Rumyantsev 11 марта 2017 в 23:35

Эволюция природы

• Научно-популярное

Совместно с Игорем Сунчелеем

В работе сделана попытка расширить теорию эволюции Дарвина на неживую природу, показать, что биологическая эволюция является одним из этапов развития природы, и предсказать направление эволюционного развития после него. Кроме того, авторы дают свою версию определения жизни и ее эволюционного смысла.

1 Первый и второй уровни эволюции

Термином «эволюция» обычно называют переход материи от простого состояния к более сложному и одновременно к более совершенному состоянию. Эволюция считается процессом развития материи «вперед», а противоположный процесс развития материи «назад» от сложного состояния к более простому состоянию принято называть разложением или деградацией. Направление движения «вперед» мы пока оставим на интуитивном уровне понимания, однако ниже будет сформулировано более точное определение эволюции.

Эволюционирует ли неживая природа? Рассмотрим общеизвестные состояния неживой материи:

1. Элементарные частицы;
2. Атомы химических элементов;
3. Молекулы.

Каждое следующее из перечисленных состояний можно считать совершенней и сложней предыдущего. На интуитивном уровне понимания направление движения «вперед» присутствует, значит, эволюция неживой природы, по крайней мере, была. Вспомним основные движущие факторы биологической эволюции Дарвина:

1. Борьба за существование;
2. Естественный отбор;
3. Наследственная изменчивость.

Из допущения возможности эволюции неживой природы вытекает следующий вопрос. Какие у нее могут быть основные движущие факторы? Выдвинем следующую, кажущуюся невероятной, гипотезу: движущие факторы эволюции живой и неживой природы одинаковые, их отличие только в механизмах действия. Для ее проверки переформулируем три основных движущих фактора биологической эволюции в более общий вид для произвольного материального объекта и добавим четвертый фактор, который, вероятно, Дарвин подразумевал по умолчанию:

1. Сопротивление объекта неизбежным изменениям с целью сохранения его текущей формы существования;
2. Количественное или качественное изменение формы существования объекта;
3. Модификация способов сопротивления объекта неизбежным изменениям;
4. Изменение условий существования объекта.

На рисунке 1 показана условная последовательность действия факторов эволюции. На самом деле все они, конечно, действуют одновременно.

Очевидно, что наши модифицированные формулировки движущих факторов эволюции остались эквивалентными движущим факторам Дарвинизма при их применении к живым формам существования. Введем два определения.

Эволюция первого уровня – это способ эволюции неживой природы.
Эволюция второго уровня – это способ эволюции природы, основанный на факторах биологической эволюции Дарвина.

Общую сущность факторов эволюции на обоих уровнях можно сформулировать так: текущую форму существования сохраняют только наиболее приспособленные к изменившимся внешним условиям материальные объекты. В этом смысле факторы эволюции первого и второго уровней эквивалентны. Рассмотрим механизмы действия переформулированных в более общем виде факторов эволюции на ее первом уровне.

Сопротивление объекта неизбежным изменениям с целью сохранения его текущей формы существования

Смысл первого фактора в том, что материя стремится сохранить свое достигнутое состояние, сопротивляясь его изменению. Изменения неизбежны, потому что противное означало бы остановку времени, но сопротивление изменениям влияет на то, какими именно будут изменения.

Механизм сопротивления неживого материального объекта неизбежным изменениям основан на третьем законе Ньютона – сила действия равна силе противодействия. Привносящая изменения сила наталкивается на противоположную силу сопротивления изменениям, например, твердые материальные тела стремятся сохранить свою форму, противодействуя внешним силам.

В отличие от неживых объектов живые могут сопротивляться неизбежным изменениям еще одним качественно новым энергетически затратным способом. Они сами изменяют окружающую среду таким образом, чтобы продлить свое существование в живом виде. Поскольку живая природа находится под воздействием одновременно двух уровней эволюции, то появление у нее дополнительной возможности самой вносить изменения в окружающую среду с целью борьбы за существование фактически означает усиление сопротивления изменениям.

Пример. Чтобы не замерзнуть зимой, человек построил деревянный дом. Изменения в природе: раньше деревья росли, а теперь из них построены стены дома.

Мы изменяем поверхность планеты Земля благодаря действию фактора эволюции второго уровня – борьбы за существование, или, что эквивалентно, – сопротивления неизбежным изменениям.

Итак, в сравнении с эволюцией первого уровня на втором уровне сопротивление живой природы неизбежным изменениям возрастает, однако достигается это ценой ускорения изменений в окружающей ее неживой и живой природе. У эволюции второго уровня рост сопротивления изменениям приводит не к замедлению, а к ускорению изменений и эволюции.

Количественное или качественное изменение формы существования объекта

Поясним действие второго движущего фактора. Это природный механизм принятия решения о результате сопротивления объекта изменениям. Если объект успешно сопротивляется изменениям, то он продолжает существование в своей прежней форме, получая лишь количественные изменения. Если сопротивление объекта сломлено внешними силами, то его материя вынуждена менять форму своего существования. На втором уровне эволюции слом внешними силами сопротивления объекта изменениям означает смерть особи.

На первом уровне эволюции фактор естественного отбора действует по-другому механизму, ведь материя неуничтожима. В случае недостаточно сильного сопротивления изменениям второй фактор эволюции принуждает неживой материальный объект менять форму существования. Однако суть действия от этого не меняется – в своем прежнем виде материальный объект уже более не существует.

Пример. Метеорит падает на Луну. В момент удара и Луна, и метеорит сопротивляются изменившимся внешним условиям в стремлении сохранить свои формы. Масса Луны многократно больше, поэтому второй фактор эволюции вносит в ее форму существования лишь количественные изменения – на ее поверхности появляется еще один кратер. Но материи метеорита приходится качественно менять форму своего существования – часть его переходит в газообразное состояние и медленно оседает на поверхность Луны в виде пыли, а оставшаяся рассыпается на мелкие куски.

Отметим, что после качественной смены формы существования материя бывшего объекта всегда оказывается приспособленной к существованию в изменившихся условиях.

Модификация способов сопротивления объекта неизбежным изменениям

В разных условиях внешней среды способы сопротивления неживой материи изменениям являются разными. Мы знаем, что одни и те же материальные объекты ведут себя по-разному в условиях сверхнизких и сверхвысоких температур, давлений, гравитационных и электромагнитных полей, в разной по химическому составу окружающей среде и так далее. При действии в совокупности эти и многие другие свойства окружающей среды порождают огромное количество разных способов сопротивления неживой материи неизбежным изменениям.

Таким образом, в эволюции первого уровня источником модификации способов сопротивления объекта неизбежным изменениям является окружающая среда. Ниже это утверждение будет подробнее пояснено.

Что такое эволюция природы?

Мы предполагаем, что эволюция обязательно должна нести в себе элемент новизны. Поведение неживой природы подчиняется жестко определенным законам физики. У неживой материи нет никакого выбора – например, строение атомов и молекул однозначно следует из современной Стандартной модели элементарных частиц. Если при атмосферном давлении нагреть воду до 100°C, то она всегда начнет закипать, а при охлаждении до 0°C всегда начнет превращаться в лед. Здесь нет никакого элемента новизны, и все полностью предопределено. Действительно, эволюции неживой природы не хватает чего-то еще, что позволило бы ей проявлять новые свойства материи в условиях действующих законов физики. Где здесь эволюция?

Для ответа на этот ключевой вопрос нам придется прибегнуть к аксиоматике и сформулировать аксиому необратимости эволюционных процессов, которая расширяет гипотезу Луи Долло [i] на неживую природу.

Текущее состояние материи вселенной неповторимо в будущем.

Обратное означало бы, что время вселенной может течь по замкнутому контуру. Смысл аксиомы в том, что каждое текущее состояние вселенной уникально. Это означает, что в каждый момент времени в состоянии материи вселенной появляется элемент новизны относительно всех ее прошлых состояний, который и дает возможность эволюции неживой природы.

Пока внешние условия существования меняются незначительно, мы можем не замечать эволюции неживого объекта. Однако, в конце концов условия существования изменятся настолько, что проявят его ранее нам неизвестные, «дремавшие» его свойства.

При изменении температуры вода может оставаться водой или превращаться в лед или в пар, однако внешние условия ее существования всегда будут уже новыми. Эти новые внешние условия создают новые уникальные внутренние состояния и свойства молекул воды, и если мы этого не замечаем, то это значит, что мы пока недостаточно внимательны.

В подтверждение этого утверждения приведем еще один пример с водой. Как известно, в белковых телах преобладают углеродосодержащие молекулы и вода. Синтез белков в организме представляет собой сложный процесс, напоминающий процесс производства молекулярного завода, работающего по заданной программе. Причем молекулы воды тоже являются частью этого завода и управляющего им молекулярного компьютера, о принципах работы которого мы пока имеем лишь самое смутное представление. В белковой среде молекулы воды проявляют новые пока неизвестные нам свойства, участвуя в обработке и передаче информации.

Следствием нашей аксиомы является то, что эволюция неживой природы продолжается и в настоящее время, причем мы обнаруживаем, что она ускоряется благодаря параллельно идущей биологической эволюции. Все искусственные химические материалы производятся людьми благодаря помещению сырья и полуфабрикатов в новые внешние условия, самопроизвольное возникновение которых в условиях неживой природы крайне маловероятно.

А теперь все предыдущие умозаключения уже позволяют нам дать более точное определение понятия эволюции природы, формализующее наше интуитивное представление о движении «вперед».

Эволюция природы – это процесс создания природой новых, ранее не существовавших, форм и условий существования материи.

2 Определение жизни

Во второй части работы мы попробуем найти ключевые признаки, отличающие живую природу от неживой, и на их основе сформулировать определение, формализующее понятие жизни. Свои версии определения феномена жизни дали многие исследователи, однако, общепринятого определения у нас нет до сих пор.

Поставим задачу более строго. Предположим, что у нас есть возможность наблюдать не только за поведением знакомого или не знакомого нам объекта, но и за внутренним состоянием его материи. Тогда будем искать такое определение, которое по результатам этого наблюдения однозначно позволило бы отнести объект к живой или к неживой природе.

Поведение объекта определяет первый фактор эволюции. Поэтому ключевые отличия живой и неживой природы будем искать в отличиях их способов сопротивления неизбежным изменениям. Живой объект сам является источником изменений, причем он имеет возможность выбора из набора доступных ему видов реакций на внешние и внутренние условия. Технически живой объект можно представить как систему управления, блок-схема которой приведена на рисунке 2.

Рис. 2

Обратим внимание, что для алгоритма управления F внутреннее состояние материального тела живого объекта, в сущности, является только одним из видов внешних условий. Внутренние изменения могут быть следствием внешних изменений, а могут и не быть. Приведем по одному примеру обоих случаев.

Понижение температуры окружающего воздуха может грозить живой особи переохлаждением. Здесь изменение внутреннего состояния особи является следствием изменения внешних условий.

Напротив, главная причина старения организма особи заключается не в изменении внешних условий, а в том, что механизм старения клеток закодирован в полученной особью от родителей наследственной информации.

Алгоритм управления F работает с учетом прошлого опыта. Прошлый опыт может возникать двумя способами:

1. Передаваться с наследственной информацией;
2. Накапливаться в процессе жизнедеятельности.

Память для хранения прошлого опыта, переданного с наследственной информацией, является частью алгоритма управления. Обратим внимание, что для живого объекта наличие накопленного в процессе жизнедеятельности опыта не является обязательным, в противном случае новорожденных детей нельзя было бы признать живыми. Поэтому для живого существа не является обязательным и наличие у него показанного пунктиром блока памяти для хранения накопленного в процессе жизнедеятельности опыта.

Любой алгоритм управления основан на попытке приближения наблюдаемых параметров к набору неких целевых значений. Целями алгоритма управления F могут быть: противостояние вредоносным бактериям и вирусам, утоление голода, отдых, воспитание детей, победа на соревнованиях, зарабатывание денег и так далее. Очевидно, что главной целью живого существа должна быть борьба за жизнь. Эта цель всегда должна иметь наивысший приоритет, все остальные цели возникают только в такие моменты времени, когда алгоритму управления удалось создать условия, при которых угроза жизни временно устранена.

А теперь, после всех предыдущих умозаключений, мы, наконец, дадим свою версию определения жизни.

Материальный объект является живым, если в целях борьбы за свое существование он может использовать хотя бы один управляемый им энергетически затратный способ влияния на свое внутреннее состояние и/или окружающую среду.

Приведем два важных следствия из определения жизни.

Следствие 1. Все живые материальные объекты ведут энергетически затратный способ существования.

Датчики, процессор, память и исполнительные механизмы не являются вечными двигателями, для их работы требуется источник энергии.

Следствие 2. Все материальные объекты, ведущие энергетически не затратный способ существования, являются неживыми.

Следствие 2 логически следует из следствия 1.

Теперь проверим наше определение на примерах. Отметим, что следствие 2 сразу позволяет отнести к неживой природе все объекты с энергетически не затратным способом существования, такие как: камни, озера, карандаши, ложки и многие другие. Этот вывод совпадает с нашим жизненным опытом.

Теперь проверим определение на объектах с энергетически затратной формой существования.

