Биологическая карта мира

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………….…2

ГЛАВА 1 Этапы становления биологии...……………………………...……..4

1.1    Традиционный. Идея эволюции живой природы ……………………...4

1.2    Эволюционный. Теория Ч. Дарвина и Ж. Ламарком  .............................6

1.3   Молекулярно-генетический. Законы наследственности ………………..10

1.4   Создание синтетической теории эволюции………………………………12

ГЛАВА 2 Мир живого……………………………. …………………………...15

2.1            Возникновение жизни……….…………………………………………...15

2.2            Начальные этапы эволюции жизни……………………………………..15

2.3            Происхождение человека………………………………………………...19

Заключение…………………………………………………………….……...….22

Список литературы………………………………………………………….….23

ВВЕДЕНИЕ

Современное естествознание представляет собой совокупность наук, которые тесно связаны между собой и отражают единый, гармоничный мир природы. А поскольку этот мир не только един, но и многообразен, каждая из естественных наук имеет свой объект, изучает то или иное его проявление. Одной из таких наук наряду с физикой и химией является биология, изучающая живую материю. Именно через биологическую проблематику естествознание наиболее близко подходит к объектам социально-гуманитарных наук и в ряде случаев, как это имеет место при изучении проблем биоэтики, сливается с ними.

Исходя из особого направления интересов биологической науки, ее обычно определяют, как науку о живом, его строении, формах активности, сообществах живых организмов, их развитии, связях друг с другом и с неживой природой. Современная биология – результат длительного развития этой науки.

Интерес к познанию живого у человека возник очень давно. Этот интерес был связан не только с любознательностью, сколько с необходимостью удовлетворения самых простых человеческих потребностей в пище, лекарствах, одежде, жилье и т.п.

Уже в первых древних цивилизованных обществах появились люди, которые попытались исследовать живые организмы, стали составлять перечни растений и животных, классифицировать их. И хотя эти перечни нередко были наивными, именно они положили начало научным биологическим исследованиям. Одним из зачинателей биологии в древнем мире был выдающийся греческий философ и ученый Аристотель, впервые подробно описавший многие виды животных и высказавший мысль, что существующие растения и животный есть результат развития от простых форм к более сложным и совершенным.

Но самостоятельной наукой биология стала лишь в 18-19 вв. В процессе ее становления обычно выделяют три основных этапа: традиционный (Линней), эволюционный (Ч. Дарвин), молекулярно-генетический (Г. Мендель).

Каждый из них связан не только с увеличением объема биологических знаний, но и с изменением общих представлений о мире живого, самих основ биологического мышления или со сменой биологических парадигм.

В настоящее время биология представляет собой целый комплекс наук о живой природе.

ГЛАВА 1 Этапы становления биологии

1.1 Традиционный этап. Идея эволюции живой природы

Идея эволюции живой природы возникла в Новое время как противопоставление креационизму  (от лат. «Созидание») – учению о сотворении мира богом из ничего и неизменности созданного творцом мира. Креацианизм как мировоззрение сложился в эпоху поздней античности и в Средневековье и занял господствующие позиции в культуре.

Фундаментальную роль в мировоззрении того времени играли также идеи телеологии – учения, по которому все в природе устроено целесообразно и всякое развитие является осуществлением заранее предопределенных целей. Телеология приписывает процессам и явлениям природы цели, которые или устанавливаются богом (Х. Вольф), или являются внутренними причинами природы (Аристотель, Лейбниц).

В преодолении идей креацианизма и телеологии важную роль сыграла концепция ограниченной изменчивости видов в пределах относительно узких подразделений (от одного единого предка) под влиянием среды – трансформизм. Эту концепцию в развернутой форме сформулировал выдающийся естествоиспытатель 18 века Жорж Бюффон  в своем 36‑томном труде «Естественная история».

Трансформизм в основе своей имеет представления об изменении и превращении органических форм, происхождении одних организмов от других. Среди естествоиспытателей и философов ‑ трансформистов 17 и 18 веков наиболее известны также Р. Гук, Ж. Ламетри, Д. Дидро, Э. Дарвин, И. Гете, Э.Сент-Илер. Все трансформисты признавали изменяемость видов организмов под действием изменений окружающей среды.

В становлении идеи эволюции органического мира существенную роль сыграла систематика  – биологическая наука о разнообразии всех существующих и вымерших организмов, о взаимоотношениях и родственных связях между их различными группами (таксонами). Основными задачами систематики являются определение путем сравнения специфических особенностей каждого вида и каждого таксона более высокого ранга, выяснение общих свойств у тех или иных таксонов. Основы систематики заложены в трудах Дж. Рея  (1693) и К. Линнея  (1735).

Шведский естествоиспытатель 18 века Карл Линней  впервые последовательно применил бинарную номенклатуру и построил наиболее удачную искусственную классификацию растений и животных.

В 1751 году вышла его книга «Философия ботаники », в которой К.Линней писал: «Искусственная система служит только до тех пор, пока не найдена естественная. Первая учит только распознавать растения. Вторая научит нас познавать природу самого растения». И далее: «Естественный метод есть последняя цель ботаники».

