Презентация на тему "синтетическая теория эволюции ". Презентация «Современные концепции эволюции Элементарные факторы эволюции характеризуются

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

современные учения о эволюции

Синтетическая теория эволюции (СТЭ) – современная эволюционная теория, которая является синтезом различных дисциплин, прежде всего, генетики и дарвинизма и опирается на палеонтологию, систематику, молекулярную биологию. Все сторонники синтетической теории признают участие в эволюции трех факторов: Мутационный Селекционный Рекомбинационный Генерирующий новые варианты генов Определяющий соответствие данным условиям обитания Создающий новые фенотипы особей

Происхождение стэ Синтетическая теория в ее нынешнем виде образовалась: в результате трансформации взглядов Вейсмана в моргановскую хромосомную генетику: приспособительные отличия передаются от родителей потомкам с хромосомами в виде новых генов Вследствие естественного отбора.

Толчок к развитию синтетической теории дала гипотеза о рецессивности новых генов. Эта гипотеза предполагала, что в каждой воспроизводящейся группе организмов во время созревания гамет в результате ошибок при репликации ДНК постоянно возникают мутации – новые варианты генов. Развитие СТЭ

С.С Четвериков И.И. Шмальгаузен Н.В. Тимофеев-Ресовский Г.Ф. Гаузе Н.П.Дубинин А.Л. Тахтаджян Н.К.Кольцов Ф.Г.Добржанский ВКЛАД РУССКИХ УЧЕНЫХ В РАЗВИТИЕ СТЭ С.С Четвериков И.И. Шмальгаузен

Э. Майр Э. Баур В. Циммерман Дж. Симпсон В. Людвиг Р. Фишер Вклад зарубежных ученых в развитие стэ Дж. Симпсон Э. Майр

Основные положения синтетической эволюции 1.ЭЛЕМЕНТАРНОЙ ЕДИНИЦЕЙ ЭВОЛЮЦИИ СЧИТАЕТСЯ ЛОКАЛЬНАЯ ПОПУЛЯЦИЯ; 2. МАТЕРИАЛОМ ДЛЯ ЭВОЛЮЦИИ СЧИТАЕТСЯ МУТАЦИОННАЯ И РЕКОМБИНАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ; 3. ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР РАССМАТРИВАЕТСЯ КАК ГЛАВНАЯ ПРИЧИНА РАЗВИТИЯ АДАПТАЦИЙ, ВИДООБРАЗОВАНИЯ И ПРОИСХОЖДЕНИЯ НАДВИДОВЫХ ТАКСОНОВ; 4. ДРЕЙФ ГЕНОВ И ПРИНЦИП ОСНОВАТЕЛЯ ВЫСТУПАЮТ ПРИЧИНАМИ ФОРМИРОВАНИЯ НЕЙТРАЛЬНЫХ ПРИЗНАКОВ; 5. ВИД ЕСТЬ СИСТЕМА ПОПУЛЯЦИЙ, РЕПРОДУКТИВНО ИЗОЛИРОВАННЫХ ОТ ПОПУЛЯЦИЙ ДРУГИХ ВИДОВ, И КАЖДЫЙ ВИД ЭКОЛОГИЧЕСКИ ОБОСОБЛЕН; 6. ВИДООБРАЗОВАНИЕ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В ВОЗНИКНОВЕНИИ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ИЗОЛИРУЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ И ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО В УСЛОВИЯХ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ.

Сравнительная характеристика теорий «Чистый дарвинизм» (Л.С.Берг) 1. Все организмы развивались из одной или немногих первичных форм. 2. Развитие шло дивергентно 3. Развитие шло на основе случайных вариаций. 4. Факторами прогресса служат борьба за существование и естественный отбор. 5. Процесс эволюции заключается в образовании новых признаков 6. Вымирание организмов происходит от внешних причин: борьбы за существования и выживание более приспособленных. Синтетическая теория (Н.И.Воронцов) 1. Наименьшая единица эволюции- популяция. 2. Основным движущим фактором эволюции служит естественный отбор случайных и мелких мутаций. 3. Эволюция носит дивергентный характер. 4. Эволюция носит постепенный и длительный характер. Каждая систематическая единица должна иметь единственный корень. Это обязательное условие для самого права на существование. Эволюционная систематика строит классификацию исходя из родства. За пределами вида эволюция прекращается. Вид политипичен. Изменчивость носит случайный характер. Эволюция непредсказуема.

Критика синтетической теории эволюции В качестве одного из наиболее часто критикуемых положений СТЭ можно привести ее подход к объяснению вторичного сходства. 1. По неодарвинизму, все признаки живых существ полностью определяются составом генотипа и характером отбора. Поэтому параллелизм объясняется тем, что организмы унаследовали большое количество одинаковых генов от своего предка, а происхождение конвергентных признаков целиком приписывается действию отбора. Вместе с тем, хорошо известно, что черты сходства, развивающиеся в достаточно удаленных линиях, часто бывают неадаптивны и поэтому не могут быть правдоподобно объяснены ни естественным отбором, ни общим наследованием. Независимое наследование одинаковых генов и их сочетание заведомо исключается, поскольку мутации и рекомбинации – случайные процессы.

Факторы эволюции Не направляют эволюционный процесс Направляет эволюционный процесс Мутации Изоляция Популяционные волны Дрейф генов Естественный отбор на основе борьбы за жизнь Изменение генетического состава популяций

Видообразование – это качественный этап эволюционного процесса Это означает, что образованием видов завершается микроэволюция и начинается макроэволюция.

