1. Ученые, заложившие основы палеонтологии и геохронологии. Методы палеонтологии и геохронологии. Относительное и абсолютное датирование.
2. Основы периодизации и построения геохронологической шкалы.
3. Время и предполагаемый сценарий появления наиболее простых организмов клеточного строения. Гипотеза биохимической эволюции Опарина. Теория РНК мира.
4. Характеристика протерозойского эона. Точка Пастера. Время и сценарий эволюции эукариот.
5. Характеристика палеозойской эры. «Кембрийский взрыв», его теоретические объяснения. Сценарий эволюции амфибий и рептилий.
6. Характеристика мезозойской эры. Пермь-триасовое и мел-палеогеновое массовые вымирания. Сценарий эволюции млекопитающих и птиц.
7. Характеристика кайнозойской эры. Сценарий эволюции отрядов плацентарных млекопитающих.
8. Антропогенез. Филогенетическое дерево и предполагаемые факторы (экологические, социальные) эволюции человека.
Терминологический словарь: геохронологическая шкала; эон, эра, период; ледниковый период; тафономия, лагерштетт (lagerstatte); массовое вымирание; эволюция эукариот; эволюция многоклеточности; эдиакарский период, эволюция классов позвоночных; антропогенез; проконсул; человекообразные приматы; адрипитек; австралопитек; парантроп; человек умелый; человек прямоходящий; гейдельбергский человек; неандертальцы; кроманьонцы; язык; самосознание; зеркальные нейроны; эмпатия; педоморфоз.
Вопросы для самоконтроля
-
Почему датировки палеонтологического материала не всегда имеют 100-процентную надежность? Какие подходы используют для повышения надежности получаемых данных при восстановлении эволюционной истории видов?
-
Каким периодам современной шкалы соответствуют первичный, вторичный, третичный и четвертичный периоды шкалы, составленной в 18 в.?
-
Как можно объяснить однократность (во времени) зарождения жизни, почему мы не наблюдаем аналогичных событий в наше время?
-
Какими факторами объясняется появление эукариот, появление многоклеточности, «кембрийский взрыв»?
-
Какие факторы и какие формы отбора предположительно определяли направление эволюции человека?
-
Анатомические или поведенческие изменения были первичны в эволюции предков человека?
-
Какие методические подходы используют для восстановления истории нашего вида и для выявления генов, изменения которых определили эволюцию специфических особенностей вида Homo sapiens?
-
В чем специфика эволюции человека по сравнению с другими организмами? Имеется ли связь между культурной и генетической эволюцией человека?
-
Оправдана ли, по вашему мнению, евгеника как средство управления эволюцией человека? Если да, то в какой форме?
Приложение А
Основные вехи в развитии эволюционной биологии
Период
|
Ученые
|
Вклад в развитие эволюционной биологии
|
1-я пол. XIX в.
|
Ж. Б. Ламарк
|
Первая теория эволюции. Предполагаемый механизм эволюции – прямое приспособление и передача выработанных изменений по наследству. Концепция влияния упражнения-неупражнения органов на их развитие и деградацию.
Тезис о приспособлении (адаптации) и прогрессивном усложнении как ведущих направлениях эволюции. Тезис о градуалистическом (постепенном) характере эволюции.
|
Ж. Сент-Илер
|
Представитель трансформизма. Основатель тератологии. Автор теории о происхождении вторичноротых от первичноротых через переворот тела с брюха на спину и образование нового рта.
|
Ж. Кювье
|
Основатель сравнительной анатомии и палеонтологии.
Автор «теории катастроф» ‒ представления о массовых вымираниях в истории Земли. Автор понятия корреляции в морфологии. Концепция постоянства видов.
|
А. Седжвик
|
Один из первых палеонтологов и создателей геохронологической шкалы. Открыл кембрийские горизонты, с которых начинается фанерозойский эон.
|
К. М. Бэр
|
Основатель сравнительной эмбриологии. Закон зародышевого сходства. Тезис: признаки таксона более крупного ранга проявляются в эмбриогенезе раньше, чем признаки более мелкого ранга. Тезис о прогрессирующей дифференциации частей организма в процессе эмбриогенеза.
|
2-я пол. XIX в.
|
Ч. Дарвин
|
Корректировка и дальнейшее развитие теории эволюции.
