Ukuran: px

Mulai tayangan dari halaman:

salinan

2 Ekaterina Timofeevna Zakharova Sergei Grigorievich Mamontov Vladimir Borisovich Zakharov Nikolai Ivanovich Sonin Biologi. biologi umum. tingkat profil. Grade 11 Teks disediakan oleh pemegang hak cipta Biology. biologi umum. tingkat profil. Kelas 11: buku teks. untuk pendidikan umum institusi/di. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin, E. T. Zakharova: Bustard; Moskow; ISBN 2013 Abstrak Buku teks memperkenalkan siswa pada hukum-hukum terpenting di dunia kehidupan. Ini memberi gambaran tentang evolusi dunia organik, hubungan organisme dan lingkungan. Buku teks ini ditujukan kepada siswa kelas 11 lembaga pendidikan.

3 Daftar Isi Kata Pengantar Bagian 1. Doktrin evolusi dunia organik Bab 1. Pola-pola perkembangan alam yang hidup. Doktrin evolusioner 1.1. Sejarah gagasan tentang perkembangan kehidupan di Bumi Gagasan kuno dan abad pertengahan tentang esensi dan perkembangan kehidupan Sistem alam organik K. Linnaeus Perkembangan gagasan evolusioner. Teori evolusi J.-B. Lamarck 1.2. Prasyarat Munculnya Teori Bab Darwin Prasyarat Ilmu Pengetahuan Alam Teori Bab Darwin Materi Ekspedisi Bab Darwin 1.3. Bab teori evolusi Darwin Bab doktrin seleksi buatan Darwin Bab doktrin seleksi alam Darwin 1.4. Ide-ide modern tentang mekanisme dan pola evolusi. Tampilan Mikroevolusi. Kriteria dan struktur Peran evolusi mutasi Stabilitas genetik populasi Proses genetik dalam populasi Bentuk seleksi alam Adaptasi organisme terhadap kondisi lingkungan sebagai hasil seleksi alam Akhir fragmen pengantar

4 V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin, E. T. Zakharova Biologi. biologi umum. tingkat profil. kelas 11 kelas 4

5 Kata Pengantar Teman-teman yang terkasih! Kami terus mempelajari dasar-dasar pengetahuan biologi umum, yang kami mulai di kelas 10. Objek perhatian kami adalah tahapan perkembangan sejarah alam yang hidup, evolusi kehidupan di Bumi dan pembentukan dan pengembangan sistem ekologi. Untuk mempelajari masalah-masalah penting ini secara penuh, Anda akan memerlukan pengetahuan yang diperoleh tahun lalu, karena hukum hereditas dan variabilitas terletak di jantung proses perkembangan. Perhatian khusus dalam buku teks diberikan pada analisis hubungan antara organisme dan kondisi untuk keberlanjutan sistem ekologi. Materi pendidikan dari sejumlah bagian telah diperluas secara signifikan karena penyajian pola biologis umum sebagai yang paling sulit untuk dipahami. Bagian lain hanya memberikan informasi dan konsep dasar. Kisaran masalah yang akan Anda temui di kelas 11 sangat luas, tetapi tidak semuanya tercakup secara rinci dalam buku teks. Untuk pengenalan yang lebih rinci dengan masalah biologi tertentu, daftar literatur tambahan diberikan di akhir buku teks. Selain itu, tidak semua keteraturan diketahui atau dipahami sepenuhnya, karena kompleksitas dan keragaman kehidupan begitu besar sehingga kita baru mulai memahami beberapa fenomenanya, sementara yang lain masih menunggu untuk dipelajari. Materi pendidikan dalam buku ini disusun dengan cara yang sama seperti dalam buku teks “Biologi Umum. Kelas 10 ”(V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin). Penulis berterima kasih kepada M. T. Grigorieva karena telah mempersiapkan teks dalam bahasa Inggris, serta kepada Yu. Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Alam Rusia, Profesor V. B. Zakharov 5

6 Bagian 1. Doktrin evolusi dunia organik Dunia organisme hidup memiliki sejumlah ciri umum yang selalu menimbulkan perasaan takjub dalam diri seseorang. Pertama, ini adalah kompleksitas luar biasa dari struktur organisme; kedua, tujuan yang jelas, atau sifat adaptif, dari banyak tanda; serta berbagai macam bentuk kehidupan. Pertanyaan yang diajukan oleh fenomena ini cukup jelas. Bagaimana organisme kompleks muncul? Di bawah pengaruh kekuatan apa fitur adaptif mereka terbentuk? Apa asal mula keanekaragaman dunia organik dan bagaimana mempertahankannya? Tempat apa yang ditempati manusia di dunia organik dan siapa leluhurnya? Di segala zaman, umat manusia telah mencoba menemukan jawaban atas pertanyaan ini dan banyak pertanyaan serupa lainnya. Dalam masyarakat pra-ilmiah, penjelasan menghasilkan legenda dan mitos, beberapa di antaranya menjadi dasar bagi berbagai ajaran agama. Penafsiran ilmiah diwujudkan dalam teori evolusi, yang menjadi pokok bahasan bagian ini. Evolusi dunia yang hidup dipahami sebagai proses alami dari perkembangan historis alam yang hidup dari awal kehidupan di planet kita hingga saat ini. Inti dari proses ini adalah baik dalam adaptasi terus-menerus makhluk hidup terhadap kondisi lingkungan yang terus berubah, dan dalam munculnya bentuk organisme hidup yang semakin kompleks. Dalam perjalanan evolusi biologis, pra

7 pembentukan spesies, atas dasar ini muncul spesies baru; hilangnya spesies juga terus terjadi, kepunahan mereka. 7

8 Bab 1. Pola perkembangan makhluk hidup. Ajaran evolusi Semuanya ada dan tidak ada, karena meskipun akan tiba saatnya ketika itu ada, tetapi di sini ia berhenti menjadi Satu dan sama dan muda dan tua, dan mati dan hidup, kemudian berubah menjadi ini, ini, berubah, menjadi lagi topik. Heraclitus Karya utama Charles Darwin "The Origin of Species", yang secara radikal mengubah gagasan tentang satwa liar, muncul pada tahun 1859. Peristiwa ini didahului oleh lebih dari dua puluh tahun kerja pada studi dan pemahaman tentang materi faktual yang kaya yang dikumpulkan baik oleh Darwin sendiri maupun ilmuwan lainnya. Dalam bab ini Anda akan berkenalan dengan premis-premis dasar ide-ide evolusioner, teori evolusi pertama J.-B. Lamarck; belajar tentang teori seleksi buatan dan alam Ch. Darwin; pada ide-ide modern tentang mekanisme dan tingkat spesiasi. Saat ini, lebih dari 600 ribu tanaman dan setidaknya 2,5 juta spesies hewan, sekitar 100 ribu spesies jamur dan lebih dari 8 ribu prokariota, serta hingga 800 spesies virus telah dideskripsikan. Berdasarkan rasio spesies organisme hidup modern yang dijelaskan dan belum diidentifikasi, para ilmuwan membuat asumsi bahwa fauna dan flora modern diwakili oleh sekitar 4,5 juta spesies organisme. Selain itu, menggunakan paleontologi dan beberapa data lainnya, para peneliti menghitung bahwa selama seluruh sejarah Bumi, setidaknya 1 miliar spesies organisme hidup hidup di dalamnya. Mari kita pertimbangkan bagaimana dalam berbagai periode sejarah manusia, orang membayangkan esensi kehidupan, keanekaragaman makhluk hidup, dan munculnya bentuk-bentuk baru organisme. Sejarah gagasan tentang perkembangan kehidupan di Bumi SM), tetapi jauh sebelum dia, di monumen sastra berbagai bangsa kuno, banyak informasi menarik disajikan tentang organisasi satwa liar, terutama yang berkaitan dengan agronomi, peternakan dan obat-obatan. Pengetahuan biologi itu sendiri berakar pada zaman kuno dan didasarkan pada kegiatan praktis langsung dari orang-orang. Menurut lukisan batu manusia Cro-Magnon (13 ribu tahun SM), dapat dipastikan bahwa pada saat itu orang dapat dengan baik membedakan sejumlah besar hewan yang menjadi objek perburuan mereka.Gagasan antik dan abad pertengahan tentang esensi dan perkembangan kehidupan Di Yunani kuno pada abad VIII VI SM e. di perut filsafat holistik alam, dasar-dasar pertama sains kuno muncul. Pendiri filsafat Yunani Thales, Anaximander, Anaximenes dan Heraclitus sedang mencari sumber material dari mana dunia muncul karena pengembangan diri alami. Bagi Thales, prinsip pertama ini adalah air. Makhluk hidup, menurut ajaran Anaximander, terbentuk dari materi "apeiron" yang tidak terbatas menurut hukum yang sama dengan objek alam mati. Filsuf Ionia Anaximenes 8

9 menganggap prinsip material dunia sebagai udara, dari mana segala sesuatu muncul dan ke mana segala sesuatu kembali. Dia juga mengidentifikasi jiwa manusia dengan udara. Filsuf Yunani kuno terbesar adalah Heraclitus dari Efesus. Ajarannya tidak memuat ketentuan khusus tentang alam yang hidup, tetapi sangat penting baik untuk pengembangan semua ilmu pengetahuan alam maupun untuk pembentukan gagasan tentang materi hidup. Heraclitus untuk pertama kalinya memperkenalkan filsafat dan ilmu alam gagasan yang jelas tentang perubahan konstan. Ilmuwan menganggap api sebagai awal dunia; dia mengajarkan bahwa semua perubahan adalah hasil perjuangan: "Segala sesuatu muncul melalui perjuangan dan karena kebutuhan." Perkembangan gagasan tentang satwa liar sangat dipengaruhi oleh penelitian dan konsep spekulatif ilmuwan kuno lainnya: Pythagoras, Empedocles, Democritus, Hippocrates, dan banyak lainnya (lihat Bab 2 buku teks "Biologi Umum. Kelas 10"). Di dunia kuno, banyak informasi tentang satwa liar dikumpulkan untuk waktu itu. Aristoteles terlibat dalam studi sistematis tentang hewan, menggambarkan lebih dari 500 spesies hewan dan mengaturnya dalam urutan tertentu: dari yang sederhana hingga yang semakin kompleks. Urutan benda-benda alam yang digariskan oleh Aristoteles dimulai dengan benda-benda anorganik dan melewati tumbuhan ke spons hewan dan ascidian yang melekat, dan kemudian ke organisme laut yang bergerak. Aristoteles dan murid-muridnya juga mempelajari struktur tumbuhan. Di semua badan alam, Aristoteles membedakan dua sisi: materi, yang memiliki berbagai kemungkinan, dan bentuk jiwa, di bawah pengaruh yang kemungkinan terwujudnya materi ini. Dia membedakan tiga jenis jiwa: yang vegetatif, atau bergizi, yang melekat pada tumbuhan dan hewan; makhluk hidup, karakteristik hewan, dan pikiran, yang, selain dua yang pertama, hanya diberkahi dengan manusia. Sepanjang Abad Pertengahan, karya-karya Aristoteles menjadi dasar pemikiran tentang satwa liar. Dengan berdirinya Gereja Kristen di Eropa, sebuah sudut pandang resmi berdasarkan teks-teks alkitabiah menyebar: semua makhluk hidup diciptakan oleh Tuhan dan tetap tidak berubah. Arah dalam perkembangan biologi Abad Pertengahan ini disebut kreasionisme (dari bahasa Latin creatio kreasi, kreasi). Ciri khas periode ini adalah deskripsi spesies tumbuhan dan hewan yang ada, upaya untuk mengklasifikasikannya, yang sebagian besar murni formal (dalam urutan abjad) atau diterapkan. Banyak sistem klasifikasi hewan dan tumbuhan telah dibuat, di mana karakter individu diambil secara sewenang-wenang sebagai dasar. Minat biologi meningkat di era Great Geographical Discoveries (abad XV) dan perkembangan produksi komoditas. Perdagangan intensif dan penemuan lahan baru memperluas informasi tentang hewan dan tumbuhan. Tanaman baru seperti kayu manis, cengkeh, kentang, jagung, dan tembakau dibawa ke Eropa dari India dan Amerika. Ahli botani dan zoologi menggambarkan banyak tumbuhan dan hewan baru yang sebelumnya tidak terlihat. Untuk tujuan praktis, mereka menunjukkan sifat menguntungkan atau berbahaya yang dimiliki organisme ini Sistem alam organik oleh K. Linnaeus Kebutuhan untuk merampingkan pengetahuan yang terakumulasi dengan cepat menyebabkan kebutuhan untuk mensistematisasikannya. Sistem praktis sedang dibuat di mana tumbuhan dan hewan digabungkan ke dalam kelompok-kelompok tergantung pada manfaatnya bagi manusia atau bahaya yang ditimbulkannya. Misalnya tanaman obat terisolasi, hortikultura atau tanaman hortikultura. Konsep "ternak" atau "hewan beracun" berfungsi untuk menunjuk hewan yang paling beragam dalam struktur dan asalnya. Karena kenyamanan, klasifikasi praktis spesies masih digunakan sampai sekarang. sembilan

10 Namun, klasifikasi makhluk hidup berdasarkan kegunaannya tidak dapat memuaskan para ilmuwan. Mereka mencari sifat-sifat yang memungkinkan tumbuhan dan hewan dikelompokkan menurut kesamaan struktur dan kehidupan. Awalnya, satu atau sejumlah kecil fitur yang dipilih secara sewenang-wenang diambil sebagai dasar taksonomi. Jelas bahwa organisme yang sama sekali tidak terkait jatuh ke dalam kelompok yang sama. Selama abad 16 dan 17 pekerjaan dilanjutkan pada deskripsi hewan dan tumbuhan, sistematisasi mereka. Kontribusi besar untuk penciptaan sistem alam dibuat oleh naturalis Swedia yang luar biasa Carl Linnaeus. Ilmuwan menggambarkan lebih dari 8.000 spesies tumbuhan dan lebih dari 4.000 spesies hewan, menetapkan terminologi dan urutan yang seragam untuk menggambarkan spesies. Dia mengelompokkan spesies yang sama ke dalam genera, genera yang sama ke dalam ordo, dan ordo ke dalam kelas. Dengan demikian, ia mendasarkan klasifikasinya pada prinsip hierarki (yaitu, subordinasi) taksa (dari lokasi taksi Yunani, urutan; ini adalah unit sistematis dari satu peringkat atau lainnya). Dalam sistem Linnaean, takson terbesar adalah kelas, spesies terkecil, varietas. Ini adalah langkah yang sangat penting menuju pembentukan sistem alami. Linnaeus mengkonsolidasikan penggunaan biner (yaitu, ganda) nomenklatur dalam sains untuk menunjuk spesies. Sejak itu, setiap spesies dipanggil dalam dua kata: kata pertama berarti genus dan umum untuk semua spesies yang termasuk di dalamnya, kata kedua adalah nama spesifik itu sendiri. Dengan perkembangan ilmu pengetahuan, beberapa kategori tambahan diperkenalkan ke dalam sistem: keluarga, subkelas, dll, dan jenisnya menjadi takson tertinggi. Tetapi prinsip membangun sistem tetap tidak berubah. Sebagai contoh, posisi sistematis kucing domestik dapat digambarkan sebagai berikut. Kucing domestik (Libya) termasuk dalam genus kucing kecil dari keluarga kucing ordo karnivora subtipe mamalia dari subtipe vertebrata tipe chordata. Selain kucing domestik, genus kucing kecil antara lain kucing hutan liar Eropa, kucing hutan Amur, kucing hutan, lynx, dan beberapa lainnya. Linnaeus menciptakan sistem dunia organik yang paling sempurna untuk waktu itu, termasuk di dalamnya semua hewan yang dikenal saat itu dan semua tumbuhan yang dikenal. Menjadi seorang ilmuwan besar, dalam banyak kasus ia dengan benar menggabungkan jenis-jenis organisme sesuai dengan kesamaan struktur. Namun, kesewenang-wenangan dalam pemilihan fitur untuk klasifikasi (pada tumbuhan, struktur benang sari dan putik; pada hewan, struktur paruh pada burung; struktur gigi pada mamalia) membuat Linnaeus melakukan sejumlah kesalahan. Linnaeus menyadari artifisial dari sistemnya dan menunjukkan kebutuhan untuk mengembangkan sistem alam yang alami. Dia menulis: "Sistem buatan hanya berfungsi sampai yang alami ditemukan." Namun, apa artinya bagi ilmuwan abad XVIII. konsep "sistem alami"? Seperti yang sekarang diketahui, sistem alam mencerminkan asal usul hewan dan tumbuhan dan didasarkan pada kekerabatan dan kesamaan mereka dalam hal totalitas fitur struktural penting. Selama pemerintahan ide-ide agama, para ilmuwan percaya bahwa jenis organisme diciptakan secara independen satu sama lain oleh Sang Pencipta dan tidak berubah. “Ada banyak spesies,” kata Linnaeus, sama banyaknya dengan berbagai bentuk yang diciptakan Yang Mahakuasa pada awal dunia. Oleh karena itu, pencarian sistem alam yang dimaksudkan oleh para ahli biologi mencoba untuk menembus ke dalam rencana penciptaan, yang dipandu oleh Tuhan, menciptakan semua kehidupan di Bumi. Kesempurnaan struktur spesies, korespondensi timbal balik organ-organ internal, kemampuan beradaptasi dengan kondisi keberadaan dijelaskan oleh kebijaksanaan Sang Pencipta. Namun, di antara para filsuf dan naturalis abad XVII XIX. Sistem gagasan lain tentang variabilitas organisme juga tersebar luas, berdasarkan pandangan beberapa ilmuwan kuno. Arah perkembangan biologi ini disebut transformisme (dari bahasa Latin transformo I transform, I transform). Pendukung transformisme adalah ilmuwan terkemuka seperti R. Hooke, J. La Mettrie, D. Diderot, J. Buffon, Erasmus 10