Каждый вид – это замкнутая генетическая система. Представители разных видов не скрещиваются, а если и скрещиваются, то либо не дают потомства, либо это потомство бесплодно. Следовательно, дивергентному видообразованию должно предшествовать возникновение изолированных популяций внутри предкового вида.

Важнейшие понятия эволюции: элементарные явления эволюции – изменения, происходящие в популяции, путем рекомбинаций, мутаций и естественного отбора, отделяющие эту популяцию от других. элементарный материал эволюции – наследственная изменчивость у особей популяции, которая приводит к возникновению как качественных, так и количественных фенотипических отличий. элементарные факторы эволюции – естественный отбор, мутации, популяционные волны и изоляция изоляция, мутация и популяционные волны влияют на эволюцию вида, а естественный отбор направляет ее.

Основные правила эволюции: Необратимость Прогрессирующая специализация Чередование главных направлений эволюции: аллогенеза и арогенеза

Закономерности Эволюции: 1.Первая и главная закономерность- Необратимый характер эволюции: Организмы, популяции и виды. Возникшие в ходе эволюции не могут вернуться к прежнему состоянию их предков Эволюция – это необратимы процесс исторического развития органического мира

2. Вторая закономерность – общая направленность(тенденция) эволюционного процесса- Прогрессивное усложнение форм жизни: Заключается в непрерывном приспособлении живого мира к постоянно меняющимся условиям окружающей среды. В преобразовании видов и обособлении одних видов от других. Эволюция – это процесс непрограммированного развития живой природы

3. Третья закономерность эволюции- Развитие приспособленности(адаптации) видов к среде обитания адаптации Общие (наличие конечностей у наземных животных) частные (разные типы конечностей в связи с местом и образом жизни)

Таким образом, эволюция, начавшаяся на нашей планете с момента появления на ней жизни, - это непредсказуемый и необратимый процесс развития живого мира, идущий напрограммировано, происходящий сопряженно между видами и средой.

МНОГООБРАЗИЕ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ

≈ 4,5 млн. видов живых организмов

350 тыс. видов растений

800 видов вирусов

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВИДОВ?

1,5 млн. видов животных

100 тыс. видов грибов

3 тыс. видов прокариот

ПЕРИОДИЗАЦИЯ ИСТОРИИ БИОЛОГИИ

• Додарвиновский период (I тыс. до н.э. – 1859)

• Дарвиновский период (1859-1900)

• Современный период (1900 – по наст. время)

1. Додарвиновский период (I тыс. до н.э. – 1859)

Система естественнонаучных взглядов

ТРАНСФОРМИЗМ – концепция, признающая изменяемость видов и естественное превращение живой природы, но не объясняющая их закономерности.

ЭВОЛЮЦИОНИЗМ – система взглядов в биологии, утверждающих историческое прогрессивное развитие биосферы Земли, которое может быть вписано в глобальный процесс эволюции вселенной.

КРЕАЦИОНИЗМ – мировоззренческая концепция, согласно которой основные формы органического мира рассматриваются как непосредственно созданные Творцом.

Жорж Луи Бюффон (1707-1788)

Жан-Батист Ламарк (1744-1829)

Карл Линней (1707-1778)

Карл Линней

(1707-1778)

Ввел бинарную номенклатуру (двойное название вида)

Объединил сходные виды в роды, роды – в семейства, семейства – в отряды, отряды – в классы.

Обновил ботанический язык, установив около 1 000 новых терминов

Шведский естество-испытатель

Описал более 8 000 видов растений и около 4 500 видов животных

Жорж Луи Леклерк БЮФФОН

(1707-1788)

Реальны только особи; видов, классов, семейств в природе не существует

Французский естество-испытатель

Создал гипотезу развития Земли, разделив её на периоды

Причины, ведущие к изменению организмов: климат, пища и одомашнивание.

Жан-Батист ЛАМАРК (1744-1829)

Создатель первой эволюционной теории (нач. XIX в., «Философия зоологии»)

Построил систему животного мира по принципу градации

Сформулировал «Закон упражнения и неупражнения органов» и «Закон наследования приобретенных признаков»

Правильно определил направления эволюции, показал роль среды

Проверяем знания

Каждому термину подобрать соответствующее ему определение

• Креационизм
• Трансформизм
• Эволюция
• Теория катастроф
• Систематика

А. Представления об изменении и превращение форм организмов, происхождении одних организмов от других.

Б. Идеалистическое учение в биологии, утверждающее, что все живое на Земле является результатом акта божественного творения.

В. Объяснение исторических смен форм живых организмов глобальными катастрофами и следующими за ними актами нового божественного творения.

Г. Раздел биологии, задачей которого является описание всех существующих и вымерших организмов, а также их классификация.

Д. Необратимое и в известной мере направленное историческое развитие живой природы.

«2. Дарвиновский пеирод»

Https://fsd.kopilkaurokov.ru/uploads/user_file_54ec81d1658a0/img_user_file_54ec81d1658a0_1_1.jpg" alt="2. Дарвиновский период ДАРВИНИЗМ – учение о постепенном развитии (эволюции) органических форм, основанное на теории естественного отбора Дарвина. Предпосылки возникновения дарвинизма Социально-экономические Естественнонаучные Кругосветное путешествие на корабле «Бигль» (1832-1837) В начале XIX в. в Англии формируется капиталистическая система ведения сельского хозяйства Достижения в области палеонтологии, биогеографии, эмбриологии. Собран разнообразный экспедиционный материал Учение о клеточном строении организма Чарльз Дарвин (1809 – 1882)" width="640">

2. Дарвиновский период

ДАРВИНИЗМ – учение о постепенном развитии (эволюции) органических форм, основанное на теории естественного отбора Дарвина.

