Dydis: px

Pradėti parodymą iš puslapio:

nuorašas

2 Jekaterina Timofejevna Zacharova Sergejus Grigorjevičius Mamontovas Vladimiras Borisovičius Zacharovas Nikolajus Ivanovičius Soninas Biologija. Bendroji biologija. profilio lygis. 11 klasė Tekstą pateikė autorių teisių turėtojas Biologija. Bendroji biologija. profilio lygis. 11 klasė: vadovėlis. bendrajam lavinimui įstaigos/in. B. Zacharovas, S. G. Mamontovas, N. I. Soninas, E. T. Zacharova: Bustardas; Maskva; 2013 ISBN Santrauka Vadovėlyje mokiniai supažindinami su svarbiausiais gyvojo pasaulio dėsniais. Tai suteikia supratimą apie organinio pasaulio evoliuciją, organizmo ir aplinkos ryšį. Vadovėlis skirtas ugdymo įstaigų 11 klasės mokiniams.

3 Turinys Pratarmė 1 skyrius. Organinio pasaulio raidos doktrina 1 skyrius. Gyvosios gamtos raidos dėsniai. Evoliucijos doktrina 1.1. Idėjų apie gyvybės raidą Žemėje istorija Senovės ir viduramžių idėjos apie gyvybės esmę ir raidą Organinės gamtos sistema K. Linnaeus Evoliucinių idėjų raida. Evoliucijos teorija J.-B. Lamarkas 1.2. Ch.Darvino teorijos atsiradimo prielaidos Gamtos mokslas Ch.Darvino teorijos prielaidos Ch.Darvino ekspedicinė medžiaga 1.3. Ch.Darvino evoliucijos teorija Ch.Darvino dirbtinės atrankos doktrina Ch.Darvino natūralios atrankos doktrina 1.4. Šiuolaikinės idėjos apie evoliucijos mechanizmus ir modelius. Mikroevoliucijos vaizdas. Kriterijai ir struktūra Evoliucinis mutacijų vaidmuo Genetinis populiacijų stabilumas Genetiniai procesai populiacijose Natūralios atrankos formos Organizmų prisitaikymas prie aplinkos sąlygų dėl natūralios atrankos Įvadinio fragmento pabaiga

4 V. B. Zacharovas, S. G. Mamontovas, N. I. Soninas, E. T. Zacharova Biologija. Bendroji biologija. profilio lygis. 11 4 klasė

5 Pratarmė Mieli draugai! Toliau mokomės 10 klasėje pradėtų bendrųjų biologijos žinių pagrindų. Mūsų dėmesio objektai bus gyvosios gamtos istorinės raidos, gyvybės Žemėje raidos ir ekologinių sistemų formavimosi bei raidos etapai. Norėdami visapusiškai išnagrinėti šiuos svarbius klausimus, jums reikės žinių, įgytų praėjusiais metais, nes paveldimumo ir kintamumo dėsniai yra vystymosi procesų pagrindas. Ypatingas dėmesys vadovėlyje skiriamas organizmų tarpusavio ryšių ir ekologinių sistemų tvarumo sąlygų analizei. Daugelio skyrių mokomoji medžiaga buvo gerokai išplėsta, nes bendrieji biologiniai modeliai pateikiami kaip sunkiausiai suprantami. Kituose skyriuose pateikiama tik pagrindinė informacija ir sąvokos. Klausimų, su kuriais susidursite 11 klasėje, spektras labai platus, tačiau ne visi jie išsamiai aprašyti vadovėlyje. Išsamiau susipažinti su tam tikrais biologijos klausimais vadovėlio pabaigoje pateikiamas papildomos literatūros sąrašas. Be to, ne visi dėsningumai yra žinomi ar iki galo suvokiami, nes gyvenimo sudėtingumas ir įvairovė yra tokia didelė, kad kai kuriuos jos reiškinius mes tik pradedame suprasti, o kiti dar laukia, kol bus ištirta. Mokomoji medžiaga knygoje sudaryta taip pat, kaip ir vadovėlyje „Bendroji biologija. 10 klasė“ (V. B. Zacharovas, S. G. Mamontovas, N. I. Soninas). Autoriai dėkingi M. T. Grigorjevai už teksto parengimą anglų kalba, taip pat Yu. Rusijos gamtos mokslų akademijos akademikas, profesorius V. B. Zacharovas 5

6 1 skyrius. Organinio pasaulio evoliucijos doktrina Gyvų organizmų pasaulis turi nemažai bendrų bruožų, kurie visada keldavo žmoguje nuostabą. Pirma, tai yra nepaprastas organizmų struktūros sudėtingumas; antra, akivaizdus daugelio ženklų tikslingumas arba prisitaikymas; taip pat didžiulė gyvybės formų įvairovė. Šių reiškinių keliami klausimai yra gana akivaizdūs. Kaip atsirado sudėtingi organizmai? Kokių jėgų įtakoje susiformavo jų adaptaciniai bruožai? Kokia yra ekologinio pasaulio įvairovės kilmė ir kaip ji palaikoma? Kokią vietą organiniame pasaulyje užima žmogus ir kas yra jo protėviai? Visais amžiais žmonija bandė rasti atsakymus į šiuos ir daugelį kitų panašių klausimų. Ikimokslinėse visuomenėse dėl paaiškinimų atsirado legendų ir mitų, kai kurie iš jų buvo įvairių religinių mokymų pagrindas. Mokslinį aiškinimą įkūnija evoliucijos teorija, kuri yra šio skyriaus tema. Gyvojo pasaulio raida suprantama kaip natūralus gyvosios gamtos istorinės raidos procesas nuo pat gyvybės mūsų planetoje pradžios iki šių dienų. Šio proceso esmė yra ir nuolatinis gyvų būtybių prisitaikymas prie nuolat kintančių aplinkos sąlygų, ir vis sudėtingesnių gyvų organizmų formų atsiradimas. Vykstant biologinei evoliucijai, iki6

7 rūšių formavimasis, tuo pagrindu atsiranda naujų rūšių; taip pat nuolat vyksta rūšių nykimas, jų nykimas. 7

8 1 skyrius. Gyvosios gamtos raidos dėsniai. Evoliucinis mokymas Visko yra ir nėra, nes nors ateis momentas, kai taip yra, bet čia jis nustoja būti Vienas ir tas pats, ir jaunas ir senas, ir miręs ir gyvas, tada pasikeičia į tai, tai, keičiasi, tampa vėl temos. Herakleitas Pagrindinis Charleso Darwino darbas „Rūšių kilmė“, radikaliai pakeitęs laukinės gamtos idėją, pasirodė 1859 m. Prieš šį įvykį daugiau nei dvidešimt metų buvo atliktas darbas tiriant ir suprantant surinktą turtingą faktinę medžiagą. ir paties Darvino, ir kitų mokslininkų. Šiame skyriuje susipažinsite su pagrindinėmis evoliucinių idėjų prielaidomis, pirmąja evoliucijos teorija J.-B. Lamarkas; sužinoti apie Ch.Darwino dirbtinės ir natūralios atrankos teoriją; apie šiuolaikines idėjas apie modeliavimo mechanizmus ir greitį. Šiuo metu aprašyta daugiau nei 600 tūkstančių augalų ir ne mažiau kaip 2,5 milijono gyvūnų rūšių, apie 100 tūkstančių grybų rūšių ir daugiau nei 8 tūkstančiai prokariotų, taip pat iki 800 rūšių virusų. Remdamiesi aprašytų ir dar nenustatytų šiuolaikinių gyvų organizmų rūšių santykiu, mokslininkai daro prielaidą, kad šiuolaikinei faunai ir florai atstovauja apie 4,5 milijono rūšių organizmų. Be to, pasitelkę paleontologinius ir kai kuriuos kitus duomenis, mokslininkai apskaičiavo, kad per visą Žemės istoriją joje gyveno mažiausiai 1 milijardas rūšių gyvų organizmų. Panagrinėkime, kaip skirtingais žmonijos istorijos laikotarpiais žmonės įsivaizdavo gyvybės esmę, gyvų būtybių įvairovę ir naujų organizmų formų atsiradimą Idėjų apie gyvybės vystymąsi Žemėje po Kr. istorija), tačiau dar gerokai prieš jį literatūrinė. įvairių senovės tautų paminkluose buvo daug įdomios informacijos apie laukinės gamtos organizavimą, daugiausia susijusios su agronomija, gyvulininkyste ir medicina. Pačios biologinės žinios yra įsišaknijusios senovėje ir yra pagrįstos tiesiogine praktine žmonių veikla. Remiantis Kromanjono žmogaus (13 tūkst. m. pr. Kr.) paveikslų uolomis, galima nustatyti, kad jau tuo metu žmonės galėjo gerai atskirti daugybę gyvūnų, kurie buvo jų medžioklės objektas. gyvybės esmė ir raida Senovės Graikijoje VIII VI a pr. Kr e. holistinės gamtos filosofijos gelmėse iškilo pirmieji senovės mokslo užuomazgos. Graikų filosofijos įkūrėjai Talis, Anaksimandras, Anaksimenas ir Herakleitas ieškojo materialaus šaltinio, iš kurio dėl natūralios saviugdos atsirado pasaulis. Thalesui šis pirmasis principas buvo vanduo. Gyvos būtybės, anot Anaksimandro mokymo, susidaro iš neapibrėžtos „apeirono“ materijos pagal tuos pačius dėsnius, kaip ir negyvosios gamtos objektai. Jonų filosofas Anaksimenas 8

9 materialiu pasaulio principu laikė orą, iš kurio viskas kyla ir į kurį viskas grįžta. Jis taip pat tapatino žmogaus sielą su oru. Didžiausias senovės graikų filosofas buvo Herakleitas iš Efezo. Jo mokyme nebuvo specialių nuostatų apie gyvąją gamtą, tačiau jis turėjo didelę reikšmę tiek viso gamtos mokslo raidai, tiek idėjoms apie gyvąją medžiagą formuotis. Herakleitas pirmą kartą į filosofiją ir gamtos mokslą įvedė aiškią nuolatinių pokyčių idėją. Mokslininkas ugnį laikė pasaulio pradžia; jis mokė, kad visi pokyčiai yra kovos rezultatas: „Viskas atsiranda per kovą ir iš būtinybės“. Idėjų apie laukinę gamtą raidai daug įtakos turėjo kitų antikos mokslininkų: Pitagoro, Empedoklio, Demokrito, Hipokrato ir daugelio kitų tyrinėjimai ir spekuliacinės koncepcijos (žr. vadovėlio „Bendroji biologija. 10 klasė“ 2 skyrių). Senovės pasaulyje apie tą laiką buvo surinkta daug informacijos apie laukinę gamtą. Aristotelis užsiėmė sistemingu gyvūnų tyrinėjimu, aprašydamas daugiau nei 500 gyvūnų rūšių ir sudėliodamas jas tam tikra tvarka: nuo paprasčiausiai išdėstytų iki vis sudėtingesnių. Aristotelio aprašyta gamtos kūnų seka prasideda nuo neorganinių kūnų ir pereina per augalus į prisitvirtinusias gyvūnų kempines ir ascidijas, o vėliau – į judrius jūrų organizmus. Aristotelis ir jo mokiniai taip pat tyrinėjo augalų sandarą. Visuose gamtos kūnuose Aristotelis išskyrė dvi puses: materiją, kuri turi įvairių galimybių, ir sielos formą, kurios įtakoje ši materijos galimybė realizuojama. Jis išskyrė tris sielos rūšis: augalinę, arba maitinančiąją, būdingą augalams ir gyvūnams; jausmingas, būdingas gyvūnams, ir protas, kuris, be pirmųjų dviejų, yra apdovanotas tik žmogumi. Viduramžiais Aristotelio darbai buvo idėjų apie laukinę gamtą pagrindas. Europoje įsitvirtinus krikščionių bažnyčiai, plinta oficialus požiūris, pagrįstas Biblijos tekstais: visa, kas gyva, yra Dievo sukurta ir išlieka nepakitusi. Ši viduramžių biologijos raidos kryptis vadinama kreacionizmu (iš lot. creatio kūryba, kūryba). Būdingas šio laikotarpio bruožas – esamų augalų ir gyvūnų rūšių aprašymas, bandymai jas klasifikuoti, kurie dažniausiai buvo grynai formalūs (abėcėlės tvarka) arba taikomi. Sukurta daug gyvūnų ir augalų klasifikavimo sistemų, kurių pagrindu savavališkai paimami atskiri simboliai. Susidomėjimas biologija išaugo Didžiųjų geografinių atradimų eroje (XV a.) ir prekinės gamybos raidoje. Intensyvi prekyba ir naujų žemių atradimai praplėtė informaciją apie gyvūnus ir augalus. Į Europą iš Indijos ir Amerikos buvo atvežti nauji augalai, tokie kaip cinamonas, gvazdikėliai, bulvės, kukurūzai ir tabakas. Botanikai ir zoologai aprašė daug naujų anksčiau nematytų augalų ir gyvūnų. Praktiniais tikslais jie nurodė, kokias naudingas ar kenksmingas savybes turi šie organizmai Organinės gamtos sistema K. Linnaeus. Kuriamos praktinės sistemos, kuriose augalai ir gyvūnai sujungiami į grupes, atsižvelgiant į jų naudą žmonėms ar daromą žalą. Pavyzdžiui, izoliuoti vaistiniai augalai, sodo ar sodo kultūros. Sąvokos „gyvuliai“ arba „nuodingi gyvūnai“ reiškė pačius įvairiausius gyvūnus pagal jų struktūrą ir kilmę. Dėl patogumo praktinė rūšių klasifikacija naudojama ir šiandien. devynios

10 Tačiau gyvų organizmų klasifikavimas pagal naudingumą negalėjo patenkinti mokslininkų. Jie ieškojo savybių, kurios leistų augalus ir gyvūnus sugrupuoti pagal sandaros ir gyvybės panašumus. Iš pradžių taksonomijos pagrindu buvo imtasi vieno ar kelių savavališkai pasirinktų požymių. Akivaizdu, kad visiškai nesusiję organizmai pateko į tą pačią grupę. Per XVI–XVII a tęsiamas darbas prie gyvūnų ir augalų aprašymo, jų sisteminimo. Didelį indėlį kuriant gamtos sistemą įnešė iškilus švedų gamtininkas Carlas Linnaeusas. Mokslininkas aprašė daugiau nei 8000 augalų ir per 4000 gyvūnų rūšių, nustatė vienodą terminologiją ir rūšių apibūdinimo tvarką. Jis sugrupavo panašias rūšis į gentis, panašias gentis į būrius, o būrius į klases. Taigi jis savo klasifikaciją grindė taksonų hierarchijos (t. y. subordinacijos) principu (iš graikų taksi vieta, tvarka; tai sisteminis vienokio ar kitokio rango vienetas). Linėjaus sistemoje didžiausias taksonas buvo klasė, mažiausia rūšis, veislė. Tai buvo nepaprastai svarbus žingsnis kuriant natūralią sistemą. Linėjus įtvirtino dvejetainės (ty dvigubos) nomenklatūros naudojimą moksle rūšims apibūdinti. Nuo tada kiekviena rūšis buvo vadinama dviem žodžiais: pirmasis žodis reiškia gentį ir yra bendras visoms į ją įtrauktoms rūšims, antrasis žodis yra pats konkretus pavadinimas. Tobulėjant mokslui į sistemą buvo įvestos kai kurios papildomos kategorijos: šeima, poklasis ir kt., o tipas tapo aukščiausiu taksonu. Tačiau sistemos kūrimo principas išliko nepakitęs. Pavyzdžiui, sisteminę naminės katės padėtį galima apibūdinti taip. Naminė katė (Libijos) yra kačių šeimos mažų kačių genties atstovė, priklausanti chordatinio tipo stuburinių potipio plėšriųjų žinduolių būriui. Be naminių kačių, mažųjų kačių genčiai priklauso Europos laukinė miško katė, Amūro miško katė, džiunglių katė, lūšis ir kai kurios kitos. Linėjus sukūrė tobuliausią to meto organinio pasaulio sistemą, įtraukdama į ją visus tuo metu žinomus gyvūnus ir visus žinomus augalus. Būdamas puikus mokslininkas, daugeliu atvejų jis teisingai derino organizmų tipus pagal sandaros panašumą. Tačiau savivalė pasirenkant klasifikavimo požymius (augaluose kuokelių ir piestelių struktūra; gyvūnams paukščių snapo struktūra; žinduolių dantų struktūra) Linėjus padarė daugybę klaidų. Linnaeus žinojo apie savo sistemos dirbtinumą ir nurodė būtinybę sukurti natūralią gamtos sistemą. Jis rašė: „Dirbtinė sistema tarnauja tik tol, kol nerandama natūrali“. Tačiau ką mokslininkui reiškė XVIII a. „natūralios sistemos“ sąvoka? Kaip dabar žinoma, natūrali sistema atspindi gyvūnų ir augalų kilmę ir yra pagrįsta jų giminingumu bei panašumu esminių struktūrinių ypatybių visumos požiūriu. Religinių idėjų valdymo laikais mokslininkai manė, kad organizmų tipus Kūrėjas sukūrė nepriklausomai vienas nuo kito ir jie nesikeičia. "Yra tiek daug rūšių", - sakė Linėjus, tiek daug skirtingų formų, kurias Visagalis sukūrė pasaulio pradžioje. Todėl biologams skirtos natūralios gamtos sistemos paieškos bando įsiskverbti į Dievo vadovaujamą kūrimo planą, kurdamas visą gyvybę Žemėje. Rūšių sandaros tobulumas, vidaus organų tarpusavio atitikimas, prisitaikymas prie egzistavimo sąlygų buvo paaiškintas Kūrėjo išmintimi. Tačiau tarp filosofų ir gamtininkų XVII XIX a. Taip pat buvo plačiai paplitusi ir kita idėjų apie organizmų kintamumą sistema, pagrįsta kai kurių senovės mokslininkų nuomone. Ši biologijos raidos kryptis vadinama transformizmu (iš lot. transformo aš transformuoju, transformuoju). Transformizmo šalininkai buvo tokie žymūs mokslininkai kaip R. Hooke'as, J. La Mettrie'as, D. Diderot, J. Buffonas, Erasmusas 10