Тезис о роли естественного отбора как важнейшего канализирующего фактора эволюции. Концепция древовидной эволюции. Концепции полового отбора, группового отбора. Гипотеза пангенезиса как механизма наследования благоприобретенных признаков.
|
Ф. Мюллер
|
Правило рекапитуляции признаков, или «биогенетический закон» («онтогенез есть быстрое и сжатое повторение филогенеза»).
|
Э. Геккель
|
Введение понятий гетерохронии и гетеротопии как частных случаев эволюции онтогенеза и появления новых признаков.
|
Х. Дриш
|
Исследователь процессов регенерации. Автор понятия эквифинальности онтогенеза. Онтогенез – это не просто реализация предзаданной программы, но самоподдерживающийся и самонастраиваемый процесс, нацеленный на развитие нормального организма.
|
Ф. А. Дорн
|
Принцип многофункциональности органов. Концепция «смены функции органа» как основного пути появления эволюционных инноваций.
| Продолжение таблицы
Период
|
Ученые
|
Вклад в развитие эволюционной биологии
|
Конец XIX –начало ХХ в.
|
А. Вейсман
|
Автор понятия «неодарвинизм».
Концепция исключительности естественного отбора как направляющего фактора эволюции.
Тезис о полном разобщении модификационной (ненаследуемой) и генетической (наследуемой) изменчивости – концепция «зародышевой плазмы» («вейсмановский барьер»).
|
Э. Коп
Т. Эймер
Г. Осборн
Л. С. Берг
|
Концепция неоламаркизма: отбор играет не движущую, а охраняющую роль в эволюции. Направленность эволюции (адаптивной и прогрессивной) предопределена закономерностями самого процесса изменчивости, а не отбором.
Правило происхождения от неспециализированного предка, правило адаптивной радиации.
|
1-я пол. ХХ в.
|
Т. Морган,
Х. Де Фриз,
и др.
|
Установление законов наследования признаков, сцепленного наследования, плейотропного действия генов. Обоснование хромосомной теории наследственности. Де Фриз ввел понятие «мутации», обозначающее тот процесс, в результате которого появляются новые аллели гена, кодирующие новые варианты фенотипа.
|
У. Бэтсон
|
Введение термина «генетика». Открытие явления и введение понятия «гомеозисных мутаций» - мутаций, приводящих к развитию сложных структур организма на нетипичных для этих структур местах.
|
С. С. Четвериков
|
Тезис о значимости популяционных волн в эволюции.
Математическое обоснование процессов микроэволюции.
|
Р. Фишер
|
Математический аппарат описания микроэволюции.
|
Дж. Холдейн
|
Книга «Causes of evolution» (1932) («Факторы эволюции»).
|
Ф. Добржанский
|
Книга «Генетика и происхождение видов» (1937).
|
С. Райт
|
Модель адаптивного ладшафта. Тезис о значимости дрейфа генов в эволюции и определении ее направленности. «Эффект основателя».
|
Э. Майр
|
Биологическая концепция вида. «Эффект бутылочного горлышка».
|
Дж. Симпсон
|
Концепция «квантовой эволюции» - о неравномерности темпов эволюции групп организмов во времени. Понятия кладогенеза, анагенеза и стасигенеза.
|
Дж. Хаксли
|
Книга «Эволюция: современный синтез» (1942) дала рождение термину «синтетическая теория эволюции».
|
Н. В. Тимофеев-Ресовский
|
Понятия экспрессивности, пенетрантности мутаций, эпистаза. Понятия генов-мутаторов и генов-модификаторов.
|
А. Н. Северцов
|
Анализ способов эволюции онтогенеза (понятия архаллаксиса, девиации, анаболии, ценогенеза). Анализ ведущих путей макроэволюции (понятия биологического и морфо-физиологического прогресса, аллогенеза, арогенеза, катагенеза).
|
Р. Гольдшмидт
|
Концепция сальтационной эволюции – скачкообразного возникновения новых таксонов благодаря «системным мутациям» и хромосомным перестройкам.
Открытие явления и введение понятия «фенокопий».
|
И. А. Ефремов
|
Основание тафономии – науки о процессах фоссилизации.
| Продолжение таблицы
Период
|
Ученые
|
Вклад в развитие эволюционной биологии
|
30-60-е гг. ХХ в.
|
И. И. Шмальгаузен
К. Уоддингтон
|
Концепция стабилизирующего отбора. Объяснение значения канализированности и гибкости онтогенеза в процессе приспособительной эволюции. Объяснение механизма «генетической ассимиляции» через закрепление генокопий.