Предпосылки возникновения дарвинизма

Социально-экономические

Естественнонаучные

Кругосветное путешествие на корабле «Бигль» (1832-1837)

В начале XIX в. в Англии формируется капиталистическая система ведения сельского хозяйства

Достижения в области палеонтологии, биогеографии, эмбриологии.

Собран разнообразный экспедиционный материал

Учение о клеточном строении организма

Чарльз Дарвин (1809 – 1882)

ЧАРЛЬЗ ДАРВИН

«ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВИДОВ ПУТЕМ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА ИЛИ СОХРАНЕНИЕ БЛАГОПРИЯТНЫХ РАС В БОРЬБЕ ЗА ЖИЗНЬ» (1859)

Глава I. Изменение под влиянием одомашнивания.

Искусственный отбор - выбор человеком наиболее ценных в хозяйственном или декоративном отношении особей животных и растений для получения от них потомства с желаемыми свойствами.

Глава II. Изменение в естественном состоянии.

Наследственность - всеобщее свойство живых организмов сохранять в потомстве особые черты строения, функционирования и образа жизни.

Изменчивость – всеобщее свойство живых организмов приобретать различия в пределах вида.

Глава III. Борьба за существование.

Борьба за существование - различные формы взаимоотношений организма со средой:

• внутри видовая борьба.
• с неблагоприятными факторами неживой природы;
• с представителями других видов;
• внутри видовая борьба.

Глава IV. Естественный отбор.

Естественный отбор – процесс, при котором выживают и дают плодовитое потомство наиболее приспособленные особи.

Факторы (движущие силы) эволюции (по Ч. Дарвину)

В природе

В селекции растений и животных

Наследственная изменчивость, борьба за существование

Наследственная изменчивость

Естественный отбор

Искусственный отбор

Многообразие пород и сортов, полезных для человека

Приспособленность организмов

Многообразие видов

(дивергенция – расхождение признаков популяций)

• Установил механизм эволюции, объясняющий многообразие живых существ и их приспособленность к условиям существования.

• Сформулировал законы развития природы.

• Дарвинизм поставил биологию на научную основу.

Проверяем знания

• Сформулируйте в одном предложении основную идею эволюционной теории Ч. Дарвина.

• Охарактеризуйте основные положения эволюционной гипотезы Ч. Дарвина. Заполните таблицу.

• Сравните формы отбора. Заполните таблицу.

Фактор эволюции

Определение

Наследственность

Изменчивость

Роль в эволюционном процессе

Борьба за сосуществование

Естественный отбор

Показатели

Сходство

Искусственный отбор

Естественный отбор

Просмотр содержимого презентации
«3. Современный период»

ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЭВОЛЮЦИОННОЙ БИОЛОГИИ СОВРЕМЕННЫЙ ПЕРИОД

Презентация к уроку биологии в 11 классе (по учебнику «Биология. 11 класс: базовый уровень / под ред Д.К. Беляева и Г.М. Дымшица. – М. : Просвещение, 2014)

3. Современный период

(1900 – по наст. время)

«Кошмар Дженкина» - королева проблем эволюционной биологии

Серьезное научное возражение Ч. Дарвину выдвинул английский инженер Флеминг ДЖЕНКИН (1833-1885).

Полезные признаки индивида в случае свободных скрещиваний будут растворяться в ряду потомков.

Положительные свойства организма должны все более затухать и наконец исчезать в «болоте» обычных признаков.

В 1865 году чешский монах Грегор Мендель на основании опытов сформулировал законы наследования признаков организма, которые легли в основу генетики.

Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости.

Грегор Мендель (1822-1884)

Результаты опытов Г. Менделя опровергли представления о том, что наследственные признаки смешиваются, подобно двум растворам, и доказывали, что признаки родителей наследуются отдельно как дискретные (прерывающиеся) признаки .

К 1900 году голландец Х. Де Фриз, немец К. Корренс, австриец Э. Чермак почти одновременно переоткрыли законы Г. Менделя.

Материальная основа наследственности

Первичные структуры белков клетки

Третичные структуры

Функции белков

Особенности клетки

Наследственная информация клетки – информация о первичной структуре белков, синтезируемых в клетке.

Схема синтеза белка в клетке

• Хромосома – структурный элемент ядра клетки, содержащий ДНК, в которой заключена наследственная информация.

• Гаплоидный набор хромосом - …
• Диплоидный набор хромосом - …

• Ген – элементарная единица наследственности; участок ДНК, кодирующий одну полипептидную цепь или одну молекулу РНК.

• Генотип – совокупность всех генов организма.
• Геном – совокупность генов, содержащихся в гаплоидном набора хромосом данного организма.
• Фенотип – совокупность всех признаков организма.

• Гомологичные хромосомы – парные хромосомы.

• Аллельные гены – парные гены.

• Аллель – вариант гена, контролирующий одно из проявлений признака.

• Доминантный аллель – ген, преобладающий, подавляющий действие рецессивного гена.
• Рецессивный аллель – ген, не проявляющийся под действием доминантного гена.

• Гомозиготный организм – в гомологичных хромосомах содержат одинаковые аллельные гены.
• Гетерозиготный организм – в гомологичных хромосомах содержат разные аллельные гены.

