進化論に関する教育用語。 生物進化と遺伝的多様性の理論

バイタリズムは、生物の中に特別な非物質的な生命力が存在することを前提とする生物学における理想主義的な運動です。

ダーウィニズムは、チャールズ・ダーウィンの見解に基づいた、地球の有機世界の進化(歴史的発展)理論です。 ダーウィンによれば、進化の原動力は遺伝的多様性と自然選択です。 多様性は生物の構造と機能における新しい特性の形成の基礎として機能し、遺伝はこれらの特性を強化します。 生存競争の結果、主に最も適応した個体の生存と生殖への参加、つまり自然選択が起こり、その結果として新種が出現します。 生物の環境への適応力は相対的なものであることが重要です。 ダーウィンとは別に、A. ウォレスも同様の結論に達しました。

創造論(ラテン語のcreatioから - 私が創造する)は、すべての生物は創造主によって同時に独立して、現在存在する形で創造されたという教義です。

ラマルク主義は、J. B. ラマルクによって定式化された、生きた自然の進化に関する最初の全体的な概念です。 ラマルクによれば、動植物の種は常に変化しており、外部環境の影響とすべての生物の内部にある改善への欲求の結果として、その組織はより複雑になっています。 その後、ラマルクス主義はダーウィニズムの支持者によって厳しく批判されたが、同時に新ラマルクス主義のさまざまな方向からの支持も得られた。

新ラマルクス主義は、後半に生じた進化論の教えにおける一連の異質な概念です。 19世紀 ラマルクス主義の特定の規定の発展に関連して。 非ハノラマルクス主義は、進化における主導的な役割を環境条件に帰した。 オルソラマルシズムは、進化の直接的な性質をあらかじめ決定する生物の内部特性に発展の主な理由があると考えました。 サイコ・ラマルキズムは、進化の主な源は生物の意識的な意志的行為であると考えました。 これらすべての概念に共通しているのは、獲得された形質の継承を認識し、自然選択の形成的役割を否定していることです。

ノモジェネシス (ギリシャ語の nomos - 法則と...生成に由来) は、環境の影響に還元できない、内部的にプログラムされた特定のパターンに従って発生するプロセスとしての生物学的進化の概念です。

多形形態症は、生物における進化的変化の方法であり、成体の段階が完全に失われ、それに対応して個体発生が短縮され、最後の段階が以前は幼虫であった段階になるという特徴があります。

プレフォーム主義(ラテン語のpraeformo - I preformに由来)は、胚の発育とそこから発達する生物の特徴を事前に決定する物質構造の生殖細胞の存在に関する学説です。 それは17世紀から18世紀に支配的であったものに基づいて生まれました。 予備形成に関する考え。それによると、形成された生物は卵子(卵学者)または精子(動物学者)の中で予備的に形成されると考えられています。 現代の器質的発生理論では、あらかじめ形成された構造 (DNA など) を考慮し、発生のエピジェネティックな要因も考慮に入れています。

大災害理論(カタストロフィズム)(ギリシャ語のカタストロフィ - 回転、革命に由来)は、地球の歴史の中で周期的に繰り返される出来事、岩石の主な水平方向の発生、地表の起伏、および地質の起伏を突然変化させるという地質学的概念です。すべての生き物を滅ぼすこと。 1812 年にフランスの科学者 J. キュヴィエによって、地層で観察される動植物の変化を説明するために提案されました。 19 世紀の終わりまでに、カタストロフ理論はその重要性を失いました。

断続的平衡理論 (時限主義) は、種分化の連続的な性質とミクロ進化とマクロ進化のメカニズムの統一に関する考えに向けられた進化論の概念です。

催奇形性とは、非遺伝性変化(外部要因の有害な影響によって引き起こされる胎児発育のさまざまな障害 - 催奇形性物質)と遺伝(遺伝子)変化 - 突然変異の両方の結果として奇形(奇形)が発生することです。

変容主義は、有機的な形態の変化と変容、ある生物の他の生物からの起源という考えです。 「変容主義」という用語は、主にダーウィン以前の哲学者や博物学者(J. L. ブッフォン、E. J. サンティレールなど)による生きた自然の発展に関する見解を特徴付けるために使用されます。

エピジェネシスとは、胚の発生過程において、受精卵の構造のない物質から器官や胚の一部の新しい形成が徐々に一貫して起こるという学説です。 エピジェネティックな考え方は、主に 17 世紀から 18 世紀に発展しました。 (W.ハーヴェイ、J.ブッフォン、そして特にK.F.ウルフ)事前形成主義との戦い。 細胞学の成功と遺伝学の出現により、生物の発生は遺伝情報を含む生殖細胞の微細構造によって決定されることが明らかになりました。

進化論 (ダーウィニズム) は、ソ連時代に独断的な見解が優勢だった結果、遺伝学と同じ程度の被害を受けた生物学の分野です。 ソ連では、ダーウィン主義と進化論に関する少数の解説書が出版されましたが、西側では、ダーウィンの規定を検証するために慎重な実験が行われ、オリジナルの解説書が出版されました。

19世紀にダーウィン主義の教義をテストするための実験により、ダーウィンの進化のメカニズムの正しさが確認されました。 ダーウィニズムが理論になった。 この理論はよく開発され、実験的にテストされ、確認されています。 常に改善されており、発見された事実に対応し、それらを十分に説明しています。

現代の進化論は、生物学的複合体のあらゆる科学に基づいた総合的な科学です。 現代の進化論は、生命の起源、生きた自然における多様性の出現、生物における適応と便宜、人間の出現、品種と品種の出現に関するダーウィンの教えに基づいています。 現代のダーウィニズムは、総合的な進化論であるネオ・ダーウィニズムと呼ばれることがあります。 進化の過程を研究する科学を有機世界進化論と呼ぶのがより正確です。

