Еволюція організмів.Концепція виду.Видоутворення.Різні точки зору на виникнення життя.

Еволюція (від лат. еволютіо - розгортання) - це процес необоротних змін у будові та функціях живих організмів протягом їхнього історичного розвитку. її наслідком є пристосованість організмів до умов середовища життя. Ідеї про еволюцію живих організмів висловлювали ще давньогрецькі (Геракліт, Демокріт та ін.) та давньоримські (Лукрецій та ін.) мислителі. Однак спроби науково пояснити це явище з'явились лише на початку XIX століття.

Еволюція життя на Землі — це тривалий процес історичних перетворень живої матерії від первинних, низькоорганізованих форм, які утворилися приблизно 4,5 млрд років тому, до сучасної біосфери і виникнення людини. Виникненню живих істот передувала геохімічна еволюція. Зважаючи на це, весь період походження та розвитку життя на Землі поділяють на три етапи:
1) абіогенний етап характеризує можливі механізми виникнення первинних форм життя з хімічних сполук;
2) біогенний етап розкриває особливості розвитку різних груп організмів і біосфери загалом;
3) антропогенний з’ясовує шляхи та закономірності розвитку людини як особливої, вищої форми розвитку матерії.

Теоретичні проблеми еволюції

Проблема спрямованості еволюції; Еволюційний прогресс;Роль добору;Адекватність мінливості;Проблема монофілії і еволюції вищих таксонів;

Класифікація

Відомо декілька десятків теорій еволюції. Вони розрізняються ставленням до проблем еволюції. Мейнстримною теорією з другої половини ХХ сторіччя вважається синтетична теорія еволюції. Вона і декілька подібних вважають головним фактором еволюції природний добір генетичних мутацій у ДНК. Ця група теорій є селекціоністськими. Інша група теорій постулює наявність механізмів внутрішньої спрямованої мінливості онтогенезу при сталому генотипі особин. Сюди належать епігенетична теорія еволюції та еволюційна біологія розвитку (англ. evo-devo — evolutionary developmental biology). Неоламаркістські теорії припускають наявність адекватної до умов середовища мінливості, а також часто апелюють до епігенетичного успадкування набутих ознак. Нейтралізм зменшує роль добору, а основним фактором еволюції вважає генетичний дрейф і внутрішні фізико-хімічні властивості геному. Неоортогенез покладається на структуралістські обмеження у мінливості форм, зокрема припускає можливість побудови періодичних систем таксонів живих організмів.

Концепція виду — система поглядів на поняття виду в біології.

Поняття концепції виду тісно пов'язане з такими напрямками, поняттями і предметами дослідження, як критерії виду, видоутворення, таксономія, систематика тощо.

Головні концепції виду

Типологічна (морфологічна) концепція виду

Згідно з МКВ, видом є сукупність особин (вибірок, рас, популяцій тощо), яка відрізняється від інших за ключовими морфологічними ознаками, визнаними в систематиці відповідної групи організмів.

Біологічна (ізоляційна) концепція виду

В основі біологічної концепції виду (БКВ) лежить поняття репродуктивної ізоляції.. Головним критерієм виду є репродуктивна ізоляція і, відповідно, відсутність гібридів в умовах симпатрії (проживання на одній території) близьких видів чи таксонів невизначеного рангу.

Еволюційна (дарвінова) концепція виду

Вид розглядається як фрагмент неперервного процесу еволюції, як неперервний добре відокремлений від інших ланцюжок поколінь від пращурів до нащадків. Основою еволюційних подій є формування просторової чи екологічної (або просторово-часової) ізоляції нових популяцій від «материнських» форм.

Номіналістична концепція

Згідно з цією концепцією в природі існують тільки особини, а не види. Вид — уявне поняття. Прибічниками цієї концепції були Діоген, Ламарк, Бюффон.
Вид (англ. species) — одна з головних одиниць біологічної класифікації, таксономічна категорія. Зазвичай вид є якісно відокремленою формою живих істот, основною одиницею еволюційного процесу.

Критерії виду

морфологічний — сукупність подібностей особин виду за будовою. До нього відносять усі матеріальні структури: від хромосом до особливостей будови органів та їхніх систем.