В I половине ХХ в. произошел синтез теории Ч. Дарвина и генетики Г. Менделя

Н.В. Тимофеев- Ресовский

(1900-1981)

С.С. Четвериков

Н.П. Дубинин

А.С. Серебровский

(1906-1998)

(1892-1948)

(1882-1959)

И.И. Шмальгаузен

(1884-1963)

Ф.Г. Добжанский

(1900-1975)

Развил теорию естественного отбора. Разработал теорию стабилизирующего отбора.

Заложил основы современной теории видообразования. Установил важную роль геогра-фической изоляции в дивергенции популяций.

Изучил механизм накопления и поддержания наследственной изменчивости в популяциях.

Сформулировали идею о делимости гена и экспериментально ее подтвердили. Предложили схему линейного строения гена и метод определения его размеров.

Заложил основы популяционной и радиационной генетики.

ФОРМИРОВАНИЕ СОВРЕМЕННОЙ ЭВОЛЮЦИОННОЙ БИОЛОГИИ

Дарвинизм

Генетика

Синтетическая теория эволюции

Основные положения синтетической теории эволюции (СТЭ)

• Естественный отбор – главный фактор и движущая сила эволюции, причина развития исторического приспособления организмов к окружающему миру.

• Материалом для эволюции служит наследственная (генетическая) изменчивость.

• Единицей эволюции является не отдельная особь, а популяция.

• Ключевым эволюционным событием является процесс образования видов.

• Эволюционные механизмы, приводящие к образованию новых видов, применимы к таксонам более высокого уровня.

Проверяем знания

• Почему современная эволюционная теория называется «синтетической»?

Умникам и умницам

• Заполните таблицу «Современная теория эволюции – синтез знаний разных биологических наук».

Наука

Вклад в развитие теории эволюции

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7

Cлайд 8

Cлайд 9

Теория эволюции

Неодарвинизм и зарождение синтетической теории эволюции. Дарвинизму необходима теория наследственности. Геккель, например, главную роль отводил стремлению природы к совершенству. Дарвинизму необходима теория наследственности Вейсман и «зародышевая плазма». ВЕЙСМАН (Weismann) Август (1834-1914). Дарвинизму необходима теория наследственности Мутационная теория Де Фриза – скачкообразное видообразование. ДЕ ФРИЗ, Де Фрис (De Vries) Хуго (1848-1935). Дарвинизму необходима теория наследственности Очередное крушение дарвинизма: ранние генетики. Дарвинизму необходима теория наследственности Первые камни в фундамент новой теории. - Теория эволюции.ppt

Учение об эволюции

Эволюционное учение. Взгляды на мир. Учение Карла Линнея. Эволюция. (От лат. Первое эволюционное учение. Полезные признаки, приобретенные организмом в течении жизни, наследуются. В 1809 год Ж.Б.Ламарк публикует труд «Философия зоологии». Причины эволюции по Ламарку. Естественно-научные предпосылки теории Ч. Дарвина. К Линней – систематика. Вид. Иерархичность таксонов. Бинарная номенклатура. Ж. Кювье – сравнительная анатомия и палеонтология. Теория катастроф. Принцип корреляции. Теория Канта – Лапласа о развитии Солнечной системы. Ч. Лайель – геология. Поверхность планеты изменяется под действием природных факторов. - Учение об эволюции.ppt

Концепция эволюции

Концепция эволюционизма. Понятие "эволюция". Основные постулаты концепции эволюции органического мира. Принципы глобального эволюционизма. Эволюция подразумевает всеобщее постепенное развитие, упорядоченное и последовательное. Передовыми для своего времени были взгляды Ламарка на адаптивный характер эволюционного процесса. Теория эволюции Чарльза Дарвина (англ. Благодаря наличию изменчивости разные особи в процессе борьбы за существование оказываются в неравном положении. Приспособленность организмов имеет, как правило, относительный характер. Только небольшая часть особей выживает и дает потомство. - Концепция эволюции.ppt

Эволюционная теория

Эволюционное учение. Эволюционная теория рассматривает причины эволюции, механизм эволюции, основные закономерности. Мировоззрение - совокупность представлений человека об окружающем мире. Тема урока: Эволюционная теория Ж.Б.Ламарка. Жан - Батист Ламарк. Естествоиспытатель Убеждённый креационист. В процессе работы над классификацией организмов частично переходит на позиции трансформизма. Создаёт первую эволюционную теорию. Эволюционная теория Ж.-Б. Ламарка. Внутреннее стремление организмов к совершенству, заложенное Творцом б). Влияние внешней среды. Для Ламарка было характерно двойственное мировоззрение (дуализм). - Эволюционная теория.ppt

Эволюционные теории

Тема: «Возникновение и развитие эволюционных представлений». Глава Х. Развитие эволюционных идей. Многообразие живых организмов (около 2 млн. видов). Креационизм. Представителем взглядов креационизма был шведский ученый, естествоиспытатель Карл Линней. Линнея называют «королем ботаников», «отцом систематики». Закрепил использование бинарной (двойной) номенклатуры для обозначения видов. Усовершенствовал ботанический язык - установил единообразную ботаническую терминологию. Метафизик Карл Линней. К.Линней (1707-1778). К последнему классу были отнесены почти все беспозвоночные. - Эволюционные теории.ppt