11 Darwin, J. W. Goethe dan banyak lainnya. Transformer mengakui kemungkinan kemanfaatan reaksi organisme terhadap perubahan kondisi eksternal, tetapi tidak membuktikan transformasi evolusioner organisme. Penafsiran ilmiah tentang asal usul kemanfaatan organik hanya diberikan oleh Charles Darwin Pengembangan ide-ide evolusioner. Teori evolusi J.-B. Lamarck Terlepas dari dominasi pandangan tentang kekekalan alam yang hidup, para ahli biologi terus mengumpulkan materi faktual yang bertentangan dengan ide-ide ini. Penemuan mikroskop pada abad ke-17 dan penerapannya dalam penelitian biologi sangat memperluas cakrawala para ilmuwan. Embriologi terbentuk sebagai ilmu, paleontologi muncul. Ilmuwan yang menciptakan teori evolusi pertama adalah naturalis Prancis terkemuka Jean-Baptiste Lamarck. Tidak seperti banyak pendahulunya, teori evolusi Lamarck didasarkan pada fakta. Gagasan tentang inkonsistensi spesies muncul dari seorang ilmuwan sebagai hasil dari studi mendalam tentang struktur tumbuhan dan hewan. Melalui karyanya, Lamarck memberikan kontribusi besar bagi biologi. Istilah "biologi" diperkenalkan olehnya. Terlibat dalam taksonomi hewan, Lamarck menarik perhatian pada kesamaan fitur struktural penting pada hewan yang bukan milik spesies yang sama. Atas dasar kesamaan, Lamarck memilih 10 kelas invertebrata daripada dua kelas Linnaeus (Serangga dan Cacing). Di antara mereka, kelompok-kelompok seperti "Crustacea", "Arachnida", "Serangga" telah bertahan hingga hari ini, kelompok lain "Moluska", "Cacing annneled" telah dinaikkan ke peringkat jenis. Ketidaksempurnaan yang terkenal dari sistematika Lamarck dijelaskan oleh tingkat ilmu pengetahuan saat itu, tetapi ada keinginan utama di dalamnya untuk menghindari artifisial pengelompokan. Kita dapat mengatakan bahwa Lamarck meletakkan dasar-dasar sistem klasifikasi alami. Dia adalah orang pertama yang mengajukan pertanyaan tentang penyebab persamaan dan perbedaan pada hewan. “Dapatkah saya mempertimbangkan sejumlah hewan dari yang paling sempurna hingga yang paling tidak sempurna,” tulis Lamarck, dan tidak mencoba menetapkan apa yang bergantung pada fakta yang begitu luar biasa ini? Bukankah seharusnya saya mengira bahwa alam menciptakan berbagai benda secara berurutan, mulai dari yang paling sederhana hingga yang paling kompleks? Mari kita perhatikan kata-kata "alam diciptakan". Untuk pertama kalinya sejak zaman Lucretius, ilmuwan berani mengatakan bahwa bukan Tuhan yang menciptakan organisme dengan berbagai tingkat kerumitan, tetapi alam berdasarkan hukum alam. Lamarck muncul dengan ide evolusi. Kelebihan terbesarnya terletak pada kenyataan bahwa ide evolusionernya dikembangkan dengan hati-hati, didukung oleh banyak fakta dan karenanya berubah menjadi sebuah teori. Ini didasarkan pada gagasan perkembangan, bertahap dan lambat, dari sederhana ke kompleks, dan pada peran lingkungan eksternal dalam transformasi organisme. Dalam karya utamanya "Philosophy of Zoology", yang diterbitkan pada tahun 1809, Lamarck memberikan banyak bukti tentang variabilitas spesies. Di antara bukti tersebut, Lamarck mengacu pada perubahan di bawah pengaruh domestikasi hewan dan budidaya tanaman selama migrasi organisme ke habitat lain dengan kondisi keberadaan yang berbeda. Lamarck memberikan peran penting dalam munculnya spesies baru untuk perubahan bertahap dalam rezim hidrogeologi di permukaan bumi dan kondisi iklim. Jadi, dalam analisis fenomena biologi, Lamarck memasukkan dua faktor baru, yaitu faktor waktu dan kondisi lingkungan. Ini adalah langkah maju yang besar dari ide-ide mekanistik para pendukung kekekalan spesies. Namun, bagaimana mekanisme variabilitas organisme dan pembentukan spesies baru? sebelas

12 Lamarck percaya bahwa ada dua di antaranya: pertama, keinginan organisme untuk berkembang dan, kedua, pengaruh langsung dari lingkungan eksternal dan pewarisan sifat-sifat yang diperoleh selama kehidupan organisme. Pandangan Lamarck tentang mekanisme evolusi ternyata keliru. Cara adaptasi organisme hidup terhadap lingkungan dan spesiasi 50 tahun kemudian ditemukan oleh Charles Darwin. Kelebihan Lamarck terletak pada kenyataan bahwa ia menciptakan teori pertama evolusi dunia organik, memperkenalkan prinsip historisisme sebagai syarat untuk memahami fenomena biologis, dan mengedepankan kondisi lingkungan sebagai alasan utama keragaman spesies. . Teori Lamarck tidak mendapat pengakuan dari orang-orang sezamannya. Pada masanya, sains belum siap menerima gagasan transformasi evolusioner; kerangka waktu yang Lamarck bicarakan, jutaan tahun, tampaknya tak terbayangkan. Bukti penyebab variasi spesies belum cukup kuat. Menugaskan peran yang menentukan dalam evolusi pada pengaruh langsung dari lingkungan eksternal, latihan dan non-olahraga organ dan pewarisan sifat-sifat yang diperoleh, Lamarck tidak dapat menjelaskan munculnya adaptasi karena struktur "mati". Misalnya, warna kulit telur burung jelas bersifat adaptif, tetapi fakta ini tidak mungkin dijelaskan dari sudut pandang teori Lamarck. Teori Lamarck berangkat dari konsep hereditas leburan, karakteristik seluruh organisme dan masing-masing bagiannya. Gagasan bahwa hereditas adalah properti organisme secara keseluruhan dihidupkan kembali dalam karya-karya T. D. Lysenko. Namun, penemuan substansi DNA hereditas dan kode genetik menghilangkan pokok perdebatan. Lamarckisme dan neo-Lamarckisme runtuh dengan sendirinya. Jadi, meskipun konsep kekekalan spesies tidak tergoyahkan, menjadi semakin sulit bagi pendukung mereka untuk menjelaskan fakta baru dan baru yang ditemukan oleh para ahli biologi. Pada kuartal pertama abad XIX. kemajuan besar dibuat dalam anatomi komparatif dan paleontologi. Jasa besar dalam pengembangan bidang biologi ini adalah milik ilmuwan Prancis J. Cuvier. Menyelidiki struktur organ vertebrata, ia menemukan bahwa semua organ hewan adalah bagian dari satu sistem integral. Akibatnya, struktur setiap organ secara alami berkorelasi dengan struktur organ lainnya. Tidak ada bagian tubuh yang dapat berubah tanpa perubahan yang sesuai di bagian lain. Ini berarti bahwa setiap bagian tubuh mencerminkan prinsip-prinsip struktur seluruh organisme. Jadi, jika seekor hewan memiliki kuku, seluruh organisasinya mencerminkan gaya hidup herbivora: giginya disesuaikan untuk menggiling makanan nabati yang kasar, rahangnya memiliki bentuk tertentu, perutnya memiliki banyak bilik, ususnya sangat panjang, dll. e. Jika usus hewan berfungsi untuk mencerna daging, organ lain juga memiliki struktur yang sesuai: gigi tajam untuk merobek, rahang untuk menangkap dan menahan mangsa, cakar untuk menggenggamnya, tulang belakang fleksibel yang mendorong lompatan, dll. organ hewan Cuvier menyebut satu sama lain prinsip korelasi (relativitas). Dipandu oleh prinsip korelasi, Cuvier mempelajari tulang-tulang spesies yang punah dan memulihkan penampilan dan gaya hidup hewan-hewan ini. Data paleontologi tak terbantahkan membuktikan perubahan bentuk hewan di Bumi. Fakta-fakta tersebut bertentangan dengan legenda Alkitab. Awalnya, para pendukung kekekalan alam hidup menjelaskan kontradiksi ini dengan sangat sederhana: hewan-hewan yang tidak dibawa Nuh ke dalam bahteranya selama Air Bah mati. Dari alasan tersebut, Darwin kemudian menulis dengan ironi dalam buku hariannya: "Teori yang menurutnya mastodon, dll. mati karena pintu bahtera Nuh dibuat terlalu sempit." Sifat referensi yang tidak ilmiah tentang air bah Alkitab menjadi jelas ketika berbagai tingkat kekunoan hewan yang punah ditetapkan. Kemudian Cuvier mengemukakan teori bencana. Menurut teori ini, penyebab kepunahan secara berkala

13 bencana geologis besar yang menghancurkan hewan dan tumbuh-tumbuhan di wilayah yang luas. Kemudian wilayah ini dihuni oleh spesies yang menembus dari daerah tetangga. Pengikut dan murid J. Cuvier, mengembangkan ajarannya, berpendapat bahwa bencana meliputi seluruh dunia. Setiap malapetaka diikuti oleh tindakan penciptaan yang baru. Mereka berjumlah 27 bencana dan, akibatnya, tindakan penciptaan.Teori bencana telah tersebar luas. Namun, ada ilmuwan yang meragukan teori tersebut, yang menurut Engels, "menggantikan satu tindakan penciptaan ilahi, menempatkan seluruh rangkaian tindakan penciptaan yang berulang-ulang dan membuat pengungkit penting alam dari keajaiban." Ilmuwan ini termasuk ahli biologi Rusia K. F. Rulye dan N. A. Severtsov. Studi ekologi K. F. Rul'e dan studi tentang variabilitas geografis spesies oleh N. A. Severtsov membawa mereka pada gagasan tentang kemungkinan hubungan antara spesies dan asal usul satu spesies dari yang lain. Karya-karya N. A. Severtsov sangat dihargai oleh Ch. Darwin. Perselisihan antara penganut kekekalan spesies dan evolusionis spontan diakhiri oleh teori spesiasi yang dipikirkan secara mendalam dan didukung secara mendasar yang diciptakan oleh Charles Darwin. Ringkasan Sampai awal abad ke-19 sebagian besar metode deskriptif digunakan dalam biologi. Pencapaian-pencapaian yang menonjol kemudian di bidang sejarah alam telah menentukan kebutuhan akan teori-teori, yang menjelaskan proses-proses yang terjadi di alam. Upaya tersebut pertama dilakukan pada tahun 1809 oleh J.-B. Lamarck, yang menciptakan teori evolusi organisme hidup. Manfaat besar dari studinya terkait dengan fakta bahwa ia telah menyarankan prinsip sejarah sebagai dasar untuk memahami semua fenomena biologis, dan menganggap perubahan lingkungan sebagai alasan utama untuk variasi tertentu. Namun, gagasannya tentang proses evolusi ternyata keliru. Mekanisme adaptasi terhadap lingkungan pada organisme hidup, serta pembentukan spesies diklarifikasi oleh Charles Darwin hanya 50 tahun kemudian. Referensi poin 1. Pada zaman kuno, ada ide materialistis spontan tentang alam yang hidup. 2. Pada Abad Pertengahan, gagasan tentang penciptaan dunia oleh Sang Pencipta dan kekekalan alam yang hidup sangat dominan. 3. Lamarck menganggap organisme terpisah sebagai unit evolusi. 4. Lamarck menganggap semua alam yang hidup sebagai rangkaian gradasi yang terus menerus berubah dari bentuk yang sederhana ke bentuk yang kompleks. 5. Kemajuan dalam paleontologi telah memberikan kontribusi yang signifikan terhadap perkembangan ide-ide evolusioner. Tinjau ulang pertanyaan dan tugas 1. Apa yang dimaksud dengan sistem klasifikasi praktis untuk organisme hidup? 2. Apa kontribusi K. Linnaeus untuk biologi? 3. Mengapa sistem Linnaean disebut buatan? 4. Nyatakan ketentuan utama teori evolusi Lamarck. 5. Pertanyaan apa yang belum terjawab dalam teori evolusi Lamarck? 6. Apa inti dari prinsip korelasi J. Cuvier? Berikan contoh. tigabelas

14 7. Apa perbedaan antara transformisme dan teori evolusi? Menggunakan kosakata dari judul "Terminologi" dan "Ringkasan", terjemahkan ke dalam bahasa Inggris paragraf "Poin referensi". Terminologi Untuk setiap istilah yang ditunjukkan di kolom kiri, pilih definisi yang sesuai yang diberikan di kolom kanan dalam bahasa Rusia dan Inggris. Pilih definisi yang benar untuk setiap istilah di kolom kiri dari varian bahasa Inggris dan Rusia yang tercantum di kolom kanan. Pertanyaan Diskusi Apa yang diketahui tentang satwa liar di dunia purba? Bagaimana seseorang dapat menjelaskan dominasi gagasan tentang kekekalan spesies di abad ke-18? Bagaimana Cuvier menjelaskan data paleontologi tentang perubahan bentuk hewan di Bumi? Menjelaskan teori bencana Cuvier. Apa kontribusi untuk biologi yang dilakukan J.-B. lamarck? empat belas

15 1.2. Prasyarat munculnya teori Charles Darwin Untuk menghargai sepenuhnya arti penting revolusi dalam ilmu biologi yang dilakukan oleh Charles Darwin, mari kita perhatikan keadaan ilmu pengetahuan dan kondisi sosial ekonomi paruh pertama abad ke-19, ketika teori seleksi alam diciptakan.adalah periode penemuan hukum-hukum dasar alam semesta. Pada pertengahan abad ini, banyak penemuan besar telah dibuat dalam ilmu pengetahuan alam. Ilmuwan Prancis P. Laplace secara matematis mendukung teori I. Kant tentang perkembangan tata surya (lihat Bab 2 buku teks "Biologi Umum. Kelas 10"). Ide pembangunan diperkenalkan ke dalam filsafat oleh G. Hegel. A. I. Herzen dalam "Letters on the Study of Nature", yang diterbitkan pada tahun-tahun, menguraikan gagasan tentang perkembangan historis alam dari benda anorganik menjadi manusia. Dia berpendapat bahwa dalam ilmu alam hanya yang berdasarkan prinsip perkembangan sejarah yang dapat menjadi generalisasi yang benar. Hukum kekekalan energi ditemukan, prinsip struktur atom unsur kimia ditetapkan. Pada tahun 1861, A. M. Butlerov menciptakan teori struktur senyawa organik. Sedikit waktu akan berlalu dan D. I. Mendeleev akan menerbitkan (1869) Tabel Periodik Unsurnya yang terkenal. Begitulah lingkungan ilmiah tempat Charles Darwin bekerja. Pertimbangkan premis spesifik dari ajarannya. Latar belakang geologi. Ahli geologi Inggris C. Lyell membuktikan ketidakkonsistenan gagasan Cuvier tentang bencana mendadak yang mengubah permukaan bumi, dan memperkuat sudut pandang yang berlawanan: permukaan planet berubah terus menerus dan tidak di bawah pengaruh kekuatan khusus, tetapi di bawah pengaruh kekuatan khusus. pengaruh faktor sehari-hari biasa fluktuasi suhu, angin, hujan, ombak dan aktivitas vital organisme tumbuhan dan hewan. Di antara faktor alam yang terus bekerja, Lyell menghubungkan gempa bumi, letusan gunung berapi. Pikiran serupa jauh sebelum Lyell diungkapkan oleh M. V. Lomonosov dalam karyanya "On the Layers of the Earth" dan Lamarck. Tetapi Lyell mendukung pandangannya dengan banyak bukti yang kuat. Teori Lyell memiliki pengaruh besar pada pembentukan pandangan dunia Charles Darwin. Prestasi di bidang sitologi dan embriologi. Dalam biologi, sejumlah penemuan besar dibuat yang ternyata tidak sesuai dengan gagasan tentang kekekalan alam, tentang tidak adanya hubungan antar spesies. Teori sel T. Schwann menunjukkan bahwa struktur semua organisme hidup didasarkan pada elemen struktural sel yang seragam. Studi tentang perkembangan embrio vertebrata memungkinkan untuk mendeteksi lengkungan insang dan sirkulasi insang pada embrio burung dan mamalia, yang menyarankan gagasan tentang hubungan ikan, burung, mamalia dan asal usul vertebrata darat dari nenek moyang yang memimpin gaya hidup akuatik . Akademisi Rusia K. Baer menunjukkan bahwa perkembangan semua organisme dimulai dengan telur dan bahwa pada tahap awal perkembangan ditemukan kesamaan yang mencolok dalam struktur embrio hewan yang termasuk dalam kelas yang berbeda. Teori tipe yang dikembangkan oleh J. Cuvier memainkan peran penting dalam perkembangan biologi. Meskipun J. Cuvier adalah pendukung setia dari kekekalan spesies, kesamaan struktur hewan yang ditetapkan olehnya dalam batas-batas jenis secara objektif menunjukkan kemungkinan hubungan dan asal mereka dari akar yang sama. limabelas

16 Jadi, dalam berbagai bidang ilmu alam (geologi, paleontologi, biogeografi, embriologi, anatomi komparatif, studi tentang struktur seluler organisme), bahan-bahan yang dikumpulkan oleh para ilmuwan bertentangan dengan gagasan tentang asal usul ilahi dan kekekalan alam. Ilmuwan besar Inggris C. Darwin mampu menjelaskan semua fakta ini dengan benar, menggeneralisasikannya, dan menciptakan teori evolusi C. Bahan ekspedisi Darwin Mari kita telusuri tahap-tahap utama jalur kehidupan, pembentukan pandangan dunia Darwin dan sistemnya bukti. Charles Robert Darwin lahir pada 12 Februari 1809 di keluarga seorang dokter. Di universitas, ia belajar pertama di kedokteran, kemudian di fakultas teologi dan akan menjadi imam. Pada saat yang sama, ia menunjukkan kecenderungan besar terhadap ilmu-ilmu alam, menyukai geologi, botani dan zoologi. Setelah lulus dari universitas (1831), Darwin ditawari posisi sebagai naturalis di kapal Beagle, yang melakukan perjalanan keliling dunia untuk survei kartografi. Darwin menerima undangan tersebut, dan lima tahun yang dihabiskannya dalam ekspedisi () menjadi titik balik dalam takdir ilmiahnya sendiri dan dalam sejarah biologi. Fig Kerangka sloth di Amerika Selatan (tampilan modern di sebelah kanan, fosil di sebelah kiri) Selama perjalanan, pengamatan yang dilakukan dengan sangat teliti dan terampil membuat Darwin merenungkan alasan persamaan dan perbedaan di antara spesies tersebut. Temuan utamanya, ditemukan di endapan geologis Amerika Selatan, adalah kerangka raksasa tak bergigi yang telah punah, sangat mirip dengan armadillo modern dan pemalas 16

17 tsami (Gbr. 1.1). Darwin bahkan lebih terkesan dengan studi tentang komposisi spesies hewan di Kepulauan Galapagos. Di pulau-pulau vulkanik yang baru lahir ini, Darwin menemukan spesies burung kutilang yang mirip, mirip dengan spesies daratan, tetapi beradaptasi dengan sumber makanan yang berbeda - biji keras, serangga, nektar bunga tanaman (Gbr. 1.2). Tidak masuk akal untuk berasumsi bahwa untuk setiap pulau vulkanik yang baru muncul, Sang Pencipta menciptakan spesies hewannya sendiri. Lebih masuk akal untuk menarik kesimpulan yang berbeda: burung-burung datang ke pulau itu dari daratan dan berubah sebagai hasil adaptasi dengan kondisi kehidupan baru. Dengan demikian, Darwin mengajukan pertanyaan tentang peran kondisi lingkungan dalam spesiasi. Darwin mengamati gambar serupa di lepas pantai Afrika. Hewan yang hidup di Kepulauan Tanjung Verde, meskipun memiliki beberapa kesamaan dengan spesies daratan, masih berbeda dari mereka dalam fitur-fitur penting. Dari sudut pandang penciptaan spesies, Darwin tidak dapat menjelaskan ciri-ciri perkembangan hewan pengerat tuko-tuko yang dia gambarkan, hidup di lubang bawah tanah dan melahirkan anak-anak yang dapat melihat, yang kemudian menjadi buta. Beras Ragam burung kutilang Darwin di Kepulauan Galapagos dan sekitarnya. Kelapa (tergantung pada sifat makanannya) Fakta-fakta ini dan banyak fakta lainnya menggoyahkan keyakinan Darwin tentang penciptaan spesies. Kembali ke Inggris, ia mengatur dirinya sendiri untuk menyelesaikan pertanyaan tentang asal usul spesies. Referensi poin 1. Pesatnya perkembangan ilmu-ilmu alam di abad ke-19. memberikan semakin banyak fakta yang bertentangan dengan gagasan tentang kekekalan alam. 2. Studi tentang sifat Amerika Selatan dan Kepulauan Galapagos memungkinkan Darwin membuat asumsi pertama tentang mekanisme perubahan spesies. Tinjau pertanyaan dan tugas 1. Data geologi apa yang menjadi prasyarat teori evolusi Darwin? 2. Jelaskan prasyarat ilmu pengetahuan alam untuk pembentukan pandangan evolusioner Ch. Darwin. 3. Pengamatan Charles Darwin apa yang menggoyahkan keyakinannya pada kekekalan spesies? Menggunakan kosakata dari judul "Terminologi" dan "Ringkasan", terjemahkan ke dalam bahasa Inggris paragraf "Poin referensi". 17

