Значение теории чарльза дарвина: Значение эволюционной теории Ч. Дарвина

Содержание

АмГПГУНовая страница

В вашем браузере отключен JavaScript, поэтому некоторые возможности сайта будут недоступны.
Как включить JavaScript ?

Результаты 1 — 10 из 183
Начало | Пред. | 1&nbsp2 3 4 5 | След. | Конец | Все 

Изменено

Курс

Школа

Класс

ФИО

Обратный контакт
03.11.2022
12:13:48
ИПиП Профессиональная проба «Педагог дошкольного образования и изобразительного искусства» 
МОУ СОШ16 с УИОП 10А Куберская Полина Степановна 79242251090
 
02. 11.2022
19:17:56
ИПиП Тренинг «Как преодолеть страх перед ОГЭ и ЕГЭ» 
гимназия №1 11 Какаджанов Артур Илмуратович 89141617834
 
01.11.2022
12:18:54
ИПиП Профессиональная проба «Педагог дошкольного образования и изобразительного искусства» 
МОУ СОШ 37 Молодцева Алиса Андреевна +79141968033
 
01.11.2022
10:30:00
ИПиП Профессиональная проба «Педагог дошкольного образования и изобразительного искусства» 
МОУ СОШ №42 Глушакова Алина Евгеньевна 89143169842
 
01. 11.2022
09:21:26
ИПиП Профессиональная проба «Педагог дошкольного образования и изобразительного искусства» 
МОУ СОШ с УИОП №16 10Б Сосина Виталина Витальевна 89147792000
 
01.11.2022
00:15:42
ИПиП Тренинг «Как преодолеть страх перед ОГЭ и ЕГЭ» 
инженерная школа Иманрммти мамин иоиит 89095586522
 
31.10.2022
23:59:06
ФФиМК Лингвистическая игра «Тайны фразеологии» 
МОУ СОШ С УИОП 16 10А Куберская Полина Степановна 79242251090
 
31. 10.2022
10:19:05
ИПиП Мастер-класс по выполнению задания # 39 посменной части ЕГЭ по английскому языку 
МБОУ СОШ 2 с.п. «Село Хурба» 11 Шульга Варвара Викторовна 89638280255
 
30.10.2022
20:26:54
ИПиП Мастер-класс по выполнению задания # 39 посменной части ЕГЭ по английскому языку 
МОУ «Инженерная школа» 11 А Болдырев Семен 89990876239
 
30.10.2022
20:24:22
ИПиП Мастер-класс по выполнению задания # 39 посменной части ЕГЭ по английскому языку 
МОУ «Инженерная школа» 11 А Рыжкина Александра Викторовна 89141633647
Всего: 183

Результаты 1 — 10 из 183
Начало | Пред.  | 1&nbsp2 3 4 5 | След. | Конец | Все 

Чарльз Дарвин: происхождение видов

17207

Добавить в закладки

24 ноября 1859 года Чарльз Дарвин опубликовал научную работу, которая до сих пор считается основой эволюционной биологии. Согласно теории Дарвина, популяция эволюционирует поколениями с помощью естественного отбора. Однако просто заявить об этом было недостаточно, в книге Чарльз Дарвин приводит множество доказательств, в том числе те, которые он собрал в кругосветном путешествии в 1830-х гг.

«Происхождение видов путём естественного отбора или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» – труд, который опроверг множество популярных в то время теорий о развитии всего живого. Дарвин бросил вызов креационизму, катастрофизму и гипотезе Ламарка, который утверждал, что виды стали такими, какие они есть в результате упражнения органов или отказа от него.

Так, например, жираф стал животным с длинной шеей, потому что его предки были вынуждены тянуться за свежей листвой.

Согласно теории Чарльза Дарвина, главным фактором эволюции являются наследственная изменчивость и естественный отбор. Размышления на этот счет посетили ученого во время кругосветного путешествия на корабле «Бигль»  в 1832—1837 годах. За эти пять лет он находит гигантских ископаемых животных, покрытых панцирем, похожим на панцирь современных броненосцев. Видит как по мере продвижения вглубь Южной Америки одни виды близкородственных животных замещают другие, а на Галапагосском архипелаге близкородственные виды вовсе едва отличаются друг от друга. Все это натолкнуло исследователя на мысль, что виды постепенно изменялись.

«Вскоре я понял, что краеугольным камнем успехов человека в создании полезных рас животных и растений был отбор. Однако в течение некоторого времени для меня оставалось тайной, каким образом отбор мог быть применен к организмам, живущим в естественных условиях», – писал Чарльз Дарвин.

Сущность дарвиновской концепции можно свести к нескольким положениям:

1. В пределах каждого вида существует наследственная изменчивость по разным признакам. Эта изменчивость может иметь различный характер.

2. Все живые организмы размножаются в геометрической прогрессии.

3. Жизненные ресурсы организмов ограничены, поэтому возникает  борьба за существование.

4. В условиях борьбы за существование выживают и размножаются наиболее приспособленные особи, имеющие те отклонения, которые случайно оказались адаптивными к условиям среды. Это и называется естественным отбором.

5. Естественный отбор изолированных разновидностей в разных условиях существования ведет к видообразованию.