Костер. Когда дров в костре много, огонь разгорается, когда дров остается меньше, огонь постепенно затухает. Может быть, огонь становится меньше потому, что костер хочет дольше гореть? Нет, интенсивность реакции горения определяется только количеством и качеством дров и состоянием внешней среды. Это не костер управляет интенсивностью горения, а человек, подкладывая в костер дрова. Вывод: неживой.

Жертвующий жизнью или идущий на суицид человек. На уровне своего сознания он отказался от борьбы за жизнь и управляет своими конечностями таким образом, чтобы ее прекратить. Но его организм от жизни еще не отказался. Организм продолжает управлять другими исполнительными механизмами тела в целях продолжения жизни: сердцем, мышцами дыхания, пищеварительной системой и так далее. Вывод: живой.

Человек в состоянии клинической смерти. Сердце остановилось, но смерть не наступает одномоментно, организм умирает постепенно по мере прекращения энергетически затратного обмена веществ, который в разных частях организма наступает в разные моменты времени. Вывод: человек считается живым до тех пор, пока хотя бы одна клетка организма продолжает обмен веществ.

Ребенок в чреве матери. Для своего роста он использует энергетически затратный способ синтеза белка, который ему нужен для последующего рождения. Вывод: живой.

Выводы из приведенных примеров показывают, что у них нет противоречий со здравым смыслом. Предлагаем читателям самим проверить определение на Солнце, летящей пуле, растениях, на семенах растений, на яйцах птиц и земноводных, на сперматозоиде, молекуле белка и на любых других объектах.

Мы же проверим наше определение на самом сложном и одновременно самом интересном примере с, казалось бы, заранее известным ответом.

Представим себе созданного людьми несложного робота, который запрограммирован на выполнение правила стропальщика: «Не стой под грузом!» Робот может ездить на четырех колесах по огороженной со всех сторон забором площадке. Подъемный кран держит над площадкой груз, а крановщик старается расположить его над роботом. Робот следит за положением груза и, стараясь не оказаться под ним, все время отъезжает в сторону.

По нашему определению такой робот оказывается живым. В тоже время, наш здравый смысл отказывается считать такой ответ истиной.

Борется ли робот за свое существование, когда он отъезжает из-под груза? Он ведь не понимает, зачем он это делает. Значит, он отъезжает не в целях борьбы за существование, и, может быть, поэтому перестает соответствовать нашему определению жизни? Однако определение не случайно не требует, чтобы живой объект что-то осознавал. Наши безусловные рефлексы действуют аналогично программе робота из примера. Если мы случайно дотронемся до горячего предмета, то отдернем руку еще до того, как осознаем, зачем мы это сделали. Объекты растительного мира, который мы причисляем к живой природе, тоже вряд ли что-то осознают в процессе своей жизнедеятельности.

Зададимся следующим вопросом. Основывается ли вывод нашего здравого смысла, что робот не живой, на его поведении? Оказывается, нет. Наш здравый смысл причисляет робота к неживой природе только на основе нашего прошлого опыта о том, что роботы живыми не бывают. В доказательство этого утверждения представим, что вместо робота на нашей огороженной забором площадке будет живое существо – собака. Собака может бегать, лаять, бросаться на забор, но меньше всего ее будет беспокоить тот факт, что груз окажется над ней. Она тоже не осознает опасности от нависшего над ней груза, а ее условные и безусловные рефлексы не заставляют ее отбежать в сторону. В нашем примере робот борется за свое существование более адекватно сложившимся внешним условиям, чем собака, и, тем не менее, наш здравый смысл продолжает считать собаку живой, а робота нет. Полное игнорирование поведения робота при отнесении его к неживой природе порождает первые сомнения в истинности выводов нашего здравого смысла.

И все-таки что это – ошибка в формулировке определения или определение предсказывает возможность существования новой, отличной от биологической формы жизни? Может быть, наш здравый смысл относит робота из примера к неживой природе, исходя из стереотипа мышления, что жизнь может существовать только в биологической форме? Поиску ответов на эти вопросы посвящена третья часть работы.

3 Третий уровень эволюции

Наш последний пример показывает, что возможность существования созданных людьми роботов, которые в той или иной форме способны бороться за свое существование, не вызывает сомнений. Остался открытым вопрос: живые они или нет?

Предположим, что они живые, тогда, поскольку они созданы представителями биологической жизни, их форму жизни далее будем называть вторичной, а биологическую первичной. Термин «вторичная форма жизни» подчеркивает то, что она не может возникнуть из неживой природы, а может быть создана только «первичной формой жизни», то есть биологической.

Доказать возможность существования вторичной формы жизни можно теоретическим способом. Если мы сумеем найти движущие факторы эволюции вторичной формы жизни и доказать, что в сравнении с движущими факторами биологической эволюции Дарвина они приводят к дальнейшему усилению борьбы за существование и к ускорению эволюции, то тогда будем считать доказанной и саму возможность существования вторичной формы жизни.
Вспомним, что эволюция Дарвина объясняет появление новых биологических видов, а не эволюцию отдельно взятой живой особи. Более того, Дарвинизм даже исключает эволюцию отдельно взятой живой особи, потому что механизм приспособления биологической жизни к изменяющимся внешним условиям заключен в наследственной изменчивости. Следствием этого является то, что приспособиться к новым внешним условиям имеет шанс не сама живая особь, а только ее потомки.

Поэтому по аналогии с первичной формой жизни движущие факторы эволюции вторичной формы жизни мы будем искать, рассматривая не отдельно взятого ее представителя, а на воображаемом примере некоторого социума представителей вторичной жизни по аналогии с биологическим видом. То есть в своем допущении о возможности существования вторичной формы жизни нам придется пойти еще дальше и предположить, что сначала с помощью людей, а позже и самостоятельно представители вторичной формы жизни смогут создавать себе подобных.

Мы не имеем в виду завод, с конвейера которого сходят неотличимые друг от друга роботы. Внешне они действительно могут быть неотличимыми, но мы исходим из того, что по аналогии с биологической жизнью каждая особь вторичной жизни должна быть уникальной и для сохранения единства вида обладать изменчивой наследственной информацией не менее чем от двух родителей. Опишем один из многих теоретически возможных способов создания себе подобных представителями вторичной формы жизни в процессе спаривания двух бесполых особей.

Наследственной информацией существа вторичной формы жизни будем считать только управляющий алгоритм , рис.2. Принципиальным отличием такого подхода к наследственной информации от биологической жизни является то, что в ней наследственной информацией является еще и строение всего организма живого существа, то есть еще и датчиков, процессора, исполнительных механизмов. Новый подход к наследственной информации позволяет сделать алгоритм работы и накопленный в процессе жизнедеятельности опыт отделяемыми от остального тела существа вторичной формы жизни. Появляется возможность их переноса в новое, например, построенное на усовершенствованной элементной базе тело. Это делает представителей вторичной формы жизни защищенными от старения их тел.

Здесь мы находим первое необходимое условие для нашего доказательства возможности существования вторичной формы жизни – это ее усиление борьбы за существование по сравнению особями биологической жизни. Возможность избежать смерти от старости, конечно, означает усиление борьбы за существование, то есть за жизнь.

Вернемся к процессу спаривания особей вторичной формы жизни. Подобно тому, как кодируется ДНК в дискретных генах, управляющий алгоритм F может быть закодирован частями. Допустим, что у нас есть два бесполых представителя вторичной формы жизни с управляющими алгоритмами и и накопленным в процессе жизнедеятельности опытом и . В процессе их спаривания будут образованы два новых управляющих алгоритма и . Каждый из них составлен из частей родительских алгоритмов, которые случайным образом выбираются или из , или из . Далее новые алгоритмы управления обратно загружаются в прежние тела двух представителей вторичной формы жизни – загружается в тело первого, а в тело второго, на места , и соответственно. Обратим внимание, что в результате спаривания данные в памяти о накопленном в процессе жизнедеятельности опыте каждого из двух представителей вторичной формы жизни не изменились.

В результате такой процедуры как было два живых существа, так и осталось, причем, благодаря сохраненной памяти о своем прошлом, каждое из них продолжает считать себя прежней личностью, то есть осталось живым. Изменился только образ мышления каждого из них. Теперь он имеет некоторые черты их партнера. Сами партнеры могут выбираться случайным образом из представителей социума, проживших больше наперед заданного количества лет. Таким образом, в процессе жизни представитель вторичной формы жизни может пройти через через эту процедуру многократно.

В целях воспроизводства по этой процедуре могут создаваться в новых телах и новые особи. Они будут иметь новый алгоритм управления вместе с переданными с наследственной информацией безусловными рефлексами родителей, аналогичными тем, которые передаются детям в биологической жизни. У только что созданных новых особей память для хранения накопленного в процессе жизнедеятельности опыта будет совершенно пустой. В этом случае первое время их придется воспитывать как малых детей.

Имеет ли описанная процедура спаривания какие-то преимущества относительно полового размножения в биологической жизни? Преимуществ много, но мы рассмотрим только два главных из них.

Во-первых – это возможность искусственного отбора. У социума вторичной формы жизни имеется возможность оценки того, насколько полезно для социума провел отрезок жизни его представитель между прошлым спариванием и предстоящим. Сравнивая оценки двух выбранных для спаривания особей, социум может увеличить вероятность выбора наследственных частей из управляющего алгоритма той особи, оценка которой выше. Допустим, оценка была выше у первой особи, тогда в и в частей из , окажется больше, чем из . Негативная наследственность может искусственно подавляться социумом. Искусственный отбор тоже не лишен недостатков, однако известно, что в сравнении с биологическим естественным отбором он в тысячи раз ускоряет закрепление в наследственной информации желаемых признаков.

Во-вторых, в биологической жизни элементы новизны в изменчивости наследственной информации несут ее случайные мутации. Они вносят в наследственную информацию признаки, которых не было ни у одного из родителей. Природу к этому вынуждает то, что внешние условия жизни постепенно тоже начинают нести в себе принципиальные отличия от прошлых условий, в которых жили прежние поколения. Поэтому одним только прошлым опытом родителей решить задачу приспособления потомства к новым условиям жизни нельзя. Случайными мутациями природа вслепую пытается угадать в каком направлении следует направить адаптацию к внешним условиям. Лишь очень малая часть случайных мутаций оказывается полезной и закрепляется в наследственной информации через многие поколения. Особей с вредными для жизни мутациями из дальнейшей эволюции устраняет естественный отбор.

В описанном механизме спаривания особей вторичной формы жизни источник новизны в наследственной информации не упомянут потому, что в механизме спаривания его нет. Источником новизны для управляющего алгоритма F станут научно-исследовательские работы самих членов социума. Чтобы понять, насколько это эффективней случайных мутаций, достаточно представить, что новые модели наших электронных гаджетов разрабатывались бы методом внесения случайных изменений в их конструкции. Например, путем замены мест на принципиальной электрической схеме конденсатора и резистора. А потом, чтобы понять насколько полезными оказались изменения, разработчики ждали бы реакцию на них рынка.

Мы нашли и второе необходимое условие для доказательства возможности существования вторичной формы жизни – это ускорение ее эволюции по сравнению особями биологической эволюции Дарвина. Дадим очередное определение.

Эволюция третьего уровня – это способ эволюции природы, основанный на факторах эволюции вторичной формы жизни.

Движущие факторы эволюции третьего уровня остаются теми же, что и на двух предыдущих уровнях, рис.1, но отличаются от них только особенностями механизмов действия. Вот они:

1. Борьба за существование;
2. Естественный отбор;
3. Искусственный отбор и самосовершенствование внутреннего строения объекта;
4. Изменение условий существования.

Обратим внимание, что в сравнении с движущими факторами эволюции второго уровня, то есть эволюции Дарвина, изменениям подвергся только третий фактор эволюции, а именно фактор, определяющий способ модификации сопротивления неизбежным изменениям.

Механизм действия третьего фактора уже описан выше. Отметим, что искусственный отбор и самосовершенствование внутреннего состояния объекта означают, что на третьем уровне эволюции природа предоставляет представителям вторичной формы жизни самим решать, как им самим себя видоизменять. Это большой шаг вперед и первое качественное отличие эволюции третьего уровня от эволюции первых двух уровней.

Видно, что первый и третий факторы относятся к ведущему борьбу за свое существование материальному объекту. Четвертый фактор относится к внешним и внутренним условиям существования объекта, на которые сам объект начинает оказывать влияние уже на втором биологическом уровне эволюции. Вспомним пример о том, как чтобы не замерзнуть зимой, человек построил дом.

Вторым качественным отличием эволюции третьего уровня от первых двух уровней является то, что под частичный контроль объекта попадает даже и естественный отбор. Дело в том, что в случае уничтожения существа вторичной формы жизни естественным отбором его алгоритм управления и накопленный в процессе жизнедеятельности опыт, то есть память о его прошлом, в основном, хотя и не полностью, могут быть восстановлены с их резервной копии.

Добавить метки

В 18 веке появились идеи, связанные не только с признанием градации, но и постоянного усложнения органических форм. Швейцарский естествоиспытатель Ш. Бонне впервые использовал понятие эволюции как процесса длительного, постепенного изменения, приводящего к появлению новых видов.

