Синтетическая теория эволюции презентация

никогда и никем не были созданы.
Возникнув естественным путем, виды медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями.

наследственная изменчивость и искусственный отбор.

Основные положения эволюционного учения Ч.Дарвина

в природе являются наследственная изменчивость и естественный отбор.

Основные положения эволюционного учения Ч.Дарвина

многообразные отношения организмов между собой и с условиями внешней среды. Неизбежность борьбы за существование вытекает из противоречия между способностью организмов к неограниченному размножению и ограниченностью жизненных ресурсов.

Основные положения эволюционного учения Ч.Дарвина

отбор – выживание наиболее приспособленных особей. Естественный отбор сохраняет особей с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями и устраняет особей, не имеющих этих изменений.

Основные положения эволюционного учения Ч.Дарвина

в результате наследственной изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора виды изменяются в направлении все большей приспособленности к условиям среды обитания. Приспособленность не абсолютна, она носит относительный характер.

Основные положения эволюционного учения Ч.Дарвина

внутри вида и может привести к видообразованию.

Основные положения эволюционного учения Ч.Дарвина

существование не обязательно связана с более высокой организацией, поэтому наряду с высокоорганизованными формами жизни существуют и низкоорганизованные.

Основные положения эволюционного учения Ч.Дарвина

уже были.
То есть, он не обратил внимания, или игнорировал тот факт, что возникают такие признаки, которых ранее не существовало. Иными словами, Дарвин не учитывал мутации.

Дарвин упростил понимание живой природы. Лишил представлений о главном – о гармонии жизни, о изначальной целесообразности, о том, что Ламарк называл внутренним стремлением к самосовершенствованию, Аристотель изначальной целесообразностью.

Дарвин рассматривал изменения нормы реакции, при этом не задался вопросом, каков механизм выхода за пределы нормы реакции.

когда эволюционное учение одержало победу над метафизическим подходом, что дало толчок к развитию новых областей науки: эволюционной палеонтологии, экологии, биоценологии, эволюционной эмбриологии и т. д.

Пропагандистами и сторонниками учения Ч. Дарвина были русские ученые К. А. Тимирязев, И. И. Мечников, А. О. и В. О. Ковалевские, И. М. Сеченов и ряд зарубежных ученых, в числе которых Э. Геккель, А. Уоллес, Ф. Мюллер и др.

Три периода развития дарвинизма

К. А. Тимирязев

И. И. Мечников

А. О. и В. О.
Ковалевские

И. М. Сеченов

Э. Геккель

А. Уоллес

Ф. Мюллер

XX в.)
Были переоткрыты законы Менделя. Генетика противопоставлена дарвинизму. В это время эволюционное учение продолжало развиваться, а теория естественного отбора стала подвергаться жесткой критике.
Этой теории были противопоставлены другие: мутационная, хромосомная, миграционная, гибридизационная, которые утверждали, что виды образуются не постепенно — эволюционно, а скачкообразно.
Автором мутационной теории был голландский ученый Г. де Фриз, хромосомной – американский ученый Т. Морган.

Три периода развития дарвинизма

Третий период — разработка синтетической теории эволюции. Началом его следует считать 1926 г., когда советский ученый С. С. Четвериков сформулировал основные положения популяционной генетики и соединил дарвинизм с современной генетикой. На этой базе сформировалось современное учение о микроэволюции.

в двухтомной монографии «Дарвинизм: Критическое исследование» русским философом и публицистом Н. Я. Данилевским.

Николай Яковлевич
Данилевский

Проблемы в оригинальной дарвиновской теории, приведшие к утере её популярности

наибольшее значение придавал контраргументу английского инженера Ф. Дженкинанаибольшее значение придавал контраргументу английского инженера Ф. Дженкина, который с лёгкой руки Дарвина получил название «кошмар Дженкина».
Согласно ему, случайно появившийся у отдельной особи полезный признак в популяции постепенно будет нивелирован скрещиванием с обычными особями.
В статье Дженкина «аргумент заболачивания» был выдвинут для того, чтобы показать, что случайное отклонение от «нормы» не сможет вызвать изменения популяции в целом.
По Дженкину, полезный признак мог сохраниться только в случае его возникновения сразу у большого числа особей и в короткий промежуток времени (в одном поколении).  