фізіологічний — подібність або відмінність у процесах життєдіяльності особин одного чи різних видів.

біохімічний — особливості хімічного складу та перебігу певних біохімічних реакцій, характерні для особин певного виду.

географічний — полягає в тому, що популяції кожного виду заселяють певну частину біосфери (ареал), яка відрізняється від ареалів близьких видів, і площа та контури ареалів є видовою ознакою.

екологічний — охоплює всі критерії, оскільки популяції кожного виду мають свою екологічну нішу в біогеоценозі.

генетичний — Полягає у схожості ДНК окремих представників або груп особин.

Історичні

Видоутворення — еволюційний процес утворення нових біологічних видів.

Симпатричне видоутворення

Симпатричне видоутворення пов'язане з розбіжністю груп особин одного виду, що мешкають на одному ареалі за екологічними ознаками. При цьому особини з проміжними характеристиками виявляються менш пристосованими

Перипатричне видоутворення

У процесі перипатричного видоутворення нові види виникають з ізольованих, невеликих периферійних популяцій, які не можуть брати участі в обміні генів з головною популяцією. Часто такі популяції займають вузькі ніші, які не здатна зайняти головна популяція виду.

Алопатричне видоутворення викликається розділенням ареалу виду на кілька ізольованих частин. При цьому на кожну таку частину відбір може діяти по-різному, а ефекти генетичного дрейфу і мутагенезу явно відрізнятимуться. Тоді з часом в ізоліровнних частинах накопичуватимуться нові генотипи.

Сальтаціонічне видоутворення

Сальтаціонічне видоутворення виникає на єдиному ареалі, тому формально є симпатричним. При цьому за декілька поколінь в результаті різких змін в геномі формується новий вид.

Сітчате видоутворення

Сітчате видоутворення пов'язане не з дивергенцією популяцій, а з гібридизацією близьких видів. Таке видоутворення доведено для деяких видів ящірок, риб і квіткових рослин.

Існує кілька теорій походження чи виникнення життя і всі вони рівноцінні та розглядаються завжди разом. У різний час і в різних культурах розглядалися наступні ідеї:

КРЕАЦІОНІЗМ

Креаціоністська теорія виникнення життя на Землі. Відповідно до цієї релігійної концепції, яка має давнє коріння, все існуюче у Всесвіті, у тому числі життя, було створено єдиною Силою - Творцем в результаті декількох актів надприродного творіння в минулому. Організми, що населяють сьогодні Землю, походять від створених окремо основних типів живих істот. Креаціоністами були такі видатні біологи, як К. Лінней, Ж. Кюв'є, геолог Ч. Лайель та інші.

БІОХІМІЧНА ТЕОРІЯ

Першу наукову теорію походження життя на Землі створив радянський біохімік А.І. Опарін (1894-1980). Відповідно до цієї теорії, життя виникло в специфічних умовах стародавньої Землі і розглядається Опаріним як закономірний результат хімічної еволюції сполук вуглецю у Всесвіті.

За Опаріним, процес, який призвів до виникнення життя на Землі, може бути розділений на три етапи:

-Виникнення органічних речовин.

-Утворення з найпростіших органічних речовин біополімерів (білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів, ліпідів та ін.).

-Виникнення примітивних організмів, здатних до самовідтворювання.

Гіпотеза Опаріна була лише першим кроком у розвитку біохімічних уявлень про виникнення життя.

ГІПОТЕЗИ САМОЗАРОДЖЕННЯ

Протягом тисячоліть люди вірили в мимовільне зародження життя, вважаючи його звичайним способом появи живих істот з неживої матерії. Вважали, що джерелом спонтанного зародження служать або неорганічні сполуки, або гнилі органічні залишки (концепція абіогенезу). Протягом такої тривалої історії ця гіпотеза видозмінювалася, але як і раніше залишалася помилковою

ГІПОТЕЗА ПАНСПЕРМІЇ

Гіпотеза походження життя на Землі в результаті перенесення з інших планет якихось зародків життя отримала назву панспермії (від грец. Pan - весь, всякий і sperma - сім'я). Ця гіпотеза примикає до гіпотези стаціонарного стану. Її прихильники підтримують думку про вічне існування життя і висувають ідею про неземне її походження.