18 1.3. Teori evolusi Charles Darwin Karya utama Charles Darwin "The Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Selected Breeds in the Struggle for Life", yang secara radikal mengubah gagasan tentang satwa liar, muncul pada tahun 1859. Peristiwa ini didahului oleh lebih dari dua puluh tahun kerja pada studi dan pemahaman materi faktual kaya yang dikumpulkan oleh Charles Darwin sendiri dan ilmuwan lain Doktrin seleksi buatan Charles Darwin Darwin kembali ke Inggris dari perjalanan keliling dunia sebagai pendukung yakin variabilitas spesies di bawah pengaruh kondisi habitat. Data geologi, paleontologi, embriologi, dan ilmu-ilmu lainnya juga menunjukkan variabilitas dunia organik. Namun, sebagian besar ilmuwan tidak mengenali evolusi: tidak ada yang mengamati transformasi satu spesies menjadi spesies lain. Oleh karena itu, Darwin memusatkan usahanya untuk menemukan mekanisme proses evolusi. Untuk tujuan ini, ia beralih ke praktik pertanian di Inggris. Hingga saat ini, telah dikembangbiakkan 150 jenis merpati, banyak jenis anjing, sapi, ayam, dan lain-lain di negeri ini.Pekerjaan intensif dilakukan pada pemilihan jenis hewan baru dan varietas tanaman budidaya. Pendukung keabadian spesies berpendapat bahwa setiap varietas, setiap jenis memiliki nenek moyang liar yang khusus. Darwin membuktikan bahwa ini tidak benar. Semua keturunan ayam adalah keturunan dari ayam Bank liar, bebek domestik dari bebek mallard liar, keturunan kelinci dari kelinci Eropa liar. Nenek moyang sapi adalah dua jenis auroch liar, dan anjing adalah serigala dan, untuk beberapa ras, mungkin serigala. Pada saat yang sama, jenis hewan dan varietas tanaman dapat sangat berbeda. Perhatikan Gambar 1.3. Ini menunjukkan beberapa jenis merpati domestik. Mereka memiliki proporsi tubuh, ukuran, bulu, dll yang tidak sama, meskipun mereka semua berasal dari nenek moyang yang sama yaitu merpati batu liar. Pelengkap kepala ayam jantan sangat beragam (Gbr. 1.4), dan mereka khas untuk setiap breed. Gambaran serupa diamati di antara varietas tanaman budidaya. Sangat berbeda di antara mereka sendiri, misalnya, varietas kol. Dari satu spesies liar, seseorang memperoleh kubis, kembang kol, kohlrabi, kubis pakan ternak, yang batangnya melebihi tinggi seseorang, dll. (lihat gambar di buku teks "Biologi Umum. Kelas 10"). Varietas tumbuhan dan jenis hewan berfungsi untuk memenuhi kebutuhan material atau estetika manusia. Ini saja secara meyakinkan membuktikan bahwa mereka adalah buatan manusia. Bagaimana seseorang mendapatkan banyak varietas tumbuhan dan hewan, pola apa yang dia andalkan dalam pekerjaannya? Darwin menemukan jawaban atas pertanyaan ini dengan mempelajari metode para petani Inggris. Metode mereka didasarkan pada satu prinsip: ketika membiakkan hewan atau tumbuhan, mereka mencari spesimen di antara individu-individu yang membawa sifat yang diinginkan dalam ekspresi yang paling mencolok, dan hanya menyisakan organisme tersebut untuk reproduksi. Jika, misalnya, tugasnya adalah meningkatkan hasil gandum, pemulia memilih dari sejumlah besar tanaman beberapa spesimen terbaik dengan jumlah bulir terbesar. Tahun berikutnya, biji-bijian hanya tanaman ini ditaburkan, dan di antara mereka ditemukan lagi organisme yang memiliki jumlah bulir terbesar. Ini berlanjut selama beberapa tahun, dan sebagai hasilnya, varietas baru gandum multi-telinga muncul. delapan belas

19 Beras Breed merpati domestik: 1 utusan, 2 merpati liar, 3 Jacobin, 4 burung hantu merpati, 5 puffin, 6 tumbler, 7 merpati terompet, 8 ciri-ciri merpati keriting dalam organisme, dan seleksi oleh manusia seperti perubahan yang paling menyimpang di arah yang diinginkannya. Dalam beberapa generasi, perubahan tersebut terakumulasi dan menjadi ciri yang stabil dari breed atau varietas. Untuk seleksi, hanya variabilitas individu, tak tentu (turun-temurun) yang penting. Karena mutasi jarang terjadi, seleksi buatan hanya dapat berhasil jika dilakukan di antara sejumlah besar individu. Ada juga kasus ketika satu mutasi besar menyebabkan munculnya jenis baru. Ini adalah bagaimana Ancona berkembang biak domba berkaki pendek, dachshund, bebek dengan paruh bengkok, dan beberapa varietas tanaman muncul. Individu dengan sifat yang berubah secara dramatis diselamatkan dan digunakan untuk membuat jenis baru. Akibatnya, seleksi buatan dipahami sebagai proses penciptaan keturunan baru hewan dan varietas tanaman budidaya melalui konservasi sistematis dan reproduksi individu dengan sifat dan sifat tertentu yang berharga bagi manusia dalam beberapa generasi. Darwin mengidentifikasi dua bentuk seleksi buatan, sadar atau metodis, dan tidak sadar. pemilihan metodologi. Seleksi sadar terletak pada kenyataan bahwa peternak menetapkan sendiri tugas tertentu dan memilih menurut satu atau dua sifat. Pendekatan ini memungkinkan Anda untuk mencapai kesuksesan besar. Darwin memberikan contoh perkembangbiakan yang cepat dari keturunan baru. Ketika tugas ditetapkan untuk mengubah lambang gantung Spanyol 19

20 ekor ayam jantan berdiri, kemudian setelah lima tahun bentuk yang diinginkan diperoleh. Ayam dengan "jenggot" dibiakkan setelah enam tahun. Kemungkinan seleksi buatan dalam mengubah dan mengubah struktur dan sifat sangat tinggi. Misalnya, seekor sapi semi-liar menghasilkan l susu per tahun, dan individu individu dari sapi perah modern menghasilkan hingga l. Di Merino, jumlah bulu per satuan luas hampir 10 kali lebih banyak daripada domba outbred. Ada perbedaan yang sangat besar dalam struktur tubuh di berbagai ras anjing - greyhound, bulldog, St. Bernard, pudel atau spitz. Gbr. Pelengkap kepala pada ayam jantan dari berbagai ras Kondisi untuk keberhasilan seleksi buatan metodis sejumlah besar individu awal. Seleksi seperti itu tidak mungkin dilakukan dengan produksi pertanian skala kecil (petani). Breed baru tidak dapat dibiakkan jika peternakan memiliki 1 2 kuda atau beberapa domba. Dengan demikian, studi tentang metode seleksi yang digunakan dalam pertanian kapitalis skala besar di Inggris pada abad ke-19 memungkinkan Darwin untuk merumuskan prinsip seleksi buatan dan menggunakan prinsip ini untuk menjelaskan tidak hanya alasan perbaikan bentuk, tetapi juga keragamannya. . 20

21 Namun, hewan peliharaan, sangat berbeda dari nenek moyang liar mereka, berasal dari manusia prasejarah, jauh sebelum penggunaan pembiakan selektif secara sadar. Bagaimana hal itu terjadi? Menurut Darwin, dalam proses menjinakkan hewan liar, manusia melakukan bentuk primitif dari seleksi buatan, yang disebutnya alam bawah sadar. seleksi tidak sadar. Seleksi semacam itu disebut tidak sadar dalam arti bahwa seseorang tidak menetapkan tujuan untuk membiakkan jenis atau varietas tertentu. Misalnya, hewan yang paling buruk dibunuh dan dimakan terlebih dahulu, sedangkan yang paling berharga diawetkan (sapi yang lebih banyak susu, ayam yang diletakkan dengan baik, dll.). Darwin mengutip contoh penduduk Tierra del Fuego, yang memakan anjing selama kelaparan, kucing yang menangkap berang-berang lebih buruk, dan mencoba memelihara anjing terbaik dengan segala cara. Seleksi tidak sadar masih ada dalam ekonomi petani, tetapi pengaruhnya terhadap peningkatan keanekaragaman hewan peliharaan dan tanaman budidaya memanifestasikan dirinya jauh lebih lambat. C. Darwin tidak sempat memberikan contoh domestikasi hewan liar melalui seleksi buatan yang dilakukan secara eksperimental. Ada contoh seperti itu hari ini. Akademisi ilmuwan Rusia D.K. Belyaev, yang bekerja dengan rubah perak-hitam yang dibiakkan di penangkaran (keluarga anjing), menemukan fenomena yang menarik. Hewan sangat berbeda dalam perilaku dan reaksi mereka terhadap manusia. D.K. Belyaev mengidentifikasi tiga kelompok di antara mereka: agresif, berusaha menyerang seseorang, pengecut-agresif, takut pada seseorang dan pada saat yang sama ingin menyerangnya, dan relatif tenang dengan naluri eksplorasi yang jelas. Di antara kelompok yang terakhir ini, ilmuwan melakukan seleksi sesuai dengan reaksi perilaku: ia meninggalkan hewan yang lebih tenang untuk berkembang biak, di mana minat pada lingkungan menang atas reaksi ketakutan dan perlindungan. Sebagai hasil seleksi dalam beberapa generasi, dimungkinkan untuk mendapatkan individu yang berperilaku seperti anjing peliharaan: mereka dengan mudah melakukan kontak dengan manusia, menikmati kasih sayang, dll. tanda bintang muncul di dahi, jadi ciri khas anjing domestik (bukan ras murni). Jika rubah liar berkembang biak setahun sekali, maka rubah yang dijinakkan dua kali. Beberapa fitur lain juga telah berubah. Dalam contoh yang dijelaskan, ditemukan hubungan antara perubahan struktur dan perilaku hewan. Darwin memperhatikan hubungan seperti itu dan menyebutnya variabilitas korelatif, atau korelatif. Misalnya, perkembangan tanduk pada domba dan kambing dikombinasikan dengan panjang bulu. Hewan yang disurvei memiliki rambut pendek. Anjing ras tidak berbulu biasanya memiliki kelainan pada struktur giginya. Perkembangan jambul di kepala ayam dan angsa dikombinasikan dengan perubahan tengkorak. Pada kucing, pigmentasi bulu dikaitkan dengan fungsi indera: kucing putih bermata biru selalu tuli. Variabilitas korelatif didasarkan pada pleiotropic (multiple) aksi gen. Poin referensi 1. Bab Darwin memilih dua bentuk utama seleksi buatan: metodis dan tidak sadar. 2. Prestasi pertanian di Inggris pada abad XIX. di bidang pemuliaan berbagai jenis hewan peliharaan dan varietas tanaman disajikan untuk C. Darwin sebagai model proses yang terjadi di alam. 3. Produksi pertanian skala besar di Inggris dianggap sebagai prasyarat sosio-ekonomi bagi teori Charles Darwin. 21

22 Review dan tugas pertanyaan 1. Bagaimana Charles Darwin memecahkan pertanyaan tentang nenek moyang hewan peliharaan? 2. Berikan contoh keanekaragaman jenis hewan peliharaan dan jenis tanaman budidaya. Apa yang menjelaskan keragaman ini? 3. Apa metode utama pemuliaan varietas dan keturunan baru? 4. Bagaimana struktur dan perilaku hewan berubah dalam proses domestikasi? Berikan contoh. Dengan menggunakan kosakata dari judul "Terminologi" dan "Ringkasan", terjemahkan ke dalam bahasa Inggris paragraf dari "Titik referensi" Doktrin Bab Darwin tentang seleksi alam Seleksi buatan, yaitu pelestarian individu dengan sifat yang berguna untuk reproduksi dan eliminasi dari semua yang lain, dilakukan oleh seseorang yang menetapkan sendiri tugas-tugas tertentu. Sifat-sifat yang dikumpulkan oleh seleksi buatan bermanfaat bagi manusia, tetapi belum tentu bermanfaat bagi hewan. Darwin menyarankan bahwa di alam, tanda-tanda yang hanya berguna untuk organisme dan spesies secara keseluruhan terakumulasi dengan cara yang sama, sebagai akibatnya spesies dan varietas terbentuk. Dalam hal ini, diperlukan untuk menetapkan adanya variabilitas individu yang tidak pasti pada hewan dan tumbuhan liar. Selain itu, perlu dibuktikan keberadaan di alam semacam faktor pengarah yang bertindak serupa dengan kehendak manusia dalam proses seleksi buatan. Variabilitas individu umum dan kelebihan keturunan. Darwin menunjukkan bahwa dalam perwakilan spesies hewan dan tumbuhan liar, variabilitas individu sangat luas terwakili. Penyimpangan individu dapat bermanfaat, netral atau berbahaya bagi organisme. Apakah semua individu meninggalkan keturunan? Jika tidak, faktor apa yang membuat individu tetap memiliki sifat yang berguna dan menghilangkan yang lainnya? Darwin beralih ke analisis reproduksi organisme. Semua organisme meninggalkan keturunan yang signifikan, terkadang sangat banyak. Satu individu ikan haring rata-rata menelurkan sekitar 40 ribu telur, sturgeon 2 juta, katak hingga 10 ribu telur. Hingga seribu biji matang setiap tahun pada satu tanaman poppy. Bahkan hewan yang berkembang biak secara perlahan memiliki potensi untuk meninggalkan sejumlah besar keturunan. Gajah betina melahirkan bayi antara usia 30 dan 90 tahun. Selama 60 tahun, mereka melahirkan rata-rata 6 ekor gajah. Perhitungan menunjukkan bahwa bahkan dengan tingkat perkembangbiakan yang rendah, setelah 750 tahun, keturunan dari sepasang gajah akan menjadi 19 juta individu. Berdasarkan ini dan banyak contoh lainnya, Darwin menyimpulkan bahwa di alam semua jenis hewan dan tumbuhan cenderung bereproduksi secara eksponensial. Pada saat yang sama, jumlah orang dewasa dari setiap spesies tetap relatif konstan. Setiap pasangan organisme menghasilkan lebih banyak keturunan daripada mereka bertahan hidup sampai dewasa. Oleh karena itu, sebagian besar organisme yang lahir mati sebelum mencapai kematangan seksual. Penyebab kematian bervariasi: kekurangan makanan karena persaingan dengan perwakilan spesies mereka sendiri, serangan musuh, tindakan faktor lingkungan fisik yang tidak menguntungkan seperti kekeringan, salju parah, suhu tinggi, dll. Ini menyiratkan kesimpulan kedua yang dibuat oleh Darwin : di alam ada perjuangan terus menerus untuk eksistensi. Istilah ini harus dipahami dalam arti luas, sebagai ketergantungan organisme pada seluruh kompleks kondisi alam yang hidup di sekitarnya. Dengan kata lain, perjuangan untuk eksistensi adalah seperangkat hubungan yang beragam dan kompleks yang ada antara organisme dan kondisi lingkungan. Saat singa mengambil mangsa dari hyena, 22

24 struktur genetik spesies dibangun, berkat reproduksi, karakter baru didistribusikan secara luas, spesies baru muncul. Akibatnya, spesies berubah dalam proses adaptasi terhadap kondisi lingkungan. Kekuatan pendorong di balik perubahan spesies, yaitu evolusi, adalah seleksi alam. Bahan untuk seleksi adalah variabilitas herediter (tidak terbatas, individu, mutasi). Variabilitas karena pengaruh langsung lingkungan eksternal pada organisme (kelompok, modifikasi) tidak menjadi masalah bagi evolusi, karena tidak diwariskan. Pembentukan spesies baru. Kemunculan spesies baru yang dibayangkan Darwin sebagai proses panjang akumulasi perubahan individu yang bermanfaat, meningkat dari generasi ke generasi. Mengapa ini terjadi? Sumber daya kehidupan (makanan, tempat berkembang biak, dll.) selalu terbatas. Oleh karena itu, perebutan eksistensi yang paling sengit terjadi di antara individu-individu yang paling mirip. Sebaliknya, ada lebih sedikit kebutuhan identik antara individu yang berbeda dalam spesies yang sama, dan persaingan lebih lemah. Oleh karena itu, individu yang berbeda memiliki keuntungan dalam meninggalkan keturunan. Dengan setiap generasi, perbedaan menjadi lebih jelas, dan bentuk peralihan yang mirip satu sama lain menghilang. Jadi dari satu spesies terbentuk dua atau lebih. Fenomena divergensi karakter, yang mengarah pada spesiasi, Darwin menyebutnya divergensi (dari bahasa Latin divergo saya menyimpang, saya berangkat). Darwin menggambarkan konsep divergensi dengan contoh-contoh yang ditemukan di alam. Persaingan antara predator berkaki empat telah menyebabkan fakta bahwa beberapa dari mereka beralih ke makan bangkai, yang lain pindah ke habitat baru, beberapa dari mereka bahkan mengubah habitatnya dan mulai hidup di air atau di pohon, dll. Divergensi juga dapat terjadi. disebabkan oleh kondisi lingkungan yang tidak setara lingkungan di berbagai wilayah wilayah yang ditempati oleh spesies. Misalnya, dua kelompok individu dari suatu spesies akan mengakumulasi perubahan yang berbeda. Ada proses divergensi tanda. Setelah beberapa generasi, kelompok tersebut menjadi varietas, dan kemudian spesies. Tindakan seleksi alam dapat diamati dalam percobaan. Di negara kita, belalang sembah yang umum adalah serangga pemangsa besar (panjang tubuh betina mencapai mm) yang memakan berbagai serangga kecil, kutu daun, serangga, dan lalat. Warna individu yang berbeda dari spesies ini adalah hijau, kuning dan coklat. Belalang sembah hijau ditemukan di antara rerumputan dan semak belukar, berwarna coklat pada tanaman yang terbakar matahari. Ketidak-randoman distribusi hewan seperti itu dibuktikan oleh para ilmuwan dalam sebuah eksperimen di area coklat pudar yang dibersihkan dari rumput. Belalang sembah dari ketiga warna diikat ke pasak di peron. Selama percobaan, burung menghancurkan 60% warna kuning, 55% hijau dan hanya 20% belalang sembah coklat, di mana warna tubuh bertepatan dengan warna latar belakang. Eksperimen serupa dilakukan dengan kepompong kupu-kupu sarang. Jika warna kepompong tidak sesuai dengan warna latar belakang, burung akan menghancurkan lebih banyak kepompong daripada jika latar belakang cocok dengan warna. Unggas air di kolam terutama menangkap ikan, yang warnanya tidak sesuai dengan warna dasarnya. Penting untuk dicatat bahwa bukan satu sifat yang penting untuk kelangsungan hidup, tetapi sifat yang kompleks. Dalam percobaan yang sama dengan belalang sembah, yang sangat sederhana dibandingkan dengan kondisi alam nyata, di antara individu-individu cokelat yang dilindungi oleh warna tubuh, burung mematuk serangga yang gelisah dan bergerak aktif. Belalang sembah yang tenang dan tidak banyak bergerak menghindari serangan itu. Satu dan tanda yang sama, tergantung pada kondisi sekitarnya, dapat berkontribusi pada kelangsungan hidup atau, sebaliknya, menarik perhatian musuh. Gambar 1.5 menunjukkan dua bentuk kupu-kupu ngengat birch. Bentuk cahayanya hampir tidak terlihat pada batang dan pohon yang terang yang ditumbuhi lumut kerak, sedangkan bentuk mutannya berwarna gelap24