То, что Линней называет «естественным методом», есть, по сути, некоторая фундаментальная теория живого. Заслуга Линнея в том, что через создание искусственной системы он подвел биологию к необходимости рассмотрения колоссального эмпирического материала с позиций общих теоретических принципов.

Большую роль в становлении и развитии идеи эволюции живой природы сыграла эмбриология, для которой в Новое время было характерно противостояние преформизма и эпигенеза. Преформизм  – учение о наличии в половых клетках материальных структур, предопределяющих развитие зародыша и признаки развивающегося из него организма.

Преформизм возник на базе господствовавшего в 17‑18 веках представления о преформации, согласно которому сформировавшийся организм якобы предобразован в яйце (овисты) или сперматозоиде (анималькулисты). Преформисты (Ш. Бонне, А.Галлер  и др.) считали, что проблема эмбрионального развития должна получить свое разрешение с позиций всеобщих принципов бытия, постигаемых исключительно разумом, без эмпирических исследований.

Эпигенез  – это учение, согласно которому в процессе зародышевого развития происходит постепенное и последовательное новообразование органов и частей зародыша из бесструктурной субстанции оплодотворенного яйца.

Эпигенез как учение сложился в 17‑18 веках в борьбе с преформизмом. Эпигенетические представления развивали У. Гарвей, Ж. Бюффон, К. Ф. Вольф. Эпигенетики отказались от идеи божественного творения живого и подошли к научной постановке проблемы происхождения жизни.

Таким образом, в 17‑18 веках возникала идея исторических изменений наследственных признаков организмов, необратимого исторического развития живой природы – идея эволюции органического мира.

1.2 Эволюционный. Теория Ч. Дарвина и Ж. Ламарком 

Эволюция  – от лат. «Развертывание» – историческое развитие природы. В ходе эволюции, во-первых, возникают новые виды, т.е. увеличивается разнообразие форм организмов. Во-вторых, организмы адаптируются, т.е. приспосабливаются к изменениям условий внешней среды. В-третьих, в результате эволюции постепенно повышается общий уровень организации живых существ: они усложняются и совершенствуются.

Переход от представления о трансформации видов к идее эволюции, исторического развития видов предполагал, во-первых, рассмотрение процесса образования видов в его истории, учет конструктивной роли фактора времени в историческом развитии организмов, а во-вторых, развитие идей о возникновении качественно нового в таком историческом процессе. Переход от трансформизма к эволюционизму в биологии произошел на рубеже 18‑19 веков.

Первые эволюционные теории были созданы двумя великими учеными 19 века – Ж. Ламарком  и Ч. Дарвином.

Жан Батист Ламарк  и Чарльз Роберт Дарвин  создали эволюционные теории, которые противоположны по строю, характеру аргументации, основным выводам. Теория Ламарка не получила широкого признания современников, в то время как теория Дарвина стала основой эволюционного учения.

В 1809 году вышла книга Ламарка «Философия зоологии», в которой была изложена первая целостная теория эволюции органического мира. В этой книге дал ответы на вопросы, стоящие перед эволюционной теорией. Он впервые выделил два самых общих направления эволюции: восходящее развитие от простейших форм жизни к всё более сложным, совершенным формам и формирование у организмов приспособлений в зависимости от изменений внешней среды (развитие «по вертикали» и «по горизонтали»). Ламарк был одним из первых естествоиспытателей, которые развили идею эволюции органического мира до уровня теории.

Ламарк включил в свое учение качественно новое понимание роли среды в развитии органических форм, трактуя внешнюю среду как важный фактор, условие эволюции.

Ламарк полагал, что историческое развитие организмов имеет не случайный, а закономерный характер и происходит в направлении постепенного совершенствования. Ламарк назвал это повышение общего уровня организации - градацией. Движущей силой градаций Ламарк считал «стремление природы к прогрессу», «стремление к совершенствованию», изначально присущее всем организмам и заложенное в них Творцом. При этом организмы способны целесообразно реагировать на любые изменения внешних условий, приспосабливаться к условиям внешней среды. Это положение Ламарк конкретизировал в двух законах:

- активно используемый орган развивается, а ненужный исчезает;

-  изменения, приобретенные организмами при активном использовании одних органов и не использовании других, сохраняются у потомства.

Для направлений в эволюционном учении, которые рассматривают историческое развитие живой природы как прямое приспособление организмов к среде обитания, используется общее название – эктогенез.

Учения, объясняющие эволюцию организмов действием только внутренних нематериальных факторов («принципом совершенствования», «силой роста» и др.), объединяются общим названием – автогенез.

Автогенез  близок витализму  – совокупности течений в биологии, согласно которым жизненные явления объясняются присутствием в организмах нематериальной сверхъестественной силы («жизненная сила», «душа», «энтелехия», «архей»), управляющей этими явлениями.