Чарльз Дарвин «вынашивал» свою теорию почти двадцать лет. За это время он приобрел немало единомышленников, которые всячески поддерживали его на пути выхода книги в печать. Его соратником был английский ученый и основоположник геологии как науки Чарльз Лайель. Альфред Рассел Уоллес работал над конгениальной теорией эволюции параллельно с Чарльзом Дарвином и даже выслал ему свою статью, которая содержала мысли, подтверждающие теорию Дарвина. Дарвин хотел отказаться от публикации книги, но его друзья, геолог Ч. Лайель и ботаник Г. Гукер убедили ученого, что эти работы должны быть опубликованы одновременно. Важным для создания книги оказался и труд шведского ученого Карла Линнея, который описал таксономическую классификацию живой природы.

Материал подготовлен по данным из открытых источников с опорой на «Чарльз Дарвин и его теория эволюции».

Фото на главной: iz.ru, museum.ru 

Автор Полина Острижная

происхождение видов чарльз дарвин

Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.

НАУКА

ДЕТЯМ

Исследование ученых Пермского Политеха поможет сократить износ оборудования без импортных материалов

11:30 / Новые технологии

Член-корреспондент РАН Александр Терентьев: пероксиды творят чудеса

10:30 / Биология, Химия

История празднования 23 февраля

10:00 / История

Президент РАН Геннадий Красников поздравляет с Днем защитника Отечества

Самки голых землекопов могут производить потомство всю жизнь

19:40 / Биология

Россия 1: Комментарий президента РАН Геннадия Красникова перед выступлением Владимира Путина

19:20 / Наука и общество

На встрече Зиновьевского клуба обсуждали идеологию русской победы

18:15 / История, Наука и общество

Станции Беллинсгаузен 55 лет!

16:15 / География

Якутские ученые извлекли мозг древнего медведя возрастом около 3,5 тысяч лет

15:13 / Палеонтология

Стартапы в области персонифицированной медицины: как Центры трансфера технологий помогают студентам разрабатывать новые методы лечения онкозаболеваний

13:54 / Медицина

Вспоминая Сергея Петровича Капицу

14. 02.2023

Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008

04.03.2019

Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002

04.03.2019

История новогодних праздников

01.08.2014

Смотреть все

Теория эволюции Дарвина: определение и доказательства

Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

Стена гоминина в Музее естественной истории штата Юта в Солт-Лейк-Сити. (Изображение предоставлено: Авторское право NHMU/Кредит: Марк Джонстон)

Теория эволюции путем естественного отбора была впервые сформулирована в книге Чарльза Дарвина « О происхождении видов », опубликованной в 1859 году. В своей книге Дарвин описывает, как организмы эволюционируют на протяжении поколений посредством наследования физических или поведенческие черты, как National Geographic (открывается в новой вкладке) объясняет. Теория начинается с предположения, что внутри популяции существуют различия в чертах, таких как форма клюва у одного из галапагосских вьюрков, изученных Дарвином.

Согласно теории, особи с чертами, которые позволяют им адаптироваться к окружающей среде, помогут им выжить и иметь больше потомства, которое унаследует эти черты. Люди с менее адаптивными чертами реже выживают, чтобы передать их. Со временем признаки, позволяющие видам выживать и размножаться, станут более частыми в популяции, и популяция изменится или эволюционирует, согласно 9.0005 BioMed Central (открывается в новой вкладке). В результате естественного отбора, предположил Дарвин, генетически разнообразных видов могли произойти от общего предка .

Согласно National Geographic, Дарвин не знал механизма передачи признаков. Он ничего не знал о генетике , механизме, с помощью которого гены кодируют определенные черты, и эти черты передаются от одного поколения к другому. Он также не знал о генетической мутации, которая является источником естественной изменчивости. Но будущие исследования генетиков предоставили механизм и дополнительные доказательства эволюции путем естественного отбора 9.0003

Что такое естественный отбор?

Дарвин выбрал термин «естественный отбор», чтобы противопоставить его «искусственному отбору», при котором селекционеры отбирают определенные черты, которые они считают желательными. При естественном отборе именно естественная среда, а не человек, осуществляет отбор.

Проще говоря, теорию эволюции посредством естественного отбора можно описать как «происхождение с модификациями», — сказала Бриана Побинер , антрополог и педагог из Смитсоновского национального музея естественной истории в Вашингтоне, округ Колумбия. , который специализируется на изучении происхождения человека. Эту теорию иногда называют «выживанием наиболее приспособленных», но такая характеристика может ввести в заблуждение, сказал Побинер. Здесь «фитнес» относится не к силе или атлетизму организма, а скорее к его способности выживать и размножаться.

Естественный отбор может незначительно изменить вид, вызывая изменение цвета или размера популяции в течение нескольких поколений, согласно данным Музея естественной истории . Когда этот процесс происходит в течение относительно короткого периода времени и у вида или небольшой группы организмов, ученые называют это «микроэволюцией».

Археоптерикс , показанный здесь на этой иллюстрации, считается первым зарегистрированным птицеподобным динозавром, датируемым около 150 миллионов лет назад в юрский период. (Изображение предоставлено Леонелло Кальветти/Getty Images)

Но при наличии достаточного количества времени и накопленных изменений естественный отбор может создать совершенно новые виды, процесс, известный как «макроэволюция», согласно Дереку Тернеру и Джойс С. Хавстад в « Философия макроэволюции». (откроется в новой вкладке)». Именно этот длительный процесс превратил динозавров в птиц , амфибийных млекопитающих (например, животное по имени Indohyus ) в китов и общего предка человекообразных обезьян и людей в людей 9 . 0005 шимпанзе и горилл, которых мы знаем сегодня.

Дарвин также описал форму естественного отбора, которая зависит от успеха организма в привлечении партнера — процесс, известный как половой отбор, согласно Nature Education . Красочное оперение павлинов и рога самцов оленей являются примерами признаков, которые развились в результате этого типа отбора.