25 bentuk yang dicat terlihat jelas pada mereka (A). Kupu-kupu gelap didominasi oleh burung. Situasi berubah di dekat perusahaan industri: jelaga yang menutupi batang pohon menciptakan latar belakang pelindung bagi mutan, sementara kupu-kupu ringan terlihat jelas (B). Mutasi dan proses seksual menciptakan heterogenitas genetik dalam suatu spesies. Tindakan mereka, seperti dapat dilihat dari contoh di atas, tidak terarah. Evolusi, di sisi lain, adalah proses terarah, terkait dengan pengembangan adaptasi karena struktur dan fungsi hewan dan tumbuhan semakin kompleks. Hanya ada satu faktor evolusioner terarah seleksi alam. Individu atau seluruh kelompok dapat dikenakan seleksi. Bagaimanapun, seleksi mempertahankan organisme yang paling beradaptasi dengan lingkungan tertentu. Cukup sering, seleksi mempertahankan sifat dan sifat yang tidak menguntungkan bagi individu, tetapi berguna untuk sekelompok individu atau spesies secara keseluruhan. Contoh alat semacam itu adalah sengatan lebah yang bergerigi. Lebah yang menyengat meninggalkan sengatan di tubuh musuh dan mati, tetapi kematian seseorang berkontribusi pada pelestarian koloni lebah. Gambar Bentuk ngengat Faktor seleksi adalah kondisi lingkungan eksternal, lebih tepatnya, seluruh kompleks kondisi lingkungan abiotik dan biotik. Bergantung pada kondisi ini, seleksi bertindak ke arah yang berbeda dan mengarah pada hasil evolusi yang tidak setara. Saat ini, ada beberapa bentuk seleksi alam, di mana hanya yang utama yang akan dibahas di bawah ini. Darwin menunjukkan bahwa prinsip seleksi alam menjelaskan munculnya semua, tanpa kecuali, karakteristik utama dunia organik: dari tanda-tanda yang menjadi ciri kelompok organisme hidup yang sistematik besar hingga adaptasi kecil. Teori Darwin mengakhiri pencarian panjang para ilmuwan alam yang mencoba menemukan penjelasan untuk banyak kesamaan yang diamati pada organisme yang termasuk dalam spesies berbeda. Darwin menjelaskan kesamaan ini dengan kekerabatan dan menunjukkan bagaimana pembentukan spesies baru berlangsung, bagaimana evolusi terjadi. Dari sudut pandang teoretis umum, hal utama dalam ajaran Darwin adalah gagasan tentang perkembangan alam yang hidup, yang menentang gagasan tentang dunia yang beku dan tidak berubah. Pengakuan terhadap ajaran Darwin merupakan titik balik dalam sejarah ilmu biologi. Fakta-fakta yang terakumulasi dalam periode pra-Darwinian tentang perkembangan biologi mendapat pencerahan baru. Tren baru dalam biologi muncul: embriologi evolusioner, paleontologi evolusioner, dll

26 Doktrin Darwin berfungsi sebagai dasar ilmiah alami untuk memahami mekanisme biologis perkembangan kehidupan di Bumi. Penjelasan materialistis tentang kelayakan struktur organisme hidup, asal usul dan keanekaragaman spesies diterima secara umum dalam sains. Karya Darwin adalah salah satu pencapaian terbesar ilmu pengetahuan alam di abad ke-19. Poin referensi 1. Individu dari setiap spesies dicirikan oleh variabilitas individu (turun-temurun) universal. 2. Jumlah keturunan dalam setiap spesies organisme sangat banyak, dan sumber makanan selalu terbatas. Tinjau pertanyaan dan tugas 1. Apa itu seleksi alam? 2. Apakah perjuangan untuk eksistensi? Apa saja bentuk-bentuknya? 3. Bentuk perjuangan untuk eksistensi apa yang paling intens dan mengapa? Menggunakan kosakata dari judul "Terminologi" dan "Ringkasan", terjemahkan ke dalam bahasa Inggris paragraf "Poin referensi". Pertanyaan Diskusi Ingat kembali materi dari bab-bab sebelumnya. Proses apa yang terjadi di alam yang mengurangi intensitas perjuangan intraspesifik untuk eksistensi? Apa makna biologis dari fenomena ini? Apa, menurut Anda, alasan biologis untuk pelestarian kehidupan individu yang dihilangkan dari reproduksi? 1.4. Ide-ide modern tentang mekanisme dan pola evolusi. Mikroevolusi Ch. Teori evolusi Darwin didasarkan pada gagasan tentang spesies. Apa itu spesies dan seberapa nyata keberadaannya di alam? Melihat. Kriteria dan struktur Spesies adalah sekumpulan individu yang serupa strukturnya, memiliki asal usul yang sama, bebas kawin satu sama lain dan memberikan keturunan yang fertil. Semua individu dari spesies yang sama memiliki kariotipe yang sama, perilaku yang sama, dan menempati daerah tertentu (area distribusi). Salah satu ciri penting suatu spesies adalah isolasi reproduksinya, yaitu adanya mekanisme yang mencegah masuknya gen dari luar. Perlindungan kumpulan gen spesies tertentu dari masuknya gen dari spesies lain, termasuk yang terkait erat, dicapai dengan cara yang berbeda. Waktu reproduksi pada spesies yang berkerabat dekat mungkin tidak bersamaan. Jika tanggalnya sama, maka tempat berkembang biaknya tidak cocok. Misalnya, betina dari satu spesies katak bertelur di sepanjang tepi sungai, spesies lainnya di genangan air. Dalam hal ini, inseminasi telur yang tidak disengaja oleh jantan dari spesies lain dikecualikan. Banyak spesies hewan memiliki ritual kawin yang ketat. Jika salah satu pasangan potensial untuk menyeberangi ritual perilaku menyimpang dari spesies, perkawinan tidak terjadi. Jika perkawinan terjadi, spermatozoa jantan dari spesies lain tidak akan mampu menembus telur, dan telur tidak akan dibuahi26

27 terburu-buru. Sumber makanan yang disukai juga berfungsi sebagai faktor isolasi: individu memakan biotop yang berbeda, dan kemungkinan kawin silang di antara mereka berkurang. Tetapi kadang-kadang (dengan persilangan interspesifik) pembuahan memang terjadi. Dalam hal ini, hibrida yang dihasilkan dicirikan oleh penurunan viabilitas, atau tidak subur dan tidak menghasilkan keturunan. Contoh keledai yang terkenal adalah persilangan antara kuda dan keledai. Menjadi cukup layak, bagal tidak subur karena pelanggaran meiosis: kromosom non-homolog tidak berkonjugasi. Mekanisme yang terdaftar yang mencegah pertukaran gen antar spesies tidak sama efektifnya, tetapi dalam kombinasi di bawah kondisi alami mereka menciptakan isolasi genetik yang tidak dapat ditembus antar spesies. Akibatnya, spesies adalah unit dunia organik yang nyata dan tidak dapat dibagi secara genetik. Setiap spesies menempati kisaran yang kurang lebih luas (dari area area Latin, ruang). Terkadang relatif kecil: untuk spesies yang hidup di Baikal, itu terbatas pada danau ini. Dalam kasus lain, kisaran spesies mencakup wilayah yang luas. Dengan demikian, gagak hitam hampir ada di mana-mana di Eropa Barat. Eropa Timur dan Siberia Barat dihuni oleh spesies lain dari gagak abu-abu. Adanya batas-batas tertentu dari sebaran suatu spesies tidak berarti bahwa semua individu bergerak bebas dalam jangkauannya. Derajat mobilitas individu dinyatakan dengan jarak dimana hewan dapat bergerak, yaitu dengan radius aktivitas individu. Pada tumbuhan, radius ini ditentukan oleh jarak penyebaran serbuk sari, biji, atau bagian vegetatif, yang mampu menghasilkan tumbuhan baru. Untuk siput anggur, radius aktivitasnya beberapa puluh meter, untuk rusa kutub lebih dari seratus kilometer, untuk muskrat beberapa ratus meter. Karena radius aktivitas yang terbatas, tikus hutan yang hidup dalam satu hutan memiliki peluang yang kecil untuk bertemu selama musim kawin dengan tikus hutan yang menghuni hutan tetangga. Katak yang biasa bertelur di satu danau diisolasi dari katak di danau lain, yang terletak beberapa kilometer dari danau pertama. Dalam kedua kasus, isolasi tidak lengkap karena tikus dan katak individu dapat bermigrasi dari satu habitat ke habitat lainnya. Individu dari spesies apa pun tidak terdistribusi secara merata dalam kisaran spesies. Wilayah wilayah dengan kepadatan penduduk yang relatif tinggi bergantian dengan wilayah yang kelimpahan suatu spesiesnya rendah atau tidak ada individu spesies tersebut sama sekali. Oleh karena itu, suatu spesies dianggap sebagai kumpulan kelompok individu dari populasi organisme. Populasi adalah sekumpulan individu dari spesies tertentu yang menempati area tertentu dari wilayah dalam kisaran spesies, saling kawin secara bebas satu sama lain dan sebagian atau seluruhnya terisolasi dari populasi lain. Pada kenyataannya, spesies itu ada dalam bentuk populasi. Kumpulan gen suatu spesies diwakili oleh kumpulan gen populasi. Populasi adalah unit dasar evolusi. Poin referensi 1. Spesies adalah unit dasar kehidupan nyata dari alam yang hidup. 2. Dasar keberadaan suatu spesies sebagai unit genetik dari alam yang hidup adalah isolasi reproduksinya. 3. Sebagian besar spesies organisme hidup terdiri dari populasi individu. 4. Populasi, menurut konsep modern, adalah unit evolusioner dasar. Pertanyaan untuk tinjauan dan penugasan 1. Tentukan spesiesnya. 27

28 2. Jelaskan mekanisme biologis apa yang mencegah pertukaran gen antar spesies. 3. Apa alasan infertilitas hibrida interspesifik? 4. Berapa kisaran spesiesnya? 5. Berapa radius aktivitas individu organisme? Berikan contoh jari-jari aktivitas individu untuk tumbuhan dan hewan. 6. Apa itu populasi? Berikan definisi. Menggunakan kosakata dari bagian "Terminologi" dan "Ringkasan", menerjemahkan ke dalam bahasa Inggris paragraf "Titik Referensi" Peran evolusi mutasi Melalui studi proses genetik dalam populasi organisme hidup, teori evolusi telah dikembangkan lebih lanjut. Kontribusi besar untuk genetika populasi dibuat oleh ilmuwan Rusia S. S. Chetverikov. Dia menarik perhatian pada kejenuhan populasi alami dengan mutasi resesif, serta fluktuasi frekuensi gen dalam populasi tergantung pada tindakan faktor lingkungan, dan memperkuat proposisi bahwa kedua fenomena ini adalah kunci untuk memahami proses evolusi. Memang, proses mutasi merupakan sumber variabilitas herediter yang terus bekerja. Gen bermutasi pada frekuensi tertentu. Diperkirakan bahwa rata-rata satu gamet dari 100 ribu 1 juta gamet membawa mutasi yang baru muncul di lokus tertentu. Karena banyak gen bermutasi secara bersamaan, % gamet membawa satu atau beberapa alel mutan lainnya. Oleh karena itu, populasi alami jenuh dengan berbagai macam mutasi. Karena variabilitas kombinatif, mutasi dapat didistribusikan secara luas dalam populasi. Kebanyakan organisme heterozigot untuk banyak gen. Dapat diasumsikan bahwa sebagai hasil dari reproduksi seksual, organisme homozigot akan terus berkembang biak di antara keturunannya, dan proporsi heterozigot akan terus menurun. Namun, ini tidak terjadi. Faktanya adalah bahwa dalam sebagian besar kasus, organisme heterozigot lebih baik beradaptasi dengan kondisi keberadaan daripada organisme homozigot. Mari kita kembali ke contoh kupu-kupu ngengat birch. Tampaknya kupu-kupu berwarna terang, homozigot untuk alel resesif (aa), yang hidup di hutan dengan batang pohon yang gelap, harus segera dihancurkan oleh musuh, dan kupu-kupu berwarna gelap yang homozigot untuk alel dominan (AA) harus menjadi hanya terbentuk di bawah kondisi kehidupan ini. Tetapi untuk waktu yang lama di hutan berasap di Inggris selatan, kupu-kupu ngengat berwarna terang terus-menerus ditemukan. Ternyata ulat homozigot untuk alel dominan tidak mencerna daun birch yang ditutupi dengan jelaga dan jelaga, sedangkan ulat heterozigot tumbuh jauh lebih baik pada makanan ini. Oleh karena itu, fleksibilitas biokimia yang lebih besar dari organisme heterozigot mengarah pada kelangsungan hidup mereka yang lebih baik, dan seleksi bertindak mendukung heterozigot. Jadi, meskipun sebagian besar mutasi di bawah kondisi spesifik ini berbahaya, dan dalam keadaan homozigot, mutasi cenderung mengurangi kelangsungan hidup individu, mereka bertahan dalam populasi karena seleksi yang mendukung heterozigot. Untuk memahami transformasi evolusioner, penting untuk diingat bahwa mutasi yang berbahaya di satu lingkungan dapat meningkatkan kelangsungan hidup dalam kondisi lingkungan lainnya. Selain contoh di atas, berikut ini dapat ditunjukkan. Sebuah mutasi yang menyebabkan keterbelakangan atau tidak adanya sayap pada serangga tentu berbahaya dalam kondisi normal, dan tidak bersayap.

29 Orang yang berbohong dengan cepat digantikan oleh orang yang normal. Tetapi di pulau-pulau samudera dan melewati gunung, di mana angin kencang bertiup, serangga seperti itu memiliki keunggulan dibandingkan individu dengan sayap yang berkembang normal. Dengan demikian, proses mutasi merupakan sumber cadangan variabilitas herediter populasi. Dengan mempertahankan tingkat keragaman genetik yang tinggi dalam populasi, ini memberikan dasar bagi seleksi alam untuk beroperasi. Poin referensi 1. Dalam populasi yang benar-benar ada, proses mutasi terus berlanjut, mengarah pada munculnya varian gen baru dan, karenanya, sifat. 2. Mutasi adalah sumber konstan dari variabilitas herediter. Pertanyaan untuk pengulangan dan tugas 1. Pola genetik populasi apa yang diungkapkan ahli biologi Rusia S. S. Chetverikov? 2. Berapa frekuensi mutasi satu gen tertentu dalam kondisi alami keberadaan individu? Menggunakan kosakata rubrik "Terminologi" dan "Ringkasan", menerjemahkan ke dalam bahasa Inggris paragraf "Titik referensi" Stabilitas genetik populasi Menganalisis proses yang terjadi dalam populasi kawin silang bebas, ilmuwan Inggris K. Pearson pada tahun 1904 menetapkan keberadaan pola yang menggambarkan struktur genetiknya. Generalisasi ini, yang disebut hukum stabilisasi persilangan (hukum Pearson), dapat dirumuskan sebagai berikut: dalam kondisi persilangan bebas, untuk setiap rasio awal jumlah bentuk induk homozigot dan heterozigot, sebagai hasil dari persilangan pertama, suatu keadaan keseimbangan terbentuk dalam populasi jika frekuensi alel awal sama untuk kedua lantai. Akibatnya, apa pun struktur genotipe populasi, yaitu, terlepas dari keadaan awal, sudah pada generasi pertama yang diperoleh dari persilangan bebas, keadaan keseimbangan populasi ditetapkan, dijelaskan oleh rumus matematika sederhana. Hukum ini, yang penting untuk genetika populasi, dirumuskan pada tahun 1908 secara independen oleh ahli matematika G. Hardy di Inggris dan dokter W. Weinberg di Jerman. Menurut hukum ini, frekuensi organisme homozigot dan heterozigot dalam kondisi persilangan bebas tanpa adanya tekanan seleksi dan faktor-faktor lain (mutasi, migrasi, pergeseran gen, dll.) tetap konstan, yaitu dalam keadaan setimbang. Dalam bentuknya yang paling sederhana, hukum dijelaskan dengan rumus: p2aa + 2pqAa + q2aa \u003d I, di mana p adalah frekuensi kemunculan gen A, q adalah frekuensi kemunculan alel a dalam persen. Perlu dicatat bahwa hukum Hardy-Weinberg, seperti pola genetik lain yang didasarkan pada prinsip kombinasi acak Mendel, secara matematis dipenuhi secara tepat dengan populasi yang sangat besar. Dalam praktiknya, ini berarti bahwa populasi dengan angka di bawah nilai minimum tertentu tidak memenuhi persyaratan hukum Hardy-Weinberg. 29

