Учение о микроэволюции
Микроэволюция — эволюционные изменения, которые идут внутри вида и приводят к его дифференцировав, завершаясь видообразованием.
Термин микроэволюция ввел в биологию в 1938 г. русский генетик II. В. Тимофеев-Ресовский. В результате микроэволюции образуются популяции, подвиды и виды. Генофонд (лат. gems — "род, происхождение", фр. fond — "основание") — совокупность (комплекс) всех генов группы популяции или вида и изменение популяции в результате естественного отбора.
Ч. Дарвин обратил внимание на многообразие пород и сортов. Отметив особые изменения, свойства, признаки у животных и растений, человек отбирает для себя только особей, обладающих нужными ему особенностями. Например, отбирая дыню и арбуз, человек планирует получение качественных плодов. У моркови и свеклы ценятся только сладкие корнеплоды, у картофеля — крупные клубни, у мака — нераскрывающиеся коробочки. Отбор по полезным для человека признакам растений и животных Ч. Дарвин назвал искусственным отбором. Впервые Ч. Дарвин заметил, что нельзя только изменчивостью объяснить все различия между породами и сортами.
Ч. Дарвин выделил два вида искусственного отбора: методический и бессознательный.
1. При методическом отборе человек ставит перед собой определенную цель. Древние греки и римляне придавали огромное значение отбору чистокровных пород лошадей и собак. Этот метод был широко распространен в XIX в. в Англии. В середине XIX в. Ч. Дарвин доказал, что методический отбор можно использовать для домашних животных и культурных растений. При методическом отборе селекционер ставит конкретную цель развития ценных, нужных в хозяйственном отношении признаков нового вида
При искусственном отборе человек сохраняет особи с полезными признаками для размножения и устраняет все остальные. А как же этот процесс происходит в природе? В природе также постоянно происходит отбор. Для всех живых организмов характерна наследственная изменчивость, поэтому все они оставляют значительное потомство. Ч. Дарвин доказал, что у представителей диких видов животных и растений индивидуальная изменчивость представлена очень широко. Индивидуальная изменчивость может быть полезной, нейтральной и вредной для организма. Все ли особи оставляют потомство? Какие факторы способствуют сохранению полезных особей и устраняют остальных? Чтобы ответить на эти вопросы, Ч. Дарвин обратился к анализу размножения организмов.
Внутривидовая борьба — это борьба между особями одного вида за пищу, место, свет, влагу. Например, если в березовом лесу одно дерево высокое, с толстым стволом, то другое может быть низкое, тонкое. Таким образом, хотя березы относятся к одному виду, среди них идет борьба за свет, питание. Данное явление можно наблюдать и у других деревьев, относящихся к одному виду. На открытых, солнечных местах деревья обычно хорошо развиты, поэтому в борьбе за существование подавляют рост других деревьев.
Неблагоприятные условия внешней среды (мороз, засуха, недостаток влаги, света, уменьшение содержания растворенного в воде кислорода и т. д.) препятствуют нормальной жизнедеятельности организмов. В сильные морозы увеличивается вероятность гибели среди животных, обитающих в почве (кроты, дождевые черви). Зимой при недостатке растворенного в воде кислорода погибают водные животные, рыбы. Семена растений заносятся ветром в неблагоприятные места и не прорастают. Неприспособленные организмы не оставляют потомства. Из курса 10 класса известно, что изменчивость — это свойство, характерное для всех организмов. Изменение организмов под влиянием условий внешней среды называется модификационной изменчивостью, а изменение генов и хромосом — мутационной изменчивостью.
Возникновение приспособленности организмов.
Основная причина появления различных приспособлений живых организмов к среде обитания — это отбор. Например, известно, что куропатка — лесная птица. В зависимости от среды обитания у нее появляются различные приспособления: а) укорачивание клюва в связи с добыванием пищи из-под снега и листовой подстилки: б) появление роговых складок на концах пальцев для облегчения передвижения по толстому снежному покрову; в) расширение, закругление крыльев для быстрого поднятия в воздух (такого строения у предков куропатки не было).
Кроме покровительственной окраски организмов в борьбе за существование есть много других вариантов приспособительного поведения, обеспечивающего выживаемость взрослых особей или молоди. К ним относится инстинктивное (осязательное) поведенческое приспособление. Например: запасание корма на неблагоприятный период года. Полевка, живущая в тайге, собирает остатки корней дуба, желуди, картофель, степной горошек (до 14 кг).
Вид — качественный этап эволюционного процесса. Вид состоит из свободно скрещивающихся между собой или способных к скрещиванию популяций. В зависимости от времени вид долгие годы сохраняется и находится в непрерывном изменении. Одни виды исчезают, а из других развиваются новые. Вид имеет в биогеоценозе свое пространство и место. Между популяцией вида и подвидом существуют огромные отличия в генетическом отношении, а между видами есть морфологические, физиологические и биохимические отличия. К. Линней утверждал, что виды постоянны и неизменяемы. Но Ч. Дарвин в своей классической работе "Происхождение видов" в 1859 г, доказал изменяемость видов. Вид — сложная генетическая система. Для особей одного вида характерен общий генофонд, они препятствуют притоку генов извне. К виду относятся различные подвиды и группы популяций.