Как эволюционировали киты?

Одним из лучших примеров естественного отбора, имеющихся у ученых, является эволюция китов. Используя теорию Дарвина в качестве ориентира и понимая, как работает естественный отбор, биологи определили, что переход ранних китов с суши на воду происходил в виде ряда предсказуемых шагов.

Эволюция дыхала, например, могла начаться со случайных генетических изменений, которые привели к тому, что по крайней мере у одного кита ноздри оказались дальше на голове, согласно Phys.org .

Киты с этой адаптацией были бы лучше приспособлены к морскому образу жизни, так как им не нужно было бы полностью всплывать на поверхность, чтобы дышать. Такие особи были более успешными и имели большее потомство. В более поздних поколениях произошло больше генетических изменений, в результате чего нос сдвинулся дальше назад на голове.

Изменились и другие части тела ранних китов. Передние ноги превратились в ласты. Задние ноги исчезли. По данным Музея естественной истории, их тела стали более обтекаемыми, и у них появились хвостовые плавники, чтобы лучше передвигаться по воде.

Несмотря на то, что ученые могли предсказать, как должны выглядеть первые киты, долгое время им не хватало ископаемых свидетельств, подтверждающих их заявление. Креационисты рассматривали это отсутствие не только в отношении эволюции китов, но и в более общем плане как доказательство того, что эволюции не было, как указано в статье в журнале Scientific American .

На этой иллюстрации изображен полуводный кит-«бог смерти» по имени Phiomicetus anubis , живший около 43 миллионов лет назад на территории современного Египта. (Изображение предоставлено: Иллюстрация Robert W. Boessenecker)

Однако с начала 1990-х годов ученые нашли доказательства палеонтологии, биологии развития и генетики, подтверждающие идею о том, что киты произошли от наземных млекопитающих. Те же самые линии доказательств поддерживают теорию эволюции в целом.

В первом издании «Происхождения видов» Дарвин рассуждал о том, как естественный отбор мог заставить наземное млекопитающее превратиться в кита. В качестве гипотетического примера Дарвин использовал черных медведей Северной Америки ( Ursus americanus ), которые, как известно, ловили насекомых, плавая в воде с открытым ртом, согласно Дарвиновскому проекту переписки .

«Я не вижу ничего сложного в том, чтобы в результате естественного отбора порода медведей превратилась в более водную по своему строению и повадкам, с все более и более крупными ртами, пока не появилось чудовище, похожее на кита», — предположил он.

Идея не очень понравилась публике или другим ученым. Дарвин был настолько смущен полученными насмешками , что отрывок о плавающем медведе был удален из более поздних изданий книги. Ученые теперь знают, что у Дарвина была правильная идея, но не то животное. Вместо медведей ему следовало смотреть на коров и гиппопотамов.

Другие теории эволюции

Дарвин был не первым и не единственным ученым, разработавшим теорию эволюции. По данным Музея естественной истории, примерно в то же время, что и Дарвин, британский биолог Альфред Рассел Уоллес независимо друг от друга выдвинул теорию эволюции путем естественного отбора. Однако это мало повлияло.

«Концепция эволюции как исторического события была горячей темой среди биологов и геологов до книги Дарвина, потому что накапливалось так много доказательств, но я подозреваю, что биологическая эволюция не затрагивала людей за пределами академического бункера», Доктор П. Джон Д. Ламбсхед, бывший руководитель научных исследований в области морского биоразнообразия, экологии и эволюции в Музее естественной истории в Лондоне, рассказал журналу All About History Magazine . «Пока науке не был известен механизм, объясняющий, как происходила эволюция, ее можно было смело отвергать как бредовую идею».

Тем временем французский биолог Жан-Батист Ламарк предположил, что организм может передавать признаки своему потомству, хотя он ошибался в некоторых деталях, согласно Музею палеонтологии Калифорнийского университета .

Как и Дарвин, Ламарк считал, что организмы приспосабливаются к окружающей среде и передают эти приспособления. Он думал, что организмы делают это, изменяя свое поведение и, следовательно, свои тела — как спортсмены, тренирующиеся и получающие удовольствие — и что эти изменения передаются потомству.

Жираф масаи щиплет листья высокого дерева в Национальном заповеднике Масаи Мара, Кения. (Изображение предоставлено: Ануп Шах/Getty Images)

(открывается в новой вкладке)

Например, Ламарк считал, что изначально у жирафов были более короткие шеи, но по мере того, как деревья вокруг них становились выше, они вытягивали свои шеи, чтобы дотянуться до вкусных листьев и у их потомства постепенно развивались все более и более длинные шеи. Ламарк также считал, что жизнь каким-то образом эволюционировала от простых к более сложным формам, согласно «Пониманию эволюции» , образовательному ресурсу Музея палеонтологии Калифорнийского университета .

Хотя Дарвин не был уверен в механизме передачи признаков, он не верил, что эволюция обязательно ведет к большей сложности, согласно «Пониманию эволюции» — скорее, он считал, что сложность возникает в результате естественного отбора.

Дарвиновский взгляд на эволюцию жирафов, согласно Quanta Magazine , заключается в том, что у жирафов естественные различия в длине шеи, и что жирафы с более длинной шеей лучше приспособлены к выживанию и размножению в условиях полной высоких деревьев, так что у последующих поколений было все больше и больше жирафов с длинной шеей.

