На загущенном участке собрали значительно меньше моркови

Главная > Документ

Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

многих веков и приводит к образованию форм, приспособленных к среде обитания (табл. 3, 4).

1. Каковы причины и следствия борьбы за существование?

2. На загущенном участке собрали значительно меньше моркови, чем на участке с нормальной густотой. Чем объяснить эти раз­личия?

3. Селекционер создал высокоурожайный сорт огурцов для вы­ращивания в теплице. Можно ли этот сорт выращивать в откры­том грунте? При объяснении используйте учение Ч. Дарвина.

4. В чем сущность естественного отбора?

ОЦЕНКА ЭВОЛЮЦИОННОГО УЧЕНИЯ Ч. ДАРВИНА. ПОБЕДА ЭВОЛЮЦИОННОГО УЧЕНИЯ

Учение Ч. Дарвина отвечает всем требованиям, предъявляемым к научной теории. Во-первых, дарвинизм представляет собой стройную систему логических рассуждении и доказательств- Во-вторых, дарвинизм не описание совокупности фактов, а учение, вскрывающее причины эволюции и объясняющее многие явления природы. В-третьих, дарвинизм опирался на многочисленные факты из области селекции, что доказывало неразрывность этого учения с практической деятельностью человека.

Оценка эволюционного учения Ч. Дарвина. Ч. Дарвин был первым, кто вскрыл причины развития живой природы и объяснил эволюцию как самодвижение и саморазвитие, происходящее на основе чисто материальных факторов. Он объяснил две цент­ральные проблемы эволюционной теории — происхождение при­способлений и видообразование.

По словам К. А. Тимирязева, «эволюционная идея восторже­ствовала именно потому, что приняла форму дарвинизма». Видный советский биолог, академик В. Л. Комаров, назвал книгу Ч. Дар­вина мировоззрением.

Со времен Ч. Дарвина в науке прочно утвердился историче­ский метод познания, ориентирующий исследователей не только на описание явлений природы, но и на их объяснение, на установле­ние причин явлений, этапов развития. По словам В. И. Ленина, сущность исторического метода познания состоит в том, чтобы «смотреть на каждый вопрос с точки зрения того, как известное явление в истории возникло, какие главные этапы это явление проходило, и с точки зрения этого развития смотреть, чем данная вещь стала теперь»’.

Эволюционное учение Дарвина высоко оценили классики марк­сизма. В период появления дарвинизма К. Маркс и Ф. Энгельс

Ленин В. И. Полн. собр. соч. Т. 39- — С. 67.

создали новую философию — диалектико-материалистическую и блестяще применили диалектический метод к анализу обществен­ных явлений. Важно было доказать, что диалектические законы действуют в природе. Книга Ч. Дарвина «Происхождение видов» как раз и представляла богатый материал по диалектике развития живой природы.

Сразу после выхода из печати этой книги Ф. Энгельс писал К. Марксу: «. до сих пор никогда еще не было столь грандиозной попытки доказать историческое развитие в природе, да и к тому же еще с таким успехом»’. В письме к Ф. Энгельсу К. Маркс отмечал, что «Происхождение видов дает естественноисториче-скую основу для наших взглядов» 2 .

Самую высокую оценку учению Дарвина мы находим в речи Ф. Энгельса на могиле К- Маркса: «Подобно тому, как Дарвин открыл закон развития органического мира, Маркс открыл закон человеческой истории» 3 . Словно продолжая эту мысль, В. И. Ле­нин писал: «Как Дарвин положил конец воззрению на виды жи­вотных и растений, как на ничем не связанные, случайные, «богом созданные» и неизменяемые, и впервые поставил биологию на вполне научную почву, установив изменяемость видов и преем­ственность между ними, — так и Маркс положил конец воззрению на общество, как на механический агрегат индивидов. » 4 .

Ф. Энгельс правильно предвидел: дарвинизм стал фундамен­том современной науки об эволюции живой природы. Однако предстоял еще длительный этап развития дарвиновского учения и острая идейная борьба вокруг основных его положений.

Победа эволюционной идеи. Уже в 1860 г. ученые многих стран с воодушевлением приняли учение Дарвина. По словам самого Ч- Дарвина, главным борцом за дарвинизм в Англии, с гордостью называвшим себя «бульдогом дарвинизма», был зоолог Томас Гексли. В лекциях на тему «Положение человека в природе» Т. Гек-ели первый привел палеонтологические, морфологические, эмбри­ологические доказательства родства человека с высшими обезь­янами. Глубокое понимание закономерностей эволюции, блестя­щий талант оратора обеспечили Т. Гексли победу в споре с против­ником эволюционного учения епископом Вильберфорским.

