Что по ламарку происходит с полезными признаками

Система, многообразие и эволюция живой природы

Сообщение

№ 45
Какой орган растения относят к вегетативным органам?

1) лист
2) семя
3) цветок
4) плод

№ 46
ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ У ЖИВОТНЫХ
И ИХ ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

Биологи Ж.-Б. Ламарк и Ч. Дарвин по-разному объясняли причины возникновения новых видов. Первый полагал, что новые признаки у животных и растений появляются в результате их внутреннего стремления к образованию новых приспособлений. Оно заставляет организмы упражняться в достижении своих целей и, таким образом, приобретать новые свойства. Так, по мнению Ламарка, у жирафа, добывающего пищу на высоких деревьях, появилась длинная шея, у уток и гусей – плавательные перепонки на ногах, а у оленей, вынужденных бодаться, появились рога. Кроме того, учёный считал, что приобретённые организмом в результате упражнений признаки всегда полезны и они обязательно наследуются.

Ч. Дарвин, пытаясь выяснить механизмы эволюции, предположил, что причинами появления различий между особями одного вида являются наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор. В результате изменчивости появляются новые признаки, некоторые из них наследуются. В природе между особями происходит борьба за пищу, воду, свет, территорию, полового партнёра. Если новые признаки оказываются полезными для особи в определённых условиях среды и помогают выжить и оставить потомство, то они сохраняются естественным отбором и закрепляются в поколениях в процессе размножения. Особи с вредными признаками «отсеиваются». В результате естественного отбора возникают особи, обладающие новыми приспособлениями к условиям окружающей среды. Свои предположения учёный подтвердил, наблюдая за работой селекционеров. Он обнаружил, что в процессе искусственного отбора человек скрещивает особей с определёнными, нужными селекционеру признаками и получает разнообразные породы и сорта.

Все приспособления у организмов вырабатываются в конкретных условиях их среды обитания. Если условия среды меняются, приспособления могут утратить своё положительное значение; иными словами, они обладают относительной целесообразностью.

Существует множество доказательств относительной целесообразности приспособлений: так, защита организма от одних врагов оказывается неэффективной, полезный в одних условиях орган становится бесполезным
в других. Приведём ещё один пример: мухоловка благодаря родительскому инстинкту выкармливает кукушонка, вылупившегося из яйца, подброшенного в гнездо кукушкой. Она тратит свои силы на «чужака», а не на своих птенцов, что способствует выживанию кукушек в природе.

Задание

Используя содержание текста «Возникновение приспособлений у животных и их относительность», ответьте на вопросы.

1) Что является причиной появления длинной шеи у жирафа, по Ч. Дарвину?

2) Что, по Ламарку, происходит с полезными признаками?

3) В каком случае крылья стрижа, обеспечивающие ему очень быстрый и манёвренный полет, будут относительно целесообразны? Приведите пример.

Задание

Используя содержание текста «Возникновение приспособлений у животных и их относительный характер», ответьте на вопросы и выполните задание.

1) Что, по Ламарку, является причиной появления длинной шеи у жирафа?

2) Результаты какой человеческой деятельности подтвердили правильность взглядов Ч. Дарвина на действие естественного отбора?

3) В каком случае целесообразность белой окраски шерсти зайца-беляка будет относительной? Приведите пример.

№ 47
ВЗАИМОСВЯЗЬ ОРГАНОВ В РАСТИТЕЛЬНОМ ОРГАНИЗМЕ

Организм растения представляет собой целостную систему, главными составляющими которой являются три уровня биологической организации: клетка, ткань и орган. Органы растения – и вегетативные, и генеративные – находятся в сложной взаимосвязи, обеспечивая жизнь единого организма. Взаимосвязь вегетативных органов во многом обеспечивается единством проводящей системы организма растения. Корни поглощают из почвы воду и минеральные вещества, необходимые для нормального существования всех клеток организма растения. В корнях образуется ряд биологически активных веществ, необходимых для синтеза хлорофилла в клетках растения. Без хлорофилла невозможен фотосинтез, и корень поставляет вещества для этого процесса.

В то же время синтез сложных органических веществ в корнях невозможен без поступления из места синтеза – листьев – органических веществ, которые необходимы всем клеткам растения для их роста и развития. Таким образом, наблюдается тесное взаимодействие наземной и подземной частей растения.