В единую теорию идеи градации и идеи эволюции слились в 19 веке в эволюционной теории Ж. Б. Ламарка (1744-1829) в научном труде "Философия зоологии". Ламарк полагал, что первые самозародившиеся организмы дали начало всему многообразию ныне существующих живых форм. Причиной эволюции Ламарк считал присущее живой природе заложенное Творцом стремление к усложнению и самосовершенствованию своей организации, путем "упражнения" органов. Вторым фактором эволюции и неограниченной изменчивости видов он называл влияние внешней среды: пока она не изменяется, виды постоянны, как только она становится иной, виды также начинают меняться.

Заслугой Ламарка является и то, что он первым предложил генеалогическую классификацию животных, построенную на принципах родственности организмов, а не их сходства.

С точки зрения современной науки, доказательства причин изменяемости видов, приводимые Ламарком, не были достаточно убедительными. Поэтому теория Ламарка не получила признания у современников. Но она не была и опровергнута.

Большой вклад в становление эволюционной теории внёс Ж. Кювье (1769-1832), который сам исходил из идеи постоянства вида. Кювье систематически проводил сравнение строения одного и того же органа или системы органов у разных животных. Он установил, что все органы любого живого организма представляют собой части единой целостной системы. Поэтому строение каждого органа закономерно соотносится со строением остальных. Такое соответствие Кювье назвал принципом корреляций. Безусловной заслугой Кювье стало применение этого принципа в палеонтологии, что позволило восстановить облик давно исчезнувших с Земли животных.

Большой популярностью в начале 19 века пользовалась теория катастроф, также сформулированная Кювье, на основе его изучения истории Земли, земных животных и растений. В результате Кювье пришёл к выводу, что на Земле периодически происходили катаклизмы, уничтожавшие целые материки, а вместе с ними и их обитатели. Позднее на их месте появлялись новые организмы. Последователи Кювье утверждали, что катастрофы охватывали весь земной шар. После каждой катастрофы следовал акт божественного творения. Таких катастроф и актов творения они насчитали 27.

Позиции теории катастроф пошатнулись лишь в середине 19 века. Немалую роль в этом сыграл принцип актуализма Ч. Лайеля (1797-1875). Он исходил из того, что для познания прошлого Земли нужно изучить её настоящее. Лайель пришёл к выводу, что медленные, ничтожные изменения на Земле могут привести к поразительным результатам, если будут долго идти в одном направлении. Так был сделан ещё один шаг к эволюционной теории, создателем которой стал Ч. Р. Дарвин (1809 - 1882).

Если до Дарвина биология делала акцент на устойчивости биологических организмов и смогла выявить определенные структурные закономерности, например связи органов и целостности живых организмов, то теория эволюции принципиально изменила саму постановку вопросов в теоретической биологии. Исходным пунктом теории эволюции стала проблема изменчивости, а вопрос об устойчивости изменений стал рассматриваться как механизм отбора изменений, их стабилизации.

Дарвин проанализировал явления индивидуальной изменчивости организмов, подчеркивая, что источником изменений является влияние измененных условий существования. Механизмом, обеспечивающим накопление индивидуальных различий, является естественный отбор, обусловленный борьбой за существование. Благодаря этой борьбе незначительные, неопределенные различия способствуют сохранению особей и наследуются их потомством.

В наши дни целый ряд слабых пунктов эволюционной теории Дарвина и, прежде всего присущая ей идея селектогенеза, подвергнуты критике.

Одно из возражений состояло в том, что она не могла объяснить причин появления у организмов структур, кажущихся бесполезными. Однако, как выяснилось впоследствии, многие морфологические различия между видами, не имеющие значения для выживания, представляют собой просто побочные эффекты действия генов, обуславливающих незаметные, но очень важные для выживания физиологические признаки.

Слабым местом в теории Дарвина также были представления о наследственности. В дальнейшем были выявлены и некоторые другие недостатки теории Дарвина. Теория нуждалась в дальнейшей разработке и обосновании с учетом последующих достижений всех биологических дисциплин.

В теории эволюции Дарвина несколько научных компонентов. Во-первых, это представление об эволюции как реальности, что означает определение жизни как динамической структуры естественного мира, а не статической системы. Виды не только изменяются во времени, но и связаны друг с другом происхождением от общих предков. Этот компонент эволюционной теории обеспечивает логическую программу для систематики, исследований по сравнительной анатомии, эмбриологии, биогеографии и т. д. Эволюция рассматривается как постоянный процесс. Изменения видов -- результат влияния естественного отбора на незначительные унаследованные отличия.

Хотя существующие виды и обладают различными свойствами, считается, что эти свойства просто отражают исторический процесс дивергенции (расхождения), который уничтожил промежуточные формы или связующие виды. Считается, что с течением времени в результате постепенных малых изменений возникают новые формы, совершенно отличные от родительского вида. Положение о том, что виды произошли путем естественного отбора, Дарвин вывел, основываясь на пяти основных наблюдениях (фактах) и сделал три вывода. Все виды обладают биологическим потенциалом к увеличению количества особей до больших популяций. Однако популяции в природе демонстрируют относительное постоянство количества особей во времени.

Ресурсы, необходимые для существования видов, ограничены, поэтому количество особей в популяциях примерно постоянно во времени.

Вывод 1. Между представителями одного вида существует борьба за ресурсы, необходимые для выживания и размножения. Только небольшая часть особей выживает и дает потомство. Не существует двух особей одного вида, которые бы обладали одними свойствами. Представители одного вида демонстрируют большую изменчивость. В основном изменчивость обусловлена генетически, поэтому наследуется.

Вывод 2. Конкуренция между представителями одного вида зависит от уникальных наследственных свойств особей, обеспечивающих преимущества в борьбе за ресурсы для выживания и размножения. Такая неодинаковая способность к выживанию и есть естественный отбор.

Вывод 3. Накопление наиболее благоприятных свойств в результате естественного отбора приводит к постоянному изменению видов. Так происходит эволюция.

Опираясь на огромный фактический материал и практику селекционной работы по выведению новых сортов растений и пород животных, Ч. Дарвин сформулировал основные принципы своей эволюционной теории:

Первый принцип постулирует, что изменчивость является неотъемлемым свойством живого;

Второй принцип раскрывает внутренние противоречия в развитии живой природы и утверждает, что, с одной стороны, все виды организмов имеют тенденцию к размножению в геометрической прогрессии, а с другой -- выживает и достигает зрелости лишь небольшая часть потомства;

Третий принцип обычно называют принципом естественного отбора, который играет фундаментальную роль в теории эволюции не только Дарвина, но и всех теорий, появившихся позднее. Естественный отбор постоянно распространяет по всему свету мельчайшие изменения, отбрасывая неприспособленные, сохраняя и слагая устойчивые, работая неслышно и невидимо над усовершенствованием каждого органического существа в связи с условиями его жизни, органическими и неорганическими.

Особую роль в становлении новых представлений о развитии сыграла генетика, которая составила основу неодарвинизма - теории органической революции путём естественного отбора признаков, детерминированных генетические. Другое общепринятое название неодарвинизма - синтетическая, или общая, теория эволюции (СТЭ), которая представляет собой синтез эволюционных идей Дарвина с новыми результатами исследований в области наследственности и изменчивости. Началом разработки СТЭ принято считать работы русского генетика С. С. Четверикова по популяционной генетике. Затем к этой работе подключились около 50 учёных из восьми стран.

Основные положение СТЭ можно свести к четырем утверждениям:

1) главным фактором эволюции считается естественный отбор, интегрирующий и регулирующий действие всех остальных факторов (мутагенеза, гибридизации, миграции, изоляции и т. д.);

2) эволюция протекает постепенно, посредством отбора случайных мутаций, а новые формы образуются через наследственные изменения;

3) эволюционные изменения случайные и ненаправленны. Исходные организации популяции и изменения внешних условий ограничивают и направляют наследственные изменения;

4) макроэволюция, ведущая к образованию надвидовых групп, осуществляется только посредством процессов микроэволюции. Каких либо специфических механизмов возникновения новых форм жизни не существует.

Однако и синтетическая теория эволюции имеет ряд трудностей, что ставит эволюционистов в трудное положение, и на которых основываются недарвиновские концепции эволюции.

Идея эволюции живой природы возникла в Новое время как противопоставление креационизму (от лат. "созидание") - учению о сотворении мира богом из ничего и неизменности созданного творцом мира. Креацианизм как мировоззрение сложился в эпоху поздней античности и в Средневековье и занял господствующие позиции в культуре

Фундаментальную роль в мировоззрении того времени играли также идеи телеологии - учения, по которому все в природе устроено целесообразно и всякое развитие является осуществлением заранее предопределенных целей. Телеология приписывает процессам и явлениям природы цели, которые или устанавливаются богом (Х.Вольф), или являются внутренними причинами природы (Аристотель, Лейбниц).

В преодолении идей креацианизма и телеологии важную роль сыграла концепция ограниченной изменчивости видов в пределах относительно узких подразделений (от одного единого предка) под влиянием среды - трансформизм. Эту концепцию в развернутой форме сформулировал выдающийся естествоиспытатель 18 века Жорж Бюффон в своем 36-томном труде "Естественная история".

Трансформизм в основе своей имеет представления об изменении и превращении органических форм, происхождении одних организмов от других. Среди естествоиспытателей и философов-трансформистов 17 и 18 веков наиболее известны также Р.Гук, Ж.Ламетри, Д.Дидро, Э.Дарвин,И.Гете,Э.Сент-Илер. Все трансформисты признавали изменяемость видов организмов под действием изменений окружающей среды.

В становлении идеи эволюции органического мира существенную роль сыграла систематика - биологическая наука о разнообразии всех существующих и вымерших организмов, о взаимоотношениях и родственных связях между их различными группами (таксонами). Основными задачами систематики являются определение путем сравнения специфических особенностей каждого вида и каждого таксона более высокого ранга, выяснение общих свойств у тех или иных таксонов. Основы систематики заложены в трудах Дж. Рея (1693) и К. Линнея (1735).

Шведский естествоиспытатель 18 века Карл Линней впервые последовательно применил бинарную номенклатуру и построил наиболее удачную искусственную классификацию растений и животных.

В 1751 году вышла его книга "Философия ботаники", в которой К.Линней писал: " Искусственная система служит только до тех пор, пока не найдена естественная. Первая учит только распознавать растения. Вторая научит нас познавать природу самого растения". И далее: "Естественный метод есть последняя цель ботаники".

То, что Линней называет "естественным методом", есть по сути некоторая фундаментальная теория живого. Заслуга Линнея в том, что через создание искусственной системы он подвел биологию к необходимости рассмотрения колоссального эмпирического материала с позиций общих теоретических принципов.

Большую роль в становлении и развитии идеи эволюции живой природы сыграла эмбриология, для которой в Новое время было характерно противостояние преформизма и эпигенеза.

Преформизм - от лат. "предобразую" - учение о наличии в половых клетках материальных структур, предопределяющих развитие зародыша и признаки развивающегося из него организма.

Преформизм возник на базе господствовавшего в 17-18 веках представления о преформации, согласно которому сформировавшийся организм якобы предобразован в яйце (овисты) или сперматозоиде (анималькулисты). Преформисты (Ш.Бонне, А. Галлер и др) считали, что проблема эмбрионального развития должна получить свое разрешение с позиций всеобщих принципов бытия, постигаемых исключительно разумом, без эмпирических исследований.

Эпигенез - это учение, согласно которому в процессе зародышевого развития происходит постепенное и последовательное новообразование органов и частей зародыша из бесструктурной субстанции оплодотворенного яйца.

Эпигенез как учение сложился в 17-18 веках в борьбе с преформизмом. Эпигенетические представления развивали У.Гарвей, Ж.Бюффон, К.Ф.Вольф. Эпигенетики отказались от идеи божественного творения живого и подошли к научной постановке проблемы происхождения жизни.

Таким образом, в 17-18 веках возникала идея исторических изменений наследственных признаков организмов, необратимого исторического развития живой природы - идея эволюции органического мира.

Эволюция - от лат. "развертывание" - историческое развитие природы. В ходе эволюции, во-первых, возникают новые виды, т.е. увеличивается разнообразие форм организмов. Во-вторых, организмы адаптируются, т.е. приспосабливаются к изменениям условий внешней среды. В-третьих, в результате эволюции постепенно повышается общий уровень организации живых существ: они усложняются и совершенствуются.

Переход от представления о трансформации видов к идее эволюции, исторического развития видов предполагал, во-первых, рассмотрение процесса образования видов в его истории, учет конструктивной роли фактора времени в историческом развитии организмов, а во-вторых, развитие идей о возникновении качественно нового в таком историческом процессе. Переход от трансформизма к эволюционизму в биологии произошел на рубеже 18-19 веков.

Первые эволюционные теории были созданы двумя великими учеными 19 века - Ж.Ламарком и Ч.Дарвином

Жан Батист Ламарк и Чарльз Роберт Дарвин создали эволюционные теории, которые противоположны по строю,характеру аргументации, основным выводам. Их исторические судьбы также сложились по-разному. Теория Ламарка не получила широкого признания современников, в то время как теория Дарвина стала основой эволюционного учения. В настоящее время и дарвинизм, и ламаркизм продолжают оказывать влияние на научные концепции, хотя и по-разному.

В 1809 году вышла книга Ламарка "Философия зоологии", в которой была изложена первая целостная теория эволюции органического мира.

