Происхождение жизни - одна из трех важнейших мировоззренчес­ких проблем наряду с проблемой происхождения нашей Вселенной и проблемой происхождения человека.

Попытки понять, как возникла и развивалась жизнь на Земле, были предприняты еще в глубокой древности. В античности сложи­лись два противоположных подхода к решению этой проблемы. Первый, религиозно-идеалистический, исходил из того, что возникнове­ние жизни на Земле не могло осуществиться естественным, объектив­ным, закономерным образом; жизнь является следствием божествен­ного творческого акта (креационизм), и потому всем существам свойственна особая, независимая от материального мира «жизнен­ная сила» (vis vitalis), которая направляет все процессы жизни (вита­лизм). В основе второго, материалистического подхода лежало пред­ставление о том, что под влиянием естественных факторов живое может возникнуть из неживого, органическое из неорганического. Несмотря на свою примитивность. Первые исторические формы кон­цепции самозарождения сыграли прогрессивную роль в борьбе с креационизмом.

Идея самозарождения получила широкое распространение в сре­дневековье и эпоху Возрождения, когда допускалась возможность самозарождения не только простых, но и довольно высокоорганизованных существ, даже млекопитающих (например, мышей из тря­пок). Например, в трагедии В. Шекспира «Антоний и Клеопатра» Леонид говорит Марку Антонию: «Ваши египетские гады заводятся в грязи от лучей вашего египетского солнца. Вот, например, кро­кодил...» *. Известны попытки Парацельса разработать рецепты ис­кусственного человека (гомункулуса).

* Шекспир В. Полн. собр. соч.: В 8 т. М., 1960. Т. 7. С. 157.

Невозможность произвольного зарождения жизни была доказана целым рядом опытов. Итальянский ученый Ф. Реди эксперименталь­но доказал невозможность самозарождения сколько-нибудь сложных животных. Применение микроскопа в биологических исследованиях способствовало открытию большого разнообразия одноклеточных организмов. На этой основе вновь возродились старые идеи произ­вольного самозарождения простейших существ. Окончательно вер­сия о самозарождении была развенчана Л. Пастером в середине XIX в. Пастер показал, что не только в запаянном сосуде, но и неза­крытой колбе с длинной S-образной горловиной хорошо прокипяченный бульон остается стерильным, потому что в колбу через такую горловину не могут проникнуть микробы. Так было доказано, что в наше время какой бы то ни было новый организм может появиться только от другого живого существа.

Появление жизни на Земле пытались объяснить и занесением ее из других космических миров. В 1865 г. немецкий врач Г. Рихтер выдвинул гипотезу космозоев (космических зачатков), в соответст­вии с которой жизнь является вечной и зачатки, населяющие миро­вое пространство, могут переноситься с одной планеты на другую. Эта гипотеза была поддержана многими выдающимися учеными XIX в. - У. Томсоном, Г. Гельмгольцем и др. Сходную гипотезу в 1907 г. выдвинул известный шведский естествоиспытатель С, Аррениус. Его гипотеза получила название панспермии: во Вселенной вечно существуют зародыши жизни, которые движутся в космичес­ком пространстве под давлением световых лучей; попадая в сферу притяжения планеты, они оседают на ее поверхности и закладывают на этой планете начало живого.

Естествознание XX в. сделало шаг вперед в изучении жизни, ее проявлений на Земле и за ее пределами. Такие отрасли знаний, как биохимия, биофизика, генетика, молекулярная биология, космичес­кая биохимия и др., намного расширили представления о сущности земной жизни, о возможности существования подобных явлений вне пределов нашей планеты. Сейчас уже определенно выяснено, что «азбука» живого сравнительно проста: в любом существе, живущем на Земле, присутствует 20 аминокислот, пять оснований, два углевода и один фосфат. Существование небольшого числа одних и тех же моле­кул во всех живых организмах убеждает нас, что все живое должно иметь единое происхождение.

Отрицание возможности самозарождения жизни в настоящее время не противоречит представлениям о принципиальной возмож­ности развития органической природы и жизни в прошлом из неор­ганической материи. На определенной стадии развития материи жизнь может возникнуть как результат естественных процессов, со­вершающихся в самой материи. Кроме того, элементарные химичес­кие процессы на начальных этапах возникновения и развития жизни могли происходить не только на Земле, но и в других частях Вселен­ной и в различное время. Поэтому не исключается возможность зане­сения определенных предпосылочных факторов жизни на Землю из Космоса. Однако в изученной пока человеком части Вселенной толь­ко на Земле они привели к формированию и расцвету жизни.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Концепции современного естествознания

В м найдыш.. концепции современного естествознания гардарики найдыш..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Твитнуть

Все темы данного раздела:

Концепции современного естествознания
Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по гуманитарным специальностям

Найдыш В.М
Н20 Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. -- М.:Гардарики,2001.-476с. ISBN 5-8297-0001-8 (в пер.) Естествознание, являясь основой всякого знания, в

Естествознание как отрасль научного познания
Наука - это один из древнейших, важнейших и сложнейших компонентов человечес­кой культуры. Это и целый многообразный мир человеческих знаний, который позво­ляет человеку преобразовы

Понятие культуры
Культура - одна из важнейших характеристик человеческой жизне­деятельности. Каждый индивид представляет собой сложную биосо­циальную систему, функционирующую за счет взаимодействия

Материальная и духовная культура
Понятие культуры очень широкое. Оно охватывает по сути бесконеч­ное множество самых разнообразных вещей и процессов, связанных с деятельностью человека и ее результатами. Многообраз

Наука как компонент духовной культуры
Наука является одним из важнейших основных компонентов духов­ной культуры. Ее особое место в духовной культуре определяется значением познания в способе бытия человека в мире, в пра

Структура естественно-научного познания
Понятие метода и методологии. Большую роль в научном познании играет научный метод. Чтобы понять, что такое научный метод, рассмотрим сначала, что такое метод вообщ

Накопление рациональных знаний в системе первобытного сознания
Как мы уже отмечали, наука - это определенная историческая форма незнания. Она складывается в древнегреческой цивилизации в первом тысячелетии до н.э. как результат длительного разв

Повседневное, стихийно-эмпирическое знание
Первобытное обыденное, повседневное сознание было достаточно емким по содержанию. Оно включало очень много конкретных зна­ний о той среде, в которой человек жил, боролся за свое сущ

Зарождение счета
Одна из особенностей развития первобытного сознания - формиро­вание способности отражать и выражать количественные характе­ристики действительности. Становление категории количества

Мифология
Мифологическая картина мира. Высшим уровнем первобытного сознания являлась мифология. Мифология - это некоторый «дотеортический» способ обобщения, систематизации ст

Неолитическая революция
В X-IX тыс. до н.э. наметился переход к качественно новому этапу развития каменного века, получившему название неолита - нового каменного века. Неолит характеризуется прежде всего з

Рационализация форм деятельности и общения
Присваивающее хозяйство задавало тот тип отношения человека к миру, при котором человек являлся только пассивным потребителем даров природы, по сути, выступал лишь одним из звеньев

Возникновение письменности
Грандиозным по своей исторической значимости и последствиям событием было возникновение письменности. Письменность по сравнению с речью - принципиально новое средство общения, позво

От Мифа к Логосу (Науке)
В эпоху классообразования и раннеклассовых обществ духовная культура находится в состоянии перехода от мифологического первобытного мышления к новому историческому типу культуры. Ра

Географические знания
Рост населения, его подвижности, динамизма образа жизни, укрепле­ние племенных союзов, развитие военного дела, политический и военный экспансионизм, развитие обмена, торговли - все

Биологические, медицинские и химические знания
Становление производящего хозяйства (земледелия и скотоводства) стимулировало и развитие биологических знаний. Прежде всего это связано с доместикацией, имевшей колоссальное значени

Астрономические знания
Осознание связи небесных явлений и сезонов года. Развитие астрономических знаний в рассматриваемую эпоху определялось в первую очередь потребностями совершенствован

Математические знания
В рассматриваемую эпоху математические знания развивались в следующих основных направлениях. Во-первых, расширяются пределы считаемых предметов, появляются словесные обозна

Создание первой естественно-научной картины мира в древнегреческой культуре
Античная цивилизация - величайшее и прекраснейшее явление в истории человече­ства. Невозможно переоценить роль и значение античной цивилизации, ее заслуги перед всемирно-исторически

Культурно-исторические особенности древнегреческой цивилизации
Расцвет эллинской культуры и формирование античной цивилиза­ции I тыс. до н.э. были подготовлены предшествующим двухтысячелетним развитием протогреческих и раннегреческих племен в э

От Хаоса к Космосу
Переход к научному познанию мира предполагал выработку качественно нового (по сравнению с мифологическим) представления о мире. В таком немифологическом мире существуют не антропомо

Категория субстанции
Непосредственно возникновение европейской науки принято связывать с милетской школой, названной так потому, что первые ученые Древней Греции были жителями города Милет, расположенно

Пифагорейский союз
В конце VI в. до н.э. центр научной мысли Древней Греции перемещается с востока средиземноморского мира на его запад - на побережие Южной Италии и Сицилии, где греки основали свои к

Математические и естественно-научные достижения пифагореизма
При всей противоречивости пифагореизма (а может быть, благодаря ей) пифагорейская школа внесла величайший вклад в развитие кон­кретно-научного познания. Прежде всего это касается ма

Великое открытие элеатов
Особое место в истории античной культуры занимает элейская школа. Представителям ее принадлежит великое открытие - наличие противоречия между двумя картинами мира в сознании человек

Атомистическая программа
Одной из вершин античной культуры являлось атомистическое уче­ние Демокрита, основоположника античного материализма. Жизнь Демокрита - образец глубокой преданности науке, познанию м

Математическая программа
Если Демокрит решает сформулированное элеатами противоречие в духе первичности и единственности чувственной реальности, то Платон считает логически допустимым другой путь. Противоре

Физика и космология Аристотеля
Один из важнейших итогов развития древнегреческой культуры - разработка первой естественно-научной картины мира. Она сложи­лась в результате синтеза следующих отраслей познания: фил

Учение Аристотеля о материи и форме
Аристотель - величайший древнегреческий философ, мыслитель, ученый; учитель и наставник Александра Македонского. Аристоте­левское учение явилось грандиозным универсальным синтезом в

Космология Аристотеля
Каждый первоэлемент имеет свое место. В центре мира находится элемент земли, который образует нашу планету. Земля является цент­ром Вселенной, она неподвижна и имеет сферическую фор

Основные представления аристотелевской механики
Историческая заслуга Аристотеля перед естествознанием состоит и том, что он стал основателем системы знаний о природе - физики. Центральное понятие аристотелевской физики - понятие

Культура эллинизма
В Вавилоне 10 июня 323 г. до н.э. от ран и болезней скончался Александр Македонский, который создал за двенадцать с половиной лет царствования и непрерывных завоевательных походов г

Александрийская математическая школа
В древнегреческой культуре обстоятельное развитие получила преж­де всего математика. Уже в V-IV вв. до н.э. в древнегреческой мате­матике были разработаны геометрическая алгебра, те

Развитие теоретической и прикладной механики
Теоретическая механика. Из трех составных частей механики (ста­тика, кинематика, динамика) в древнегреческий период наиболее обстоятельно была разработана статика (

Становление математической астрономии
Предпосылки теоретизации астрономии. Требование «спасения явлений». Развитие древнегреческой астрономии шло по пути, во-первых, накопления эмпирических наблюдательн

Геоцентрическая система Птолемея
Благодаря Гиппарху астрономия становилась точной математической наукой, что позволяло приступить к созданию универсальной тематической теории астрономических явлений. За решение это

Античные толкования проблемы происхождения и развития живого
Особо следует сказать о развитии биологических знаний в античности. Здесь достижения не были столь выдающимися, как в астрономии и математике, но тем не менее значительный прогресс

Биологические воззрения Аристотеля
Аристотелю были глубоко чужды представления Эмпедокла об органическом мире и его происхождении. Мировоззрение Аристотеля проникнуто телеологизмом и отрицанием эволюционизма. При это

Накопление рациональных биологических знаний в античности
Наряду с формированием умозрительных схем о происхождении живого античность постепенно накапливает эмпирические биологические знания, формирует концептуальный аппарат протобиологии.