11 Darwinas, J. W. Goethe ir daugelis kitų. Transformatoriai pripažino organizmų reakcijų į išorinių sąlygų pokyčius tikslingumą, tačiau neįrodė organizmų evoliucinių virsmų. Mokslinį organinio tikslingumo kilmės aiškinimą pateikė tik Charlesas Darwinas Evoliucinių idėjų plėtra. Evoliucijos teorija J.-B. Lamarkas Nepaisant vyraujančių požiūrių į gyvosios gamtos nekintamumą, biologai ir toliau kaupė šioms idėjoms prieštaraujančią faktinę medžiagą. Mikroskopo atradimas XVII a o jo taikymas biologiniuose tyrimuose labai praplėtė mokslininkų akiratį. Embriologija susiformavo kaip mokslas, atsirado paleontologija. Mokslininkas, sukūręs pirmąją evoliucijos teoriją, buvo puikus prancūzų gamtininkas Jeanas-Baptiste'as Lamarkas. Skirtingai nuo daugelio savo pirmtakų, Lamarko evoliucijos teorija buvo pagrįsta faktais. Idėja apie rūšių nenuoseklumą kilo mokslininkui, giliai ištyrus augalų ir gyvūnų struktūrą. Savo darbu Lamarkas labai prisidėjo prie biologijos. Pats terminas „biologija“ buvo įvestas jo paties. Užsiimdamas gyvūnų taksonomija, Lamarckas atkreipė dėmesį į esminių gyvūnų, kurie nepriklauso tai pačiai rūšiai, struktūrinių ypatybių panašumą. Remdamasis panašumu, Lamarkas vietoj dviejų Linėjaus klasių (vabzdžių ir kirmėlių) išskyrė 10 bestuburių klasių. Tarp jų iki šių dienų išliko tokios grupės kaip „Vėžiagyviai“, „Voragyviai“, „Vabzdžiai“, kitos grupės „Moliuskai“, „Aneliosios kirmėlės“ buvo pakeltos į tipo rangą. Gerai žinomas Lamarko sistematikos netobulumas aiškinamas to meto mokslo lygiu, tačiau jame slypi pagrindinis noras išvengti grupuočių dirbtinumo. Galima sakyti, kad Lamarkas padėjo natūralios klasifikacijos sistemos pagrindus. Jis pirmasis iškėlė klausimą apie gyvūnų panašumų ir skirtumų priežastis. „Ar galėčiau apsvarstyti daugybę gyvūnų nuo pačių tobuliausių iki pačių netobuliausių“, – rašė Lamarkas, ir nebandyti nustatyti, nuo ko gali priklausyti šis toks nuostabus faktas? Ar neturėjau manyti, kad gamta iš eilės sukūrė įvairius kūnus, kylančius nuo paprasčiausio iki sudėtingiausio? Atkreipkime dėmesį į žodžius „gamta sukurta“. Pirmą kartą nuo Lukrecijaus laikų mokslininkas išdrįsta teigti, kad ne Dievas sukūrė įvairaus sudėtingumo organizmus, o gamta, remdamasi gamtos dėsniais. Lamarkas sugalvoja evoliucijos idėją. Didžiausias jo nuopelnas slypi tame, kad jo evoliucinė idėja yra kruopščiai išplėtota, paremta daugybe faktų ir todėl virsta teorija. Jis pagrįstas vystymosi, laipsniško ir lėto, nuo paprasto iki sudėtingo, idėja ir išorinės aplinkos vaidmeniu transformuojant organizmus. Pagrindiniame savo veikale „Zoologijos filosofija“, išleistame 1809 m., Lamarkas pateikia daugybę rūšių kintamumo įrodymų. Tarp tokių įrodymų Lamarkas apima pokyčius, atsirandančius dėl gyvūnų prijaukinimo ir augalų auginimo, kai organizmai migruoja į kitas buveines su skirtingomis egzistavimo sąlygomis. Lamarkas svarbų vaidmenį naujų rūšių atsiradime skiria laipsniškiems hidrogeologinio režimo pokyčiams Žemės paviršiuje ir klimato sąlygoms. Taigi, analizuodamas biologinius reiškinius, Lamarkas įtraukia du naujus veiksnius – laiko faktorių ir aplinkos sąlygas. Tai buvo didelis žingsnis į priekį nuo rūšių nekintamumo šalininkų mechanistinių idėjų. Tačiau kokie yra organizmų kintamumo ir naujų rūšių susidarymo mechanizmai? vienuolika

12 Lamarkas manė, kad jų yra dvi: pirma, organizmų noras tobulėti ir, antra, tiesioginė išorinės aplinkos įtaka bei organizmo gyvavimo metu įgytų savybių paveldėjimas. Lamarko pažiūros į evoliucijos mechanizmą pasirodė klaidingos. Gyvų organizmų prisitaikymo prie aplinkos ir rūšių susidarymo būdus po 50 metų atrado Charlesas Darwinas. Didelis Lamarko nuopelnas slypi tame, kad jis sukūrė pirmąją organinio pasaulio evoliucijos teoriją, įvedė istorizmo principą kaip sąlygą biologiniams reiškiniams suprasti ir iškėlė aplinkos sąlygas kaip pagrindinę rūšių kintamumo priežastį. . Lamarko teorija nesulaukė amžininkų pripažinimo. Jo laikais mokslas nebuvo pasirengęs priimti evoliucinės transformacijos idėjos; Laiko tarpai, apie kuriuos kalbėjo Lamarkas, milijonai metų, atrodė neįsivaizduojami. Įrodymai dėl rūšių kaitos priežasčių nebuvo pakankamai tvirti. Priskirdamas lemiamą vaidmenį evoliucijoje tiesioginei išorinės aplinkos įtakai, organų mankštinimui ir nesportavimui bei įgytų savybių paveldėjimui, Lamarckas negalėjo paaiškinti adaptacijų atsiradimo dėl „mirusių“ struktūrų. Pavyzdžiui, paukščių kiaušinių lukšto spalva yra aiškiai prisitaikanti iš prigimties, tačiau Lamarko teorijos požiūriu šio fakto paaiškinti neįmanoma. Lamarko teorija rėmėsi susiliejusio paveldimumo samprata, būdinga visam organizmui ir kiekvienai jo daliai. Idėja, kad paveldimumas yra viso organizmo savybė, atgimė T. D. Lysenkos darbuose. Tačiau DNR paveldimumo ir genetinio kodo medžiagos atradimas pašalino pačią ginčo vietą. Lamarkizmas ir neolamarkizmas žlugo savaime. Taigi, nors rūšių nekintamumo samprata nesusvyravo, jų šalininkams darėsi vis sunkiau paaiškinti biologų atrastus naujus ir naujus faktus. Pirmajame XIX amžiaus ketvirtyje. buvo padaryta didelė pažanga lyginamojoje anatomijoje ir paleontologijoje. Dideli nuopelnai plėtojant šias biologijos sritis priklauso prancūzų mokslininkui J. Cuvier. Tyrinėdamas stuburinių gyvūnų organų sandarą, jis nustatė, kad visi gyvūno organai yra vienos vientisos sistemos dalys. Dėl to kiekvieno organo struktūra natūraliai koreliuoja su visų kitų struktūra. Jokia kūno dalis negali pasikeisti be atitinkamo kitų dalių pasikeitimo. Tai reiškia, kad kiekviena kūno dalis atspindi viso organizmo sandaros principus. Taigi, jei gyvūnas turi kanopas, visa jo organizacija atspindi žolėdžių gyvenseną: dantys prisitaikę šlifuoti rupų augalinį maistą, žandikauliai turi tam tikrą formą, skrandis daugiakameriškas, žarnos labai ilgos ir pan. e. Jei gyvūno žarnynas tarnauja mėsai virškinti, atitinkamą struktūrą turi ir kiti organai: aštrūs dantys plėšyti, žandikauliai grobiui sugauti ir laikyti, nagai jį sugriebti, lankstus stuburas, skatinantis šokinėjimą ir kt. gyvūnų organai Cuvier vienas kitą vadino koreliacijų (reliatyvumo) principu. Vadovaudamasis koreliacijų principu, Cuvier tyrinėjo išnykusių rūšių kaulus ir atkūrė šių gyvūnų išvaizdą bei gyvenimo būdą. Paleontologiniai duomenys nenuginčijamai liudijo apie gyvūnų formų kaitą Žemėje. Faktai prieštarauja Biblijos legendai. Iš pradžių gyvosios gamtos nekintamumo šalininkai šį prieštaravimą aiškino labai paprastai: tie gyvūnai, kurių Nojus nepaėmė į savo laivą per potvynį, išmirė. Apie tokius samprotavimus Darvinas vėliau su ironija savo dienoraštyje rašė: „Teorija, pagal kurią mastodonas ir pan., išmirė, nes durys į Nojaus arką buvo padarytos per siauros“. Nuorodų į biblinį tvaną nemoksliškumas išryškėjo, kai buvo nustatytas įvairus išnykusių gyvūnų senumo laipsnis. Tada Cuvier iškėlė katastrofų teoriją. Remiantis šia teorija, išnykimo priežastis buvo periodiškai

13 didelių geologinių nelaimių, kurios sunaikino gyvūnus ir augmeniją didelėse teritorijose. Tada šiose teritorijose gyveno rūšys, skverbiasi iš kaimyninių regionų. J. Cuvier sekėjai ir mokiniai, plėtodami jo mokymą, tvirtino, kad katastrofos apėmė visą Žemės rutulį. Po kiekvienos katastrofos sekė naujas kūrimo veiksmas. Tokių katastrofų, taigi ir kūrimo aktų, buvo 27. Katastrofų teorija tapo plačiai paplitusi. Tačiau buvo mokslininkų, abejojančių teorija, kuri, anot Engelso, „vietoj vieno dieviškojo kūrimo akto sudėjo visą eilę pasikartojančių kūrimo veiksmų ir iš stebuklo padarė esminį gamtos svertą“. Tarp šių mokslininkų buvo rusų biologai K. F. Rulye ir N. A. Severtsovas. Ekologiniai K. F. Rul'e tyrimai ir N. A. Severtsovo atliktas rūšių geografinio kintamumo tyrimas atvedė juos prie idėjos apie rūšių ryšį su vienos rūšies kilme iš kitos. N. A. Severtsovo kūrybą Ch.Darvinas puikiai įvertino. Ginčus tarp rūšių nekintamumo šalininkų ir spontaniškų evoliucionistų užbaigė Charleso Darwino sukurta giliai apgalvota ir iš esmės pagrįsta specifikacijos teorija. Santrauka Iki XIX amžiaus pradžios biologijoje dažniausiai buvo naudojami aprašomieji metodai. Vėlesni ryškūs gamtos istorijos pasiekimai nulėmė teorijų, aiškinančių gamtoje vykstančius procesus, poreikį. Pirmą tokį bandymą 1809 m. padarė J.-B. Lamarkas, sukūręs gyvų organizmų evoliucijos teoriją. Didelis jo studijų nuopelnas yra susijęs su tuo, kad jis pasiūlė istorinį principą kaip pagrindą suprasti visus biologinius reiškinius, o aplinkos pokyčius laikė pagrindine specifinių variacijų priežastimi. Tačiau jo idėjos apie evoliucijos procesą pasirodė klaidingos. Gyvų organizmų prisitaikymo prie aplinkos mechanizmus, taip pat rūšių formavimąsi Charlesas Darwinas išaiškino tik po 50 metų. Atskaitos taškai 1. Senovėje egzistavo spontaniškos materialistinės idėjos apie gyvąją gamtą. 2. Viduramžiais vyravo idėjos apie Kūrėjo sukurtą pasaulį ir gyvosios gamtos nekintamumą. 3. Lamarkas atskirą organizmą laikė evoliuciniu vienetu. 4. Lamarkas visą gyvąją gamtą laikė nuolatine gradacijų seka, keičiančia nuo paprastų iki sudėtingų formų. 5. Paleontologijos pažanga labai prisidėjo prie evoliucinių idėjų raidos. Apžvalginiai klausimai ir užduotys 1. Kokia yra praktinė gyvų organizmų klasifikavimo sistema? 2. Kokį indėlį į biologiją įnešė K. Linėjus? 3. Kodėl Linėjaus sistema vadinama dirbtine? 4. Nurodykite pagrindines Lamarko evoliucijos teorijos nuostatas. 5. Į kokius klausimus neatsakyta Lamarko evoliucijos teorija? 6. Kokia J. Cuvier koreliacijų principo esmė? Pateikite pavyzdžių. trylika

14 7. Kuo skiriasi transformizmas nuo evoliucijos teorijos? Naudodami antraščių „Terminologija“ ir „Santrauka“ žodyną, išverskite į anglų kalbą „Atskaitos taškai“ pastraipas. Terminija Kiekvienam kairiajame stulpelyje nurodytam terminui pasirinkite atitinkamą apibrėžimą, pateiktą dešiniajame stulpelyje rusų ir anglų kalbomis. Pasirinkite teisingą kiekvieno termino apibrėžimą kairiajame stulpelyje iš anglų ir rusų variantų, pateiktų dešiniajame stulpelyje. Diskusijos klausimai Kas buvo žinoma apie laukinę gamtą senovės pasaulyje? Kaip galima paaiškinti idėjų apie rūšių nekintamumą dominavimą XVIII amžiuje? Kaip Cuvier paaiškino paleontologinius duomenis apie gyvūnų formų kaitą Žemėje? Paaiškinkite Cuvier katastrofų teoriją. Kokį indėlį į biologiją padarė J.-B. Lamarkas? keturiolika

15 1.2. Charleso Darwino teorijos atsiradimo prielaidos Kad suprastume visą Charleso Darwino įvykdytos biologijos mokslo revoliucijos reikšmę, atkreipkime dėmesį į mokslo būklę ir XIX amžiaus pirmosios pusės socialines-ekonomines sąlygas, kai buvo sukurta natūralios atrankos teorija.buvo pagrindinių visatos dėsnių atradimo laikotarpis. Iki amžiaus vidurio gamtos moksle buvo padaryta daug didelių atradimų. Prancūzų mokslininkas P. Laplasas matematiškai pagrindė I. Kanto Saulės sistemos raidos teoriją (žr. vadovėlio „Bendroji biologija. 10 klasė“ 2 skyrių). Plėtros idėją į filosofiją įvedė G. Hegelis. A. I. Herzenas savo „Laiškuose apie gamtos studijas“, išleistame metais, išdėstė istorinės gamtos raidos nuo neorganinių kūnų iki žmogaus idėją. Jis teigė, kad gamtos moksle tik tie, kurie remiasi istorinės raidos principu, gali būti tikri apibendrinimai. Buvo atrasti energijos tvermės dėsniai, nustatytas cheminių elementų atominės sandaros principas. 1861 metais A. M. Butlerovas sukūrė organinių junginių sandaros teoriją. Praeis šiek tiek laiko ir D. I. Mendelejevas išleis (1869) savo garsiąją periodinę elementų lentelę. Tokia buvo mokslinė aplinka, kurioje dirbo Charlesas Darwinas. Apsvarstykite konkrečias jo mokymų prielaidas. Geologinis fonas. Anglų geologas C. Lyellas įrodė Cuvier idėjų apie staigias katastrofas, keičiančias Žemės paviršių, nenuoseklumą ir pagrindė priešingą požiūrį: planetos paviršius kinta nuolat ir ne veikiamas kokių nors specialiųjų pajėgų, o veikiamas. įprastų kasdienių temperatūrų svyravimų, vėjo, lietaus, banglenčių ir augalų bei gyvūnų organizmų gyvybinės veiklos įtaka. Tarp nuolat veikiančių gamtos veiksnių Lyellas priskyrė žemės drebėjimus, ugnikalnių išsiveržimus. Panašias mintis dar gerokai anksčiau nei Lyell išsakė M. V. Lomonosovas savo veikale „Apie žemės sluoksnius“ ir Lamarkas. Tačiau Lyellas savo požiūrį patvirtino daugybe ir griežtų įrodymų. Lyello teorija turėjo didelę įtaką Charleso Darwino pasaulėžiūros formavimuisi. Laimėjimai citologijos ir embriologijos srityje. Biologijoje buvo padaryta nemažai didelių atradimų, kurie pasirodė nesuderinami su idėjomis apie gamtos nekintamumą, apie santykių tarp rūšių nebuvimą. T. Schwann ląstelių teorija parodė, kad visų gyvų organizmų sandara remiasi vienodu struktūriniu ląstelės elementu. Stuburinių embrionų vystymosi tyrimai leido aptikti žiaunų lankus ir žiaunų cirkuliaciją paukščių ir žinduolių embrionuose, o tai pasiūlė idėją apie žuvų, paukščių, žinduolių ryšį ir sausumos stuburinių kilmę iš protėvių, vedusių vandens gyvenimo būdą. . Rusų akademikas K. Baeras parodė, kad visų organizmų vystymasis prasideda nuo kiaušialąstės ir kad ankstyvosiose vystymosi stadijose pastebimas ryškus panašumas skirtingoms klasėms priklausančių gyvūnų embrionų struktūroje. J. Cuvier sukurta tipo teorija suvaidino svarbų vaidmenį biologijos raidoje. Nors J. Cuvier buvo atkaklus rūšių nekintamumo šalininkas, jo nustatytas gyvūnų sandaros panašumas tipo ribose objektyviai rodė galimą jų ryšį ir kilmę iš tos pačios šaknies. penkiolika

16 Taigi įvairiose gamtos mokslų srityse (geologijoje, paleontologijoje, biogeografijoje, embriologijoje, lyginamojoje anatomijoje, tiriant organizmų ląstelinę sandarą) mokslininkų surinkta medžiaga prieštaravo dieviškosios gamtos kilmės ir nekintamumo idėjoms. Didysis anglų mokslininkas C. Darwinas sugebėjo teisingai paaiškinti visus šiuos faktus, juos apibendrinti ir sukurti evoliucijos teoriją C. Darvino ekspedicinė medžiaga Atsekime pagrindinius gyvenimo kelio etapus, Darvino pasaulėžiūros formavimąsi ir jo sistemą. įrodymai. Charlesas Robertas Darwinas gimė 1809 m. vasario 12 d. gydytojo šeimoje. Universitete jis iš pradžių studijavo medicinos, paskui teologijos fakultete ir ketino tapti kunigu. Tuo pačiu metu jis rodė didelį polinkį į gamtos mokslus, mėgo geologiją, botaniką ir zoologiją. Baigęs universitetą (1831 m.), Darvinui buvo pasiūlytos gamtininko pareigos laive „Beagle“, kuris leidosi į kelionę aplink pasaulį kartografiniams tyrimams. Darvinas priima kvietimą, o penkeri metai, praleisti ekspedicijoje (), tapo lūžiu jo paties moksliniame likime ir biologijos istorijoje. Fig Tinginių skeletai Pietų Amerikoje (šiuolaikinis vaizdas dešinėje, fosilija kairėje) Kelionės metu labai tiksliai ir įgudę atlikti stebėjimai paskatino Darviną susimąstyti apie rūšių panašumų ir skirtumų priežastis. Pagrindinis jo radinys, aptiktas Pietų Amerikos geologiniuose telkiniuose, yra išnykusių milžiniškų bedantukų griaučiai, labai panašūs į šiuolaikinius šarvuočius ir tinginius 16

17 tsami (1.1 pav.). Darviną dar labiau sužavėjo Galapagų salų gyvūnų rūšinės sudėties tyrimas. Šiose neseniai atsiradusiose vulkaninėse salose Darvinas aptiko artimas kikilių rūšis, panašias į žemynines rūšis, tačiau prisitaikiusias prie skirtingų maisto šaltinių – kietų sėklų, vabzdžių, augalų žiedų nektaro (1.2 pav.). Būtų absurdiška manyti, kad kiekvienai naujai iškilusiai vulkaninei salai Kūrėjas sukuria savo ypatingą gyvūnų rūšį. Labiau pagrįsta daryti kitokią išvadą: paukščiai į salą atkeliavo iš žemyno ir pasikeitė prisitaikydami prie naujų gyvenimo sąlygų. Taigi Darvinas iškelia klausimą apie aplinkos sąlygų vaidmenį specifikacijoje. Darvinas panašų vaizdą pastebėjo prie Afrikos krantų. Žaliojo Kyšulio salose gyvenantys gyvūnai, nepaisant kai kurių panašumų su žemyninėmis rūšimis, vis tiek skiriasi nuo jų esminėmis savybėmis. Rūšių sukūrimo požiūriu Darvinas negalėjo paaiškinti jo aprašyto tuko-tuko graužiko, gyvenančio duobėse po žeme ir atsivedančio reginčius jauniklius, kurie vėliau apaksta, vystymosi ypatybių. Ryžių įvairovė Darvino kikiliai Galapagų salose ir apie. Kokosas (priklausomai nuo maisto pobūdžio) Šie ir daugelis kitų faktų sukrėtė Darvino tikėjimą rūšių kūrimu. Grįžęs į Angliją, jis išsikėlė uždavinį išspręsti rūšių kilmės klausimą. Atskaitos taškai 1. Sparti gamtos mokslų raida XIX a. pateikė vis daugiau faktų, prieštaraujančių idėjoms apie gamtos nekintamumą. 2. Pietų Amerikos ir Galapagų salų gamtos tyrimas leido Darvinui padaryti pirmąsias prielaidas apie rūšių kaitos mechanizmus. Apžvalginiai klausimai ir užduotys 1. Kokie geologijos duomenys buvo būtina Darvino evoliucijos teorijos sąlyga? 2. Apibūdinkite gamtos mokslų prielaidas susiformuoti Ch.Darwino evoliucinėms pažiūroms. 3. Kokie Charleso Darwino pastebėjimai sukrėtė jo tikėjimą rūšių nekintamumu? Naudodami antraščių „Terminologija“ ir „Santrauka“ žodyną, išverskite į anglų kalbą „Atskaitos taškai“ pastraipas. 17