Беннетта  высказывал соображения, сходные с идеями Дженкина.
Суть их сводилась к следующему.
Допустим, для получения полезного признака требуется 10 поколений, причём в каждом признак может изменяться 20 способами. В таком случае для обнаружения полезного признака требуется перебрать 2010 особей. Пусть численность особей в популяции не превышает 106. В этом случае для образования нового признака понадобится 1013 особей, или 107 поколений. Следовательно, естественный подбор не может быть эффективным как фактор образования новых видов.

в конце XIX — начале XX веков большинство биологов принимало концепцию эволюции, но мало кто считал, что естественный отбор является главной её движущей силой.
Господствовать стали неоламаркизмстали неоламаркизм, теория ортогенезастали неоламаркизм, теория ортогенеза и комбинация менделевской генетики с мутационной теорией Коржинского — Де Фриза.
Неоламаркизм  - отрицание как единственной формообразующей роли естественного отбора и признание наследования приобретенных признаков.

внутренними причинами, направляющими ход эволюции по определённому маршруту, строго определяя его направление.
По этой концепции, направленность эволюции определяется тем, что сама изменчивость изначально имеет определённую направленность.
Направленность эволюции не зависит от естественного отбора.
Все изменения живых форм происходят по немногим, строго предопределённым природой организма направлениям и передаются по наследству.

Эту ситуацию английский биолог Джулиан ХакслиЭту ситуацию английский биолог Джулиан Хаксли окрестил «затмением дарвинизма».

Проблемы в оригинальной дарвиновской теории, приведшие к утере её популярности

эволюционный синтез. 
СТЭ является синтезом генетики и дарвинизма.
Синтетическая теория, т.к. сложилась благодаря дарвинизму, генетике, систематике, цитологии, морфологии, молекулярной биологии, биохимии, физиологии, экологии.

Синтетическая теория эволюции (СТЭ) состоит из двух основных частей:
теории микроэволюции и теории макроэволюции

Толчок к развитию синтетической теории дала гипотеза о рецессивности новых генов.

моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики»
данные генетики должны быть положены в основу учения об изменчивости и стать ключом к пониманию процесса эволюции.
Четвериков доказал, что мутации в природных популяциях животных не исчезают, могут накапливаться в скрытом (гетерозиготном) состоянии и давать материал для изменчивости и естественного отбора.
Таким образом ему удалось связать эволюционное учение Дарвина и законы наследственности, установленные генетикой.

образом :

Материалом для эволюции служат наследственные изменения-
мутации ( генные) и их комбинации

Основным движущим фактором эволюции является естественный отбор, возникающий на основе борьбы за существование.

Наименьшей единицей
эволюции является популяция.

может стать предком
нескольких дочерних таксонов.

Эволюция носит постепенный и длительный характер. Видообразование как этап эволюционного процесса представляет собой последовательную смену одной временной популяции чередой последующих временных популяций.

Вид состоит из множества соподчиненных, морфологически, физиологически, экологически, биохимически и генетически отличных, но репродуктивно не изолированных единиц — подвидов и популяций.

особей из одной популяции в другую, при которых наблюдается обмен аллелями («поток генов»).

Макроэволюция на более высоком уровне, чем вид идет путем микроэволюции.
Согласно синтетической теории эволюции, не существует закономерностей макроэволюции, отличных от микроэволюции. Для эволюции групп видов живых организмов характерны те же предпосылки и движущие силы, что и для микроэволюции.

Любой реальный (а не сборный) таксон имеет монофилетическое происхождение.
Эволюция имеет ненаправленный характер, т. е. не идет в направлении какой-либо конечной цели.