Античные представления о происхождении человека
Задумывалась античность и над проблемой происхождения человека. В эпоху первобытного и раннеклассового общества, интересуясь своим прошлым, человек представлял его в виде генеалогич

Упадок античной науки
В первые века нашей эры обострились социально-экономические, политические и культурные противоречия, свойственные рабовла­дельческой формации. Римская империя в V в. н.э. распалась

Естествознание в эпоху средневековья
Эпоха феодального средневековья качественно отличается от античной. Значительные изменения произошли в сферах деятельности, общения людей, в системе духов­ной культуры. Дея

Доминирование ценностного над познавательным
Привязанность к земле, малая подвижность населения, подчинен­ность образа жизни ритмике природных процессов, слабость связей общения - все это определяло значительную слитность чело

Отношение к познанию природы
Выделяя себя из природы, но не противопоставляя себя ей, средневековый человек не сформулировал еще своего отношения к природе как самостоятельной сущности. В качестве определяющего

Особенности познавательной деятельности
Хотим мы этого или нет, но познание мира, производство нового знания - историческая необходимость. Поэтому и в консервативном средневековом феодальном обществе складываются традиции

Естественно-научные достижения средневековой арабской культуры
По-разному сложились исторические судьбы Западной и Восточной Римской империи. Социально-экономический и культурный уровень стран Восточного Средиземноморья, Ближнего Востока (больш

Математические достижения
Арабы существенно расширили античную систему математических знаний. Они заимствовали из Индии и широко использовали десятичную позиционную систему счисления. Она проникла по караван

Физика и астрономия
Из разделов механики наибольшее развитие получила статика, чему способствовали условия экономической жизни средневекового Вос­тока. Интенсивное денежное обращение и торговля,

Становление науки в средневековой Европе
К концу XII - началу XIII в. обозначился застой в социально-экономи­ческом и культурном развитии ближневосточных стран. Страны же Западной Европы, напротив, стали «обгонять» мусульм

Физические идеи средневековья
В период позднего средневековья (XIV-XV вв.) постепенно осуществляется пересмотр основных представлений античной естественно-­научной картины мира и складываются предпосылки для соз

Алхимия как феномен средневековой культуры
Алхимия складывалась в эпоху эллинизма на основе слияния приклад­ной химии египтян с греческой натурфилософией, мистикой и аст­рологией (золото соотносили с Солнцем, серебро - с Лун

Религиозная трактовка происхождения человека
В области биологии средневековье не дало новых идей. При этом многие античные достижения были либо утеряны, либо переинтерпретированы в религиозном духе. Особенно это касается таких

Историческое значение средневекового познания
Историческая роль средневекового сознания состояла не в поиске новых рациональных форм знания, отражающих объективные законы природы, а в пролиферации, умножении связей и отношений

Познание природы в эпоху возрождения
Новый величайший переворот в системе культуры происходит в эпоху Возрождения, которая охватывает XIV - начало XVII в. Эпоха Возрождения - эпоха становления капиталистических отношен

Ренессанская мировоззренческая революция
В эпоху Возрождения была проведена основная мыслительная рабо­та, подготовившая возникновение классического естествознания. Это стало возможным благодаря мировоззренческой революции

Зарождение научной биологии
Стихийно-эмпирическое накопление знаний о мире органических явлений длилось тысячелетиями. Но долгое время знания о биологических явлениях не выделялись из общей совокупности знаний

Гелиоцентрическая система мира
В эпоху раннего средневековья в Европе безраздельно господствовалa библейская картина мира. Затем она сменилась догматизирован­ным аристотелизмом и геоцентрической системой Птолемея

Картезианская физика
Огромное влияние на развитие теоретической мысли в физике ХVII в. оказал великий французский мыслитель и ученый Рене Де­карт (Картезий). Критически пересмотрев старую схоластическую

Новые идеи в динамике Солнечной системы
Ученые XVII в. внесли свой вклад в развитие предпосылок классичес­кой механики. Весьма значительной была роль парижского астроно­ма Ж.Б. Буйо, который высказал в своей книге (1645)

Ньютонианская революция
Результаты естествознания XVII в. обобщил Исаак Ньютон. Именно он завершил постройку фундамента нового классического естество­знания. Вразрез с многовековыми традициями в науке Ньют

Создание теории тяготения
С именем Ньютона связано открытие или окончательная формули­ровка основных законов динамики: закона инерции; пропорциональ­ности между количеством движения mv и движущей силой

Корпускулярная теория света
Оптика - важнейшая часть физики, более «молодая», чем механика. Начало научной оптики связано с открытием законов отражения и преломления света в начале XVII в. (В. Снеллиус, Р. Дек

Космология Ньютона
Несмотря на свой знаменитый девиз «Гипотез не измышляю!», Нью­тон как мыслитель крупнейшего масштаба не мог не задумываться и над общими проблемами мироздания. Так, в частности, он

Изучение магнитных и электрических явлений в XVII в
Но XVII в. - это не только время радикальных революционных преобразований в механике и астрономии. В XVII в. начинается сис­тематическое изучение магнитных и электрических явлений,

Принцип дальнодействия
Но как это обычно бывает, большинство последователей Ньютона нередко отходили от его подлинно глубоких идей, забыв или вовсе не зная о его осторожных и тонких замечаниях. В XVIII в.

Теория теплорода
Если силы тяготения действуют между всеми материальными телами, то магнитными силами обладает только железо в намагниченном состоянии, а электрические силы присущи многим телам, но

Развитие учения об электричестве и магнетизме в XVIII в
В первой половине XVIII в. были получены качественно новые ре­зультаты в области изучения электрических явлений. Так, в 1729 г. англичанин С. Грей открыл явление электрической прово

Волновая теория света
Интерес к оптическим проблемам в начале XIX в. был продиктован развитием учения об электричестве, химии и паротехнике. Казалось очень вероятным, что в природе теплоты, света и элект

Проблема эфира
Любая новая теория, решая одни проблемы, вместе с тем ставит и ряд новых. Так случилось и с волновой теорией света. В отличие от корпускулярной волновая теория света должна была реш

Возникновение полевой концепции
Для физика начала XIX в. не существовало понятия о поле как реаль­ной среде, являющейся носителем определенных сил. Но в первой половине XIX в. началось становление континуальной, п

Закон сохранения и превращения энергии
В первой половине XIX в. постепенно вызревает и утверждается идея единства различных типов физических процессов, их взаимного пре­вращения. Изучение процесса превращения теплоты в р

Концепции пространства и времени
В обосновании классической механики большую роль играли введен­ные И. Ньютоном понятия абсолютного пространства и абсолютно­го времени. Эти понятия лежат в основании субстанциальной

Создание внегалактической астрономии
В течение столетий астрономия развивалась как наука о Солнечной системе, а мир звезд оставался целиком загадочным. Только в XVIII в. обозначился переход астрономии к изучению мира з

Формирование идеи развития природы
Идея развития природы - это представление о том, что природа в ходе непрерывного движения и изменения своих форм с течением времени образует (либо сама, либо с помощью надприродных,

Идея развития в астрономии
Идею развития природы внес в новоевропейскую науку Р. Декарт в своей космогонии (см. 6.2.2). Декарт отвергал библейскую догму о происхождении мира в шесть дней и создал теоретическу

Космогония И. Канта
Исходная позиция Канта - несогласие с выводом Ньютона о необхо­димости божественного «первотолчка» для возникновения орби­тального движения планет. По Канту, происхождение тангенциа

От алхимии к научной химии
Во второй половине XVII в. алхимическая традиция постепенно ис­черпывает себя. В течение более чем тысячи лет алхимики исходили из уверенности в неограниченных возможностях превраще

Победа атомно-молекулярного учения
Следующий важный шаг в развитии научной химии был сделан Дж. Дальтоном, ткачом и школьным учителем из Манчестера. Изучая химический состав газов, он исследовал весовые количества ки

Образы, идеи, принципы и понятия биологии XVIII в
Особое место занимает XVIII в. в истории биологии. Именно в XVIII в. в биологическом познании происходит коренной перелом в направлении систематической разработки научных методов по

От концепций трансформации видов к идее эволюции
Начиная с середины XVIII в. концепции трансформизма получили широкое распространение. Их было множество, и различались они представлениями о том, какие таксоны и каким образом могут

Ламаркизм
Ж.Б. Ламарк, ботаник при Королевском ботаническом саде, первый предложил развернутую концепцию эволюции органического мира. Он остро осознавал необходимость формулирования новых тео

Катастрофизм
Иным образом конкретизировалась идея развития в учении катастрофизма (Ж. Кювье, Л. Агассис, А. Седжвик, У. Букланд, А. Мильн-Эдвардс, Р.И. Мурчисон, Р. Оуэн и др.). Здесь идея биоло

Униформизм. Актуалистический метод
В XVIII - первой половине XIX в. была обстоятельно разработана концепция униформизма (Дж. Геттон, Ч. Лайель, М. В. Ломоносов, К. Гофф и др.). Если катастрофизм вводил в теорию разви

Дарвиновская революция
И ламаркизм, и катастрофизм, и униформизм - гипотезы, которые были необходимыми звеньями в цепи развития предпосылок теории естественного отбора, промежуточными формами конкретизаци