В России учение Дарвина сразу нашло горячую поддержку. Причина этого кроется в прочности материалистических традиций в понимании развития природы, заложенных еще М- В. Ломо­носовым, А- Н. Радищевым, А. И. Герценом. Существенно то, что проникновение дарвинизма в Россию началось в условиях подъема общественно-политической жизни- Значительную роль в этом сыграла деятельность революционеров-демократов. Материали-

‘ Маркс К., Э >) г f л ь с Ф.

2 Там же, — Т. 30. С. 102.

• ! Там же. — Т. 19. С, ^О.

» Л е it и и О. И. lio.m. L-ufip. i.-ii’

стический дух учения Дарвина был отражен в статьях Д. И. Писа­рева под общим названием «Прогресс в мире животных и расте­ний». Выступления К. А. Тимирязева, Д. И. Писарева и других пропагандистов дарвиновского учения во многом способствовали тому, что революционно настроенная молодежь 60-х годов прош­лого века с энтузиазмом посвящала себя биологическим иссле­дованиям.

Молодые сторонники учения Дарвина: Владимир и Александр Ковалевские, Н. А. Северцов, И. И. Мечников, К. А. Тимирязев, А. Н. Бекетов, М. А. Мензбир в России, Томас Гексли, Альфред Уоллес, Филипп Склетер в Англии, Эрнст Геккель в Германии, Луи Долло в Бельгии, Аза Грей в США — приложили огромные усилия в пропаганде дарвинизма в своих странах. Они создали но­вые научные направления: эволюционную палеонтологию (В. О- Ковалевский, Л. Долло), эволюционную эмбриологию (Э. Геккель, Ф. Мюллер, А. О. Ковалевский, И. И. Мечников), эволюционную морфологию (Э. Геккель, А. Дорн, Л. Долло), историческую биогеографию (Ф. Склетер, А. Уоллес, Н- А. Север­цов, М- А. Мензбир).

1. Почему учение Дарвина об эволюции органического мира по­лучило высокую оценку основоположников марксизма-лени­низма?

2. Какое влияние оказало учение Дарвина на развитие биологи­ческой науки?

3. В чем заключается мировоззренческое значение учения Дар­вина?

ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИЕ, СРАВНИТЕЛЬНО-АНАТОМИЧЕСКИЕ И ЭМБРИОЛОГИЧЕСКИЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ

Ч. Дарвин доказал историческое развитие живой природы, но в последующие годы сбор прямых и косвенных доказательств эво­люции продолжался.

Филогенетические ряды. Выдающиеся достижения в накоп­лении прямых доказательств эволюции принадлежат отечествен­ным ученым, прежде всего В. О. Ковалевскому. Работы В. О. Кова­левского были первыми палеонтологическими исследованиями, ко­торыми удалось показать, что одни виды происходят от других.

Исследуя историю развития лошадей, В. О. Ковалевский пока­зал, что современные однопалые животные происходят от мелких пятипалых всеядных предков, живших 60—70 млн. лет назад в ле­сах. Изменение климата Земли, повлекшее за собой сокращение площадей лесов и увеличение размеров степей, привело к тому, что предки современных лошадей начали осваивать новую среду оби­тания — степи. Необходимость защиты от хищников и передви-

Рис. 14. Преобразование конечностей предков лошадей из пятипалой в трехпа­лую и затем в однопалую

жений на большие расстояния в поисках хороших пастбищ привела к преобразованию конечностей — уменьшению числа фаланг вплоть до одной (рис. 14). Параллельно изменению конечностей происходило преобразование всего организма: увеличение разме­ров тела, изменение формы черепа и усложнение строения зубов, возникновение свойственного травоядным млекопитающим пище­варительного тракта и многое другое.

В. О. Ковалевский обнаружил последовательные ряды иско­паемых форм лошадиных, эволюция которых совершалась в ука­занных направлениях. Такие ряды видов, последовательно сме­няющих друг друга, называются филогенетическими и свиде­тельствуют о существовании эволюционного процесса.