Введение термина «эпигенетика» (Уоддингтон).
|
2-я пол. ХХ в.
|
О. Эвери
|
Открытие наследственной роли ДНК.
|
Дж. Уотсон,
Ф. Крик
|
Открытие строения (двойная спираль) и матричного механизма репликации ДНК.
|
С. Очоа
|
Расшифровка процессов транскрипции и трансляции.
|
С. Миллер
|
Демонстрация абиогенного синтеза органических молекул.
|
Многие
|
Открытие существования избыточной («мусорной») ДНК.
|
С. Гулд
|
Концепция прерывистого равновесия. Введение понятий экзаптации и кооптации.
|
К. Вёзе
|
Открытие трехдоменной организации древа жизни. Три домена соответствуют бактериям, археям и эукариотам.
Обоснование роли горизонтального переноса генов в эволюции (особенно у прокариот).
|
Л. Маргулис
|
Обоснование симбиогенного происхождения эукариот. Митохондрии и хлоропласты произошли от симбионтных бактерий (альфа-протеобактерий и цианобактерий).
|
С. Оно и др.
|
Обоснование роли дупликаций генов в эволюции.
|
Б. Мак Клинток и др.
|
Обоснование роли мобильных элементов и вирусов
в эволюции.
|
У. Гилберт
и др.
|
Обоснование роли мозаичности генов и внутригенных перестроек в эволюции. Введение термина «РНК-мир».
|
М. Кимура
|
Обоснование концепции нейтральной эволюции. Закрепление нейтральных мутаций пропорционально частоте их появления. Это базовая предпосылка для использования метода «молекулярных часов».
|
В. И. Корогодин,
Д. Кернс,
П. Фостер и др.
|
Концепция адаптивного мутагенеза. Изучение связи стрессового ответа, процессов транскрипции, репарации и мутагенеза.
|
В. В. Жерихин,
В. А. Красилов,
А. П. Расницын
|
Концепция филоценогенеза и разработка теории о творческой роли экологических кризисов в эволюции. Понятия когерентной и некогерентной стадий эволюции.
|
Э. Льюис
Э. Вишаус
К. Нюсляйн-Фольхард
|
Исследование генетического контроля ранних стадий
эмбриогенеза (Нобелевская премия 1995 г.) – открыты Hox гены и другие гомеозисные гены (всего около 150) и расшифрован принцип их функционирования (генные сети онтогенеза).
|
XXI в.
|
Многие
(тысячи
лабораторий
мира)
|
Изучение факторов, определяющих закономерности появления мутаций. Изучение значения эпигенетических механизмов в эволюции. Развитие научной области Evo-Devo.
Развитие и использование методов сравнительной геномики и моделирования. Разработка системных аспектов эволюции.
Развитие экспериментальных подходов в эволюционной биологии, в сочетании с высокотехнологичными молекулярно-биологическими и биоинформационными методами.
| Приложение Б
Рекомендуемая литература
Основная
-
Дарвин, Ч. Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь / Ч. Дарвин. – СПб.: Наука, 1991.– 539 с.
-
Иорданский, Н. И. Эволюция жизни / Н. И. Иорданский.– М.: Академия, 2005, – 425 с.
-
Колчанов, Н.А., Кодирование и эволюция сложности биологической организации / Н. А. Колчанов, В. В. Суслов // Эволюция биосферы и биоразнообразия: сб. к 70-летию А. Ю.Розанова. – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. – С. 60-97.
-
Марков А. В. Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня: неожиданные открытия и новые вопросы / А. В. Марков. – М.: Астрель, 2010. – 527 с.
-
Марков А. В. Эволюция человека. В 2 ч. / А. В. Марков. – М.: Астрель, 2011. – Ч.2 Обезьяны, кости и гены – 464 с.
-
Марков А. В. Эволюция человека. В 2 ч. / А. В. Марков. – М.: Астрель, 2011. – Ч.2 Обезьяны, нейроны и душа – 512 с.
-
Марков А. В. Эволюция. Классические идеи в свете новых открытий / А. В. Марков, Е. Б. Наймарк. – М.: Астрель, 2014. – 656 с.
-
Северцов, А. С. Введение в теорию эволюции / А. С. Северцов. – М.: ВЛАДОС, 2005. – 380 с.
-
Спирин А. С. Биосинтез белков, мир РНК и происхождение жизни / А.С. Спирин // Вестник РАН. – 2001. – Т. 71, №4. – С. 320-328. http://evolution.powernet.ru/library/biosynthesis.htm
-
Шмальгаузен, И. И. Факторы эволюции / И. И. Шмальгаузен. – М.: Наука, 1968. – 451 с.