Основные черты
Вторая половина XIX в. характеризуется высокими темпами развития всех сложившихся ранее и возникновением новых разделов физики. Особенно быстро развиваются теория теплоты и электрод

Развитие представлений о пространстве и времени
Во второй половине XIX в. физики все чаще анализируют фундамен­тальные основания классической механики. Прежде всего это касает­ся понятий пространства и времени, их ньютоновской тр

Теория электромагнитного поля
К середине XIX в. в тех отраслях физики, где изучались электричес­кие и магнитные явления, был накоплен богатый эмпирический ма­териал, сформулирован целый ряд важных закономерносте

Великие открытия
Конец XIX в. в истории физики отмечен рядом принципиальных открытий, которые привели к научной революции на рубеже XIX-XX вв.: открытие рентгеновских лучей, открытие электрона и уст

Кризис в физике на рубеже веков
С XVII в. в физике и механистической философии массу понимали, как количество материи в теле и рассматривали как основной при­знак материальности. Открытие зависимости массы электр

Утверждение теории эволюции Ч. Дарвина
Нужно определенное время, чтобы новая теория окончательно утвердилась в науке. Процесс утверждения теории есть процесс превра­щения предпосылок теории в ее неотъемлемые компоненты,

Становление учения о наследственности (генетики)
Истоки знаний о наследственности весьма древние. Наследствен­ность как одна из существенных характеристик живого известна очень давно, представления о ней складывались еще в эпоху а

Создание А. Эйнштейном специальной теории относительности
В сентябре 1905 г. в немецком журнале «Annalen der Physik» появи­лась работа А. Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел». Эйнштейн сформулировал основные положения СТО, которая

Принципы и понятия эйнштейновской теории гравитации
Классическая механика и СТО формулируют закономерности физи­ческих явлений только для некоторого достаточно узкого класса инерциальных систем отсчета, не предлагая средств для реаль

Экспериментальная проверка общей теории относительности
Первый успех ОТО, которая стала фундаментом для выявления новых и объяснения известных общих свойств и закономерностей Вселенной, заключался в объяснении открытой еще в 1859 г. (и н

Современное состояние теории гравитациии ее роль в физике
В физике XX в. ОТО сыграла особую и своеобразную роль. Во-первых, она представляет собой новую теорию тяготения, хотя, возможно, и не вполне завершена и не лишена некоторых

Гипотеза квантов
Истоки квантовой физики можно найти в исследованиях процессов излучения тел. Еще в 1809 г. П. Прево сделал вывод, что каждое тело излучает независимо от окружающей среды. Развитие с

Теория атома И. Бора. Принцип соответствия
В свете тех выдающихся открытий конца XIX в., которые революци­онизировали физику, одной из ключевых стала проблема строения атомов. Еще в 1889 г. в своей Фарадеевской лекции Д.И. М

Создание нерелятивистской квантовой механики
Такие новые представления и принципы были созданы плеядой вы­дающихся физиков XX в. в 1925-1927 гг.: В. Гейзенберг установил основы так называемой матричной механики; Л. де Бройль,

Проблема интерпретации квантовой механики. Принцип дополнительности
Созданный группой физиков в 1925-1927 гг. формальный математи­ческий аппарат квантовой механики убедительно продемонстриро­вал свои широкие возможности по количественному охвату зна

Мир элементарных частиц
Во второй половине XX в. физики, занятые изучением фундаментальной структуры материи, получили поистине удивительные результаты. Было открыто множество новых субатомных частиц. Их о

Гравитация
В свой повседневной жизни человек сталкивается с множеством сил, действующих на тела: сила ветра или потока воды; давление воздуха; мощный выброс взрывающихся химических веществ; му

Электромагнетизм
По величине электрические силы намного превосходят гравитаци­онные, поэтому в отличие от слабого гравитационного взаимодейст­вия электрические силы, действующие между телами обычных

Слабое взаимодействие
К выявлению существования слабого взаимодействия физика про­двигалась медленно. Слабое взаимодействие ответственно за распа­ды частиц; и поэтому с его проявлением столкнулись с откр

Сильное взаимодействие
Последнее в ряду фундаментальных взаимодействий - сильное взаи­модействие, которое является источником огромной энергии. Наи­более характерный пример энергии, высвобождаемой сильным

Проблема единства физики
Познание есть обобщение действительности, и поэтому цель науки - поиск единства в природе, связывание разрозненных фрагментов знания в единую картину. Для того чтобы создать единую

Характеристики субатомных частиц
Исторически первыми экспериментально обнаруженными элемен­тарными частицами были электрон, протон, а затем нейтрон. Каза­лось, что этих частиц и фотона (кванта электромагнитного пол

Лептоны
Хотя лептоны могут иметь электрический заряд, а могут и не иметь, спин у всех у них равен 1/2. Среди лептонов наиболее известен электрон. Электрон - это первая из открытых элементар

Адроны
Если лептонов двенадцать, то адронов сотни; и подавляющее боль­шинство из них резонансы, т.е. крайне нестабильные частицы. Тот факт, что адронов существует сотни, наводит на мысль,

Частицы - переносчики взаимодействий
Перечень известных частиц не исчерпывается лептонами и адронами, образующими строительный материал вещества. В этот перечень не включен, например, фотон. Есть еще один тип частиц, к

Квантовая электродинамика
Квантовая механика позволяет описывать движение элементарных частиц, но не их порождение или уничтожение, т.е. применяется лишь для описания систем с неизменным числом частиц. Обобщ

Теория кварков
Теория кварков - это теория строения адронов *. Основная идея этой теории очень проста: все адроны построены из более мелких час­тиц - кварков. Кварки несут дробный электрический за

Теория электрослабого взаимодействия
В 70-е гг. XX в. в естествознании произошло выдающееся событие: два фундаментальных взаимодействия из четырех физики объедини­ли в одно. Картина фундаментальных взаимодействий неско

Квантовая хромодинамика
Следующий шаг на пути познания фундаментальных взаимодейст­вий - создание теории сильного взаимодействия. Для этого необхо­димо придать черты калибровочного поля сильному взаимодейс

На пути к Великому объединению
С созданием квантовой хромодинамики появилась надежда на по­строение единой теории всех (или хотя бы трех из четырех) фунда­ментальных взаимодействий. Модели, единым образом опис

Особенности астрономии XX в
В XX в. в астрономии произошли поистине радикальные изменения. Прежде всего значительно расширился и обогатился теоретический фундамент астрономических наук. Начиная с 20-30-х гг. в

Изменения способа познания в астрономии ХХ в
Общая теория относительности дала возможность модельного теоре­тического описания явлений космологического масштаба и по сути впервые поставила космологию - эту важную отрасль астро

Новая астрономическая революция
Попытки объяснить эти и другие новейшие открытия столкнулись с рядом принципиальных трудностей, преодоление которых связано с необходимостью совершенствования теоретико-методологиче

Планеты и их спутники
Земля - спутник Солнца в мировом пространстве, вечно кружащийся вокруг этого источника тепла и света, делающего возможной жизнь на Земле. Самыми яркими из постоянно наблюдаемых нами

Строение планет
Строение планет слоистое. Выделяют несколько сферических оболо­чек, различающихся по химическому составу, фазовому состоянию, плотности и другим характеристикам. Все планет

Происхождение планет
Предполагается, что планеты возникли одновременно (или почти одновременно) 4,6 млрд лет назад из газово-пылевой туманности, имевшей форму диска, в центре которого располагалось моло

Химический состав вещества во Вселенной
Для понимания структуры и эволюции Вселенной очень важен во­прос о химическом составе вещества во Вселенной. Как известно, всякое вещество состоит из атомов. В естественном

Звезда - газовый шар
Звезды - далекие солнца. Звезды - это огромные раскаленные со­лнца, но столь удаленные от нас по сравнению с планетами Солнечной системы, что, хотя они сияют в миллионы раз ярче, их

Общее представление о галактиках и их изучении
Вскоре после изобретения телескопа внимание наблюдателей при­влекли многочисленные светлые пятна туманного вида, так и назван­ные туманностями, видимые в разных созвездиях неизменно

Наша Галактика - звездный дом человечества
Особый интерес вызывает вопрос о том, что представляет собой наш звездный дом - наша Галактика. Те отдельные звезды, которые мы можем различить на ночном небе,- просто ближайшие к н

Межзвездная среда
Хотя в мощные телескопы нам удается увидеть только галактики, в темных пространствах, разделяющих их, несомненно присутствует вещество. Вопрос в том, сколько его и в каком состоянии

Понятие Метагалактики
Совокупность галактик всех типов, квазаров, межгалактической среды образует Метагалактику - доступную наблюдениям часть Все­ленной. Одно из важнейших свойств Метагалактики

Особенности современной космологии
Вселенная как целое является предметом особой астрономической науки - космологии, имеющей древнюю историю. Истоки ее уходят в античность. Космология долгое время находилась под знач

Модель горячей Вселенной
В основе современных представлений об эволюции Вселенной лежит модель горячей Вселенной, или «Большого Взрыва», основы которой были заложены в трудах американского физика русского п

Первые секунды Вселенной
Ранняя Вселенная представляла собой гигантскую лабораторию природы, в которой энергия, высвободившаяся в результате Большого взрыва, пробудила физические процессы, не воспроизводимы

От первых минут Вселенной до образования звезд и галактик
Методом математического моделирования астрофизикам удалось воспроизвести детали ядерных процессов, происходивших в первые минуты существования Вселенной *. * См.: Вайнбе

Образование тяжелых химических элементов
Таким образом, согласно современным космологическим представ­лениям, атомы существовали не всегда: они являются реликтами фи­зических процессов, происходивших в глубинах Вселенной з

Сценарии будущего Вселенной
Любопытно знать не только далекое прошлое Вселенной, но и ее далекое будущее. Тем более что это будущее не менее поразительно, чем ее прошлое. Теоретическое моделирование будущего В

Понятие внеземных цивилизаций. Вопрос об их возможной распространенности
В последние десятилетия в массовом сознании отмечается наплыв очередной волны мистицизма. На этом фоне широкое распростране­ние получило обсуждение вопроса о внеземных цивилизациях,

Типы контактов с внеземными цивилизациями
Тема контактов со внеземными цивилизациями - пожалуй, одна из самых популярных в научно-фантастической литературе и кинемато­графии. Она вызывает, как правило, самый горячий интерес

Поиски внеземных цивилизаций
Изучению внеземных цивилизаций должно предшествовать установ­ление той или иной формы связи с ними. В настоящее время намети­лось несколько направлений поиска следов активности внез