Ламарк в этой книге дал ответы на вопросы, стоящие перед эволюционной теорией, путем логических выводов из некоторых принятых им постулатов. Он впервые выделил два самых общих направления эволюции: восходящее развитие от простейших форм жизни ко все более сложным и совершенным и формирование у организмов приспособлений в зависимости от изменений внешней среды (развитие "по вертикали" и "по горизонтали"). Ламарк был одним из первых естествоиспытателей, которые развили идею эволюции органического мира до уровня теории.

Ламарк включил в свое учение качественно новое понимание роли среды в развитии органических форм, трактуя внешнюю среду как важный фактор, условие эволюции.

Ламарк полагал, что историческое развитие организмов имеет не случайный, а закономерный характер и происходит в направлении постепенного и неуклонного совершенствования. Ламарк назвал это повышение общего уровня организации градацией.

Движущей силой градаций Ламарк считал "стремление природы к прогрессу", "стремление к совершенствованию", изначально прсущее всем организмам и заложенное в них Творцом. При этом организмы способны целесообразно реагировать на любые изменения внешних условий, приспосабливаться к условиям внешней среды. Это положение Ламарк конкретизировал в двух законах:

1) активно используемый орган усиленно развивается, а ненужный исчезает;

2) изменения, приобретенные организмами при активном использовании одних органов и неиспользовании других, сохраняются у потомства.

Роль среды в эволюции организмов по-разному рассматривается разными направлениями эволюционного учения.

Для направлений в эволюционном учении, которые рассматривают историческое развитие живой природы как прямое приспособление организмов к среде обитания, используется общее название - эктогенез (от греч. слов "вне, снаружи" и "возникновение, образование"). Сторонники эктогенеза рассматривают эволюцию как процесс прямого приспособления организмов к среде и простого суммирования изменений, приобретаемых организмами под воздействием среды.

Учения, обясняющие эволюцию организмов действием только внутренних нематериальных факторов ("принципом совершенствования", "силой роста" и др.), объединяются общим названием - автогенез.

Эти учения рассматривают эволюцию живой природы как процесс, независимый от внешних условий, направляемый и регулируемый внутренними факторами. Автогенез противоположен эктогенезу.

Автогенез близок витализму - совокупности течений в биологии, согласно которым жизненные явления объясняются присутствием в организмах нематериальной сверхъестественной силы ("жизненная сила", "душа", "энтелехия", "архей"), управляющей этими явлениями. Витализм- от лат. "жизненный" - объясняет жизненные явления действием особого нематериального начала.

По-своему идея эволюции органического мира развивалась в теории катастроф.

Французский биолог Жорж Кювье (1769-1832) писал:

"Жизнь не раз потрясала на нашей земле страшными событиями. Бесчисленные живые существа становились жертвой катастроф: одни, обитатели суши, были поглощаемы потопами, другие, населявшие недра вод, оказывались на суше вместе с внезапно приподнятым дном моря, сами их расы навеки исчезали, оставив на свете лишь немногие остатки, едва различимые для натуралистов".

Развивая такие взгляды, Кювье стал основателем теории катастроф - концепции, в которой идея биологической эволюции выступила как производная от более общей идеи развития глобальных геологических процессов.

Теория катастроф (катастрофизм) исходит из представлений о единстве геологических и биологических аспектов эволюции.

В теории катастроф прогресс органических форм оъясняется через признание неизменяемости отдельных биологических видов.

Против учения катастрофизма выступили сторонники другой концепции эволюции, которые также ориентировались преимущественно на геологическую проблематику, но исходили из представлений о тождественности современных и древних геологических процессов - концепции униформизма.

Униформизм складывался под влиянием успехов классической механики, прежде всего небесной механики, галактической астрономии, представлений о бесконечности и безграничности природы в пространстве и времени. В 18-первой половине 19 века концепцию униформизма разработали Дж. Геттон, Ч. Лайель, М.В.Ломоносов, К.Гофф и др. Эта концепция опирается на представления об однообразии и непрерывности законов природы, их неизменности на протяжении истории Земли; отсутствии всяческих переворотов и скачков в истории Земли; суммировании мелких отклонений в течение больших периодов времени; потенциальной обратимости явлений и отрицании прогресса в развитии.

1. Вид, его критерии. Популяция - единица эволюции. Способы видообразования.

Задания с объяснениями

1. Морфологический критерий вида - это

1. Его область распространения

2. Особенности процессов жизнедеятельности

3. Особенности внешнего и внутреннего строения

4. Определенный набор хромосом и генов

Объяснение: морфология - наука, изучающая строение и форму организмов, соответственно, морфологический критерий описывает особенности внешнего и внутреннего строения вида. Правильный ответ - 3.

1. Класс

2. Семейство

3. Род

4. Вид

Объяснение: реально в природе существует вид, так как особи одного вида могут различить друг друга в биоценозе, но не подозревают о существовании семейств и классов (биологи придумали данные классификационные категории, чтобы систематизировать организмы, а их родство определяется на основе анализа генотипов) и могут находиться даже в одной пищевой цепи (то есть одни млекопитающие охотятся на других, как и рептилии и многие другие. Правильный ответ - 4.

3. На образование новых видов в природе не влияет

1. Мутационная изменчивость

2. Борьба за существование

3. Естественный отбор

4. Модификационная изменчивость

Объяснение: три из представленных четырех ответов, влияют на генотип и наследуются из поколение в поколение. Все, кроме модификационной изменчивости, которая отражает индивидуальные изменения и не влияет на видообразование. Правильный ответ - 4.

4. Пространственное размещение вида в природе - это критерий

1. Физиологический

2. Генетический

3. Географический

4. Морфологический

Объяснение: пространственное размещение означает ареал, который данный вид занимает. Эту характеристику описывает географический критерий. Правильный ответ - 3.

5. Следствием длительной изоляции популяций является

1. Миграция особей на соседнюю территорию

2. Нарушение их полового состава

3. Близкородственное скрещивание

4. Нарушение их возрастного состава

Объяснение: при длительной изоляции (то есть пребывании вдали от особей этого же вида), организмам не остается ничего другого, кроме как скрещиваться между собой, таким образом накапливая мутации и, в дальнейшем, это может привести к образованию нового вида. Правильный ответ - 3.

6. Определенный набор хромосом у особей одного вида считают критерием

1. Биологическим

2. Морфологическим

3. Генетическим

4. Цитологическим

Объяснение: количество хромосом и все, что связано с генотипом описывает генетический критерий вида. Правильный ответ - 3.

7. Какому критерию вида соответствует следующее описание: большая синица живет в кронах деревьев, питается крупными насекомыми и их личинками?

1. Географическому

2. Экологическому

3. Морфологическому

4. Генетическому

Объяснение: из данного описания мы узнаем о местообитании синицы и ее вкусовых предпочтениях, что характеризует ее взаимодействием со средой обитания, то есть это - экологический критерий вида. Правильный ответ - 2.

8. Особей относят к одному виду, если

1. Они имеют одинаковый набор хромосом

2. Между ними устанавливаются биотические связи

3. Они обитают в одной среде

4. У них возникают разнообразные мутации

Объяснение: ареал одного вида может занимать очень большое пространство, на котором у различных популяций одного вида будут отличаться пищевые предпочтения, местообитание и даже образ жизни, так что фактором, объединяющим особей одного вида является генотип, то есть одинаковый набор хромосом. Правильный ответ - 1.

9. При географическом видообразовании формирование нового вида происходит в результате

1. Распада или расширения исходного ареала

2. Искусственного отбора

3. Сужения нормы реакции признаков

4. Дрейфа генов

Объяснение: рассматриваем географическое видообразование, значит изменение связано с местообитанием особей, то есть нам подходит только первый вариант. Правильный ответ - 1.

10. При экологическом видообразовании новый вид возникает

1. В результате разделения исходного ареала

2. Внутри исходного ареала

3. В результате расширения исходного ареала

4. Внутри нового ареала

Объяснение: здесь рассматриваем экологическое видообразование, значит изменение не затрагивает ареал данного вида, поэтому правильный ответ - 2.

1. Целостность вида обусловлена

1. Сходными пищевыми потребностями

2. Генетическим единством особей

3. Колебаниями численности его особей

4. Связями между популяциями разных видов

Ответ: 2.

2. Примеры экологического видообразования -

1. Сибирская и даурская лиственницы

2. Заяц-беляк и заяц-русак

3. Европейская и алтайская белки

4. Популяции севанской форели

Ответ: 4.

3. Особи объединяются в одну популяцию на основе

1. Их роли в биогеоценозе

2. Общности питания

3. Равного соотношения полов

4. Свободного скрещивания

Ответ: 4.

4. К какому критерию вида следует отнести область распространения в тундре северного оленя?

1. Экологическому

2. Генетическому

3. Морфологическому

4. Географическому

Ответ: 4.

5. Микроэволюция приводит к изменению

1. Видов

2. Родов

3. Семейств

4. Отрядов

Ответ: 1.

6. Популяция - основная структурная единица

1. Типа

2. Класса

3. Вида

4. Рода

Ответ: 3.

7. Применить к описанию вида животного экологический критерий - это значит охарактеризовать

1. Набор предпочитаемых кормов

2. Совокупность внешних признаков

3. Изменчивость признаков в пределах нормы реакции

4. Размер его ареала

Ответ: 1.

8. Сходство энергетического и пластического обмена у особей одного вида - это признак критерия

1. Географического

2. Биохимического

3. Морфологического

4. Экологического

Ответ: 2.

9. Целостность вида обеспечивается

1. Постоянством среды обитания

2. Нескрещиваемостью с особями других видов

3. Постоянным нарастанием численности

4. Обогащением генофонда за счет межвидового скрещивания

Ответ: 2.

10. Периодические колебания численности особей вида в биоценозе называют

1. Дрейфом генов

2. Движущим отбором

3. Гомологическими рядами

4. Популяционными волнами

Ответ: 4.

11. Верны ли следующие суждения о критериях вида?

А. Морфологический критерий вида характеризуется одинаковой реакцией особей на воздействие факторов среды обитания

Б. В соответствии с генетическим критерием все особи вида имеют сходные процессы жизнедеятельности

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Ответ: 2.

12. Верны ли следующие суждения о критериях вида?

А. В соответствии с физиологическим критерием все особи вида имеют одинаковый химический состав

Б. Главным критерием при определении вида считается генетический - одинаковое число, форма и размер хромосом

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Ответ: 2.

13. Установите соответствие между причиной видообразования и его способом

Причина Способ видообразования

А. Расширение ареала исходного вида 1. Географическое

Б. Стабильность ареала исходного вида 2. Экологическое

В. Разделение ареала вида различными преградами

Г. Сужение ареала исходного вида

Д. Многообразие мест обитания в пределах данного вида

Ответ: 12112.

14. Установите соответствие между признаком обыкновенной беззубки и критерием вида, который он характеризует

Признак обыкновенной беззубки Критерий вида

А. Тело покрыто мантией 1. Морфологический

Б. Раковина имеет две створки 2. Экологический

В. Обитает в пресных водоемах

Г. Кровеносная система незамкнутая

Д. Питается водными микроорганизмами

Е. Личинка развивается в воде

Ответ: 112122.

15. Установите соответствие между признаком голого слизня и критерием вида, который для него характерен

Признак голого слизня Критерий вида

А. Обитает в садах и огородах 1. Морфологический

Б. Отсутствие раковины 2. Экологический

В. Тело мягкое мускулистое

Г. Питание мягкими тканями наземных растений

Д. Органы чувств - две пары щупалец

Е. Наземный образ жизни

Ответ: 211212.

16. Определите последовательность этапов формирования приспособленности в процессе эволюции

1. Сохранение отбором особей с полезными мутациями

2. Возникновение случайных мутаций у особей популяции

3. Увеличение числа особей в популяции с полезными мутациями

4. Формирование популяции с полезными признаками в изменившихся условиях

Ответ: 2134.

17. Установите последовательность процессов формирования покровительственной окраски у насекомых в процессе эволюции, начиная с изменений генетического аппарата особей.

1. Формирование популяции насекомых с покровительственной окраской

2. Изменение условий жизни насекомых в связи с расширением ареала

3. Истребление птицами насекомых, заметных на новом фоне среды

4. Увеличение численности насекомых с покровительственной окраской

5. Появление мутаций окраски тела в исходной популяции

Ответ: 52341.

18. Укажите последовательность процессов географического видообразования.

1. Распространение признака в популяции

2. Появление мутаций в новых условиях жизни

3. Пространственная изоляция популяций

4. Отбор особей с полезными изменениями

5. Образование нового вида

Ответ: 32415.

2. Эволюционная теория

Задания с объяснениями

1. Темные бабочки встречаются в промышленных районах Англии чаще, чем светлые, потому что

1. В промышленных районах темные бабочки откладывают меньше яиц, чем светлые

2. Темные бабочки более устойчивы к загрязнениям

3. Вследствие загрязнения некоторые бабочки становятся темнее других

4. В загрязненных районах темные бабочки менее заметны для насекомоядных птиц

Объяснение: в загрязненных районах Англии начали появляться темные бабочки, потому что воздух был сильно загрязнен и таким образом насекомые приспособились. Вследствие чего темные бабочки стали менее заметны (своеобразный тип покровительственной окраски) и светлые бабочки остались заметны для птиц, а темные - нет. Правильный ответ - 4.