今日の生物学は、物質の生物学的運動形態の本質とパターンを研究する、複雑で非常に差別化された科学です。 個々の生物科学は、研究対象も研究対象範囲も異なります。 特殊科学によって研究される多くの問題は一般的な生物学的重要性を持っていますが、進化論であるダーウィニズムに代わる科学はありません。 他の科学と同様、進化論にも独自の研究対象と主題、独自の研究方法、独自の目標と目的があります。 進化論の研究対象:生物、集団、種。 進化論の研究対象:生きた自然の進化の過程。

進化論の目的:地球上の生命の起源の問題の研究、進化の原因の解明、生物の歴史的発展パターンの決定、生物自然界の発展の研究、起源と進化の研究人類の進化、微進化プロセスの予測、微進化プロセスの科学的制御方法の開発

進化論の重要性

進化論は有機進化の科学です。 これは生物学の理論的基礎を表しており、現代生物学は進化論を指導原理としています。 「進化という観点からでなければ、生物学において意味を成すものは何もない」(ドブジャンスキー)。 エルンスト・マイヤー: 「進化論が組織原理として機能しない生物学の分野はありません。」

進化論のおかげで、生物学は事実の宝庫から、現象間の因果関係を理解できる真の科学に変わりました。

進化論は選択の基礎です。 典型的な例は、ケナガイタチ (Mustela putorius) などの種の家畜化と、その家畜化された形態であるフェレットの出現です。 医療問題の解決にも広く使用されています。

進化論は、人々が環境活動を組織し実行する際に、自然界のプロセスを理解するために重要です。 人間の活動によって引き起こされた人間を取り巻く自然の急速な変化は、地球上の生命そのものの保存の問題を引き起こしています。 自然システムを開発するためのあらゆる手段は、生態学的正当化に先立って行われなければならないことがわかった今、人類は、自然物体や自然プロセス(ビオトープの変化、バイオセノーゼ、バイオセノーシスの組成の変化、集団の遺伝子プールの変化)。 微小進化の過程の研究により、最小集団サイズの重要性が明らかになりました。 集団内の個体数を一定の最小数以下に維持すると、必然的に近親交配による個体群の絶滅につながることが判明しました。

進化論は、生物の農薬に対する耐性の原因を理解する上で重要です。

生物の進化に関する現代の理解により、新しい品種や品種を作成するための遺伝子選択作業を改善することができます。

進化論の教えの本質は、次の基本原則にあります。

1. 地球上に生息するあらゆる種類の生き物は、誰かによって創造されたわけではありません。

2. 自然に発生した有機的な形態は、環境条件に応じてゆっくりと徐々に変化し、改良されました。

3. 自然界における種の変容は、遺伝や変動性、自然界で常に起こる自然選択などの生物の特性に基づいています。 自然選択は、生物同士、および無生物の要素との複雑な相互作用を通じて起こります。 ダーウィンはこの関係を生存闘争と呼びました。

4. 進化の結果、生物の生活条件への適応性と自然界の種の多様性が生まれました。

用語集

アダプティブゾーン- 環境資源の主な利用方法が類似している種が占める、特定の種類の生息地 (海、陸地など) に限定された一連の生態学的ニッチ。

適応性- ゆっくりと変化する環境で生き残るために遺伝的に決定された系統の能力。

追加継承モデル- 量的形質の値が個々の遺伝子の寄与の合計によって決定されるモデル。

アレル- 1 つのペン (軌跡) の代替状態のいずれか。

アロメトリック成長- 身体の個々の部分の不均衡な成長。

両親媒性- 異なる種に由来する 2 つの二倍体の染色体セットを持つ生物。

アナボリア-A.Nさんによると セベルツォフは、器官の個体発生発達の最終段階に新しい段階を追加しました。

種のバイオマス (人口) - 種のすべての個体の総質量(人口)。

ビュー- 遺伝子プールが遺伝子流動によって結合されている集団。 遺伝子座の対立遺伝子の種内多様性は比較的小さいため、同じ種の個体は環境に対して同様の要件を持ち、通常は表現型が類似し、繁殖力のある子孫を生み出します。

種分化- ある種(古い種)から別の種(新しい種)への変化。その中で子孫の種は隣接する生態学的ニッチに移動します。 このプロセスは通常、個体の表現型の顕著な変化と、新種と旧種の代表者間の生殖的隔離の出現と関連しています。