Особенности биологии XX в
В XX в. динамичное развитие биологического познания позволило открыть молеку­лярные основы живого и непосредственно приблизиться к решению величайшей проблемы науки - раскрытию сущн

Хромосомная теория наследственности
Вступление в XX в. ознаменовалось в биологии бурным развитием генетики. Важнейшим исходным событием явилось новое открытие законов Менделя. В 1900 г. законы Менделя были переоткрыты

Создание синтетической теории эволюции
Преодоление противоречий между эволюционной теорией и генети­кой стало возможным с созданием синтетической теории эволюции, которая выступает основанием всей системы современной эво

Революция в молекулярной, биологии
Во второй половине 40-х гг. в биологии произошло важное событие - осуществлен переход от белковой к нуклеиновой трактовке природы гена. Предпосылки новых открытий в области биохимии

Методологические установки современной биологии
Методологические установки биологии XX в. значительно отличают­ся от методологических регулятивов классической биологии (см. 7.4.7.). Основные направления, по которым произошло их р

Существенные черты живых систем
Число видов ныне существующих растений достигает более 500 тыс., из них цветковых примерно 300 000. Царство животных не менее разнообразно, чем царство растений, а по числу видов жи

Основные уровни организации живого
Системно-структурные уровни организации многообразных форм живого достаточно многочисленны. Среди них: молекулярный, кле­точный, тканевой, органный, онтогенетический, популяционный,

Возникновение жизни
С позиций современной науки жизнь возникла из неживого вещества в результате эволюции материи, является результатом естественных процессов, происходивших во Вселенной. Жизнь - это свойство ма­терии

Основные этапы геологической истории Земли
Прежде чем перейти к рассмотрению развития органического мира, ознакомимся с основными этапами геологической истории Земли. Геологическая история Земли подразделяется на кр

Начальные этапы эволюции жизни
Более 3,5 млрд лет назад на дне мелководных, теплых и богатых питательными веществами морей, водоемов возникла жизнь в виде мельчайших примитивных существ. Первый период развития ор

Образование царства растений и царства животных
Дальнейшая эволюция эукариотов была связана с разделением на растительные и животные клетки. Это разделение произошло еще в протерозое, когда мир был заселен одноклеточными организм

Завоевание суши
Важнейшим событием в эволюции форм живого являлся выход рас­тений и живых существ из воды и последующее образование большо­го многообразия наземных растений и животных. Из них в дал

Основные пути эволюции наземных растений
Эволюция растений после выхода на сушу была связана с усилением компактности тела, развитием корневой системы, тканей, клеток, проводящей системы, изменением способов размножения, р

Пути эволюции животных
Вышедшие на сушу рептилии оказались перспективной формой. Воз­никло множество видов рептилий; они осваивали все новые места обитания. При этом одни (большинство) уходили от воды, а

Возникновение человека и общества (антропосоциогенез)
Что такое человек? Каково место человека в природе? Вечно ли существует человек или он возник на каком-то этапе развития мира? Если он возник исторически, то каким образом? Каким б

Естествознание XVII - первой половины XIXв. о происхождении человека
Несмотря на ряд гениальных догадок, проблема происхождения че­ловека и общества в древности и средневековье была покрыта насло­ениями мифологии, мистики, религиозных домыслов, умозр

Абиотические предпосылки
Каким же образом происходило естественное возникновение челове­ка, общества и сознания? Каковы основные закономерности антро­посоциогенеза, этого связующего звена между историей природы, и историей

Биологические предпосылки
Для понимания антропосоциогенеза большое значение имеет анализ эволюции высших биологических организмов, их анатомо-физиологического строения, которое явилось предпосылкой формирова

Возникновение труда
14.3.1. «Человек умелый» Биологическая эволюция австралопитековых протекала в сложных условиях. Переход от древесной жизни к наземной сопро

Развитие древнейшей техники человека
С возникновением гомо хабилис начался длительный период сосуще­ствования социальных и биологических закономерностей, на протя­жении которого биологические факторы и закономерности п

Биологические предпосылки социальных отношений
Генезис человека - это единый процесс морфофизиологического превращения животного в человека (антропогенез) и стадных объ­единений животных в человеческое общество (социогенез). Ста

Раскрытие тайны происхождения сознания
Важной стороной антропосоциогенеза являлся генезис сознания. Со­знание - высшая форма отражения мира. Носителем сознания высту­пает человек, обладающий мозгом - высокоразвитой матер

Генезис языка
Генезис и развитие сознания неразрывно связаны с генезисом и раз­витием языка, речи. Происхождение и начальные этапы развития языка - одна из интереснейших проблем истории культуры.

Теория самоорганизации (синергетика)
В течение последних трех столетий естествознание развивалось невероятно дина­мично. Горизонт научного познания расширился поистине до фантастических разме­ров. На микроскопическом к

От моделирования простых систем к моделированию сложных
Классическое и неклассическое естествознание объединяет одна общая черта: их предмет познания - это простые (замкнутые, изоли­рованные, обратимые во времени) системы. Однако такое п

Характеристики самоорганизующихся систем
Итак, предметом синергетики являются сложные самоорганизую­щиеся системы. Один из основоположников синергетики Г. Хакен определяет понятие самоорганизующейся системы следующим обра­

Открытость
Объект изучения классической термодинамики - закрытые систе­мы, т.е. системы, которые не обмениваются со средой веществом, энергией и информацией. Напомним, что центральным понятием

Нелинейность
Но если большинство систем Вселенной носит открытый характер, то это значит, что во Вселенной доминируют не стабильность и равновесие, а неустойчивость и неравновесность. Неравновес

Диссипативность
Открытые неравновесные системы, активно взаимодействующие с внешней средой, могут приобретать особое динамическое состоя­ние - диссипативность, которую можно определить как качестве

Закономерности самоорганизации
Главная идея синергетики - это идея о принципиальной возможнос­ти спонтанного возникновения порядка и организации из беспоряд­ка и хаоса в результате процесса самоорганизации. Решаю

Глобальный эволюционизм
Одна из важнейших идей европейской цивилизации - идея развития мира. В своих простейших и неразвитых формах (преформизм, эпи­генез, кантовская космогония) она начала проникать в ест

Естествознание как революционизирующая сила цивилизации
Естествознание - и продукт цивилизации, и условие ее развития. С помощью науки человек развивает материальное производство, со­вершенствует общественные отношения, воспитывает и обу

Наука и квазинаучные формы духовной культуры
Наука - компонент духовной культуры, поэтому процессы, которые происходят во всей системе культуры в той или иной форме отража­ются и на науке. Так, всплеск в конце XX в. очередной

Терминологический словарь
Аберрация: 1) оптических сис­тем - погрешности изображений, даваемых оптическими системами. Проявляется в том, что оптические изображения в ряде случаев не впол­не отчетливы

Именной указатель
Августин Блаженный (354-430) - христианский теолог, представи­тель западной патристики 141 Авенариус Рихард (1843-1896) -швейцарский естествоиспытатель и философ-идеал

Основные сокращения и обозначения
а. е. - астрономическая единица, расстояние от Земли до Солнца Световой год - расстояние, кото­рое проходит луч света за один год °,", " - граду

Соотношения между некоторыми физическими величинами
1 а. е. =149 600 000 км Световой год равен 9,46 1015 м = 0,3 пк, или около 10. 000 млрд км Парсек (пк) - единица для выражения межзвездных расстояний,

Вопрос о возникновении и развитии жизни на нашей планете - один из важнейших в биологии. Два подхода к ответу на него были сформулированы еще в древности. Многие античные авторы связывали возникновение жизни с божественным, творческим актом. Философы-материалисты рассматривали происхождение жизни как естественный процесс в развитии материи. Остановимся на трех наиболее распространенных гипотезах, в той или иной степени актуальных и сегодня.

Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни. Она предполагает, что живые существа появлялись и продолжают возникать многократно (постоянно ) из неживой материи. Таких взглядов придерживался, например, Аристотель (IV в. до н. э.). Согласно его представлениям, живые организмы могут образовываться не только в результате размножения, но и из неживого вещества (тины, слизи) под действием тепла и влаги. Гипотеза оказалась весьма живучей и просуществовала до конца XIX в. Ученые разных эпох дополняли ее новыми «наблюдениями», «фактами». Так, в трактатах XVI–XVII вв. фигурировали «рецепты» создания «мясных червей» в куске разлагающегося мяса или мышей в горшке, предварительно наполненном тряпьем и преющим зерном. Через две-три недели в нем «экспериментатор» мог обнаружить целый выводок мышей.

С критикой этих представлений выступил в 1688 г. итальянский врач Франческо Реди.

Им был проделан наглядный и убедительный опыт, подрывающий авторитет данной гипотезы (рис. 1). Ф. Реди взял несколько сосудов, поместил туда по мертвой змее, а затем половину сосудов закрыл кисеей (тканью, редкой, как марля), оставив другие открытыми. Наблюдая, он видел, что в открытые сосуды залетали мухи и долго ползали по трупу змеи. После этого Ф. Реди обнаружил отложенные мухами яички, а затем заметил появление из яиц личинок («мясных червей»), которые на его глазах превращались во взрослых насекомых. На основании подобных и иных своих исследований Ф. Реди сформулировал закон, суть которого выразил в лаконичной форме: «все живое от живого», т. е. новые организмы появляются в процессе размножения родительских.

Рис. 1. Опыт Франческо Реди (1668 г.). Некоторые из банок, в которых лежали мертвые змеи, были накрыты кисеей, тогда как другие оставались открытыми. Личинки мух появились только в открытых банках; в закрытых их не было. Реди объяснил это тем, что мухи проникали в открытые банки и откладывали здесь яйца, из которых вылуплялись личинки (цикл развития мухи см. в нижней части рисунка). В закрытые банки мухи проникнуть не могли, и потому ни личинок, ни мух в этих банках не оказалось

После появления его работ популярность гипотезы существенно снизилась, но ненадолго. Уже при его жизни благодаря изобретению микроскопа перед исследователями открылся новый мир живых существ - микроорганизмов. Кажущаяся простота, слабая изученность этих существ послужили поводом для «воскрешения» идеи самозарождения. Многие исследователи того времени сообщали научному миру о том, что «наблюдали» возникновение живых микроорганизмов (в отварах трав, бульонах) «из ничего».

Более века тянулась дискуссия по этому поводу, начиная с остроумных экспериментов Лаццаро Спалланцани (1765 г.), отвергавшего идею самозарождения. Производя длительное кипячение колб с питательным отваром и запаивая их, он в течение нескольких недель выдерживал колбы в таком виде и не наблюдал появления в них каких-либо признаков жизни. Однако при обламывании горлышек у запаянных колб в них через 2–3 дня в огромном числе обнаруживались микроорганизмы. Л. Спалланцани справедливо заключил, что они развиваются из спор, в изобилии имеющихся в воздухе и падающих в колбы. Его противники возражали, утверждая, что при запаивании сосудов прекращается доступ воздуха, поэтому организмы не могут «зародиться».