2. Изменение фенотипа небольшой части особей в популяции является следствием

1. Саморегуляции

2. Колебания численности популяции

4. Мутационного процесса

Объяснение: данная ситуация является одним из этапов видообразование, а именно закрепление мутации среди особей популяции. Правильный ответ - 4.

3. Какой отбор повышает устойчивость насекомых к ядохимикатам?

1. Движущий

2. Искусственный

3. Методический

4. Стабилизирующий

Объяснение: появление ядохимикатов в среде насекомые воспринимают как изменение среды и начинают к нему приспосабливаться, данная мутация является будет являться прогрессивным признаком. Правильный ответ - 1.

4. Наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор - это

1. Свойства живой природы

2. Результаты эволюции

3. Движущие силы эволюции

4. Основные направления эволюции

Объяснение: хоть и движущими силами эволюции являются только два из перечисленных - борьба за существование и естественный отбор (а наследственная изменчивость - скорее средство эволюции), выберем правильный ответ - 3.

5. Сохранение фенотипа особей в популяции в длительном ряду поколений является следствием

1. Дрейфа генов

2. Движущей формы отбора

3. Стабилизирующей формы отбора

4. Мутационного процесса

Объяснение: дрейф генов, движущая форма отбора и мутационный процесс не имеют в своей основе ничего постоянного - это все связано с изменениями, а вот стабилизирующая форма отбора как раз нацелена на сохранение. Правильный ответ - 3.

6. В процессе эволюции под действием движущих сил происходит

1. Саморегуляция в экосистеме

2. Колебания численности популяций

3. Круговорот веществ и превращение энергии

4. Формирование приспособленности организмов

Объяснение: движущие силы потому и называются движущими, что нацелены на изменение и максимальную приспособленность особей к среде обитания и постоянно меняющимся условиям среды (то есть изменение организмов и стремление к приспособленности идут постоянно, так как никто не совершенен). Правильный ответ - 4.

7. Разнообразие видов растений и животных в природе возникло в результате

1. Искусственного отбора

2. Хозяйственной деятельности человека

3. Действия движущих сил эволюции

Объяснение: в природе разнообразие - основа устойчивости, чем больше будет организмов, чем больше экологических ниш заполнено (желательно все), тем устойчивее будет экосистема, так как при выпадении одной составляющей, на ее место встанет другая. Из популяций одного вида, впоследствии, развиваются разные виды, так и образовались новые виды растений, животных и всех других организмов под действием естественных эволюционных процессов. Правильный ответ - 3.

8. При длительном сохранении относительно постоянных условий среды в популяциях вида

1. Возрастает число постоянных мутаций

2. Проявляется стабилизирующий отбор

3. Проявляется движущий отбор

4. Усиливаются процессы дивергенции

Объяснение: сохранение одного или нескольких признаков постоянными у большинства особей популяции в течение долгого времени при постоянных условиях среды является проявлением стабилизирующего отбора. Правильный ответ - 2.

9. Пример внутривидовой борьбы за существование -

1. Соперничество самцов из-за самки

2. "борьба с засухой" растений пустыни

3. Сражение хищника хищника с жертвой

4. Поедание птицами леса плодов и семян

Объяснение: существует три вида борьбы за существование: межвидовая (3), борьба с условиями внешней среды (2) и внутривидовая - чаще всего происходит за самку или пищу. Четвертый вариант можно назвать межвидовой борьбой, но вот только плоды и семена не борются за свое существование, они покорно поедаются птицами. Правильный ответ - 1.

10. Особи одной популяции нуждаются в одинаковой пище в сходных экологических условиях, поэтому

1. Между ними устанавливается взаимопомощь

2. У них чаще возникают мутации

3. Они реже скрещиваются между собой

4. Между ними возникает острая конкуренция

Объяснение: у особей одной популяции сходные пищевые потребности и одна и та же экологическая ниша, поэтому между ними, как правило, возникает острая конкуренция. Правильный ответ - 4.

Задания для самостоятельного решения

1. Насекомые-вредители приобретают со временем устойчивость к ядохимикатам в результате

1. Полового размножения

2. Модификационной изменчивости

3. Сохранения мутаций естественным отбором

4. Искусственного отбора

Ответ: 3.

2. Случайное изменение частот генов в генофонде популяции - это

1. Дрейф генов

2. Саморегуляции

3. Модификации

4. Адаптации

Ответ: 1.

3. Естественный отбор как фактор эволюции

1. Насыщает популяции мутациями

2. Обостряет межвидовые взаимоотношения

3. Играет творческую роль

4. Не всегда полезен организмам

Ответ: 3.

4. Верны ли следующие суждения о формах естественного отбора?

А. Стабилизирующий отбор - отбор особей с полезными отклонениями от среднего значения признака

Б. Движущий отбор - отбор особей со средним значением признака

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Ответ: 4.

5. Какой отбор сохраняет особи со средней нормой показателя признака?

1. Стабилизирующий

2. Движущий

3. Искусственный

4. Методический

Ответ: 1.

6. Основная заслуга Ч. Дарвина в развитии биологии заключается в

1. Разработке методов селекции

2. Установлении движущих сил эволюции

3. Создании научных основ систематики

4. Изучении палеонтологических находок

Ответ: 2.

7. Материалом для естественного отбора служит изменчивость

1. Сезонная

2. Мутационная

3. Определенная

4. Фенотипическая

Ответ: 2.

8. Существование около 1,5 млн видов животных на Земле - это результат

1. Действия антропогенного фактора

2. Действия движущих сил эволюции

3. Проявления закона гомологических рядов в наследственной изменчивости

4. Проявления закономерностей модификационной изменчивости

Ответ: 2.

9. Пример внутривидовой борьбы за существование - это конкурентные отношения между

1. Кротами и землеройками

2. Мышами и лисицами

3. Лосями и оленями

4. Волками разных популяций

Ответ: 4.

10. Процесс исторического развития видов органического мира называют

1. Ароморфозом

2. Филогенезом

3. Онтогенезом

4. Прогрессом

Ответ: 2.

11. Ограниченность средств к жизни и высокая численность особей в популяции служат причиной

1. Появления мутаций

2. Появления модификаций

3. Борьбы за существование

4. Стабилизирующего отбора

Ответ: 3.

12. Появление темноокрашенной формы березовой пяденицы в изменившихся условиях среды - пример действия отбора

1. Стабилизирующего

2. Искусственного

3. Движущего

4. Массового

Ответ: 3.

13. В результате стабилизирующего отбора

1. Сокращается число особей с установившейся нормой реакции признака

2. Сохраняются особи со средним показателем нормы реакции признака

3. Накапливаются модификационные изменения

4. Увеличивается число особей с хромосомными мутациями

Ответ: 2.

14. При формировании представлений об искусственном отборе Ч. Дарвин опирался на

1. Обнаружение "переходных форм" организмов

2. Исследование островных флор и фаун

3. Палеонтологические находки

4. Знание методов и результатов селекции

Ответ: 4.

15. Соперничество между особями одной популяции из-за территории - это пример

1. Межвидовой борьбы за существование

2. Действия естественного отбора

3. Внутривидовой борьбы за существование

4. Взаимодействия с абиотической средой

Ответ: 3.

16. Верны ли следующие суждения о формах естественного отбора?

А. Движущий отбор способствует увеличению числа особей со средним значением признака

Б. Во время бури в США преимущественно погибали воробьи с длинными и короткими крыльями - это пример действия стабилизирующего отбора

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Ответ: 2.

17. Верны ли следующие суждения о движущих силах эволюции?

А. К движущим силам эволюции относят борьбу за существование и наследственную изменчивость

Б. Движущие силы эволюции - расширение ареала видов, их многообразие

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Ответ: 1.

18. Установите соответствие между характеристикой отбора и его видом

Характеристика Вид отбора

А. Действует в природе постоянно 1. Естественный

Б. Сохраняет особей с признаками, 2. Искусственный

интересующими человека

В. Сохраняет особей с полезными

для них признаками

Г. Обеспечивает формирование

приспособленности

Д. Приводит к возникновению новых видов

Е. Способствует созданию новых пород животных

Ответ: 121112.

19. Искусственный отбор, в отличие от естественного,

1. Проводится человеком

2. Осуществляется природными экологическими факторами

3. Осуществляется быстро

4. Происходит среди особей природных популяций

5. Завершается получением новых культурных форм

6. Завершается возникновением новых видов

Ответ: 135.

20. Какие факторы являются движущими силами эволюции?

1. Абиотические факторы среды

2. Мутационный процесс

3. Модификационная изменчивость

4. Приспособленность организмов к среде обитания

5. Изоляция

6. Естественный отбор

Ответ: 256.

3. Доказательства эволюции.

Задания с объяснениями

1. Палеонтологическим доказательством эволюции служит

1. Отпечаток археоптерикса

2. Видовое разнообразие организмов

3. Приспособленность рыб к жизни на разных глубинах

4. Наличие раковины у моллюсков

Объяснение: палеонтология изучает ископаемых животных и растений, то есть из представленных вариантов ответов мы должны выбрать тот, который можно откопать или найти в пещере, например. Правильный ответ - 1.

2. Какие доказательства свидетельствуют о древности папоротников?

1. Существование травянистых и древесных форм

2. Наличие их отпечатков на каменном угле

3. Их способ размножения

4. Их современное разнообразие

Объяснение: узнать жили ли папоротники в далеком прошлом мы можем только при помощи каких-нибудь доказательств, например, отпечатков на каменном угле. Правильный ответ - 2.

3. К палеонтологическим доказательствам эволюции относят

1. Сходство первозверей и птиц

2. Рудименты конечностей у современных китообразных

3. Сходство зародышей птиц и пресмыкающихся

4. Находки скелетов древних кистеперых рыб

Объяснение: к палеонтологическим доказательствам относят различные находки, отпечатки, скелеты и т.д. Правильный ответ - 4.

4. Какую группу доказательств эволюции составляют гомологичные органы?

1. Эмбриологических

2. Палеонтологических

3. Сравнительно-анатомических

4. Генетических

Объяснение: строение органов внутренних органов изучает наука анатомия, поэтому правильный ответ - 3.

5. Основным результатом эволюции является

1. Приспособленность организмов к среде обитания

2. Колебание численности популяций

3. Уменьшение числа популяций вида

4. Борьба за существование между особями одного вида

Объяснение: основным результатом, а, главное, целью эволюции, является приспособленность видов к среде обитания. На это и направлены различные мутации, появляющиеся у особей популяции. Правильный ответ - 1.

6. Какое значение имеет предупреждающая окраска животных?

1. Делает животных незаметными

2. Отпугивает врагов

3. Привлекает особей своего вида

4. Обостряет внутривидовую борьбу

Объяснение: как правило, предупреждающая окраска (яркого цвета:зеленого, синего, красного, оранжевого) отпугивает врагов (предупреждает об их потенциальной опасности) - тропические древесные лягушки, змеи яркой окраски и т.д. Правильный ответ - 2.

7. У земноводных, живущих в умеренном климате, в результате эволюции сформировалось приспособление к перенесению неблагоприятных условий -

1. Запасание корма

2. Оцепенение

3. Перемещение в теплые районы

4. Изменение окраски

Объяснение: земноводные в умеренном климате при наступлении холодного времени года впадают в анабиоз (оцепенение). Правильный ответ - 2.

8. Копчиковая кость, аппендикс, остаток третьего века в углу глаза человека - это

1. Атавизмы

2. Рудименты

3. Гомологичные органы

4. Аналогичные органы

Объяснение: данные органы являются рудиментами, так как рудименты - это органы, утратившие свое значение в процессе эволюции, то есть они были у наших далеких предков и у современного человека их быть не должно. Правильный ответ - 2.

9. Какое значение имеет сходство окраски некоторых мух с осами, пчелами, шмелями?

1. Усиливает конкуренцию между особями

2. Защищает их от врагов

3. Ослабляет межвидовую конкуренцию

4. Позволяет им использовать сходные места обитания

Объяснение: когда другие организмы видят неопасных мух с окраской ос, пчел и т.д., они думают, что эти мухи опасны, таким образом мухи защищаются от врагов, так как на них не нападают. Правильный ответ - 2.

10. Сложившаяся в процессе эволюции приспособленность растений к совместному обитанию в лесу проявляется в

1. Обострении конкуренции между видами

2. Видоизменении корневой системы

3. Их ярусном расположении

4. Увеличении листовой поверхности

Объяснение: в лесу существует очень большая конкуренция за солнечный свет, чтобы жить в одном биогеоценозе растения приспособились и расположили свои листья так, чтобы света хватало все. Правильный ответ - 3.

Задания для самостоятельного решения

1. Органы, выполняющие одинаковые функции, но не имеющие сходного плана строения и общего происхождения, называют

1. Атавизмами

2. Аналогичными

3. Гомологичными

4. Рудиментарными

Ответ: 2.

2. К эмбриологическим доказательствам эволюции относят

1. Клеточное строение организмов

2. Наличие сходных систем органов у позвоночных

3. Сходство зародышей позвоночных животных

4. Сходство процессов жизнедеятельности у животных

Ответ: 3.