Цветение, созревание плодов и семян также невозможно без обеспечения генеративных органов питательными веществами, поступающими через цветоножку (плодоножку). Эти вещества им поставляют вегетативные органы. Например, удаление двух верхних листьев пшеницы на побеге в период выхода в трубку приводит к сокращению содержания в семенах белков и углеводов.

Наблюдается также взаимодействие генеративных органов между собой. Так, к семенам питательные вещества поступают не только из вегетативных органов, но и из околоплодника, например боба, стручка, коробочки. Плод, пока он зелёный, участвует в фотосинтезе. При этом клетки используют углекислый газ не из атмосферы, а выделяющийся созревающими семенами при дыхании.

Задание

Используя содержание текста «Взаимосвязь органов в растительном организме», ответьте на следующие вопросы.

1) Что называется органом растения?

2) В чём различие вегетативных и генеративных органов растения?

3) Каким образом осуществляется питание цветка, а затем плода растения?

№ 48
ДРЕВНИЕ ПТИЦЫ НОВОЙ ЗЕЛАНДИИ

Новая Зеландия отделилась от Гондваны раньше Австралии, ещё
в меловом периоде, и её уникальная фауна самая древняя в мире. На этом горном архипелаге, покрытом лесами, с вулканами и гейзерами, до появления человека совсем не было млекопитающих, не считая двух видов летучих мышей. Поэтому экологическую нишу травоядных копытных занимали мирные нелетающие птицы моа, родственники киви, напоминающие страусов с мощными ногами. Существовало не менее
20 видов моа, и только некоторые из них дожили до XIX века.

Мелкие моа были размером с индюка, а рост некоторых крупных достигал 3,5 м при массе 300–400 кг! Моа быстро не бегали: до появления человека бегать им было не от кого. Наземных хищников не имелось вовсе, только пернатые, а вершину пищевой пирамиды занимал орёл Хааса.

По ископаемым останкам скелетов учёные вычислили размеры
и примерный вес этих птиц. Оказалось, что это самый крупный и тяжёлый из современных орлов, больше беркута и белохвоста, масса которых не превышает 7 кг. Размах крыльев орла Хааса достигал 2,1–2,4 м; масса
самцов – 10 кг, а самок – 14,5 кг! Изучив пропорции его тела, учёные решили, что орёл Хааса совершенно непохож на парящих орлов – обитателей открытых просторов. У орла Хааса широкие и относительно недлинные крылья, как у лесных хищников, например у гарпий. Добыча же ему нужна была достаточно крупная, и среди кандидатов на роль жертвы учёные называют нелетающих пастушков, а также не очень больших моа, которых тяжёлый орёл, возможно, сбивал с ног, почти падая на них из крон деревьев, а потом убивал своими огромными когтями. Поскольку пернатые хищники способны поднять в воздух добычу, лишь на четверть превышающую их вес, вряд ли орёл питался 200-килограммовыми моа, однако вполне мог подкормиться их трупами и птенцами.

Совсем недавно учёные сравнили ДНК митохондрий 16 современных видов орлов с ДНК орла Хааса из ископаемых костей, возраст которых –
2 тыс. лет. По результатам этого теста ближайшим родственником нашего гиганта оказался орёл-карлик и другие мелкие лесные ястребиные орлы из того же рода, а отделение этого вида от общего предка произошло не так давно – 0,7–1,8 млн лет назад.

Задание

Используя содержание текста «Древние птицы Новой Зеландии», выполните задания и ответьте на вопрос.

1) Составьте наиболее вероятную пищевую цепь, которая сложилась на территории Новой Зеландии до появления на острове современного человека.

2) Вычислите примерное значение наибольшей массы добычи, которую могла переносить самка орла Хааса. Запишите арифметическое выражение
и численный ответ (в килограммах).

3) Какой критерий использовали учёные при установлении родства орла Хааса с другими пернатыми хищниками?


Перейти на другой форум:

Источник

Теория эволюции Ламарка — что из себя представляет

Определение

Ламаркизм — эволюционная концепция, основывающаяся на теории, выдвинутой в начале XIX века Жаном Батистом Ламарком в трактате «Философия зоологии».