配偶子- 体細胞と比較して半分の染色体セットを持つ男性または女性の生殖細胞。

遺伝子- 身体に 1 つの分子 (基本) 機能を与える遺伝的要因。

遺伝的複雑さ(構造) - 作動構造の発達プログラムに関与する遺伝子の数。

遺伝的負荷- 次世代の保因者の割合を減少させる対立遺伝子の遺伝子プールの存在による集団の適応度の低下。

遺伝子の流れ- 個体またはその配偶子の移動による、種の範囲を越えた対立遺伝子の移動。

ゲノム- 生物の遺伝子のセット。

遺伝子型- ゲノムの遺伝子 (対立遺伝子) の特定の組み合わせ。

遺伝子プール- 集団内に存在するすべてのゲノム遺伝子対立遺伝子の合計。

ハウスキーピング遺伝子- あらゆる種類の細胞で起こる生化学的プロセスを制御する遺伝子。

細胞間相互作用の遺伝子- 体全体に必要な生成物(ホルモンなど)の合成を制御する遺伝子。

ヘテロ接合体- 1 つの遺伝子 (遺伝子座) の 2 つの異なる対立遺伝子を持つ個体。

ホモ接合体- 1 つの遺伝子座に 2 つの同一の対立遺伝子を持つ個体。

相同臓器- 共通の進化的起源が証明されている器官。

ドライビングセレクション- 自然選択。生物の何らかの特性を特定の方向に変化させる突然変異を好みます。

ダイナミックな進行- 人口バイオマス単位ごとの環境エネルギー消費率の増加に伴う進歩。

遺伝的漂流- 配偶子プールからの有限数の接合子の形成のランダムな性質による、集団の遺伝子プールにおける対立遺伝子頻度の変化。

受精卵- 受精卵は雄と雌の配偶子の融合の産物であり、多細胞生物の個体発生の初期段階です。

近親交配-近親交配。 すべての遺伝子座における対立遺伝子の多様性の減少につながります。

細胞分化- ゲノムの遺伝子の一部の不可逆的な不活性化に基づく細胞の安定状態。

分岐生成- 系統の分岐。

クローン- 1人の創始者個人の無性生殖の結果として生じた生物の集合体。

定量的特性- 連続的な変動の性質を持つ測定された特性。

クロスオーバー- 染色体の相同領域の交換。

クロスオーバー組み換え- 交叉による減数分裂中の親対立遺伝子の再配置。

致死- 保因者の適応度を一桁以上低下させる突然変異(通常はホモ接合状態)。

アンモノイドの葉状線(縫合糸)- 横隔壁とシェルの内壁との融合線。

マクロ進化- 何百万年にもわたって進行し、種のランク(属、科など)を超える分類群の形成につながる進化のプロセス。

減数分裂- 各遺伝子の 1 つの対立遺伝子変異体のみが 1 つの配偶子に入るようにする細胞分裂のメカニズム。

微小進化- 集団内で起こる進化のプロセス。主に対立遺伝子頻度の変化に帰着します。

選抜の動員- 系統間で作用する選択。形質の移動性を高めることを目的としており、この形質の選択を推進する反復作用の結果。

可動性- 特定の圧力の指示された選択の影響下での、作動構造の力の進化的変化の最大速度。

修飾の変動性- 非遺伝性の形態の変動。

形態生理学的進歩 (アロモルフォシス) - A.Nによると。 セベルツォフは、機能の強化に伴い身体の形態的分化の程度を高め、それが全体的な生命エネルギーのレベルの増加につながります。

代謝力- 個人によるエネルギー消費率。

働く構造の力- 最大負荷時に単位時間当たりに実行される仕事量。 作業構造が能動的な作業を実行しない場合、電力は外部要因または内部要因からの最大負荷のバランスをとる能力であると考えられます。

乗法継承モデル- 量的形質の値が個々の遺伝子の寄与の産物であると仮定するモデル。

突然変異- 遺伝物質の遺伝的変化。

遺伝性- 集団の表現型の変動性全体(分散)における遺伝的要素の割合。

中立対立遺伝子- 自然選択によって「区別されない」対立遺伝子。

整形- 生物の進化は仮説的な内部要因の影響下で特定の方向に進むという反ダーウィン主義の概念。

直交選択- 進化のほとんどの状況で役立つ形質を開発することを目的とした選択。

主な機能- 生物学的システムの無期限の存続を保証する最小限の機能セット。 これらには、送達、除去、恒常性、保護、生殖の機能が含まれます。

浄化の選択- 自然選択。集団の遺伝子プールから有害な対立遺伝子を排除することを目的としています。

パンミクシア- 集団内の任意の 2 人の個体間で交差する可能性をもたらす状況。

多遺伝子変異- 外部環境の影響に匹敵する、量的形質の値に弱い影響を与える突然変異。

人口- 遺伝子の流れを弱める障壁によって、同じ種の他の集団から分離された、ある種の個体の集合体。

バーグマンの法則- 恒温動物では、その種の生息範囲のより寒い地域では体が大きくなる傾向があります。

コップルール- マクロ進化の傾向 増加体のサイズ。

最大限の適応性の原則- 生物の組織化、有利な突然変異の最大の固定率の確保。

シンモルフォシスの原理- 動作していない構造物の出力が、最大荷重下で人体が必要とするレベルを超えることを示します。

作業構造- 環境のエネルギーと物質を人口のバイオマスに変換するプロセスの発生を促進する体の構造。

総合進化論- ダーウィニズム、古典遺伝学、生態学、集団遺伝学、古生物学などの生物学分野の成果に基づく進化論。

パドルラインの複雑さ(アンモノイド) - 葉状線の曲率の程度。軟体動物の殻管の断面の輪郭の長さとこの線の長さの比の対数として定義されます。

ソマティック- 個人の身体に関係するが、その配偶子には関係しない。

特殊構造遺伝子- 作動構造の力を高めるための選択の影響下で大進化の間に蓄積された遺伝子。

縫合(cm。 アンモノイドの葉状系統).

クラッチ- 1 つの染色体 (1 つの連鎖グループ) 上の遺伝子の位置。 遺伝子間の連鎖の強さは、遺伝子間の交差の確率に反比例します。

タグモシス- 節足動物における身体部分の形態学的および機能的分化。

断続平衡理論- 種分化を、長期間の停滞と交互に起こる比較的短い(地質学的スケールでの)プロセスとして見る。

うっ滞- 個体の形態が変化しないことを特徴とする、種の存在の段階。

表現型- 遺伝子型と外部環境との相互作用の過程で形成される、個人のすべての特徴と特性の全体。

系統群- 共通の祖先から派生した階層的に組織された系統のグループ。

系統- 祖先と子孫の関係によって関連付けられた種の連鎖。

系統的種分化- 系統の分岐を伴わない、ある種から別の種への変換。

染色体- 細胞小器官であり、その基礎となるのは単一分子の DNA - 遺伝情報の物質的伝達体です。

きれいなライン- 遺伝的にほぼ同一である関連する個人のグループ。 ほとんどの遺伝子がホモ接合です。

生態的地位- 種が無期限に長く存続するために必要な一連の環境パラメータ。

表現(遺伝子) - 個体の表現型に対する遺伝子活性の反映。

胚誘導- 異なる種類の近くの細胞からの分子信号の影響下で、胚細胞のグループを新しい発生経路に切り替える。

エネルギーの進歩- 個人の総代謝力の増加に伴う進歩。

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この辞書に記載されている用語の定義は、科学的な観点から必ずしも完全に正確で厳密であるとは限りませんが、人気のある本としては十分な正確性があります。 生物学的概念に厳密な定義を与えることは、非常にありがたい仕事です。 どんなにねじ曲げても、どの定義にも不正確さや例外は存在します。生物学研究の対象はあまりにも複雑で多様です。


