Підручник Біологія 9 клас - В. І. Соболь - Абетка 2017

Тема 6. ЕВОЛЮЦІЯ ОРГАНІЧНОГО СВІТУ

Еволюція - це серія послідовних змін з історично важливим результатом.

Енциклопедія для дітей

§ 43. ЕВОЛЮЦІЯ ОРГАНІЧНОГО СВІТУ

Основні поняття й ключові терміни: БІОЛОГІЧНА ЕВОЛЮЦІЯ. Докази еволюції.

Пригадайте! Що таке розвиток?

Поміркуйте!

Чим різняться революційний і еволюційний розвиток? Ці поняття розглядають як протилежні. Революцію пов’язують з різкими змінами в житті суспільства, що супроводжуються іноді досить радикальними засобами. А що ж таке еволюція і якими є її ознаки?

Е. Делакруа. Свобода, що веде народ. Картина, присвячена Липневій революції 1830 р. у Франції

ЗМІСТ

Які основні ознаки біологічної еволюції?

Термін еволюція (від грец. еволюціо - розгортання) вперше ввів у науку швейцарський натураліст й філософ Шарль Бонне ще у 1762 р. Цим поняттям у сучасній біології позначають не лише кількісні, а й якісні зміни живого впродовж тривалих інтервалів часу. Біологічній еволюції притаманні такі найзагальніші ознаки.

• Незворотність еволюції. Положення про незворотність еволюції на рівні видів уперше сформульовано Ч. Дарвіном: «Вид, який щезнув, ніколи не може з’явитися знову, навіть якби знову повторилися абсолютно тотожні умови життя - органічні й неорганічні». Нині ця закономірність доведена й на інших рівнях. Так, за допомогою моделювання еволюції білків на молекулярному рівні було показано, що нові мутації залежать від попередніх, і повернутися назад та видалити накопичені мутації без шкоди для білків стає все складніше.

• Спрямованість еволюції на пристосування організмів до змін дії тих чи інших чинників. Результатом біологічної еволюції завжди є відповідність живої системи умовам її існування.

Іл. 117. Шарль Бонне (1720 - 1793)

• Рівневість еволюції, що прослідковується на кожному із рівнів організації життя: молекулярному, клітинному, організмовому, популяційно-видовому, біогеоценозному та біосферному. Біологічна еволюція перебуває в тісному взаємозв’язку з геологічної історією Землі, з дією космічних і геологічних сил та чинників навколишнього середовища.

Отже, БІОЛОГІЧНА ЕВОЛЮЦІЯ - це незворотний, спрямований історичний розвиток живої природи, що супроводжується змінами на всіх рівнях організації життя.

Як відбувався розвиток еволюційних поглядів?

Ідеї еволюції органічного світу сягають давнини. Ще античні філософи (Геракліт, Демокріт) висловлювали ідею єдності природи, згідно з якою всі тіла й явища природи походять від якихось матеріальних початків. Такі уявлення поєднуються в систему поглядів під назвою стихійний матеріалізм (від лат. materialis - речовинний).

В епоху Середньовіччя панувала метафізика (від грец. мета - над, фізис - природа) - вчення про надприродну першооснову буття, надчуттєві, недоступні досвідові принципи існування світу. Погляди про те, що світ та різні форми життя на Землі створені вищою, надприродною силою в процесі актів творіння (концепція «молодої Землі», концепція «Розумного задуму»), є основою креаціонізму (від лат. creatio - творіння).

В епоху Відродження активізувалися наукові дослідження, чому сприяли географічні відкриття і накопичення описового матеріалу. Формуються ідеї змінності живого, що стають основою трансформізму (від лат. transformatio - перетворення), а згодом й еволюціонізму (від лат. evolutio - розгортання).

У першій половині XIX ст. формується еволюційний погляд на природу й розвивається еволюційна біологія - наука про причини, рушійні сили, механізми та закономірності історичного розвитку органічного світу. Ця наука сформувалася на основі палеонтології, порівняльної анатомії, ембріології, систематики, а дещо пізніше - генетики, екології, молекулярної біології. У зв’язку з особливостями еволюційних перетворень на різних рівнях у сучасній науці виникли три основні напрями досліджень еволюційних процесів:

1) молекулярно-біологічний (аналіз молекулярної еволюції біологічних макромолекул і передусім білків та нуклеїнових кислот);

2) генетико-екологічний (дослідження мікроеволюційних процесів на рівні популяцій, видів, екосистем та біосфери за допомогою методів популяційної генетики та екології);

3) еволюційно-морфологічний (дослідження еволюційних процесів методами палеонтології, порівняльної анатомії, ембріології).

Отже, уявлення про еволюцію зародилися ще в стародавніх цивілізаціях і формувалися відповідно до накопичення знань про живу природу.

Яка роль палеонтології, молекулярної генетики в обґрунтуванні теорії еволюції?