Переходные формы. Установление факта постепенного эволю­ционного развития в линиях невысокого систематического ранга (ряды ископаемых лошадей, слонов, моллюсков) показало суще­ствование преемственности между современными и ископаемыми видами. Не в силах опровергнуть эти факты, противники эволю­ционной теории утверждали, что систематические группы более высокого ранга не могли произойти друг от друга, а явились ре­зультатом отдельного акта творения. Поэтому особый интерес представляют ископаемые формы, сочетающие признаки древних и более молодых групп высокого систематического ранга. Такие формы называются переходными. Примером их могут служить кистеперые рыбы, связывающие рыб с вышедшими на сушу четве­роногими земноводными; семенные папоротники — переходная группа между папоротиикообразными и голосеменными и др.

Существование переходных форм между разными типами, классами, отрядами показывает, что постепенный характер исто­рического развития свойствен не только низшим, но и высшим систематическим категориям.

Гомологнчные и аналогичные органы, рудименты и атавизмы. Сравнительно-анатомические исследования показали, что строе­ние передних конечностей некоторых позвоночных, например ласты кита, лапы крота, крокодила, крылья птицы, летучей мыши, руки человека, несмотря на выполнение совершенно разных функций, в принципиальных чертах строения сходны. Некоторые кости в скелете конечностей могут отсутствовать, другие срастать­ся, относительные размеры костей могут меняться, но их гомоло­гия, т. е. сходство, основанное на общности происхождения, совершенно очевидна. Гомологичными называются такие органы, которые развиваются из одинаковых эмбриональных зачатков сходным образом (рис. 15).

Наличие у организмов разных групп (классов, семейств и т. д.) гомологичных органов дает возможность установить степень род­ства между ними, проследить их эволюцию. Видоизменение орга­нов, имеющих общее происхождение, объясняется дивергенцией по признаку строения данного органа в связи с приспособлением к среде обитания.

Не всякое сходство органов свидетельствует в пользу их род­ства. Крыло бабочки и крыло птицы выполняют сходную функцию, но их строение совершенно различно. Сходство вызвано образом жизни, приспособлением к полету, возникшим независимо друг от друга у бабочек и птиц, а не родственным происхождением этих форм. Органы, имеющие внешнее сходство, вызванное сходными приспособлениями к сходным условиям жизни, но различное строение, называются аналогичными. Аналогичные органы возник-

Рис. 15. Сходство строения передних конечнос­тей обезьяны, лету­чей мыши, тюленя и лошади свидетельст­вует об их гомо.ю-гичности, т. е. о про­исхождении от еди­ной предковой фор мы

Рис. 16. Конвергенция по форме тела у прыгающих млекопитаюиш-

ли в результате конвергенции — схождения признаков и не свиде­тельствуют о родстве между организмами.

Некоторые органы или их части не функционируют у взрослых животных и являются для них лишними — это рудиментарные органы, или рудименты. Наличие рудиментов, так же как и гомо-логичных органов, свидетельствует об общности происхождения живых форм. Задние конечности у кита, скрытые внутри тела,— рудимент, доказывающий наземное происхождение его предков. У человека тоже известны рудиментарные органы: мышцы, двига­ющие ушную раковину, рудимент третьего века и т. п.

У некоторых организмов рудиментарные органы могут раз­виться до органов нормальных размеров. Такой возврат к строе­нию органа предковых форм называется атавизмом. Среди тысяч однопалых лошадей изредка попадаются особи, у которых развиты маленькие копытца II и IV пальцев. Известны случаи появления атавистических признаков и у человека: рождение детей с первич­ным волосяным покровом, с длинным хвостиком и т. д. Возникно­вение атавизмов указывает на возможное строение того или иного органа у предковых форм.

Сходство зародышевого развития позвоночных. Факт единст­ва происхождения живых организмов был установлен на основе эмбриологических исследований. Все многоклеточные животные развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки. В процессе индивидуального развития они проходят стадии дробления, образования двух- и трехслойного зародышей, формирования органов из зародышевых листков. Сходство зародышевого раз­вития животных свидетельствует о единстве их происхождения.

С особой отчетливостью сходство эмбриональных стадий выступает в пределах отдельных типов и классов. Так, на ранних стадиях развития у зародышей позвоночных (рыбы, ящерицы,

кролика, человека) наблюдается поразительное сходство: все они имеют головной, туловищный и хвостовой отделы, зачатки конеч­ностей, по бокам тела—зачатки жабр (рис. 17).