Эволюция организмов

Основы учения об эволюции. Возникновение и развитие эволюционного учения. Эволюционные идеи в античности. Одним из первых авторов идеи постепенного изменения организмов, был Платон. Шарль Бонне. 1720 –1793. Ввел термин «ЭВОЛЮЦИЯ» от латинского evolutio - развертывание. Швейцарский натуралист и философ. Карл Линней. 1707 –1778. Шведский врач и натуралист. Создатель единой системы растительного и животного мира. Заложил основы современной бинарной номенклатуры. Жан Батист Ламарк. французский учёный-естествоиспытатель. Создатель первой эволюционной теории. Занимался систематикой животных. - Эволюция организмов.pptx

Эволюционное учение

«Эволюционное учение». Тестовые задания по главе. Основоположником эволюционной теории является: а) Карл Линней; б) Ж. Б. Ламарк; в) Ч. Дарвин; Г) К. Тимирязев. Основная идея теории Ч. Дарвина: А) искусственный отбор; Б) естественный отбор; В) видообразование; Г) закон расхождения. А) учение об изменении живых организмов; Б) учение, объясняющую историческую смену форм живых организмов глобальными катастрофами; В) направленное историческое развитие живой природы; Г) раздел биологии, дающий описание всех существующих и вымерших организмов. Единицей эволюционного процесса является: - Эволюционное учение.ppt

Биогенетический закон

Развитие дарвинизма в XIXв – становление филогенетики. Ведущие биологи Англии поддержали Дарвина. Ч. Сноу. Дарвин, Лайель, Гукер Гексли, Уоллес. Томас Гексли – «дарвинов бульдог» рисует череп гориллы во время лекции. Филогенетика. ГЕККЕЛЬ (Haeckel) Эрнст (1834-1919). Филогенетическое дерево по Геккелю, 1866. …Эта родословная стоит не дороже родословных героев Гомера. Э. Дюбуа-Реймон. Филогенетика: заполнение пустой оболочки Эволюционная палеонтология. Первым исследовал филогенез крупной ветви позвоночных животных. КОВАЛЕВСКИЙ Владимир Онуфриевич (1842 - 1883). Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд». - Биогенетический закон.ppt

История эволюционных идей

Популяционно-видовой уровень организации жизни. Теория эволюции. История эволюционных взглядов. Определение эволюции. Постепенное развитие живой природы. Суть жизни на Земле. 7 – 8 лекций по теории эволюции. История эволюционных взглядов. Мысли о развитии природы. Накопление знаний. Борьба креационистов и трансформистов. Первая теория эволюции. Portrait of Jean-Baptiste Lamarck. Основные положения Ламарка. Примеры Ламарка. Теория Дарвина - Уоллеса. Чарлз Роберт Дарвин. Born. Ч. Дарвин. Путешествие натуралиста. Альфред Рассел Уоллес. Принципы теории Дарвина -Уоллеса. Рисунок из книги Дарвина. - История эволюционных идей.ppt

Развитие эволюционных идей

Ступеньки эволюционных идей. Ничто в биологии не имеет смысла кроме как в свете эволюции. Додарвиновский период. Биологическая эволюция. Эволюционная биология. Ступень эволюционных взглядов. Ступень эволюционных идей. Лестница существ по Аристотелю. Античные учёные. К. Линней. Схема классификации животных по К. Линнею. Схема классификации растений по Линнею. Ж.Бюффон. Ж.Б. Ламарк. Лестница существ по Ламарку. - Развитие эволюционных идей.ppt

История эволюционного учения

Теория. Эволюция. История эволюционного учения. Аристотель. Античные представления. Эпоха Великих географических открытий. Линней. Особенности естественной системы живой природы. Род. Жан-Батист Ламарк. Узкие листья. Теория Ч. Дарвина. Научные предпосылки возникновения теории Ч.Дарвина. Чарльз Роберт Дарвин. Значение работ английского геолога Ч. Лайеля. Учение об искусственном отборе. Многообразие видов в природе. Выведение нового сорта, породы. Искусственный отбор. Учение Ч. Дарвина о естественном отборе. Борьба за существование. Наиболее приспособленные к данным условиям особи. - История эволюционного учения.ppt

Развитие эволюционного учения

Теория эволюции. Откуда берутся новые формы живых систем? История. Изменение научных представлений о происхождении и развитии жизни на Земле. Развитие эволюционных представлений. Разработал систематику живых организмов. Карл Линней (1707 - 1778). Жан-Батист Ламарк (1774-1829). Автор первой эволюционной концепции. Чарльз Дарвин (1809 - 1882). Основная логика эволюционного учения. Наследственность. Изменчивость. Способность организмов к неограниченному размножению. Ограниченность условий среды. Борьба за существование. Выживают наиболее приспособленные. Естественный отбор. - Развитие эволюционного учения.ppt

Современные концепции эволюции

Концепции эволюции. Традиционная биология. Карл Линней. Эволюция. Аристотель. Ламарк. Чарльз Дарвин. Понятие наследственности. Принцип теории Дарвина. Процесс выживания. Основные тезисы. Высокоорганизованные формы. Борьба между различными видами. Жизнь. Борьба за существование. Видовое разнообразие. Животный мир. Растительный мир. Формы естественного отбора. Стабилизирующий отбор. Дезруптивный (отсекающий) отбор. Синтетическая теория эволюции. Факторы и движущие силы эволюции. Макроэволюция и микроэволюция. Правила макроэволюции крупных групп организмов. Ароморфоз. - Современные концепции эволюции.ppt