アバイオジェニック(プロセス)- 生物と関係がなく、生物の参加なしに行われる、

生物発生- 自然の発展過程(化学進化)の結果としての無生物からの生命の起源。

独立栄養生物- 無機炭素を有機化合物に変換できる、つまり炭素固定を実行できる生物。 第 2 章、95 ページ。

適応- デバイス。 この用語は 2 つの意味で使用されます。 1. 適応的な意味を持つ器官、標識、性質: 「厚い毛皮 - 寒い気候への適応」。 2. そのような特徴を獲得するプロセス:「寒い気候に適応する間に、動物は厚い毛皮を獲得しました。」 私たちが適応特性について話しているのではなく、その獲得プロセスについて話していることを強調したいとき、彼らは時々「適応形成」という用語を使用します。

対立遺伝子- 遺伝子変異体。 集団内では、各遺伝子が多数の異なる対立遺伝子として存在する可能性があります。 一倍体生物では、各遺伝子は単一コピーで存在します。つまり、特定の遺伝子に対して対立遺伝子は 1 つだけ存在します。 二倍体生物では、各遺伝子は 2 つのコピーで存在します。 遺伝子の両方のコピーが同じ対立遺伝子である場合、その生物はその遺伝子に関してホモ接合であると言われます。 2 つのコピーが異なる場合、つまり、異なる対立遺伝子を表す場合、その生物はヘテロ接合性と呼ばれます。

嫌気性菌- 酸素を必要とせず、無酸素条件で生きる生物。

抗原- 異物、通常はタンパク質または炭水化物であり、動物の体内に導入されると、この抗原を認識して結合できる特異的な抗体の出現を引き起こします。

アンチコドン- トランスファー RNA 分子内の 3 つのヌクレオチド (トリプレット)。メッセンジャー RNA の任意のコドンに相補的です (「遺伝子コード」を参照)。 翻訳(タンパク質合成)中、特定のアミノ酸を運ぶ転移 RNA は、そのアンチコドンを mRNA のコドンに交互に結合します。 特殊な酵素は、tRNA 分子によってもたらされた次のアミノ酸を合成されたタンパク質分子に結合します。 これは、遺伝暗号がどのように読まれるか、または mRNA のヌクレオチド配列がタンパク質分子のアミノ酸配列に翻訳される方法です。 第 1 章、59、61 ページ。

抗体- 特定の細菌、ウイルスのほか、あらゆる外来タンパク質や多くの炭水化物を認識し、それらに結合する保護タンパク質。これにより、病原体自体や病原体が分泌する毒素の中和につながります。 抗体が認識する分子を「抗原」といいます。 第7章、386ページ。

アロモルフォシス- 「進歩的」な性質の大きな進化的変化。 I. I. シュマルハウゼンの定義によれば、アロモルフォシスは「組織の複雑化と生命活動の増加に伴う生活条件の拡大」です。 ページ 309.

古細菌- 生きた自然界の 3 つのスーパー王国 (細菌や真核生物と並ぶ) の 1 つ。 細菌と一緒に原核生物のグループを形成します。 見た目もライフスタイルも細菌に似ています。 それらは、遺伝子のヌクレオチド配列、細胞膜の構造、リボソーム、必須酵素などの分子レベルで後者とは異なります。それらは、極端な生息地(地下深く、非常に熱水のある水源)でよく見られます。 第 2 章、94 ページ。

ATP- アデノシン三リン酸、生きた細胞の主要な「エネルギー分子」。 これは、3 つのリン酸が結合したヌクレオチド アデノシンです。 リン酸の 1 つが分離されると、ATP が ADP (アデノシン二リン酸) に変換され、細胞が特定の有用な「仕事」に使用できるエネルギーが放出されます。 ADPからATPを合成するにはエネルギーを消費する必要があります。 ATPの合成に必要なこのエネルギーの生成は、細胞が直面する主要な「重要な仕事」の1つです。 第 1 章、56、66 ページ。

ATP合成酵素- 1 つまたは別のタイプのエネルギーを使用して ADP とリン酸塩から ATP を合成するさまざまな酵素 - たとえば、酸化還元反応中に放出される化学結合のエネルギー、または細胞膜上の電気化学ポテンシャルのエネルギー(イオンの濃度の違いによる)膜の両側)に電位差が形成され、細胞はこれを利用して ATP を合成します。 ページ 93.

