Яблоков, Юсуфов - Эволюционное учение - 1976 (947303), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Г!ри этом популяции выступают как элементарные, далее неразложимые эволюционные единицы, представляющие собой генетически открытые системы (особи из разных популяций иногда скрещиваются и популяции обмениваются генетической информацией). Виды же, всегда выступающие как система популяций, являются наименьшими, в природных условиях генетически закрытыми системами (скрещивание особей разных видов в природе в подавляющем большннстве случаев не ведет к появлению плодовитого потомства). Все это приводит к тому, что популяции оказываются элементарными единицами, а виды — качественными этапами процесса эволюции. В целом же на популяционно-видовом уровне реально осуществляется в чреде поколений внутри каждого вида процесс эволюции.
Популяции и виды как надындивидуальные образования способны к существованию в течение длительного времени н к самостоятельному эволюционному развитию. Жизнь отдельной особи при этом находится в зависимости от процессов, протекающих в популяциях. Популяции и виды, несмотря на то, что они состоят из множества особей, целостны, Но их целостность имеет принципиально иное проявление, чем целостность на молекулярно-генетическом и онтогенетпческом уровнях. Целостность популяций и видов связана с взаимодействием особей в популяциях и поддерживается обменом генетического материала в процессе полового размножения. Популяциочно-видовой уровень непосредственно связан с молекулярно-генетическим и оптогенетнческим уровнями. Само существование популяционно-видового уровня определяется, с одной стороны, принципиальной общностью морфо-генетического ~троения особей популяции, с другой — возможностью их широкого наследственного разнообразия.
И то и другое определяется осо!ь оепностями молекулярно-генетического и онтогенетического уровне!! оРганизации жизни, хотЯ несомненно, что попУлационновпдовой уровень характеризуется новым качеством. Популяции и виды всегда существуют в определенной среде, включающей как биотические, так и абиотические компоненты. 1;онкретной средой протекания процесса эволюции, идущего в отдельных популяциях, выступает биогеоценоз. В то же время биогеоценоз является элементарной единицей следующего уровня организации жизни на Земле.
Бногеоценотический уровень. Верхняя граница жизни в атмосфере достигает примерно 30 км, наибольшее количество организмов встречается на высоте до 100 и. В глубь же Земли (.тито- сфера) основная масса существ сосредоточена в самом верхнем слое — до 1О м, хотя отдельные виды микроорганизмов встреча ются в нефтеносных слоях на глубине до 3 км, В океане и морях (гпдросфера) зона, богатая живыми организмами, занимает слой воды до 100 †2 м, но некоторые организмы встречаются и ни максимальной глубине в до 1! км. О масштабах деятельности живых организмов свидетельствует присутствие мощных биогенных пород, тысячеметровых толщ известняка, огромных залемсей каменного угля и т, п. Оболочка Земли, в формировании которой живые организмы играли и играют основную роль, называется о иосферой.
Популяции разных видов всегда образуют в биосфере Земли сложные сообшества. Такпе сообщества в конкретных участках биосферы называются биогеоченозами. Бногеоценоз представляет собой комплекс, складывающийся пз растительного сообщества !фитоценоза), населяющего его животного мира (зооценоза), микроорганизмов и сответствующего участка земной поверхности. Все компоненты биогеоценоза, включая и микроорганизмы, связаны между собой круговоротом веществ (рис. 4).
Биогеоценозы — продукт совместного исторического развития видов, различающихся по систематическому положению; виды при этом приспосабливаются друг к другу. Первичной основой для сложения биогеоцепозов являются растения и микроорганизмы, продуценты органического вешества (автографы). До заселения растениями микроорганизмами определенного простршютва биосферы не может быть и речи о заселении его животными. Растения и микроорганизмы представляют жизненную среду для животных — гете ротрофов. Впоследствии и животные играют важную роль в жизш и эволюции растений, участвуя в круговороте веществ, опылешш, распространении плодов и т. д.
Бпогеоценозы †сре для эволюции входящих в них популяшй!. Популяции разных видов в б)югеоценозах воздействуют друг на друга по принципу прямой и обратной связи. В целом жизнь бпогеоценоза регулируется в основном силами, действующими внутри самой системы, т. е. можно говорить о саморегуляции биогеоцсноза. Автономность и саморегуляция биогеоценоза опреде!яет его ключевое положение в биосфере нашей планеты как эле- !7 еятельный аризоне ерф ый Песок Рвс. 4. Схема взавмоотиошеняй компонентов в бвогеопенозе (участок верхового болота) (по Н. И. Пьявчевко, !972)! / расход энергии !альбедо, транспирапня, испарение, фотосинтез); 2 — подве шивая фнтомасса, 8 т/га; а — неорганические вещества в метроном слое: азата 7,8 тпаг лальцня 2.8 т/га! матин» О,б т/га, фосфора 0,7 Ига, калия 0,8 т/га; 4 — в ! г сухого торфа бактерий 404! млн.
