Элементарные предпосылки эволюционного прогресса: формы изменчивости организма.

Эволюция основывается прежде всего на возникновении наследственных изменений организмов, которые представляют собой необходимый исходный материал для осуществления эволюционного процесса и, таким образом, являются элементарными предпосылками последнего. Особую роль в приспособлении биологических видов к изменяющимся условиям внешней среды играют и ненаследственные изменения организмов. Для выяснения природы разных форм изменчивости организмов, их соотношений друг с другом и для анализа их эволюционной роли нам необходимо сначала хотя бы кратко остановиться на рассмотрении сущности наследственности.

1. Современные представления о наследственности организма

Наследственность организмов, под которой понимается способность передавать от поколения к поколению основные структурные и функциональные свойства, обеспечивающие сходство организации потомков и их родителей, представляет собой одно из фундаментальных качеств живых организмов. Само по себе явление наследственности чрезвычайно давно известно людям, но сущность этого важнейшего свойства организмов стала понятной лишь в середине XX в., когда была доказана роль хромосомной дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в передаче наследственных свойств, а в 1953 г. Дж. Уотсоном и Ф. Криком была расшифрована структура молекулы ДНК.

2.Норма реакции, модификационная изменчивость и проблема обратной транскрипции

Необходимо подчеркнуть, что наследственный аппарат сам по себе кодирует только синтез специфических белковых молекул, а отнюдь не признаки целого сформированного фенотипа (т.е. конкретные особенности строения и функционирования тех или иных органов), как это иногда упрощенно представляют. Синтез специфических белков в зародышевых клетках и взаимодействие этих клеток друг с другом определяют общее направление морфогенетических процессов в ходе эмбрионального развития организма.

3. Мутационная изменчивость

Эволюционные преобразования организмов основываются на изменениях аппарата наследственности, приводящих к соответствующим перестройкам нормы реакции генотипа; такие изменения получили название мутаций.

4. Фенотипическое проявление действия генов

В гаплоидном состоянии клетка обладает лишь одним полным хромосомным набором, и каждый ген представлен каким-то одним аллелем. В этом случае любая мутация сразу проявляется фенотипически и сразу же подвергается действию отбора. Гаплоидия как состояние, обеспечивающее возможность в первом же поколении опробовать новые мутации фенотипически, убыстряет эволюционный процесс и повышает скорость развития новых приспособлений, но требует огромных потерь мутантных особей в каждом поколении, так как подавляющее большинство мутантов оказываются хуже приспособленными к существующим условиям.

5. Мутационный процесс

Частота мутаций может колебаться в широких пределах и зависит как от характера внешних воздействий, так и от особенностей генотипа. Конкретные формы жизни различных видов организмов (численность и характер динамики популяций, определяемые способом питания, особенностями размножения, продолжительностью жизни, врагами данного вида и т.п.) обусловливают в каждом отдельном случае определенный уровень частоты мутаций, оптимальный в данных условиях для выживания вида.

Но еще более важно, что никакое нейтральное на молекулярном уровне изменение не может само по себе привести к развитию какого бы то ни было приспособления организмов к изменяющимся условиям внешней среды, поскольку по определению "нейтральные изменения" лишены всякой приспособительной ценности. Естественный отбор является единственным фактором, направляющим наследственные изменения организмов в русло приспособительной эволюции.

Разумеется, это не означает, что все эволюционные изменения (как молекулярные, так и макроструктурные) обязательно должны иметь приспособительный характер. Возможность не приспособительных, нейтральных по отношению к отбору изменений отмечал еще Ч. Дарвин. (Поэтому, кстати, не следует именовать нейтралистскую концепцию "недарвиновской" - тем более что ее основатель, М. Кимура, не отрицает естественный отбор, хотя пытается ограничить его роль лишь устранением неблагоприятных мутаций). Важно лишь не впадать ни в одну из двух крайностей: основой эволюции не может быть случайное комбинирование не приспособительных изменений, но нельзя полагать также, что абсолютно все эволюционные изменения приспособительные.

2. Что такое биологический вид. Приведите примеры.

БВ- по наиболее общему из определений, представляет совокупность особей (индивидов), обладающих общими биологическими признаками, способностью к скрещиванию и производству плодовитого потомства, формирующих популяционную систему, которая имеет общий ареал и общую эволюционную судьбу.

Вид, как таксон является базовой структурной единицей любой системы органического мира, от определения границ которого зависит структура всей таксономической иерархии. При этом проблема вида, ввиду наличия у этого таксона ряда уникальных свойств, может рассматриваться как самостоятельная область биологической науки.

Любой организм имеет свои признаки, название и характеристику. Именно это позволяет относить его к определенной совокупности животных. К исключениям в данном случае можно добавить лишь гибриды. Они представляют собой один биологический вид (определение см. ниже), смешанный с другим. Однако на данный момент подобные мутации встречаются достаточно редко, поэтому в реальной жизни обычный человек вряд ли может столкнуться с подобным. Но следует отметить интересный факт: некоторые необычные подвиды выводятся искусственным путем учеными. Примером может быть мул (отпрыск осла и кобылы) и лошак (результат скрещивания ослицы и жеребца).

На сегодняшний день понятие "биологический вид" объединяет более 1 млн животных и растений, не считая тех, которые еще не изучены. С каждым годом эта цифра быстро возрастает, так как постоянно открываются новые представители флоры и фауны.

Каждый вид имеет индивидуальную генетическую систему, которая, в свою очередь, является замкнутой. Это говорит о неспособности естественного спаривания между представителями различных совокупностей. Из-за того, что любой биологический вид (примеры имеются в статье) зависим от климатических условий и других факторов, особи в одном районе размещены неравномерно. Они объединяются в популяции. Виды также делятся на подвиды. Последние объединяются за счет общего географического положения или экологического фактора.