Основное различие между ламаркистской и дарвинистской идеями эволюции жирафов заключается в том, что в дарвиновском объяснении нет ничего о том, что жирафы вытягивают шею и передают приобретенные характеристики.

Что такое современный эволюционный синтез?

По словам Побинера, Дарвин ничего не знал о генетике. «Он наблюдал закономерность эволюции, но на самом деле не знал о механизме», — сказала она. Это произошло позже, с открытием того, как гены кодируют различные биологические или поведенческие черты, и как генов передаются от родителей потомству. Включение генетики в теорию Дарвина известно как «современный эволюционный синтез».

Физические и поведенческие изменения, которые делают возможным естественный отбор, происходят на уровне ДНК и генов в гаметах, сперматозоидах или яйцеклетках, через которые родители передают генетический материал своему потомству. Такие изменения называются мутациями . «Мутации — это в основном сырье, на котором действует эволюция», — сказал Побинер.

Мутации могут быть вызваны случайными ошибками в репликации или репарации ДНК, химическими или радиационными повреждениями, согласно данным Nature Education . Обычно мутации либо вредны, либо нейтральны, но в редких случаях мутация может оказаться полезной для организма. Если это так, то он станет более распространенным в следующем поколении и распространится среди населения.

Таким образом, естественный отбор направляет эволюционный процесс, сохраняя и добавляя полезные мутации и отбрасывая плохие. «Мутации случайны, но отбор для них не случаен», — сказал Побинер.

Молекула ДНК, свернутая внутри клеточного ядра. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Но естественный отбор — не единственный механизм эволюции организмов, сказала она. Например, гены могут передаваться из одной популяции в другую, когда организмы мигрируют или иммигрируют — процесс, известный как поток генов. И частота определенных генов также может изменяться случайным образом, что называется генетическим дрейфом.

Причина, по которой теория эволюции Ламарка в целом ошибочна, заключается в том, что приобретенные характеристики не влияют на ДНК сперматозоидов и яйцеклеток. Например, на гаметы жирафа не влияет то, вытягивает ли он шею; они просто отражают гены, унаследованные жирафами от своих родителей. Но, как сообщает Quanta , некоторые аспекты эволюции являются ламарковскими.

Например, шведское исследование, опубликованное в 2002 году в Европейском журнале генетики человека , показало, что внуки мужчин, которые голодали в детстве во время голода, передали своим внукам лучшее сердечно-сосудистое здоровье. Исследователи предполагают, что хотя такие переживания, как лишение пищи, не изменяют последовательности ДНК в гаметах, они могут привести к внешним модификациям ДНК, которые включают или выключают гены.

Такие изменения, называемые эпигенетическими изменениями, не изменяют саму фактическую последовательность ДНК. Например, химическая модификация, называемая метилированием, может влиять на то, какие гены включаются или выключаются. Такие эпигенетические изменения могут передаваться потомству. Таким образом, опыт человека может повлиять на ДНК, которую он или она передает, аналогично тому, как, по мнению Ламарка, жираф, вытягивающий шею, влияет на длину шеи своего потомства.

Какие доказательства эволюции?

Теория эволюции — одна из наиболее обоснованных теорий в истории науки. Это подтверждается данными из самых разных научных дисциплин, включая генетику, которые показывают, что разные виды имеют сходство в своей ДНК.

Существуют также доказательства, подтверждающие теорию эволюции в палеонтологии и геологии. Это достигается за счет летописи окаменелостей, которая показывает, чем виды, существовавшие в прошлом, отличаются от тех, что существуют сегодня, согласно Брюсу С. Либерману и Роджеру Л. Кеслеру в книге «Доисторическая жизнь: эволюция и летопись окаменелостей» . )» (Уайли, 2010).

В биологии развития также есть доказательства теории Дарвина. Было обнаружено, что виды, которые во взрослом состоянии кажутся очень разными, проходят через сходные стадии эмбриологического развития, что предполагает общее эволюционное прошлое, согласно открытому учебнику «Концепции биологии ».

Доказательства эволюции китов из палеонтологии

Ambulocetus natans , плавающие под водой. (Изображение предоставлено: Нобумичи Тамура/Stocktrek Images через Getty Images)

Критическое доказательство было обнаружено в 1994 году, когда палеонтологи нашли окаменелые останки Ambulocetus natans , что означает «плавающий кит», согласно обзору 2009 года, опубликованному в журнале . Evolution: Education and Outreach (открывается в новой вкладке). На его передних конечностях были пальцы и маленькие копыта, но задние лапы были огромными по сравнению с его размером. Животное было явно приспособлено к плаванию, но оно также было способно неуклюже передвигаться по суше, подобно тюленю.

Когда оно плыло, древнее существо двигалось подобно выдре , отталкиваясь задними лапами и двигая позвоночником и хвостом.

Современные киты передвигаются по воде с помощью мощных ударов своих горизонтальных хвостовых плавников, но A. natans по-прежнему имел хлыстообразный хвост и должен был использовать свои ноги, чтобы обеспечить большую часть движущей силы, необходимой для движения в воде.

В последние годы все больше и больше этих переходных видов, или « недостающих звеньев », что еще больше подтверждает теорию Дарвина. Например, в 2007 году геолог обнаружил окаменелость вымершего водного млекопитающего , названного Indohyus , которая размером с кошку, имел копыта и длинный хвост.

Ученые считают, что животное принадлежало к группе, родственной китообразным, например Ambulocetus natans . Это существо считается «недостающим звеном» между парнокопытными — группой копытных млекопитающих ( парнокопытные), к которым относятся гиппопотамы, свиньи и коровы, а также киты, согласно Национальный научный фонд (открывается в новой вкладке).