3. Приспособленность летучих мышей к ловле насекомых с помощью издаваемых ими ультразвуков - это результат

1. Действия движущих сил эволюции

2. Проявления законов наследственности

3. Проявления модификационной изменчивости

4. Действия антропогенных факторов

Ответ: 1.

4. У лягушки, крокодила и бегемота глаза и ноздри выступают над поверхностью головы, это свидетельствует об их

1. Родстве

2. Развитии по пути ароморфоза

3. Приспособлении к жизни в воде

4. Биологическом регрессе

Ответ: 3.

5. Доказательство родства кишечнополостных и простейших -

1. Расположение клеток в два слоя

2. Наличие стрекательных клеток

3. Развитие организма из одной клетки

4. Внеклеточное пищеварение

Ответ: 3.

6. С позиций эволюционного учения Ч. Дарвина любое приспособление организмов является результатом

1. Дрейфа генов

2. Изоляции

3. Мутаций

4. Естественного отбора

Ответ: 4.

7. Сочные плоды растений можно рассматривать как приспособление к

1. Запасанию органических веществ

2. Запасанию минеральных веществ

3. Распространению семян

4. Вегетативному размножению

Ответ: 3.

8. Эмбриологическим доказательством эволюции позвоночных животных служит развитие зародыша из

1. Зиготы

2. Соматической клетки

3. Споры

4. Цисты

Ответ: 1.

9. Приспособления у особей популяции в длительном ряду поколений возникают вследствие

1. Дрейфа генов

2. Естественного отбора

3. Внутривидовой формы борьбы

4. Модификационной изменчивости

Ответ: 2.

10. Развитие на теле отдельных людей большого количества сосков - это пример

1. Ароморфоза

2. Регенерации

3. Атавизма

4. Идиоадаптации

Ответ: 3.

11. Верны ли следующие суждения о доказательствах эволюции?

А. Ископаемые остатки и отпечатки древних растений и животных - пример палеонтологических доказательств эволюции

Б. Наличие переходных форм в развитии растительного и животного мира - биогеографические доказательства эволюции

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Оба суждения верны

4. Оба суждения неверны

Ответ: 1.

12. Верны ли следующие суждения о результатах эволюции?

А. Приспособленность животных к среде обитания - результат отбора случайных наследственных изменений

Б. Приспособленность растений к совместному обитанию в лесу - результат использования углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Ответ: 4.

13. О чем можно узнать, изучая находки отпечатков и окаменелостей растений в древних пластах Земли?

1. О сезонных изменениях в жизни растений

2. Об историческом развитии растений

3. Об индивидуальном развитии растений

4. Как осуществлялся фотосинтез у древних растений

Ответ: 2.

14. Что служит доказательством исторического развития растений?

1. Появление хлорофилла, возникновение фотосинтеза

2. Изменение условий окружающей среды

3. Клеточное строение растений

4. Наличие "живых ископаемых", переходных форм

Ответ: 4.

15. Гомологичными органами являются крылья бабочки и крылья

1. Летучей мыши

2. Пчелы

3. Летучей рыбы

4. Воробья

Ответ: 2.

16. Предупреждающую окраску имеет

1. Божья коровка

2. Полярная сова

4. Озерная лягушка

Ответ: 1.

17. При использовании эмбриологических доказательств эволюции учитывают

1. Последовательность закладки органов в онтогенезе

2. Величину эмбрионов одной особи

3. Количество детенышей в помете

4. Возраст достижения половой зрелости

Ответ: 1.

18. К результатам эволюции относят

1. Популяционные волны

2. Наследственную изменчивость

3. Дрейф генов

4. Многообразие видов

Ответ: 4.

19. О чем свидетельствует сходство в строении и жизнедеятельности водорослей и мхов?

1. О жизни во влажных условиях среды

2. О разнообразии растительного мира

3. Об усложнении растений в процессе эволюции

4. О родстве и единстве растительного мира

Ответ: 4.

20. Верны ли следующие суждения о доказательствах эволюции органического мира?

А. Сходство строения руки человека и крыла птицы можно объяснить наличием общих предков у млекопитающих и птиц

Б. Ископаемые остатки скелета предков человека относят к сравнительно-анатомическим доказательствам эволюции

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Ответ: 1.

21. Установите соответствие между примером и видом сравнительно-анатомических доказательств его эволюции, к которому его относят

Пример Вид доказательств

А. Развитие хвоста 1. Атавизмы

Б. Аппендикс 2. Рудименты

В. Копчик

Г. Густой волосяной покров на теле

Д. Многососковость

Е. Складка мигательной перепонки

Ответ: 122112.

22. К палеонтологическим доказательствам эволюции относят

1. Остаток третьего века у человека

2. Отпечатки растений на пластах каменного угля

3. Окаменевшие остатки папоротников

4. Рождение людей с густым волосяным покровом на теле

5. Копчик в скелете человека

6. Филогенетический ряд лошади

Ответ: 236.

23. Результатом эволюции является

1. Дрейф генов

2. Многообразие видов

3. Мутационная изменчивость

4. Приспособленность организмов к условиям внешней среды

5. Повышение организации живых существ

6. Борьба за существование

Ответ: 245.

4. Макроэволюция. Биологический прогресс и регресс.

Задания с объяснениями

1. Снабженный ресничками

2. Состоящий из хитина

3. На который не действует пищеварительный сок

4. Защищенный от воздействия среды тонким слоем воска

2. Макроэволюция, в отличие от микроэволюции, ведет к

1. Усилению конкуренции существующих видов

2. Образованию новых видов растений и животных

3. Ослаблению действия движущих сил эволюции

4. Образованию крупных таксономических групп

Объяснение: микроэволюция ведет в образованию новых видов (то есть мелких таксономических групп), а макроэволюция относится к образованию крупных таксономических групп. Правильный ответ - 4.

3. Способность к размножению на суше в процессе эволюции хордовых животных впервые появилась у

1. Земноводных

2. Пресмыкающихся

3. Птиц

4. Млекопитающих

Объяснение: последней группой животных, которой для размножения нужна вода, являются земноводные (что связано с их названием), а рептилии уже полностью выбрались из воды на твердую почву. Правильный ответ - 2.

4. Увеличение численности вида в природе свидетельствует о его

1. Биологическом прогрессе

2. Развитии по пути дегенерации

3. Биологическом регрессе

4. Развитии по пути ароморфоза

Объяснение: в природе, как правило, увеличение численности вида свидетельствует о его прогрессе, так как вследствие этого вид разделится на популяции, из которых разовьются новые виды, более приспособленные к среде (хороший пример - расселение человека по земному шару и сопутствующее это процессу развитие человека). Правильный ответ - 1.

5. Какое эволюционное явление называют дивергенцией?

1. Схождение признаков у неродственных видов

2. Расхождение признаков у родственных видов

3. Приобретение узкой специализации

4. Образование гомологичных органов

Объяснение: дивергенция - расхождение признаков и свойств у первоначально близких групп организмов в ходе эволюции, результат обитания в разных условиях и неодинаково направленного естественного отбора (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F_(%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F)) . Правильный ответ - 2.

6. Пример ароморфоза у млекопитающих - это

1. Теплокровность

2. Гетеротрофное питание

3. Аэробное дыхание

4. Рефлекторная нервная деятельность

Объяснение: ароморфоз - это какой-то качественный скачок в развитии организмов, который приводит к повышению уровня организации. Правильный ответ - 1.

7. Какая группа животных имеет наиболее высокий уровень организации?

1. Костные рыбы

2. Пресмыкающиеся

3. Млекопитающие

4. Земноводные

Объяснение: давайте расположим приведенные группы в порядке повышения уровня их организации: костные рыбы → земноводные → пресмыкающиеся → млекопитающие. Правильный ответ - 3.

8. Эволюционное направление, которое характеризуется проявлением у организмов мелких приспособительных признаков, - это

1. Идиоадаптация

2. Дивергенция

3. Дегенерация

4. Ароморфоз

Объяснение: эволюционное направление, которое характеризуется проявлением у организмов мелких приспособительных признаков, называется идиоадаптацией (это не приводит к повышению уровня организации организмов). Правильный ответ - 1.

1. Повышению их уровня организации

2. Упрощению их уровня организации

3. Обязательной гибели организма хозяина

4. Их вымиранию на особой стадии развития

10. Макроэволюция изучает эволюционные процессы на уровне

1. Популяций

2. Видов

3. Классов

4. Особей

Объяснение: макроэволюция - это эволюционные процесс на уровне крупных систематических групп, среди перечисленных подходит - класс. Правильный ответ - 3.

Задания для самостоятельного решения

1. Хвойные растения широко распространены в настоящее время, так как

1. Среди них нет травянистых форм

2. Они имеют видоизмененные побеги - шишки и семена

3. В их цикле развития преобладает гаметофит

4. Они приобрели в процессе эволюции сосуды

Ответ: 2.

2. Частные морфологические изменения, обеспечивающие приспособленность организмов к определенным условиям среды, называют

1. Идиоадаптациями

2. Ароморфозами

3. Конвергенцией

4. Дивергенцией

Ответ: 1.

3. Пресмыкающиеся произошли от

1. Кистеперых рыб

2. Стегоцефалов

3. Ихтиозавров

4. Археоптериксов

Ответ: 2.

4. В процессе эволюции стебель с листьями впервые появился у

1. Водорослей

2. Моховидных

3. Папоротниковидных

4. Плауновидных

Ответ: 2.

5. Развитие небольшого числа пальцев в конечности лошади и страуса служит примером

1. Конвергенции

2. Морфофизиологического прогресса

3. Географической изоляции

4. Экологической изоляции

Ответ: 1

6. Какой тип животных имеет наиболее высокий уровень организации?

1. Кишечнополостные

2. Плоские черви

3. Кольчатые черви

4. Круглые черви

Ответ: 3.

7. Какие особенности появились у земноводных в процессе эволюции в связи с выходом на сушу?

1. Барабанная перепонка и веки

2. Перепонки между пальцами ног

3. Наружное оплодотворение

4. Покровительственная окраска

Ответ: 1.

8. Верны ли следующие суждения о путях эволюции?

А. Сокращение численности вида венерина башмачка - пример его развития по пути дегенерации.

Б. Расширение ареала вида, увеличение его численности - свидетельство его развития по пути дивергенции.

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Ответ: 4.

9. Верны ли следующие суждения о направлениях эволюции?

А. Возникновение разнообразия видов млекопитающих, освоение ими разных сред обитания - пример идиоадаптации.

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Ответ: 2.

10. Какой орган в процессе эволюции растений впервые появился у папоротников?

1. Стебель

2. Лист

3. Корень

4. Цветок

Ответ: 3.

11. Какой из перечисленных показателей не характеризует биологический прогресс?

1. Экологическое разнообразие

2. Забота о потомстве

3. Широкий ареал

4. Высокая численность

Ответ: 2.

12. Возрастание численности серой вороны в антропогенном ландшафте - пример

1. Биологического прогресса

2. Дегенерации

3. Ароморфоза

4. Биологического регресса

Ответ: 1.

13. Наиболее ранней группой растений, совершившей в истории Земли переход из водной в наземно-воздушную среду обитания, стали

1. Древовидные папоротники

2. Бурые водоросли

3. Зеленые мхи

4. Псилофиты

Ответ: 4.

14. Верны ли следующие суждения о путях эволюции?

А Возникновение крылышек и парашютиков у плодов растений, распространяющихся с помощью ветра, - это пример идиоадаптаций.

Б. Расширение ареала вида, увеличение его численности - свидетельство его биологического прогресса.

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Ответ: 3.

15. Верны ли следующие суждения о направлениях эволюции?

А. Ароморфозы - это приспособления организмов к окружающей среде, открывающие перед ними возможность прогрессивного развития без принципиальной перестройки биологической организации.

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Ответ: 2.

16. Верны ли следующие суждения о путях эволюции?

А. Освоение новых сред обитания организмами всегда сопровождается повышением их уровня организации.

Б. Развитие вида по пути биологического прогресса зависит от увеличения его генетической неоднородности, усиления обмена генетическим материалом.

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Ответ: 2.

17. Установите последовательность появления групп хордовых животных в процессе эволюции.

1. Кистеперые рыбы

2. Пресмыкающиеся

3. Стегоцефалы

4. Бесчерепные хордовые

5. Птицы и млекопитающие

Ответ: 41325.

18. Установите последовательность этапов эволюции растений.

1. Возникновение псилофитов

2. Появление многоклеточных водорослей

4. Возникновение папоротниковидных

5. Возникновение покрытосеменных

6. Появление одноклеточных водорослей

Ответ: 621435.

19. Установите, в какой последовательности происходила эволюция позвоночных животных.

1. Птицы

2. Земноводные

3. Пресмыкающиеся

4. Рыбы

Ответ: 4231.

20. Установите последовательность групп растений в порядке их усложнения в процессе эволюции.

2. Водоросли

3. Псилофиты

4. Покрытосеменные

5. Папоротники

Ответ: 23514.

21. Расположите классы позвоночных животных в последовательности, которая отражает усложнение строения их кровеносной системы в процессе эволюции.

1. Земноводные

2. Млекопитающие

3. Костные рыбы

4. Бесчерепные

5. Пресмыкающиеся

Ответ: 43152.

22. Установите последовательность эволюционных процессов на Земле в хронологическом порядке.