мутации.
2. Мутационный процесс, волны численности – факторы-поставщики материала для отбора носят случайный и ненаправленный характер.
3. Единственный направляющий фактор эволюции – естественный отбор, основанный на сохранении и накапливании случайных и мелких мутаций.

Основные постулаты синтетической теории эволюции: (по Н.Н. Воронцову)

элементарная структурная единица вида.
5. Эволюция носит дивергентный характер, т.е. один таксон может стать предком нескольких дочерних таксонов. Но каждый вид имеет единственный предковый вид, единственную предковую популяцию.

Основные постулаты синтетической теории эволюции: (по Н.Н. Воронцову)

и длительный характер. Видообразование как этап эволюционного процесса представляет собой последовательную смену одной временной популяции чередой последующих временных популяций.

но репродуктивно не изолированных единиц – подвидов и популяций.
8. Обмен аллелями, «дрейф генов», возможны лишь внутри вида, при миграции особей из одной популяции в другую. Если мутация имеет положительную ценность, то она может распространиться по всем его популяциям и подвидам. Отсюда: вид – генетически целостная и замкнутая система.
9. Основной критерий вида – его репродуктивная изоляция. К формам, не имеющим полового процесса (прокариоты, низшие эукариоты), не применим.

Основные постулаты синтетической теории эволюции: (по Н.Н. Воронцову)

т.д.) идет лишь путем микроэволюции. Согласно СТЭ не существует закономерностей макроэволюции отличных от микроэволюции.
11. Эволюция непредсказуема и имеет ненаправленный к некоей конечной цели характер, т.е. не носит финалистический характер.

Основные постулаты синтетической теории эволюции: (по Н.Н. Воронцову)

вносит свои коррективы в некоторые постулаты синтетической теории эволюции.

роль в изолированных популяциях носит «дрейф генов».

СТЭ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ РАЗВИТИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ НАУКИ:

Единственный направляющий фактор эволюции – естественный отбор, основанный на сохранении и накапливании случайных и мелких мутаций.

Постулат 3

характер. Видообразование может происхо-дить внезапно, путем полиплоидии, гибридизации, хромосомных перестроек.

СТЭ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ РАЗВИТИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ НАУКИ:

5. Эволюция носит дивергентный ха-рактер, т.е. один таксон может стать предком нескольких дочерних таксо-нов. Но каждый вид имеет единст-венный предковый вид, единствен-ную предковую популяцию.
6. Эволюция носит постепенный и длительный характер. Видообразо-вание как этап эволюционного процесса представляет собой последовательную смену одной временной популяции чередой последующих временных популяций.

Постулаты 5-6

идет лишь путем микроэволюции. Не существует закономерностей макроэволюции отличных от микроэволюции.

Макроэволюция может идти через микроэволюцию, так и минуя традиционные микроэволю-ционные пути.

СТЭ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ РАЗВИТИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ НАУКИ:

Постулат 10

не носит финалистический характер

Несмотря на огромное количество фактов, влияющих на эволюционный процесс, эволюция может быть прогнозируема. Оценивая прошлую историю, генотипическое окружение и возможное влияние среды, можно предсказать общее направление эволюции, хотя эволюция и не носит финалистический характер.

СТЭ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ РАЗВИТИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ НАУКИ:

Постулат 11

изменчивость;
Естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов;
Дрейф генов  выступает причиной формирования нейтральных признаков;
Вид есть система популяций, репродуктивно изолированных от популяций других видов, и каждый вид экологически обособлен;
Видообразование заключается в возникновении генетических изолирующих механизмов и осуществляется преимущественно в условиях географической изоляции.

сторонники синтетической теории признают участие в эволюции трех процессов (факторов)

Мутационный

Селекционный

Рекомбинационный

"чистого дарвинизма" и СТЭ

Сходства

Различия

1.
2.
3
4

1.
2.
3.
4.

Синтетическая теория эволюции не вызывает сомнений у большинства биологов. Считается, что эволюция в целом удовлетворительно объясняется этой теорией. Тем не менее за последние два десятилетия возросло число публикаций, в которых отмечается, что СТЭ неадекватна современным знаниям о ходе эволюционного процесса.
В качестве одного из наиболее часто критикуемых положений СТЭ можно привести ее подход к объяснению вторичного сходства.
1. По неодарвинизму, все признаки живых существ полностью определяются составом генотипа и характером отбора. Поэтому параллелизм объясняется тем, что организмы унаследовали большое количество одинаковых генов от своего предка, а происхождение конвергентных признаков целиком приписывается действию отбора. Вместе с тем, хорошо известно, что черты сходства, развивающиеся в достаточно удаленных линиях, часто бывают неадаптивны и поэтому не могут быть правдоподобно объяснены ни естественным отбором, ни общим наследованием. Независимое наследование одинаковых генов и их сочетание заведомо исключается, поскольку мутации и рекомбинации – случайные процессы.

ней жизни, - это непредсказуемый и необратимый процесс развития живого мира, идущий напрограммировано, происходящий сопряженно между видами и средой.

эволюции?
Почему изоляция является важным фактором эволюции?
Какие факторы эволюции случайно и ненаправленно изменяют частоту встречаемости генотипов в популяции?
Какой фактор эволюции имеет направляющий характер?
Перечислите все факторы эволюции.
Причины приспособленности организмов по К. Линнею – ….
Многообразия видов К. Линней объяснял ….
Причины приспособленности организмов по Ж. Б. Ламарку – ….
Появление многообразия видов Ж. Б. Ламарк объяснял ….
Причины приспособленности организмов по Ч. Дарвину – ….
Появление многообразия видов Ч. Дарвин объяснял ….
С точки зрения Ж. Б. Ламарка единицей эволюции является …, так как….
С точки зрения Ч. Дарвина единицей эволюции является …, так как ….

такой форме:
Мутации и естественный отбор — комплементарные процессы, которые по отдельности не способны создать направленные эволюционные изменения.
Отбор в природных популяциях чаще всего действует не на отдельные гены, а на комплексы генов. Мутации не могут быть полезными или вредными, но их селективная ценность варьирует в разных средах. Механизм действия отбора зависит от внешней и генотипической среды, а вектор его действия от фенотипического проявления мутаций.
Репродуктивная изоляция — главный критерий, свидетельствующий о завершении видообразования. Видообразование может быть непрерывным и линейным, непрерывным и дивергентным, резким и конвергентным.
ГрадуализмГрадуализм и панадаптационизмГрадуализм и панадаптационизм не являются универсальными характеристиками эволюционного процесса. Большинству наземных растений свойственна именно прерывистость и резкое образование новых видов. Широко распространённые виды эволюционируют градуально, а малые изоляты — прерывисто и не всегда адаптивно. В основе прерывистого видообразования лежат специфические генетические механизмы (гибридизацияГрадуализм и панадаптационизм не являются универсальными характеристиками эволюционного процесса. Большинству наземных растений свойственна именно прерывистость и резкое образование новых видов. Широко распространённые виды эволюционируют градуально, а малые изоляты — прерывисто и не всегда адаптивно. В основе прерывистого видообразования лежат специфические генетические механизмы (гибридизация, полиплоидияГрадуализм и панадаптационизм не являются универсальными характеристиками эволюционного процесса. Большинству наземных растений свойственна именно прерывистость и резкое образование новых видов. Широко распространённые виды эволюционируют градуально, а малые изоляты — прерывисто и не всегда адаптивно. В основе прерывистого видообразования лежат специфические генетические механизмы (гибридизация, полиплоидия, хромосомные аберрации). Виды и надвидовые таксоны, как правило, различаются по адаптивно-нейтральным признакам. Главные направления эволюционного процесса (прогресс, специализация) — компромисс между адаптивностью и нейтральностью.
В природных популяциях широко распространены потенциально преадаптивные мутации. Этот тип мутаций играет важнейшую роль в макроэволюции, особенно в периоды резких средовых перемен.
Концепция скоростей действия генов объясняет эволюционную роль гетерохроний и аллометрии. Синтез проблем генетики с концепцией рекапитуляции ведет к объяснению быстрой эволюции видов, находящихся в тупиках специализации. Через неотению происходит «омоложение» таксона, и он приобретает новые темпы эволюции. Анализ соотношения онто- и филогенеза дает возможность обнаружить эпигенетические механизмы направленности эволюции.
В процессе прогрессивной эволюции отбор действует в сторону улучшения организации. Главным результатом эволюции было появление человека. С возникновением человека большая биологическая эволюция перерастает в психосоциальную. Эволюционная теория входит в число наук, изучающих становление и развитие человеческого общества. Она создает фундамент для понимания природы человека и его будущего.