Окончательно гипотеза самозарождения была опровергнута лишь в 1862 г. Луи Пастером.

Он нашел простой и остроумный прием для того, чтобы разбить аргументы своих противников (рис. 2). Им была сконструирована особая колба - с тонким и длинным горлышком в виде сильно изогнутой трубки. В нее воздух мог беспрепятственно поступать, но в прокипяченном бульоне никаких микроорганизмов не развивалось, поскольку попадающие из воздуха споры задерживались в изгибе горлышка. Если же оно обламывалось, то скоро в бульоне кишели многочисленные микробы. Л. Пастер вслед за Л. Спалланцани утверждал, что развитие бактерий происходит вследствие попадания в раствор спор этих организмов. Убедительность его опытов и авторитет как основоположника микробиологии полностью «закрыли» гипотезу самозарождения. Однако ответа на вопрос, существует ли жизнь вечно или когда-то произошло ее возникновение, получено не было.

Рис. 2. Колбы с изогнутым горлышком, применявшиеся в опытах Луи Пастера. Воздух свободно входил через открытый кончик трубки, но он не мог достаточно быстро пройти по изогнутой ее части, увлекая за собой относительно тяжелые бактерии. Бактерии или другие находившиеся в воздухе клетки оседали в этой нижней изогнутой части горлышка, тогда как воздух проходил дальше и поступал в саму колбу. Проникнуть в колбу и вызвать разложение бульона бактерии могли лишь в том случае, если горлышко колбы отламывали

Сам Л. Пастер прекрасно осознавал неразрывную связь неживой и живой природы. По его представлениям, жизнь возникла на нашей планете из неживой природы. Но это было однократным событием, обусловленным уникальным сочетанием условий, определивших ее зарождение. Появление же каких-либо существ на Земле постоянно, при наличии уже живущих организмов, невозможно. Во-первых, потому, что они тут же поедались бы многочисленными существами, не успев размножиться. А во-вторых, образование живого из неживого могло произойти только при очень специфических условиях на нашей планете.

Вторая гипотеза - панспермии - была высказана шведским физиком-химиком С. Аррениусом в 1908 г. (сходных взглядов придерживался и В. И. Вернадский). Ее сущность заключается в том, что жизнь существует во Вселенной вечно. На Землю «семена» живого были занесены из космоса с метеоритами и космической пылью.

Эта гипотеза опирается на данные, свидетельствующие о высокой устойчивости некоторых земных бактерий к высоким и низким температурам, безвоздушной среде, радиации

и т. д. Однако до сих пор нет достоверных фактов обнаружения таких «семян» жизни в материале метеоритов, упавших на поверхность Земли.

Античные и средневековые представления о сущности и развитии жизни. Жизнь возникла из одного источника путем расхождения и ветвления (Конфуций, древнекитайский философ). Все существа подобны одному исходному существу и произошли от него в результате дифференциации (Диоген, древнегреческий философ). Живые организмы произошли из воды (Фалес, древнегреческий философ и математик), из воздуха (Анаксагор, древнегреческий философ), из ила (Демокрит, древнегреческий философ).

Слайд 3 из презентации «Биология в додарвинский периоды»

Размеры: 720 х 540 пикселей, формат: .jpg. Чтобы бесплатно скачать слайд для использования на уроке, щёлкните на изображении правой кнопкой мышки и нажмите «Сохранить изображение как...». Скачать всю презентацию «Биология в додарвинский периоды.ppt» можно в zip-архиве размером 373 КБ.

Скачать презентацию

История биологии

«Гусеобразные» - Чёрный лебедь. Роговые пластинки. Чем питаются гуси. Горный гусь. Где строят гнезда гуси. Какие окраски оперения встречаются у лебедей. Распределите по родам. Лебеди. Утки. Гуси. Кряква. Гусь белолобый. Гуси отличаются шеей средней длины. Отряд Гусеобразные.

«Эволюция живого мира» - Естественный отбор. Чарльз Роберт Дарвин. Искусственный отбор. Макроэволюция. Учение об изменчивости. Свойства живых организмов. Уровни организации живой материи. Приспособленность организмов к условиям внешней среды. Эволюционная роль мутаций. Развитие биологии в додарвиновский период. Главные направления эволюции.

«Биология как наука» - Семена заключены в плод. Описание большого числа видов живых организмов, существующих на Земле; 2). В дальнейшем практическое значение биологии еще больше возрастет. 3. Основные методы в биологии. 3. Стресс является защитной реакцией организма, позволяющей выжить в момент опасности. Важнейшие преобразования произошли в проводящей системе.

«Анализатор глаза» - Искаженное восприятие. Лучше всяких слов порою взгляды говорят. Воздействие цвета на организм. Строение глазного яблока. Синие полосы на рисунке. Иллюзорное существо. Метод диагностики заболевания. Влияние цвета на организм. Зрительные иллюзии. Буквы кажутся косо расположенными. Образование изображения на сетчатке.

«Класс Ракообразные» - Мокрица – подтип жабродышащие ракообразные. Веслоногие ракообразные. Размеры от 2 до 5 мм. Клещи – самостоятельный отряд класса паукообразные. Имеет способность усваивать и концентрировать в теле кремний. Распространены повсеместно, часто встречаются в жилище человека. Но многие пауки вообще не строят сетей и просто охотятся на добычу из засады.

По кнопке выше «Купить бумажную книгу» можно купить эту книгу с доставкой по всей России и похожие книги по самой лучшей цене в бумажном виде на сайтах официальных интернет магазинов Лабиринт, Озон, Буквоед, Читай-город, Литрес, My-shop, Book24, Books.ru.

По кнопке «Купить и скачать электронную книгу» можно купить эту книгу в электронном виде в официальном интернет магазине «ЛитРес» , и потом ее скачать на сайте Литреса.

По кнопке «Найти похожие материалы на других сайтах» можно искать похожие материалы на других сайтах.

On the buttons above you can buy the book in official online stores Labirint, Ozon and others. Also you can search related and similar materials on other sites.

Учебник знакомит учащихся с важнейшими закономерностями живого мира. Он дает представление об эволюции органического мира, взаимоотношениях организма и среды.
Учебник адресован учащимся 11 класса общеобразовательных учреждений.

Античные и средневековые представления о сущности и развитии жизни.
В Древней Греции в VIII-VI вв. до н. э. в недрах целостной философии природы возникли первые зачатки античной науки. Основоположники греческой философии Фалес, Анаксимандр, Анаксимен и Гераклит искали материальное первоначало, из которого в силу естественного саморазвития
возник мир. Для Фалеса этим первоначалом была вода. Живые существа, согласно учению Анаксимандра, образуются из неопределенной материи - «алейрона» по тем же законам, что и объекты неживой природы. Ионийский философ Анаксимен считал материальным первоначалом мира воздух, из которого все возникает и в который все возвращается обратно. Душу человека он также отождествлял с воздухом.

Величайшим из древнегреческих философов был Гераклит из Эфеса. Его учение не содержало специальных положений о живой природе, однако оно имело огромное значение как для развития всего естествознания, так и для становления представлений о живой материи. Гераклит впервые ввел в философию и науку о природе четкое представление о постоянном изменении. Первоначалом мира ученый считал огонь; он учил, что всякое изменение есть результат борьбы: «Все возникает через борьбу и по необходимости».

Оглавление
Предисловие 5
Раздел I. Учение об эволюции органического мира 7
Глава 1. Закономерности развития живой природы. Эволюционное учение 8
1.1. История представлений о развитии жизни на Земле 9
1.1.1. Античные и средневековые представления о сущности и развитии жизни 9
1.1.2. Система органической природы К. Линнея 11
1.1.3. Развитие эволюционных идей. Эволюционная теория Ж.-Б. Ламарка 13
1.2. Предпосылки возникновения теории Ч. Дарвина 20
1.2.1. Естественнонаучные предпосылки теории Ч. Дарвина 21
1.2.2. Экспедиционный материал Ч. Дарвина 22
1.3. Эволюционная теория Ч. Дарвина 25
1.3.1. Учение Ч. Дарвина об искусственном отборе 25
1.3.2. Учение Ч. Дарвина о естественном отборе 32
1.4. Современные представления о механизмах и закономерностях эволюции. Микроэволюция 40
1.4.1. Вид. Критерии и структура 40
1.4.2. Эволюционная роль мутаций 43
1.4.3. Генетическая стабильность популяций 45
1.4.4. Генетические процессы в популяциях 46
1.4.5. Формы естественного отбора 50
1.4.6. Приспособленность организмов к условиям внешней среды как результат действия естественного отбора 56
1.4.7. Видообразование как результат микроэволюции 70
Глава 2. Макроэволюция. Биологические последствия приобретения приспособлений 78
2.1. Пути достижения биологического прогресса (главные направления прогрессивной эволюции) 80
2.1.1. Арогенез 80
2.1.2. Аллогенез 81
2.1.3. Катагенез 84
2.2. Основные закономерности биологической эволюции 86
2.2.1. Закономерности эволюционного процесса 87
2.2.2. Правила эволюции 92
Глава 3. Развитие жизни на Земле 98
3.1. Развитие жизни в архейской эре 106
3.2. Развитие жизни в протерозойской и палеозойской эрах 108
3.3. Развитие жизни в мезозойской эре 114
3.4. Развитие жизни в кайнозойской эре 120
Глава 4. Происхождение человека 129
4.1. Положение человека в системе животного мира 130
4.2. Эволюция приматов 132
4.3. Стадии эволюции человека 135
4.4. Современный этап эволюции человека 138
Раздел II. Взаимоотношения организма и среды 149
Глава 5. Биосфера, ее структура и функции 150
5.1. Структура биосферы 151
5.1.1. Косное вещество биосферы 151
5.1.2. Живые организмы (живое вещество) 152
5.2. Круговорот веществ в природе 155
Глава 6. Жизнь в сообществах. Основы экологии 164
6.1. История формирования сообществ живых организмов 165
6.2. Биогеография. Основные биомы суши 168
6.2.1. Неарктическая область 169
6.2.2. Палеарктическая область 171
6.2.3. Восточная область 172
6.2.4. Неотропическая область 173
6.2.5. Эфиопская область 174
6.2.6. Австралийская область 175
6.3. Взаимоотношения организма и среды 180
6.3.1. Естественные сообщества живых организмов. Биогеоценозы 180
6.3.2. Абиотические факторы среды 183
6.3.3. Взаимодействие факторов среды. Ограничивающий фактор 193
6.3.4. Биотические факторы среды 199
6.3.5. Смена биоценозов 206
6.4. Взаимоотношения между организмами 210
6.4.1. Позитивные отношения - симбиоз 210
6.4.2. Антибиотические отношения 215
6.4.3. Нейтрализм 231
Глава 7. Биосфера и человек. Ноосфера 236
7.1. Воздействие человека на природу в процессе становления общества 237
7.2. Природные ресурсы и их использование 239
7.2.1. Неисчерпаемые ресурсы 239
7.2.2. Исчерпаемые ресурсы 240
7.3. Последствия хозяйственной деятельности человека для окружающей среды 242
7.3.1. Загрязнение воздуха 243
7.3.2. Загрязнение пресных вод 244
7.3.3. Загрязнение Мирового океана 245
7.3.4. Антропогенные изменения почвы 245
7.3.5. Влияние человека на растительный и животный мир 247
7.3.6. Радиоактивное загрязнение биосферы 249
7.4. Охрана природы и перспективы рационального природопользования 251
Глава 8. Бионика 259
Заключение 273
Основные вехи в развитии биологии 274
Список дополнительной литературы 280.

