§ 44. Основні положення синтетичної теорії еволюції та її подальший розвиток. Сучасні еволюційні погляди

• До змісту відповідей

ПОМІРКУЙТЕ Й ОБГОВОРІТЬ СИТУАЦІЮ

У червні 1867 року в журналі «North British Review» вийшла стаття, яку написав англійський інженер Флемінг Дженкін. Стаття мала назву «Походження видів», і в ній Дженкін критикував ідею Дарвіна щодо природного добору як рушійної сили еволюції. Він писав про те, що корисна ознака, яка випадково з’явилася в окремого організму, буде поступово зникати в процесі схрещування зі звичайними особинами, які її не мають — нібито «розчинятимуться» в низці поколінь. Дарвін сприйняв цей аргумент, як «Кошмар Дженкіна». Чи можна було аргументовано довести в XIX сторіччі, що Дженкін помилявся?

Ні, переконати наукову спільноту в XIX столітті було неможливо, оскільки тоді панувало хибне уявлення про «злитну» спадковість, ніби ознаки батьків змішуються, як рідини в склянці.
Хоча Грегор Мендель ще в 1865 році експериментально довів, що спадкові задатки дискретні, не зникають і не розчиняються, його відкриття залишилося непоміченим сучасниками.
Помилковість висновків Дженкіна остаточно довели лише на початку XX століття після перевідкриття законів Менделя.

РОБОТА В ПАРІ

Дізнайтеся, що це був за експеримент Авґуста Вайсмана на мишах і які висновки були зроблені вченим.

Вайсман відрізав хвости білим мишам упродовж понад двадцяти поколінь поспіль, але в кожному новому поколінні мишенята народжувалися з нормальною довжиною хвоста.
Вчений зробив висновок, що механічні пошкодження та набуті впродовж життя зміни тіла не передаються нащадкам.

Які основні положення Вайсман сформулював у створеній ним теорії спадковості?

Він розділив організм на смертну сому (клітини тіла) та безсмертну зародкову плазму (статеві клітини), яка передається наступним поколінням.
Будь-які зміни в клітинах соми під впливом навколишнього середовища не змінюють зародкову плазму, тому спадкова інформація передається виключно через статеві клітини.

Чому його теорія стала потужним стимулом для подальших генетичних досліджень?

Теорія Вайсмана спростувала ідею про успадкування набутих ознак і зосередила увагу дослідників на пошуку матеріальних носіїв спадковості всередині клітинного ядра.
Це дало поштовх вивченню хромосом, ролі мейозу та заклало фундамент для виникнення сучасної генетики й синтетичної теорії еволюції.

ЗНАЙДІТЬ ІНФОРМАЦІЮ Й ВИКОНАЙТЕ ЗАВДАННЯ

Укладіть словничок, який буде вам допомагати розбиратися в еволюційній проблематиці.

Ознайомтеся з деякими вченими, які створювали синтетичну теорію еволюції. Дізнайтеся, хто ще з науковців / науковиць зробив суттєвий внесок у формування основних положень синтетичної теорії еволюції, підготуйте про них доповіді.

⚠️

Науковці, які зробили вагомий внесок у створення та розвиток СТЕ:

1. Сергій Четвериков обґрунтував генетичні основи еволюції в популяціях, довівши, що природні популяції насичені прихованими рецесивними мутаціями, які слугують матеріалом для природного добору.
2. Іван Шмальгаузен розробив теорію стабілізуючого добору та дослідив механізми взаємозв’язку між індивідуальним розвитком (онтогенезом) та еволюційним процесом (філогенезом).
3. Рональд Фішер математично об’єднав закони Менделя з теорією природного добору Дарвіна і заклав основи популяційної генетики.
4. Джон Холдейн розрахував математичні моделі швидкості зміни частот алелів у популяціях під дією добору в різних умовах середовища.

Дізнайтесь, що таке «молекулярний годинник» і як він використовується для еволюційних досліджень.

⚠️

Молекулярний годинник — це метод датування еволюційних подій, заснований на припущенні, що мутації в послідовностях ДНК та білків накопичуються з постійною середньою швидкістю протягом тривалого часу.
Учені порівнюють кількість генетичних відмінностей між сучасними видами, щоб точно встановити ступінь їхньої спорідненості та визначити, скільки мільйонів років тому вони відокремилися від спільного предка.

РОБОТА В ГРУПІ

Наведіть приклади альтруїзму в людини.

Прикладами є безоплатне донорство крові для незнайомців, волонтерська діяльність, благодійність, а також порятунок людей на воді чи під час пожежі з ризиком для власного життя.

Чи корисна така поведінка людині?

Так, вона допомагає завоювати повагу й довіру оточуючих, підвищує самооцінку та дає впевненість у тому, що в скрутну мить інші теж прийдуть на допомогу.

Чи корисна така поведінка суспільству?

Так, тому що альтруїзм гуртує людей, підтримує слабких і поранених та значно підвищує шанси всієї спільноти на виживання в критичних умовах.

Як альтруїзм відображається в культурі та мистецтві?

Його оспівують у міфах (наприклад, міф про Прометея, який викрав вогонь для людей), народних казках, піснях, художніх картинах і фільмах про самопожертву та героїзм заради порятунку інших.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Чим синтетична теорія еволюції доповнює дарвінівську еволюційну теорію?

Вона доповнює дарвінізм знаннями з генетики, цитології та популяційної біології. СТЕ пояснила механізми виникнення спадкової мінливості через мутації й рекомбінації генів, визначила популяцію головною одиницею еволюції та описала дію дрейфу генів, ізоляції й міграцій.

2. Чому елементарною одиницею еволюції є популяція, а не окремий організм?

Окремий організм має сталий генотип протягом усього життя і не може самостійно еволюціонувати. Еволюційні зміни відбуваються лише на рівні групи особин (популяції) у низці поколінь, коли в спільному генофонді через добір та мутації змінюються частоти алелів.

3. Відомо, що лінії людини й шимпанзе розійшлися приблизно 6–7 млн років тому. Як учені про це дізналися?

Учені порівняли послідовності нуклеотидів у ДНК та амінокислот у спільних білках за допомогою методу «молекулярного годинника», знаючи середню швидкість накопичення нейтральних мутацій у часі. Ці молекулярно-генетичні розрахунки вони зіставили з віком викопних решток предків, знайдених палеонтологами.

4. Чому положення синтетичної теорії еволюції із часом уточнюються й коригуються?

Розвиваються нові напрями науки — палеогенетика, епігенетика та еволюційна біологія розвитку (evo-devo). Нові дані свідчать про те, що умови довкілля можуть змінювати роботу генів без пошкодження структури ДНК, а перебудова регуляторних генів здатна спричиняти швидкі зміни будови організмів.