существующим фактам и явлениям, которые её первоначальная версия не могла объяснить. Достигнутые эволюционной биологией на настоящий момент рубежи отличаются от представленных ранее постулатов СТЭ:
Постулат о популяции как наименьшей эволюирующей единице остается в силе. Однако огромное количество организмов без полового процесса остается за рамками этого определения популяции, и в этом видится значительная неполнота синтетической теории эволюции.
Естественный отбор не является единственным движителем эволюции.
Эволюция далеко не всегда носит дивергентный характер.
Эволюция не обязательно идет постепенно. Не исключено, что в отдельных случаях внезапный характер могут иметь и отдельные макроэволюционные события.
Макроэволюция может идти как через микроэволюции, так и своими путями.
Сознавая недостаточность репродуктивного критерия вида, биологи все ещё не могут предложить универсального определения вида как для форм с половым процессом, так и для агамных форм.
Случайный характер мутационной изменчивости не противоречит возможности существования определенной канализированности путей эволюции, возникающей как результат прошлой истории вида. Должна стать широко известной и теория номогенезаСлучайный характер мутационной изменчивости не противоречит возможности существования определенной канализированности путей эволюции, возникающей как результат прошлой истории вида. Должна стать широко известной и теория номогенеза или эволюция на основе закономерностей, выдвинутая в 1922—1923 гг. Л.С. Бергом. Его дочь Р. Л. Берг рассмотрела проблему случайности и закономерности в эволюции и пришла к заключению, что «эволюция совершается по разрешенным путям»[4].
Наряду с монофилиейНаряду с монофилией признается широкое распространение парафилии.
Реальностью является и некоторая степень предсказуемости, возможность прогнозирования общих направлений эволюции[5].
Уверенно можно сказать, что развитие СТЭ будет продолжаться с появлением новых открытий в области эволюции.

синонимом термина «квантовое видообразование», предложенного Грантом для обозначения процесса отпочковывания нового дочернего вида — термин, предложенный Эрнстом Майром, является наиболее поздним синонимом термина «квантовое видообразование», предложенного Грантом для обозначения процесса отпочковывания нового дочернего вида от небольшого периферического изолята обширного полиморфного предкового вида. Этот процесс впервые описан Майром в 1954 году.

Проще говоря, новые виды формируются в малых популяцияхПроще говоря, новые виды формируются в малых популяциях, изолированных у самых границ географического ареала распространения древней, родительской популяции.

существенно меняет взгляды на процесс эволюции живых организмов.

Согласно этой гипотезе, организмам удается выживать не благодаря усовершенствованию и приобретению новых возможностей, а наоборот – отбрасывая лишние гены и полагаясь на другие виды. 

к упрощению. Новую эволюционную гипотезу ученые выдвинули после проведения исследований на фотосинтезирующих бактериях Prochlorococcus. 

Существует карточная игра Hearts, суть которой состоит в том, чтобы набрать как можно меньше очков и избавится от карт. Ученые считают, что у эволюции тот же принцип. 

Исходя из этой гипотезы получается, что в ходе процесса эволюции, микроорганизмы теряют некоторые свои возможности, которые могут выполнять другие организмы. То есть, организмы просто полагаются на другие виды, которые помогают им выживать. Такая идея полностью противоречит существующим законам эволюции, согласно которым, организмы постоянно усовершенствуются, а не упрощаются.

между организмами.