Докази еволюції - наукові дані, що підтверджують історичний розвиток усіх живих істот на Землі. Здатність до розвитку в часі характерна для всіх проявів життя, і тому докази біологічної еволюції можуть бути представлені усіма біологічними науками. Порівняльно-анатомічні, ембріологічні, біогеографічні, біохімічні, етологічні, фізіологічні та багато інших досліджень історичного розвитку організмів підтверджують факт еволюції, з’ясовуючи ознаки подібності будови, зародкового розвитку, поширення, хімічного складу, поведінки, життєвих функцій тощо, що свідчить про спорідненість та єдність органічного світу.

Палеонтологічні докази мають найбільш надійний та наочний характер. Палеонтологи вивчають вимерлі організми, їх вигляд та біологічні особливості, на основі чого відновлюють хід еволюції. На сьогодні встановлено значну кількість послідовностей викопних форм (філогенетичних рядів) організмів, зокрема молюсків, непарно-копитних, слонів та ін. Знайдено й описано вимерлі організми, які поєднують в собі ознаки двох великих систематичних груп (викопні перехідні форми). Прикладом таких вимерлих форм є археоптерикс (іл. 118), звірозубі ящери, риніофіти, насінні папороті.

Молекулярно-генетичні докази дають змогу порівнювати навіть дуже віддалені групи організмів - бактерії, еукаріоти та археї - і робити висновок про їхню еволюційну спорідненість. Універсальність генетичного коду, хімічного складу мембран, будова білків із 20 «чарівних» амінокислот, подібність білкового складу - ці та багато інших ознак є доказами спільності походження життя на Землі. Важливим методом оцінювання еволюційних змін геномів є метод гібридизації ДНК. Молекули ДНК двох різних організмів поділяють на одноланцюжкові молекули, а потім створюють умови для їхнього поєднання з утворенням гібридної дволанцюжкової ДНК. Поєднання може відбуватися за умови, що одноланцюжкові молекули різних ДНК мають комплементарні нуклеотидні послідовності. Таким чином було виявлено, що геноми різних організмів мають між собою багато спільного. Наприклад, геном людини приблизно на 90 % збігається з геномом миші і лише на 1 % відрізняється від геному шимпанзе.

Вивчення генетичної спорідненості різних груп організмів на основі молекулярно-генетичних досліджень РНК, ДНК, білків становлять сутність молекулярної філогенетики. Одним із найбільших відкриттів за допомогою цього напряму досліджень є відкриття архей (К. Воуз, 1977).

Іл. 118. Археоптерикс - викопна перехідна форма між рептиліями і птахами

Отже, еволюція є незаперечним науковим фактом, що його підтверджують дослідження різних наук.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Завдання на застосування знань

Науковою основою формування еволюційного вчення були відкриття різних біологічних наук. Установіть відповідність між науками та їхніми відкриттями. Якщо зробите усе правильно, то отримаєте назву явища, за допомогою якого французький зоолог Ж. Кюв’є міг за однією кісткою відтворити вигляд вимерлої тварини.

1 Цитологія

Л Ідея єдності організмів та умов існування

2 Ембріологія

Ц Ізоляція сприяє подібності флори і фауни різних континентів

3 Палеонтологія

К Усі живі організми мають клітинну будову

4 Біохімія

О Відкриття подібності етапів розвитку зародків тварин

5 Екологія

Е Доведено хімічну єдність неживої і живої природи

6 Молекулярна біологія

Р Встановлено змінність флори і фауни в минулому Землі

7 Біогеографія

І Матеріальними носіями спадковості є гени й хромосоми

8 Генетика

Я2 Єдність плану будови великих груп тварин і рослин

9 Порівняльна анатомія

Я1 Подібність білків й ДНК вказує на генетичну спорідненість

1

2

3

4

5

6

7

8

9

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Поезія

У вірші Еразма Дарвіна (діда Ч. Дарвіна) «Храм природи» є рядки:

Змирися ж в гордині пихатій,

І зрозумій, живими є тварини і птахи

Та закарбуй навічно ти у памяті,

Черви - то родичі, братами є мурахи!

Про що йдеться? Зробіть висновок про єдність органічного світу, що проявляється через його різноманітність.

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Завдання для самоконтролю

1 - 6

1. Що таке біологічна еволюція? 2. Назвіть основні ознаки біологічної еволюції. 3. Що таке еволюційна біологія? 4. Назвіть основні напрями еволюційної біології. 5. Що таке докази еволюції? 6. Що таке палеонтологічні й молекулярно-генетичні докази еволюції?

7 - 9

7. Які основні ознаки біологічної еволюції? 8. Як відбувався розвиток еволюційних поглядів? 9. Які основні групи доказів еволюції?

10 - 12

10. Яка роль палеонтології та молекулярної генетики в обґрунтуванні еволюції?





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити