Приведите несколько доводов в пользу единства строения живых организмов

Мир органических существ, также, как и неорганических веществ является материальным. Органическая жизнь очень тесно связана с неорганическим миром.

Эволюция длительное время работала над разнообразием форм живого мира, продвигаясь от простого к сложному. Разберемся, в чем же заключается общность и единство живой оболочки Земли? Что свидетельствует о единстве происхождения органического мира?

Факторы единства

Существует несколько факторов, выступающих доказательной базой общности и единства происхождения всех живых существ:

• Сходный элементарный химический состав,
• Все живые организмы имеют клеточное дискретное строение,
• Основные физиологические и биохимические процессы протекают сходным образом,
• Выявление родства на основании эмбрионального развития,
• Палеонтология,
• Альтернативные факторы единства.

Рассмотрим представленные выше факторы несколько более подробно.

Это интересно: Карл Линней и его вклад в биологию.

Сходный химический состав органических тел

Все живые организмы при ближайшем рассмотрении имеют примерно одинаковый химически элементарный состав. Жизнь определяют как способ существования белковых тел, называя ее углеродной, так как в составе любого органического вещества всегда присутствую молекулы углерода. В составе любого живого существа содержатся вода, органические соединения (белки, жиры, углеводы), а также неорганические соли.

Среди важнейших элементов, которые содержатся в протоплазме можно обозначить — углерод, кислород, водород, азот, серу, фосфор, калий, кальций, магний и железо. Эти компоненты мы называем макроэлементами. Среди микроэлементов в составе живых существ мы выделяем медь, цинк, бор, молибден, марганец, хлор, натрий, кремний, стронций, алюминий, фтор, бром.

Любой живой организм содержит воду. Вода — важнейшее соединение в составе живых клеток. Она является раствором, где протекают основные химические процессы, служит транспортной сетью для растворенных веществ, регулирует температуру.

Это интересно: чем живая природа отличается от неживой?

В составе разных живых организмов представлено разное количество воды:

• Водоросли — до 98%,
• Листья деревьев — 50−97%,
• Сухие семена — 5−9%,
• Медузы — 95%,
• Кровь животных и человека — 79%,
• Сердце человека — 70%.

Это важно знать! Что такое энтропия?

Клеточное строение живых организмов

В 17 веке Р. Гук рассмотрел под микроскопом в коре пробкового дуба строение растительной клетки. После этого открытия клетки обнаруживались в различных биологических образцах. В 1838 году Маттиас Якоб Шлейден (немецкий ботаник) написал, что он исследовал множество разных форм растений, и все они состоят из клеток. Клетка — это универсальная форма жизни. Из одной клетки вырастает весь живой организм.

В 1839 другой ученый — Теодор Шванн популяризовал и углубил идею коллеги. Он изучал ткани животных и пришел к выводу, что и животные состоят из клеток. Каждая клетка имеет мембрану, которая отделяет ее от внешней агрессивной среды внешнего мира.

Так родилась теория Шлейдена — Шванна о единстве клеточного строения органического мира. Постепенно ученые пришли к тому, что и гаметы (яйцеклетка и сперматозоиды) — это тоже клетки. Сформировалась устойчивая концепция единства жизни. Единое клеточное строение организмов всех царств свидетельствует о единстве происхождения органической жизни.

Это интересно: сколько хромосом у нормального человека?

Физиология и биохимия

Исследования физиологов и биохимиков подтверждают, что одни и те же группы химически компонентов представлены в составе тел абсолютно разных живых существ. Все физиологические биохимические процессы у разных групп живых организмов протекают сходно вне зависимости от того как далеко они отстоят друг от друга в генеалогическом родстве.

Первооткрывателем процессов метаболизма был английский ученый — Артур Хэрдэн.

Он получил энзимную вытяжку из дрожжевых клеток и отметил, что она разлагает сахара и выделяет углекислый газ. Процесс со временем замедлялся. Хэрдэн предполагал, что это связано с расходом энзима. В ходе эксперимента выяснилось, что происходит накопление промежуточных продуктов метаболизма. Он добавил фосфат натрия, и процесс возобновился, при этом в составе появился органический фосфат.

Далее биохимия развивалась взрывными темпами. Различные опыты подтверждали, что у разных представителей живых существ одни и те же процессы протекают одинаково. Это показательно в исследованиях английского биохимика Х. А. Кребса . Он открыл основные этапы разложения молочной кислоты до углекислого газа и воды. Этот каскад реакций одинаков у разных видов животных. Его называют циклом Кребса.

Выявление родства на основании биогенетического закона

Эта закономерность является подтверждением единства царства животных. Животные на ранних стадиях онтогенеза имеют сходства в развитии. На основании этих наблюдений Э. Геккель и Ф. Мюллер вывели основной биогенетический закон, который гласит, что онтогенез — это быстрое и краткое повторение филогенеза. Такая формулировка справедлива исключительно для ранних стадий развития.

Идею углубил русский ученый Карл Максимович Бэр. Именно он обнаружил сходство эмбрионов животных на ранних стадиях развития. Это наблюдение получило название закона зародышевого сходства. Многие наверняка видели картинку, где рыбы, саламандры, черепахи, крысы и человека. На самых ранних стадиях эмбрионы удивительно похожи. Это не может не являться свидетельством того, что все животные имеют одного единого предка и развиваются по сходному сценарию.

Нелишним здесь будет упомянуть о рудиментарных органах и атавизмах:

• Рудиментарными являются органы, которые появляются на определенной стадии онтогенеза и остаются у взрослых особей, не имея функции. Они указывают на предков, у которых они, будучи развитыми полностью, выполняли определенную функцию. Примеры рудиментов — бедренные кости кита и питона, аппендикс, копчик, зубы мудрости, третье веко, волосы на теле, мышцы движения ушей, рудиментарные глаза у подземных и пещерных животных.
• Атавизмы — изредка проявляющиеся морфологические признаки, которые встречались у предков. Примеры атавизмов: многососковость, густой волосяной покров некоторых частей тела (лицо, спина), удлиненный копчик (хвост), микроцефалия (маленький череп), икота (унаследована от амфибий). Микроцефалию и икоту также причисляют к атавизмам, но так считают не многие ученые.

Палеонтология

Палеонтология — это наука, изучающая вымершие формы живых существ, их строение, образ жизни на основании останков. Палеонтология свой рабочий материал подразделяет условно на руководящих ископаемых и живых ископаемых. Руководящие — это останки животных и растений, которые встречаются в определенных геологических слоях. Живые ископаемые — это ныне живущие организмы, сохранившиеся практически без изменений с доисторических времен — гингко, секвойя, кистеперая рыба Латимерия, головоногий моллюск наутилус и некоторые другие животные и растения.

Альтернативные факторы единства

1. О единстве органического мира свидетельствует круговорот веществ в природе. Это весьма очевидный фактор. Все на планете взаимосвязано и состоит из одних и тех же веществ. Все органические тела подвержены умиранию и разложению с возвращением компонентов в неживую природу, которая является источником этих компонентов.
2. Доказательства родства организмов на основе паразитологии. Близкородственные виды поражаются одинаковыми паразитами (например, вши определенных видов заводятся только в шерсти верблюдов и лам, хотя ламы живут в Южной Америке, а верблюды в Евразии и Африке).
3. Выявление родства на основе биогеографии. Биогеография помогает определить ход эволюции. Так, существуют эндемики и реликты, позволяющие доподлинно понимать степени родства организмов и их единство:
   • Эндемики — группы видов, возникшие в ходе эволюционного развития из немногочисленной группы особей одного вида, которым однажды удалось заселить определенную территорию (вьюрки Галапагосских островов, мухоловки Соломоновых островов и т. д. ).
   • Реликты — это формы, которые ранее были представлены на больших пространствах, но были вытеснены в определенную зону климатическими факторами или другими животными/растениями. Это организмы, представленные только в определенном месте и более не встречающиеся нигде (пицундская сосна).

Из приведенных доказательств становится абсолютно очевидно, что на планете имеется четкая взаимосвязь живой и неживой природы. Многие факторы указывают на то, что все многообразие живой природы нашей планеты произошло от небольшой группы древних предков. Впереди нас ждут удивительные открытия, которые позволят понимать мир еще лучше.

2.1. Доказательства единства происхождения органического мира.

1.Все организмы, будь то вирусы, бактерии, растения, животные или грибы, имеют удивительно близкий элементарный химический состав.

2.У всех у них особо важную роль в жизненных явлениях играют белки и нуклеиновые кислоты, которые построены всегда по единому принципу и из сходных компонентов. Высокая степень сходства обнаруживается не только в строении биологических молекул, но и в способе их функционирования. Принципы генетического кодирования, биосинтеза белков и нуклеиновых кислот едины для всего живого.

3.У подавляющего большинства организмов в качестве молекул-аккумуляторов энергии используется АТФ, одинаковы также механизмы расщепления сахаров и основной энергетический цикл клетки.

4.Большинство организмов имеют клеточное строение.

2.2 Эмбриологические доказательства эволюции.

Отечественные и зарубежные ученные обнаружили и глубоко изучили сходства начальных стадий эмбрионального развития животных. Все многоклеточные животные проходят в ходе индивидуального развития стадии бластулы и гаструлы. С особой отчетливостью выступает сходство эмбрионального стадий в пределах отдельных типов или классов. Например, у всех наземных позвоночных, так же и у рыб, обнаруживается закладка жаберных дуг, хотя эти образования не имеют функционального значения у взрослых организмов. Подобное сходство эмбриональных стадий объясняется единством происхождения всех живых организмов.

2.3 Морфологические доказательства эволюции.

Особую ценность для доказательства единства происхождения органического мира представляют формы, сочетающие в себе признаки нескольких крупных систематических единиц. Существование таких промежуточных форм указывает на то, что в прежние геологические эпохи жили организмы, являющиеся родоначальниками нескольких систематических групп. Наглядным примером этого может служить одноклеточный организм эвглена зеленая. Она одновременно имеет признаки, типичные для растений и для простейших животных.

Строение передних конечностей некоторых позвоночных несмотря на выполнение этими органами совершенно разных функций, в принципиальных чертах строение сходны. Некоторые кости в скелете конечностей могут отсутствовать, другие – срастаться, относительные размеры костей могут меняться, но их гомология совершенно очевидна. Гомологичными называются такие органы, которые развиваются из одинаковых эмбриональных зачатков сходным образом.

Некоторые органы или их части не функционируют у взрослых животных и являются для них лишними – это так называемые рудиментарные органы или рудименты. Наличие рудиментов, так же как и гомологичных органов, тоже свидетельство общности происхождения.

2.4  Палеонтологические доказательства эволюции.

Палеонтология указывает на причины эволюционных преобразований. В этом отношении интересна эволюция лошадей. Изменение климата на Земле
повлекло за собой изменение конечностей лошади. Параллельно изменению конечностей происходило преобразование всего организма: увеличение размеров тела, изменения формы черепа и усложнение строения зубов, возникновения свойственного травоядным млекопитающим пищеварительного тракта и многое другое.

В результате изменения внешних условий под влиянием естественного отбора произошло постепенное превращение мелких пятипалых всеядных животных в крупных травоядных. Богатейший палеонтологический материал – одно из наиболее убедительных доказательств эволюционного процесса, длящегося на нашей планете уже более 3 миллиардов лет.

2.5  Биогеографические доказательства эволюции.

Ярким свидетельством происшедших и происходящих эволюционных изменений является распространение животных и растений по поверхности нашей планеты. Сравнение животного и растительного мира разных зон дает богатейший научный материал для доказательства эволюционного процесса. Фауна и флора Палеоарктической и Неоарктической областей имеют много общего. Это объясняется тем, что в пролом между названными областями существовал сухопутный мост – Берингов перешеек. Другие области имеют мало общих черт.

Таким образом, распределение видов животных и растений по поверхности планеты и их группировка в биографические зоны отражает процесс исторического развития Земли и эволюции живого.

Оценка теории Ламарка.

Выдающаяся заслуга Ламарка заключается в создании первого эволюционного учения. Он отверг идею постоянства видов, противопоставив ей представление об изменяемости видов. Его учение утверждало существование эволюции как исторического развития от простого к сложному. Впервые был поставлен вопрос о факторах эволюции. Ламарк совершенно правильно считал, что условия среды оказывают важное влияние на ход эволюционного процесса. Он был одним из первых, кто отметил чрезвычайную длительность развития жизни на Земле. Однако Ламарк допустил серьезные ошибки прежде всего в понимании факторов эволюционного процесса, выводя их из якобы присущего всему живому стремления к совершенству. Также неверно понимал причины возникновения приспособленности , прямо связывал их с влиянием окружающей среды. Это породило очень распространенные, но научно совершенно необоснованные представления о наследовании признаков, приобретаемых организмами под непосредственным воздействием среды.

Эволюционное учение Ламарка не было достаточно доказательным и не получило широкого признания среди его современников.

Основные положения теории Дарвина и значение ее для науки.

Основные принципы эволюционного учения Дарвина сводятся к следующим положением:

1.Каждый вид способен к неограниченному размножению.

2.Ограниченность жизненных ресурсов препятствует реализации потенциальной возможности беспредельного размножения. Большая часть особей гибнет в борьбе за существование и не оставляет потомства.

3.Гибель или успех в борьбе за существование носят избирательный характер. Организмы одного вида отличаются друг от друга совокупностью признаков. В природе преимущественно выживают и оставляют потомство те особи, которые имеют наиболее удачное для данных условий сочетание признаков, т.е. лучше приспособлены.

Избирательное выживание и размножение наиболее приспособленных организмов Ч. Дарвин назвал естественным отбором.

4. Под действием естественного отбора, происходящего в разных условиях, группы особей одного вида из поколения в поколение накапливают различные приспособительные признаки. Группы особей приобретают настолько существенные отличия, что превращаются в новые виды.

Крупнейшие ученые в разных странах способствовали распространению эволюционной теории Дарвина, защищали ее от нападок и сами вносили вклад в ее дальнейшее развитие. Дарвинизм оказал сильнейшее влияние не только на биологию и естественные науки, но и на общечеловеческую культуру, способствуя развитию естественнонаучных взглядов на возникновение и развитие живой природы и самого человека.

Список использованной литературы:

Н. Грин, Биология, Москва, “МИР”, 1993.

Ф. Кибернштерн, Гены и генетика, Москва, “Параграф”, 1995.

А. Артёмов, Что такое ген, Таганрог , “Красная страница”, 1989.

А также статьи: Ламаркизм и неоламаркизм, Сальтационизм (Коржинский), Научный креационизм (Агассис).

Учение о макроэволюции, В.И.Назаров, 1991

ЛИТЕРАТУРА:

1)    Большая Российская Энциклопедия, 1997

2)    Географический атлас мира, 1983

3)    Учение о макроэволюции, В.И.Назаров, 1991

4)    Популярный биологический словарь, Н.Ф.Реймерс, 1991

5)    Биологический энциклопедический словарь, 1986

6)    Камень преткновения, С.Бейкер, 1992

7)    Опыт согласования научных данных: геология, палеонтология, археология, палеогеография, антропология, С.Ляшевский, 1996.

8)    А также статьи: Ламаркизм и неоламаркизм, Сальтационизм (Коржинский), Научный креационизм (Агассис).