Сходство и различие естественного и искусственного отбора.
1. Естественный отбор — процесс выживания особей с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями и оставление ими потомства — главная движущая сила эволюции. Ненаправленный характер наследственных изменений, их разнообразие, преобладание вредных мутаций и направляющий характер естественного отбора — сохранение особей только с полезными в определенной среде наследственными изменениями.
2. Искусственный отбор — основной метод селекции, которая занимается выведением новых сортов растений и пород животных. Искусственный отбор — сохранение человеком для последующего размножения особей с наследственными изменениями, интересующими селекционера.
4. Роль естественного отбора в создании новых сортов растений и пород животных — повышение их приспособленности к условиям среды.
3. Дайте характеристику конвергенции. Приведите примеры.
Конвергенция (от лат. Converge — сближаюсь, схожусь) в биологии, схождение признаков в процессе эволюции неблизкородственных групп организмов, приобретение ими сходного строения в результате существования в сходных условиях и одинаково направленного естественного отбора. Вследствие К. 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 (рис. см. при статье Аналогия в биологии). Конвергентное сходство никогда не бывает глубоким.
Понятие К. было введено зоологом Оскаром Шмидтом (Oskar Schmidt). Оно совпадает с понятием гомоплазии (homoplasy) Рей Ланкестера и параллелизма большинства филогенетиков. Некоторые ученые (Abel, Северпев) искусственно проводят границу между К. и параллелизмом.—-В зоологии и ботанике под К. разумеют схождение или параллелизм в отдельных адаптивных признаках или сумме признаков (для таксономических категорий любого объема), наблюдаемые у животных и растений, филогенетически в отношении данных сравниваемых признаков не связанных между собой. Неправильно часто встречающееся смешение К. с аналогией. Полярность мышления понятиями требует противопоставления К.—дивергенции, аналогии же—гомологии. Кроме того К. имеет место как в отношении аналогичных, так и гомологичных органов (то же и с дивергенцией). Примером \. гомологичных органов является специфическая форма, строение и функция передней пары конечностей позвоночных, живущих в одинаковой среде (напр. рыб, плезиозавров, ихтиозавров, морских черепах, пингвинов и китов), или редуцированный таз у китов и сирен. Замечательным примером К. сразу целого ряда органов, внешнего habitus'а и поведения на основе полной гомологичности сравниваемых элементов является поразительное совпадение в строении скелета (черепа, ребер, конечностей, позвонков и т. д.), мускулатуры (отсутствие определенных мышц конечностей), органов ощущения (рудименты спрятанных под кожей глаз) и habitus 'а (отсутствие ушных раковин, шелковистая шерсть и т. д.) двух в системе далеко отстоящих друг от друга роющих подземных млекопитающих: именно—южноафриканского насекомоядного златокрота (Chrysochloris) и австралийского сумчатого крота (Notoryctes). Вообще отряд сумчатых насыщен конвергентными формами (сумчатый крот, сумчатый летун, сумчатый волк, сумчатая куница, сумчатая крыса и т. д.). Другой пример насыщенности конвергентными формами: на острове Мадейра в Атлантическом океане, на маленькой группе вулканических островов в Антарктике и др. островах имеется огромное количество видов обычно крылатых насекомых, либо совсем утерявших крылья либо имеющих лишь рудименты таковых (бескрылые мухи, бескрылые бабочки и т. п.); бескрылость у этих различных групп насекомых является типичной конвергенцией. Сюда же относятся и сходная желтая окраска животных пустынь, белая окраска многих млекопитающих и птиц Арктики; отсутствие clavicula у бегающих копытных, некоторых бегающих грызунов и хищных, отсутствие глаз у пещерных или подземных позвоночных. Примером конвергенции на основе аналогичных органов могут служить крылья насекомых и крылья птиц,жабры моллюсков и рыб, глаза головоногих и позвоночных и т. п.— Из области ботаники упомянем: строение стеблей суккулентных или сочных растений пустынь в различных семействах, выражающееся в том, что отсутствуют листья, стебли вздуты и покрыты обильно шипами или колючками; другой пример: образование не связанными родством растениями в арктическом поясе и на высоких горах (в виде приспособления к низким температурам) рыхлых или плотных подушек из тесно прилегающих друг к другу многочисленных побегов , благодаря чему растением дольше сохраняется дневная теплота. В отношении растений часто бывает весьма трудно установить, имеем ли мы дело с настоящей К. (совпадение в генотипических признаках), или лишь с модификацией (см.), или наконец далее с фенотипической реакцией каждой особи в отдельности на данные местные условия. В последних двух случаях конвергенцию следует искать не просто в выявленном признаке, а в норме реакции (пример: водяные и воздушные листья у одного.и того же вида в зависимости от того, протекает ли онтогенез в воде или на суше; часто оба вида листьев встречаются даже у одного и того же индивидуума). Все конвергентные явления должны считаться вторичными образованиями, возникшими в процессе родословного развития в качестве новых образований самостоятельно и независимо в данном филогенетическом ряде в порядке приспособления к новым специфическим условиям обитания, отличным от тех, в к-рых жили предки данных форм.—Явление К. особенно характерно для многочисленных морских беспозвоночных, ведущих сидячий образ жизни, а также для эндопаразитов (редукция локомоторных органов, мышечной системы, органов ощущения, нервной системы и даже кишечного тракта).— Разумеется, схождение положительных признаков никогда не яв- ляется полным, т. е. таким, при к-ром совпадающие признаки или группа признаков у разных организмов были бы тождественны. Совпадение всегда частичное и относительное. Невозможность тождества в совпадении положительных признаков результат того, что история конкретных видов, их филогения, процесс необратимый, т. к. и сам организм, и сама среда, его окружающая, и возможные взаимодействия между организмом и средой во всем многообразии не могут повторять уже имевшиеся сочетания. Диалектика развития природы есть поступательное движение конкретной материи в направлении постоянного качественного новообразования, исключающего тождество процессов даже в явлениях круговорота веществ, метаболизма и онтогении. Всякий круговой, обратимый процесс в реальной действительности есть поэтому процесс, совершающийся по спирали. Вот почему в случаях К. даже внутри одной и той же систематической группы конвергентные признаки никогда не являются абсолютно сходными, точным повторением признаков других организмов. Наоборот, схождение отрицательных признаков в пределе их полного исчезновения повторяется точно, в то время как все степени редукции дают лишь относительную конвергенцию. Относительность и ограниченность К. особенно ясно выступает там, где конвергентные образования возникают в виде аналогичного органа в одном и том же филогенетическом ряду сравнительно небольшой систематической категории после исчезновения определенного органа. Превосходный пример такого случая и одновременно доказательства необратимости филогенетического процесса (т. н. «закон Долло») дает история кожистых черепах (Dermochelyidae). Морская кожистая черепаха имеет панцырь из мозаично расположенных костяных пластинок в отличие от других черепах, имеющих полный, типичный для черепах костяной панцырь; ранние предки кожистых черепах были литоральными формами (жили на берегу моря) и имели полный костяной панцырь; от этих предков произошли пелагические формы (жившие в открытом море), почти нацело потерявшие костяной панцырь; эти пелагические формы снова перешли к береговому образу жизни, и тогда снова образовался новый твердый панцырь, но уже не полный костяной, а мозаичный. С этим панцырем уже современная кожистая черепаха (Der-mochelys) снова перешла к жизни в открытом море. Конвергентными органами являются здесь панцыри (мозаичный и полный костяной). Этот пример доказывает также неправильность обычного определения К. сравнительными анатомами и палеонтологами, вводящими в определение конвергенции отсутствие близкого родства сравниваемых групп и не учитывающими возможности возникновения аналогичных органов (полный костяной и мозаичный панцыри суть аналогичные, а не гомологичные образования) в группе морфологически и филогенетически очень близких друг к другу и даже один филогенетический ряд образующих организмов. Явление К. вытекает из общей всем реальным телам, имеющим свою историю, ограниченности возможных превращений. Организм развивается на основе определенных рамок изменчивости, обусловленных уже пройденными им этапами и создающих некоторую ограниченность генотипической вариации. Каждое новое раздвижение и сужение рамок вариации есть результат взаимодействия мутационного процесса и естественного отбора.—Метафизическое толкование К. как результата имманентной направленности или же обратимости эволюции приводит к идеалистическим теориям «автономности» эволюционного процесса, к теориям автогенеза, ортогенеза и номогенеза, метафизически обособляющим эндогенные факторы от экзогенных и самодвижение части от самодвижения целого. Такое идеалистическое понимание конвергенции приводит также к метафизическим взглядам о полифилетич. происхождении всего многообразия животных и растительных форм. Сюда относятся известные идеалистические теории Ламарка, Негели, Копа, Фридмана, Штейнмана, Флейшмана, в СССР Берга, Соболева и др. Ламаркисты и орто-генетики при этом обычно говорят о «законе» К., хотя никакого «закона» К. не существует. К. не закон и не фактор эволюции, а результат эволюции, взаимбдействия конкретных организмов с конкретной средой. Утверждение об имманентности К. научно несостоятельно. Одинаковые условия, действуя на неодинаковые организмы, вызывают различные преобразования как в направлении К., так и дивергенции. Предсказать необходимость определенного направления в развитии органов, функций или поведения организмов в сторону К. даже при максимальном знании внешних условий и максимальном знании законов самодвижения идиоплазмы невозможно, т. к. взаимодействие внутренних и внешних факторов в филогенетическом аспекте не однозначно, а многозначно. Следовательно К. сама по себе не только ничего не объясняет, а, наоборот, сама нуждается в объяснении. К.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № __4___
Теория эволюции Ламарка.
Ламаркизм — эволюционная концепция, основывающаяся на теории, выдвинутой в начале XIX века Жаном Батистом Ламарком в трактате «Философия зоологии». Взгляды самого Ламарка достаточно сложны для понимания, поскольку базируются на ряде совершенно неинтерпретируемых в рамках современной науки концепций XVIII века (первично сотворённые Богом материя как пассивное начало и природа как порядок и энергия для его осуществления; концепция пяти элементов, из которых важнейшую роль играет эфир, в виде «тонких флюидов» циркулирующий в органических телах; постоянное самопроизвольное зарождение жизни, в том числе её сложных форм, из неорганической и органической материи; отрицание вымирания видов; отрицание наличия нервной системы и полового размножения у «низших животных» и т. п.). В связи с этим, современный «ламаркизм» напоминает их лишь в самых общих чертах. В широком смысле к ламаркистским относят различные эволюционные теории (в основном, возникшие в XIX — первой трети XX веков), в которых в качестве основной движущей силы эволюции (изменения видов) рассматривается внутренне присущее организмам стремление к совершенствованию. Как правило, большое значение в таких теориях придаётся и влиянию «упражнения» и «неупражнения» органов на их эволюционные судьбы, поскольку предполагается, что последствия упражнения или неупражнения могут передаваться по наследству[1].