По-своему идея эволюции органического мира развивалась в теории катастроф. Французский биолог Жорж Кювье  (1769‑1832) писал: «Бесчисленные живые существа становились жертвой катастроф: одни, обитатели суши, были поглощаемы потопами, другие, населявшие недра вод, оказывались на суше вместе с внезапно приподнятым дном моря, их расы навеки исчезали, оставив на свете лишь немногие остатки». Развивая такие взгляды, Кювье стал основателем теории катастроф  – концепции, в которой идея биологической эволюции выступила как производная от более общей идеи развития глобальных геологических процессов.

Чарльз Дарвин в своем основном труде «Происхождение видов путем естественного отбора » (1859), обобщив эмпирический материал современной ему биологии и селекционной практики, использовав результаты собственных наблюдений во время путешествий, кругосветного, раскрыл основные факторы эволюции органического мира. В книге «Изменение домашних животных и культурных растений » он изложил дополнительный фактический материал к основному труду. В книге «Происхождение человека и половой отбор » (1871) выдвинул гипотезу происхождения человека от обезьяноподобного предка.

В основе теории Дарвина – свойство организмов повторять в ряду поколений сходные типы обмена веществ и индивидуального развития в целом – свойство наследственности.

Наследственность вместе с изменчивостью обеспечивает постоянство и многообразие форм жизни и лежит в основе эволюции живой природы.

Одно из основных понятий своей теории эволюции – понятие «борьба за существование» – Дарвин употреблял для обозначения отношений между организмами, а также отношений между организмами и абиотическими условиями, приводящих к гибели менее приспособленных и выживанию более приспособленных особей.

Понятие «борьба за существование» отражает те факты, что каждый вид производит больше особей, чем их доживает до взрослого состояния, и что каждая особь в течение своей жизнедеятельности вступает в множество отношений с биотическими и абиотическими факторами среды.

Дарвин выделил две основные формы изменчивости:

– определенную  изменчивость – способность всех особей одного и того же вида в определенных условиях внешней среды одинаковым образом реагировать на эти условия (климат, почву);

– неопределенную  изменчивость, характер которой не соответствует изменениям внешних условий.

В современной терминологии неопределенная изменчивость называется мутацией. Мутация  – неопределенная изменчивость в отличие от определенной носит наследственный характер. По Дарвину, незначительные изменения в первом поколении усиливаются в последующих. Дарвин подчеркивал, что решающую роль в эволюции играет именно неопределенная изменчивость. Она связана обычно с вредными и нейтральными мутациями, но возможны и такие мутации, которые оказываются перспективными.

Неизбежным результатом борьбы за существование и наследственной изменчивости организмов, по Дарвину, является процесс выживания и воспроизведения организмов, наиболее приспособленных к условиям среды, и гибели в ходе эволюции неприспособленных – естественный отбор.

Механизм естественного отбора в природе действует аналогично селекционерам, т.е. складывает незначительные и неопределенные индивидуальные различия и формирует из них у организмов необходимые приспособления, а также межвидовые различия. Этот механизм выбраковывает ненужные формы и образовывает новые виды.

Тезис о естественном отборе наряду с принципами борьбы за существование, наследственности и изменчивости – основа дарвиновской теории эволюции.

Во времена Дарвина наследственность представляли как некое общее свойство организма, присущее ему как целому. В связи с этим шотландский инженер Флеминг Дженкин  вошел в историю биологии, выдвинув возражения против теории Дарвина. Он считал, что новые полезные признаки некоторых особей данного вида должны быстро исчезнуть при скрещивании с другими, более многочисленными особями.

Возражения Дженкина сам Дарвин считал очень серьезным, окрестив «кошмаром Дженкина». Эти возражения были опровергнуты только тогда, когда стало ясно, что аппарат наследственности сформирован отдельными структурными и функциональными единицами – генами.

1.3 Молекулярно-генетический. Законы наследственности

В 1865 году были опубликованы результаты работ по гибридизации сортов гороха, где были открыты важнейшие законы наследственности. Автор этих работ – чешский исследователь Грегор Мендель  показал, что признаки организмов определяются дискретными наследственными факторами. Однако эти работы оставались практически неизвестными почти 35 лет – с 1865 по 1900.

В 1900 году законы Менделя были заново открыты независимо сразу тремя учеными – Г. де Фризом  в Голландии, К. Корренсом  в Германии и Э. Чермаком  в Австрии.

Дискретные наследственные задатки были открыты в 1865 году Менделем. В 1909 датский ученый В. Иогансен  назвал их генами  (от греч. слова «происхождение»). К настоящему времени установлено, что ген – единица наследственного материала, ответственная за формирование какого либо элементарного признака, т.е. единица наследственной информации – представляет собой участок молекулы ДНК  (или РНК у некоторых вирусов) хромосомы.

Хромосомы  – это структурные элементы ядра клетки, которые состоят из молекулы ДНК и белков, содержат набор генов с заключенной в них наследственной информацией.

Хромосомная теория наследственности, разработанная в 1910‑1915 годах в трудах А. Вейсмана, Т. Моргана, А. Стертеванта, Г. Дж. Меллера  и др., утверждает, что передача признаков и свойств организма от поколения к поколению (наследственность) осуществляется в основном через хромосомы, в которых расположены гены.

Страницы: 1, 2