Биологический уровень и биологические концепции формирования материи
1) Полномочия животных в популяции наблюдаются все время меняющимися. Для того, чтобы поверить в это, достаточно просто сравнить какого-нибудь человека с другим.
2) Часть этих изменений, получаемых от родителей, носит генетический характер, другая же часть является результатом соответствия организма среде, они приобретаются в течении всей жизни.
3) Как правило, численность рождающихся организмов намного превосходит численность организмов, достигших уровня размножения. Большинство этих организмов ещё до достижения периода зрелости погибают на этапе семени, зародыша, птенца, личинки. Выживают только те организмы, которые обладают генами, повышающими вероятность выживания и размножения, а также те которые порождают могучие показатели выживания в течении всей жизни.
Главный вывод, сделанный из этих наблюдений, состоит в том, что ход эволюции приводит к тому, что обеспечивающие жизнь генетические и другие показатели, определяя основное направление её развития, передаются непрерывно от одного поколения к другому.
Механизм влияния факторов эволюции можно чётко наблюдать на примере развития уровня популяции живых организмов. Долгое время предполагалось, что самым хорошим показателем эволюционных изменений может быть развитие отдельного вида растений или животных. Однако в последствии в связи со сложностью структуры вида и географической областью распространения, принимая во внимание неравномерность распределения, пришли к тому выводу, что уровень популяции живых организмов может быть самым хорошим показателем эволюционных процессов. Фактором, подписывающим этот вывод явилось то, что популяции – индивидуальные группы многих поколений, которые в течении всей жизни остаются неизменными и существуют долгое время. Обмен генетическими материалами, процессы естественного отбора и изменения другого рода более активно реализуются в популяциях. В зависимости от размеров и количества организмов популяции распространяются на территории различных размеров и размеры этих территорий могут изменятся от метров до ста километров.
Как правило, вид формируется из нескольких популяций. Здесь также могут быть определенные исключения (например, белый медведь в Арктике).
Возникновение элементарных эволюционных изменений в популяциях зависит от целого ряда эволюционных факторов, в том числе от строения новых генов, являющихся носителями наследственности, от волн популяции, от случаев изолирования и от естественного отбора. Создание новых генов или происходящие процессы мутации формируют основу для индивидуального разнообразия в популяциях. Не смотря на это, этот процесс нельзя считать решающим фактором эволюции. Этот процесс, опирающийся на случай, также не определяет направления эволюции. Те же слова можно сказать о резких изменениях, происходящих за счёт индивидуумов по различным природным факторам (сбор урожая, засухи, морозы и т.д.), другими словами это можно сказать о популяционных волнах. Этот фактор также не обуславливает направление эволюции. Дарвин показал, что основными факторами как естественного, так и искусственного отбора являются два основных господствующих в природе явления – наследственность и изменчивость. По мнению Дарвина причиной изменчивости являются пища, свет, температура, влага, являющиеся факторами внешней среды. Однако изменчивость ещё более зависит от самой природы организма. Изменчивость – это свойство организма реагировать на влияние факторов внешней среды. Факторы, являющиеся причиной изменчивости, оказывают влияние на различных этапах индивидуального развития организма. Дарвин доказал, что в живом мире невозможно найти два совершенно одинаковых индивидуума. Даже дети одних и тех же родителей, индивидуумы одного и того же вида, один и те же семена в коробочке мака отличаются друг от друга по морфологическим, физиологическим, биохимическим и другим особенностям. Соприкасаясь с показателями и свойствами организмов, изменчивость порождает разнообразие.
Дарвин дал следующую классификацию изменчивости: определенная изменчивость, неопределенная изменчивость, коррелятивная изменчивость, комбинационная изменчивость.
Определенная изменчивость. Под этим термином Дарвин понимал изменения, происходящие в природе как результат влияния на организм природных факторов – пищи, температуры, влаги, рельефа и других причин. Такого вида изменения не передаются по наследству. В современной терминологии под определенной изменчивостью понимается кодификационная изменчивость. Говоря языком генетики факторы, порождающие определенную изменчивость, несмотря на то, что меняет фонотип организма, не меняют его генотип. Подобного рода изменчивость изменяет все индивидуумы живых групп, подвергающихся влиянию этих же факторов, носящих общий характер. Например, в случае когда пища бывает в достатке члены группы хорошо развиваются, постепенно их вес увеличивается, когда пищи не хватает, наоборот, живые существа плохо развиваются, их вес уменьшается и т.д.
Неопределенная изменчивость. Дарвин неопределенной изменчивостью называл изменчивость, которая происходит неожиданно не во всей группе, а у некоторых входящих в неё индивидуумов и которая в большинстве случаев передается по наследству. Неопределенная изменчивость в современной биологии соответствует мутационной изменчивости. Например, Дарвин показывает, что рождение в одном стаде овец только одного ягнёнка с короткими и кривыми конечностями является неопределенной изменчивостью. Несмотря на то, что для всего стада условия проживания являются одинаковыми, однако, конкретный фактор, явившийся причиной короткости ног, нам не известен. В большинстве случаев неопределенная изменчивость, которая может передаваться по наследству, дает богатый материал, как для естественного, так и для искусственного отбора и тем самым приобретает большое значение в процессе эволюции.
Коррелятивная изменчивость. Между отдельными органами организма существует определенная связь и зависимость. Изменчивость, происходящая в одном их этих органов, распространяется на другие связанные с ним органы и более или менее их изменяет. Эту распространяющуюся изменчивость называют коррелятивной или неопределенной изменчивостью.
Комбинационная изменчивость. Организмы согласно наследственным основам бывают разными. У организмов, размножающихся половым путем, оплодотворение двух половых клеток имеет своим результатом получение нового рода. У живых индивидуумов, принадлежащих к одному виду, к одному полу существует определенное различие в наследственных основах. Поэтому дитя, появляющихся после их оплодотворения, по тому или иному показателю отличается от своих родителей. Эта изменчивость, реализуемая посредством скрещивания, явится комбинационной изменчивостью.
Ч.Дарвин разделил на два вида естественный и искусственный отбор. Дарвин, изучая работы, проведенные селекционерами по созданию новых пород животных и сортов растений, пришел к выводу о том, что в создании новых пород животных и сортов растений основной движущей силой является отбор. Отбор опирается на явления наследственности и изменчивости. Люди, отмечая порождающие в живом разнообразие отборов, отбирают соответствующие их целями и интересам измененные организмы получают от них потомство, тех же, которые не соответствуют их цели, как правило, уничтожают.