Министерство Образования и Науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
«ГОУ ВПО Магнитогорский Государственный Технический Университет
Им. Носова»
Кафедра химических технологий неметаллических материалов и физической химии

Реферат
По концепции современного естествознания
На тему: Эволюционная теория Чарльза Дарвина и объяснение эволюционных процессов на основе генетики

Выполнила: Строева Н.Э.
студентка гр. ФММ-07

Проверила: Дюльдина Э.В.
профессор кафедры ХТ и ФХ,
кандидат технических наук

Магнитогорск
2007
Содержание:

Введение………………………………………………………… …………………………….…3
1. Историческая справка:

1.1 Античные и средневековые представления

о сущности и развитии жизни……… …………………………………………....4

1.2 Учение К. Линнея……………………………………………………………. …....4

1.3 Учение Ж.Б. Ламарка…………………………………………………………. …..5

2. Эволюционная теория Ч. Дарвина:

2.1 Предпосылки возникновения теории Дарвина……………………............... .....7

2.2 Эволюционная теория Ч. Дарвина…………………………………………..…...8

3. Объяснение эволюционных законов на основе генетики:

3.1 Законы Менделя………………………………………...…………… ………......26

3.2 Закон Харди-Вайнберга……………………………………… …………….…...27

3.3 Эмбриологические доказательства………………………………………… .….29

Заключение…………………………………………………… ………………………………..30
Библиографический список……………………………………………………………… …...31

Введение

Я выбрала тему реферата «Эволюционная теория Чарльза Дарвина и объяснение эволюционных процессов на основе генетики», так как считаю, что она очень актуальна в наше время.
Мир живых организмов обладает рядом общих черт, которые всегда вызывали у человека чувство удивления и порождали много вопросов. Первая из таких общих черт – необыкновенная сложность строения организмов. Вторая – явная целесообразность, каждый вид в природе приспособлен к условиям своего существования. И, наконец, третья, ярко выраженная черта – огромное разнообразие существующих видов.
Каким образом возникли живые организмы? Под влиянием каких сил сформировались особенности их строения? Каково происхождение разнообразия органического мира и как оно поддерживается? Какое место в нашем мире занимает вид Homo sapiens (Человек разумный) и кто его предки?
Понятие эволюции было введено в науку в XVIII веке швейцарским зоологом Шарлем Бонне. Под эволюцией (от лат. evolutio-развертывание) в биологии понимают необратимый процесс исторического изменения живых существ и их сообществ . Эволюционное учение – наука о причинах, движущих силах, механизмах и общих закономерностях преобразованиях живых существ во времени. Теория эволюции занимает особое место в изучении жизни. Ей принадлежит роль объединяющей теории, которая образует фундамент для всей биологической науки.
Биология раскрывает нам строение и функционирование нашего организма, показывает окружающий нас мир во всей его полноте, учит любить и защищать животных и растений, раскрывает тайну взаимосвязи человека и природы.
На мой взгляд, чтобы лучше понять природу и помочь ей, следует не только любить ее, но и знать ее происхождение и процессы эволюции: какой она была миллионы лет назад, как она изменилась и почему. На эти и некоторые другие вопросы поможет ответить мой реферат.

Историческая справка

Античные и средневековые представления о сущности и развитии жизни

Объяснить происхождение жизни и человека люди пытались с глубокой древности. Многие религии и философские теории возникли как попытки решения этих глобальных вопросов.
Представление об изменяемости окружающего мира возникли многие тысячи лет назад. В Древнем Китае философ Конфуций (ок.551-479 до н.э.) считал, что жизнь возникла из одного источника путем расхождения и ветвления. В эпоху античности древнегреческие философы искали то материальное начало, которое было источником и первоосновой жизни. Диоген (ок.400-ок.325 до н.э.) считал, что все существа подобны одному исходному существу и произошли от него в результате дифференциации. Фалес (ок.625-ок.547 до н.э.) предполагал, что все живые организмы произошли из воды, Анаксагор (лк.500-428 до н.э.) утверждал, что из воздуха, Демокрит (460-370 до н.э.) объяснял происхождение жизни процессов самозарождения из ила.
Аристотель (384-322 до н.э.) заложил основы развития биологии и сформулировал
теорию непрерывного и постепенного развития живого из неживой материи. В своей работе «История животных» Аристотель впервые разработал систематику животных:
Животные

Кровеносные Бескровные
(позвоночные) (беспозвоночные)

Живородящие Яйцеродные Мягкотелые Мягкоскорлуповые
четвероногие четвероногие (моллюски) (раки, крабы)
(млекопитающие) (рептилии)
Насекомые Раковинные
Яйцеродные Яйцеродные безногие, (моллюски)
с перьями живущие в воде
(птицы) (рыбы)

В другой своей работе Аристотель впервые высказал мысль о том, что природа – это непрерывный ряд усложняющихся форм: от неживых тел к растениям, от растений к животным и далее до человека.
С наступлением Средневековья в Европе распространяется идеалистическое мировоззрение, основанное на церковных догматах. Творцом всего живого провозглашается Высший разум, или Бог. Рассматривая природу с таких позиций, ученые считали, что все живые существа являются материальным воплощением идей Творца, они совершенны, отвечают цели своего существования и неизменны во времени. Такое метафизическое направление в развитии биологии называют креационизмом (от лат. creation – создание, творение).

Учение К. Линнея
Большой вклад в создание системы природы внес выдающийся шведский естествоиспытатель Карл Линней. Ученый считал вид реальной и элементарной единицей живой природы, имеющей не только морфологические, но и физиологические критерии (напр., нескрещиваемость разных видов). В начале своей научной деятельности К. Линней придерживался метафизических взглядов, поэтому он считал, что виды и их количество неизменны. Он описал около 10 тыс. видов растений и более 4 тыс. видов животных. В 1735 году Линней опубликовал свою самую известную работу «Система природы», в которой описал основные принципы систематики – науки о классификации живых организмов. В основу своей систематики он положил принцип иерархичности (соподчиненности) таксонов (от греч. taxis -расположение в порядке), когда несколько мелких таксонов (видов) объединяются в более крупный род, роды объединяются в отряды и т.д. Самой крупной единицей в системе Линнея был класс. С развитием биологии в систему таксонов были добавлены дополнительные категории (семейство, подкласс и т.д.), но принципы систематики, заложенные Линнеем, остались неизменными до нашего времени (Карл Линней является автором первой искусственной систематики !). Так же он ввел бинарную номенклатуру на латинском языке, что сделало его систему универсальной и понятной во всем мире. Первое слово обозначало род, второе вид (напр., тополь белый – populous alba).
Карл Линней построил первую научную систему живой природы, которая была самой совершенной для своего времени. Впервые человек был помещен в один отряд с обезьянами. Он разделил всех животных на 6 классов по строению дыхательной и кровеносной систем: черви, насекомые, рыбы, гады, птицы, звери. Основным признаком у цветковых растений Линней выбрал количество тычинок. У него получилось 24 класса: 1 класс – однотычиночные, 2 класс – двутычиночные, … ,24 класс – бестычиночные. Все растения, не имеющие цветков, Линней определил в отдельный класс - тайнобрачные. Наряду с водорослями, споровыми и голосеменными растениями он отнес туда также грибы и лишайники. Систематика была искусственной, т.к. Карл Линней классифицировал по 1-2 произвольно выбранным признакам. Осознавая искусственность своей систематики, он писал: «Искусственная система служит только до тех пор, пока не создана естественная».

Эволюционная теория Ж.Б. Ламарка

Создателем первой эволюционной теории стал выдающийся французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк. Ученый считал, что наиболее общие категории явлений, такие, как пространство, движение, материя и время, созданы Богом, а все остальные объекты образованны природой. Эволюционную теорию Ламарк изложил в двухтомном труде «Философия зоологии» (1809). Ученый определил два основных направления эволюционного процесса: постоянное усложнение уровня организации живых существ, происходящее во времени (градация, от лат. gradation – постепенное возвышение) и увеличение разнообразия под действием условий среды.
Таким образом, эволюционную теорию Ламарка можно разделить на две части: учение о градации организмов и учение об изменчивости.
Учение о градации организмов. Ламарк считал, что первые организмы произошли из неорганической природы путем самозарождения. Их дальнейшее саморазвитие привело к усложнению живых существ, поэтому классификация организмов не может быть произвольной, она должна отображать процесс движения от низших форм к высшим. Всех животных ученый разделил на 14 классов, которые распределил по степени усложнения организации, образовав 6 ступеней – градаций.