好気性菌- 生きるために酸素を必要とする生物

細菌- 生きた自然の 3 つの超王国 (古細菌および真核生物と並ぶ) の 1 つ。 古細菌とともに原核生物のグループを形成します。 第 2 章、94 ページ。

リス- 生体高分子。その分子は多数の連続的に接続されたアミノ酸の鎖です。 タンパク質の化学的性質は、その一次構造、つまりアミノ酸の配列によって決まります。 この配列は DNA 分子内にコードされており、各アミノ酸はトリプレット、つまりコドンを構成する 3 つのヌクレオチドによってコードされています。 タンパク質の特性については、第 4 章、205 ページを参照してください。

割球- 発生の初期段階にある胚細胞。 それらは、動物の接合子(受精卵)の断片化の結果として形成されます。 第 5 章、280 ~ 284 ページ。

配偶子- 性細胞。 たとえば、精子や卵子です。 配偶子は一倍体です(単一セットの染色体を含みます)。 2 つの生殖細胞の融合 (受精) の結果として、二倍体細胞、つまり接合子が形成されますが、一倍体細胞には単一セットの染色体が含まれています。 動物の生活環では、一倍体期は生殖細胞 (配偶子 - 卵と精子) によって表されます。 2つの生殖細胞の融合(受精)の結果、二倍体細胞、つまり接合子が形成されます。 一倍体細胞は、二倍体細胞の還元分裂 (減数分裂) の結果として、または別の半数体細胞の正常な分裂の結果として形成されます。

遺伝子- (遺伝暗号を使用して) タンパク質または機能的な RNA 分子をコードする DNA (または RNA) のセクション。 遺伝子は通常、コーディング領域と非コーディング領域で構成されます。 非コード領域は、調節機能 (プロモーター、転写因子の結合部位など) を実行できます。 どのような状況下で、どのような強度で特定の遺伝子が機能するか(転写されるか)は、彼らに依存します。

遺伝コード- すべての生物に普遍的な方法で、タンパク質分子の一次構造 (アミノ酸の配列) が DNA (または RNA) 分子に「コード化」されます。 各アミノ酸は 3 つのヌクレオチド (コドン、またはトリプレット) によってコードされます。 DNA にはヌクレオチドが 4 つしかないため、64 個の異なるトリプレットを形成できます。 タンパク質にはアミノ酸が 20 個しかないため、遺伝暗号は「冗長」です。多くのアミノ酸は 1 つではなく、いくつかの交換可能なコドンによってコードされています。 遺伝情報の読み取りは、転写と翻訳の 2 つの段階で行われます。 ページ 77.

標準的な遺伝暗号

DNA 塩基 (RNA) A - アデニン A アデニン、T - チミン T チミン、(U - ウラシル U ウラシル)、G - グアニン G グアニン、C - シトシン C シトシン

アミノ酸



ゲノム- 現在、この用語は通常、特定の細胞内に存在し、親細胞から「受け継いだ」すべての DNA 分子の全体として理解されています。 当初、この用語は、特定の生物種に特徴的なすべての遺伝子の全体を指すために提案されました。 DNA の構造や遺伝暗号がまだ解読されておらず、「遺伝子」そのものに加えて、染色体に多くの非コード領域が含まれていることも誰も知らなかった時代です。 多細胞生物のゲノム (たとえば、ヒトゲノム) について話すとき、私たちは生殖細胞または受精卵に特徴的なゲノムを意味します。 多細胞生物の体細胞では、ゲノムが変化する可能性があるため、生殖細胞の場合とまったく同じではありません。 RNA ウイルスでは、ゲノムは DNA からではなく RNA から「作られ」ます。

遺伝子型- 身体が両親から受け取る一連の遺伝情報。 言い換えれば、ゲノムに含まれるすべての遺伝情報の総体です。 通常、遺伝子型とは、DNA 分子のヌクレオチド配列の形で記録された情報のみを指します。 遺伝情報の一部は他の方法(たとえば、RNA分子、細胞質タンパク質、DNAのエピジェネティック修飾の形)で子孫に伝達されますが、通常、これらすべては「遺伝子型」の概念には含まれません。

ヘルマ- 生物の「生成」部分で、その遺伝物質を子孫に伝達します。 動物では、これらは生殖細胞とその前駆体です。 「ソーマ」も参照。 第 4 章のプロット「多細胞性の出現は詐欺師によって妨げられている」、225 頁。

ヘテロ接合性- 特定の遺伝子の 2 つの異なる対立遺伝子変異体を持つ (対立遺伝子を参照)、

従属栄養生物- 既成の有機物を餌とし、無機炭素を有機化合物に変換できない生物。 それらは本質的に独立栄養生物の寄生虫であり、それらが生成する有機化合物に完全に依存しています。 第 2 章、95 ページ。

体細胞超突然変異- 体細胞のゲノムの特定の部分への多数の変化(突然変異)の導入。 これは、「試行錯誤」法を使用して特定の特性を持つ新しい遺伝子を作成するために、特殊なタンパク質によって実行されます。 たとえば、このようにして、獲得免疫の発達中に新しい防御タンパク質である抗体の遺伝子が作成されます。 第7章、388ページ。

ホモ接合性- 特定の遺伝子の 2 つの同一の対立遺伝子変異体を持つ (対立遺伝子を参照)。

水平遺伝子交換(水平転移)- 生物間の遺伝物質の交換(親から子への通常の遺伝子の垂直伝達とは対照的)。 原核生物と単細胞真核生物(原生生物)に広く分布しています。 多細胞真核生物ではあまり一般的ではありませんが、重要な役割も果たしています。 第 8 章、セクション「水平的遺伝子交換」、420 ​​ページ。

漸進的進化- 徐々に、小さな変更を選択していきます。 「段階的に、それとも断続的に?」のセクションを参照してください。 第 6 章、357 ページに記載されています。

発散- 進化の過程における種(または特性)の分岐。 第8章、428ページ。

二倍体- 二重セットの染色体を含む。 二倍体細胞は、別の二倍体細胞の分裂(有糸分裂)、または 2 つの一倍体性細胞の融合(受精)によって形成されます。

DNA- 生体高分子。その分子は多数の連続的に接続されたデオキシリボヌクレオチドの鎖です(第 1 章の補足「DNA と RNA - 遺伝情報の番人」を参照)。 通常、DNA の 2 つの相補鎖が結合して二重らせんを形成します。

DNAポリメラーゼ- DNA 分子の複製 (コピー、再生) を実行する酵素。 ページ 78.

ドメイン- タンパク質分子の機能部分(ブロック)。 タンパク質分子には、異なる機能を実行する 1 つ以上の異なるドメインが含まれる場合があります。

受精卵- 2つの一倍体生殖細胞の融合から形成される二倍体細胞。 たとえば、受精卵、重要なヌクレオチド置換と重要でないヌクレオチド置換 - 知られているように、タンパク質分子内の各アミノ酸は、DNA 分子内の 3 つのヌクレオチドによってコードされています。 しかし、タンパク質の構築に使用されるアミノ酸は 20 個だけですが、トリプレット (3 つのヌクレオチドの組み合わせ) は 64 通り存在するため、遺伝暗号は「冗長」であると言われています。 その結果、ほとんどのアミノ酸は 1 つではなく、いくつかの異なるトリプレットによってコードされます。 このため、遺伝子のコード部分における一部のヌクレオチド置換は、タンパク質のアミノ酸変化を引き起こしません (遺伝暗号を参照)。 このような置換は重要ではない、または同義と呼ばれます。

免疫グロブリン- 主な機能が他の分子の特異的認識と結合であるタンパク質の大きなグループ (スーパーファミリー)。 このグループには、特に抗体が含まれます。 免疫グロブリン スーパーファミリーのタンパク質は、免疫系だけでなく、細胞間相互作用、多細胞生物の完全性の維持、個体の発達などにおいても重要な役割を果たします。第 9 章、セクション「相互認識」、p. 488。

ゲノムのインプリンティング- DNAの一次構造(ヌクレオチド配列)を変えることなく、特にヌクレオチドのメチル化による遺伝物質の修飾。 それは特定の遺伝子の活性の変化を引き起こし、その結果、遺伝子型は変化せずに表現型の遺伝的変化を引き起こす可能性があります。 第8章、458ページ。

阻害剤- あらゆる化学的(生化学的、生物学的)プロセスを停止(減速、抑制)する物質。

イントロン- 遺伝子への非コード挿入。 真核生物の遺伝子には豊富にありますが、原核生物の遺伝子にはまれです。 転写中に、イントロンを含む遺伝子全体が読み取られます。 結果として生じる「未成熟」メッセンジャー RNA はスプライシング (「切断」) を受け、その間にイントロンが除去されます (p.153)。

進化の疎通化- 可能な(「許可された」)進化的変換の数が制限されており、進化に部分的な予測可能性が与えられます。 第 4 章、213 ページの「進化の道筋は分子レベルであらかじめ決定されている」の記事を参照してください。

コドン- 1つのアミノ酸をコードする3つのヌクレオチドの配列(遺伝暗号を参照)、

相補性- DNA および RNA を構成するヌクレオチドが、DNA または RNA の別の (反対側の) 鎖の特定の (相補的) ヌクレオチドにのみ結合するという性質。 ヌクレオチド A は T (RNA の場合は U) に結合し、G は C に結合します。相補性の特性は、DNA と RNA の複製 (コピー)、転写、翻訳などのプロセスの基礎となります。補足記事「DNA と RNA は第 1 章、第 7 章、374 ページの「保護者の遺伝情報」。

遺伝子変換- ある対立遺伝子を別の対立遺伝子に変換する、遺伝子 (そのヌクレオチド配列) の標的を絞った変化。 それは、例えば、遺伝子セクションを他の同様のセクションに置き換えることによって、または遺伝子断片を組み換えることによって実行することができる。 ページ 390。

活用- 原核生物と繊毛虫における独特の性的プロセス。 2 つの単細胞生物が結合し、遺伝物質を交換し、分岐します。 第 7 章のセクション「繊毛虫における制御されたゲノム再構成」。 ページ 392.

創造論- 神による生き物の創造に対する信仰。 創造論には多くのバージョンがありますが、ほとんどすべてが進化という事実の否定という 1 つの点で同意しています。 「科学的」であると主張するバージョンもありますが、実際には、特に検証可能な結果が欠如しているため、創造論は科学理論ではありません。 創造論に関する詳細かつ非常に正確な情報は、ロシア語のウィキペディアの「創​​造論」の記事に記載されています: http://ru.wikipedia.org/wiki/。

減数分裂- 真核細胞の「還元分裂」。その結果、染色体の数が半分になります。 二倍体の親細胞(二重セットの染色体を持つ)から、単一セットの染色体を持つ 4 つの一倍体細胞が得られます。 動物では、このようにして生殖細胞、つまり卵子と精子が形成されます。 ページ 95、216。

膜(細胞または血漿)- 生きた細胞を取り囲む半透膜。 すべての生き物の膜は、脂質 (脂肪) のクラスの 2 層の分子に基づいていますが、これらの脂質は異なる場合があります。 細菌および真核生物では、膜脂質はグリセロールと脂肪酸のエステルであり、古細菌ではグリセロールとテルペノイドアルコールのエステルです。 ページ 67.