1. Возникновение прокариотических клеток

2. Образование коацерватов в воде

3. Возникновение эукариотических клеток

4. Выход организмов на сушу

5. Появление многоклеточных организмов

Ответ: 21354.

23. Установите последовательность процессов при возникновении жизни на Земле.

1. Возникновение ядра в клетке

2. Образование коацерватов

3. Образование наружной мембраны в первичной клетке

4. Образование органических соединений

Ответ: 4231.

24. Какие из перечисленных примеров относят к ароморфозам?

1. Появление однопалых конечностей у лошади

2. Возникновение теплокровности у позвоночных

3. Появление полового размножения

4. Развитие подушечек на пальцах у кошачьих

5. Развитие членистых конечностей у членистоногих

6. Серебристая окраска рыб, обитающих в верхних слоях водоемов

Ответ: 235.

25. Установите, в какой хронологической последовательности появились на Земле основные группы растений

1. Зеленые водоросли

2. Хвощевидные

3. Семенные папоротники

4. Риниофиты

Ответы: 14325.

26. Какие из перечисленных примеров относят к идиоадаптациям?

1. Наличие воскового налета на листьях клюквы

2. Яркая сочная мякоть у плодов черники

3. Наличие млечных желез у млекопитающих

4. Появление полной перегородки в сердце у птиц

5. Уплощенная форма тела у скатов

6. Двойное оплодотворение у покрытосеменных растений

Ответ: 125.

27. Установите последовательность появления ароморфозов в эволюции позвоночных животных

1. Развитие двухкамерного сердца

2. Развитие детеныша в матке

3. Внутреннее оплодотворение

4. Легочное дыхание

Ответ: 1342.

28. Укажите признаки общей дегенерации у животных

1. Общий подъем организации

2. Снижение интенсивности деятельности

3. Понижение уровня организации

5. Приспособления частного характера

6. Упрощение нервной системы в связи с сидячим образом жизни

Ответ: 346.

29. Установите последовательность возникновения групп беспозвоночных животных в процессе исторического развития

1. Плоские черви

2. Одноклеточные животные

3. Кишечнополостные

4. Кольчатые черви

5. Колониальные одноклеточные организмы

6. Членистоногие

Ответ: 253146.

30. Расположите животных в последовательности, которая отражает усложнение строения их сердца в процессе эволюции

1. Окунь

2. Собака

3. Ящерица

4. Лягушка

Ответ: 1432.

31. Установите последовательность появления ароморфозов в эволюции позвоночных животных

1. Появление трехкамерного сердца

2. Появление альвеолярных легких

3. Развитие эмбриона в яйце

4. Наружное оплодотворение

Ответ: 4132.

32. Примеры ароморфозов у растений -

1. Наличие двойного оплодотворения у цветковых растений

2. Образование корней у папоротникообразных

3. Снижение испарения путем образования воскового налета на листьях

4. Усиление опушенности листьев у покрытосеменных растений

5. Защита семян в плодах у покрытосеменных растений

6. Сокращение срока вегетации у растений, произрастающих в суровом климате

Ответ: 125.

5. Происхождение и эволюция человека.

Задания с объяснениями

1. Трудовая деятельность, мышление, речь, сыгравшие большую роль в развитии предков человека, относятся к факторам эволюции

1. Социальным

2. Биологическим

3. Антропогенным

4. Биотическим

Объяснение: все перечисленные свойства отличают человека от животных, а только у людей есть социальность (хотя зачатки социальности есть и у животных: пчелы, муравьи, многие млекопитающие, но это развито не в такой степени, как у людей). Правильный ответ - 1.

2. Какая из перечисленных форм человека принадлежит к современным людям?

1. Кроманьонец

2. Питекантроп

3. Автралопитек

4. Синантроп

Объяснение: самым современным из перечисленных предков человека является кроманьонец, так его останки были найдены на территории Европы и выглядел уже очень похоже на современного человека.

Правильный ответ: 1.

3. О единстве, родстве человеческих рас свидетельствует

1. Их приспособленность к жизни в разных климатических условиях

2. Одинаковый набор хромосом, сходство их строения

3. Их расселение по всему земному шару

4. Их способность преобразовывать окружающую среду

Объяснение: самым надежным и верным методом проверки родства определенных видов или отнесение разных рас к одному виду является генетический метод. Правильный ответ - 2.

4. Наличие хвоста у зародыша человека на ранней стадии развития свидетельствует о

1. Возникших мутациях

2. Проявлении атавизма

3. Нарушении развития плода в организме

4. Происхождении человека от животных

Объяснение: по биогенетическому закону Геккеля-Мюллера: онтогенез - повторение филогенеза, то есть каждый организм в своем развитии повторяет все стадии, через которые прошли его предки, чтобы достичь определенной ступени эволюционной лестницы. Правильный ответ - 4.

5. Какой отбор сохраняет видовые признаки современного человека?

1. Движущий

2. Стабилизирующий

3. Массовый

4. Методический

Объяснение: отбор, направленный на сохранение особей со средним проявлением признака, называется стабилизирующим (он как бы стабилизирует популяцию). Правильный ответ - 2.

6. У предков человека прямохождение способствовало формированию

1. Сводчатой стопы

2. Пятипалой конечности

3. Мозгового отдела черепа

4. Плечевого пояса

Объяснение: при появлении прямохождения у предков человека сместился центр тяжести (к тазу), в связи с этим нагрузка на ноги (стопы) стала намного больше, поэтому и образовался свод стопы. Правильный ответ - 1.

7. Для монголоидной расы людей характерны

1. Черные прямые волосы, выступающие скулы

2. Карие глаза, волнистые волосы

3. Темная кожа, высокий рост

4. Темные глаза, толстые губы

Объяснение: рассмотрим представителя монголоидной расы:

Как мы видим, оба представителя имеют черные прямые волосы, узкие глаза и выступающие скулы. Правильный ответ - 1.

Задания для самостоятельного решения

1. Верны ли суждения о доказательствах происхождения человека?

А. К доказательствам происхождения человека от животных относят усиление обмена веществ и увеличение объема лицевого отдела черепа.

Б. О происхождении человека от животных свидетельствует наличие у него рудиментов и атавизмов.

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Ответ: 2.

2. Фенотипические признаки людей монголоидной расы формировались как приспособления к жизни в условиях

1. Южного полушария

2. Открытых ландшафтов

3. Тропических лесов

4. Таёжной зоны

Ответ: 2.

3. В формировании каких функциональных способностей человека имели значение социальные факторы?

1. Улавливание звуков разной частоты

2. Восприятие объемности пространства

3. Поддержание равновесия тела

4. Создание орудий труда

Ответ: 4.

4. В головном мозге человека, в отличие от других млекопитающих, в процессе эволюции появляются центры

1. Речевые

2. Обоняния и вкуса

3. Слуха и зрения

4. Координации движений

Ответ: 1.

5. Социальная природа человека проявляется в

1. Создании письменности

2. Формировании пятипалых конечностей

3. Наличии коры больших полушарий

4. Образовании условных рефлексов

Ответ: 1.

6. В эволюции человека начальные вехи развития искусства обнаружены среди

1. Неандертальцев

2. Кроманьонцев

3. Австралопитеков

4. Питекантропов

Ответ: 2.

7. Человека сближает с человекообразными обезьянами

1. Абстрактное мышление

2. Стадный образ жизни

3. Сходство групп крови

4. Способность к трудовой деятельности

Ответ: 3.

8. Верны ли следующие суждения о происхождении человека, факторах его эволюции?

А. В процессе антропогенеза членораздельная речь впервые появилась у австралопитеков.

Б. Биологические факторы антропогенеза - общественный образ жизни и трудовая деятельность.

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Ответ: 4.

9. Установите хронологическую последовательность таксонов, используемых в систематике человека, начиная с наиболее крупного

1. Семейство гоминиды

2. Отряд приматы

3. Тип хордовые

4. Род человек

5. Класс млекопитающие

Ответ: 35214.

10. Установите хронологическую последовательность антропогенеза

1. Человек умелый

2. Человек прямоходящий

3. Дриопитек

4. Человек разумный

Ответ: 3124.

11. Человек, в отличие от позвоночных животных,

1. Имеет пять разделов головного мозга

2. Образует различные природные популяции

3. Обладает второй сигнальной системой

4. Может создавать искусственную среду обитания

5. Имеет первую сигнальную систему

6. Может создавать и использовать орудия труда

Ответ: 346.

12. В чем состоит сходство скелета человека и млекопитающих животных?

1. Позвоночник имеет пять отделов

2. Стопа имеет свод

3. Мозговой отдел черепа больше лицевого

4. Имеются парные суставные конечности

5. В шейном отделе семь позвонков

6. Форма позвоночника - S-образная

Ответ: 145.

13. У человека в связи с прямохождением

1. Позвоночник образует четыре плавных изгиба

2. Кости в суставах соединены подвижно

3. Пальцы руки соединены с пястью

4. Пояс нижних конечностей широкий, имеет вид чаши

5. В стопе хорошо выражен свод

6. Большой палец кисти противопоставлен всем остальным

Ответ: 145.

14. Установите последовательность включения орудийной деятельности человека на разных этапах эволюции его предков.

1. Изготовление примитивных механизмов из металла

2. Создание каменных наконечников для стрел

3. Использование естественных предметов природы

4. Изготовление примитивных орудий из камня

Ответ: 3421.

Задания взяты из сборника задания для подготовки к ЕГЭ под редакцией Г. С. Калиновой.

Эволюционное учение

Эволюционное учение (теория эволюции) - наука, изучающая историческое развитие жизни: причины, закономерности и механизмы. Различают микро- и макроэволюцию.

Микроэволюция - эволюционные процессы на уровне популяций, приводящие к образованию новых видов.

Макроэволюция - эволюция надвидовых таксонов, в результате которой формируются более крупные систематические группы. В их основе лежат одинаковые принципы и механизмы.

Развитие эволюционных идей

Гераклит, Эмпидокл, Демокрит, Лукреций, Гиппократ, Аристотель и другие античные философы сформулировали первые представления о развитии живой природы.
Карл Линней верил в сотворение природы богом и постоянство видов, но допускал возможность возникновения новых видов путём скрещивания или под влиянием условий среды. В книге «Система природы» К. Линней обосновал вид как универсальную единицу и основную форму существования живого; каждому виду животных и растений присвоил двойное обозначение, где существительное - название рода, прилагательное - наименование вида (например, Человек разумный); описал огромное количество растений и животных; разработал основные принципы систематики растений и животных и создал их первую классификацию.
Жан Батист Ламарк создал первое целостное эволюционное учение. В работе «Философия зоологии» (1809) он выделил основное направление эволюционного процесса - постепенное усложнение организации от низших форм к высшим. Также он развивал гипотезу о естественном происхождении человека от обезьяноподобных предков, перешедших к наземному образу жизни. Ламарк считал движущей силой эволюции стремление организмов к совершенству и утверждал наследование благоприобретённых признаков. То есть органы, необходимые в новых условиях, в результате упражнения развиваются (шея у жирафа), а ненужные органы вследствие неупражнения атрофируются (глаза у крота). Однако Ламарк не смог вскрыть механизмы эволюционного процесса. Его гипотеза о наследовании приобретённых признаков оказалась несостоятельной, а утверждение о внутреннем стремлении организмов к усовершенствованию - ненаучным.
Чарлз Дарвин создал эволюционную теорию, основанную на понятиях борьбы за существование и естественного отбора. Предпосылка- ми возникновения учения Ч. Дарвина были следующие: накопление к тому времени богатого материала по палеонтологии, географии, геологии, биологии; развитие селекции; успехи систематики; появление клеточной теории; собственные наблюдения учёного во время кругосветного плавания на корабле «Бигль». Свои эволюционные идеи Ч. Дарвин изложил в ряде работ: «Происхождение видов путём естественного отбора», «Изменение домашних животных и культурных растений под влиянием одомашнивания», «Происхождение человека и половой подбор» и др.

Учение Дарвина сводится к следующему:

• каждая особь того или иного вида обладает индивидуальностью (изменчивость);
• черты индивидуальности (хотя и не все) могут передаваться по наследству (наследственность);
• особи производят б‚ольшее количество потомков, чем доживает до половой зрелости и начала размножения, то есть в природе существует борьба за существование;
• преимущество в борьбе за существование остаётся за наиболее приспособленными особями, которые имеют больше шансов оставить после себя потомство (естественный отбор);
• в результате естественного отбора происходит постепенное усложнение уровней организации жизни и возникновение видов.

Факторы эволюции по Ч. Дарвину - это

• наследственность,
• изменчивость,
• борьба за существование,
• естественный отбор.

Наследственность - способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки (особенности строения, развития, функции).
Изменчивость - способность организмов приобретать новые признаки.
Борьба за существование - весь комплекс взаимоотношений организмов с условиями окружающей среды: с неживой природой (абиотическими факторами) и с другими организмами (биотическими факторами). Борьба за существование не является «борьбой» в прямом смысле слова, фактически это стратегия выживания и способ существования организма. Различают внутривидовую борьбу, межвидовую борьбу и борьбу с неблагоприятными факторами окружающей среды. Внутривидовая борьба - борьба между особями одной популяции. Всегда идёт очень напряжённо, так как особи одного вида нуждаются в одних и тех же ресурсах. Межвидовая борьба - борьба между особями популяций разных видов. Идёт, когда виды конкурируют за одни и те же ресурсы либо когда они связаны отношениями типа «хищник – жертва». Борьба с неблагоприятными абиотическими факторами среды особенно проявляется при ухудшении условий среды; усиливает внутривидовую борьбу. В борьбе за существование выявляются наиболее приспособленные к данным условиям обитания особи. Борьба за существование ведёт к естественному отбору.
Естественный отбор - процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями.