-
Яблоков, А. В. Эволюционное учение: учеб. пособие., перераб. и доп. 6-е изд. / А. В. Яблоков, А. Г. Юсуфов. – М.: Высш. шк., 2006. – 310 с.
Дополнительная
-
Дарвин, Ч. Происхождение человека и половой отбор.
-
Берг, Л. С. Номогенез или эволюция на основе закономерностей / Л. С. Берг // Труды по теории эволюции. 1922-1930 / Л.: Наука, 1977. С. 95-311.
-
Грант, В. Эволюционный процесс. Критический обзор эволюционной теории / В. Грант. – М.: Мир, 1991. – 488 с.
-
Гродницкий, Д. Л. Две теории биологической эволюции / Д. Л. Гродинский. – Саратов: Научная литература, 2002. – 160 с.
-
Докинз, Р. Эгоистичный ген / Р. Докинз. – М.: Мир.– 1993. – 316 с.
-
Еськов, К. Ю. История Земли и жизни на ней / К. Ю. Еськов. – М.: МИРОС-МАИК "Наука/Интерпериодика", 2000. – 352 с.
-
Кимура, М. Молекулярная эволюция: теория нейтральности / М. Кимура. – М., 1985. – 398 с.
-
Назаренко, С. А. Эпигенетическая регуляция генов и ее эволюция / С.А. Назаренко // Эволюционная биология. Материалы II Международной конференции "Проблема вида и видообразование"/ Томский государственный университет. – Томск, 2002. – Т. 2. – С. 82-93. http://evolbiol.ru/document/976
-
Пианка, Э. Эволюционная экология / Э. Пианка. – М.: Мир, 1981. – 398 с.
-
Расницын, А.П. Избранные труды по эволюционной биологии / А.П. Расницын. М.: Т-во научных изданий КМК, 2005. – 347 с.
-
Рэфф, Р. Эмбрионы, гены и эволюция / Р. Рэфф, Е. Кофмен. – М.: Мир, 1986. – 402 с.
-
Савинов, А.Б. Биосистемология системные основы теории эволюции и экологии / А.Б. Савинов. – Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 2006. – 205 с.
-
Северцов, А. Н. Главные направления эволюционного процесса / А. Н. Северцов / Моск. ун-т. – М., 1967. – 202 с.
-
Татаринов, Л.П. Очерки теории эволюции / Л. П. Татаринов. – М.: Наука, 1987. – 251 с.
-
Тейяр де Шарден, П. Феномен человека / П. Тейяр де Шарден. – М.: Наука, 1987. – 242 с.
-
Шестаков, С. В. О ранних этапах биологической эволюции с позиций геномики / С. В. Шестаков // Палеонтологический журнал. – 2003. – № 6. – С. 50-57. http://www.evolbiol.ru/shestakov2003.htm
-
Шмальгаузен, И. И. Проблемы дарвинизма / И. И. Шмальгаузен. – Л.: Наука, 1969. – 493 с.
Рекомендуемые интернет-ресурсы
Проблемы эволюции http://evolbiol.ru/
Элементы науки http://elementy.ru/
Бимолекула http://biomolecula.ru/
Теория эволюции как она есть http://evolution.powernet.ru/
Эволюция человека http://antropogenez.ru
https://ru.wikipedia.org/Эволюционная биология развития
https://ru.wikipedia.org/Гипотеза мира РНК
Учебное издание
ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ
Методические указания к семинарским занятиям
для студентов биологического факультета специальностей
1-31 01 01 «Биология», 1-33 01 01 «Биоэкология»,
1-31 01 01-03 «Биотехнология»
Составитель
Романовская Татьяна Владимировна
В авторской редакции
Ответственный за выпуск Т. В. Романовская
Подписано в печать 07.12.2015. Формат 60х84/16. Бумага офсетная.
Усл. печ. л. 1,63. Уч.-изд. л. 1,03. Тираж 50 экз. Заказ
Белорусский государственный университет.
Свидетельство о государственной регистрации издателя, изготовителя,
распространителя печатных изданий № 1/270 от 03.04.2014.
Пр. Независимости, 4, 220030, Минск.
Отпечатано с оригинал-макета заказчика
на копировально-множительной технике
биологического факультета
Белорусского государственного университета.
У л. Курчатова, 10, 220064, Минск.
Достарыңызбен бөлісу: |
