§ 51 Еволюція та еволюційні теорії

• До змісту відповідей

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Чому саме острови змогли дати їм привід для створення теорії походження видів?

Острови є ізольованими екосистемами з обмеженим обміном генами між популяціями та унікальними умовами середовища. Географічна ізоляція прискорює видоутворення, адже невеликі групи організмів пристосовуються до місцевих умов без змішування з материковими особинами. Це дало змогу Чарльзу Дарвіну на Галапагоських островах та Альфреду Уоллесу на Малайському архіпелазі чітко простежити розходження ознак у споріднених видів, які мали 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 вважалося, що спадкові ознаки батьків «змішуються», як рідкі фарби. Насправді гени є дискретними одиницями спадковості, які зберігають свою цілісність, не розчиняються при схрещуванні та можуть передаватися нащадкам у незмінному вигляді й закріплюватися під дією природного добору.

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 зазнали спрощення будови — вони втратили травну систему та органи чуття, проте це забезпечило їм високу пристосованість до паразитичного способу життя та біологічний процвітання.
S (Судження): Отже, еволюційний успіх досягається не лише ускладненням будови (ароморфозом), а й спрощенням (загальною дегенерацією) або частковими пристосуваннями (ідеоадаптацією).

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

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

Еволюція — це природний історичний процес необоротних змін живих організмів, який відбувається постійно і приводить до виникнення нових видів та біорізноманіття. Еволюційна теорія — це наукова система знань, що пропонує пояснення механізмів, причин та закономірностей перебігу цього еволюційного процесу.

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

Жан-Батист Ламарк пояснював механізми еволюції внутрішнім прагненням організмів до прогресу та удосконалення. Вчений вважав, що під впливом умов середовища організми тренують певні органи (що спричиняє їхній розвиток) або не використовують їх (що веде до атрофії), а всі набуті протягом життя корисні ознаки передаються нащадкам у спадок.

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

Чарльз Дарвін розрізняв два види мінливості: неспадкову (групову, визначену) та спадкову (індивідуальну, невизначену). Вирішальну роль в еволюції він відводив саме спадковій мінливості, оскільки лише ті зміни, які передаються нащадкам, можуть накопичуватися впродовж багатьох поколінь і приводити до утворення нових видів.

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

Відповідно до теорії Дарвіна, унаслідок спадкової мінливості особини в популяції відрізняються за багатьма ознаками. У ході боротьби за існування організми, чиї ознаки виявляються більш корисними в наявних умовах середовища, мають вищі шанси вижити та залишити потомство. Нащадки успадковують ці сприятливі зміни, завдяки чому корисні ознаки поступово поширюються серед особини популяції, а менш пристосовані особини відсіюються.

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

Генетика є важливою для пояснення механізмів еволюції, оскільки вона розкриває матеріальну природу спадковості та мінливості, які Чарльз Дарвін описував лише фенотипово. Генетика довела, що джерелом спадкової мінливості є мутації та комбінації алелів генів, а елементарною одиницею еволюційного процесу є популяція, у якій під дією природного добору спрямовано змінюються частоти цих алелів.

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

Розуміння закономірностей еволюції має велике практичне значення для діяльності людини. У медицині це дозволяє прогнозувати появу стійкості бактерій до антибіотиків та відстежувати мутації вірусів для розробки нових вакцин. У сільському господарстві знання еволюційних механізмів є основою селекції для створення високоврожайних сортів рослин і продуктивних порід тварин, а також для боротьби зі шкідниками, які виробляють стійкість до пестицидів.

СКЛАДАЄМО БІОЛОГІЧНІ ПАЗЛИ (РЕФЛЕКСІЯ)

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

• Першу наукову теорію еволюції створив Жан-Батист Ламарк, який вважав, що організми успадковують набуті за життя ознаки через внутрішнє прагнення до прогресу.
• Чарльз Дарвін визначив природний добір головною рушійною силою еволюції, завдяки якій збережуться та поширюються корисні спадкові зміни.
• Сучасна синтетична теорія еволюції розглядає саме популяцію, а не окремий організм, як елементарну одиницю еволюційних змін.

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 мутації створюють генетичну різноманітність, на основі якої природний добір формує пристосованість організмів до середовища.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?
Спочатку було важко зрозуміти, чому окремий організм не є одиницею еволюції, але повторний розбір схеми природного добору та аналіз поняття популяції допомогли подолати це ускладнення.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?
Отримані знання допоможуть мені усвідомлювати важливість повного проходження курсу лікування антибіотиками за призначенням лікаря, щоб запобігти виникненню стійких штамів мікроорганізмів.