VI (14. Млекопитающие, 13. Птицы, 12. Рептилии, 11. Рыбы)

V (10. Моллюски, 9. Усоногие)

IV (8. Кольчецы, 7. Ракообразные)

III (6. Паукообразные, 5. Насекомые)

II (4. Черви, 3. Лучистые)

I (2. Полипы, 1. Инфузории)
Для того, чтобы объяснить механизм усложнения живых существ, Ламарк предположил существование у всех живых организмов стремление к совершенствованию, изначально заложенного в них Богом (принцип самосовершенствования). Одновременное наличие в природе и простых, и сложных существ Ламарк объяснял постоянно продолжающимся процессом самозарождения жизни.
Учение об изменчивости. Совершенствуясь, организмы вынуждены приспосабливаться к условиям внешней среды. Для того, чтобы объяснить, как возникает разнообразие на каждой ступени «лестницы существ», Ламарк сформулировал два закона.
Закон упражнения и неупражнения органов: постоянное употребление органа ведет к его усиленному развитию, а неупотребление – к ослаблению и исчезновению. Например, необходимость доставать листья на деревьях ведет к тому, что жираф, стараясь дотянуться до них, постоянно вытягивает шею, в результате чего она становится длинной. Примером исчезновения органов в результате неупражнения является редукция глаз у крота.
Закон наследования благоприобретенных признаков: под действием постоянных упражнений и неупражнений органы изменяются, и возникшие изменения наследуются. По мнению Ламарка, вытянувшаяся в течение жизни шея жирафа будет передана следующему поколению, которое родится уже с более вытянутой шеей. Открытие в XX веке материальной основы наследственности – ДНК окончательно опровергло возможность наследования благоприобретенных признаков.
Значение теории Ламарка. Учение Ламарка стало первой целостной эволюционной теорией. Ученый определил предпосылки эволюции (изменчивость и наследственность) и указал направление эволюции (усложнение организации). Однако, правильно оценив развитие природы от простого к сложному, Ламарк не смог вскрыть причины эволюции. Созданная теория не могла объяснить многие существующие явления, такие, как наследование неблагоприятных признаков (например, рудиментарные органы), появление мимикрии или покровительственной окраски.
Эволюционные идеи Ламарка не нашли поддержки у современников и подверглись критике со стороны многих ученых.

Эволюционная теория Чарльза Дарвина и объяснение эволюционных процессов на основе генетики

I. Предпосылки возникновения учения Чарльза Дарвина
Естественнонаучные предпосылки. К середине XIX в. В естествознании было сделано много новых открытий. Иммануил Кант создал теорию о происхождении космических тел естественным путем, а не в результате божественного творения. Французский ученый Пьер Симон Лаплас в работе «Изложение системы мира» математически обосновал теорию И. Канта. В 1824 году химики впервые синтезировали органические вещества, доказав, что их образование происходит без участия «высших сил». Йенс Берцелиус показал единство элементного состава живой и неживой природы. В 1839 году Т. Шванн и М. Шлейден создали клеточную теорию, которая постулировала, что все живые организмы состоят из клеток, общие черты которых одинаковы у всех растений и животных. Это было весомым доказательством единства происхождения живого мира.
К. М. Бэр показал, что развитие всех организмов начинается с яйцеклетки. При этом у всех позвоночных наблюдаются общие черты эмбрионального развития: на ранних этапах обнаруживается удивительное сходство в строении зародышей, принадлежащих к разным классам.
Возникла палеонтология (от греч. palaios – древний, ontos – сущее, logos –слово, учение) – наука о вымерших растениях и животных, сохранившихся в виде ископаемых остатков, отпечатков и следов их жизнедеятельности; о смене их в процессе развития жизни на Земле.
Исследуя строение позвоночных животных, Ж.Кювье установил, что все органы животного являются частями одной целостной системы. Строение каждого органа отвечает принципу строения всего организма, и изменение одной части тела должно вызвать изменение одной части тела должно вызвать изменение других частей. Соответствие строения органов друг другу Кювье назвал принципом корреляции .
Занимаясь систематикой, Ж.Кювье изучал типы строения животных. Сравнивая анатомическое строение различных живых организмов, он обнаружил их глубокое сходство при внешнем разнообразии. Такое сходство указывает на их возможное родство и общее происхождение.
Английский геолог Чарлз Лайель опроверг теорию катастроф Ж.Кювье и доказал, что поверхность Земли изменяется постепенно под действием самых обычных природных факторов: ветра, дождя, прибоя, извержения вулканов и др.
Факты и открытия в самых разных областях естествознания противоречили теории о божественном происхождении и неизменности существования природы. Но не только в научной среде зрели предпосылки для возникновения новой эволюционной теории.
Социально-экономические предпосылки. Развитие капитализма и резкий рост городского населения в развитых странах требовал быстрого развития сельского хозяйства. В самой передовой стране того времени - Англии успешно развивались промышленное животноводство и растениеводство. За короткий срок были созданы новые породы овец, свиней, выведены высокоурожайные сорта культурных растений; разработаны методы селекции, которые позволяли максимально быстро «менять в нужном направлении породы животных и сорта растений, результаты этой работы противоречили догматам церкви о неизменности видов.
Расширение торговли, налаживание связей с другими странами, освоение новых территорий позволили собрать огромные коллекции, которые являлись дополнительным материалом для переосмысления законов развития природы.
Еще в конце XVIII в. известный экономист Адам Смит создал учение, согласно которому устранение неприспособленных особей происходит в процессе свободной конкуренции.
Огромное влияние на развитие эволюционных идей в обществе ока-1ал труд экономиста Томаса Мальтуса «Опыт о законе народонаселения». Впервые введя выражение «борьба за существование», Мальтус объяснял, что человеку, как и всем другим организмам, свойственно стремление к безграничному размножению. Однако нехватка ресурсов ограничивает рост численности человечества, приводя к нищете, голоду и болезням.
К середине XIX в. взгляды креационистов уже резко противоречили всему ходу развития науки и практики. Многие ученые поддерживали пропагандировали идеи эволюционного развития. Находили своих сторонников идеи эволюции и в России.
В XVIII в. развивал материалистические идеи о единстве и развитии мира философ-демократ Александр Николаевич Радищев. Изучая домашних и диких животных, Афанасий Каверзнев объяснял многообразие животного мира существованием изменчивости.
Александр Иванович Герцен высказывал предположение, что психическая деятельность людей не является божественным знаком, а представляет собой логический итог постепенного развития нервной деятельности у животных.
Труды российского естествоиспытателя Карла Францевича Рулье заложили основы эволюционной палеонтологии. Ученый выдвинул положение о том, что изменения животных обусловлены двумя причинами: особенностями самого организма (наследственностью) и влиянием внешних факторов.
Назревала насущная необходимость создания эволюционной теории, которая бы ответила на все накопившиеся в обществе вопросы и объяснила, какие механизмы лежат в основе развития природы от простого к сложному; почему появляются одни и вымирают другие виды; чем вызвана целесообразность возникающих приспособлений.

II Эволюционная теория Ч. Дарвина
Ниже написанный текст является синтетической теорией Дарвина, так как ортодоксально рассматривать дарвинизм XIX века, который частично не соответствует знаниям XXI века. Во всей литературе, в основном, приводится именно синтетическая теория Дарвина с поправками на время и полученные в дальнейшем знания.

Популяция как структурная единица вида
Вид представляет собой сложную систему внутривидовых групп, складывающуюся в процессе эволюции в определенных условиях. Наиболее распространенной внутривидовой структурной единицей является популяция. Внутри популяции можно выделить более мелкие подразделения: стаи, семьи, прайды, которые менее устойчивы и могут легко исчезать, сливаться и образовываться заново. В пределах ареала вида популяции распределены, как правило, неравномерно. Это связано с условиями существования: там, где они наиболее благоприятны, количество популяций и их численность выше. На границах видового ареала популяции, как правило, немногочисленны.
Каждая популяция имеет определенную структуру и характеризуется конкретными параметрами.
Ареал популяции. У разных видов ареалы популяций могут существенно отличаться по протяженности. Популяции видов крупных животных имеют больший ареал, чем популяции мелких и малоподвижных животных. Примером больших непрерывных популяций могут служить злаки, растущие на равнинах и покрывающие площади шириной в десятки и сотни километров. Ареал популяции - непостоянная величина, он может расширяться или сокращаться, например в результате изменения численности особей.
Численность популяции и ее динамика. Численность популяции может меняться с течением времени как в результате изменений условий внешней среды, колебаний смертности и рождаемости, так и вследствие миграции особей.
Измерить общую численность популяции бывает достаточно сложно, поэтому часто пользуются таким показателем, как плотность популяции - количество особей, обитающих на единице площади или сосредоточенных в единице объема (например, для водных животных). Плотность популяции очень сильно меняется в разные сезоны и годы. Наиболее резко такие колебания встречаются у мелких организмов с короткими жизненными циклами. Например, массовое размножение зеленых водорослей в летний период вызывает цветение воды. Более стабильны численность и плотность популяций у крупных организмов (например, у древесных растений).
Демографическими показателями популяции служат рождаемость и смертность.
Рождаемость - это число новых особей, появившихся в популяции в результате размножения за единицу времени. Смертность - число особей, погибших за определенный период времени. Эти два показателя оказывают существенное влияние на количество особей в популяции и зависят не только от биологических особенностей вида, но и от многих внешних причин. Сильное влияние на рождаемость оказывает перенаселение. При увеличении плотности популяции животные начинают испытывать стресс, который приводит к выбросу определенных гормонов. В результате увеличивается частота выкидышей, животные теряют способность к спариванию, у них меняется репродуктивное поведение, возрастает агрессивность, ослабевает забота о потомстве и, как следствие, уменьшается рождаемость.
При описании процессов, происходящих в популяциях, часто важно знать не общую численность особей, а количество организмов, способных к размножению. Для обозначения числа размножающихся особей используют понятие эффективная численность.
Обычно численность популяции из года в год сохраняется около среднего уровня. Однако в определенные благоприятные для популяции годы ее численность может резко возрасти. Известны вспышки массового размножения непарного шелкопряда, саранчи и многих других видов. В связи с высоким урожаем кормов возрастает численность популяций зайцев, белок, леммингов. Резко увеличивается число особей видов, попадающих в новые регионы, где у них отсутствуют естественные враги (кролики в Австралии, ондатра в Европе). Популяция может очень быстро достичь максимально возможной величины, если исчезнут виды, сдерживающие ее рост. Так произошло с популяциями насекомых-вредителей в Китае после того, как там были уничтожены воробьи.
Если плотность популяции достигает или слишком высоких или слишком низких значений, срабатывают определенные механизмы, восстанавливающие эту величину до оптимального для этого местообитания числа особей. Такую способность популяций к самоподдержанию называют регуляцией численности.
Существует множество механизмов регуляции численности, поэтому в природе редко происходят катастрофические колебания, которые подрывают ресурсы среды и приводят к гибели популяции.
Состав популяции. Каждую популяцию составляют особи, различающиеся по полу и возрасту.
Возрастная структура - соотношение в популяции особей разного возраста. Этот показатель зависит от продолжительности жизни особей, времени достижения ими половой зрелости, интенсивности размножения, смертности и т. д. Возрастная структура популяции может изменяться под действием внешних факторов, так как они контролируют и рождаемость, и смертность. Чем шире возрастной состав популяции, тем устойчивее она к действию внешних факторов. Знание возрастного состава популяции позволяет прогнозировать ее развитие на несколько лет вперед.
Популяции, состоящие из множества следующих друг за другом поколений, имеют сложную возрастную структуру. В других популяциях возрастная структура может быть очень простой, например у однолетних растений, где все особи равновозрастны.
Половая структура - соотношение особей разного пола. В большинстве популяций в соответствии с генетическими закономерностями соотношение полов составляет 1:1. Однако в результате разной выживаемости особей мужского и женского пола на различных этапах индивидуального развития это соотношение может значительно меняться.
Половая структура популяций не определяется у животных-гермафродитов (например, дождевых червей). У некоторых видов, которые способны размножаться без оплодотворения (дафнии, тли и др.), популяции на определенных стадиях жизненного цикла представлены только самками. В таких популяциях эффективность размножения достигает максимальных значений.
Будучи целостной динамической структурой, существующей во времени и пространстве, популяция является элементарной биологической частью вида, способной к эволюционным изменениям.