Исследователи знали, что киты были связаны с парнокопытными, но до открытия этой окаменелости не было известных парнокопытных, которые имели бы общие физические характеристики с китами. В конце концов, бегемоты, считающиеся ближайшими родственниками китообразных, сильно отличаются от китов. Indohyus , с другой стороны, был парнокопытным, на что указывает строение его копыт и лодыжек, а также имел некоторое сходство с китами, например, по строению ушей.

Доказательства эволюции китов из генетики и биологии развития

Последним предком современных китов, обитавшим на берегу, был Sinonyx , вверху слева, животное, похожее на гиену. За 60 миллионов лет эволюционировало несколько переходных форм: сверху вниз Indohyus , Ambulocetus , Rodhocetus , Basilosaurus , Dorudon и, наконец, современный горбатый кит. (Изображение предоставлено NOAA)

Генетические данные также подтверждают идею о том, что киты произошли от наземных млекопитающих, и предоставляют информацию о точном разветвлении эволюционного дерева. Например, в 1999, исследователи сообщили в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , что согласно генетическому анализу последовательностей « прыгающего гена », которые копируют и вставляют себя в геномы, бегемоты были ближайшими живыми китами. родственники. До 1985 года исследователи считали, что свиньи более тесно связаны с китами, но это исследование 1999 года опровергло эту идею, как сообщает Associated Press .

В 2019 году исследователи сообщили в журнале Science Advances о том, какие гены в геноме кита были инактивированы в процессе эволюции этого существа от наземных млекопитающих, как сообщает Science Friday . Исследователи могли сказать, что некоторые гены, в том числе участвующие в образовании слюны, были инактивированы, потому что в геномах китов есть их остатки, которые исследователи называют геномными окаменелостями. Это указывает на то, что киты произошли от выделяющих слюну существ.

Есть также свидетельства эволюции китообразных из биологии развития. Биология развития иллюстрирует тот факт, что животные, которые во взрослом состоянии очень отличаются друг от друга, имеют сходство в качестве эмбрионов, потому что они эволюционно связаны. Например, в эмбриональном состоянии у китообразных начали развиваться задние конечности, которые позже исчезают в процессе развития, в то время как передние конечности остаются и развиваются в ласты, согласно журналу Evolution: Education and Outreach . Это говорит о том, что китообразные произошли от четвероногого предка.

Является ли теория эволюции противоречивой?

Несмотря на множество свидетельств палеонтологической летописи, генетики и других областей науки, некоторые люди все еще сомневаются в правильности теории эволюции. Некоторые политики и религиозные лидеры осуждают эту теорию, ссылаясь на высшее существо как на создателя для объяснения сложного мира живых существ, особенно людей.

Школьные советы обсуждают, следует ли преподавать теорию эволюции вместе с другими идеями, такими как разумный замысел или креационизм.

Традиционные ученые не видят противоречий. «Многие люди имеют глубокие религиозные убеждения, а также принимают эволюцию», — сказал Побинер, добавив, что «реальное примирение может быть».

Эволюция хорошо подтверждается многими примерами изменений в различных видах, ведущих к разнообразию жизни, наблюдаемой сегодня. «Естественный отбор, или, другими словами, изменчивость, наследственность и дифференциальная приспособленность — это основная теория современной биологии», — объясняет Джон Лэмбсхед. «Это для биологии то же, скажем, квантовая механика и специальная теория относительности для физики или атомная модель для химии».

Дополнительные отчеты участников Алины Брэдфорд, Эшли П. Тейлор и Каллума МакКелви

Дополнительные ресурсы

  • Национальное управление океанических и атмосферных исследований (открывается в новой вкладке) подготовило презентацию об эволюции китов.
  • Чтобы прочитать теорию в ее первоначальном виде, см. книгу Дарвина «Происхождение видов (откроется в новой вкладке)».
  • Ознакомьтесь с этой статьей (откроется в новой вкладке) для обзора естественного отбора.
  • Чтобы понять разницу между теорией и фактом, посетите веб-сайт Национальной академии наук (откроется в новой вкладке).

Теория эволюции Дарвина: определение и доказательства

Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

Стена гоминина в Музее естественной истории штата Юта в Солт-Лейк-Сити. (Изображение предоставлено: Авторское право NHMU/Кредит: Марк Джонстон)

Теория эволюции путем естественного отбора была впервые сформулирована в книге Чарльза Дарвина « On the Origin of Species », опубликованной в 1859 году. В своей книге Дарвин описывает, как организмы развиваются на протяжении поколений посредством наследования физических или поведенческих признаков, как объясняет National Geographic . Теория начинается с предпосылки, что внутри популяции существуют различия в чертах, таких как форма клюва у одного из галапагосских вьюрков, изученных Дарвином. окружающая среда поможет им выжить и иметь больше потомства, которое наследует эти черты.Люди с менее адаптивными чертами будут реже выживать, чтобы передать их.Со временем черты, которые позволяют видам выживать и воспроизводиться, станут более частыми в популяции и популяция будет изменяться или эволюционировать в соответствии с BioMed Central (открывается в новой вкладке). В результате естественного отбора, предположил Дарвин, генетически разнообразных видов могли произойти от общего предка .

Согласно National Geographic, Дарвин не знал механизма передачи признаков. Он ничего не знал о генетике , механизме, с помощью которого гены кодируют определенные черты, и эти черты передаются от одного поколения к другому. Он также не знал о генетической мутации, которая является источником естественной изменчивости. Но будущие исследования генетиков предоставили механизм и дополнительные доказательства эволюции путем естественного отбора 9.0003

Что такое естественный отбор?