18 1.3. Charleso Darwino evoliucijos teorija Pagrindinis Charleso Darwino darbas „Rūšių kilmė natūralios atrankos priemonėmis arba atrinktų veislių išsaugojimas kovoje už gyvybę“, radikaliai pakeitęs laukinės gamtos idėją, pasirodė 1859 m. Prieš šį įvykį daugiau nei dvidešimt metų buvo atliktas darbas tiriant ir suvokiant turtingą faktinę medžiagą, kurią surinko pats Charlesas Darwinas ir kiti mokslininkai. Charleso Darwino dirbtinės atrankos doktrina Darvinas grįžo į Angliją iš kelionės aplink pasaulį. įsitikinęs rūšių kintamumo, veikiant buveinių sąlygoms, šalininkas. Geologijos, paleontologijos, embriologijos ir kitų mokslų duomenys taip pat parodė į organinio pasaulio kintamumą. Tačiau dauguma mokslininkų evoliucijos nepripažino: niekas nepastebėjo vienos rūšies virsmo kita. Todėl Darvinas sutelkė savo pastangas į evoliucijos proceso mechanizmo atradimą. Šiuo tikslu jis kreipėsi į žemdirbystės praktiką Anglijoje. Iki to laiko šioje šalyje buvo išvesta 150 veislių balandžių, daug veislių šunų, galvijų, vištų ir kt.. Buvo intensyviai dirbama renkant naujas gyvulių veisles ir kultūrinių augalų veisles. Rūšių pastovumo šalininkai tvirtino, kad kiekviena veislė, kiekviena veislė turi ypatingą laukinį protėvį. Darvinas įrodė, kad taip nėra. Visų veislių viščiukai kilę iš laukinių bankingų viščiukų, naminės antys – iš laukinių didžiųjų ančių, triušių veislės – iš laukinių Europos triušių. Galvijų protėviai buvo dviejų tipų laukiniai aurochai, o šunys – vilkas ir, kai kurių veislių atveju, galbūt šakalas. Tuo pačiu metu gyvūnų ir augalų veislės gali labai smarkiai skirtis. Apsvarstykite 1.3 pav. Tai rodo kai kurias naminių balandžių veisles. Jų kūno proporcijos, dydžiai, plunksnos ir kt. nevienodos, nors jie visi kilę iš to paties laukinio akmeninio balandžio protėvio. Gaidžių galvos priedai itin įvairūs (1.4 pav.), būdingi kiekvienai veislei. Panašus vaizdas pastebimas tarp auginamų augalų veislių. Labai skiriasi tarpusavyje, pavyzdžiui, kopūstų veislės. Iš vienos laukinės rūšies žmogus gavo kopūstus, žiedinius kopūstus, kaliaropes, pašarinius kopūstus, kurių stiebas viršija žmogaus ūgį ir kt. (žr. paveikslą vadovėlyje „Bendroji biologija. 10 klasė“). Augalų ir gyvūnų veislių įvairovė padeda patenkinti žmogaus materialinius ar estetinius poreikius. Jau vien tai įtikinamai įrodo, kad jie yra žmogaus sukurti. Kaip žmogus gavo daugybę augalų ir gyvūnų veislių, kokiais modeliais jis remiasi savo darbe? Darvinas atsakymą į šį klausimą rado tyrinėdamas Anglijos ūkininkų metodus. Jų metodai buvo pagrįsti vienu principu: veisdami gyvūnus ar augalus, jie ieškojo egzempliorių tarp individų, turinčių norimą požymį ryškiausia išraiška, o reprodukcijai palikdavo tik tokius organizmus. Pavyzdžiui, jei užduotis yra padidinti kviečių derlių, selekcininkas iš didžiulės augalų masės atrenka kelis geriausius egzempliorius, turinčius daugiausiai spygliuočių. Kitais metais sėjami tik šių augalų grūdai, o tarp jų vėl aptinkami organizmai, turintys daugiausiai spygliuočių. Tai tęsiasi kelerius metus ir dėl to atsiranda nauja daugiaausių kviečių veislė. aštuoniolika

19 ryžių Naminių balandžių veislių: 1 pasiuntinys, 2 laukiniai balandžiai, 3 jakobinai, 4 pelėdiniai balandžiai, 5 balandžiai, 6 balandžiai, 7 trimitiniai balandžiai, 8 garbanotieji balandžiai organizmų bruožai ir žmogaus atliekami pokyčiai, kurie labiausiai nukrypsta jo norima kryptimi. Per daugybę kartų tokie pokyčiai kaupiasi ir tampa stabilia veislės ar veislės savybe. Atrankai svarbu tik individualus, neapibrėžtas (paveldimas) kintamumas. Kadangi mutacijos yra retos, dirbtinė atranka gali būti sėkminga tik tada, kai ji atliekama tarp daugelio asmenų. Taip pat pasitaiko atvejų, kai dėl vienos didelės mutacijos atsiranda nauja veislė. Taip atsirado ankonos trumpakojų avių, taksų, ančių su kabliu snapu veislės, kai kurių veislių augalai. Asmenys su dramatiškai pasikeitusiomis savybėmis buvo išsaugoti ir panaudoti kuriant naują veislę. Vadinasi, dirbtinė atranka suprantama kaip naujų gyvūnų veislių ir kultūrinių augalų veislių kūrimo procesas, sistemingai išsaugant ir dauginant individus, turinčius tam tikrų bruožų ir savybių, kurios yra vertingos daugeliui kartų žmonėms. Darvinas nustatė dvi dirbtinės atrankos formas – sąmoningą arba metodinę ir nesąmoningą. metodinė atranka. Sąmoninga selekcija slypi tame, kad selekcininkas išsikelia sau konkrečią užduotį ir atrenka pagal vieną ar du požymius. Šis metodas leidžia pasiekti didelę sėkmę. Darvinas pateikia greito naujų veislių veisimo pavyzdį. Kai buvo nustatyta užduotis pasukti kabantį ispanų keterą 19

20 gaidžių stovinčiame, tada po penkerių metų buvo gauta numatyta forma. Viščiukai su „barzdomis“ buvo veisiami po šešerių metų. Dirbtinės atrankos galimybės keičiant ir transformuojant struktūrą bei savybes itin didelės. Pavyzdžiui, pusiau laukinė karvė per metus duoda l pieno, o pavieniai šiuolaikinių pieninių veislių individai iki l. Merino plaukelių skaičius ploto vienete yra beveik 10 kartų didesnis nei veislinių avių. Įvairių veislių šunų – kurtų, buldogų, senbernarų, pudelių ar špicų – kūno sandaros skirtumai yra labai dideli. Pav. Galvos priedai įvairių veislių gaidžiams Metodinės dirbtinės atrankos sėkmės sąlygos didelis pradinis individų skaičius. Smulkioje (valstiečių) žemės ūkio produkcijoje tokia atranka neįmanoma. Nauja veislė negali būti auginama, jei ūkyje yra 1 2 arkliai arba kelios avys. Taigi XIX amžiuje Anglijoje stambaus masto kapitalistiniame žemės ūkyje naudotų atrankos metodų tyrimas leido Darvinui suformuluoti dirbtinės atrankos principą ir šiuo principu paaiškinti ne tik formų tobulėjimo priežastį, bet ir jų įvairovę. . 20

21 Tačiau naminiai gyvūnai, taip besiskiriantys nuo savo laukinių protėvių, datuojami dar priešistoriniais laikais, gerokai anksčiau nei buvo pradėtas sąmoningas selektyvus veisimas. Kaip tai nutiko? Anot Darvino, laukinių gyvūnų tramdymo procese žmogus vykdė primityvią dirbtinės atrankos formą, kurią pavadino nesąmoninga. nesąmoninga atranka. Tokia atranka vadinama nesąmoninga ta prasme, kad žmogus nekėlė tikslo išvesti kokią nors konkrečią veislę ar veislę. Pavyzdžiui, pirmieji buvo nužudyti ir suėsti patys blogiausi gyvūnai, o vertingiausi – išsaugoti (pieniškesnė karvė, gerai paguldyta višta ir kt.). Darvinas pateikia pavyzdį apie Ugnies žemumos gyventojus, kurie bado metu valgo šunis, kates, kurios prasčiau gaudo ūdras ir bet kokia kaina stengiasi išlaikyti geriausius šunis. Valstiečių ūkyje vis dar egzistuoja nesąmoninga selekcija, tačiau jos įtaka naminių gyvulių ir kultūrinių augalų įvairovės didėjimui pasireiškia daug lėčiau. C. Darwinas neturėjo galimybės pateikti laukinių gyvūnų prijaukinimo pavyzdžių, naudojant eksperimentiniu būdu vykdomą dirbtinę atranką. Šiandien yra tokių pavyzdžių. Rusų mokslininkas akademikas D.K.Beliajevas, dirbdamas su nelaisvėje išaugintomis sidabro-juodosiomis lapėmis (šunine šeima), atrado įdomų reiškinį. Gyvūnai labai skyrėsi savo elgesiu ir reakcija į žmones. D.K.Beliajevas tarp jų išskyrė tris grupes: agresyvius, siekiančius užpulti žmogų, bailius-agresyvius, bijančius žmogaus ir tuo pačiu norinčius jį užpulti bei santykinai ramius, turinčius ryškų tyrinėjimo instinktą. Tarp pastarosios grupės mokslininkas atliko atranką pagal elgesio reakcijas: veisimui paliko ramesnius gyvūnus, kuriuose domėjimasis aplinka vyravo prieš baimės ir apsaugos reakciją. Daugelio kartų atrankos metu buvo galima gauti individų, kurie elgėsi kaip naminiai šunys: lengvai kontaktavo su žmonėmis, mėgavosi meile ir pan., uodega buvo sulenkta kabliu (kaip Sibiro haskiai), ant kaktos atsirado žvaigždutė, tokia būdinga naminiams (ne grynaveisliams) šunims. Jei laukinės lapės veisiasi kartą per metus, tai prijaukintos du kartus. Pasikeitė ir kai kurios kitos funkcijos. Aprašytame pavyzdyje randamas ryšys tarp gyvūnų struktūros ir elgesio pokyčių. Darvinas pastebėjo tokį ryšį ir pavadino jį koreliaciniu arba koreliaciniu kintamumu. Pavyzdžiui, avių ir ožkų ragų išsivystymas derinamas su kailio ilgiu. Apklaustų gyvūnų plaukai trumpi. Beplaukių veislių šunys dažniausiai turi dantų struktūros nukrypimų. Viščiukų ir žąsų galvos keteros išsivystymas derinamas su kaukolės pasikeitimu. Katėms kailio pigmentacija siejama su pojūčių veikla: baltos, mėlynakės katės visada yra kurčios. Koreliacinis kintamumas pagrįstas pleiotropiniu (daugialypiu) genų veikimu. Atskaitos taškai 1. Ch.Darwinas išskyrė dvi pagrindines dirbtinės atrankos formas: metodinę ir nesąmoningą. 2. Žemdirbystės pasiekimai Anglijoje XIX a. daugelio naminių gyvūnų veislių ir augalų veislių veisimo srityje C. Darwinui tarnavo kaip gamtoje vykstančių procesų modelis. 3. Didelio masto žemės ūkio gamyba Anglijoje laikoma socialine ir ekonomine Charleso Darwino teorijos prielaida. 21

22 Peržiūros ir užduoties klausimai 1. Kaip Charlesas Darwinas išsprendė klausimą apie naminių gyvūnų protėvius? 2. Pateikite naminių gyvūnų veislių ir kultūrinių augalų veislių įvairovės pavyzdžius. Kas paaiškina šią įvairovę? 3. Koks yra pagrindinis naujų veislių ir veislių išvedimo būdas? 4. Kaip kinta gyvūnų struktūra ir elgsena prijaukinimo procese? Pateikite pavyzdžių. Naudodami antraščių „Terminologija“ ir „Santrauka“ žodyną, išverskite į anglų kalbą „Atskaitos taškai“ Ch. Darwino doktrinos apie natūralią atranką pastraipas Dirbtinė atranka, tai yra individų, turinčių dauginimuisi naudingų savybių išsaugojimas ir pašalinimas. visų kitų, atlieka asmuo, nustatantis sau tam tikras užduotis. Dirbtinės atrankos būdu sukauptos savybės naudingos žmogui, bet nebūtinai naudingos gyvūnams. Darvinas pasiūlė, kad gamtoje panašiai kaupiasi ženklai, naudingi tik organizmams ir visai rūšiai, dėl to susidaro rūšys ir atmainos. Šiuo atveju reikėjo nustatyti neapibrėžtą individualų laukinių gyvūnų ir augalų kintamumą. Be to, reikėjo įrodyti, kad gamtoje egzistuoja kažkoks vadovaujantis veiksnys, kuris dirbtinės atrankos procese veikia panašiai kaip žmogaus valia. Bendras individualus kintamumas ir palikuonių perteklius. Darvinas parodė, kad laukinių gyvūnų ir augalų rūšių atstovams individualus kintamumas yra labai plačiai atstovaujamas. Individualūs nukrypimai gali būti naudingi, neutralūs arba žalingi organizmui. Ar visi asmenys palieka palikuonis? Jei ne, kokie veiksniai išlaiko asmenis naudingų savybių ir pašalina visus kitus? Darvinas kreipėsi į organizmų dauginimosi analizę. Visi organizmai palieka reikšmingus, kartais labai daug palikuonių. Vienas silkės individas išneršia vidutiniškai apie 40 tūkst. ikrų, eršketas – 2 mln., varlės – iki 10 tūkst. Viename aguonų augale kasmet subręsta iki tūkstančio sėklų. Netgi lėtai besivystantys gyvūnai gali palikti daug palikuonių. Dramblių patelės atsiveda kūdikius nuo 30 iki 90 metų amžiaus. Per 60 metų jie atsiveda vidutiniškai 6 dramblius. Skaičiavimai rodo, kad net esant tokiam mažam veisimosi rodikliui, po 750 metų vienos dramblių poros palikuonys būtų 19 milijonų individų. Remdamasis šiais ir daugeliu kitų pavyzdžių, Darvinas daro išvadą, kad gamtoje bet koks gyvūnas ir augalas yra linkęs daugintis eksponentiškai. Tuo pačiu metu kiekvienos rūšies suaugusiųjų skaičius išlieka gana pastovus. Kiekviena organizmų pora susilaukia daug daugiau palikuonių, nei išgyvena iki pilnametystės. Todėl dauguma gimusių organizmų miršta nesulaukę lytinės brandos. Mirties priežastys yra įvairios: maisto trūkumas dėl konkurencijos su savos rūšies atstovais, priešų puolimas, nepalankių fizinių aplinkos veiksnių – sausros, didelių šalnų, aukštos temperatūros ir kt. : gamtoje nuolat vyksta kova už būvį. Šis terminas turėtų būti suprantamas plačiąja prasme, kaip bet kokia organizmų priklausomybė nuo viso jį supančios gyvosios gamtos sąlygų komplekso. Kitaip tariant, kova už būvį yra įvairių ir sudėtingų santykių, egzistuojančių tarp organizmų ir aplinkos sąlygų, visuma. Kai liūtas paima grobį iš hienos, 22

24 susiformuoja genetinė rūšies struktūra, reprodukcijos dėka plačiai paplitę nauji simboliai, atsiranda nauja rūšis. Vadinasi, rūšys keičiasi prisitaikydamos prie aplinkos sąlygų. Rūšių kaitos, ty evoliucijos, varomoji jėga yra natūrali atranka. Atrankos medžiaga yra paveldimas (neapibrėžtas, individualus, mutacinis) kintamumas. Kintamumas dėl tiesioginės išorinės aplinkos įtakos organizmams (grupei, modifikacijai) neturi reikšmės evoliucijai, nes jis nėra paveldimas. Naujų rūšių formavimasis. Naujų rūšių atsiradimą Darvinas įsivaizdavo kaip ilgą naudingų individualių pokyčių kaupimosi procesą, didėjantį iš kartos į kartą. Kodėl tai vyksta? Gyvybės ištekliai (maistas, auginimo vietos ir kt.) visada riboti. Todėl aršiausia kova už būvį vyksta tarp pačių panašiausių individų. Priešingai, yra mažiau identiškų poreikių tarp tos pačios rūšies individų, o konkurencija silpnesnė. Todėl nepanašūs asmenys turi pranašumą palikdami palikuonis. Su kiekviena karta skirtumai ryškėja, o tarpinės, panašios viena į kitą, formos išnyksta. Taigi iš vienos rūšies susidaro dvi ar daugiau. Simbolių divergencijos reiškinį, vedantį į speciaciją, Darvinas pavadino divergencija (iš lotynų kalbos divergo nukrypstu, nukrypstu). Darvinas iliustruoja divergencijos sampratą gamtoje randamais pavyzdžiais. Konkurencija tarp keturkojų plėšrūnų lėmė tai, kad vieni perėjo prie šėrimo skerdienomis, kiti persikėlė į naujas buveines, kai kurie net pakeitė buveinę ir pradėjo gyventi vandenyje ar ant medžių ir pan. sukeltas nevienodų aplinkos sąlygų.aplinka skirtinguose rūšies užimamos teritorijos regionuose. Pavyzdžiui, dvi rūšies individų grupės kaups skirtingus pokyčius. Vyksta ženklų išsiskyrimo procesas. Po tam tikro kartų skaičiaus tokios grupės tampa veislėmis, o vėliau rūšimis. Eksperimente galima stebėti natūralios atrankos veiksmą. Mūsų šalyje paprastasis maldininkas – stambus plėšrus vabzdys (patelių kūno ilgis siekia mm), mintantis įvairiais smulkiais vabzdžiais, amarais, vabzdžiais, musėmis. Įvairių šios rūšies individų spalva yra žalia, geltona ir ruda. Žali maldininkai aptinkami tarp žolės ir krūmų, rudi ant augalų, kurie perdega nuo saulės. Tokio gyvūnų pasiskirstymo neatsitiktiškumą įrodė mokslininkai, atlikę eksperimentą išblukusios rudos spalvos plote, nuvalytoje nuo žolės. Visų trijų spalvų maldininkai buvo pririšti prie pakylos kaiščių. Eksperimento metu paukščiai sunaikino 60% geltonų, 55% žalių ir tik 20% rudų maldininkų, kurių kūno spalva sutapo su fono spalva. Panašūs eksperimentai buvo atlikti su avilio drugelio lėliukėmis. Jei lėliukės spalva nesutapo su fono spalva, paukščiai sunaikino daug daugiau lėliukių nei jei fonas atitiko spalvą. Vandens paukščiai baseine daugiausia gaudo žuvis, kurių spalva neatitinka dugno spalvos. Svarbu pažymėti, kad išlikimui svarbi ne viena savybė, o savybių kompleksas. Tame pačiame eksperimente su maldininkais, kuris yra labai paprastas, palyginti su realiomis gamtos sąlygomis, tarp rudų individų, saugomų kūno spalvos, paukščiai pešdavo neramius, aktyviai judančius vabzdžius. Ramūs, sėslūs maldininkai puolimo išvengė. Vienas ir tas pats ženklas, priklausomai nuo aplinkos sąlygų, gali prisidėti prie išlikimo arba, priešingai, patraukti priešų dėmesį. 1.5 paveiksle pavaizduotos dvi beržinio drugio drugelio formos. Šviesioji forma sunkiai pastebima ant šviesių kamienų ir kerpėmis apaugusių medžių, o mutantinė forma yra tamsi24