Основные положения работы:

В природе жизнь зарождалась последовательно — от форм наиболее простейших к усложненным.
Природа развивалась постепенно.
Теория катастроф (концепция об изменениях живого мира во времени под влиянием событий, приводящих к массовому вымиранию организмов) исключается.
Эволюционизм оправдывается как минимум существованием промежуточных форм жизни (например, утконосов).
В концепции развития природы имеет место «самозарождение» — спонтанное зарождение живых существ из неживых материалов.
Возможно, что одни виды организмов произошли от других (например, рептилии произошли от рыб).
Эволюцию определяют изменения окружающей среды, влияющие на потребности организмов.
Существование Бога имеет место быть. Возможно, что Бог, хотя и сотворил мир, не вмешивался в процесс развития природы или не контролировал их в полной мере.

Причины и движущие силы эволюции по Ламарку

Эволюционная теория Ламарка может быть разделена на составляющие, раскрывающие причины и движущие силы эволюции организмов.

Градация организмов

Ученый считал, что первые существа появились путем самозарождения и развивались благодаря усложнению от низших форм к высшим.

Определение

Градация — это имеющее закономерный характер развитие организмов, которое происходит в направлении постепенного и неуклонного совершенствования, повышения общего уровня организации.

Ученый создал классификацию организмов, которая отражала их развитие от простых до сложных систем организации:

Инфузории.
Полипы.
Лучистые (Морские звезды).
Черви.
Насекомые.
Паукообразные.
Ракообразные.
Кольчецы (пиявки).
Усоногие.
Моллюски — «высшие животные из беспозвоночных».
Рыбы.
Рептилии.
Птицы.
Млекопитающие.

Примечание

Объясняя способ развития организмов от низшего уровня к высшему, Ламарк пришел к выводу, что в каждом организме есть стремление к совершенствованию, которое изначально заложено Богом.

Ламарк видел ограниченность своего учения о градации в его приемлемости лишь в отношении классов, полагая, что каждый класс есть новый шаг развития, новая, более высокая организация. Следовательно, выделение классов должно быть основано на результатах изучения строения не любых органов, а лишь «существенных» их систем:

нервной;
кровеносной;
пищеварительной;
дыхательной.

Изменчивость организмов

Изменчивость как процесс, с точки зрения Ламарка, присуща развитию материи. Причины изменчивости заключаются в изменении климата, питания, почвы, влаги, а также заложенной Богом способности изменяться. Процесс может отклоняться из-за условий окружающей среды, вызывая тем самым приспособление организмов.

Исходя из уровня организации живых существ, Ламарк выделял две формы изменчивости:

Прямая — непосредственная изменчивость растений и низших животных под влиянием условий внешней среды. Например, если растение существует в водной среде, то его листья будут тонкие и волосовидные; если растение живет в воздушной среде — чаще всего листья будут широкими, округлыми, лопастными.
Косвенная — такая изменчивость присуща организмам с развитой нервной системой, которые, в зависимости от условий среды, вырабатывают поведение, привычки и средства защиты.

Как происходит косвенная изменчивость:

Внешние условия существования изменяются.
У организмов изменяются потребности.
Новые потребности требуют совершения нового алгоритма действий.
Выработанные действия становятся для животного привычкой.
Какие-то органы из-за изменения привычек начинают работать интенсивнее, что увеличивает их размер и силу.
Те органы, которые стали меньше использоваться, начинают деградировать и редукцировать.

Наследственность

Изучение изменчивости организмов привело Ламарка к другому важному фактору эволюции — наследственности. Ученый считал, что уникальные изменения организма, которые передаются из поколения в поколение, являются признаками определенного вида. Ламарк предположил, что в процессе эволюции многие изменения наследственно закрепляются, что позволяет одним видам превращаться в другие и развиваться в определенном направлении.

Закономерности в теории эволюции Ламарка наиболее полно раскрылись в его труде «Естественная история беспозвоночных животных»:

Сила и развитие органов зависит от их использования в процессе жизни.
Образование новых органов происходит появления и закрепления потребности, которая порождает новые движения, стимулируя развитие новых структур организма.
Изменения, которые происходят с какими-то организмами в течение жизни, сохраняются и становятся признаком нового вида.

Свою теоретическую позицию Ламарк проиллюстрировал примерами:

Пример

Птица, постоянно находящаяся в поисках добычи, необходимую ей для поддержания жизни, растопыривает пальцы ног, когда хочет грести и двигаться по поверхности воды. Постоянные движения растягивают кожу, соединяющую пальцы у их основания, что приводит к возникновению перепонок. Таким образом такие птицы, как гуси и утки, получили возможность искать еду на воде с помощью перепонок.