30 Ilmuwan Rusia S. S. Chetverikov memberikan penilaian persilangan bebas, menunjukkan bahwa itu sendiri berisi peralatan yang menstabilkan frekuensi genotipe dalam populasi tertentu. Sebagai hasil dari persilangan bebas, ada pemeliharaan konstan keseimbangan frekuensi genotip dalam populasi. Gangguan keseimbangan biasanya diasosiasikan dengan aksi gaya-gaya luar dan diamati hanya selama gaya-gaya ini memberikan pengaruh. S. S. Chetverikov percaya bahwa suatu spesies, seperti spons, sering menyerap mutasi dalam keadaan heterozigot, sementara itu sendiri tetap homogen secara fenotip. Jika frekuensi genotipe dalam suatu populasi berbeda secara signifikan dari yang dihitung menggunakan rumus Hardy-Weinberg, dapat dikatakan bahwa populasi ini tidak dalam keadaan keseimbangan populasi dan ada alasan yang mencegahnya. Mari kita membahasnya secara lebih rinci.Proses genetik dalam populasi Dalam populasi yang berbeda dari spesies yang sama, frekuensi gen mutan tidak sama. Praktis tidak ada dua populasi dengan frekuensi kemunculan sifat mutan yang persis sama. Perbedaan ini mungkin disebabkan oleh fakta bahwa populasi hidup dalam kondisi lingkungan yang tidak setara. Perubahan terarah dalam frekuensi gen dalam populasi disebabkan oleh aksi seleksi alam. Tetapi bahkan terletak dekat, populasi tetangga dapat berbeda satu sama lain sama pentingnya dengan yang terletak jauh. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa dalam populasi sejumlah proses menyebabkan perubahan acak yang tidak terarah dalam frekuensi gen, atau, dengan kata lain, struktur genetiknya. Misalnya, selama migrasi hewan atau tumbuhan, sebagian kecil dari populasi asli menetap di habitat baru. Kumpulan gen dari populasi yang baru terbentuk pasti lebih kecil dari kumpulan gen dari populasi induk, dan frekuensi gen di dalamnya akan berbeda secara signifikan dari frekuensi gen dari populasi asli. Gen, sampai sekarang jarang, dengan cepat menyebar di antara anggota populasi baru melalui reproduksi seksual. Pada saat yang sama, gen yang tersebar luas mungkin tidak ada jika tidak ada dalam genotipe pendiri populasi baru. Contoh lain. Bencana alam - kebakaran hutan atau padang rumput, banjir, dll. - menyebabkan kematian massal organisme hidup, terutama bentuk tidak aktif (tanaman, moluska, reptil, amfibi, dll.). Individu yang lolos dari kematian tetap hidup karena kebetulan murni. Pada populasi yang mengalami penurunan jumlah yang sangat besar, frekuensi alel akan berbeda dengan populasi aslinya. Setelah penurunan jumlah, reproduksi massal dimulai, yang awalnya diberikan oleh kelompok kecil yang tersisa. Komposisi genetik kelompok ini akan menentukan struktur genetik seluruh populasi pada masa jayanya. Dalam hal ini, beberapa mutasi mungkin benar-benar hilang, sementara konsentrasi yang lain mungkin secara tidak sengaja meningkat tajam. Dalam biocenosis, fluktuasi periodik dalam jumlah populasi yang terkait dengan hubungan seperti "predator-mangsa" sering diamati. Peningkatan reproduksi objek mangsa pemangsa berdasarkan peningkatan sumber daya makanan, pada gilirannya, mengarah pada peningkatan reproduksi pemangsa. Peningkatan jumlah predator menyebabkan pemusnahan massal korbannya. Kurangnya sumber makanan menyebabkan penurunan jumlah predator (Gbr. 1.6) dan pemulihan ukuran populasi mangsa. Fluktuasi populasi ini (“gelombang populasi”) mengubah frekuensi gen dalam populasi, yang merupakan signifikansi evolusionernya. tigapuluh

31 Gambar. Fluktuasi jumlah individu dalam populasi predator dan mangsa. Garis putus-putus: A lynx, B serigala, C rubah; solid line: mountain hare Perubahan frekuensi gen dalam populasi juga disebabkan oleh terbatasnya pertukaran gen di antara mereka akibat isolasi spasial (geografis). Sungai berfungsi sebagai penghalang spesies darat, pegunungan dan dataran tinggi mengisolasi populasi dataran rendah. Setiap populasi yang terisolasi memiliki ciri-ciri khusus yang terkait dengan kondisi kehidupan. Konsekuensi penting dari isolasi adalah persilangan yang erat hubungannya (inbreeding). Karena perkawinan sedarah, alel resesif, menyebar dalam suatu populasi, muncul dalam keadaan homozigot, yang mengurangi kelangsungan hidup organisme. Pada populasi manusia, isolat dengan tingkat perkawinan sedarah yang tinggi ditemukan di daerah pegunungan, di pulau-pulau. Terisolasinya kelompok-kelompok penduduk tertentu karena kasta, agama, ras, dan alasan lainnya masih mempertahankan signifikansinya. Signifikansi evolusioner dari berbagai bentuk isolasi adalah bahwa ia melanggengkan dan memperkuat perbedaan genetik antara populasi, dan bahwa bagian-bagian yang terbagi dari suatu populasi atau spesies dikenai tekanan seleksi yang tidak setara. Dengan demikian, perubahan frekuensi gen yang disebabkan oleh berbagai faktor lingkungan menjadi dasar munculnya perbedaan antar populasi dan selanjutnya menentukan transformasinya menjadi spesies baru. Oleh karena itu, perubahan populasi dalam proses seleksi alam disebut mikroevolusi. Poin referensi 1. Di alam, sering ada fluktuasi tajam dalam jumlah individu yang terkait dengan kematian massal organisme tanpa pandang bulu. 2. Genotipe individu yang diawetkan secara acak menentukan kumpulan gen populasi baru selama masa kejayaannya. Meninjau pertanyaan dan tugas 1. Merumuskan hukum Hardy-Weinberg. 2. Proses apa yang menyebabkan terjadinya perubahan frekuensi kemunculan gen dalam populasi? 3. Mengapa populasi yang berbeda dari spesies yang sama berbeda dalam frekuensi gen? 4. Apa itu mikroevolusi? 31

33 fenotipe, yaitu seluruh kompleks fitur, dan karenanya kombinasi tertentu dari gen yang melekat pada organisme tertentu. Seleksi sering dibandingkan dengan karya seorang pematung. Sama seperti pematung dari balok marmer tak berbentuk menciptakan sebuah karya yang menyerang dengan harmoni semua bagiannya, demikian pula seleksi menciptakan adaptasi dan spesies, menghilangkan individu yang kurang berhasil dari reproduksi, atau, dengan kata lain, kombinasi gen yang kurang berhasil. Oleh karena itu, mereka berbicara tentang peran kreatif seleksi alam, karena hasil dari tindakannya adalah jenis organisme baru, bentuk kehidupan baru. menstabilkan seleksi. Bentuk lain dari seleksi alam, seleksi yang menstabilkan, beroperasi di bawah kondisi lingkungan yang konstan. Pentingnya bentuk seleksi ini ditunjukkan oleh ilmuwan Rusia yang luar biasa I. I. Shmalgauzen. Seleksi stabilisasi ditujukan untuk mempertahankan sifat atau properti rata-rata yang telah ditetapkan sebelumnya: ukuran tubuh atau bagian-bagian individualnya pada hewan, ukuran dan bentuk bunga pada tumbuhan, konsentrasi hormon atau glukosa dalam darah pada vertebrata, dll. Seleksi yang menstabilkan menjaga kebugaran spesies, menghilangkan penyimpangan tajam, tingkat keparahan tanda dari norma rata-rata. Jadi, pada tumbuhan yang diserbuki serangga, ukuran dan bentuk bunganya sangat stabil. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa bunga harus sesuai dengan struktur dan ukuran tubuh serangga penyerbuk. Lebah tidak dapat menembus mahkota bunga yang terlalu sempit; belalai kupu-kupu tidak dapat menyentuh benang sari yang terlalu pendek pada tanaman dengan mahkota bunga yang sangat panjang. Dalam kedua kasus, bunga yang tidak sepenuhnya sesuai dengan struktur penyerbuk tidak membentuk biji. Akibatnya, gen yang menyebabkan penyimpangan dari norma dihilangkan dari kumpulan gen spesies. Bentuk stabilisasi seleksi alam melindungi genotipe yang ada dari efek destruktif proses mutasi. Di bawah kondisi lingkungan yang relatif konstan, individu dengan tingkat keparahan rata-rata memiliki kemampuan beradaptasi terbesar, dan penyimpangan tajam dari norma rata-rata dihilangkan. Berkat seleksi yang menstabilkan, “fosil hidup” bertahan hingga hari ini: ikan coelacanth, yang nenek moyangnya tersebar luas di era Paleozoikum; perwakilan reptil purba, hatteria, yang terlihat seperti kadal besar, tetapi tidak kehilangan fitur struktural reptil era Mesozoikum; kecoa peninggalan yang telah berubah sedikit sejak periode Karbon; tanaman gymnosperma Ginkgo, yang memberikan gambaran tentang bentuk-bentuk kuno yang punah pada periode Jurassic era Mesozoikum (Gbr. 1.7). Opossum Amerika Utara yang digambarkan dalam gambar yang sama mempertahankan karakteristik penampilan hewan yang hidup puluhan juta tahun yang lalu. Beras Contoh bentuk relik: A tuatara, B latimeria, C opossum, G ginkgo Seleksi seksual. Hewan dioecious berbeda dalam struktur organ reproduksi. Namun, perbedaan antara jenis kelamin sering meluas ke tanda-tanda eksternal, perilaku33

34 nii. Orang dapat mengingat pakaian bulu yang cerah dari ayam jantan, sisir besar, taji di kaki, nyanyian keras. Burung pegar jantan sangat cantik dibandingkan dengan ayam yang jauh lebih sederhana. Taring rahang atas gading tumbuh sangat kuat pada walrus jantan. Banyak contoh perbedaan eksternal dalam struktur jenis kelamin disebut dimorfisme seksual dan karena perannya dalam seleksi seksual. Seleksi seksual adalah kompetisi antara laki-laki untuk kesempatan untuk bereproduksi. Tujuan ini disajikan dengan bernyanyi, perilaku demonstratif, pacaran. Seringkali terjadi perkelahian antar jantan (Gbr. 1.8). Pada burung, pasangan selama musim kawin disertai dengan permainan kawin, atau kawin. Pertunjukan diekspresikan dalam kenyataan bahwa burung itu mengambil posisi tubuh yang khas, dalam gerakan khusus, dalam penyebaran dan pembengkakan bulu, dalam penerbitan suara-suara aneh. Misalnya, belibis hitam pada arus berkumpul beberapa lusin di pembukaan hutan di malam hari. Puncak arus jatuh pada dini hari. Perkelahian sengit muncul di antara jantan, sementara betina saat ini duduk di tepi tempat terbuka atau di semak-semak. Sebagai hasil dari seleksi seksual, jantan yang paling aktif, sehat dan kuat meninggalkan keturunan, sisanya dikeluarkan dari reproduksi dan genotipe mereka menghilang dari kumpulan gen spesies. Fig Leking black grouse Fig Dimorfisme seksual pada struktur primata: A belalai jantan, B belalai betina 34

35 Terkadang gaun pengantin yang cerah muncul pada hewan hanya untuk musim kawin. Katak tegalan jantan memperoleh warna biru cerah yang indah di dalam air. Warna cerah jantan dan perilaku demonstratif mereka membuka kedok mereka di depan pemangsa dan meningkatkan kemungkinan kematian. Namun, ini bermanfaat bagi spesies secara keseluruhan, karena betina tetap lebih aman selama musim kawin. Hubungan antara penampilan diam-diam betina pada burung dan perawatan keturunan terlihat jelas dalam contoh penangkap tiram phalarope, penghuni garis lintang utara kita. Pada burung ini, hanya jantan yang mengerami telurnya. Betina memiliki warna yang lebih cerah. Dimorfisme seksual dan seleksi seksual tersebar luas di dunia hewan hingga primata (Gbr. 1.9). Bentuk seleksi ini harus dianggap sebagai kasus khusus seleksi alam intraspesifik. Titik referensi 1. Seleksi alam adalah satu-satunya faktor yang secara terarah mengubah frekuensi gen dalam populasi. 2. Ketika kondisi keberadaan berubah, bentuk pendorong seleksi alam menyebabkan divergensi, yang nantinya dapat menyebabkan munculnya spesies baru. Review soal dan tugas 1. Apa saja bentuk-bentuk seleksi alam? 2. Dalam kondisi lingkungan apa setiap bentuk seleksi alam bekerja? 3. Apa penyebab munculnya resistensi pestisida pada mikroorganisme, hama pertanian dan organisme lain? 4. Apa itu seleksi seksual? Menggunakan kosakata dari judul "Terminologi" dan "Ringkasan", terjemahkan ke dalam bahasa Inggris paragraf "Poin referensi". Pertanyaan untuk diskusi Menurut Anda apa kekuatan pendorong utama di balik proses divergensi berbentuk paruh pada kutilang Darwin? Dapatkah faktor lingkungan yang sama di habitat yang berbeda menjadi penyebab pendorong dan pemantapan seleksi? Jelaskan jawaban Anda dengan contoh-contoh Adaptasi organisme terhadap kondisi lingkungan sebagai hasil seleksi alam Spesies tumbuhan dan hewan secara mengejutkan beradaptasi dengan kondisi lingkungan tempat mereka tinggal. Sejumlah besar fitur struktur yang paling beragam diketahui, memberikan tingkat adaptasi spesies yang tinggi terhadap lingkungan. Konsep "kebugaran suatu spesies" tidak hanya mencakup tanda-tanda eksternal, tetapi juga korespondensi struktur organ internal dengan fungsi yang mereka lakukan, misalnya, saluran pencernaan hewan yang panjang dan kompleks yang memakan makanan nabati (ruminansia). Kesesuaian fungsi fisiologis organisme dengan kondisi kehidupan, kompleksitas dan keragamannya juga termasuk dalam konsep kebugaran. Fitur adaptif dari struktur, warna tubuh dan perilaku hewan. Pada hewan, bentuk tubuh bersifat adaptif. Bentuk mamalia air sudah terkenal.

36 menimbun lumba-lumba. Gerakannya ringan dan presisi. Kecepatan mandiri dalam air mencapai 40 km / jam. Seringkali, kasus dijelaskan tentang bagaimana lumba-lumba menemani kapal laut berkecepatan tinggi, misalnya, kapal perusak yang bergerak dengan kecepatan 65 km / jam. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa lumba-lumba menempel pada haluan kapal dan menggunakan gaya hidrodinamik gelombang yang muncul ketika kapal bergerak. Tapi ini bukan kecepatan alami mereka. Massa jenis air adalah 800 kali massa jenis udara. Bagaimana lumba-lumba berhasil mengatasinya? Selain fitur struktural lainnya, kemampuan adaptasi lumba-lumba yang ideal terhadap lingkungan dan gaya hidup difasilitasi oleh bentuk tubuh. Bentuk tubuhnya yang berbentuk torpedo menghindari terbentuknya pusaran aliran air yang mengelilingi lumba-lumba. Bentuk tubuh yang ramping berkontribusi pada pergerakan cepat hewan di udara. Bulu terbang dan kontur yang menutupi tubuh burung benar-benar menghaluskan bentuknya. Burung tidak memiliki daun telinga yang menonjol, dalam penerbangan mereka biasanya menarik kembali kaki mereka. Akibatnya, burung jauh lebih unggul dalam kecepatan daripada semua hewan lain. Misalnya, elang peregrine menyelam ke mangsanya dengan kecepatan hingga 290 km/jam. Burung bergerak cepat bahkan di air. Seekor penguin chinstrap telah diamati berenang di bawah air dengan kecepatan sekitar 35 km/jam. Ikan Belukar Beras: 1 ragfish, 2 clown fish, 3 aluthers, 4 pipefish Pada hewan yang menjalani gaya hidup tertutup dan bersembunyi, perangkat yang membuat mereka terlihat seperti objek lingkungan berguna. Bentuk tubuh aneh ikan yang hidup di rumpun alga (Gbr. 1.10) membantu mereka berhasil bersembunyi dari musuh. Kemiripan dengan objek lingkungan tersebar luas pada serangga. Kumbang yang dikenal, penampilannya menyerupai lumut; jangkrik, mirip dengan duri semak di mana mereka tinggal. Serangga tongkat terlihat seperti ranting kecil berwarna coklat atau hijau (Gbr. 1.11), sedangkan serangga Orthopteran menyerupai daun (Gbr. 1.12). Tubuh rata memiliki ikan yang menjalani gaya hidup bentik. Pewarnaan pelindung juga berfungsi sebagai sarana perlindungan dari musuh. Burung yang mengerami telur di tanah menyatu dengan latar belakang di sekitarnya (Gbr. 1.13). Tidak mencolok dan ada 36 di antaranya

37 telur dengan cangkang berpigmen dan anak ayam menetas darinya (Gbr. 1.14). Sifat pelindung pigmentasi telur dikonfirmasi oleh fakta bahwa pada spesies yang telurnya tidak dapat diakses oleh musuh pemangsa besar, atau pada burung yang bertelur di batu atau menguburnya di tanah, warna pelindung cangkang tidak berkembang. Gambar Serangga tongkat sangat mirip dengan ranting sehingga hampir tidak terlihat Gambar Serangga, bentuk tubuh mirip dengan daun Warna pelindung tersebar luas di antara berbagai jenis hewan. Ulat kupu-kupu sering berwarna hijau, warna daun, atau gelap, warna kulit kayu atau tanah. Ikan dasar biasanya dicat agar sesuai dengan warna dasar berpasir (ikan pari dan flounder). Pada saat yang sama, flounder masih dapat berubah warna tergantung pada warna latar belakang di sekitarnya (Gbr. 1.15). Kemampuan untuk mengubah warna dengan mendistribusikan kembali pigmen di integumen tubuh juga dikenal pada hewan darat (bunglon). Hewan gurun biasanya berwarna kuning-coklat atau kuning-pasir. Warna pelindung monokromatik adalah karakteristik dari serangga (belalang) dan kadal kecil, serta ungulata besar (antelop) dan predator (singa). 37

38 Beras Eider di sarang Jika latar belakang lingkungan tidak tetap tergantung musim, banyak hewan berubah warna. Misalnya, penduduk garis lintang menengah dan tinggi (rubah kutub, kelinci, cerpelai, ptarmigan) berkulit putih di musim dingin, yang membuat mereka tidak terlihat di salju. Namun, seringkali pada hewan ada warna tubuh yang tidak disembunyikan, tetapi, sebaliknya, menarik perhatian, membuka kedok. Warna ini adalah karakteristik serangga beracun, terbakar atau menyengat: lebah, tawon, kumbang melepuh. Kepik, sangat mencolok, tidak pernah dipatuk burung karena rahasia beracun yang dikeluarkan oleh serangga. Ulat yang tidak bisa dimakan, banyak ular berbisa memiliki warna peringatan yang cerah. Pewarnaan cerah memperingatkan pemangsa sebelumnya tentang kesia-siaan dan bahaya serangan. Melalui trial and error, predator cepat belajar untuk menghindari menyerang mangsa dengan warna peringatan. Beras Warna pelindung telur dan anak burung saat membiakkan keturunan di tanah 38

40 kalsium tersisa, terakumulasi di duri beberapa tanaman, melindungi mereka dari dimakan oleh ulat, siput dan bahkan hewan pengerat. Formasi dalam bentuk penutup chitinous keras pada arthropoda (kumbang, kepiting), cangkang pada moluska, sisik pada buaya, cangkang pada armadillo dan kura-kura melindungi mereka dengan baik dari banyak musuh. Duri landak dan landak melayani hal yang sama. Semua adaptasi ini dapat muncul hanya sebagai hasil seleksi alam, yaitu, kelangsungan hidup preferensial dari individu yang lebih dilindungi. Gambar Kesamaan warna telur pada subspesies yang berbeda dari cuckoo umum dan inang burung Perilaku adaptif sangat penting untuk kelangsungan hidup organisme dalam perjuangan untuk eksistensi. Selain bersembunyi atau demonstratif, perilaku menakutkan ketika musuh mendekat, ada banyak pilihan lain untuk perilaku adaptif yang menjamin kelangsungan hidup orang dewasa atau remaja. Ini termasuk menyimpan makanan untuk musim yang tidak menguntungkan tahun ini. Ini terutama berlaku untuk hewan pengerat. Misalnya, tikus akar, yang umum di zona taiga, mengumpulkan biji-bijian sereal, rumput kering, akar hingga total 10 kg. Hewan pengerat penggali (tikus mol, dll.) mengumpulkan potongan akar ek, biji ek, kentang, kacang polong stepa hingga 14 kg. Gerbil besar yang hidup di gurun Asia Tengah memotong rumput di awal musim panas dan menyeretnya ke dalam lubang atau meninggalkannya di permukaan dalam bentuk tumpukan. Makanan ini digunakan pada paruh kedua musim panas, musim gugur dan musim dingin. Berang-berang sungai mengumpulkan tunggul pohon, dahan, dll, yang ia masukkan ke dalam air di dekat tempat tinggalnya. Gudang ini bisa mencapai volume 20 m3. Stok pakan juga dibuat oleh hewan predator. Mink dan beberapa musang menyimpan katak, ular, hewan kecil, dll. Contoh perilaku adaptif adalah saat aktivitas terbesar. Di gurun, banyak hewan keluar untuk berburu di malam hari ketika panas mereda. Poin-poin referensi 1. Seluruh organisasi dari setiap jenis organisme hidup adalah adaptif terhadap kondisi di mana ia hidup. 2. Adaptasi organisme terhadap lingkungan dimanifestasikan pada semua tingkat organisasi: biokimia, sitologi, histologi dan anatomi. 3. Adaptasi fisiologis adalah contoh refleksi fitur struktural organisasi dalam kondisi keberadaan yang diberikan. Soal ulangan dan tugas 1. Berikan contoh kemampuan beradaptasi organisme terhadap kondisi keberadaannya. 40

41 2. Mengapa beberapa spesies hewan memiliki warna yang cerah? 3. Apa inti dari fenomena mimikri? 4. Bagaimana kelimpahan spesies peniru yang rendah dipertahankan? 5. Apakah tindakan seleksi alam meluas ke perilaku hewan? Berikan contoh. Menggunakan kosakata dari judul "Terminologi" dan "Ringkasan", terjemahkan ke dalam bahasa Inggris paragraf "Poin referensi". Beras Seekor jantan dari spesies seperti bertengger menetaskan telur di mulutnya 41

• ZÁKLADNÉ DAJE oblasť podnikania výroba organokremičitých prípravkov Doktrin evolusi Evolusi adalah perkembangan sejarah yang tidak dapat diubah dari alam yang hidup. Sejarah Singkat Perkembangan Biologi pada Zaman Pra-Darwin Konsep utama biologi pada zaman pra-Darwin adalah kreasionisme.

  MOSCOW D R O f a 2007 V. B. ZAKHAROV, S. G. MAMONTOV, N. I. SONIN, E. T. ZAKHAROVA TINGKAT BIOLOGI BUKU TEKS KELAS UNTUK LEMBAGA PENDIDIKAN UMUM Diedit oleh Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Alam Rusia, Profesor V.

  Catatan penjelasan. Tugas tes "Bukti Evolusi" dirancang untuk mengkonsolidasikan materi dalam pelajaran

Buku teks memperkenalkan siswa pada hukum yang paling penting dari dunia kehidupan. Ini memberi gambaran tentang evolusi dunia organik, hubungan organisme dan lingkungan.
Buku teks ini ditujukan kepada siswa kelas 11 lembaga pendidikan.

Materi disajikan tentang asal usul kehidupan di Bumi, struktur sel, reproduksi dan perkembangan individu organisme, dasar-dasar hereditas dan variabilitas. Sesuai dengan pencapaian sains, doktrin perkembangan evolusioner dunia organik dipertimbangkan, dan materi tentang dasar-dasar ekologi disajikan. Sehubungan dengan semakin pentingnya metode pemuliaan modern, bioteknologi dan perlindungan lingkungan, presentasi masalah ini telah diperluas. Materi faktual tentang konsekuensi pencemaran antropogenik terhadap lingkungan diberikan. Sesuai dengan standar pendidikan negara bagian Federal saat ini untuk pendidikan kejuruan menengah generasi baru.
Bagi siswa lembaga pendidikan yang menyelenggarakan program pendidikan menengah kejuruan.

Unduh dan baca Buku teks biologi umum, Mamontov S.G., Zakharov V.B., 2015

Manual ini berisi jawaban atas pertanyaan untuk paragraf buku teks oleh V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin “Biologi umum. Kelas 11".

Manual ini ditujukan kepada siswa kelas 11 yang mempelajari mata kuliah biologi umum dalam buku teks ini.

Unduh dan baca GDZ dalam biologi untuk kelas 11, 2005 ke “Buku Teks. biologi umum. Kelas 11, Zakharov V.B., Mamontov S.G., Sonin N.I.

Manual ini berisi jawaban atas pertanyaan untuk paragraf buku teks oleh V.B. Zakharova, S.G. Mamontova, N.I. Biologi Umum Sonin. Kelas 10".
Manual ini akan memfasilitasi penyelesaian pekerjaan rumah dan pengulangan materi pendidikan dalam persiapan ujian, dan dalam kasus absen paksa dari kelas, ini akan membantu untuk memahami materi pendidikan secara mandiri.

Unduh dan baca GDZ dalam biologi, kelas 10, Zakharov V.B., Zakharova E.T., Petrov D.Yu., 2005, ke buku teks biologi untuk kelas 10, Zakharov V.B., Mamontov S.G., Sonin N.I.

Kehidupan diwakili oleh berbagai bentuk yang luar biasa, banyak jenis organisme hidup. Dari kursus Keanekaragaman Organisme Hidup, Anda ingat bahwa sekitar 350.000 spesies tumbuhan dan sekitar 2 juta spesies hewan saat ini diketahui menghuni planet kita. Dan itu belum termasuk jamur dan bakteri! Selain itu, para ilmuwan terus-menerus menggambarkan spesies baru - baik yang ada saat ini maupun yang punah di zaman geologis masa lalu. Mengungkap dan menjelaskan sifat-sifat umum dan penyebab keanekaragaman organisme hidup adalah tugas biologi umum dan tujuan buku teks ini. Tempat penting di antara masalah yang dipertimbangkan oleh biologi umum ditempati oleh pertanyaan tentang asal usul kehidupan di Bumi dan hukum perkembangannya, serta interkoneksi berbagai kelompok organisme hidup di antara mereka sendiri dan interaksinya dengan lingkungan.

Unduh dan baca Biologi, kelas 9, Pola umum, Mamontov S.G., Zakharov V.B., Agafonova I.B., Sonin N.I.

Manual ini berisi jawaban atas pertanyaan untuk paragraf buku teks oleh V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin “Biologi umum. Kelas 10".
Manual ini akan memfasilitasi penyelesaian pekerjaan rumah dan pengulangan materi pendidikan dalam persiapan ujian, dan dalam kasus absen paksa dari kelas, ini akan membantu untuk memahami materi pendidikan secara mandiri.
Manual ini ditujukan kepada siswa kelas 10 yang mempelajari mata kuliah biologi umum dalam buku teks ini.

Unduh dan baca GDZ dalam biologi, kelas 10, Zakharov V.B., Petrov D.Yu., 2005, ke buku teks biologi untuk kelas 10, Zakharov V.B., Sonin N.I., Mamontov S.G.

Buku kerja ini merupakan tambahan dari buku teks V. B. Zakharov, S.G. Mamontova, N. I. Sonina, E. T. Zakharova “Biologi. biologi umum. Level profil, kelas 10” dan “Biologi, Biologi umum. tingkat profil. Kelas 11".

Buku kerja akan memungkinkan Anda untuk lebih mengasimilasi, mensistematisasikan, dan mengkonsolidasikan pengetahuan yang diperoleh saat mempelajari materi buku teks.

Di akhir buku catatan ada "Tugas pelatihan", disusun dalam bentuk dan dengan mempertimbangkan persyaratan ujian, yang akan membantu siswa untuk lebih memahami isi kursus.

Beli kertas atau e-book dan unduh dan baca Biology, General Biology, Profile level, Grade 11, Zakharov V.B., Mamontov S.G., Sonin N.I., 2010

Menampilkan halaman 1 dari 2

Materi tentang asal usul kehidupan di Bumi, struktur sel, reproduksi dan perkembangan individu organisme, dasar-dasar hereditas dan variabilitas disajikan Sesuai dengan pencapaian sains, doktrin perkembangan evolusi dunia organik dipertimbangkan, materi dianggap disajikan tentang dasar-dasar ekologi Sehubungan dengan semakin pentingnya metode modern seleksi, bioteknologi dan perlindungan lingkungan, presentasi masalah ini telah diperluas. Materi faktual diberikan tentang konsekuensi pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh antropogenik Sesuai dengan Standar Pendidikan Negara Bagian Federal saat ini untuk Pendidikan Kejuruan Menengah Generasi Baru Untuk siswa dari lembaga pendidikan yang menerapkan program pendidikan kejuruan menengah

BIOLOGI UMUM.

Bab. ASAL DAN TAHAP AWAL PERKEMBANGAN KEHIDUPAN DI BUMI

Bagian II. MENGAJAR TENTANG SEL

Bagian III REPRODUKSI DAN PERKEMBANGAN INDIVIDU ORGANISMA

Bagian IV. DASAR-DASAR GENETIKA DAN SELEKSI

Bagian V. DOKTRIN EVOLUSI DUNIA ORGANIK

Bagian V. HUBUNGAN ORGANISME DAN LINGKUNGAN. DASAR-DASAR EKOLOGI

Buku dan buku teks tentang disiplin Buku teks:

1. Kolesnikov S.I. Biologi umum: buku teks / S.I. Kolesnikov. - Edisi ke-5, terhapus. - M.: KNORUS, 2015. - 288 hal. - (Pendidikan vokasi menengah) - 2015
2. Mamontov S.G. Buku teks biologi umum /S. G. Mamontov, V. B. Zakharov - 11 di atas, terhapus. - M.: KNORUS.2015. - 328 hal. - (Pendidikan vokasi menengah). - 2015
3. Yakubchik, T.N. Gastroenterologi klinis: manual untuk mahasiswa fakultas kedokteran, pediatrik, medis dan psikologis, magang, residen klinis, ahli gastroenterologi dan terapis / T.N. Yakubchik. - Edisi ke-3, tambahkan. dan dikerjakan ulang. - Grodno: GrGMU, 2014. - 324 hal. - tahun 2014
4. Ovsyannikov V.G. Patologi umum: fisiologi patologis: buku teks / V.G. Ovsyannikov; GBOU VPO RostGMU dari Kementerian Kesehatan Rusia. - edisi ke-4. - Rostov n / D .: Rumah Penerbitan Universitas Kedokteran Negeri Rostov, 2014 - Bagian I. Patofisiologi umum - 2014
5. Tim penulis. Pengenalan teknologi baru dalam organisasi medis. Pengalaman asing dan praktik Rusia 2013 - 2013
6. Tim penulis. CARA MODERN PENGOLAHAN TANGAN OPERASI DAN LAPANGAN OPERASI / D. V. Balatsky, N. B. Davtanyan - Barnaul: penerbit "Konsep" 2012 - 2012
7. Mamyrbaev A.A. Dasar-dasar kedokteran kerja: panduan belajar 2010 - 2010
8. Ivanov D.D. Kuliah tentang Nefrologi. Penyakit ginjal diabetes. nefropati hipertensi. Gagal ginjal kronis. - Donetsk: Penerbit Zaslavsky A.Yu., 2010. - 200 detik - 2010
9. Baranov V.S. Paspor genetik - dasar pengobatan individu dan prediktif / Ed. V.S. Baranova. - St. Petersburg: Rumah penerbitan N-L, 2009. - 528 hal.: sakit. - tahun 2009
10. Nazarenko G.V. Tindakan pemaksaan yang bersifat medis: buku teks, manual / G.V. Nazarenko. - M.: Flinta: MPSI, 2008. - 144 hal. - 2008
11. Mazurkevich G.S., Bagnenko S.F.
12. Schmidt I.R. Dasar-dasar Kinesiologi Terapan. Ceramah untuk pendengar siklus perbaikan umum dan tematik. Novokuznetsk - 2004 - 2004

Halaman saat ini: 1 (total buku memiliki 18 halaman) [kutipan bacaan yang dapat diakses: 12 halaman]

jenis huruf:

100% +

V.B. Zakharov, S.G. Mamontov, N.I. Sonin, E.T. Zakharova
Biologi. biologi umum. tingkat profil. Kelas 10

Kata pengantar

Zaman kita dicirikan oleh ketergantungan manusia yang semakin meningkat. Kehidupan seseorang, kesehatannya, pekerjaan dan kondisi hidupnya hampir seluruhnya bergantung pada kebenaran keputusan yang dibuat oleh begitu banyak orang. Pada gilirannya, aktivitas seorang individu juga mempengaruhi nasib banyak orang. Itulah mengapa sangat penting bahwa ilmu kehidupan menjadi bagian integral dari pandangan dunia setiap orang, terlepas dari spesialisasinya. Seorang insinyur sipil, insinyur proses, insinyur reklamasi membutuhkan pengetahuan biologi seperti seorang dokter atau ahli agronomi, karena hanya dalam hal ini mereka akan mewakili konsekuensi dari kegiatan produksi mereka untuk alam dan manusia. Pengetahuan biologi juga diperlukan untuk perwakilan humaniora sebagai bagian penting dari warisan budaya universal. Memang, selama berabad-abad, perselisihan antara filsuf dan teolog, ilmuwan dan penipu bernyanyi seputar pengetahuan tentang satwa liar. Gagasan tentang esensi kehidupan menjadi dasar bagi banyak konsep pandangan dunia.

Tujuan penulis buku ini adalah untuk memberikan gambaran tentang struktur materi hidup, hukumnya yang paling umum, untuk memperkenalkan keanekaragaman kehidupan dan sejarah perkembangannya di Bumi. Perhatian khusus diberikan pada analisis hubungan antara organisme dan kondisi untuk keberlanjutan sistem ekologi. Tempat yang luas di sejumlah bagian diberikan untuk penyajian hukum biologi umum sebagai yang paling sulit untuk dipahami. Di bagian lain, hanya informasi dan konsep yang paling penting yang diberikan.

Ada berbagai topik yang akan Anda ketahui saat membaca buku ini. Namun, tidak semuanya bisa diulas dengan cukup detail. Ini bukan kebetulan - kompleksitas dan keragaman kehidupan begitu besar sehingga kita baru mulai memahami beberapa fenomenanya, sementara yang lain masih menunggu untuk dipelajari. Buku ini hanya menyentuh isu-isu penting tentang organisasi sistem kehidupan, fungsi dan perkembangannya. Untuk pengenalan yang lebih rinci dengan masalah biologi tertentu, daftar literatur tambahan diberikan di akhir buku teks.

Materi pendidikan dalam buku ini terdiri dari bagian, termasuk bab; dalam sebagian besar bab, biasanya ada beberapa paragraf yang membahas topik spesifik tertentu. Ringkasan dalam bahasa Inggris disediakan di akhir paragraf. Sebagai bahan pendidikan tambahan, teks manual ini mencakup kamus dwibahasa kecil yang memungkinkan Anda mempelajari terminologi biologi dalam bahasa Rusia dan Inggris dan mengulang materi yang dibahas. Bagian "Poin referensi" dan "Pertanyaan untuk ditinjau" akan memungkinkan Anda untuk sekali lagi memperhatikan ketentuan terpenting dari materi yang dibahas. Dengan menggunakan kosakata kamus dan ringkasannya, Anda dapat dengan mudah menerjemahkan teks Poin Referensi ke dalam bahasa Inggris. Bagian "Pertanyaan untuk diskusi" berisi dua atau tiga pertanyaan, yang jawabannya, dalam beberapa kasus, perlu untuk menarik literatur tambahan. Mereka dapat digunakan untuk studi opsional atau mendalam tentang topik tersebut. Untuk tujuan yang sama, "Area masalah" dan "Aspek terapan" dari materi pendidikan yang dipelajari ditunjukkan di akhir setiap bab.

Setiap bab diakhiri dengan daftar ketentuan utama yang diperlukan untuk menghafal, serta tugas untuk pekerjaan mandiri berdasarkan pengetahuan yang diperoleh.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada M. T. Grigorieva karena telah mempersiapkan teks bahasa Inggris, serta kepada Yu.

Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Alam Rusia, Profesor V. B. Zakharov

pengantar

Biologi adalah ilmu tentang kehidupan. Namanya berasal dari kombinasi dua kata Yunani: bios (kehidupan) dan logos (kata, pengajaran). Biologi mempelajari struktur, manifestasi kehidupan, habitat semua organisme hidup: bakteri, jamur, tumbuhan, hewan, manusia.

Kehidupan di Bumi diwakili oleh berbagai bentuk yang luar biasa, banyak jenis makhluk hidup. Saat ini, sekitar 600 ribu spesies tanaman, lebih dari 2,5 juta spesies hewan, sejumlah besar spesies jamur dan prokariotik yang menghuni planet kita sudah diketahui. Para ilmuwan terus-menerus menemukan dan menggambarkan spesies baru, baik yang ada dalam kondisi modern maupun punah di zaman geologis masa lalu.

Pengungkapan sifat-sifat umum organisme hidup dan penjelasan tentang alasan keanekaragamannya, identifikasi hubungan antara struktur dan kondisi lingkungan adalah salah satu tugas utama biologi. Tempat penting dalam ilmu ini ditempati oleh pertanyaan tentang asal usul dan hukum perkembangan kehidupan di Bumi - doktrin evolusi. Memahami hukum-hukum ini adalah dasar dari pandangan dunia ilmiah dan diperlukan untuk memecahkan masalah-masalah praktis.

Biologi dibagi menjadi ilmu-ilmu yang terpisah sesuai dengan subjek studi.

Jadi, mikrobiologi mempelajari dunia bakteri; botani mengeksplorasi struktur dan kehidupan perwakilan kerajaan tumbuhan; zoologi - kerajaan hewan, dll. Pada saat yang sama, bidang biologi berkembang yang mempelajari sifat umum organisme hidup: genetika - pola pewarisan sifat, biokimia - cara mengubah molekul organik, ekologi - hubungan populasi dengan lingkungan. Fisiologi mempelajari fungsi organisme hidup.

Sesuai dengan tingkat organisasi makhluk hidup, disiplin ilmu seperti biologi molekuler, sitologi - studi sel, histologi - studi jaringan, dll., Dibedakan.

Biologi menggunakan berbagai metode. Salah satu yang terpenting adalah sejarah, yang dijadikan sebagai dasar untuk memahami fakta-fakta yang diperoleh. Metode tradisional adalah metode deskriptif; metode instrumental banyak digunakan: mikroskop (optik cahaya dan elektronik), elektrografi, radar, dll.

Di bidang biologi yang paling beragam, pentingnya disiplin batas yang menghubungkan biologi dengan ilmu-ilmu lain - fisika, kimia, matematika, sibernetika, dll. Ini adalah bagaimana biofisika, biokimia, dan bionik muncul.