Дарвин выбрал термин «естественный отбор», чтобы противопоставить его «искусственному отбору», при котором селекционеры отбирают определенные черты, которые они считают желательными. При естественном отборе именно естественная среда, а не человек, осуществляет отбор.

Проще говоря, теорию эволюции посредством естественного отбора можно описать как «происхождение с модификациями», — сказала Бриана Побинер , антрополог и педагог из Смитсоновского национального музея естественной истории в Вашингтоне, округ Колумбия. , который специализируется на изучении происхождения человека. Эту теорию иногда называют «выживанием наиболее приспособленных», но такая характеристика может ввести в заблуждение, сказал Побинер. Здесь «фитнес» относится не к силе или атлетизму организма, а скорее к его способности выживать и размножаться.

Естественный отбор может незначительно изменить вид, вызывая изменение цвета или размера популяции в течение нескольких поколений, согласно данным Музея естественной истории . Когда этот процесс происходит в течение относительно короткого периода времени и у вида или небольшой группы организмов, ученые называют это «микроэволюцией».

Археоптерикс , показанный здесь на этой иллюстрации, считается первым зарегистрированным птицеподобным динозавром, датируемым около 150 миллионов лет назад в юрский период. (Изображение предоставлено Леонелло Кальветти/Getty Images)

Но при наличии достаточного количества времени и накопленных изменений естественный отбор может создать совершенно новые виды, процесс, известный как «макроэволюция», согласно Дереку Тернеру и Джойс С. Хавстад в « Философия макроэволюции». (откроется в новой вкладке)». Именно этот длительный процесс превратил динозавров в птиц , амфибийных млекопитающих (например, животное по имени Indohyus ) в китов и общего предка человекообразных обезьян и людей в людей 9 .0005 шимпанзе и горилл, которых мы знаем сегодня.

Дарвин также описал форму естественного отбора, которая зависит от успеха организма в привлечении партнера — процесс, известный как половой отбор, согласно Nature Education . Красочное оперение павлинов и рога самцов оленей являются примерами признаков, которые развились в результате этого типа отбора.

Как эволюционировали киты?

Одним из лучших примеров естественного отбора, имеющихся у ученых, является эволюция китов. Используя теорию Дарвина в качестве ориентира и понимая, как работает естественный отбор, биологи определили, что переход ранних китов с суши на воду происходил в виде ряда предсказуемых шагов.

Эволюция дыхала, например, могла начаться со случайных генетических изменений, которые привели к тому, что по крайней мере у одного кита ноздри оказались дальше на голове, согласно Phys.org .

Киты с этой адаптацией были бы лучше приспособлены к морскому образу жизни, так как им не нужно было бы полностью всплывать на поверхность, чтобы дышать. Такие особи были более успешными и имели большее потомство. В более поздних поколениях произошло больше генетических изменений, в результате чего нос сдвинулся дальше назад на голове.

Изменились и другие части тела ранних китов. Передние ноги превратились в ласты. Задние ноги исчезли. По данным Музея естественной истории, их тела стали более обтекаемыми, и у них появились хвостовые плавники, чтобы лучше передвигаться по воде.

Несмотря на то, что ученые могли предсказать, как должны выглядеть первые киты, долгое время им не хватало ископаемых свидетельств, подтверждающих их заявление. Креационисты рассматривали это отсутствие не только в отношении эволюции китов, но и в более общем плане как доказательство того, что эволюции не было, как указано в статье в журнале Scientific American .

На этой иллюстрации изображен полуводный кит-«бог смерти» по имени Phiomicetus anubis , живший около 43 миллионов лет назад на территории современного Египта. (Изображение предоставлено: Иллюстрация Robert W. Boessenecker)

Однако с начала 1990-х годов ученые нашли доказательства палеонтологии, биологии развития и генетики, подтверждающие идею о том, что киты произошли от наземных млекопитающих. Те же самые линии доказательств поддерживают теорию эволюции в целом.

В первом издании «Происхождения видов» Дарвин рассуждал о том, как естественный отбор мог заставить наземное млекопитающее превратиться в кита. В качестве гипотетического примера Дарвин использовал черных медведей Северной Америки ( Ursus americanus ), которые, как известно, ловили насекомых, плавая в воде с открытым ртом, согласно Дарвиновскому проекту переписки .

«Я не вижу ничего сложного в том, чтобы в результате естественного отбора порода медведей превратилась в более водную по своему строению и повадкам, с все более и более крупными ртами, пока не появилось чудовище, похожее на кита», — предположил он.

Идея не очень понравилась публике или другим ученым. Дарвин был настолько смущен полученными насмешками , что отрывок о плавающем медведе был удален из более поздних изданий книги. Ученые теперь знают, что у Дарвина была правильная идея, но не то животное. Вместо медведей ему следовало смотреть на коров и гиппопотамов.

Другие теории эволюции

Дарвин был не первым и не единственным ученым, разработавшим теорию эволюции. По данным Музея естественной истории, примерно в то же время, что и Дарвин, британский биолог Альфред Рассел Уоллес независимо друг от друга выдвинул теорию эволюции путем естественного отбора. Однако это мало повлияло.