Пример

Птица, которая ищет пищу на берегу, опасается каждый раз окунать тело в воду из-за риска погрузиться в ил. Птица вынуждена прилагать усилия, чтобы удлиниться, из-за чего ее ноги со временем стали длиннее. Примером такой птицы выступает цапля.

Достоинства теории Ламарка

Несмотря на ошибочные тезисы Ламарка, которые были опровергнуты исследователями процесса эволюции, теория ученого обладает определенными достоинствами:

Целостность. Ламарк системно смотрел на проблемы теории эволюции и старался учитывать предпосылки эволюционных факторов, их причины и направления процесса развития организмов.
Обоснованное утверждение о безграничности изменений видов. Сам процесс развития организмов Ламарк заметил благодаря изучению «спорных», неясных видов, которые трудно определялись от других. Исследователь видел в них промежуточные этапы полного отделения одного вида от другого, что доказывает существование эволюции.
Для своего времени Ламарк высказал новую и интересную мысль о наследственном закреплении и необратимости развития как условия и основной особенности вновь образующихся видов. Ученый решил изучить влияние внешних факторов шире, чем его предшественники, указав на необратимую сторону процесса эволюции. Ламарк хотел показать, что временной фактор, наряду с воздействиями извне, способен ненаследственные особенности организма превратить в наследственные, стимулируя выделение новых видов.

Недостатки теории Ламарка

Теория Ламарка, несмотря на свою целостность, активно критиковалась как его современниками, так и последователями. Минусы теории Ламарка:

Ученый ошибочно видел одним из факторов эволюции заложенное Богом стремление всех живых организмов к совершенству. Доказательства этому утверждению привести невозможно методом научного познания.
Механистическое понимание движения материи. Ученый не признавал динамичность материи и считал, что организм, помещенный в систему мира, меняется под влиянием внешних факторов, которые проникают в сам организм. Ламарк называл такие факторы «флюидами» и считал, что даже изменения организма под их влиянием остаются внешними факторами. Соотношение понятий внутреннего и внешнего в теории Ламарка было ошибочным.
Ламарку не удалось выявить механизм взаимодействия организма и среды, поэтому внешний (эктогенез) и внутренний (автогенез) факторы эволюции в его концепции трактовались независимо друг от друга.
Ламарк неверно трактовал механизм приспособления организмов к условиям окружающей среды. Он считал, что виды изменяются ввиду использования или неиспользования органов, которые со временем видоизменяются. Например, удлинение шеи у жирафа.
Ламарк понимал эволюцию как непрерывный и равномерно протекающий процесс, отрицая возникновение новых видов в виде скачков. Также исследователь не признавал вымирание видов как проявление торможения эволюции. Прерывистость эволюции — важный фактор, который упустил Ламарк в своей теории.
Учение Ламарка жестоко критиковалось современниками. Чарльз Дарвин также не воспринимал серьезно взгляды Ламарка, считая некоторые его утверждения псевдонаучными. Однако некоторые положения Ламарка Дарвин использовал в своих работах. Например, ученый развил в своем труде постулат Ламарка о наследовании приобретенных признаков.
Ламарк идеалистически понимал процесс приспособления организмов, считая этот процесс более автономным и заложенным изначально силой Бога. Позиция идеализма не позволила исследователю раскрыть процесс приспособления, из-за чего он наделил организмов целесообразностью и врожденным стремлением к развитию и изменению.

Дарвин отрицательно отнесся к позиции Ламарка о возникновении изменений в организме из-за необходимости. Наивность представления о целесообразности раскрывается в примерах, которые приводил ученый:

удлинение ног у птиц, которым необходимо искать добычу на берегу;
удлинение языка для упрощения поиска пищи;
появление вилообразности органа ввиду его необходимости захватывать пищу и предметы.

Примечание

Ламарк считал приспособление результатом заложенной способности изменяться, когда на самом деле способность приспособительно изменяться является лишь формой самого приспособления, что также нуждается в причинном объяснении.

Данное заблуждение тесно связано с приравниванием Ламарком процессов изменения и приспособления. Изменение связано с физиологическим аспектом, приспособление — историческим. Изменение является основой приспособления, поэтому для изучения эволюции важно дифференцировать данные понятия.