На основе дарвинизма перестроились все биологические и многие другие естественные науки.
В настоящее время наиболее общепризнанной является синтетическая теория эволюции (СТЭ) . Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и СТЭ дана в таблице.

Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и синтетической теории эволюции (СТЭ)

Признаки	Эволюционная теория Ч. Дарвина	Синтетическая теория эволюции (СТЭ)
Основные результаты эволюции	1) Повышение приспособленности организмов к условиям среды; 2) повышение уровня организации живых существ; 3) увеличение многообразия организмов
Единица эволюции	Вид	Популяция
Факторы эволюции	Наследственность, изменчивость, борьба за существование, естественный отбор	Мутационная и комбинативная изменчивость, популяционные волны и дрейф генов, изоляция, естественный отбор
Движущий фактор	Естественный отбор
Трактовка термина естественный отбор	Выживание более приспособленных и гибель менее приспособленных форм	Избирательное воспроизводство генотипов
Формы естественного отбора	Движущий (и половой как его разновидность)	Движущий, стабилизирующий, дизруптивный

Возникновение приспособлений. Каждое приспособление вырабатывается на основе наследственной изменчивости в процессе борьбы за существование и отбора в ряду поколений. Естественный отбор поддерживает только целесообразные приспособления, которые помогают организму выживать и оставлять потомство.
Приспособленность организмов к среде не абсолютна, а относительна, так как условия среды обитания могут изменяться. Доказательством этого служат многие факты. Например, рыбы прекрасно приспособлены к водной среде обитания, но все эти адаптации совершенно непригодны для других сред обитания. Ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, хорошо заметных ночью, но часто летят на огонь и гибнут.

Элементарные факторы эволюции - факторы, изменяющие частоту аллелей и генотипов в популяции (генетическую структуру популяции).

Выделяют несколько основных элементарных факторов эволюции:
мутационный процесс;
популяционные волны и дрейф генов;
изоляция;
естественный отбор.

Мутационная и комбинативная изменчивость.

Мутационный процесс приводит к возникновению новых аллелей (или генов) и их сочетаний в результате мутаций. В результате мутации возможен переход гена из одного аллельного состояния в другое (А→а) или изменение гена вообще (А→С). Мутационный процесс, в силу случайности мутаций, не обладает направленностью и без участия других факторов эволюции не может направлять изменение природной популяции. Он лишь поставляет элементарный эволюционный материал для естественного отбора. Рецессивные мутации в гетерозиготном состоянии составляют скрытый резерв изменчивости, который может быть использован естественным отбором при изменении условий существования.
Комбинативная изменчивость возникает в результате образования у потомков новых комбинаций уже существующих генов, унаследованных от родителей. Источниками комбинативной изменчивости являются перекрёст хромосом (рекомбинация), случайное расхождение гомологичных хромосом в мейозе, случайное сочетание гамет при оплодотворении.

Популяционные волны и дрейф генов.

Популяционные волны (волны жизни) - периодические и непериодические колебания численности популяции как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Причинами популяционных волн могут быть периодические изменения экологических факторов среды (сезонные колебания температуры, влажности и т. д.), непериодические изменения (природные катастрофы), заселение видом новых территорий (сопровождается резкой вспышкой численности).
В качестве эволюционного фактора популяционные волны выступают в малочисленных популяциях, где возможно проявление дрейфа генов. Дрейф генов - случайное ненаправленное изменение частот аллелей и генотипов в популяциях. В малых популяциях действие случайных процессов приводит к заметным последствиям. Если популяция мала по численности, то в результате случайных событий некоторые особи независимо от своей генетической конституции могут оставить или не оставить потомство, вследствие этого частоты некоторых аллелей могут резко меняться за одно или несколько поколений. Так, при резком сокращении численности популяции (например, вследствие сезонных колебаний, сокращения кормовых ресурсов, пожара и т. д.) среди оставшихся в живых немногочисленных особей могут быть редкие генотипы. Если в дальнейшем численность восстановится за счёт этих особей, то это приведёт к случайному изменению частот аллелей в генофонде популяции. Таким образом, популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала.
Изоляция обусловлена возникновением разнообразных факторов, препятствующих свободному скрещиванию. Между образовавшимися популяциями прекращается обмен генетической информацией, в результате чего начальные различия генофондов этих популяций увеличиваются и закрепляются. Изолированные популяции могут подвергаться различным эволюционным изменениям, постепенно превращаться в разные виды.
Различают пространственную и биологическую изоляцию. Пространственная (географическая) изоляция связана с географическими препятствиями (водные преграды, горы, пустыни и др.), а для малоподвижных популяций и просто с большими расстояниями. Биологическая изоляция обусловлена невозможностью спаривания и оплодотворения (в связи с изменением сроков размножения, строения или других факторов, препятствующих скрещиванию), гибелью зигот (вследствие биохимических различий гамет), стерильностью потомства (в результате нарушения конъюгации хромосом при гаметогенезе).
Эволюционное значение изоляции состоит в том, что она закрепляет и усиливает генетические различия между популяциями.
Естественный отбор. Изменения частот генов и генотипов, вызванные рассмотренными выше факторами эволюции, носят случайный, ненаправленный характер. Направляющим фактором эволюции является естественный отбор.

Естественный отбор - процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными для популяции свойствами.

Отбор действует в популяциях, его объектами являются фенотипы отдельных особей. Однако отбор по фенотипам является отбором генотипов, так как потомкам передаются не признаки, а гены. В результате в популяции происходит увеличение относительного числа особей, обладающих определённым свойством или качеством. Таким образом, естественный отбор - это процесс дифференциального (выборочного) воспроизводства генотипов.
Действию отбора подвергаются не только свойства, повышающие вероятность оставления потомства, но и признаки, которые не имеют прямого отношения к воспроизводству. В ряде случаев отбор может быть направлен на создание взаимоприспособлений видов друг к другу (цветки растений и посещающие их насекомые). Также могут создаваться признаки, вредные для отдельной особи, но обеспечивающие выживание вида в целом (ужалившая пчела гибнет, но, нападая на врага, она сохраняет семью). В целом отбор играет творческую роль в природе, поскольку из ненаправленных наследственных изменений закрепляются те, которые могут привести к образованию новых групп особей, более совершенных в данных условиях существования.
Различают три основные формы естественного отбора: стабилизирующий, движущий и разрывающий (дизруптивный) (табл.).

Формы естественного отбора

Форма	Характеристика	Примеры
Стабилизирующий	Направлен на сохранение мутаций, ведущих к меньшей изменчивости средней величины признака. Действует при относительно постоянных условиях окружающей среды, то есть пока сохраняются условия, повлёкшие образование того или иного признака или свойства.	Сохранение у насекомоопыляемых растений размеров и формы цветка, так как цветки должны соответствовать размерам тела насекомого-опылителя. Сохранение реликтовых видов.
Движущий	Направлен на сохранение мутаций, изменяющих среднюю величину признака. Возникает при изменении условий окружающей среды. Особи популяции имеют некоторые отличия по генотипу и фенотипу, и при длительном изменении внешней среды преимущество в жизнедеятельности и размножении может получить часть особей вида с некоторыми отклонениями от средней нормы. Вариационная кривая смещается в направлении приспособления к новым условиям существования.	Возникновение у насекомых и грызунов устойчивости к ядохимикатам, у микроорганизмов - к антибиотикам. Потемнение окраски берёзовой пяденицы (бабочки) в развитых индустриальных районах Англии (индустриальный меланизм). В этих районах кора деревьев становится тёмной из-за исчезновения лишайников, чувствительных к загрязнению атмосферы, а тёмные бабочки менее заметны на стволах деревьев.
Разрывающий (дизруптивный)	Направлен на сохранение мутаций, ведущих к наибольшему отклонению от средней величины признака. Разрывающий отбор проявляется в том случае, если условия среды изменяются так, что преимущество приобретают особи с крайними отклонениями от средней нормы. В результате разрывающего отбора формируется полиморфизм популяции, то есть наличие нескольких, различающихся по какому-либо признаку групп.	При частых сильных ветрах на океанических островах сохраняются насекомые либо с хорошо развитыми крыльями, либо с рудиментарными.

Краткая история эволюции органического мира

Возраст Земли около 4,6 млрд лет. Жизнь на Земле возникла в океане более 3,5 млрд лет назад.
Краткая история развития органического мира представлена в таблице. Филогенез основных групп организмов отражен на рисунке.
Историю развития жизни на Земле изучают по ископаемым останкам организмов или следам их жизнедеятельности. Они встречаются в горных породах разного возраста.
Геохронологическая шкала истории Земли разделена на эры и периоды.

Геохронологическая шкала и история развития живых организмов

Эра, возраст (в млн лет)	Период, продолжительность (в млн лет)	Мир животных	Мир растений	Важнейшие ароморфозы
Кайнозойская, 62–70	Антропоген, 1,5	Современный животный мир. Эволюция и господство человека	Современный растительный мир	Интенсивное развитие коры головного мозга; прямохождение
	Неоген, 23,0 Палеоген, 41±2	Доминируют млекопитающие, птицы, насекомые. Появляются первые приматы (лемуры, долгопяты), позднее парапитеки и дриопитеки. Исчезают многие группы пресмыкающихся, головоногих моллюсков	Широко распространяются цветковые растения, особенно травянистые; сокращается флора голосеменных
Мезозойская, 240	Мел, 70	Преобладают костистые рыбы, первоптицы, мелкие млекопитающие; появляются и распространяются плацентарные млекопитающие и современные птицы; вымирают гигантские пресмыкающиеся	Появляются и начинают доминировать покрытосеменные; сокращаются папоротники и голосеменные	Возникновение цветка и плода. Появление матки
	Юра, 60	Господствуют гигантские пресмыкающиеся, костистые рыбы, насекомые, головоногие моллюски; появляется археоптерикс; вымирают древние хрящевые рыбы	Господствуют современные голосеменные; вымирают древние голосеменные
	Триас, 35±5	Преобладают земноводные, головоногие моллюски, травоядные и хищные пресмыкающиеся; появляются костистые рыбы, яйцекладущие и сумчатые млекопитающие	Преобладают древние голосеменные; появляются современные голосеменные; вымирают семенные папоротники	Появление четырёхкамерного сердца; полное разделение артериального и венозного кровотока; появление теплокровности; появление молочных желёз
Палеозойская, 570
	Пермь, 50±10	Господствуют морские беспозвоночные, акулы; быстро развиваются пресмыкающиеся и насекомые; возникают зверозубые и травоядные пресмыкающиеся; вымирают стегоцефалы и трилобиты	Богатая флора семенных и травянистых папоротников; появляются древние голосеменные; вымирают древовидные хвощи, плауны и папоротники	Образование пыльцевой трубки и семени
	Карбон, 65±10	Доминируют земноводные, моллюски, акулы, двоякодышащие рыбы; появляются и быстро развиваются крылатые формы насекомых, пауки, скорпионы; возникают первые пресмыкающиеся; заметно уменьшаются трилобиты и стегоцефалы	Обилие древовидных папоротникообразных, образующих «каменноугольные леса»; возникают семенные папоротники; исчезают псилофиты	Появление внутреннего оплодотворения; появление плотных оболочек яйца; ороговение кожи
	Девон, 55	Преобладают панцирные, моллюски, трилобиты, кораллы; появляются кистепёрые, двоякодышащие и лучепёрые рыбы, стегоцефалы	Богатая флора псилофитов; появляются мхи, папоротниковидные, грибы	Расчленение тела растений на органы; преобразование плавников в наземные конечности; появление органов воздушного дыхания
	Силур, 35	Богатая фауна трилобитов, моллюсков, ракообразных, кораллов; появляются панцирные рыбы, пер вые наземные беспозвоночные (многоножки, скорпионы, бескрылые насекомые)	Обилие водорослей; растения выходят на сушу - появляются псилофиты	Дифференцировка тела растений на ткани; разделение тела животных на отделы; образование челюстей и поясов конечностей у позвоночных
Ордовик, 55±10 Кембрий, 80±20	Преобладают губки, кишечнополостные, черви, иглокожие, трилобиты; появляются бесчелюстные позвоночные (щитковые), моллюски	Процветание всех отделов водорослей
Протерозойская, 2600		Широко распространены простейшие; появляются все типы беспозвоночных, иглокожих; появляются первичные хордовые - подтип Бесчерепные	Широко распространены сине-зелёные и зелёные водоросли, бактерии; появляются красные водоросли	Появление двусторонней симметрии
Архейская, 3500		Возникновение жизни: прокариоты (бактерии, сине-зелёные водоросли), эукариоты (простейшие), примитивные много-клеточные		Появление фотосинтеза; появление аэробного дыхания; появление эукариотических клеток; появление полового процесса; появление многоклеточности