代謝-代謝。 体内で起こるすべての化学プロセスの全体

メタゲノム解析- 生物(ほとんどの場合微生物)の多様性を研究する方法。 彼らは、あらゆる環境(海水であれ人間の腸の内容物であれ)からサンプルを採取し、そこからすべての DNA を抽出して配列決定(ヌクレオチド配列を決定)します。 これらのヌクレオチド配列は、利用可能な遺伝子データ バンクを使用してサンプル中にどの微生物が存在するかを決定するために使用されます。 第 3 章、171 ページの「腸内細菌叢が人を「スーパーオーガニック」に変える」の記事を参照してください。

メタン生成菌- 生命活動の最終生成物としてメタン (CH 4) を放出する化学独立栄養性原核生物 (古細菌)。 第 2 章、101 ページ。

DNAメチル化- DNA 分子内のいくつかのヌクレオチドへのメチル基 (-CH 3) の結合。特殊な酵素 DNA メチルトランスフェラーゼによって実行されます。 特に、遺伝子活性を調節する方法の 1 つとして使用されます。 第 7 章、399 ページ。第 8 章、457 ページ。

有糸分裂- 真核細胞の分裂。その結果、1 つの親細胞から、親と同じ数の染色体を持つ 2 つの娘細胞が得られます。 たとえば、二倍体細胞の有糸分裂により、2 つの二倍体細胞が形成されます。 ページ 216.

ミトコンドリア- 酸素呼吸を担う真核細胞の細胞小器官。 それらは、アルファプロテオバクテリアのグループに属する共生原核生物の直接の子孫です。 第3章。

モバイル遺伝要素 (MGE)- ゲノム内を移動できる DNA の断片。 これらには、トランスポゾンとレトロトランスポゾンが含まれます。 第 8 章、セクション「ウイルスとモバイル遺伝要素」、438 ページ。

修正(適応)- 変化しないゲノムで起こる、細胞または多細胞生物の構造の(適応的、つまり適応的、有用な)変化。 (適応的)修飾の基礎は遺伝子機能の調節です。特定の外部刺激(シグナル)に応答して、一部の遺伝子はより強く働き(発現)始め、他の遺伝子はより弱く働き始めます。 ページ 241-253。

修正の変動性- 突然変異ではなく、改変(適応を含む)に基づいた、細胞または多細胞生物の構造の変化。 そのような変化に基づいて生じる個体の多様性、形態学(生物の形、構造、構造、および上記すべてを研究する生物学の分野)、

突然変異- DNA 分子 (RNA を含むウイルスの場合は RNA) 内のヌクレオチドの配列の変化。 突然変異は、複製エラー、可動性の遺伝要素の移動、ハード放射線、化学活性物質への曝露など、さまざまな理由で発生します。また、たとえば、生命活動中に新しい保護タンパク質の遺伝子が形成される際など、「標的を絞った」突然変異のメカニズムもあります。免疫反応。 第 7 章、373 ページ。

ホメオティック突然変異- 遺伝的変化。その結果、体の一部の部分の特性が他の部分に現れます。 ホメオティック突然変異は、発達の主要な調節因子である遺伝子の変化に基づいています。 -遺伝子。 たとえば、ハエは腹部の通常存在しない部分に脚が生えたり、胸部の後部に余分な羽が生えたりすることがあります。 ホメオティック突然変異は人間でも時々発生します(たとえば、首に余分な耳が1対あるなど)。 家畜ヤギの一部の品種では、そのような「余分な耳」が標準となっています。 ページ 355.

マクロミューゲーション- 生物の構造を大きく変化させる重大な突然変異で、(仮説上)即座に別の種に変化する可能性があります。 第 6 章の「徐々にまたは断続的に」を参照してください。 ページ 357.

突然変異誘発- 突然変異の出現。

ヌクレオチド- RNA (リボヌクレオチド) および DNA (デオキシリボヌクレオチド) 分子の構成要素、モノマー、「構成要素」。 各ヌクレオチドは 3 つの部分から構成されます。 それらの最初のものはリン酸(リン酸塩)です。これは地球の地殻や海洋に非常に豊富に存在する無機物質です。 2 番目はシュガー リボース (RNA) またはデオキシリボース (DNA) です。 3つ目は窒素塩基です。 RNA には 4 つの窒素塩基、A (アデニン)、U (ウラシル)、G (グアニン)、C (シトシン) が含まれています。 したがって、リボヌクレオチドにはアデノシン、ウリジン、グアノシン、シチジンの 4 種類があります。 DNA には 4 つの窒素塩基も含まれています。 ウラシルの代わりにチミン (T) が使用されます。 他の 3 つの塩基は RNA と同じです。 第 1 章、56、75 ページ。

個体発生- 体の個々の発達。 たとえば、受精卵からの多細胞動物の発生。 第 5 章を参照してください。

ペプチド- これは通常、短い分子(少数のアミノ酸で構成される)を持つタンパク質に与えられる名前です。

色素体- 光合成を担う植物細胞の細胞小器官。 彼らは共生シアノバクテリアの子孫です。 第 3 章、144 ページ。

多態性- さまざまなオプション。 たとえば、集団内の遺伝子変異体 (対立遺伝子) は多様である可能性があり、その場合、それらは多型遺伝子と呼ばれます。 何らかの形態学的特徴 (色など) の変形 - それらは多態性の特徴について話します。 「多型種」という表現は、種を構成する個体が同じではなく、多様であることを意味します。 存在するすべての種は多型性を持っていますが、多型性の程度は異なる場合があります。

倍数体- 1 つの細胞内に多数の染色体セットが含まれる (一倍体および二倍体も参照)、

原核生物- 細胞核を持たない生物。 それらのゲノムは細胞の内部環境 (細胞質) に直接位置し、通常は単一の環状 DNA 分子 (環状染色体) の形をとります。 原核生物には真の有性生殖はありません。より正確に言えば、その生活環には生殖細胞の形成と、それらが二重セットの染色体を持つ細胞(接合子)に融合する段階がありません。 原核生物には、ミトコンドリアと色素体という二重膜に囲まれた細胞内小器官もありません。 原核生物には細菌と古細菌が含まれます。 第 2 章、94 ページ。

プロモーター- 転写が始まる前に酵素RNAポリメラーゼが結合するDNAの部分。 プロモーターは遺伝子の「制御領域」の一部です。 プロモーターのない遺伝子は「読み取る」(転写する)ことができません。 プロモーターの特性によって、遺伝子がいつどのように機能するかが決まります。 ページ 382.