Принципиальная разница между ламаркизмом и дарвинизмом состоит в том, что ламаркизм видит творческие силы эволюционного процесса в активности организма, имеющего возможности совершенствовать свою организацию, а дарвинизм — в работе внешнего по отношению к организму фактора — отбора, действующего на поле неопределенной наследуемой изменчивости.

Сравнение теорий Дарвина и Ламарка

Сравнение теорий Дарвина и Ламарка можно произвести по нескольким позициям:

Ламарк придерживался метафизического мышления, который рассматривает вещи и процессы природы в их обособленности, вне их общей связи и в неподвижном состоянии. Дарвин опирался на материалистическое мировоззрение, благодаря которому он сформировал систему живых существ, которая опиралась на материалистическую основу.
Ламарк считал, что приспособительная изменчивость непосредственно передается по наследству. Дарвин же не считал, что существует непосредственная связь между наследственностью и изменчивостью и ввел новые элементы в теорию эволюции: борьба за существование и естественный отбор. Первый элемент связан с тем, что организмы всегда стремятся к размножению, однако выжить удается не всему потомству. Также в процессе развития особи сталкиваются с факторами внешней среды, которые могут быть как благоприятными, так и негативными для роста и размножения. Второй элемент — естественный отбор, представляющий собой процесс отбора генотипов особей, наиболее приспособленных к данным условиям среды, и устранения генотипов особей, менее приспособленных к данным условиям.
Дарвин выявил определенный и неопределенный вид изменчивости, первый из которых, вопреки однозначным взглядам Ламарка, не передается по наследству. Определенная изменчивость позволяет организмам в определенных условиях одинаково реагировать на воздействия извне. Неопределенная изменчивость формируется случайно и передается по наследству. Она может усиливаться и мутировать.
Определяя мутации, Дарвин выделял полезные, вредные и нейтральные изменения организма. Полезные мутации приводят к повышенной устойчивости организма (например, устойчивость тараканов к ядохимикатам). Вредные мутации включают в себя глухоту или дальтонизм. Нейтральные мутации никак не отражаются на жизнеспособности организма (цвет глаз, группа крови). Ламарк считал, что изменчивость может быть исключительно полезной и нужной для организма; Дарвин определял генеративные мутации, которые могут быть генные, хромосомные и геномные, передающиеся по наследству.

Доказательства несостоятельности теории

Несостоятельность теории Ламарка ярко проявляется в концепциях, которые стали основой эволюционных выводов ученого:

Телеологизм — выражается в идеалистическом переносе человеческого образа на природные предметы и организмы, существование которых связывается с влиянием целеполагающих начал для осуществления предустановленных целей. Ламарк допускал существование творца, Бога, который внес цель в природу и создал стремление животных к совершенствованию.
Организмоцентризм — признание организма в качестве элементарной единицы эволюции, прямо приспосабливающегося к изменению внешних условий и передающего эти изменения по наследству.

Примечание

Данные концепции опровергаются современной наукой, фактами и законами генетики.

Некоторые ученые проводили опыты для доказательства несостоятельности теории Ламарка. Например, немецкий зоолог Август Вейсман, который первоначально был сторонником идеи о наследовании приобретенных признаков Ламарка, впоследствии стал ее противником. Исследователь утверждал, что вопрос о наследовании приобретенных признаков может быть решен только опытным или экспериментальным путем с помощью механического воздействия.

Эксперимент Вейсмана заключался в следующем: ученый разводил мышей поколение за поколением, обрубая им хвосты. Согласно теории Ламарка, из-за таких воздействий хвосты у животных должны атрофироваться из-за отсутствия необходимости их использовать. Ошибка Ламарка заключалась в том, что механические изменения не затрагивают генетический уровень, поэтому естественное отмирание хвоста оказалось невозможным.

Однако эксперимент Вейсмана был неточным ввиду отсутствия у мышей упражнения, которое требовало бы избавления от хвоста для выживания. Август не учитывал фактор необходимости и стремления организмов к изменению органов, о котором говорил Ламарк, поэтому данное доказательство несостоятельности теории ученого требует дополнительных уточнений.

Примечание

Серьезной ошибкой Ламарка было суждение, что приобретаемые в ходе жизни полезные свойства передаются по наследству.

Дарвином и современной наукой доказано, что только мутации в половых клетках организмов могут передаваться по наследству. Мутации чаще всего носят случайный характер и не связаны с определенной окружающей средой, системно воздействующей на живое существо.

Источник