Munculnya kehidupan dan berfungsinya organisme hidup ditentukan oleh hukum alam. Pengetahuan tentang hukum-hukum ini memungkinkan tidak hanya untuk membuat gambaran yang akurat tentang dunia, tetapi juga menggunakannya untuk tujuan praktis.

Prestasi baru-baru ini dalam biologi telah menyebabkan munculnya arah baru yang mendasar dalam sains, yang telah menjadi bagian independen dalam kompleks disiplin biologi. Dengan demikian, pengungkapan struktur molekul unit struktural hereditas (gen) menjadi dasar penciptaan rekayasa genetika. Dengan bantuan metodenya, organisme diciptakan dengan yang baru, termasuk yang tidak ditemukan di alam, kombinasi sifat dan sifat turun-temurun. Penerapan praktis dari pencapaian biologi modern pada saat ini memungkinkan untuk memperoleh sejumlah besar zat aktif biologis secara industri.

Berdasarkan studi tentang hubungan antara organisme, metode biologis telah diciptakan untuk memerangi hama tanaman pertanian. Banyak adaptasi organisme hidup telah menjadi model untuk desain struktur dan mekanisme buatan yang efektif. Pada saat yang sama, ketidaktahuan atau ketidaktahuan akan hukum biologi membawa konsekuensi serius bagi alam dan manusia. Waktunya telah tiba ketika keselamatan dunia di sekitar kita tergantung pada perilaku kita masing-masing. Untuk mengatur mesin mobil dengan benar, untuk mencegah pembuangan limbah beracun ke sungai, menyediakan saluran pintas untuk ikan di proyek pembangkit listrik tenaga air, untuk menahan keinginan mengumpulkan karangan bunga liar - semua ini akan selamatkan lingkungan, lingkungan hidup kita.

Kemampuan luar biasa dari alam yang hidup untuk memulihkan telah menciptakan ilusi kebalnya terhadap efek destruktif manusia, sumber daya yang tak terbatas. Sekarang kita tahu bahwa ini tidak terjadi. Oleh karena itu, semua kegiatan ekonomi manusia sekarang harus dibangun dengan mempertimbangkan prinsip-prinsip organisasi biosfer.

Pentingnya biologi bagi manusia sangat besar. Hukum biologi umum digunakan dalam memecahkan berbagai masalah di banyak sektor ekonomi nasional. Berkat pengetahuan tentang hukum hereditas dan variabilitas, keberhasilan besar telah dicapai di bidang pertanian dalam menciptakan keturunan hewan peliharaan baru yang sangat produktif dan varietas tanaman budidaya. Para ilmuwan telah membiakkan ratusan varietas sereal, kacang polong, minyak sayur, dan tanaman lain yang berbeda dari pendahulunya dalam produktivitas tinggi dan kualitas bermanfaat lainnya. Berdasarkan pengetahuan tersebut, dilakukan seleksi mikroorganisme penghasil antibiotik.

Sangat penting dalam biologi melekat pada pemecahan masalah yang terkait dengan menjelaskan mekanisme halus biosintesis protein, rahasia fotosintesis, yang akan membuka jalan bagi sintesis nutrisi organik di luar organisme tumbuhan dan hewan. Selain itu, penggunaan dalam industri (dalam konstruksi, dalam pembuatan mesin dan mekanisme baru) prinsip-prinsip organisasi makhluk hidup (bionik) membawa pada saat ini dan di masa depan akan memberikan efek ekonomi yang signifikan.

Di masa depan, kepentingan praktis biologi akan semakin meningkat. Hal ini disebabkan oleh pesatnya pertumbuhan penduduk dunia, serta semakin bertambahnya jumlah penduduk perkotaan yang tidak terlibat langsung dalam produksi pertanian. Dalam situasi seperti itu, dasar untuk meningkatkan jumlah sumber daya pangan hanya dapat menjadi intensifikasi pertanian. Peran penting dalam proses ini akan dimainkan oleh pemuliaan bentuk-bentuk baru mikroorganisme, tumbuhan dan hewan yang sangat produktif, serta penggunaan sumber daya alam yang rasional dan didukung secara ilmiah.

Bagian 1. Asal usul dan tahap awal perkembangan kehidupan di Bumi

Manusia selalu berusaha untuk mengetahui dunia di sekelilingnya dan menentukan tempat yang ia tempati di dalamnya. Bagaimana asal usul hewan dan tumbuhan modern? Apa yang menyebabkan keragaman mencolok mereka? Apa penyebab hilangnya fauna dan flora di zaman yang jauh? Apa cara masa depan perkembangan kehidupan di Bumi? Berikut adalah beberapa pertanyaan dari sejumlah besar misteri, yang solusinya selalu mengkhawatirkan umat manusia. Salah satunya adalah awal kehidupan. Pertanyaan tentang asal usul kehidupan setiap saat, sepanjang sejarah umat manusia, tidak hanya menarik minat kognitif, tetapi juga sangat penting untuk pembentukan pandangan dunia orang.

Bab 1. Keanekaragaman dunia kehidupan. Sifat dasar makhluk hidup

Penuh, penuh keajaiban alam perkasa.

A.S. Pushkin

Makhluk hidup pertama muncul di planet kita sekitar 3 miliar tahun yang lalu. Dari bentuk-bentuk awal ini muncul spesies organisme hidup yang tak terhitung banyaknya, yang, setelah muncul, berkembang kurang lebih untuk waktu yang lama, dan kemudian mati. Dari bentuk yang sudah ada sebelumnya, organisme modern juga berasal, membentuk empat kerajaan satwa liar: lebih dari 2,5 juta spesies hewan, 600 ribu spesies tumbuhan, sejumlah besar berbagai jamur, serta banyak organisme prokariotik.

Dunia makhluk hidup, termasuk manusia, diwakili oleh sistem biologis dari organisasi struktural yang berbeda dan tingkat subordinasi atau konsistensi yang berbeda. Diketahui bahwa semua organisme hidup terdiri dari sel. Sebuah sel, misalnya, dapat menjadi organisme yang terpisah dan bagian dari tumbuhan atau hewan multiseluler. Itu bisa sangat sederhana diatur, seperti bakteri, atau jauh lebih kompleks, seperti sel-sel hewan uniseluler - Protozoa. Baik sel bakteri maupun sel Protozoa mewakili seluruh organisme yang mampu melakukan semua fungsi yang diperlukan untuk memastikan kehidupan. Tetapi sel-sel yang membentuk organisme multiseluler adalah khusus, yaitu, mereka hanya dapat melakukan satu fungsi dan tidak dapat hidup secara mandiri di luar tubuh. Dalam organisme multiseluler, interkoneksi dan interdependensi banyak sel mengarah pada penciptaan kualitas baru yang tidak setara dengan jumlah sederhana mereka. Unsur-unsur tubuh - sel, jaringan dan organ - secara total belum mewakili organisme holistik. Hanya kombinasi mereka dalam urutan yang secara historis ditetapkan dalam proses evolusi, interaksi mereka, yang membentuk organisme integral, yang memiliki sifat-sifat tertentu.

1.1. Tingkat organisasi makhluk hidup

Satwa liar adalah sistem hierarkis yang terorganisir secara kompleks (Gbr. 1.1). Ahli biologi, berdasarkan karakteristik manifestasi sifat-sifat makhluk hidup, membedakan beberapa tingkat organisasi materi hidup.

1. Molekul

Setiap sistem kehidupan, tidak peduli betapa kompleksnya itu diatur, berfungsi pada tingkat interaksi makromolekul biologis: asam nukleat, protein, polisakarida, dan zat organik penting lainnya. Dari tingkat ini, proses terpenting dari aktivitas vital tubuh dimulai: metabolisme dan konversi energi, transmisi informasi keturunan, dll.

2. Seluler

Sel adalah unit struktural dan fungsional, serta unit reproduksi dan perkembangan semua organisme hidup yang hidup di Bumi. Tidak ada bentuk kehidupan non-seluler, dan keberadaan virus hanya menegaskan aturan ini, karena mereka dapat menunjukkan sifat-sifat sistem kehidupan hanya dalam sel.

Beras. 1.1. Tingkat organisasi makhluk hidup (pada contoh organisme yang terpisah). Tubuh, seperti semua alam yang hidup, dibangun di atas prinsip hierarkis.

3. Kain

Jaringan adalah kumpulan sel dan substansi interseluler yang serupa, disatukan oleh kinerja fungsi yang sama.

4. Organ

Pada kebanyakan hewan, organ adalah kombinasi struktural dan fungsional dari beberapa jenis jaringan. Misalnya, kulit manusia sebagai organ termasuk epitel dan jaringan ikat, yang bersama-sama melakukan sejumlah fungsi. Di antara mereka, yang paling penting adalah perlindungan.

5. Organisme

Organisme adalah sistem hidup uniseluler atau multiseluler integral yang mampu hidup mandiri. Organisme multiseluler dibentuk oleh kombinasi jaringan dan organ yang terspesialisasi dalam melakukan berbagai fungsi.

6. Populasi-spesies

Seperangkat organisme dari spesies yang sama, disatukan oleh habitat yang sama, menciptakan populasi sebagai sistem tatanan supraorganisme. Dalam sistem ini, transformasi evolusioner dasar yang paling sederhana dilakukan.

7. Biogeosenosis

Biogeocenosis - seperangkat organisme dari spesies yang berbeda dan organisasi dengan kompleksitas yang berbeda-beda dengan semua faktor lingkungan spesifiknya - komponen atmosfer, hidrosfer, dan litosfer. Ini termasuk: zat anorganik dan organik, organisme autotrofik dan heterotrofik. Fungsi utama biogeocenosis adalah akumulasi dan redistribusi energi.

8. Biosfer

Biosfer adalah tingkat organisasi kehidupan tertinggi di planet kita. Ini membedakan benda hidup- totalitas semua organisme hidup, mati, atau lembam, materi dan biomaterial. Menurut perkiraan sementara, biomassa makhluk hidup sekitar 2,5 × 10 12 ton, apalagi biomassa organisme yang hidup di darat 99,2% diwakili oleh tanaman hijau. Pada tingkat biosfer, ada sirkulasi zat dan transformasi energi yang terkait dengan aktivitas vital semua organisme hidup yang hidup di Bumi.

Setiap organisme hidup mewakili sistem bertingkat dengan tingkat kompleksitas dan koordinasi yang berbeda. Semua tanda aktivitas vital – metabolisme, transformasi energi, dan transfer informasi genetik – dimulai dengan interaksi makromolekul. Namun, hanya sel, di mana proses interaksi antar molekul berada dalam tatanan spasial, yang dapat dianggap sebagai struktural dan berfungsi sebagai unit organisme hidup. Dalam tubuh multiseluler, aktivitas terkoordinasi dari banyak sel memungkinkan munculnya formasi baru secara kualitatif - jaringan dan organ, yang dikhususkan untuk fungsi tertentu organisme.

Poin jangkar

1. Molekul organik membentuk sebagian besar bahan kering sel.

2. Asam nukleat menyediakan penyimpanan dan transmisi informasi herediter di semua sel.

3. Inti dari proses metabolisme adalah interaksi molekul organik satu sama lain.

4. Sel adalah unit struktural dan fungsional terkecil dari organisasi organisme hidup.

5. Munculnya jaringan dan organ pada hewan dan tumbuhan multiseluler ditandai dengan spesialisasi bagian-bagian tubuh menurut fungsinya.

6. Integrasi organ ke dalam sistem telah menyebabkan penguatan fungsi tubuh yang lebih besar.

Tinjau pertanyaan dan tugas

1. Apa itu molekul organik dan apa perannya dalam menyediakan proses metabolisme pada organisme hidup?

2. Apa perbedaan mendasar antara sel-sel organisme hidup yang termasuk dalam kerajaan alam yang berbeda?

3. Apa inti dari metode sitologi, histologi, dan anatomi untuk mempelajari materi hidup?

4. Apa yang disebut biogeocenosis?

5. Bagaimana biosfer Bumi dapat dicirikan?

6. Proses metabolisme apa yang terjadi pada tingkat biosfer? Apa kepentingan mendasar mereka bagi organisme hidup yang hidup di planet kita?

Menggunakan kosakata dari judul "Terminologi" dan "Ringkasan", terjemahkan ke dalam bahasa Inggris paragraf "Poin referensi".

Terminologi

Untuk setiap istilah yang ditunjukkan di kolom kiri, pilih definisi yang sesuai yang diberikan di kolom kanan dalam bahasa Rusia dan Inggris.

Pilih definisi yang benar untuk setiap istilah di kolom kiri dari varian bahasa Inggris dan Rusia yang tercantum di kolom kanan.

Masalah untuk diskusi

Menurut pendapat Anda, apa perlunya membedakan antara berbagai tingkat organisasi makhluk hidup?

Tunjukkan kriteria untuk membedakan berbagai tingkat organisasi makhluk hidup.

Apa esensi dari sifat dasar makhluk hidup pada berbagai tingkat organisasi?

Bagaimana sistem biologis berbeda dari benda mati?

1.2. Kriteria sistem kehidupan

Mari kita pertimbangkan secara lebih rinci kriteria yang membedakan sistem kehidupan dari benda-benda alam mati, dan karakteristik utama dari proses kehidupan yang membedakan materi hidup menjadi bentuk khusus dari keberadaan materi.

Fitur komposisi kimia. Komposisi organisme hidup mencakup unsur-unsur kimia yang sama seperti pada benda-benda alam mati. Namun, rasio berbagai elemen hidup dan tidak hidup tidak sama. Komposisi unsur alam mati, bersama dengan oksigen, terutama diwakili oleh silikon, besi, magnesium, aluminium, dll. Pada organisme hidup, 98% komposisi kimia jatuh pada empat elemen - karbon, oksigen, nitrogen, dan hidrogen. Namun, dalam tubuh makhluk hidup, unsur-unsur ini berpartisipasi dalam pembentukan molekul organik kompleks, yang distribusinya di alam mati pada dasarnya berbeda baik dalam jumlah maupun esensi. Sebagian besar molekul organik di lingkungan adalah produk limbah organisme.

Materi hidup mengandung beberapa kelompok utama molekul organik, yang dicirikan oleh fungsi spesifik tertentu dan, sebagian besar, merupakan polimer tidak beraturan. Pertama, ini adalah asam nukleat - DNA dan RNA, yang sifat-sifatnya memberikan fenomena hereditas dan variabilitas, serta reproduksi sendiri. Kedua, ini adalah protein - komponen struktural utama dan katalis biologis. Ketiga, karbohidrat dan lemak adalah komponen struktural membran biologis dan dinding sel, sumber energi utama yang dibutuhkan untuk memastikan proses vital. Dan akhirnya, sekelompok besar berbagai yang disebut "molekul kecil" yang mengambil bagian dalam banyak dan beragam proses metabolisme dalam organisme hidup.

Metabolisme. Semua organisme hidup mampu bertukar zat dengan lingkungan, menyerap zat yang diperlukan untuk nutrisi darinya dan melepaskan produk limbah.

Di alam mati, ada juga pertukaran zat, namun, dalam siklus non-biologis zat, mereka terutama hanya dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain atau keadaan agregasinya berubah: misalnya, tanah tersapu, air berubah menjadi uap atau es.

Tidak seperti proses metabolisme di alam mati, pada organisme hidup mereka memiliki tingkat yang berbeda secara kualitatif. Dalam sirkulasi zat organik, yang paling signifikan adalah proses transformasi zat - proses sintesis dan pembusukan.

Organisme hidup menyerap berbagai zat dari lingkungan. Sebagai hasil dari sejumlah transformasi kimia yang kompleks, zat-zat dari lingkungan disusun kembali menjadi zat-zat yang menjadi ciri organisme hidup tertentu. Proses-proses ini disebut asimilasi atau pertukaran plastik.

Beras. 1.2. Metabolisme dan konversi energi di tingkat tubuh

Sisi lain dari metabolisme - proses disimilasi, akibatnya senyawa organik kompleks terurai menjadi yang sederhana, sementara kesamaannya dengan zat-zat tubuh hilang dan energi yang diperlukan untuk reaksi biosintesis dilepaskan. Oleh karena itu, disimilasi disebut pertukaran energi(Gbr. 1.2).

Metabolisme menyediakan homeostasis organisme, yaitu, invarian komposisi kimia dan struktur semua bagian tubuh dan, sebagai akibatnya, keteguhan fungsinya dalam kondisi lingkungan yang terus berubah.

Sebuah prinsip tunggal organisasi struktural. Semua organisme hidup, terlepas dari kelompok sistematis mana mereka berasal, memiliki struktur seluler. Sel, sebagaimana telah disebutkan di atas, adalah unit struktural dan fungsional tunggal, serta unit pengembangan untuk semua penghuni Bumi.

Reproduksi. Pada tingkat organisme, reproduksi diri, atau reproduksi, memanifestasikan dirinya dalam bentuk reproduksi aseksual atau seksual individu. Ketika organisme hidup berkembang biak, keturunannya biasanya menyerupai orang tua mereka: kucing mereproduksi anak kucing, anjing mereproduksi anak anjing. Dari biji poplar, poplar tumbuh lagi. Pembagian organisme bersel tunggal - amuba - mengarah pada pembentukan dua amuba, sangat mirip dengan sel induk.

Dengan demikian, reproduksi – Ini adalah properti organisme untuk mereproduksi jenisnya sendiri.

Berkat reproduksi, tidak hanya seluruh organisme, tetapi juga sel, organel sel (mitokondria, plastida, dll.) Setelah pembelahan mirip dengan pendahulunya. Dari satu molekul DNA, ketika digandakan, dua molekul anak terbentuk, sepenuhnya mengulangi yang asli.

Reproduksi sendiri didasarkan pada reaksi sintesis matriks, yaitu pembentukan molekul dan struktur baru berdasarkan informasi yang terkandung dalam urutan nukleotida DNA. Akibatnya, reproduksi diri adalah salah satu sifat utama makhluk hidup, terkait erat dengan fenomena keturunan.

Keturunan. Keturunan adalah kemampuan organisme untuk mentransmisikan karakteristik, sifat, dan fitur perkembangannya dari generasi ke generasi. Tanda adalah setiap fitur dari struktur pada berbagai tingkat organisasi materi hidup, dan sifat dipahami sebagai fitur fungsional berdasarkan struktur tertentu. Keturunan disebabkan oleh organisasi spesifik dari substansi genetik (alat genetik) – kode genetik. Kode genetik dipahami sebagai organisasi molekul DNA, di mana urutan nukleotida di dalamnya menentukan urutan asam amino dalam molekul protein. Fenomena hereditas dipastikan oleh stabilitas molekul DNA dan reproduksi struktur kimianya (replikasi) dengan akurasi tinggi. Keturunan memberikan kontinuitas material (aliran informasi) antara organisme dalam beberapa generasi.

Variabilitas. Properti ini, seolah-olah, kebalikan dari hereditas, tetapi pada saat yang sama terkait erat dengannya, karena dalam hal ini kecenderungan herediter berubah - gen yang menentukan perkembangan sifat-sifat tertentu. Jika reproduksi matriks - molekul DNA - selalu terjadi dengan akurasi absolut, maka selama reproduksi organisme, hanya fitur yang ada sebelumnya yang akan diwariskan, dan adaptasi spesies terhadap kondisi lingkungan yang berubah tidak mungkin. Karena itu, variabilitas – Ini adalah kemampuan organisme untuk memperoleh sifat dan sifat baru sebagai akibat dari perubahan struktur materi herediter atau munculnya kombinasi gen baru.

Variabilitas menciptakan materi yang beragam untuk seleksi alam, yaitu, seleksi individu yang paling beradaptasi untuk kondisi keberadaan tertentu dalam kondisi alam. Dan ini, pada gilirannya, mengarah pada munculnya bentuk kehidupan baru, jenis organisme baru.

Tumbuh kembang. Kemampuan untuk berkembang adalah sifat universal materi. Perkembangan dipahami sebagai perubahan teratur terarah yang tidak dapat dibalikkan pada objek-objek alam yang bernyawa dan yang tidak bernyawa. Sebagai hasil dari pengembangan, keadaan kualitatif baru dari objek muncul, sebagai akibatnya komposisi atau strukturnya berubah. Perkembangan bentuk hidup dari keberadaan materi diwakili pengembangan individu, atau ontogeni, dan perkembangan sejarah, atau filogenesis.

Selama ontogenesis, sifat-sifat individu organisme secara bertahap dan konsisten memanifestasikan dirinya. Hal ini didasarkan pada pelaksanaan program turun-temurun secara bertahap. Perkembangan disertai dengan pertumbuhan. Terlepas dari metode reproduksi, semua individu anak perempuan yang terbentuk dari satu zigot atau spora, ginjal atau sel, hanya mewarisi informasi genetik, yaitu kemampuan untuk menunjukkan tanda-tanda tertentu. Dalam proses perkembangan, organisasi struktural spesifik individu muncul, dan peningkatan massanya disebabkan oleh reproduksi makromolekul, struktur dasar sel, dan sel itu sendiri.

Filogeni, atau evolusi, adalah perkembangan alam hidup yang tidak dapat diubah dan diarahkan, disertai dengan pembentukan spesies baru dan komplikasi kehidupan yang progresif. Hasil evolusi adalah keanekaragaman makhluk hidup di bumi.

Sifat lekas marah. Setiap organisme terkait erat dengan lingkungan: ia mengekstrak nutrisi darinya, terkena faktor lingkungan yang merugikan, berinteraksi dengan organisme lain, dll. Dalam proses evolusi, organisme hidup telah mengembangkan dan mengkonsolidasikan kemampuan untuk secara selektif merespons pengaruh eksternal. Properti ini disebut sifat lekas marah. Setiap perubahan dalam kondisi lingkungan di sekitar organisme adalah iritasi dalam hubungannya dengan itu, dan reaksinya terhadap rangsangan eksternal berfungsi sebagai indikator sensitivitasnya dan manifestasi iritabilitas.

Reaksi hewan multiseluler terhadap iritasi dilakukan melalui sistem saraf dan disebut refleks.

Organisme yang tidak memiliki sistem saraf, seperti protozoa atau tumbuhan, juga tidak memiliki refleks. Reaksi mereka, yang diekspresikan dalam perubahan sifat gerakan atau pertumbuhan, biasanya disebut taksi atau tropisme, menambahkan nama stimulus untuk penunjukannya. Misalnya, fototaksis adalah gerakan menuju cahaya; kemotaksis adalah pergerakan organisme dalam kaitannya dengan konsentrasi bahan kimia. Setiap jenis taksi bisa positif atau negatif, tergantung pada apakah stimulus bekerja pada organisme dengan cara yang menarik atau menjijikkan.

Di bawah tropisme memahami sifat spesifik pertumbuhan, yang merupakan karakteristik tanaman. Jadi, heliotropisme (dari bahasa Yunani. helios - Matahari) berarti pertumbuhan bagian tanah tanaman (batang, daun) ke arah Matahari, dan geotropisme (dari bahasa Yunani. geo - Bumi) - pertumbuhan bagian bawah tanah (akar ) menuju pusat bumi.

Tumbuhan juga dicirikan nastia- pergerakan bagian-bagian organisme tumbuhan, misalnya pergerakan daun pada siang hari, tergantung pada posisi Matahari di langit, buka tutupnya mahkota bunga, dll.

kebijaksanaan. Kata diskrit sendiri berasal dari bahasa latin discretus yang artinya terputus-putus, terbagi. Diskrit adalah sifat universal materi. Jadi, dari pelajaran fisika dan kimia umum, diketahui bahwa setiap atom terdiri dari partikel elementer, atom membentuk molekul. Molekul sederhana adalah bagian dari senyawa kompleks atau kristal, dll.

Kehidupan di Bumi juga memanifestasikan dirinya dalam bentuk diskrit. Ini berarti bahwa organisme yang terpisah atau sistem biologis lainnya (spesies, biocenosis, dll.) terdiri dari terisolasi terpisah, yaitu terisolasi atau terbatas dalam ruang, tetapi bagian-bagian yang terkait erat dan saling berinteraksi membentuk kesatuan struktural dan fungsional. Misalnya, segala jenis organisme termasuk individu individu. Tubuh individu yang sangat terorganisir membentuk organ yang terbatas secara spasial, yang, pada gilirannya, terdiri dari sel-sel individu. Aparatus energi sel diwakili oleh mitokondria individu, aparatus sintesis protein - oleh ribosom, dll. hingga makromolekul, yang masing-masing dapat menjalankan fungsinya hanya dengan terisolasi secara spasial dari yang lain.

Keragaman struktur tubuh adalah dasar dari tatanan strukturalnya. Ini menciptakan kemungkinan pembaruan diri yang konstan dengan mengganti elemen struktural "usang" (molekul, enzim, organel sel, seluruh sel) tanpa menghentikan fungsi yang sedang dilakukan. Keterpisahan suatu spesies menentukan kemungkinan evolusinya melalui kematian atau eliminasi individu-individu yang tidak beradaptasi dari reproduksi dan pelestarian individu-individu dengan sifat-sifat yang berguna untuk kelangsungan hidup.

Autoregulasi. Ini adalah kemampuan organisme hidup yang hidup dalam kondisi lingkungan yang terus berubah untuk mempertahankan kekonstanan komposisi kimianya dan intensitas jalannya proses fisiologis - homeostatis. Pada saat yang sama, kurangnya asupan nutrisi dari lingkungan memobilisasi sumber daya internal tubuh, dan kelebihannya menyebabkan penyimpanan zat-zat ini. Reaksi semacam itu dilakukan dengan cara yang berbeda karena aktivitas sistem pengaturan - saraf, endokrin, dan beberapa lainnya. Sinyal untuk menyalakan satu atau lain sistem pengatur dapat berupa perubahan konsentrasi suatu zat atau keadaan suatu sistem.

Irama. Perubahan berkala dalam lingkungan memiliki efek mendalam pada satwa liar dan ritme organisme hidup itu sendiri.

Dalam biologi, ritme dipahami sebagai perubahan periodik dalam intensitas fungsi fisiologis dan proses pembentukan dengan periode fluktuasi yang berbeda (dari beberapa detik hingga satu tahun dan satu abad). Ritme harian tidur dan terjaga pada manusia sudah diketahui dengan baik; ritme musiman aktivitas dan hibernasi pada beberapa mamalia (tupai tanah, landak, beruang) dan banyak lainnya (Gbr. 1.3).

Irama ditujukan untuk mengkoordinasikan fungsi organisme dengan lingkungan, yaitu beradaptasi dengan kondisi keberadaan yang berubah secara berkala.

Ketergantungan energi. Tubuh hidup adalah sistem "terbuka" untuk pemasukan energi. Konsep ini dipinjam dari fisika. Dengan sistem "terbuka" kita memahami dinamis, yaitu sistem yang tidak diam, stabil hanya di bawah kondisi akses terus-menerus oleh energi dan materi dari luar. Dengan demikian, organisme hidup ada selama mereka menerima materi dalam bentuk makanan dari lingkungan dan energi. Perlu dicatat bahwa organisme hidup, tidak seperti benda mati, dibatasi dari lingkungan oleh cangkang (membran sel luar pada organisme uniseluler, jaringan integumen pada organisme multiseluler). Cangkang ini menghambat pertukaran zat antara organisme dan lingkungan eksternal, meminimalkan hilangnya materi dan menjaga kesatuan spasial sistem.

V.B. Zakharov, S.G. Mamontov, N.I. Sonin, E.T. Zakharova

Biologi. biologi umum. Tingkat yang dalam. Kelas 11

Kata pengantar

Teman-teman!

Kami terus mempelajari dasar-dasar pengetahuan biologi umum, yang dimulai di kelas 10. Objek perhatian kami adalah tahapan perkembangan historis satwa liar - evolusi kehidupan di Bumi dan pembentukan dan pengembangan sistem ekologi. Untuk mempelajari masalah-masalah penting ini secara penuh, Anda akan memerlukan pengetahuan yang diperoleh tahun lalu, karena hukum hereditas dan variabilitas terletak di jantung proses perkembangan. Perhatian khusus dalam buku teks diberikan pada mekanisme genetik evolusi, analisis hubungan antara organisme, dan kondisi untuk keberlanjutan sistem ekologi.

Tidaklah berlebihan untuk mengatakan bahwa selama lima puluh tahun terakhir, biologi telah berkembang jauh lebih cepat daripada semua ilmu pengetahuan lainnya. Revolusi dalam biologi dimulai pada 1950-an dan awal 1960-an. Abad XX, ketika, setelah kerja keras dan usaha yang panjang, para ilmuwan akhirnya berhasil memahami sifat material dari hereditas. Menguraikan struktur DNA dan kode genetik pada awalnya dianggap sebagai solusi untuk Rahasia Utama Kehidupan. Tetapi sejarah telah menunjukkan bahwa penemuan-penemuan besar pada pertengahan abad terakhir sama sekali tidak memberikan jawaban pasti atas semua pertanyaan yang dihadapi biologi. Mereka, dalam kata-kata seorang ilmuwan terkenal dan pempopuler ilmu pengetahuan, b. n. A. V. Markov, menjadi "kunci emas" ajaib yang membuka pintu misterius, di belakangnya ditemukan labirin baru yang tidak diketahui.

Aliran penemuan baru tidak mengering bahkan hari ini. Ada begitu banyak pengetahuan baru sehingga hampir semua hipotesis kerja, generalisasi, aturan, undang-undang harus terus-menerus direvisi dan diperbaiki. Namun, konsep klasik jarang dibuang sama sekali. Biasanya kita berbicara tentang ekstensi dan penyempurnaan batas penerapannya; demikian pula, misalnya, dalam fisika, teori relativitas sama sekali tidak membatalkan gambaran Newton tentang dunia, tetapi memperjelas, melengkapi, dan memperluasnya.

Evolusi adalah fakta ilmiah. Dalam hal ini, para ahli biologi cukup sepakat; Selain itu, dianggap perlu untuk mempertimbangkan setiap masalah biologis di berbagai bidang pengetahuan melalui prisma pengajaran evolusi. Bahwa evolusi berlangsung secara spontan, tanpa kendali kekuatan cerdas, untuk alasan alami, adalah hipotesis yang diterima secara umum dan bekerja dengan sempurna, penolakan yang sangat tidak diinginkan, karena itu akan membuat sebagian besar satwa liar tidak dapat diketahui. Detail, mekanisme, kekuatan pendorong, pola, jalur evolusi - ini adalah subjek utama penelitian ahli biologi hari ini.

Apa totalitas gagasan tentang evolusi yang diterima oleh komunitas ilmiah saat ini? Seringkali ini disebut "Darwinisme", tetapi begitu banyak klarifikasi, penambahan dan pemikiran ulang telah ditumpangkan pada ajaran asli Darwin sehingga nama seperti itu hanya membingungkan. Terkadang mereka mencoba menyamakan himpunan ini dengan teori evolusi sintetik (STE). Perkembangan lebih lanjut dari biologi evolusioner tidak menyangkal pencapaian masa lalu, tidak ada “runtuhnya Darwinisme”, yang banyak dibicarakan oleh para jurnalis dan penulis yang jauh dari biologi, namun, penemuan-penemuan selanjutnya secara signifikan mengubah pemahaman kita tentang proses evolusi. Ini adalah proses normal perkembangan ilmu pengetahuan, sebagaimana mestinya.

Kisaran masalah yang akan Anda temui di kelas 11 sangat luas, tetapi tidak semuanya tercakup secara rinci dalam buku teks. Untuk studi yang lebih menyeluruh tentang isu-isu tertentu biologi, daftar literatur tambahan diberikan di akhir buku ini. Selain itu, tidak semua keteraturan diketahui atau dipahami sepenuhnya, karena kompleksitas dan keragaman kehidupan begitu besar sehingga kita baru mulai memahami beberapa fenomenanya, sementara yang lain masih menunggu untuk dipelajari.

Saat Anda mengerjakan buku teks Anda, terus evaluasi kemajuan Anda. Apakah Anda puas dengan mereka? Hal baru apa yang Anda pelajari saat mempelajari topik baru? Bagaimana pengetahuan ini dapat bermanfaat bagi Anda dalam kehidupan sehari-hari? Jika beberapa materi tampak sulit bagi Anda, mintalah bantuan guru Anda atau gunakan buku referensi dan sumber internet. Anda akan menemukan daftar situs Internet yang direkomendasikan di akhir tutorial.

Para penulis mengucapkan terima kasih kepada Akademisi Akademi Ilmu Kedokteran Rusia, Profesor V.N. Yarygin yang telah mendukung upaya kreatif mereka, Yu.P. Dashkevich dan Profesor A.G. Mustafin atas komentar berharga yang mereka berikan selama persiapan edisi buku teks ini.

Pemenang Hadiah Presiden Federasi Rusia di bidang pendidikan, Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Alam Rusia, Profesor V. B. Zakharov

Bagian 1. Doktrin evolusi dunia organik

Dunia organisme hidup memiliki sejumlah fitur umum yang selalu menimbulkan perasaan takjub pada seseorang. Pertama, ini adalah kompleksitas luar biasa dari struktur organisme, kedua, tujuan yang jelas, atau sifat adaptif, dari banyak fitur, dan ketiga, keragaman bentuk kehidupan yang sangat besar. Pertanyaan yang diajukan oleh fenomena ini cukup jelas. Bagaimana organisme kompleks muncul? Di bawah pengaruh kekuatan apa fitur adaptif mereka terbentuk? Apa asal mula keanekaragaman dunia organik dan bagaimana mempertahankannya? Tempat apa yang ditempati manusia di dunia organik dan siapa leluhurnya?

Di segala zaman, umat manusia telah mencoba menemukan jawaban atas pertanyaan ini dan banyak pertanyaan serupa lainnya. Dalam masyarakat pra-ilmiah, penjelasan menghasilkan legenda dan mitos, beberapa di antaranya menjadi dasar bagi berbagai ajaran agama. Penafsiran ilmiah diwujudkan dalam teori evolusi, yang menjadi pokok bahasan bagian ini.

Bab 1 doktrin evolusi

Semuanya ada dan tidak, karena, meskipun saatnya akan tiba ketika itu ada, itu segera berhenti menjadi ... Hal yang sama adalah muda dan tua, dan mati dan hidup, kemudian berubah menjadi ini, ini, berubah, menjadi lagi topik.

Heraklitus

Karya utama Charles Darwin "The Origin of Species", yang secara radikal mengubah gagasan tentang satwa liar, muncul pada tahun 1859. Peristiwa ini didahului oleh lebih dari dua puluh tahun kerja pada studi dan pemahaman materi faktual yang kaya yang dikumpulkan baik oleh Darwin sendiri dan oleh ilmuwan lain. Dalam bab ini, Anda akan berkenalan dengan premis-premis dasar gagasan evolusi dan teori evolusi pertama J. B. Lamarck; pelajari tentang teori seleksi buatan dan alam Ch. Darwin, serta ide-ide modern tentang mekanisme dan kecepatan spesiasi.

Saat ini, lebih dari 600 ribu tanaman dan setidaknya 2,5 juta spesies hewan, sekitar 100 ribu spesies jamur dan lebih dari 8 ribu prokariota, serta hingga 800 spesies virus telah dideskripsikan. Berdasarkan rasio spesies organisme hidup modern yang dijelaskan dan belum diidentifikasi, para ilmuwan membuat asumsi bahwa sekitar 4,5 juta spesies organisme terwakili dalam flora dan fauna modern. Selain itu, menggunakan paleontologis dan beberapa data lainnya, para peneliti menghitung bahwa dalam seluruh sejarah Bumi, setidaknya 1 miliar spesies organisme hidup hidup di dalamnya.

Mari kita perhatikan bagaimana dalam periode sejarah manusia yang berbeda orang membayangkan esensi kehidupan, keanekaragaman makhluk hidup dan munculnya bentuk-bentuk organisme baru.

1.1. Sejarah gagasan tentang perkembangan kehidupan di Bumi

Upaya pertama untuk mensistematisasikan dan menggeneralisasi akumulasi pengetahuan tentang tumbuhan dan hewan dan aktivitas kehidupan mereka dilakukan oleh Aristoteles (abad ke-4 SM), tetapi jauh sebelum dia, banyak informasi menarik tentang organisasi alam yang hidup disajikan dalam monumen sastra berbagai bangsa kuno, terutama terkait dengan agronomi, peternakan dan obat-obatan. Pengetahuan biologi itu sendiri berakar pada zaman kuno dan didasarkan pada kegiatan praktis langsung dari orang-orang. Menurut lukisan batu manusia Cro-Magnon (13 ribu tahun SM), dapat dipastikan bahwa pada saat itu orang dapat dengan baik membedakan sejumlah besar hewan yang menjadi objek perburuan mereka.

1.1.1. Ide kuno dan abad pertengahan tentang esensi dan perkembangan kehidupan

Di Yunani kuno pada abad VIII-VI. SM e. di perut filsafat holistik alam, dasar-dasar pertama sains kuno muncul. Pendiri filsafat Yunani Thales, Anaximander, Anaximenes dan Heraclitus sedang mencari sumber material dari mana dunia muncul karena pengembangan diri alami. Bagi Thales, prinsip pertama ini adalah air. Makhluk hidup, menurut ajaran Anaximander, terbentuk dari materi tak terbatas - "apeiron" menurut hukum yang sama dengan objek alam mati. Filsuf Ionia ketiga, Anaximenes, menganggap prinsip material dunia sebagai udara, dari mana segala sesuatu muncul dan ke mana segala sesuatu kembali. Dia juga mengidentifikasi jiwa manusia dengan udara.

Filsuf Yunani kuno terbesar adalah Heraclitus dari Efesus. Ajarannya tidak memuat ketentuan khusus tentang alam yang hidup, tetapi sangat penting baik untuk pengembangan semua ilmu pengetahuan alam maupun untuk pembentukan gagasan tentang materi hidup. Heraclitus untuk pertama kalinya memperkenalkan filsafat dan ilmu alam gagasan yang jelas tentang perubahan konstan. Ilmuwan menganggap api sebagai awal dari dunia. Dia mengajarkan bahwa semua perubahan adalah hasil perjuangan: "Segala sesuatu muncul melalui perjuangan dan karena kebutuhan."