По мере развития зародышей черты различия выступают все более явственно. Причем вначале проявляются признаки класса, к которому относятся зародыши, затем признаки отряда и на еще более поздних стадиях — признаки рода и вида. Эта закономерность в развитии зародышей указывает на их родство, происхождение от одного ствола, который в ходе эволюции рас­пался на множество ветвей-

Биогенетический закон. Основываясь на приведенных выше, а также множестве других фактов, немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель во второй половине XIX в. установили закон соотноше­ния онтогенеза, который получил название биогенетического закона. Согласно этому закону каждая особь в индивидуальном развитии (онтогенезе) повторяет историю развития своего вида (филогенез), или, короче, онтогенез есть краткое повторение филогенеза.

Однако за короткий период индивидуального развития особь не может повторить все этапы эволюции, которая совершалась тысячи или миллионы лет. Поэтому повторение стадий историче-

Рис. 17. Сходство начальных стадий онтогенеза позвоночных свидетельствует о и родстве и указывает на пройденные в процессе филогенеза этапы

ского развития вида в зародышевом развитии происходит в сжатой форме, с выпадением ряда этапов. Кроме того, эмбрионы имеют сходство не со взрослыми формами предков, а с их зародыша­ми. Так, в онтогенезе млекопитающих и рыб имеется этап, на котором у зародышей образуются жаберные дуги. У зародыша рыбы на основании этих дуг образуется орган дыхания — жабер­ный аппарат. В онтогенезе млекопитающих повторяется не строе­ние жаберного аппарата взрослых рыб, а строение закладок жаберного аппарата зародыша, на основе которых у млекопитаю­щих развиваются совершенно иные органы (хрящи гортани и трахеи). В разработке теории онтогенеза выдающуюся роль сыграли исследования академика А. Н. Северцова. Он доказал, что изменения исторического развития обусловлены изменениями хода зародышевого развития. Наследственные изменения за­трагивают все стадии жизненного цикла, в том числе и зародыше­вый период. Мутации, возникающие в ходе развития зародыша, как правило, нарушают взаимодействие в организме и ведут к его гибели. Однако мелкие мутации могут оказаться полезными и тогда сохранятся естественным отбором. Они передадутся потомству, включатся в историческое развитие, влияя на его ход.

. Какие доказательства эволюции представляет палеонтология?

2. Приведите примеры современных и ископаемых переходных форм.

3. Как удалось восстановить эволюцию лошадей? Какие органы у этих животных претерпели наибольшее изменение?

4. Найдите гомологичные органы у лошади и слона и объясните наличие их у данных животных.

5. Как можно объяснить наличие рудиментов и атавизмов у растений и животных? Что доказывает сам факт существования таких органов?

6- На каких этапах развития зародыши позвоночных обнару­живают наибольшее сходство между собой? О чем это свиде­тельствует?

7. На каких этапах развития зародыши позвоночных животных сильно различаются между собой? О чем это говорит?

БИОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ

Сравнение фаун и флор разных континентов. Яркое свидетель­ство эволюционного процесса — распространение животных и растений по поверхности нашей планеты. Во все времена путеше­ственников и натуралистов поражало своеобразие растительного и животного мира Австралии, Южной Америки, океанических островов и вызывало интерес сходство фауны некоторых матери­ков, например Северной Америки и Евразии. А. Уоллес привел

Почему для повышенной урожайности всходы моркови и свеклы необходимо прореживать?

1) Если всходы растут слишком густо, между ними возникает конкуренция за свет, воду и пространство. Растения страдают от недостатка ресурсов и урожайность понижается.

2) Прореживание снижает конкуренцию между растениями и повышает урожайность — корнеплоды крупнее.

1) Растения нуждаются в питании, воде, свете и при слишком густом посеве будет не хватать прежде всего света.

Для каждой культуры определена оптимальная площадь поверхности поля, которая должна приходиться на одно растение. Ее называют иногда площадь питания.

2) Если эти корнеплоды не проредить вовремя они получатся мелкими, а морковь вдобавок начнет перекручиваться друг с другом. Всходы свеклы и моркови (а также редиса) нужно прореживать для того чтобы дать место для нормального развития корнеплодов.

Ответ или решение 1

Перед тем, как определить разницу собранного веса моркови, следует найти, сколько тонн моркови было собрано со второго участка.

Поскольку мы знаем, что данный вес является 8/9 часть. от массы моркови, которую собрали на 1 участке, получим:

2 4/7 * 8/9 = 18/7 * 8/9 = 2 * 8 / 7 = 16/7 = 2 2/7 тонны.