Популяция как единица эволюции
Элементарная единица эволюции. Процесс эволюции идет в течение тысяч и миллионов лет, поэтому он не может затронуть отдельную особь. Несмотря на то, что в течение жизни каждый организм претерпевает онтогенетические изменения, эволюционный процесс на уровне одного организма не происходит.
Элементарная единица эволюции должна удовлетворять определенным требованиям, а именно:

выступать во времени и пространстве как некое единство;
быть способной формировать резерв наследственной изменчивости и наследственно изменяться во времени;
реально существовать в определенных природных условиях в течение долгого времени, соизмеримого со сроками видообразования.

Отдельный организм не удовлетворяет этим требованиям. Точно так же эти условия не соответствуют виду в целом, потому что, как нам уже известно, вид не существует в пространстве как единое целое. В пределах ареала вида особи распределены неравномерно: либо они образуют разобщенные группы, либо их плотность заселения сильно отличается в различных частях местообитания.
Приведенным выше условиям полностью удовлетворяет популяция. Она реально существует в природе, представляет некое единое целое во времени и пространстве и способна наследственно изменяться во времени. Популяция и является элементарной единицей эволюции.
Элементарное эволюционное явление. Популяция представляет собой совокупность организмов одного вида, каждый из которых обладает определенным генотипом. Совокупность генотипов всех особей популяции называют генофондом популяции.
Любая популяция гетерогенна (неоднородна) по своему генотипическому составу, т. е. в любой популяции генотипы особей отличаются друг от друга. Если условия окружающей среды достаточно постоянны в течение длительного времени, генофонд популяции остается практически неизменным относительно некоего среднего уровня. Однако, если условия изменятся, преимущество получат только особи, обладающие определенными свойствами и признаками, полезными для выживания в новых условиях. В результате полового размножения именно они смогут передать свои признаки и свойства, а следовательно, и гены, следующему поколению. Действуя на фенотипы, естественный отбор будет оставлять определенные генотипы, что приведет к направленному изменению генофонда популяции. Гены, отвечающие за более «выгодные» в данных условиях признаки, будут накапливаться из поколения в поколение, что приведет к изменению частот встречаемости этих генов в генофонде популяции.
Таким образом, в течение времени генофонд популяции способен изменяться, что приводит к адаптивному (приспособительному) изменению организмов популяции. При этом эволюционным материалом являются генотипически различные особи, т. е. материал для эволюции поставляет наследственная изменчивость.
Направленное изменение генофонда популяции, приводящее к изменению организмов, - это элементарное эволюционное явление.
Ус ловия, необходимые для осуществления эволюции. Итак, мы определили, что элементарными эволюционными единицами являются популяции, элементарными эволюционными явлениями - изменения их генофондов, а материалом эволюции служит разнообразие особей в популяции, закрепленное в их генотипах. Однако наличие популяции еще не подразумевает существование эволюции - направленного изменения живых организмов.
Для того чтобы процесс эволюции был «запущен», необходимо давление на популяцию минимум трех типов факторов.
Во-первых, нужны факторы, вызывающие изменения в генофонде популяции (наследственная изменчивость, поставляющая в популяцию новый эволюционный материал, и популяционные волны, формирующие различия между генофондами разных популяций).
Во-вторых, нужен фактор, который разделил бы одну исходную популяцию на две или более новых (изоляция). Наличие нескольких популяций одного и того же вида, разделенных изоляционными барьерами, позволяет каждой из них развиваться самостоятельно, что в дальнейшем может привести к формированию новых видов.
Наконец, необходимо наличие фактора, который бы направлял эволюционный процесс, обеспечивая закрепление в популяции определенных адаптаций и изменений живых организмов (естественный отбор).
Все эти факторы вместе должны оказывать определенное давление на популяцию, определяя ее дальнейшую судьбу в структуре своего вида.

Факторы эволюции
Наследственная изменчивость. Фактором, который обеспечивает возникновение нового генетического материала в популяции и новых комбинаций этого материала, является наследственная, или генотипическая, изменчивость. Существует две формы такой изменчивости: комбинативная и мутационная.
Мутации с определенной частотой возникают у всех живых организмов. Разные гены изменяются приблизительно с равной вероятностью, поэтому мутационные изменения затрагивают все признаки и свойства организмов, в том числе влияющие на жизнеспособность и размножение. Мутации возникают не направленно, не имеют приспособительного значения, т. е. обусловливают ту самую неопределенную наследственную изменчивость, о которой говорил Дарвин.
Доминантные мутации (В) проявляются в первом же поколении, и их дальнейшая судьба зависит от их значимости. Вредные мутации приведут к гибели организма или к снижению его жизнеспособности. Даже если особь не погибнет, у нее значительно снизится вероятность оставить потомство, т. е. естественный отбор довольно быстро удалит носителей таких мутаций из популяции. Нейтральные и полезные в данных природных условиях мутации сохранятся в следующих поколениях.
Однако гораздо чаще происходят рецессивные мутации (Ь), которые могут в течение длительного времени в скрытом виде передаваться из поколения в поколение. Носительство рецессивных мутаций (гетерозиготное состояние - Вb) в большинстве случаев не оказывает влияние на жизнеспособность особи и, следовательно, отбор на таких особей действовать не будет. С течением времени, когда в популяции накопится достаточное количество гетерозиготных особей, несущих такую мутацию, эти мутации могут перейти в гомозиготное состояние (bb). Дальнейшая судьба этих мутаций зависит от степени их значимости для организмов. Полезные признаки будут сохраняться в популяции, а обладатели вредных удаляться с помощью естественного отбора.
Степень «полезности» мутации определяется теми условиями среды, в которых обитает конкретная популяция. При изменении этих условий может изменяться и значимость мутаций: то, что вредно при сочетании одних факторов среды, может оказаться полезно в другой ситуации.
Количество возникающих мутаций выражают процентом гамет одного поколения, содержащих какую-либо вновь возникшую мутацию. У хорошо изученных видов плодовой мушки дрозофилы 25% всех половых клеток содержат ту или иную мутацию, у мышей и крыс - около 10%. Как видно из этих чисел, количество элементарного эволюционного материала достаточно велико.
Возникновение мутаций - элементарных единиц наследственной изменчивости приводит к увеличению генетического разнообразия популяции. Это разнообразие усиливается в результате создания случайных генетических комбинаций при скрещиваниях. Рецессивные мутации в гетерозиготном состоянии образуют скрытый резерв изменчивости, который может быть использован при изменении условий существования популяции.
Мутационный процесс является лишь поставщиком элементарного эволюционного материала. Его давление на природные популяции всегда существует и поддерживает генетическое разнообразие этих популяций на высоком уровне. В то же время благодаря своей случайной природе мутационный процесс не способен оказывать направляющее влияние на процесс эволюции.
Популяционные волны. В естественных условиях численность популяции постоянно меняется. Такие периодические и непериодические колебания численности особей, составляющих популяцию, называют популяционными волнами. В результате неких случайных причин, таких, как нехватка кормов, эпидемии или влияние хищников, количество особей в популяции может резко сократиться, т. е. носители определенных генотипов погибнут. В маленькой по размеру популяции некоторые особи независимо от своего генотипа в силу случайных причин могут оставить или не оставить потомства, что приведет к изменению частот встречаемости тех или иных аллелей в популяции. При этом некоторые аллели могут совсем исчезнуть из популяции. Процесс случайного ненаправленного изменения частот аллелей в популяции называют дрейфом генов. В итоге генофонд оставшейся популяции будет существенно отличаться от генофонда исходной популяции. Такое явление, при котором популяция проходит через период малой численности, получило название эффект «бутылочного горлышка» . Если в дальнейшем влияние неблагоприятных факторов исчезнет и популяция восстановит свою численность до исходного уровня, ее генотипическая структура будет являться отражением генотипов тех особей, которые прошли через «бутылочное горлышко». В результате случайного дрейфа генов генетически однородные популяции, обитающие в сходных условиях, могут постепенно утратить свое первоначальное сходство. Таким образом, колебания численности (популяционные волны) вызывают изменения генетической структуры популяции.
Итак, наследственная изменчивость и популяционные волны относятся к первой группе факторов, которые вызывают случайные изменения в генофонде популяции. Однако для того, чтобы в дальнейшем популяция могла развиваться независимо на основе своего собственного генофонда, необходима ее изоляция от других подобных популяций.
Изоляция. Изоляция - это ограничение или полное отсутствие скрещиваний особей разных популяций. Пока между популяциями существует поток генов, они не могут накопить существенные генетические различия. Изоляция приводит к прекращению обмена наследственной информацией и превращает популяцию в самостоятельную генетическую систему.
Различают пространственную и экологическую изоляцию.
Пространственная изоляция связана с существованием географических преград между популяциями, например горных хребтов, пустыней, водоемов и др.
При экологической изоляции скрещивание между организмами различных популяций становится невозможным, если особи этих групп разделены экологическими препятствиями в пределах одного ландшафта. Например, обитатели одного болота имеют мало шансов встретиться в период размножения с обитателями другого болота и т. п.
Эволюционное значение разных форм изоляции заключается в том, что они закрепляют и усиливают генетические различия между популяциями, а следовательно, создают предпосылки для дальнейшего преобразования этих популяций в отдельные виды.
Итак, такие факторы эволюции, как наследственная изменчивость, популяционные волны и изоляция изменяют генофонд популяций и обеспечивают их независимое существование, создавая условия для действия главного эволюционного фактора - естественного отбора.

Естественный отбор - главная движущая сила эволюции
Естественный отбор - это преимущественное выживание и размножение наиболее приспособленных особей каждого вида и гибель менее приспособленных организмов. Принцип естественного отбора, который впервые выдвинул Ч. Дарвин, имеет основополагающее значение в теории эволюции. Именно естественный отбор является тем третьим необходимым фактором, который направляет эволюционный процесс и обеспечивает закрепление в популяции определенных изменений.
Естественный отбор основывается на генетическом разнообразии и избыточной численности особей в популяции. Генетическое разнообразие создает материал для отбора, а избыточное количество особей приводит к возникновению конкуренции и, как следствие, к борьбе за существование.
и т.д.................