Идеи развития органического мира

Идея развития органического мира в биологии. Аристотель (384-322 до н. э.). Джон Рей (1628 – 1705). Карл Линней. Жорж Бюффон (1707 - 1788), видный французский естествоиспытатель. Жорж Кювье (1769 – 1832). Чарлз Лайелл, или Лайель. Ламарк Жан Батист Пьер Антуан де Моне (1744-1829). Жан Батист Ламарк. Идеи развития органического мира. Чарльз Роберт Дарвин. Дарвин в качестве натуралиста отправился в кругосветное путешествие. Идеи развития органического мира. Дарвин обнаруживает окаменевшее гигантское исчезнувшее млекопитающее. Представители из семейства пересмешниковых отличаются от таковых в Чили. - Идеи развития органического мира.ppt

Теории эволюции органического мира

Эволюция органического мира. Креационизм. Процесс сотворения мира. Теории эволюции органического мира. Теория спонтанного зарождения. Теории эволюции органического мира. Согласно теории стационарного состояния Земля никогда не возникала. Сторонники теории панспермии. Теория биохимической эволюции. Белковые молекулы. Основная логика эволюционного учения. Естественный отбор. Карл Линней. Развитие эволюционных представлений. Чарльз Дарвин. Доказательства эволюции. Теории эволюции органического мира. Теории эволюции органического мира. Ископаемые переходные формы. - Теории эволюции органического мира.ppt

Теория Ламарка

Наши современники о взглядах Ламарка. Сегодня при слове «эволюция» нам на ум приходит имя Дарвина. Бессмертный Чарльз Дарвин. Среди предшественников Ч. Дарвина французский натуралист Жан Батист Ламарк. Ж.Б. Ламарк – предшественник Ч. Дарвина. Положения теории Ж.Б. Ламарка. Как представлял Ламарк возникновение признаков? Заслуги Ж.Б. Ламарка. Будущий основоположник нового эволюционного учения стал одиннадцатым ребенком в семье. В 1760-м году отец умирает. Ламарк отказывается от богословской карьеры и записывается в армию. Научный труд «Французская флора». В 1778 г. Ламарк издает трехтомный труд «Французская флора». - Теория Ламарка.ppt

Синтетическая теория эволюции

Эволюции. Современное представление. О механизмах и закономерностях. Синтетическая теория эволюции. Генерирующий новые варианты генов. Определяющий соответствие данным условиям обитания. Создающий новые фенотипы особей. Происхождение СТЭ. Развитие СТЭ. Толчок к развитию синтетической теории дала гипотеза о рецессивности новых генов. С.С Четвериков И.И. Шмальгаузен Н.В. Тимофеев-Ресовский Г.Ф. Гаузе Н.П.Дубинин А.Л. Тахтаджян Н.К.Кольцов Ф.Г.Добржанский. Вклад русских ученых. В развитие стэ. Э. Майр Э. Баур В. Циммерман Дж. Симпсон В. Людвиг Р. Фишер. Вклад зарубежных ученых в развитие СТЭ. - Синтетическая теория эволюции.ppt

Положения синтетической теории эволюции

Синтетическая теория эволюции. Направление эволюции. История изучения вида. «Вид» в биологии. Критерии вида. Морфологический критерий. Географический критерий вида. Двойники. Характеристики популяции. Популяция. Частоты генотипов. Изменения в популяциях. Закон Харди-Вайнберга. Условия равновесия Харди-Вайнберга. Эволюционные ситуации в популяциях. Генофонд и эволюция. Видообразование. Изоляция как фактор эволюции. Пусковой механизм видообразования. Дрейф генов. Бутылочное горлышко. Эффект основателя. Популяционно-видовой уровень жизни. Факторы эволюции. Экологическая структура популяции. - Положения синтетической теории эволюции.pptx

Новая теория эволюции

О дарвинизме и номогенезе. О соотношении теории эволюции. Трактовка функционирования. Регулирующий механизм эволюции популяции. Недостаточная разработанность. Аппарат адаптивной поисковой оптимизации. Непрерывное стремление основных компонентов. Современный развитый информатико-кибернетический язык. Механизмы случайного поиска. Предлагаемый поисково-оптимизационный подход. Минимизация критерия эквивалентна максимизации. Следствие вчерашней кинетики. Где. Понятие метаэволюции как процесса. Понятие «метаэволюция». Живая природа. 17. 18. 19. 20. Продолжительность каждой триады. -

Современная (синтетическая)

теория эволюции

Преподаватель Смирнова З. М.

Современное эволюционное учение является синтезом генетики, дарвинизма и др. наук,

поэтому получило название «синтетической» теории эволюции (СТЭ).

Связь генетики с эволюцией в 1926 г. установил советский генетик Сергей Сергеевич Четвериков.

Он показал, что первые элементарные эволюционные процессы начинаются в популяциях.

С. С. Четвериков

(1880 – 1959)

Современное эволюционное учение

В СТЭ принципы Ч. Дарвина приняты за основу, но значительно углублены и дополнены.

Если по Ч Дарвину процесс эволюции – это эволюция особей, то согласно СТЭ:

• основная элементарная единица эволюции – популяция;

• фактор, способный влиять на генофонд популяции – элементарный эволюционный фактор .

Современное эволюционное учение

СТЭ изучает микро- и макроэволюционные процессы

Макроэволюция – эволюционный процесс, ведущий к образованию надвидовых таксонов (роды, отряды, классы и даже типы).

Результат макроэволюции – постепенное усложнение и повышение организации живых существ.