«Концепция эволюции как исторического события была горячей темой среди биологов и геологов до книги Дарвина, потому что накапливалось так много доказательств, но я подозреваю, что биологическая эволюция не затрагивала людей за пределами академического бункера», Доктор П. Джон Д. Ламбсхед, бывший руководитель научных исследований в области морского биоразнообразия, экологии и эволюции в Музее естественной истории в Лондоне, рассказал журналу All About History Magazine . «Пока науке не был известен механизм, объясняющий, как происходила эволюция, ее можно было смело отвергать как бредовую идею».

Тем временем французский биолог Жан-Батист Ламарк предположил, что организм может передавать признаки своему потомству, хотя он ошибался в некоторых деталях, согласно Музею палеонтологии Калифорнийского университета .

Как и Дарвин, Ламарк считал, что организмы приспосабливаются к окружающей среде и передают эти приспособления. Он думал, что организмы делают это, изменяя свое поведение и, следовательно, свои тела — как спортсмены, тренирующиеся и получающие удовольствие — и что эти изменения передаются потомству.

Жираф масаи щиплет листья высокого дерева в Национальном заповеднике Масаи Мара, Кения. (Изображение предоставлено: Ануп Шах/Getty Images)

(открывается в новой вкладке)

Например, Ламарк считал, что изначально у жирафов были более короткие шеи, но по мере того, как деревья вокруг них становились выше, они вытягивали свои шеи, чтобы дотянуться до вкусных листьев и у их потомства постепенно развивались все более и более длинные шеи. Ламарк также считал, что жизнь каким-то образом эволюционировала от простых к более сложным формам, согласно «Пониманию эволюции» , образовательному ресурсу Музея палеонтологии Калифорнийского университета .

Хотя Дарвин не был уверен в механизме передачи признаков, он не верил, что эволюция обязательно ведет к большей сложности, согласно «Пониманию эволюции» — скорее, он считал, что сложность возникает в результате естественного отбора.

Дарвиновский взгляд на эволюцию жирафов, согласно Quanta Magazine , заключается в том, что у жирафов естественные различия в длине шеи, и что жирафы с более длинной шеей лучше приспособлены к выживанию и размножению в условиях полной высоких деревьев, так что у последующих поколений было все больше и больше жирафов с длинной шеей.

Основное различие между ламаркистской и дарвинистской идеями эволюции жирафов заключается в том, что в дарвиновском объяснении нет ничего о том, что жирафы вытягивают шею и передают приобретенные характеристики.

Что такое современный эволюционный синтез?

По словам Побинера, Дарвин ничего не знал о генетике. «Он наблюдал закономерность эволюции, но на самом деле не знал о механизме», — сказала она. Это произошло позже, с открытием того, как гены кодируют различные биологические или поведенческие черты, и как генов передаются от родителей потомству. Включение генетики в теорию Дарвина известно как «современный эволюционный синтез».

Физические и поведенческие изменения, которые делают возможным естественный отбор, происходят на уровне ДНК и генов в гаметах, сперматозоидах или яйцеклетках, через которые родители передают генетический материал своему потомству. Такие изменения называются мутациями . «Мутации — это в основном сырье, на котором действует эволюция», — сказал Побинер.

Мутации могут быть вызваны случайными ошибками в репликации или репарации ДНК, химическими или радиационными повреждениями, согласно данным Nature Education . Обычно мутации либо вредны, либо нейтральны, но в редких случаях мутация может оказаться полезной для организма. Если это так, то он станет более распространенным в следующем поколении и распространится среди населения.

Таким образом, естественный отбор направляет эволюционный процесс, сохраняя и добавляя полезные мутации и отбрасывая плохие. «Мутации случайны, но отбор для них не случаен», — сказал Побинер.

Молекула ДНК, свернутая внутри клеточного ядра. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Но естественный отбор — не единственный механизм эволюции организмов, сказала она. Например, гены могут передаваться из одной популяции в другую, когда организмы мигрируют или иммигрируют — процесс, известный как поток генов. И частота определенных генов также может изменяться случайным образом, что называется генетическим дрейфом.

Причина, по которой теория эволюции Ламарка в целом ошибочна, заключается в том, что приобретенные характеристики не влияют на ДНК сперматозоидов и яйцеклеток. Например, на гаметы жирафа не влияет то, вытягивает ли он шею; они просто отражают гены, унаследованные жирафами от своих родителей. Но, как сообщает Quanta , некоторые аспекты эволюции являются ламарковскими.

Например, шведское исследование, опубликованное в 2002 году в Европейском журнале генетики человека , показало, что внуки мужчин, которые голодали в детстве во время голода, передали своим внукам лучшее сердечно-сосудистое здоровье. Исследователи предполагают, что хотя такие переживания, как лишение пищи, не изменяют последовательности ДНК в гаметах, они могут привести к внешним модификациям ДНК, которые включают или выключают гены.

Такие изменения, называемые эпигенетическими изменениями, не изменяют саму фактическую последовательность ДНК. Например, химическая модификация, называемая метилированием, может влиять на то, какие гены включаются или выключаются. Такие эпигенетические изменения могут передаваться потомству. Таким образом, опыт человека может повлиять на ДНК, которую он или она передает, аналогично тому, как, по мнению Ламарка, жираф, вытягивающий шею, влияет на длину шеи своего потомства.

Какие доказательства эволюции?

Теория эволюции — одна из наиболее обоснованных теорий в истории науки. Это подтверждается данными из самых разных научных дисциплин, включая генетику, которые показывают, что разные виды имеют сходство в своей ДНК.