25 ant jų aiškiai matosi nudažyta forma (A). Tamsiuosius drugelius dažniausiai peša paukščiai. Prie pramonės įmonių situacija keičiasi: medžių kamienus dengiantys suodžiai sukuria apsauginį foną mutantams, o šviesus drugelis aiškiai matomas (B). Mutacijos ir seksualinis procesas sukuria rūšies genetinį nevienalytiškumą. Jų veiksmas, kaip matyti iš aukščiau pateiktų pavyzdžių, nėra kryptingas. Kita vertus, evoliucija yra kryptingas procesas, susijęs su prisitaikymo vystymusi, nes gyvūnų ir augalų struktūra ir funkcijos palaipsniui tampa sudėtingesnės. Egzistuoja tik vienas nukreiptas evoliucinis veiksnys – natūrali atranka. Gali būti atrenkami asmenys arba visos grupės. Bet kuriuo atveju atranka išsaugo organizmus, labiausiai prisitaikiusius prie tam tikros aplinkos. Gana dažnai selekcija išlaiko bruožus ir savybes, kurios yra nepalankios individui, bet naudingos individų grupei ar visai rūšiai. Tokio prietaiso pavyzdys yra dantytas bitės įgėlimas. Įgėlusi bitė palieka įgėlimą priešo kūne ir miršta, tačiau individo mirtis prisideda prie bičių šeimos išsaugojimo. Paveikslas Kandžių formos Atrankos veiksniai yra išorinės aplinkos sąlygos, tiksliau, visas abiotinių ir biotinių aplinkos sąlygų kompleksas. Priklausomai nuo šių sąlygų, atranka veikia įvairiomis kryptimis ir lemia nevienodus evoliucijos rezultatus. Šiuo metu yra keletas natūralios atrankos formų, iš kurių toliau bus nagrinėjamos tik pagrindinės. Darvinas parodė, kad natūralios atrankos principas paaiškina visų be išimties pagrindinių organinio pasaulio ypatybių atsiradimą: nuo ženklų, būdingų didelėms sisteminėms gyvų organizmų grupėms, iki mažų adaptacijų. Darvino teorija užbaigė ilgas gamtos mokslininkų paieškas, kurios bandė rasti paaiškinimą daugeliui panašumų, pastebėtų skirtingoms rūšims priklausančiuose organizmuose. Darvinas šį panašumą paaiškino giminystės ryšiu ir parodė, kaip vyksta naujų rūšių formavimasis, kaip vyksta evoliucija. Bendruoju teoriniu požiūriu pagrindinis dalykas Darvino mokyme yra gyvosios gamtos vystymosi idėja, kuri prieštarauja sustingusio, nekintančio pasaulio idėjai. Darvino mokymų pripažinimas buvo lūžis biologijos mokslų istorijoje. Ikidarvinistiniu biologijos raidos laikotarpiu sukaupti faktai gavo naują šviesą. Atsirado naujos biologijos tendencijos: evoliucinė embriologija, evoliucinė paleontologija ir kt.

26 Darvino doktrina yra natūralus mokslinis pagrindas suprasti biologinius gyvybės vystymosi Žemėje mechanizmus. Moksle visuotinai priimtas materialistinis gyvų organizmų sandaros tikslingumo, rūšių kilmės ir įvairovės aiškinimas. Darvino darbai buvo vienas didžiausių gamtos mokslų pasiekimų XIX amžiuje. Atskaitos taškai 1. Bet kurios rūšies individams būdingas universalus individualus (paveldimas) kintamumas. 2. Kiekvienos rūšies organizmų palikuonių skaičius yra labai didelis, o maisto ištekliai visada riboti. Apžvalginiai klausimai ir užduotys 1. Kas yra natūrali atranka? 2. Kas yra kova už būvį? Kokios jo formos? 3. Kokia kovos už būvį forma yra pati intensyviausia ir kodėl? Naudodami antraščių „Terminologija“ ir „Santrauka“ žodyną, išverskite į anglų kalbą „Atskaitos taškai“ pastraipas. Diskusijos klausimai Prisiminkite ankstesnių skyrių medžiagą. Kokie gamtoje vykstantys procesai sumažina tarprūšinės kovos už būvį intensyvumą? Kokia šio reiškinio biologinė prasmė? Kokios, Jūsų nuomone, yra iš reprodukcijos pašalintų individų gyvybės išsaugojimo biologinės priežastys? 1.4. Šiuolaikinės idėjos apie evoliucijos mechanizmus ir modelius. Mikroevoliucija Ch. Darwino evoliucijos teorija remiasi rūšies idėja. Kas yra rūšis ir kiek realus jos egzistavimas gamtoje? Žiūrėti. Kriterijai ir struktūra Rūšis – tai visuma panašios sandaros, bendrą kilmę turinčių individų, kurie laisvai kryžminasi tarpusavyje ir duoda vaisingus palikuonis. Visi tos pačios rūšies individai turi tą patį kariotipą, panašų elgesį ir užima tam tikrą plotą (plitimo zoną). Viena iš svarbių rūšies savybių yra jos reprodukcinė izoliacija, tai yra mechanizmų, neleidžiančių genams antplūdžio iš išorės, egzistavimas. Tam tikros rūšies genofondo apsauga nuo kitų rūšių, įskaitant artimai giminingų, genų antplūdžio pasiekiama įvairiais būdais. Artimai giminingų rūšių reprodukcijos laikas gali nesutapti. Jei datos sutampa, tada veisimosi vietos nesutampa. Pavyzdžiui, vienos rūšies varlių patelės neršia upių pakrantėse, kitų rūšių – balose. Šiuo atveju kitos rūšies patinų atsitiktinis kiaušinėlių apvaisinimas neįtraukiamas. Daugelis gyvūnų rūšių turi griežtą poravimosi ritualą. Jei vienas iš galimų partnerių pereinant elgesio ritualą nukrypsta nuo rūšies, poravimasis neįvyksta. Jei poravimasis įvyks, kitos rūšies patino spermatozoidai negalės prasiskverbti į kiaušinėlį ir kiaušinėliai nebus apvaisinti26

27 skubėti. Pageidautini maisto šaltiniai taip pat yra izoliacijos veiksnys: individai maitinasi skirtinguose biotopuose, mažėja jų kryžminimosi tikimybė. Tačiau kartais (su tarprūšiniu kryžminimu) apvaisinama. Tokiu atveju susidarę hibridai arba pasižymi sumažėjusiu gyvybingumu, arba yra nevaisingi ir nesusilaukia palikuonių. Garsus mulo pavyzdys yra arklio ir asilo hibridas. Būdamas gana gyvybingas, mulas yra nevaisingas dėl mejozės pažeidimo: nehomologinės chromosomos nesikonjuguoja. Išvardinti mechanizmai, užkertantys kelią genų mainams tarp rūšių, nėra vienodai veiksmingi, tačiau kartu natūraliomis sąlygomis sukuria neįveikiamą genetinę izoliaciją tarp rūšių. Vadinasi, rūšis yra tikras, genetiškai nedalomas organinio pasaulio vienetas. Kiekviena rūšis užima daugiau ar mažiau platų arealą (nuo lot. area area, space). Kartais jis yra palyginti mažas: Baikale gyvenančioms rūšims jis apsiriboja šiuo ežeru. Kitais atvejais rūšių arealas apima dideles teritorijas. Taigi, juodoji varna Vakarų Europoje yra beveik visur. Rytų Europoje ir Vakarų Sibire gyvena dar viena pilkųjų varnų rūšis. Tam tikrų rūšies paplitimo ribų buvimas nereiškia, kad visi individai laisvai juda arealo ribose. Asmenų mobilumo laipsnis išreiškiamas atstumu, per kurį gyvūnas gali judėti, t.y. individualios veiklos spinduliu. Augaluose šį spindulį lemia atstumas, per kurį gali išplisti žiedadulkės, sėklos ar vegetatyvinės dalys, galinčios sukelti naują augalą. Vynuogių sraigės veiklos spindulys – kelios dešimtys metrų, šiaurės elniui – daugiau nei šimtas kilometrų, ondatrai – keli šimtai metrų. Dėl riboto veiklos spindulio viename miške gyvenantys miškiniai pelėnai turi mažai galimybių per veisimosi sezoną susitikti su kaimyniniame miške gyvenančiais pelėnais. Viename ežere neršiančios paprastosios varlės yra izoliuotos nuo kito ežero, esančio už kelių kilometrų nuo pirmojo, varlių. Abiem atvejais izoliacija nėra pilna, nes pavieniai pelėnai ir varlės gali migruoti iš vienos buveinės į kitą. Bet kurios rūšies individai rūšių diapazone pasiskirstę netolygiai. Teritorijos plotai, kuriuose gana didelis gyventojų tankumas, kaitaliojasi su vietovėmis, kuriose rūšies gausa nedidelė arba iš viso nėra šios rūšies individų. Todėl rūšis laikoma atskirų organizmų populiacijų grupių visuma. Populiacija yra tam tikros rūšies individų visuma, užimanti tam tikrą teritorijos plotą rūšies arealo ribose, laisvai kryžminantis vienas su kitu ir iš dalies arba visiškai izoliuotas nuo kitų populiacijų. Iš tikrųjų rūšis egzistuoja populiacijų pavidalu. Rūšies genofondą reprezentuoja populiacijų genofondai. Populiacija yra elementarus evoliucijos vienetas. Atskaitos taškai 1. Rūšis yra realus elementarus gyvosios gamtos vienetas. 2. Rūšies, kaip gyvosios gamtos genetinio vieneto, egzistavimo pagrindas yra jos reprodukcinė izoliacija. 3. Didžioji dauguma gyvų organizmų rūšių susideda iš atskirų populiacijų. 4. Populiacija pagal šiuolaikines sampratas yra elementarus evoliucinis vienetas. Klausimai peržiūrai ir užduotys 1. Apibrėžkite rūšį. 27

28 2. Apibūdinkite, kokie biologiniai mechanizmai neleidžia keistis genais tarp rūšių. 3. Kokia yra tarprūšinių hibridų nevaisingumo priežastis? 4. Koks yra rūšių asortimentas? 5. Koks yra individualaus organizmų aktyvumo spindulys? Pateikite augalų ir gyvūnų individualios veiklos spindulio pavyzdžius. 6. Kas yra populiacija? Pateikite apibrėžimą. Naudodamiesi skyrių „Terminologija“ ir „Santrauka“ žodynu, išverskite į anglų kalbą „Atskaitos taškai“ pastraipas. Mutacijų vaidmuo evoliucijoje Tiriant genetinius procesus gyvų organizmų populiacijoje, evoliucijos teorija buvo toliau plėtojama. Didelį indėlį į populiacijos genetiką įnešė rusų mokslininkas S. S. Četverikovas. Jis atkreipė dėmesį į natūralių populiacijų prisotinimą recesyvinėmis mutacijomis, taip pat genų dažnio svyravimus populiacijose, priklausančius nuo aplinkos veiksnių veikimo, ir pagrindė teiginį, kad šie du reiškiniai yra raktas į evoliucijos procesų supratimą. Iš tiesų, mutacijos procesas yra nuolat veikiantis paveldimo kintamumo šaltinis. Genai mutuoja tam tikru dažniu. Apskaičiuota, kad vidutiniškai viena gameta iš 100 tūkstančių 1 milijono lytinių ląstelių turi naujai atsiradusią mutaciją tam tikrame lokuse. Kadangi vienu metu mutuoja daug genų, % gametų turi vieną ar kitą mutantinį alelį. Todėl natūralios populiacijos yra prisotintos įvairiausių mutacijų. Dėl kombinuoto kintamumo mutacijos gali būti plačiai paplitusios populiacijose. Dauguma organizmų yra heterozigotiniai daugeliui genų. Galima daryti prielaidą, kad dėl lytinio dauginimosi tarp palikuonių nuolat veisiasi homozigotiniai organizmai, o heterozigotų dalis turėtų nuolat mažėti. Tačiau taip nebūna. Faktas yra tas, kad daugeliu atvejų heterozigotiniai organizmai yra geriau prisitaikę prie egzistavimo sąlygų nei homozigotiniai. Grįžkime prie beržinio drugelio drugelio pavyzdžio. Atrodytų, kad šviesios spalvos drugelius, homozigotinius recesyviniam aleliui (aa), gyvenančius miške su tamsiais medžių kamienais, turėtų greitai sunaikinti priešai, o tamsios spalvos drugelius, homozigotinius dominuojančiam aleliui (AA) formuojasi tik tokiomis gyvenimo sąlygomis. Tačiau ilgą laiką pietų Anglijos rūkymo miškuose nuolat aptinkama šviesių drugelių. Paaiškėjo, kad dominuojančiam aleliui homozigotiniai vikšrai nevirškina suodžiais ir suodžiais pasidengusių beržo lapų, o heterozigotiniai vikšrai ant šio maisto daug geriau auga. Todėl didesnis heterozigotinių organizmų biocheminis lankstumas lemia geresnį jų išgyvenimą, o atranka veikia heterozigotų naudai. Taigi, nors dauguma mutacijų šiomis specifinėmis sąlygomis yra kenksmingos, o esant homozigotinei būsenai, mutacijos linkusios sumažinti individų gyvybingumą, jos išlieka populiacijose dėl atrankos heterozigotų naudai. Norint suprasti evoliucinius pokyčius, svarbu atsiminti, kad mutacijos, kurios yra kenksmingos vienoje aplinkoje, gali padidinti gyvybingumą kitomis aplinkos sąlygomis. Be aukščiau pateiktų pavyzdžių, galima atkreipti dėmesį į šiuos dalykus. Mutacija, sukelianti nepakankamą vabzdžių sparnų išsivystymą arba visišką jų nebuvimą, yra tikrai žalinga normaliomis sąlygomis ir be sparnų.

29 Gulintys asmenys greitai pakeičiami normaliais. Tačiau vandenyno salose ir kalnų perėjose, kur pučia stiprūs vėjai, tokie vabzdžiai turi pranašumą prieš asmenis su normaliai išsivysčiusiais sparnais. Taigi mutacijos procesas yra paveldimo populiacijų kintamumo rezervo šaltinis. Išlaikant aukštą populiacijų genetinės įvairovės laipsnį, tai sudaro pagrindą natūraliai atrankai veikti. Atskaitos taškai 1. Realiose populiacijose mutacijos procesas nuolat vyksta, todėl atsiranda naujų genų variantų ir atitinkamai požymių. 2. Mutacijos yra nuolatinis paveldimo kintamumo šaltinis. Klausimai kartojimui ir užduotys 1. Kokius populiacijos genetinius modelius atskleidė rusų biologas S. S. Četverikovas? 2. Koks vieno konkretaus geno mutacijos dažnis natūraliomis individų egzistavimo sąlygomis? Naudodamasis rubrikų „Terminologija“ ir „Santrauka“ žodynu, išverskite į anglų kalbą „Atskaitos taškų“ pastraipas Genetinis populiacijų stabilumas Analizuodamas procesus, vykstančius laisvai besikertančioje populiacijoje, anglų mokslininkas K. Pearsonas 1904 m. modelių, apibūdinančių jo genetinę struktūrą. Šis apibendrinimas, vadinamas stabilizuojančio kryžminimo dėsniu (Pirsono dėsnis), gali būti suformuluotas taip: laisvo kryžminimo sąlygomis bet kokiam pradiniam homozigotinių ir heterozigotinių tėvų formų skaičiaus santykiui dėl pirmojo kryžminimo susidaro būsena. Pusiausvyra nustatoma populiacijoje, jei pradiniai alelių dažniai yra vienodi abiejuose aukštuose. Vadinasi, kad ir kokia būtų populiacijos genotipinė struktūra, tai yra, nepriklausomai nuo pradinės būsenos, jau pirmoje kartoje, gautoje iš laisvo kryžminimo, nustatoma populiacijos pusiausvyros būsena, apibūdinama paprasta matematine formule. Šį populiacijos genetikai svarbų dėsnį 1908 metais savarankiškai suformulavo matematikas G. Hardy Anglijoje ir gydytojas W. Weinbergas Vokietijoje. Pagal šį dėsnį homozigotinių ir heterozigotinių organizmų dažnis laisvo kryžminimo sąlygomis, kai nėra atrankos spaudimo ir kitų veiksnių (mutacijų, migracijos, genų dreifo ir kt.), išlieka pastovus, t.y., yra pusiausvyros būsenoje. Paprasčiausia dėsnis apibūdinamas formule: p2aa + 2pqAa + q2aa \u003d I, kur p yra geno A atsiradimo dažnis, q yra alelio a atsiradimo dažnis procentais. Pažymėtina, kad Hardy-Weinbergo dėsnis, kaip ir kiti genetiniai dėsningumai, pagrįsti Mendelio atsitiktinės kombinacijos principu, matematiškai tiksliai įvykdytas esant be galo didelei populiacijai. Praktiškai tai reiškia, kad populiacijos, kurių skaičius yra mažesnis už tam tikrą minimalią reikšmę, neatitinka Hardy-Weinbergo įstatymo reikalavimų. 29

30 Rusų mokslininkas S. S. Četverikovas pateikė laisvo kirtimo įvertinimą, nurodydamas, kad jame pačiame yra aparatas, stabilizuojantis genotipų dažnius tam tikroje populiacijoje. Dėl laisvo kirtimo nuolat palaikoma populiacijos genotipinių dažnių pusiausvyra. Pusiausvyros sutrikimas paprastai siejamas su išorinių jėgų veikimu ir stebimas tik tol, kol šios jėgos daro įtaką. S. S. Četverikovas manė, kad rūšis, kaip kempinė, dažnai sugeria mutacijas heterozigotinėje būsenoje, o pati išlieka fenotipiškai vienalytė. Jei populiacijos genotipų dažnis labai skiriasi nuo apskaičiuotų pagal Hardy-Weinberg formulę, galima teigti, kad ši populiacija nėra populiacijos pusiausvyros būsenoje ir yra tam trukdančių priežasčių. Apsigyvenkime ties jais plačiau Genetiniai procesai populiacijose Skirtingose ​​tos pačios rūšies populiacijose mutantinių genų dažnis nėra vienodas. Praktiškai nėra dviejų populiacijų, turinčių lygiai tokį patį mutantinių požymių pasireiškimo dažnį. Šie skirtumai gali atsirasti dėl to, kad populiacijos gyvena nevienodomis aplinkos sąlygomis. Nukreiptas genų dažnio pokytis populiacijose atsiranda dėl natūralios atrankos. Tačiau net ir arti esančios kaimyninės populiacijos gali skirtis viena nuo kitos taip pat, kaip ir toli esančios. Tai paaiškinama tuo, kad populiacijose nemažai procesų lemia nekryptingą atsitiktinį genų dažnio arba, kitaip tariant, genetinės struktūros pasikeitimą. Pavyzdžiui, gyvūnų ar augalų migracijos metu nežymi pirminės populiacijos dalis apsigyvena naujoje buveinėje. Naujai suformuotos populiacijos genofondas neišvengiamai yra mažesnis nei motininės populiacijos genofondas, o genų dažnis jame gerokai skirsis nuo pradinės populiacijos genų dažnio. Iki tol reti genai sparčiai plinta tarp naujos populiacijos narių lytinio dauginimosi būdu. Tuo pačiu metu plačiai paplitusių genų gali nebūti, jei jie nebuvo naujos populiacijos įkūrėjų genotipe. Kitas pavyzdys. Stichinės nelaimės – miškų ar stepių gaisrai, potvyniai ir kt. – sukelia masinę beatodairišką gyvų organizmų, ypač neaktyvių formų (augalų, moliuskų, roplių, varliagyvių ir kt.), mirtį. Asmenys, išvengę mirties, lieka gyvi dėl gryno atsitiktinumo. Populiacijoje, kurios skaičius katastrofiškai sumažėjo, alelių dažnis skirsis nuo pradinės populiacijos. Sumažėjus skaičiui, prasideda masinis dauginimasis, kurio pradžią duoda likusi nedidelė grupė. Šios grupės genetinė sudėtis nulems visos populiacijos genetinę struktūrą jos klestėjimo laikais. Tokiu atveju kai kurios mutacijos gali visiškai išnykti, o kitų koncentracija gali netyčia smarkiai pakilti. Biocenozėse dažnai stebimi periodiniai populiacijų skaičiaus svyravimai, susiję su tokiais santykiais kaip „plėšrūnas-grobis“. Padidėjęs plėšrūnų grobio objektų dauginimasis dėl maisto išteklių padidėjimo, savo ruožtu, padidina plėšrūnų dauginimąsi. Padidėjęs plėšrūnų skaičius sukelia masinį jų aukų naikinimą. Maisto išteklių trūkumas lemia plėšrūnų skaičiaus mažėjimą (1.6 pav.) ir grobio populiacijų dydžio atkūrimą. Šie populiacijos svyravimai („populiacijos bangos“) keičia genų dažnį populiacijose, o tai yra jų evoliucinė reikšmė. trisdešimt

31 pav. Plėšrūnų ir grobio populiacijos individų skaičiaus svyravimai. Brūkšninė linija: A lūšis, B vilkas, C lapė; ištisinė linija: kalnų kiškis Genų dažnio pokyčius populiacijose lemia ir genų mainų tarp jų apribojimas dėl erdvinės (geografinės) izoliacijos. Upės tarnauja kaip kliūtis sausumos rūšims, kalnai ir aukštumos izoliuoja žemumų populiacijas. Kiekviena izoliuota populiacija turi specifinių bruožų, susijusių su gyvenimo sąlygomis. Svarbi izoliacijos pasekmė yra glaudžiai susijęs kryžminimas (inbredingas). Dėl inbredingo populiacijoje plintantys recesyviniai aleliai atsiranda homozigotinės būsenos, o tai mažina organizmų gyvybingumą. Žmonių populiacijose izoliatai su dideliu giminingumu aptinkami kalnuotose vietovėse, salose. Tam tikrų gyventojų grupių izoliacija dėl kastinių, religinių, rasinių ir kitų priežasčių vis dar išlaikė savo reikšmę. Įvairių izoliacijos formų evoliucinė reikšmė yra ta, kad ji išlaiko ir sustiprina genetinius populiacijų skirtumus ir kad padalytos populiacijos ar rūšies dalys patiria nevienodą atrankos spaudimą. Taigi genų dažnio pokyčiai, kuriuos sukelia įvairūs aplinkos veiksniai, yra pagrindas populiacijų skirtumams atsirasti ir vėliau lemia jų transformaciją į naujas rūšis. Todėl populiacijų pokyčiai vykstant natūraliai atrankai vadinami mikroevoliucija. Atskaitos taškai 1. Gamtoje dažnai pastebimi staigūs individų skaičiaus svyravimai, susiję su masine beatodairiška organizmų mirtimi. 2. Atsitiktinai išsilaikiusių individų genotipai lemia naujos populiacijos genofondą jos klestėjimo laikais. Peržiūros klausimai ir užduotys 1. Suformuluokite Hardy-Weinberg dėsnį. 2. Kokie procesai lemia genų atsiradimo populiacijose dažnio kitimą? 3. Kodėl skirtingos tos pačios rūšies populiacijos skiriasi genų dažniu? 4. Kas yra mikroevoliucija? 31

33 fenotipai, ty visas savybių kompleksas, taigi ir tam tikri genų deriniai, būdingi tam tikram organizmui. Atranka dažnai lyginama su skulptoriaus darbu. Kaip skulptorius iš beformio marmuro luito sukuria kūrinį, stulbinantį visų jo dalių harmonija, taip atranka sukuria adaptacijas ir rūšis, pašalindama iš dauginimosi mažiau sėkmingus individus, arba, kitaip tariant, ne tokias sėkmingas genų kombinacijas. Todėl jie kalba apie kūrybinį natūralios atrankos vaidmenį, nes jos veikimo rezultatas yra nauji organizmų tipai, naujos gyvybės formos. stabilizuojantis pasirinkimas. Kita natūralios atrankos forma – stabilizuojanti atranka – veikia pastoviomis aplinkos sąlygomis. Šios atrankos formos svarbą pabrėžė iškilus rusų mokslininkas I. I. Šmalgauzenas. Stabilizuojančia atranka siekiama išlaikyti anksčiau nusistovėjusį vidutinį požymį ar savybę: gyvūnų kūno ar atskirų jo dalių dydį, augaluose – žiedo dydį ir formą, stuburinių – hormonų ar gliukozės koncentraciją kraujyje ir kt. Stabilizuojant atranką, išsaugomas rūšies tinkamumas, pašalinami staigūs ženklo sunkumo nukrypimai nuo vidutinės normos. Taigi vabzdžių apdulkinamuose augaluose žiedų dydis ir forma yra labai stabilūs. Tai paaiškinama tuo, kad žiedai turi atitikti apdulkinančių vabzdžių kūno struktūrą ir dydį. Kamanė nepajėgia prasiskverbti per siaurą žiedo vainikėlį, drugelio proboscis negali liesti per trumpų kuokelių augalų, kurių vainikas labai ilgas. Abiem atvejais žiedai, nevisiškai atitinkantys apdulkintojų struktūrą, nesudaro sėklų. Vadinasi, genai, lėmę nukrypimą nuo normos, yra eliminuojami iš rūšies genofondo. Stabilizuojanti natūralios atrankos forma apsaugo esamą genotipą nuo destruktyvaus mutacijos proceso poveikio. Santykinai pastoviomis aplinkos sąlygomis asmenys, turintys vidutinį požymių sunkumą, turi didžiausią prisitaikymą, o staigūs nukrypimai nuo vidutinės normos pašalinami. Stabilizuojančios atrankos dėka iki šių dienų išliko „gyvos fosilijos“: koelakantinė koelakantinė žuvis, kurios protėviai buvo plačiai paplitę paleozojaus epochoje; senovės roplių atstovė hatterija, kuri atrodo kaip didelis driežas, tačiau nepraradęs mezozojaus eros roplių struktūrinių bruožų; reliktas tarakonas, kuris mažai pasikeitė nuo anglies periodo; gimnasėklis ginkmedis, leidžiantis įsivaizduoti senąsias formas, kurios išnyko mezozojaus eros juros periodu (1.7 pav.). Toje pačioje figūroje pavaizduotas Šiaurės Amerikos oposumas išlaiko išvaizdą, būdingą gyvūnams, gyvenusiems prieš dešimtis milijonų metų. Ryžiai Reliktinių formų pavyzdžiai: A tuatara, B latimeria, C opossum, Ginkgo Seksualinė atranka. Dvinamiai gyvūnai skiriasi reprodukcinių organų struktūra. Tačiau skirtumas tarp lyčių dažnai apima išorinius požymius, elgesį33

34 nii. Galima prisiminti ryškią gaidžio plunksnų aprangą, dideles šukas, atšakas ant kojų, garsų dainavimą. Fazanų patinai yra labai gražūs, palyginti su daug kuklesnėmis vištomis. Vėkių patinams ypač stipriai auga ilčių viršutinių žandikaulių iltys. Daugybė išorinių lyčių struktūros skirtumų pavyzdžių vadinami seksualiniu dimorfizmu ir atsiranda dėl jų vaidmens seksualinėje atrankoje. Seksualinė atranka yra patinų konkurencija dėl galimybės daugintis. Šiam tikslui pasitarnauja dainavimas, demonstratyvus elgesys, piršlybos. Dažnai tarp patinų vyksta muštynės (1.8 pav.). Paukščių poravimąsi perėjimo sezono metu lydi poravimosi žaidimai arba poravimasis. Rodymas išreiškiamas tuo, kad paukštis užima būdingą kūno padėtį, specialiais judesiais, plunksnos išsidėstymu ir patinimu, savitų garsų publikavimu. Pavyzdžiui, tetervinai ant srovių naktimis miško proskynose susirenka kelias dešimtis. Srovės pikas patenka ankstų rytą. Tarp patinų kyla įnirtingos muštynės, o patelės šiuo metu sėdi proskynų pakraščiuose arba krūmuose. Dėl lytinės atrankos aktyviausi, sveikiausi ir stipriausi patinai palieka palikuonis, likusieji pašalinami iš dauginimosi, o jų genotipai išnyksta iš rūšies genofondo. Fig Leking tetervinas Fig Lytinis dimorfizmas primatų struktūroje: A patinas, B patelė 34

35 Kartais ryški vestuvinė suknelė gyvūnams pasirodo tik veisimosi sezonui. Pelkinių varlių patinai vandenyje įgauna gražią ryškiai mėlyną spalvą. Ryški patinų spalva ir demonstratyvus elgesys demaskuoja juos plėšrūnų akivaizdoje ir padidina mirties tikimybę. Tačiau tai naudinga visai rūšiai, nes patelės veisimosi sezono metu išlieka saugesnės. Ryšys tarp diskretiškos paukščių patelių išvaizdos ir rūpinimosi palikuonimis aiškiai matomas mūsų šiaurinių platumų gyventojos falaropės pavyzdyje. Šių paukščių kiaušinius peri tik patinai. Patelė turi daug ryškesnę spalvą. Lytinis dimorfizmas ir lytinė atranka gyvūnų karalystėje paplitę gana plačiai iki primatų (1.9 pav.). Ši atrankos forma turėtų būti laikoma ypatingu tarprūšinės natūralios atrankos atveju. Atskaitos taškai 1. Natūrali atranka yra vienintelis veiksnys, kryptingai keičiantis genų dažnį populiacijose. 2. Pasikeitus egzistavimo sąlygoms, natūralios atrankos varomoji forma sukelia divergenciją, dėl kurios vėliau gali atsirasti naujų rūšių. Apžvalginiai klausimai ir užduotys 1. Kokios yra natūralios atrankos formos? 2. Kokiomis aplinkos sąlygomis veikia kiekviena natūralios atrankos forma? 3. Kokia yra mikroorganizmų, žemės ūkio kenkėjų ir kitų organizmų atsparumo pesticidams atsiradimo priežastis? 4. Kas yra seksualinė atranka? Naudodami antraščių „Terminologija“ ir „Santrauka“ žodyną, išverskite į anglų kalbą „Atskaitos taškai“ pastraipas. Klausimai diskusijai Kas, jūsų nuomone, yra pagrindinė Darvino kikilių snapo formos divergencijos proceso varomoji jėga? Ar tas pats aplinkos veiksnys skirtingose ​​buveinėse gali būti vairavimo ir atrankos stabilizavimo priežastis? Atsakymą paaiškinkite pavyzdžiais Organizmų prisitaikymas prie aplinkos sąlygų dėl natūralios atrankos Augalų ir gyvūnų rūšys stebėtinai prisitaiko prie aplinkos sąlygų, kuriose jie gyvena. Yra žinoma daugybė pačių įvairiausių struktūros bruožų, užtikrinančių aukštą rūšies prisitaikymo prie aplinkos lygį. Sąvoka „rūšies tinkamumas“ apima ne tik išorinius požymius, bet ir vidaus organų sandaros atitikimą jų atliekamoms funkcijoms, pavyzdžiui, ilgą ir sudėtingą augaliniu maistu mintančių gyvūnų (atrajotojų) virškinamąjį traktą. Fiziologinių organizmo funkcijų atitikimas gyvenimo sąlygoms, jų sudėtingumas ir įvairovė taip pat įeina į fitneso sąvoką. Adaptyvios gyvūnų struktūros, kūno spalvos ir elgesio ypatybės. Gyvūnų kūno forma yra prisitaikanti. Vandens žinduolio forma gerai žinoma.

36 kaupiantys delfinai. Jo judesiai lengvi ir tikslūs. Nepriklausomas greitis vandenyje siekia 40 km/val. Dažnai aprašomi atvejai, kaip delfinai lydi greitaeigius jūrų laivus, pavyzdžiui, naikintuvus, judančius 65 km/h greičiu. Tai paaiškinama tuo, kad delfinai prisitvirtina prie laivo priekio ir naudoja hidrodinamines bangų jėgas, kylančias laivui judant. Tačiau tai nėra natūralus jų greitis. Vandens tankis yra 800 kartų didesnis nei oro tankis. Kaip delfinui pavyksta jį įveikti? Be kitų struktūrinių ypatybių, idealų delfino prisitaikymą prie aplinkos ir gyvenimo būdo palengvina kūno formos. Torpedos formos kūno forma leidžia išvengti delfiną supančių vandens srautų sūkurio susidarymo. Supaprastinta kūno forma prisideda prie greito gyvūnų judėjimo ore. Skrydžio ir kontūrinės plunksnos, dengiančios paukščio kūną, visiškai išlygina jo formą. Paukščiai neturi išsikišusių ausies kaušelių, skrendant dažniausiai atitraukia kojas. Dėl to paukščiai yra daug pranašesni už visus kitus gyvūnus. Pavyzdžiui, sakalas ant grobio neria iki 290 km/val. Paukščiai greitai juda net vandenyje. Pastebėtas pingvinas su smakro juostele, plaukiantis po vandeniu maždaug 35 km/val. Ryžių tirštė žuvis: 1 ragžuvė, 2 klounai, 3 aluteriai, 4 pypkės. Keistos dumblių tankmėje gyvenančių žuvų kūno formos (1.10 pav.) padeda joms sėkmingai pasislėpti nuo priešų. Panašumas į aplinkos objektus yra plačiai paplitęs tarp vabzdžių. Žinomi vabalai, jų išvaizda primena kerpes; cikados, panašios į krūmų, tarp kurių gyvena, spyglius. Lazdiniai vabzdžiai atrodo kaip maža ruda ar žalia šakelė (1.11 pav.), o ortopteriniai vabzdžiai imituoja lapą (1.12 pav.). Plokščiame kūne yra žuvys, vedančios bentoso gyvenimo būdą. Apsauginis dažymas taip pat yra apsaugos nuo priešų priemonė. Kiaušinius ant žemės inkubuojantys paukščiai susilieja su aplinkiniu fonu (1.13 pav.). Nepastebimas ir jų yra 36

37 kiaušiniai su pigmentuotais lukštais ir iš jų išsiritę jaunikliai (1.14 pav.). Apsauginį kiaušinių pigmentacijos pobūdį patvirtina faktas, kad rūšims, kurių kiaušiniai nepasiekiami stambiųjų plėšrūnų priešai, arba paukščiams, kurie kiaušinius deda ant uolų ar užkasa žemėje, apsauginė lukšto spalva nesusiformuoja. Figūrinis vabzdys yra toks panašus į šakelę, kad beveik nematomas. Figūra Vabzdžiai, kūno forma panaši į lapus Apsauginis dažymas yra plačiai paplitęs tarp įvairių gyvūnų. Drugelių vikšrai dažnai būna žali, lapų spalvos arba tamsūs – žievės ar žemės spalvos. Dugninės žuvys dažniausiai dažomos taip, kad atitiktų smėlio dugno spalvą (erškėčiai ir plekšnės). Tuo pačiu plekšnės vis dar gali keisti spalvą priklausomai nuo aplinkinio fono spalvos (1.15 pav.). Gebėjimas keisti spalvą perskirstant pigmentą kūno sluoksnyje taip pat žinomas sausumos gyvūnams (chameleonams). Dykumos gyvūnai dažniausiai būna gelsvai rudos arba smėlio-gelsvos spalvos. Monochromatinė apsauginė spalva būdinga tiek vabzdžiams (skėriams), tiek mažiems driežams, tiek dideliems kanopiniams gyvūnams (antilopėms) ir plėšrūnams (liūtams). 37

38 Gaga ant lizdo Jei aplinkos fonas nelieka pastovus priklausomai nuo sezono, daugelis gyvūnų keičia spalvą. Pavyzdžiui, vidutinių ir aukštųjų platumų gyventojai (arktinė lapė, kiškis, šermukšnis, šermukšnis) žiemą būna balti, todėl sniege jie nematomi. Tačiau dažnai gyvūnuose yra kūno spalva, kuri ne paslepia, o, priešingai, patraukia dėmesį, demaskuoja. Tokia spalva būdinga nuodingiems, deginantiems ar geliantiems vabzdžiams: bitėms, vapsvoms, pūsleliniams vabalams. Boružėlės, labai pastebimos, paukščiai niekada nepešioja dėl nuodingos paslapties, kurią išskiria vabzdžiai. Nevalgomi vikšrai, daugelis nuodingų gyvačių turi ryškią įspėjamąją spalvą. Ryški spalva iš anksto įspėja plėšrūną apie atakos beprasmiškumą ir pavojų. Per bandymus ir klaidas plėšrūnai greitai išmoksta išvengti įspėjamosios spalvos grobio. Ryžiai Apsauginis paukščių kiaušinių ir jauniklių dažymas, veisiant palikuonis ant žemės 38

40 likusių kalcio, susikaupusių kai kurių augalų spygliuose, saugo juos nuo vikšrų, sraigių ir net graužikų suėsimo. Kietos chitininės dangos formos nariuotakojų (vabalų, krabų), moliuskų kiautai, krokodilų žvynai, šarvuočių ir vėžlių kiautai gerai apsaugo juos nuo daugelio priešų. Ežiuko ir kiaulienos plunksnos tarnauja taip pat. Visos šios adaptacijos galėjo atsirasti tik dėl natūralios atrankos, t.y. labiau saugomų individų pirmenybės išgyvenimo. Paveikslas Kiaušinių spalvos panašumas skirtinguose paprastosios gegutės ir paukščių šeimininkų porūšiuose Prisitaikantis elgesys turi didelę reikšmę organizmų išlikimui kovoje už būvį. Be slapstymosi ar demonstratyvaus, bauginančio elgesio priartėjus priešui, yra daug kitų adaptyvaus elgesio variantų, užtikrinančių suaugusiųjų ar nepilnamečių išgyvenimą. Tai apima maisto saugojimą nepalankiam metų sezonui. Tai ypač pasakytina apie graužikus. Pavyzdžiui, šakninis pelėnas, paplitęs taigos zonoje, renka javų grūdus, sausą žolę, šaknų iš viso iki 10 kg. Įkasantys graužikai (kurmių žiurkės ir kt.) sukaupia ąžuolo šaknų, gilių, bulvių, stepinių žirnių gabalėlius iki 14 kg. Vidurinės Azijos dykumose gyvenanti didelė smiltpelenė vasaros pradžioje pjauna žolę ir tempia ją į duobes arba palieka ant paviršiaus rietuvių pavidalu. Šis maistas vartojamas antroje vasaros pusėje, rudenį ir žiemą. Upinis bebras renka medžių kelmus, šakas ir kt., kuriuos įmeta į vandenį šalia savo būsto. Šie sandėliai gali siekti 20 m3 tūrį. Pašarų atsargas gamina ir plėšrieji gyvūnai. Audinės ir kai kurie šeškai laiko varles, gyvates, mažus gyvūnus ir kt. Prisitaikančio elgesio pavyzdys – didžiausio aktyvumo metas. Dykumose daugelis gyvūnų išeina medžioti naktį, kai atslūgsta karštis. Atskaitos taškai 1. Visa bet kokios rūšies gyvų organizmų organizacija prisitaiko prie sąlygų, kuriomis jie gyvena. 2. Organizmų prisitaikymai prie aplinkos pasireiškia visuose organizavimo lygiuose: biocheminiame, citologiniame, histologiniame ir anatominiame. 3. Fiziologinės adaptacijos yra organizacijos struktūrinių ypatybių atspindžio pavyzdys pateiktomis egzistavimo sąlygomis. Klausimai kartojimui ir užduotys 1. Pateikite organizmų prisitaikymo prie egzistavimo sąlygų pavyzdžių. 40

41 2. Kodėl kai kurios gyvūnų rūšys turi ryškią demaskuojančią spalvą? 3. Kokia yra mimikos fenomeno esmė? 4. Kaip išlaikomas mažas imitatorių rūšių gausumas? 5. Ar natūralios atrankos veiksmas apima gyvūnų elgesį? Pateikite pavyzdžių. Naudodami antraščių „Terminologija“ ir „Santrauka“ žodyną, išverskite į anglų kalbą „Atskaitos taškai“ pastraipas. Ryžiai Į ešerius panašios rūšies patinas perina kiaušinius burnoje 41

• ZÁKLADNÉ ÚDAJE oblasť podnikania výroba organokremičitých prípravkov Evoliucijos doktrina Evoliucija yra negrįžtama istorinė gyvosios gamtos raida. Trumpa biologijos raidos istorija ikidarvinizmo laikotarpiu Pagrindinė biologijos samprata ikidarvinizmo laikotarpiu buvo kreacionizmas

  MASKAVOS D R O f a 2007 V. B. ZAKHAROV, S. G. MAMONTOV, N. I. SONIN, E. T. ZAKHAROVA BIOLOGIJA PROFILIO LYGIO KLASĖS VADOVAS BENDROSIOS MOKYMO ĮSTAIGOS Redagavo Rusijos gamtos mokslų akademijos akademikas arba V.