Микроэволюция – эволюционные процессы, протекающие на уровне популяции и приводящие к образованию новых видов.

Микроэволюционный процесс носит приспособительный характер .

Микроэволюция.

Популяция – элементарная единица эволюции и вида

Отбор начинается внутри популяции, т.к. особи ее имеют различные генотипы и, следовательно, различные признаки и свойства.

Совокупность генов в популяции называют генофондом.

Согласно Г. Харди и В. Вайнбергу, в больших популяциях, где нет мутаций, отбора и смешения с другими популяциями, наблюдается постоянство частот аллелей, гомо- и гетерозигот, что выражается формулой:

p 2 (AA) + 2pq (Aa) + q 2 (aa) = 1

Популяции, которые этим условиям удовлетворяют, стабильны и не эволюционируют.

Видообразование

(микроэволюция)

Все факты, вызывающие отклонения от закона Харди-Вайнберга, приводят к изменению частот аллелей в популяции, что влечет за собой эволюционный процесс.

Изменение частот генов в популяции – элементарное эволюционное явление.

Элементарные факторы эволюции

(процессы, изменяющие генетический состав популяции):

Популяционные волны

Мутационный

процесс

Изоляция

Дрейф генов

или (генетико-автоматические процессы)

Рекомбинация генетического материала

Факторы, поставляющие

материал для действия естественного отбора –

главного направляющего фактора эволюции

Мутации как фактор эволюции

Мутационный процесс – приводит к переходу гена из одного аллельного состояния в другое (А а)

или к изменению гена (А С), является непосредственной причиной изменения частоты данного гена в популяции.

• Большинство мутаций – рецессивные;
• Более 90% мутаций снижают выживаемость гомозигот или летальны;
• Некоторые мутации повышают выживаемость гомозигот или гетерозигот в определённых условиях. Например, устойчивые к антибиотикам микроорганизмы (госпитальные штаммы).

Мутации как фактор эволюции.

Выводы:

• Совокупность аллелей, возникающих в результате мутаций, составляет исходный элементарный эволюционный материал.

• В процессе видообразования он используется как основа действия других элементарных эволюционных факторов.

• Мутационный процесс происходит постоянно на протяжении всего периода существования жизни.

• Генофонды популяций испытывают непрерывное

давление мутационного процесса.

Факторы эволюции – популяционные

волны(волны жизни) –

называют периодические колебания численности организмов в природных популяциях.

Резко уменьшившаяся по численности популяция затем восстанавливается за счет выживших особей, а т. к. эти отдельно выжившие особи не могут быть хранителем генофонда популяции, то восстановившаяся в численном составе популяция будет иметь другой генофонд, в результате облик популяции изменяется.

Факторы эволюции – популяционные волны

Обыкновенная белка ( Sciuris vulgaris ) (сплошная линия) и величина урожая семян ели ( Picea excelsa ) (пунктирная линия)

1930

1935

1940

В нижней точке кривой численности наблюдается «эффект бутылочного горлышка». Сквозь него проходят немногие особи и в новой популяции соотношение аллелей будет другим.

Факторы эволюции – дрейф генов –

изменение частоты генов популяций в результате любых случайных причин:

• миграций;
• природных катастроф;
• волн жизни.

Дрейф генов приводит к тому, что в длинном ряду поколений популяция становится гомозиготной, так происходит 100% фиксация одного из аллелей гена и

утрата остальных.

Изоляция как фактор эволюции

Изоляция – ограничение свободы скрещиваний (панмиксии) организмов

Формы изоляции

Репродуктивная

(биологическая)

Географическая

(пространственная)

Экологическая

Генетическая

Сезонная

Этологическая

Морфологическая

Географическая (пространственная) изоляция

Географическая – пространственное разобщении популяций, ведущее к невозможности или затруднению скрещивания между ними, благодаря особенностям ландшафта в пределах ареала вида – наличию водных преград для «сухопутных» организмов, участков суши для видов-гидробионтов.

Например, различные виды вьюрков, населяющие галапагосские острова.

Галапагосские

вьюрки

Почки/фрукты

Листья

Семена

Насекомые

Личинки

Использует колючку

Репродуктивная

(биологическая) изоляция –

возникает вследствие внутривидовых различий организмов и имеет несколько форм:

• Экологическая – связанна с обитанием популяций в разных биотопах ;
• Генетическая – определяется гибелью зигот после оплодотворения, стерильностью гибридов или пониженной их жизнеспособностью;
• Сезонная – размножаются в разные сроки;
• Морфологическая – различное строение копулятивных органов;
• Морфологическая – различное строение копулятивных органов.

Естественный отбор – главный направляющий фактор эволюции

Элементарные факторы эволюции характеризуются

не направленностью , т.к. они вносят случайные изменения в соотношения частот аллелей в популяциях. Т.е. элементарные факторы создают материал для действия естественного отбора. Отбор подхватывает случайно возникшие полезные для данных условий среды мутации и насыщает ими генофонд, вредные мутации при этом устраняются.

В этом заключается направляющая роль отбора в эволюции.

Естественный отбор – единственный творческий фактор эволюции, направляющим случайные наследственные изменения по пути формирования адаптаций (приспособлений).

Видообразование – завершающий этап микроэволюции

Видообразование – это процесс возникновения новых видов на базе наследственной изменчивости под действием естественного отбора.

В процессе видообразования происходит превращение генетически открытых внутривидовых систем (популяций)

в генетически закрытые системы (новые виды).

Основные способы видообразования

Симпатрическое (экологическое)

Аллопатрическое (географическое) видообразование

Аллопатрическое (географическое) видообразование основано на пространственной изоляции. Встречается в тех случаях, когда новый вид возникает из популяций, оказавшихся территориально разобщенными.

Снова встретившись на одной территории виды не скрещиваются

образование нового вида в результате освоения популяцией нового местообитания в пределах ареала данного вида или в результате возникновения различий в образе жизни.

Механизмы:

• Разделение экологических ниш
• Разделение экологических ниш (временное, пространственное);

• Генетический
• Генетический – полиплоидия (мгновенное видообразование) или межвидовой гибридизации у растений.

Симпатрическое (экологическое) видообразование –

Симпатрическое видообразование связано в результате экологической (например, пищевой) специализации.

Полагают, что так образовались пять видов синиц: по выбору мест кормежки, по составу поедаемых кормов.

Лазоревка

Московка

Большая синица

Хохлатая синица

Гаичка

Пища: Мелкие Бабочки, семена Крупные Насекомые; Семена

насекомые; древес. растений; насекомые; хвойных;

Место Концевые ветви деревьев; Ветви и стволы Кора, почки Концевые

кормежки: деревьев парков; деревев; ветви

Симпатрическое видообразование –

часто связана с геномными и хромосомными мутациями и, как следствие, с генетической изоляцией. Например, путем полиплоидии на основе исходных форм возникли многие виды растений.

Гаплоид Диплоид

Триплоид Тетраплоид

Растение теосинте –

потомок дикого предка кукурузы

Культурная кукуруза

Характер эволюционного процесса

Параллельное развитие – при попадании в сходные условия близкородственных организмов у них происходит независимое развитие сходных признаков.

Дивергенция – процесс расхождения признаков у родственных организмов, наблюдаемый при изменении условий существования

Конвергенция – процесс развития в сходном направлении неродственных групп, обитающих в сходных экологических условиях

Аналоги:

разное происхождение;

одна функция

Гомологи:

одно происхождение;

разные функции

Одно происхождение;

одна функция

Родственные виды

Неродственные виды

Родственные виды

Дивергенция

Учение Ч. Дарвина о дивергенции основано на принципе монофилии, согласно которому все виды, относящиеся к одному и тому же роду, – потомки одного исходного вида и роды одного и того же семейства произошли от общего ствола.

Единственная иллюстрация к книге Чарлза Дарвина On the Origin of Species… (1859): схема дивергенции видов.

Дивергенция

Наиболее расходящиеся по признакам формы обладают большими возможностями оставлять потомство и выживать вследствие меньшей конкуренции между собой. Промежуточные формы чаще всего вымирают.

Бурый

Белый

Панда

Гризли

Конвергенция

Вследствие конвергенции органы, выполняющие у разных организмов одну и ту же функцию, приобретают сходное строение.

Например, у плавающих ископаемых пресмыкающихся ихтиозавров и у млекопитающих дельфинов форма тела и передних конечностей в процессе эволюции приобрела конвергентное сходство с формой тела и плавниками рыб.

дельфин

ихтиозавр

акула

Параллелизм

Путем параллелизма развивались приспособления к водному образу жизни у различных ластоногих (моржи, ушастые и настоящие тюлени).

Полагают, что группа полифилетична: моржи и морские львы произошли от медведей, а тюлени – от куньих.

Ластоногие: 1 – морской заяц;

2 – тевяк;

3 – обыкновенный тюлень;

4 – кольчатая нерпа;

5 – белобрюхий тюлень;

6 – крылатка;

7 – хохлач (самец);

8 – хохлач (самка);

9 – тюлень Уэдделла;

10 – тюлень-крабоед;

11 – морской леопард;

12 – южный сивуч;

13 – морской лев;

14 – морж; 15 – морской слон.

Макроэволюция –

эволюционный процесс, ведущий к образованию таксонов надвидового ранга (родов, отрядов, классов и т. д.).

Осуществляется на основе процессов микроэволюции.

Предметом изучением макроэволюции служат межвидовые отношения как фактор естественного отбора, условия возникновения, пути и закономерности исторического развития систематических групп надвидового уровня (родов, семейств, отрядов и т.д.).

Кистеперая рыба –

латимерия

Главные направления и пути эволюции

А.Н. Северцов и И.И. Шмальгаузен разработали учение о главных направлениях эволюции – биологическом прогрессе и регрессе и путях их осуществления – ароморфозе, идиоадаптации, дегенерации

Направления эволюционного процесса

Биологический регресс

Биологический прогресс

• характеризуется снижением

уровня приспособленности к

условиям обитания, в

результате чего:

• уменьшается численность

особей вида;

• сокращается его ареал;
• уменьшается число и

разнообразие его популяций.

Биологический регресс ведет к вымиранию вида.

• характеризуется возрастанием

приспособленности организмов

к окружающей среде,

вследствие чего:

• увеличивается численность

особей вида;

• расширяется его ареал;
• образуются новые популяции,

виды.

Пути достижения биологического прогресса

Арогенез –

характеризуется возникновением ароморфозов- усложнением строения и функций организма, повышающие общий уровень организации и расширяющие среду обитания данной группы организмов. Ароморфозы. повышая жизнедеятельность организмов, обусловливают их относительную независимость от условий среды обитания.

Аллогенез –

путь развития без повышения общего уровня организации. связанный с появлением идиоадаптаций – частных приспособлений к определенным условиям среды обитания.

Катагенез –