Существуют также доказательства, подтверждающие теорию эволюции в палеонтологии и геологии. Это достигается за счет летописи окаменелостей, которая показывает, чем виды, существовавшие в прошлом, отличаются от тех, что существуют сегодня, согласно Брюсу С. Либерману и Роджеру Л. Кеслеру в книге «Доисторическая жизнь: эволюция и летопись окаменелостей» . )» (Уайли, 2010).

В биологии развития также есть доказательства теории Дарвина. Было обнаружено, что виды, которые во взрослом состоянии кажутся очень разными, проходят через сходные стадии эмбриологического развития, что предполагает общее эволюционное прошлое, согласно открытому учебнику «Концепции биологии ».

Доказательства эволюции китов из палеонтологии

Ambulocetus natans , плавающие под водой. (Изображение предоставлено: Нобумичи Тамура/Stocktrek Images через Getty Images)

Критическое доказательство было обнаружено в 1994 году, когда палеонтологи нашли окаменелые останки Ambulocetus natans , что означает «плавающий кит», согласно обзору 2009 года, опубликованному в журнале . Evolution: Education and Outreach (открывается в новой вкладке). На его передних конечностях были пальцы и маленькие копыта, но задние лапы были огромными по сравнению с его размером. Животное было явно приспособлено к плаванию, но оно также было способно неуклюже передвигаться по суше, подобно тюленю.

Когда оно плыло, древнее существо двигалось подобно выдре , отталкиваясь задними лапами и двигая позвоночником и хвостом.

Современные киты передвигаются по воде с помощью мощных ударов своих горизонтальных хвостовых плавников, но A. natans по-прежнему имел хлыстообразный хвост и должен был использовать свои ноги, чтобы обеспечить большую часть движущей силы, необходимой для движения в воде.

В последние годы все больше и больше этих переходных видов, или « недостающих звеньев », что еще больше подтверждает теорию Дарвина. Например, в 2007 году геолог обнаружил окаменелость вымершего водного млекопитающего , названного Indohyus , которая размером с кошку, имел копыта и длинный хвост.

Ученые считают, что животное принадлежало к группе, родственной китообразным, например Ambulocetus natans . Это существо считается «недостающим звеном» между парнокопытными — группой копытных млекопитающих ( парнокопытные), к которым относятся гиппопотамы, свиньи и коровы, а также киты, согласно Национальный научный фонд (открывается в новой вкладке).

Исследователи знали, что киты были связаны с парнокопытными, но до открытия этой окаменелости не было известных парнокопытных, которые имели бы общие физические характеристики с китами. В конце концов, бегемоты, считающиеся ближайшими родственниками китообразных, сильно отличаются от китов. Indohyus , с другой стороны, был парнокопытным, на что указывает строение его копыт и лодыжек, а также имел некоторое сходство с китами, например, по строению ушей.

Доказательства эволюции китов из генетики и биологии развития

Последним предком современных китов, обитавшим на берегу, был Sinonyx , вверху слева, животное, похожее на гиену. За 60 миллионов лет эволюционировало несколько переходных форм: сверху вниз Indohyus , Ambulocetus , Rodhocetus , Basilosaurus , Dorudon и, наконец, современный горбатый кит. (Изображение предоставлено NOAA)

Генетические данные также подтверждают идею о том, что киты произошли от наземных млекопитающих, и предоставляют информацию о точном разветвлении эволюционного дерева. Например, в 1999, исследователи сообщили в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , что согласно генетическому анализу последовательностей « прыгающего гена », которые копируют и вставляют себя в геномы, бегемоты были ближайшими живыми китами. родственники. До 1985 года исследователи считали, что свиньи более тесно связаны с китами, но это исследование 1999 года опровергло эту идею, как сообщает Associated Press .

В 2019 году исследователи сообщили в журнале Science Advances о том, какие гены в геноме кита были инактивированы в процессе эволюции этого существа от наземных млекопитающих, как сообщает Science Friday . Исследователи могли сказать, что некоторые гены, в том числе участвующие в образовании слюны, были инактивированы, потому что в геномах китов есть их остатки, которые исследователи называют геномными окаменелостями. Это указывает на то, что киты произошли от выделяющих слюну существ.

Есть также свидетельства эволюции китообразных из биологии развития. Биология развития иллюстрирует тот факт, что животные, которые во взрослом состоянии очень отличаются друг от друга, имеют сходство в качестве эмбрионов, потому что они эволюционно связаны. Например, в эмбриональном состоянии у китообразных начали развиваться задние конечности, которые позже исчезают в процессе развития, в то время как передние конечности остаются и развиваются в ласты, согласно журналу Evolution: Education and Outreach . Это говорит о том, что китообразные произошли от четвероногого предка.

Является ли теория эволюции противоречивой?

Несмотря на множество свидетельств палеонтологической летописи, генетики и других областей науки, некоторые люди все еще сомневаются в правильности теории эволюции. Некоторые политики и религиозные лидеры осуждают эту теорию, ссылаясь на высшее существо как на создателя для объяснения сложного мира живых существ, особенно людей.

Школьные советы обсуждают, следует ли преподавать теорию эволюции вместе с другими идеями, такими как разумный замысел или креационизм.

Традиционные ученые не видят противоречий. «Многие люди имеют глубокие религиозные убеждения, а также принимают эволюцию», — сказал Побинер, добавив, что «реальное примирение может быть».

Эволюция хорошо подтверждается многими примерами изменений в различных видах, ведущих к разнообразию жизни, наблюдаемой сегодня. «Естественный отбор, или, другими словами, изменчивость, наследственность и дифференциальная приспособленность — это основная теория современной биологии», — объясняет Джон Лэмбсхед.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *