Конспект урока: Эволюционная теория Чарльза Дарвина

Предпосылки зарождения эволюционной теории Дарвина

К середине XIX в. накопилось достаточное количество данных для того, чтобы разрушить утверждение о неизменности видов живых существ. Работы Бэра в эмбриологии окончательно разбивают теорию креационизма. В 1839 г. Т. Шванн и М. Шлейден создают клеточную теорию, которая гласит, что все живые организмы состоят из клеток, тем самым доказывая единство происхождения живого мира. Геолог Ч. Лайель делает вывод, что земная поверхность постепенно изменяется под действием природных сил. А Ж. Кювье, сравнивая анатомическое строение животных, обнаруживает, что строение каждого органа отвечает принципу строения всего организма (принцип корреляции). 

В 1778 г. священник Томас Мальтус опубликовал свой труд «Трактат о народонаселении», в котором описывает конкуренцию между людьми в условиях репродуктивного потенциала человечества. Этот труд в последствии повлиял на Чарлза Дарвина, он перенёс рассуждения Мальтуса на другие организмы и оказалось, что численность популяций остаётся относительно постоянной при условии безграничного размножения.

Упражнение

Рис. 1. Маковое поле

Давайте проанализируем закономерности размножения различных организмов. 

• За один сезон устрица откладывает 1 млн яиц
• Гриб-дождевик производит 700 млрд спор за летне-осенний период
• В начале лета у мака созревает около 6 000 семян

Но земной шар не покрывается устрицами и грибами. Количество взрослых особей остаётся приблизительно постоянным.

Кроме научных открытий в разных областях, существовали социально-экономические предпосылки для создания новой концепции о развитии видов. Резкий рост городского населения в эпоху капитализма требует развития сельского хозяйства. Встаёт острый вопрос, как повысить урожайность и улучшить животноводство. Для этого разработаны методы селекции, которые помогают в короткий срок изменять виды растений и животных, отсеивать только нужные признаки. Таким образом, человек меняет виды, создавая новые сорта и породы. 

Расширяется и торговля. Начинается эпоха путешествий и мореходства, что позволяет собрать огромные коллекции разнообразных видов организмов.

Таким образом, общество готово к новой концепции в биологии. Более того, оно нуждается в новых открытиях.

Участие Ч. Дарвина в экспедиции

Рис. 2. Чарлз Дарвин

Чарлз Дарвин родился в 1809 г. в семье состоятельного врача. Закончил Эдинбургский университет по специальности медицина и университет богословия. Придерживаясь теории неизменности вида, Дарвин в 1831 г. отправляется в путешествие на военном корабле «Бигль» в качестве натуралиста. Корабль уходил на 5 лет для проведения топографических съёмок у берегов Южной Америки. На Галапагосских островах его внимание привлекло сходство между флорой и фауной этих островов и континента. Особенно его заинтересовало распространение черепах и вьюрков. 

Рис. 3. Маршрут путешествия корабля «Бигль»

Каким-то образом вьюрок попал на остров и постепенно в результате приспособления к островным условиям и конкуренции, дал начало десяти новым видам. Каждый вид вьюрков занимал свою экологическую нишу, отличаясь формой клюва, оперением, способом питания. Таким образом, за какой-то промежуток времени вьюрки на острове и на материке стали сильно различаться, приспосабливаясь к окружающей среде. Несомненно, предок у этих птиц был общий.

Слоновые черепахи отличались формой и рисунком панциря.

Рис. 4. Разнообразные виды вьюрков. Форма клюва изменилась в зависимости от пищи, которую добывает птица

На этих островах Дарвин обнаружил ископаемые формы ленивцев и броненосцев. Их останки скелета, его размеры отличались от ныне живущих форм. 

Учёный понял, что живые существа в прошлом имели другие признаки, которые постепенно менялись.

Рис. 5. Государственный Дарвиновский музея (г. Москва)

Австралия удивила Чарлза Дарвина древней фауной. Там обитали сумчатые и яйцекладущие млекопитающие, которые вымерли в других местах земного шара.

 

В 1836 г. корабль возвращается в Англию и только в 1859 г. выходит основной труд Дарвина. Все эти годы учёный собирает и систематизирует материал об изменчивости домашних животных и культурных растений, а также анализирует результаты работ английских селекционеров.

Учение Ч. Дарвина об искусственном отборе

Дарвин чётко понимал механизмы появления новых пород домашних животных или культурных растений. Человек контролировал этот процесс. Выбирал нужные ему признаки и скрещивал животных, которые обладали этими признаками. Среди полученного потомства опять выбирались лучшие животные, которые давали потомство. Так продолжалось, пока не появлялась новая порода. От исходной формы можно было получить множество разных сортов или пород. Следовательно, человек использовал искусственный отбор. Оставался вопрос, что является движущей силой отбора в природе, где нет вмешательства человека. Оказалось, что непрерывная конкуренция между организмами за факторы среды приводит к борьбе за существование. А как итог этой борьбы — наиболее приспособленные к окружающей среде выживают и оставляют после себя потомство.

Пример 1

 

Дарвин изучал приёмы и результаты селекции на примере голубей.

Рис. 6. Различные породы голубей и их общий предок

Пример 2

 

Дикая банкиевская курица несёт не более 25 яиц в год, а куры лучших пород более 300. Прошло несколько десятков лет, чтобы человек с помощью искусственного отбора получил желаемые признаки.

Рис. 7. Различные породы куриц и их общий предок

Сущность эволюционной теории Дарвина

Механизмом, с помощью которого появляются новые виды в природе, служит естественный отбор. Он проявляются в следующем.

Дополнительным преимуществом в борьбе за существование, является появление новых признаков у организма, которые дают преимущество. Изменения наследуются последующими поколениями. Эти новые признаки становятся причиной появления нового вида со временем.

Значение теории Ч. Дарвина

Заслуга Дарвина состоит в том, что он впервые научно объяснил механизмы эволюции. Эволюционное учение проясняет появление и многообразие видов. Стали развиваться такие науки, как эмбриология и палеонтология. Теперь систематика учитывала родственные связи и происхождение систематических групп. 

Спустя столетие с развитием хромосомной теории наследственности, молекулярной биологии и генетики учение нашло научное подтверждение.