  Aiškinamasis raštas. Testo užduotis „Evoliucijos įrodymai“ skirta pamokos medžiagai įtvirtinti

Vadovėlyje mokiniai supažindinami su svarbiausiais gyvojo pasaulio dėsniais. Tai suteikia supratimą apie organinio pasaulio evoliuciją, organizmo ir aplinkos ryšį.
Vadovėlis skirtas ugdymo įstaigų 11 klasės mokiniams.

Pateikiama medžiaga apie gyvybės Žemėje kilmę, ląstelės sandarą, organizmų dauginimąsi ir individualų vystymąsi, paveldimumo ir kintamumo pagrindus. Remiantis mokslo pasiekimais, nagrinėjama organinio pasaulio evoliucinės raidos doktrina, pateikiama medžiaga apie ekologijos pagrindus. Didėjant šiuolaikinių veisimo metodų, biotechnologijų ir aplinkos apsaugos svarbai, šių klausimų pristatymas buvo išplėstas. Pateikiama faktinė medžiaga apie antropogeninės aplinkos taršos pasekmes. Atitinka dabartinį federalinį naujos kartos vidurinio profesinio išsilavinimo standartą.
Švietimo įstaigų, vykdančių vidurinio profesinio mokymo programas, mokiniams.

Atsisiųskite ir skaitykite Bendrosios biologijos vadovėlį, Mamontov S.G., Zakharov V.B., 2015 m.

Vadove pateikiami atsakymai į klausimus į V. B. Zacharovo, S. G. Mamontovo, N. I. Sonino vadovėlio „Bendroji biologija. 11 klasė".

Vadovas skirtas 11 klasės mokiniams, kurie šiame vadovėlyje studijuoja bendrosios biologijos kursą.

Atsisiųskite ir perskaitykite 2005 m. 11 klasės biologijos GDZ iki „Vadovėlis. Bendroji biologija. 11 klasė, Zacharovas V.B., Mamontovas S.G., Soninas N.I.

Vadove yra atsakymai į klausimus į vadovėlio pastraipas V.B. Zacharova, S.G. Mamontova, N.I. Sonin Bendroji biologija. 10 klasė".
Vadovas palengvins namų darbų atlikimą ir mokomosios medžiagos kartojimą ruošiantis egzaminams, o priverstinio neatvykimo į pamokas atveju padės savarankiškai suprasti mokomąją medžiagą.

Atsisiųskite ir perskaitykite biologijos GDZ, 10 klasė, Zakharov V.B., Zakharova E.T., Petrov D.Yu., 2005, biologijos vadovėlį 10 klasei, Zakharov V.B., Mamontov S.G., Sonin N.I.

Gyvybę reprezentuoja nepaprasta formų įvairovė, daugybė gyvų organizmų rūšių. Iš kurso „Gyvųjų organizmų įvairovė“ prisimenate, kad šiuo metu mūsų planetoje gyvena apie 350 000 augalų rūšių ir apie 2 milijonus gyvūnų rūšių. Ir tai neskaičiuojant grybų ir bakterijų! Be to, mokslininkai nuolat aprašo naujas rūšis – tiek egzistuojančias šiandien, tiek išnykusias ankstesnėse geologinėse epochose. Atskleisti ir paaiškinti bendrąsias gyvų organizmų įvairovės savybes ir priežastis – bendrosios biologijos uždavinys ir šio vadovėlio tikslas. Svarbią vietą tarp bendrosios biologijos nagrinėjamų problemų užima klausimai apie gyvybės Žemėje atsiradimą ir jos raidos dėsnius, taip pat apie įvairių gyvų organizmų grupių tarpusavio ryšį ir jų sąveiką su aplinka.

Atsisiųskite ir skaitykite Biologija, 9 klasė, Bendrieji modeliai, Mamontov S.G., Zakharov V.B., Agafonova I.B., Sonin N.I.

Vadove pateikiami atsakymai į klausimus į V. B. Zacharovo, S. G. Mamontovo, N. I. Sonino vadovėlio „Bendroji biologija. 10 klasė".
Vadovas palengvins namų darbų atlikimą ir mokomosios medžiagos kartojimą ruošiantis egzaminams, o priverstinio neatvykimo į pamokas atveju padės savarankiškai suprasti mokomąją medžiagą.
Vadovas skirtas 10 klasės mokiniams, studijuojantiems bendrosios biologijos kursą šiame vadovėlyje.

Atsisiųskite ir perskaitykite GDZ biologijoje, 10 klasė, Zakharov V.B., Petrov D.Yu., 2005, į biologijos vadovėlį 10 klasei, Zakharov V.B., Sonin N.I., Mamontov S.G.

Darbaknygė yra V. B. Zacharovo, S. G. vadovėlių priedas. Mamontova, N. I. Sonina, E. T. Zacharova „Biologija. Bendroji biologija. Profilio lygis, 10 klasė“ ir „Biologija, bendroji biologija. profilio lygis. 11 klasė".

Darbo sąsiuvinys leis geriau įsisavinti, sisteminti ir įtvirtinti žinias, įgytas studijuojant vadovėlio medžiagą.

Sąsiuvinio gale yra „Mokymų užduotys“, sudarytos pagal formą ir atsižvelgiant į egzamino reikalavimus, kurios padės studentams geriau suprasti kurso turinį.

Įsigykite popierinę ar el. knygą ir atsisiųskite bei skaitykite Biologija, Bendroji biologija, Profilio lygis, 11 klasė, Zakharov V.B., Mamontov S.G., Sonin N.I., 2010 m.

Rodomas 1 puslapis iš 2

Pateikiama medžiaga apie gyvybės atsiradimą Žemėje, ląstelių sandarą, organizmų dauginimąsi ir individualų vystymąsi, paveldimumo ir kintamumo pagrindus. Remiantis mokslo pasiekimais, nagrinėjama organinio pasaulio evoliucinės raidos doktrina, medžiaga yra pristatomi apie ekologijos pagrindus Didėjant šiuolaikinių atrankos metodų, biotechnologijų ir aplinkos apsaugos svarbai, šių klausimų pristatymas buvo išplėstas. Pateikta faktinė medžiaga apie antropogeninės aplinkos taršos pasekmes Atitinka galiojantį federalinį naujos kartos vidurinio profesinio mokymo standartą Mokymo įstaigų, vykdančių vidurinio profesinio mokymo programas, mokiniams.

BENDROJI BIOLOGIJA.

skyrius. GYVENIMO ŽEMĖJE KILMĖ IR PRADINIAI RAJIMO ETAPAI

II skyrius. MOKYMAS APIE LĄSTELĘ

III skyrius ORGANIZMŲ REPRODUKCIJA IR INDIVIDUALI VYSTYMASIS

IV skyrius. GENETIKOS IR ATRANKOS PAGRINDAI

V skyrius. ORGANINIO PASAULIO Evoliucijos doktrina

V skyrius. ORGANIZMO IR APLINKOS RYŠYS. EKOLOGIJOS PAGRINDAI

Knygos ir vadovėliai apie discipliną Vadovėliai:

1. Kolesnikovas S.I. Bendroji biologija: vadovėlis / S.I. Kolesnikovas. - 5 leidimas, ištrintas. - M.: KNORUS, 2015 m. - 288 p. - (Vidurinis profesinis išsilavinimas) - 2015 m
2. Mamontovas S.G. Bendrosios biologijos vadovėlis /S. G. Mamontovas, V. B. Zacharovas – 11-as aukščiau, ištrintas. - M.: KNORUS.2015. – 328 p. - (Vidurinis profesinis išsilavinimas). – 2015 m
3. Yakubchik, T.N. Klinikinė gastroenterologija: vadovas medicinos, pediatrijos, medicinos ir psichologijos fakultetų studentams, stažuotojams, klinikiniams rezidentams, gastroenterologams ir terapeutams / T.N. Jakubčikas. - 3 leidimas, pridėti. ir perdirbtas. - Gardinas: GrGMU, 2014. - 324 p. – 2014 metai
4. Ovsyannikovas V.G. Bendroji patologija: patologinė fiziologija: vadovėlis / V.G. Ovsyannikovas; Rusijos sveikatos apsaugos ministerijos GBOU VPO RostGMU. - 4-asis leidimas. - Rostovas n / D .: Rostovo valstybinio medicinos universiteto leidykla, 2014 m. - I dalis. Bendroji patofiziologija - 2014 m.
5. Autorių kolektyvas. Naujų technologijų diegimas medicinos organizacijose. Užsienio patirtis ir Rusijos praktika.2013 - 2013 m
6. Autorių kolektyvas. ŠIUOLAIKINIAI CHIRURGŲ RANKŲ APDOROJIMO BŪDAI IR OPERACIJOS SRITIS / D. V. Balatsky, N. B. Davtanyan - Barnaulas: leidykla "Concept" 2012 - 2012 m.
7. Mamyrbaev A.A. Darbo medicinos pagrindai: studijų vadovas. 2010–2010 m.
8. Ivanovas D.D. Nefrologijos paskaitos. Diabetinė inkstų liga. hipertenzinė nefropatija. Lėtinis inkstų nepakankamumas. - Doneckas: leidykla Zaslavsky A.Yu., 2010 m. - 200 s. – 2010 m
9. Baranovas V.S. Genetinis pasas – individualios ir nuspėjamosios medicinos pagrindas / Red. V. S. Baranova. - Sankt Peterburgas: leidykla N-L, 2009 m. - 528 p.: iliustr. – 2009 metai
10. Nazarenko G.V. Medicininio pobūdžio prievartos priemonės: vadovėlis, vadovas / G.V. Nazarenko. - M.: Flinta: MPSI, 2008 m. - 144 p. – 2008 m
11. Mazurkevičius G.S., Bagnenko S.F.
12. Schmidt I.R. Taikomosios kineziologijos pagrindai. Paskaitos klausytojams bendrojo ir teminio tobulinimo ciklų. Novokuznetskas – 2004–2004 m

Dabartinis puslapis: 1 (iš viso knygoje yra 18 puslapių) [prieinama skaitymo ištrauka: 12 puslapių]

Šriftas:

100% +

V. B. Zacharovas, S. G. Mamontovas, N. I. Soninas, E. T. Zacharova
Biologija. Bendroji biologija. profilio lygis. 10 klasė

Pratarmė

Mūsų laikas pasižymi vis didėjančia žmonių tarpusavio priklausomybe. Žmogaus gyvybė, jo sveikata, darbo ir gyvenimo sąlygos beveik visiškai priklauso nuo daugybės žmonių priimtų sprendimų teisingumo. Savo ruožtu individo veikla turi įtakos ir daugelio likimui. Būtent todėl labai svarbu, kad gyvenimo mokslas taptų neatsiejama kiekvieno žmogaus pasaulėžiūros dalimi, nepaisant jo specialybės. Statybos inžinieriui, procesų inžinieriui, melioratoriui biologijos žinių reikia lygiai taip pat, kaip gydytojui ar agronomui, nes tik tokiu atveju jie reprezentuos savo gamybinės veiklos pasekmes gamtai ir žmogui. Biologinės žinios būtinos ir humanitarinių mokslų, kaip svarbios visuotinio kultūros paveldo, atstovams. Iš tiesų, per amžius filosofų ir teologų, mokslininkų ir šarlatanų ginčai apdainavo laukinės gamtos žinias. Idėjos apie gyvenimo esmę buvo daugelio pasaulėžiūrinių sampratų pagrindas.

Šios knygos autorių tikslas – suteikti idėją apie gyvosios materijos sandarą, bendriausius jos dėsnius, supažindinti su gyvybės įvairove ir jos vystymosi istorija Žemėje. Ypatingas dėmesys skiriamas organizmų tarpusavio ryšių ir ekologinių sistemų tvarumo sąlygų analizei. Daugelyje skyrių didelė vieta skirta bendrųjų biologinių dėsnių, kaip sunkiausiai suprantamų, pateikimui. Kituose skyriuose pateikiama tik būtiniausia informacija ir sąvokos.

Yra daugybė temų, su kuriomis susipažinsite skaitydami šią knygą. Tačiau ne visi jie gali būti pakankamai išsamiai aprašyti. Tai neatsitiktinai – gyvenimo sudėtingumas ir įvairovė yra tokie dideli, kad kai kuriuos jo reiškinius mes tik pradedame suprasti, o kiti dar laukia, kol bus ištirti. Šioje knygoje paliečiami tik svarbūs gyvųjų sistemų organizavimo, jų funkcionavimo ir raidos klausimai. Išsamiau susipažinti su tam tikrais biologijos klausimais vadovėlio pabaigoje pateikiamas papildomos literatūros sąrašas.

Mokomoji medžiaga knygoje susideda iš skyrių, įskaitant skyrius; daugumoje skyrių paprastai yra kelios pastraipos, kuriose nagrinėjamos tam tikros konkrečios temos. Santrauka anglų kalba pateikiama pastraipos pabaigoje. Kaip papildoma mokomoji medžiaga, vadovo tekste yra nedideli dvikalbiai žodynai, leidžiantys studijuoti biologinę terminiją rusų ir anglų kalbomis ir kartoti nagrinėjamą medžiagą. Skiltys „Atskaitos taškai“ ir „Klausimai peržiūrai“ leis dar kartą atkreipti dėmesį į svarbiausias nagrinėjamos medžiagos nuostatas. Naudodamiesi žodyno žodynu ir santrauka, galite lengvai išversti atskaitos taškų tekstą į anglų kalbą. Skyriuje „Klausimai diskusijoms“ pateikiami du ar trys klausimai, į kuriuos atsakant kai kuriais atvejais būtina pritraukti papildomos literatūros. Jie gali būti naudojami pasirenkant arba nuodugniai studijuojant temą. Tam pačiam tikslui kiekvieno skyriaus pabaigoje nurodomos studijuojamos mokomosios medžiagos „Problemos sritys“ ir „Taikomieji aspektai“.

Kiekvienas skyrius baigiamas pagrindinių įsiminti reikalingų nuostatų sąrašu, taip pat užduotys savarankiškam darbui pagal įgytas žinias.

Autoriai dėkoja M. T. Grigorjevai už angliško teksto parengimą, taip pat Yu.

Rusijos gamtos mokslų akademijos akademikas, profesorius V. B. Zacharovas

Įvadas

Biologija yra gyvybės mokslas. Jo pavadinimas kilęs iš dviejų graikiškų žodžių junginio: bios (gyvenimas) ir logos (žodis, mokymas). Biologija tiria visų gyvų organizmų: bakterijų, grybų, augalų, gyvūnų, žmonių sandarą, gyvybės apraiškas, buveines.

Gyvybę Žemėje reprezentuoja nepaprasta formų įvairovė, daugybė gyvų būtybių rūšių. Šiuo metu jau žinoma apie 600 tūkstančių augalų rūšių, daugiau nei 2,5 milijono gyvūnų rūšių, daugybė grybų ir prokariotų rūšių, gyvenančių mūsų planetoje. Mokslininkai nuolat atranda ir aprašo naujas rūšis, egzistuojančias šiuolaikinėmis sąlygomis ir išnykusias ankstesnėse geologinėse epochose.

Bendrųjų gyvų organizmų savybių atskleidimas ir jų įvairovės priežasčių paaiškinimas, sandaros ir aplinkos sąlygų ryšių nustatymas yra vieni pagrindinių biologijos uždavinių. Svarbią vietą šiame moksle užima gyvybės Žemėje atsiradimo ir vystymosi dėsnių klausimai – evoliucijos doktrina. Šių dėsnių suvokimas yra mokslinės pasaulėžiūros pagrindas ir būtinas sprendžiant praktines problemas.

Biologija pagal studijų dalyką skirstoma į atskirus mokslus.

Taigi, mikrobiologija tiria bakterijų pasaulį; botanika tyrinėja augalų karalystės atstovų sandarą ir gyvenimą; zoologija – gyvūnų karalystė ir kt. Tuo pat metu vystosi biologijos sritys, tiriančios bendrąsias gyvų organizmų savybes: genetika – požymių paveldėjimo dėsningumai, biochemija – organinių molekulių transformacijos būdai, ekologija – populiacijų santykis su aplinka. Fiziologija tiria gyvų organizmų funkcijas.

Atsižvelgiant į gyvosios medžiagos organizavimo lygį, buvo išskirtos tokios mokslo disciplinos kaip molekulinė biologija, citologija - ląstelės tyrimas, histologija - audinių tyrimas ir kt.

Biologija naudoja įvairius metodus. Vienas iš svarbiausių yra istorinis, kuris yra pagrindas suprasti gautus faktus. Tradicinis metodas yra aprašomasis metodas; plačiai taikomi instrumentiniai metodai: mikroskopija (šviesos-optinė ir elektroninė), elektrografija, radaras ir kt.

Pačiose įvairiausiose biologijos srityse svarba didėja ribinių disciplinų, siejančių biologiją su kitais mokslais – fizika, chemija, matematika, kibernetika ir kt.. Taip atsirado biofizika, biochemija, bionika.

Gyvybės atsiradimą ir gyvų organizmų funkcionavimą lemia gamtos dėsniai. Šių dėsnių išmanymas leidžia ne tik susidaryti tikslų pasaulio vaizdą, bet ir panaudoti juos praktiniais tikslais.

Pastarieji pasiekimai biologijoje paskatino iš esmės naujų mokslo krypčių atsiradimą, kurios tapo savarankiškomis biologinių disciplinų komplekso sekcijomis. Taigi genetinės inžinerijos kūrimo pagrindas buvo paveldimumo struktūrinių vienetų (genų) molekulinės struktūros atskleidimas. Jos metodais organizmai sukuriami su naujais, tame tarpe ir gamtoje neaptinkamais, paveldimų požymių ir savybių deriniais. Praktinis šiuolaikinės biologijos pasiekimų pritaikymas jau dabar leidžia gauti pramoniniu požiūriu reikšmingus biologiškai aktyvių medžiagų kiekius.

Remiantis organizmų tarpusavio santykių tyrimu, buvo sukurti biologiniai metodai kovai su žemės ūkio augalų kenkėjais. Daugelis gyvų organizmų pritaikymų buvo naudojami kaip pavyzdžiai kuriant veiksmingas dirbtines struktūras ir mechanizmus. Tuo pačiu metu biologijos dėsnių nežinojimas ar nežinojimas sukelia rimtų pasekmių tiek gamtai, tiek žmogui. Atėjo laikas, kai mus supančio pasaulio saugumas priklauso nuo kiekvieno iš mūsų elgesio. Tinkamai sureguliuoti automobilio variklį, neleisti nuodingoms atliekoms išmesti į upę, hidroelektrinės projekte numatyti aplinkkelio kanalus žuvims, atsispirti norui surinkti lauko gėlių puokštę - visa tai padės tausoti aplinką, mūsų gyvenimo aplinką.

Išskirtinis gyvosios gamtos gebėjimas atkurti sukūrė jos nepažeidžiamumo destruktyviems žmogaus poveikiams, jos išteklių beribiškumo iliuziją. Dabar žinome, kad taip nėra. Todėl visa žmogaus ūkinė veikla dabar turėtų būti kuriama atsižvelgiant į biosferos organizavimo principus.

Biologijos reikšmė žmogui yra didžiulė. Bendrieji biologiniai dėsniai naudojami sprendžiant įvairius klausimus daugelyje šalies ūkio sektorių. Paveldimumo ir kintamumo dėsnių išmanymo dėka žemės ūkyje buvo pasiekta didelė sėkmė kuriant naujas labai produktyvias naminių gyvulių veisles ir kultūrinių augalų veisles. Mokslininkai išvedė šimtus javų, ankštinių augalų, aliejinių augalų ir kitų kultūrų veislių, kurios nuo savo pirmtakų skiriasi dideliu produktyvumu ir kitomis naudingomis savybėmis. Remiantis šiomis žiniomis, atliekama mikroorganizmų, gaminančių antibiotikus, atranka.

Didelė reikšmė biologijoje teikiama problemų, susijusių su subtilių baltymų biosintezės mechanizmų, fotosintezės paslapčių išsiaiškinimu, sprendimas, kuris atvers kelią organinių maistinių medžiagų sintezei už augalų ir gyvūnų organizmų ribų. Be to, gyvų būtybių organizavimo principų (bionikos) panaudojimas pramonėje (statyboje, kuriant naujas mašinas ir mechanizmus) šiuo metu duoda ir ateityje duos reikšmingą ekonominį efektą.

Ateityje biologijos praktinė svarba dar labiau išaugs. Tai lemia spartus pasaulio gyventojų skaičiaus augimas, taip pat nuolat didėjantis miestų gyventojų skaičius, tiesiogiai nesusijęs su žemės ūkio gamyba. Esant tokiai situacijai, pagrindas didinti maisto išteklių kiekį gali būti tik žemės ūkio intensyvinimas. Šiame procese svarbų vaidmenį atliks naujų labai produktyvių mikroorganizmų, augalų ir gyvūnų formų veisimas bei racionalus, moksliškai pagrįstas gamtos išteklių naudojimas.

1 skyrius. Gyvybės Žemėje kilmė ir pradiniai vystymosi etapai

Žmogus visada siekė pažinti jį supantį pasaulį ir nustatyti vietą, kurią jame užima. Kaip atsirado šiuolaikiniai gyvūnai ir augalai? Kas lėmė jų stulbinamą įvairovę? Kokios tolimųjų laikų faunos ir floros nykimo priežastys? Kokie yra ateities gyvybės Žemėje vystymosi būdai? Štai tik keli klausimai iš daugybės paslapčių, kurių sprendimas visada kėlė nerimą žmonijai. Viena iš jų – pati gyvenimo pradžia. Gyvybės kilmės klausimas visais laikais, per visą žmonijos istoriją, buvo ne tik pažintinis, bet ir labai svarbus formuojantis žmonių pasaulėžiūrai.

1 skyrius. Gyvojo pasaulio įvairovė. Pagrindinės gyvosios medžiagos savybės

Pilna, pilna stebuklų galinga gamta.

A. S. Puškinas

Pirmosios gyvos būtybės mūsų planetoje pasirodė maždaug prieš 3 milijardus metų. Iš šių ankstyvųjų formų atsirado nesuskaičiuojama daugybė gyvų organizmų rūšių, kurios, atsiradusios, daugiau ar mažiau ilgai klestėjo, o paskui išmirė. Iš jau egzistuojančių formų atsirado ir šiuolaikiniai organizmai, sudarę keturias laukinės gamtos karalystes: daugiau nei 2,5 milijono gyvūnų rūšių, 600 tūkstančių augalų rūšių, nemažai įvairių grybų, taip pat daug prokariotinių organizmų.

Gyvų būtybių, tarp jų ir žmonių, pasauliui atstovauja įvairios struktūrinės organizacijos ir skirtingų pavaldumo, arba nuoseklumo, lygių biologinės sistemos. Yra žinoma, kad visi gyvi organizmai susideda iš ląstelių. Pavyzdžiui, ląstelė gali būti atskiras organizmas arba daugialąsčio augalo ar gyvūno dalis. Jis gali būti gana paprastai išdėstytas, kaip bakterinis, arba daug sudėtingesnis, kaip vienaląsčių gyvūnų - pirmuonių - ląstelės. Tiek bakterijų, tiek pirmuonių ląstelė yra visas organizmas, galintis atlikti visas gyvybei užtikrinti būtinas funkcijas. Tačiau ląstelės, sudarančios daugialąstį organizmą, yra specializuotos, tai yra, jos gali atlikti tik vieną funkciją ir negali savarankiškai egzistuoti už kūno ribų. Daugialąsčiuose organizmuose daugelio ląstelių tarpusavio ryšys ir tarpusavio priklausomybė sukuria naują kokybę, kuri nėra lygi jų paprastajai sumai. Kūno elementai – ląstelės, audiniai ir organai – iš viso dar neatstovauja holistiniam organizmui. Tik jų susijungimas evoliucijos procese istoriškai nusistovėjusia tvarka, jų sąveika sudaro vientisą organizmą, turintį tam tikrų savybių.

1.1. Gyvosios materijos organizavimo lygiai

Laukinė gamta yra kompleksiškai organizuota hierarchinė sistema (1.1 pav.). Biologai, remdamiesi gyvosios medžiagos savybių pasireiškimo ypatumais, išskiria kelis gyvosios medžiagos organizavimo lygius.

1. Molekulinė

Bet kuri gyva sistema, kad ir kokia sudėtinga ji būtų organizuota, veikia biologinių makromolekulių: nukleorūgščių, baltymų, polisacharidų ir kitų svarbių organinių medžiagų sąveikos lygmenyje. Nuo šio lygmens prasideda svarbiausi organizmo gyvybinės veiklos procesai: medžiagų apykaita ir energijos konversija, paveldimos informacijos perdavimas ir kt.

2. Korinis

Ląstelė yra struktūrinis ir funkcinis vienetas, taip pat visų Žemėje gyvenančių gyvų organizmų dauginimosi ir vystymosi vienetas. Neląstelinių gyvybės formų nėra, o virusų egzistavimas tik patvirtina šią taisyklę, nes gyvų sistemų savybes jie gali parodyti tik ląstelėse.

Ryžiai. 1.1. Gyvosios medžiagos organizavimo lygiai (atskiro organizmo pavyzdžiu). Kūnas, kaip ir visa gyvoji gamta, yra pastatytas hierarchiniu principu.

3. Audinys

Audinys yra panašių ląstelių ir tarpląstelinės medžiagos rinkinys, kurį vienija bendros funkcijos atlikimas.

4. Vargonai

Daugumos gyvūnų organas yra struktūrinis ir funkcinis kelių tipų audinių derinys. Pavyzdžiui, žmogaus oda kaip organas apima epitelį ir jungiamąjį audinį, kurie kartu atlieka daugybę funkcijų. Tarp jų svarbiausia yra apsauga.

5. Organiniai

Organizmas yra vientisa vienaląstė arba daugialąstė gyva sistema, galinti savarankiškai egzistuoti. Daugialąstį organizmą sudaro audinių ir organų, kurie specializuojasi atlikti įvairias funkcijas, derinys.

6. Populiacija-rūšis

Tos pačios rūšies organizmų rinkinys, kurį vienija bendra buveinė, sukuria populiaciją kaip viršorganizmo santvarkos sistemą. Šioje sistemoje atliekamos paprasčiausios, elementarios evoliucinės transformacijos.

7. Biogeocenotinis

Biogeocenozė yra įvairių rūšių ir įvairaus sudėtingumo organizmų rinkinys su visais jų specifinės buveinės veiksniais - atmosferos, hidrosferos ir litosferos komponentais. Tai apima: neorganines ir organines medžiagas, autotrofinius ir heterotrofinius organizmus. Pagrindinės biogeocenozės funkcijos yra energijos kaupimas ir perskirstymas.

8. Biosferinė

Biosfera yra aukščiausias mūsų planetos gyvybės organizavimo lygis. Tai išskiria gyva materija– visų gyvų organizmų visuma, negyvas, arba inertiška, materija ir biomedžiaga. Preliminariais skaičiavimais, gyvosios medžiagos biomasė yra apie 2,5 × 10 12 tonų, be to, sausumoje gyvenančių organizmų biomasę 99,2% sudaro žalieji augalai. Biosferos lygmenyje vyksta medžiagų cirkuliacija ir energijos transformacija, susijusi su visų Žemėje gyvenančių gyvų organizmų gyvybine veikla.

Kiekvienas gyvas organizmas yra daugiapakopė sistema, turinti skirtingą sudėtingumo ir koordinavimo greitį. Visi gyvybinės veiklos požymiai – medžiagų apykaita, energijos transformacija, genetinės informacijos perdavimas – prasideda nuo makromolekulių sąveikos. Tačiau tik ląstelė, kurioje molekulių sąveikos procesai vyksta erdvine tvarka, gali būti laikoma struktūrine ir funkcionuoja kaip gyvų organizmų vienetas. Daugialąsteliuose kūnuose koordinuota daugelio ląstelių veikla leidžia atsirasti kokybiškai naujiems dariniams – audiniams ir organams, specializuotiems tam tikroms organizmo funkcijoms.

Tvirtinimo taškai

1. Organinės molekulės sudaro didžiąją ląstelės sausosios medžiagos dalį.

2. Nukleino rūgštys užtikrina paveldimos informacijos saugojimą ir perdavimą visose ląstelėse.

3. Medžiagų apykaitos procesų centre yra organinių molekulių tarpusavio sąveika.

4. Ląstelė yra mažiausias gyvų organizmų organizacijos struktūrinis ir funkcinis vienetas.

5. Daugialąsčių gyvūnų ir augalų audinių ir organų atsiradimas pažymėjo kūno dalių specializaciją pagal jų funkcijas.

6. Organų integracija į sistemas lėmė dar didesnį organizmo funkcijų sustiprėjimą.

Peržiūrėkite klausimus ir užduotis

1. Kas yra organinės molekulės ir koks jų vaidmuo užtikrinant medžiagų apykaitos procesus gyvuose organizmuose?

2. Kokie esminiai skirtumai tarp skirtingoms gamtos karalystėms priklausančių gyvų organizmų ląstelių?

3. Kokia yra citologinių, histologinių ir anatominių gyvosios medžiagos tyrimo metodų esmė?

4. Kas vadinama biogeocenoze?

5. Kaip galima apibūdinti Žemės biosferą?

6. Kokie medžiagų apykaitos procesai vyksta biosferos lygyje? Kokia jų esminė svarba mūsų planetoje gyvenantiems gyviems organizmams?

Naudodami antraščių „Terminologija“ ir „Santrauka“ žodyną, išverskite į anglų kalbą „Atskaitos taškai“ pastraipas.

Terminija

Kiekvienam kairiajame stulpelyje nurodytam terminui pasirinkite atitinkamą apibrėžimą, pateiktą dešiniajame stulpelyje rusų ir anglų kalbomis.

Pasirinkite teisingą kiekvieno termino apibrėžimą kairiajame stulpelyje iš anglų ir rusų variantų, pateiktų dešiniajame stulpelyje.

Klausimai diskusijoms

Kaip, jūsų nuomone, reikia atskirti skirtingus gyvosios medžiagos organizavimo lygius?

Nurodykite skirtingus gyvosios medžiagos organizavimo lygius išskiriančius kriterijus.

Kokia yra pagrindinių gyvų būtybių savybių esmė skirtinguose organizacijos lygiuose?

Kuo biologinės sistemos skiriasi nuo negyvų objektų?

1.2. Gyvų sistemų kriterijai

Išsamiau panagrinėkime kriterijus, skiriančius gyvas sistemas nuo negyvosios gamtos objektų, ir pagrindines gyvybės procesų charakteristikas, išskiriančias gyvąją medžiagą į ypatingą materijos egzistavimo formą.

Cheminės sudėties ypatybės. Gyvų organizmų sudėtis apima tuos pačius cheminius elementus kaip ir negyvosios gamtos objektuose. Tačiau įvairių elementų santykis gyvajame ir negyvajame nėra vienodas. Negyvosios gamtos elementinę sudėtį, kartu su deguonimi, daugiausia sudaro silicis, geležis, magnis, aliuminis ir kt. Gyvuose organizmuose 98% cheminės sudėties patenka į keturis elementus - anglį, deguonį, azotą ir vandenilį. Tačiau gyvuose kūnuose šie elementai dalyvauja formuojant sudėtingas organines molekules, kurių pasiskirstymas negyvojoje gamtoje iš esmės skiriasi tiek kiekybe, tiek savo esme. Didžioji dauguma aplinkoje esančių organinių molekulių yra organizmų atliekos.

Gyvoje medžiagoje yra keletas pagrindinių organinių molekulių grupių, kurios pasižymi tam tikromis specifinėmis funkcijomis ir dažniausiai yra netaisyklingi polimerai. Pirma, tai yra nukleorūgštys - DNR ir RNR, kurių savybės suteikia paveldimumo ir kintamumo reiškinius, taip pat savaiminį dauginimąsi. Antra, tai yra baltymai – pagrindiniai struktūriniai komponentai ir biologiniai katalizatoriai. Trečia, angliavandeniai ir riebalai yra struktūriniai biologinių membranų ir ląstelių sienelių komponentai, pagrindiniai energijos šaltiniai, būtini gyvybiniams procesams užtikrinti. Ir galiausiai, didžiulė grupė įvairių vadinamųjų „mažųjų molekulių“, dalyvaujančių daugybėje ir įvairiuose gyvų organizmų medžiagų apykaitos procesuose.

Metabolizmas. Visi gyvi organizmai geba keistis medžiagomis su aplinka, pasisavinti iš jos mitybai reikalingas medžiagas ir išskirti atliekas.

Negyvoje gamtoje vyksta ir medžiagų mainai, tačiau nebiologiniame medžiagų cikle jos daugiausia tiesiog pernešamos iš vienos vietos į kitą arba pasikeičia jų agregacijos būsena: pavyzdžiui, išplaunamas dirvožemis, pasisuka vanduo. į garus ar ledą.

Skirtingai nuo medžiagų apykaitos procesų negyvojoje gamtoje, gyvuose organizmuose jie turi kokybiškai skirtingą lygį. Organinių medžiagų apyvartoje reikšmingiausi yra medžiagų virsmo procesai – sintezės ir skilimo procesai.

Gyvi organizmai iš aplinkos pasisavina įvairias medžiagas. Dėl daugelio sudėtingų cheminių virsmų medžiagos iš aplinkos pertvarkomos į medžiagas, būdingas tam tikram gyvam organizmui. Šie procesai vadinami asimiliacija arba plastiko mainai.

Ryžiai. 1.2. Metabolizmas ir energijos konversija kūno lygmeniu

Kita metabolizmo pusė – procesai disimiliacija, ko pasekoje kompleksiniai organiniai junginiai skyla į paprastus, tuo tarpu prarandamas jų panašumas su organizmo medžiagomis ir išsiskiria biosintezės reakcijoms reikalinga energija. Todėl disimiliacija vadinama energijos mainai(1.2 pav.).

Metabolizmas suteikia homeostazė organizmas, t.y. visų kūno dalių cheminės sudėties ir struktūros nekintamumas ir dėl to jų veikimo pastovumas nuolat kintančiomis aplinkos sąlygomis.

Vieningas struktūrinio organizavimo principas. Visi gyvi organizmai, nesvarbu, kuriai sisteminei grupei jie priklauso, turi ląstelių struktūra. Ląstelė, kaip jau minėta aukščiau, yra vienas struktūrinis ir funkcinis vienetas, taip pat vystymosi vienetas visiems Žemės gyventojams.

Reprodukcija. Organiniu lygmeniu savaiminis dauginimasis arba dauginimasis pasireiškia nelytinio ar seksualinio individų dauginimosi forma. Kai gyvi organizmai dauginasi, palikuonys dažniausiai primena savo tėvus: katės dauginasi kačiukus, šunys – šuniukus. Iš tuopos sėklų vėl išauga tuopos. Dalijantis vienaląsčiui organizmui – amebai – susidaro dvi amebos, visiškai panašios į motininę ląstelę.

Taigi, dauginimasis – Tai organizmų savybė daugintis savo rūšims.

Dauginimosi dėka ne tik sveiki organizmai, bet ir ląstelės, ląstelių organelės (mitochondrijos, plastidės ir kt.) po dalijimosi yra panašūs į savo pirmtakus. Iš vienos DNR molekulės, ją padvigubėjus, susidaro dvi dukterinės molekulės, visiškai pakartojančios pirminę.

Savarankiškas dauginimasis grindžiamas matricos sintezės reakcijomis, t.y. naujų molekulių ir struktūrų susidarymu remiantis informacija, esančia DNR nukleotidų sekoje. Vadinasi, savęs dauginimasis yra viena iš pagrindinių gyvojo savybių, glaudžiai susijusi su paveldimumo reiškiniu.

Paveldimumas. Paveldimumas – tai organizmų gebėjimas perduoti savo savybes, savybes ir vystymosi ypatumus iš kartos į kartą. Ženklas yra bet koks struktūros požymis įvairiuose gyvosios medžiagos organizavimo lygiuose, o savybės suprantamos kaip funkcinės savybės, pagrįstos konkrečiomis struktūromis. Paveldimumas atsiranda dėl specifinės genetinės medžiagos organizavimo (genetinis aparatas) – genetinis kodas. Genetinis kodas suprantamas kaip tokia DNR molekulių organizacija, kurioje nukleotidų seka jame lemia aminorūgščių eiliškumą baltymo molekulėje. Paveldimumo fenomeną užtikrina DNR molekulių stabilumas ir jos cheminės struktūros atkūrimas (replikacija) dideliu tikslumu. Paveldimumas suteikia materialų tęstinumą (informacijos srautą) tarp organizmų per kelias kartas.

Kintamumas.Ši savybė yra tarsi priešinga paveldimumui, bet kartu su ja glaudžiai susijusi, nes šiuo atveju keičiasi paveldimi polinkiai – genai, lemiantys tam tikrų savybių išsivystymą. Jeigu matricų – DNR molekulių – dauginimasis visada vyktų absoliučiu tikslumu, tai organizmų dauginimosi metu būtų paveldimi tik anksčiau buvę požymiai, o rūšių prisitaikymas prie kintančių aplinkos sąlygų būtų neįmanomas. Vadinasi, kintamumas – Tai organizmų gebėjimas įgyti naujų savybių ir savybių pasikeitus paveldimos medžiagos struktūrai arba atsiradus naujiems genų deriniams.

Kintamumas sukuria įvairią medžiagą natūraliai atrankai, t. O tai savo ruožtu lemia naujų gyvybės formų, naujų organizmų tipų atsiradimą.

Augimas ir vystymasis. Gebėjimas vystytis yra universali materijos savybė. Vystymasis suprantamas kaip negrįžtama kryptinga dėsninga gyvosios ir negyvosios gamtos objektų kaita. Vystantis atsiranda nauja objekto kokybinė būsena, dėl kurios kinta jo sudėtis ar struktūra. Atvaizduojamas materijos egzistavimo gyvosios formos vystymasis individualus tobulėjimas, arba ontogeniškumas, ir istorinė raida, arba filogenezė.

Ontogenezės metu pamažu ir nuosekliai pasireiškia individualios organizmų savybės. Tai pagrįsta laipsnišku paveldimų programų įgyvendinimu. Vystymąsi lydi augimas. Nepriklausomai nuo dauginimosi būdo, visi dukteriniai individai, susiformavę iš vienos zigotos ar sporos, inkstų ar ląstelės, paveldi tik genetinę informaciją, tai yra gebėjimą rodyti tam tikrus požymius. Vystymosi procese atsiranda specifinė individo struktūrinė organizacija, o jos masė didėja dėl makromolekulių, elementariųjų ląstelių struktūrų ir pačių ląstelių dauginimosi.

Filogenija arba evoliucija – tai negrįžtamas ir kryptingas gyvosios gamtos vystymasis, lydimas naujų rūšių formavimosi ir progresuojančios gyvybės komplikacijos. Evoliucijos rezultatas – gyvų organizmų įvairovė Žemėje.

Irzlumas. Bet kuris organizmas yra neatsiejamai susijęs su aplinka: iš jos išgauna maistines medžiagas, yra veikiamas nepalankių aplinkos veiksnių, sąveikauja su kitais organizmais ir pan.. Evoliucijos procese gyvi organizmai susiformavo ir įtvirtino gebėjimą selektyviai reaguoti į išorinį poveikį. Ši savybė vadinama dirglumas. Bet koks organizmą supančių aplinkos sąlygų pasikeitimas yra jo atžvilgiu dirginimas, o jo reakcija į išorinius dirgiklius yra jautrumo rodiklis ir dirglumo pasireiškimas.

Daugialąsčių gyvūnų reakcija į dirginimą vyksta per nervų sistemą ir vadinama refleksas.

Nervų sistemos neturintys organizmai, tokie kaip pirmuonys ar augalai, taip pat neturi refleksų. Jų reakcijos, išreikštos judėjimo ar augimo pobūdžio pasikeitimu, dažniausiai vadinamos taksi arba tropizmai, prie jų pavadinimo pridedant stimulo pavadinimą. Pavyzdžiui, fototaksis yra judėjimas šviesos link; Chemotaksė – tai organizmo judėjimas, susijęs su cheminių medžiagų koncentracija. Kiekviena taksi rūšis gali būti teigiama arba neigiama, priklausomai nuo to, ar stimulas veikia organizmą patraukliai, ar atstumiančiai.

Pagal tropizmus suprantame specifinį augimo pobūdį, būdingą augalams. Taigi heliotropizmas (iš graik. helios - Saulė) reiškia antžeminių augalų dalių (stiebo, lapų) augimą link Saulės, o geotropizmas (iš graik. geo - Žemė) - požeminių dalių (šaknų) augimą. ) link Žemės centro.

Taip pat būdingi augalai nastia- augalo organizmo dalių judesiai, pavyzdžiui, lapų judėjimas šviesiu paros metu, priklausomai nuo Saulės padėties danguje, žiedo vainiko atsidarymas ir uždarymas ir kt.

diskretiškumas. Pats žodis diskretiškas kilęs iš lotyniško žodžio discretus, kuris reiškia su pertrūkiais, padalintas. Diskretiškumas yra universali materijos savybė. Taigi iš fizikos ir bendrosios chemijos kurso žinoma, kad kiekvienas atomas susideda iš elementariųjų dalelių, kad atomai sudaro molekulę. Paprastos molekulės yra sudėtinių junginių ar kristalų ir kt.

Gyvybė Žemėje taip pat pasireiškia atskiromis formomis. Tai reiškia, kad atskiras organizmas ar kita biologinė sistema (rūšis, biocenozė ir kt.) susideda iš atskirų izoliuotų, t.y. izoliuotų arba ribotos erdvės dalių, tačiau vis dėlto glaudžiai susijusių ir sąveikaujančių dalių, kurios sudaro struktūrinę ir funkcinę vienybę. Pavyzdžiui, bet kokie organizmai apima atskirus individus. Labai organizuoto individo kūnas sudaro erdviškai ribotus organus, kurie savo ruožtu susideda iš atskirų ląstelių. Ląstelės energetinį aparatą reprezentuoja atskiros mitochondrijos, baltymų sintezės aparatą – ribosomos ir kt. iki makromolekulių, kurių kiekviena gali atlikti savo funkciją tik erdviškai atskirta nuo kitų.

Kūno sandaros diskretiškumas yra jo struktūrinės tvarkos pagrindas. Jis sukuria galimybę nuolat atsinaujinti, pakeičiant „susidėvėjusius“ struktūrinius elementus (molekules, fermentus, ląstelių organelius, ištisas ląsteles), nesustabdant atliekamos funkcijos. Rūšies diskretiškumas nulemia jos evoliucijos galimybę mirštant arba pašalinant neprisitaikiusius individus iš dauginimosi ir išsaugant individus, turinčius išlikimui naudingų savybių.

Autoreguliavimas. Tai gyvų organizmų, gyvenančių nuolat kintančiomis aplinkos sąlygomis, gebėjimas išlaikyti savo cheminės sudėties pastovumą ir fiziologinių procesų eigos intensyvumą. homeostazė. Tuo pačiu metu, kai trūksta kokių nors maistinių medžiagų iš aplinkos, mobilizuojami vidiniai organizmo ištekliai, o perteklius sukelia šių medžiagų kaupimąsi. Tokios reakcijos vyksta įvairiais būdais dėl reguliavimo sistemų – nervų, endokrininės ir kai kurių kitų – veiklos. Vienos ar kitos reguliavimo sistemos įjungimo signalas gali būti medžiagos koncentracijos arba sistemos būsenos pasikeitimas.

Ritmas. Periodiniai aplinkos pokyčiai daro didelį poveikį laukinei gamtai ir gyvų organizmų ritmui.

Biologijoje ritmas suprantamas kaip periodiniai fiziologinių funkcijų ir formavimosi procesų intensyvumo kitimai su skirtingais svyravimų periodais (nuo kelių sekundžių iki metų ir šimtmečio). Kasdieniai žmonių miego ir būdravimo ritmai yra gerai žinomi; kai kurių žinduolių (gruntų, ežių, lokių) ir daugelio kitų sezoniniai veiklos ir žiemos miego ritmai (1.3 pav.).

Ritmu siekiama derinti organizmo funkcijas su aplinka, tai yra prisitaikyti prie periodiškai kintančių egzistavimo sąlygų.

Energetinė priklausomybė. Gyvi kūnai yra „atviros“ sistemos energijai patekti. Ši sąvoka pasiskolinta iš fizikos. „Atviromis“ sistemomis suprantame dinamines, t. y. sistemas, kurios nėra ramybės būsenoje, stabilios tik esant nuolatinei energijai ir medžiagai iš išorės prieiti prie jų. Taigi gyvi organizmai egzistuoja tol, kol jie gauna medžiagą maisto pavidalu iš aplinkos ir energijos. Pažymėtina, kad gyvus organizmus, skirtingai nei negyvosios gamtos objektus, nuo aplinkos riboja apvalkalai (vienaląsčių organizmų išorinė ląstelės membrana, daugialąsčių organizmų vientisas audinys). Šie apvalkalai trukdo medžiagų apykaitai tarp organizmo ir išorinės aplinkos, sumažina medžiagos praradimą ir palaiko erdvinę sistemos vienovę.

V. B. Zacharovas, S. G. Mamontovas, N. I. Soninas, E. T. Zacharova

Biologija. Bendroji biologija. Gilus lygis. 11 klasė

Pratarmė

Mieli draugai!

Toliau mokomės 10 klasėje pradėtų bendrųjų biologijos žinių pagrindų. Mūsų dėmesio objektai bus laukinės gamtos istorinės raidos etapai – gyvybės Žemėje raida ir ekologinių sistemų formavimasis bei raida. Norėdami visapusiškai išnagrinėti šiuos svarbius klausimus, jums reikės žinių, įgytų praėjusiais metais, nes paveldimumo ir kintamumo dėsniai yra vystymosi procesų pagrindas. Ypatingas dėmesys vadovėlyje skiriamas genetiniams evoliucijos mechanizmams, organizmų tarpusavio ryšių analizei, ekologinių sistemų tvarumo sąlygoms.

Nebūtų perdėta sakyti, kad per pastaruosius penkiasdešimt metų biologija vystėsi pastebimai greičiau nei visi kiti mokslai. Biologijos revoliucija prasidėjo šeštajame dešimtmetyje ir septintojo dešimtmečio pradžioje. XX amžiuje, kai po ilgų pastangų ir pastangų mokslininkams pagaliau pavyko suprasti materialią paveldimumo prigimtį. DNR struktūros ir genetinio kodo iššifravimas iš pradžių buvo suvokiamas kaip Pagrindinės gyvenimo paslapties sprendimas. Tačiau istorija parodė, kad didieji praėjusio amžiaus vidurio atradimai visiškai nepateikė galutinių atsakymų į visus biologijos klausimus. Jie, žinomo mokslininko ir mokslo populiarintojo žodžiais, gim. n. A. V. Markovas, tapo veikiau magišku „auksiniu raktu“, atvėrusiu paslaptingas duris, už kurių buvo aptikti nauji nežinomybės labirintai.

Naujų atradimų srautas neišdžiūna ir šiandien. Naujų žinių tiek daug, kad beveik visas darbines hipotezes, apibendrinimus, taisykles, dėsnius nuolat tenka peržiūrėti ir tobulinti. Tačiau klasikinės koncepcijos retai kada visiškai atmetamos. Paprastai kalbame apie jų taikymo ribų išplėtimą ir patobulinimą; taip pat, pavyzdžiui, fizikoje reliatyvumo teorija visiškai nepanaikino niutoniškojo pasaulio paveikslo, o jį patikslino, papildė ir išplėtė.

Evoliucija yra mokslinis faktas. Šiuo atžvilgiu biologai yra gana vieningi; be to, manoma, kad bet kokius biologinius klausimus įvairiose žinių srityse būtina svarstyti per evoliucinio mokymo prizmę. Kad evoliucija vyksta spontaniškai, be protingų jėgų kontrolės dėl natūralių priežasčių, yra visuotinai priimta, puikiai veikianti hipotezė, kurios atmetimas yra labai nepageidautinas, nes dėl to laukinė gamta iš esmės taptų nepažinta. Detalės, mechanizmai, varomosios jėgos, modeliai, evoliucijos keliai – tai pagrindinis šių dienų biologų tyrinėjimų objektas.

Kokia yra mokslo bendruomenės šiandien priimtų idėjų apie evoliuciją visuma? Dažnai tai vadinama „darvinizmu“, tačiau pirminiame Darvino mokyme jau buvo uždėta tiek daug paaiškinimų, papildymų ir permąstymų, kad toks pavadinimas tik glumina. Kartais jie bando sutapatinti šį rinkinį su sintetine evoliucijos teorija (STE). Tolesnė evoliucinės biologijos raida nepaneigė praeities pasiekimų, nebuvo „darvinizmo žlugimo“, apie kurį mėgsta kalbėti nuo biologijos nutolę žurnalistai ir rašytojai, tačiau vėlesni atradimai gerokai pakeitė mūsų supratimą apie evoliucijos procesą. Tai normalus mokslo raidos procesas, kaip ir turi būti.

Klausimų, su kuriais susidursite 11 klasėje, spektras labai platus, tačiau ne visi jie išsamiai aprašyti vadovėlyje. Norint išsamiau išnagrinėti tam tikrus biologijos klausimus, knygos pabaigoje pateikiamas papildomos literatūros sąrašas. Be to, ne visi dėsningumai yra žinomi ar iki galo suvokiami, nes gyvenimo sudėtingumas ir įvairovė yra tokia didelė, kad kai kuriuos jos reiškinius mes tik pradedame suprasti, o kiti dar laukia, kol bus ištirta.

Kai dirbate su vadovėliu, nuolat vertinkite savo pažangą. Ar esate jais patenkinti? Ką naujo sužinai studijuodamas naują temą? Kuo šios žinios gali būti naudingos jums kasdieniame gyvenime? Jei kuri nors medžiaga jums atrodo sudėtinga, paprašykite mokytojo pagalbos arba pasinaudokite žinynais ir interneto šaltiniais. Rekomenduojamų interneto svetainių sąrašą rasite mokymo programos pabaigoje.

Autoriai dėkoja Rusijos medicinos mokslų akademijos akademikui profesoriui V. N. Yaryginui už paramą jų kūrybinėms pastangoms, Yu. P. Daškevičiui ir profesoriui A. G. Mustafinui už vertingas pastabas, kurias jie išsakė rengiant šį vadovėlio leidimą.

Rusijos Federacijos prezidento premijos laureatas švietimo srityje, Rusijos gamtos mokslų akademijos akademikas, profesorius V. B. Zacharovas

1 skyrius. Organinio pasaulio evoliucijos doktrina

Gyvų organizmų pasaulis turi nemažai bendrų bruožų, kurie visada žmoguje keldavo nuostabos jausmą. Pirma, tai yra nepaprastas organizmų sandaros sudėtingumas, antra, akivaizdus daugelio ypatybių tikslingumas arba prisitaikymas ir, trečia, didžiulė gyvybės formų įvairovė. Šių reiškinių keliami klausimai yra gana akivaizdūs. Kaip atsirado sudėtingi organizmai? Kokių jėgų įtakoje susiformavo jų adaptaciniai bruožai? Kokia yra ekologinio pasaulio įvairovės kilmė ir kaip ji palaikoma? Kokią vietą organiniame pasaulyje užima žmogus ir kas yra jo protėviai?

Visais amžiais žmonija bandė rasti atsakymus į šiuos ir daugelį kitų panašių klausimų. Ikimokslinėse visuomenėse dėl paaiškinimų atsirado legendų ir mitų, kai kurie iš jų buvo įvairių religinių mokymų pagrindas. Mokslinį aiškinimą įkūnija evoliucijos teorija, kuri yra šio skyriaus tema.

1 skyrius evoliucijos doktrina

Visko yra ir nėra, nes, nors ateis momentas, kai bus, tuoj nustoja būti... Tas pats ir jaunas, ir senas, ir miręs, ir gyvas, tada pasikeičia į tai, tai, keičiantis, tampa vėl temos.

Herakleitas

Pagrindinis Charleso Darwino darbas „Rūšių kilmė“, radikaliai pakeitęs laukinės gamtos idėją, pasirodė 1859 m. Prieš šį įvykį daugiau nei dvidešimt metų buvo atliktas darbas tiriant ir suvokiant turtingą faktinę medžiagą, surinktą paties Darvino ir kitų mokslininkų. Šiame skyriuje susipažinsite su pagrindinėmis evoliucinių idėjų prielaidomis ir pirmąja J. B. Lamarcko evoliucijos teorija; sužinoti apie Ch.Darwino dirbtinės ir natūralios atrankos teoriją, taip pat šiuolaikines idėjas apie specifikacijos mechanizmus ir greitį.

Šiuo metu aprašyta daugiau nei 600 tūkstančių augalų ir ne mažiau kaip 2,5 milijono gyvūnų rūšių, apie 100 tūkstančių grybų rūšių ir daugiau nei 8 tūkstančiai prokariotų, taip pat iki 800 rūšių virusų. Remdamiesi aprašytų ir dar nenustatytų šiuolaikinių gyvų organizmų rūšių santykiu, mokslininkai daro prielaidą, kad šiuolaikinėje floroje ir faunoje yra apie 4,5 milijono organizmų rūšių. Be to, pasitelkę paleontologinius ir kai kuriuos kitus duomenis, mokslininkai apskaičiavo, kad per visą Žemės istoriją joje gyveno mažiausiai 1 milijardas rūšių gyvų organizmų.

Panagrinėkime, kaip skirtingais žmonijos istorijos laikotarpiais žmonės įsivaizdavo gyvybės esmę, gyvų būtybių įvairovę ir naujų organizmų formų atsiradimą.

1.1. Idėjų apie gyvybės vystymąsi Žemėje istorija

Pirmąjį bandymą susisteminti ir apibendrinti sukauptas žinias apie augalus ir gyvūnus bei jų gyvenimo veiklą atliko Aristotelis (IV a. pr. Kr.), tačiau dar gerokai prieš jį daug įdomios informacijos apie gyvosios gamtos organizaciją buvo pateikta XX a. įvairios senovės tautos, daugiausia susijusios su agronomija, gyvulininkyste ir medicina. Pačios biologinės žinios yra įsišaknijusios senovėje ir yra pagrįstos tiesiogine praktine žmonių veikla. Remiantis Kromanjono žmogaus (13 tūkst. m. pr. Kr.) paveikslų uolomis, galima nustatyti, kad jau tuo metu žmonės galėjo gerai atskirti daugybę gyvūnų, kurie buvo jų medžioklės objektas.

1.1.1. Senovės ir viduramžių idėjos apie gyvenimo esmę ir raidą

Senovės Graikijoje VIII-VI a. pr. Kr e. holistinės gamtos filosofijos gelmėse iškilo pirmieji senovės mokslo užuomazgos. Graikų filosofijos įkūrėjai Talis, Anaksimandras, Anaksimenas ir Herakleitas ieškojo materialaus šaltinio, iš kurio dėl natūralios saviugdos atsirado pasaulis. Thalesui šis pirmasis principas buvo vanduo. Gyvos būtybės, pagal Anaksimedro mokymą, susidaro iš neapibrėžtos materijos – „apeirono“ pagal tuos pačius dėsnius, kaip ir negyvosios gamtos objektai. Trečiasis Jonijos filosofas Anaksimenas materialiu pasaulio pradu laikė orą, iš kurio viskas kyla ir į kurį grįžta. Jis taip pat tapatino žmogaus sielą su oru.

Didžiausias senovės graikų filosofas buvo Herakleitas iš Efezo. Jo mokyme nėra specialių nuostatų apie gyvąją gamtą, tačiau jis turėjo didelę reikšmę tiek viso gamtos mokslo raidai, tiek idėjoms apie gyvąją medžiagą formuotis. Herakleitas pirmą kartą į filosofiją ir gamtos mokslą įvedė aiškią nuolatinių pokyčių idėją. Mokslininkas ugnį laikė pasaulio pradžia. Jis mokė, kad visi pokyčiai yra kovos rezultatas: „Viskas atsiranda per kovą ir iš būtinybės“.