§ 51 Еволюція та еволюційні теорії

• До змісту відповідей

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

В ХІХ столітті двоє вчених Чарльз Дарвін (1) і Альфред Уоллес (2), досліджуючи природу островів, прийшли до схожих ідей щодо механізмів еволюції. Чому саме острови змогли дати їм привід для створення теорії походження видів?

Острови є ізольованими екосистемами з обмеженим обміном генами та унікальними умовами довкілля. Географічна ізоляція прискорює видоутворення, тому що невеликі групи організмів пристосовуються до місцевих умов без постійного змішування з материковими особинами. Це дозволило Чарльзу Дарвіну на Галапагоських островах та Альфреду Уоллесу на Малайському архіпелазі чітко простежити розходження ознак у споріднених видів, які походять від спільного предка.

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Незважаючи на популярність, теорія Дарвіна піддавалася критиці, зокрема англійським інженером Дженкіном. Головна ідея його заперечень — поглинаючий вплив вільного схрещування. Припустимо, що в популяції з’явилася особина із вдалішою ознакою, ніж у тих, що вже існують, але схрещуватися вона змушена лише з особинами з «нормальними» ознаками. В її дітей ця ознака буде виражена на 1/2, в наступного покоління — на 1/4 і так далі. Тому через кілька поколінь вдале нове надбання неминуче буде поглинуте «болотом» звичайних ознак. Дарвіну не вдавалося дати ґрунтовну відповідь на такі заперечення. Яких знань йому не вистачило?

Дарвіну не вистачило знань із генетики про дискретний характер спадковості, закони спадкування Грегора Менделя та мутаційну мінливість. За часів Дарвіна вважали, що ознаки батьків «зливаються» в нащадків, як рідкі фарби. Насправді гени є неподільними одиницями спадковості, вони не розчиняються при схрещуванні, передаються в наступні покоління в незмінному вигляді та закріплюються природним добором.

2. Пересічні люди вважають, що еволюція — це завжди удосконалення. Чи дійсно біологічна еволюція завжди веде до формування ознак вищого рівня організації? Обґрунтовано підтвердь або спростуй власне бачення відповіді. Застосуй метод PRES.

P (позиція): Біологічна еволюція не завжди веде до формування ознак вищого рівня організації.

R (обґрунтування): Головним результатом еволюції є пристосованість організмів до конкретних умов довкілля, а не обов’язкове ускладнення їхньої будови.

E (приклад): Паразитичні черви (наприклад, ціп’яки) у процесі еволюції втратили травну систему та органи чуття, проте це спрощення будови забезпечило їм відмінне виживання в організмі хазяїна та високу чисельність.

S (судження): Отже, пристосованість і біологічний успіх виду досягаються не лише ускладненням будови, а й її вторинним спрощенням або дрібними змінами.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Поясни різницю між поняттями «еволюція» та «еволюційна теорія».

Еволюція — це природний процес історичних і необоротних змін живих організмів, у ході якого виникають нові види та біологічне різноманіття. Еволюційна теорія — це наукове вчення, яке пояснює причини, закономірності та рушійні сили цього процесу.

2. Як трактував механізми еволюції Ж.-Б. Ламарк?

Жан-Батист Ламарк стверджував, що організми мають внутрішнє прагнення до прогресу та самовдосконалення. За його поглядами, тварини тренують корисні органи або не використовують непотрібні під впливом умов середовища, а набуті протягом індивідуального життя ознаки обов’язково передаються нащадкам.

3. Які види мінливості розрізняв Дарвін? Якому з них відводив вирішальну роль в еволюції?

Чарльз Дарвін виокремлював два види мінливості: неспадкову (групову, визначену) та спадкову (індивідуальну, невизначену). Вирішальну роль у видоутворенні він відводив спадковій мінливості, тому що лише ті зміни, які закріплені генетично і передаються нащадкам, можуть накопичуватися під дією добору.

4. Поясни механізми дії природного добору відповідно до теорії Дарвіна, скористайся мал. 51.2.

Через спадкову мінливість особини всередині популяції дещо різняться за ознаками. Унаслідок боротьби за існування виживають і дають плодюче потомство ті особини, чиї спадкові ознаки найбільше відповідають умовам довкілля. Нащадки успадковують корисні риси, завдяки чому ці ознаки накопичуються та закріплюються в популяції, а менш пристосовані організми гинуть або залишають менше нащадків.

5. Синтетична теорія еволюції ґрунтується на поєднанні класичного дарвінізму і генетики. Поясни, чому для пояснення механізмів еволюції генетика важлива.

Генетика пояснила матеріальну природу явищ, які Дарвін фіксував лише візуально. Вона довела, що джерелом спадкових змін є мутації та комбінації генів, а елементарною одиницею еволюції виступає популяція, де під впливом природного добору цілеспрямовано змінюється частота алелів.

6. Переконайся, що розуміння еволюції важливе у практичній діяльності (виконай в e-ДОДАТКУ завдання 51.3).

Знання механізмів еволюції дає змогу боротися зі стійкістю збудників хвороб до антибіотиків і вчасно створювати дієві вакцини проти нових штамів вірусів. У сільському господарстві еволюційні закономірності застосовують у селекції для виведення продуктивних порід і сортів, а також для подолання резистентності комах-шкідників до засобів захисту рослин.

СКЛАДАЄМО БІОЛОГІЧНІ ПАЗЛИ (РЕФЛЕКСІЯ)

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

• Першу наукову еволюційну теорію запропонував Ж.-Б. Ламарк, пояснюючи розвиток органів їх тренуванням і внутрішнім прагненням до вдосконалення.
• Чарльз Дарвін визначив природний добір як головний рушійний фактор збереження і поширення корисних змін.
• Синтетична теорія еволюції встановила, що одиницею еволюції є популяція, а матеріалом для неї виступають мутації.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачив/побачила зв’язок…
Я став більш обізнаним щодо того, як природний добір відбирає корисні мутації та спрямовано змінює склад популяції за конкретних умов довкілля.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?
Спочатку виникла плутанина між поняттями еволюції як процесу та еволюційної теорії як наукового пояснення, проте уважний аналіз першого розділу параграфа допоміж чітко розмежувати ці речі.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?
Ці знання допоможуть мені свідомо дотримуватися графіка прийому ліків за приписами лікаря, щоб не спровокувати відбір бактерій, стійких до антибактеріальних препаратів.