заз., грибов !Ю тыс. экз„актнномнцетов 20 тйс, знал 5 — на ! и* поверхности энкнтреид 2б7 экз., иаллембол 48!9, акарин — аб8, нематод — 238 экз. ментарной единицы на биогеоценотическом (биосферном) уровне. Биогеоценозы, образующие в совокупности биосферу нашей планеты, взаимосвязаны круговоротом вещества и энергии. В этом круговороте жизнь на Земле выступает как ведущий компонент биосферы (В. И. Вернадский, В. Н.
Сукачев). Биогеоценозы эволюцируют под влиянием изменения абиотпческих факторов или воздействия человека. Биогеоценоз — динамическое и устойчивое сообщество. Устойчивость его связана с количеством входящих в него компонентов; чем многообразнее биогеоценоз, тем он, как правило, устойчивее во времени и пространстве.
Так, например, биогеоценозы, представленные тропическими лесами, весьма устойчивы, так как состоят из эшожества видов растений и животных. Биогеоценозы в зоне умеренного или арктического поясов менее устойчивы. Выпадение одного пли нескольких компонентов биогеоценоза может привести к разрушению целостности биогеоценоза в круговороте веществ, что часто ведет !8 „- необратимому нарушению равновесия и гибели бногеоценоза как системы, Любой биогеоценоз выступает как целостное образование в круговороте вешеств. Целостность бногеоцеиоза отличается от ~аховой низших уровней организации жизни молекул, онтогенеза, популяции и видов. Целостность биогеоценоза не связана с само„оспропзведением плп скрещиванием составляющих его компонен.гов, Эта целостность вытекает из положения биогеоцеиоза как основной биохорологической (от греч. «хорос» †пространст) единицы биосферы Земли, единицы биогеохимической работы биосферы.
Биогеоценоз представляет собой незамкнутую систему, имеющую энергетические «пходы» и «выходы», связывающие соседние биогеоценозы. Обмен веществ между соседними биогеоценозамп может осуществляться в газообразной, жидков и твердой ~) азах, а также в форме «живого вещества» (миграции животных). Мы рассмотрели четыре основные уровня организации жизни па Земле. Часто в связи со специальными целями выделяются п нные, более частные уровни (клеточный, органный и т. п.).
Однако лишь четыре уровня являются основными в организации жизни на Земле. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Основной и единственной специфической чертой живого является его способность к самовоспроизведению на основе матричного прпншша. В основе жизни лежит конвариантная редупликация основных управляющих систем — кодов наследственной информации.
Такие существенные свойства живого, как обмен веществ, подвижность,, раздражимость, рост, размножение, приспособляемость, дискретность, могут достаточно полно характеризовать жизнь только в совокупности. Все существующие формы жизни на Земле можно разделить на четыре структурных уровня: молекулярно-генетический, онтогенетический, популяционно-видовой, биогеоценотический. Каждый последующий уровень организации жизни включает предыдущи .
Но каждый высший уровень организации яе может быть сведен ь низшим уровням, так как имеет свои специфические закономерности. Как бы сложны и многообразны ни были формы проявления жизни на Земле, они связаны между собой через круговорот вепгества и энергии. Биосфера Земли едина.
Эволюция живых =Ушеств протекает в бногеоценозах, которые связаны друг с другом в оиосфере. Б процессе эволюции могут изменяться и сами опогеоценозы, и вся биосфера в целом. Но этот процесс собственно биологической эволюции протекает на популяционио-видовом УРовне. При этом популяции выступают как элементарные единицгя эволюционного процесса, а виды — как качественные этапы этого процесса. Эволюция жизни не смогла бы осуществиться, если 1в бы в основе организации жизни не лежала способность живого к самовоспроизведению с изменениями, вытекающая из основных характеристик живого. Процесс эволюции не смог бы осуществиться, если бы не возник онтогенез как процесс развертывания наследственной информации в процессе развития особи; наконец, эволюция не смогла бы осуществиться, если бы в результате реализации части потенциальной плодовитости не вознвкало давление жизни и не включались бы факторы, действующие па популяционно-видовом уровне.
Так прн эволюционном подходе проявляется тесная связь и взаимообусловленность всех уровней организации жизни. ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ И МЕТОДЫ ЕЕ ИЗУЧЕНИЯ глава 2 Эволюция как гранднозный процесс исторического развития органического мира Земли подтверждается множеством фактов из всех областей биологии. До внедрения эволюционного мышления в биологию в середине Х1Х в.