原生動物- 原生生物と同じです。

原生生物- すべての単細胞ユーカロテの総称。

偽遺伝子- 突然変異の結果として機能しなくなった、または最初は「沈黙」している非機能遺伝子 (たとえば、逆転写酵素の活性の結果としてプロモーターなしで形成されたレトロ偽遺伝子)。 ページ 390、455。

時間厳守の進化- 「断続的均衡」の原則に従う。 種の比較的安定した長期間と、短期間の急速な変化が交互に起こります。 「徐々にですか、それとも断続的ですか?」セクションを参照してください。 第 6 章、357 ページに記載されています。

組み換え- DNA (または RNA) 分子間のセクションの交換。 ページ 157、377、387、405、432。

修理- DNA を「修復」し、さまざまな理由で DNA 分子内に発生するあらゆる種類のエラー (突然変異、切断) を修正します。 修復は特別な酵素によって行われます。 第9章、502-504ページ。

レプリケーション- 倍増、複製、コピー。 この用語は通常、DNA 分子をコピーするプロセスに適用されます。 複製の結果、1つの二本鎖DNA分子(「二重らせん」)から、まったく同じものが2つ得られます。 レプリケーション プロセス中にエラー (突然変異) が発生することがあります。 第 7 章、375 ページ。

生殖隔離- 2 つの異なるグループの生物の代表者が交配し、(または) 生殖能力のある子孫を生み出すことが不可能である (または可能性が限られている)。 生殖隔離は種の重要な基準の 1 つと考えられています。 2 つのグループ (集団) の代表者が交配しない場合、これらは異なる種である可能性が高くなります。 これを頻繁かつ意欲的に行い、本格的な子孫を産む場合、それらは同じ種に属します。 ただし、この基準を絶対的なものにすることはできません。

レトロウイルス- 逆転写機構を使用して、ゲノムのコピーを宿主細胞のゲノムに挿入し、それとともに複製する RNA 含有ウイルスのグループ。 レトロトランスポゾンに関連します。 ページ 441-442。

レトロ偽遺伝子- 遺伝子のコード部分と同一のヌクレオチド配列を持つ DNA の部分。通常は不活性で機能せず、逆転写酵素の活性の結果として生じます。 第8章、455ページ。

レトロトランスポゾン- 逆転写を使用して複製する可動性の遺伝要素。 第 8 章のプロット「ウイルスとモバイル要素: 誰が誰から来たのか」、

受容体- 特定の物質(リガンドと呼ばれる)を選択的に認識し、それに結合し、何らかの方法で他のタンパク質や細胞に何が起こったかを「報告」するタンパク質。 通常、受容体タンパク質は細胞膜上に存在し、細胞膜を貫通します。 膜の外側にはタンパク質分子の受容体部分があります。 リガンドを「捕捉」すると、膜の反対側、つまり細胞質に位置する分子の部分の構造が変化します。 この変化により、細胞は化学信号が受信されたことを「認識」します。 第9章「相互承認」セクション。

リボザイム- 細胞内で活発な「仕事」を行うことができる、触媒(酵素)機能を持つRNA分子。 ページ 58.

リボソーム- 翻訳のための分子「機械」(mRNAマトリックス上のタンパク質合成)。 rRNA とリボソームタンパク質から構成されます。 ページ 70.

RNA- リボ核酸、生体高分子。その分子は直列に接続された多くのリボヌクレオチドの鎖です (第 1 章、56 ページの「RNA」のボックスを参照)。 マトリックス (mRNA) - 転写 (遺伝子の読み取り) の結果として形成される RNA。 「未成熟」mRNA にはイントロンやその他の非コード断片が含まれており、これらはスプライシング中に除去されます。 ページ 75、77。

輸送 (tRNA)- 機能性 RNA (リボザイム)。翻訳 (タンパク質合成) 中に遺伝暗号を「読み取る」際に重要な役割を果たします。 必要なアミノ酸をリボソームに運び、タンパク質合成を行います。 アンチコドンを参照してください。 ページ 61.

リボソーム (rRNA)- 機能性 RNA (リボザイム)、リボソームの一部。 翻訳(タンパク質合成)のプロセスにおいて重要な役割を果たします。 ページ 59、70。

RNAポリメラーゼ- マトリックス上で RNA 分子を合成する酵素。 テンプレートは別の RNA または DNA 分子であってもよい。 最初のケースでは RNA 依存性 RNA ポリメラーゼについて説明し、2 番目のケースでは DNA 依存性 RNA ポリメラーゼについて説明します。 第 1 章、セクション「RNA がヘルパーを獲得する」、70 ページ。転写因子結合部位は、転写因子 (TF) であるタンパク質が結合できる DNA の短いセクションです。 TF 結合部位は遺伝子の調節領域に位置します。 TF が異なれば結合部位も異なります。 特異性の程度はさまざまです。厳密に定義されたヌクレオチド配列にのみ結合する TF もあれば、一部のヌクレオチドのみが鍵となるあいまいな「モチーフ」に満足する TF もあります。 第 8 章、セクション「ウイルスとモバイル遺伝要素」、438 ページ。

順序付け- DNA または RNA 分子のヌクレオチド配列の実験的決定。

同所性種分化- 物理的な隔離障壁なしで同じ領域に住んでいる場合、元の種を 2 つ (またはそれ以上) に分ける。 第 6 章、335 ページの「島々の進化は並行する道をたどる」の記事を参照してください。

シナプス、シナプス接触- 神経細胞のプロセスと他の細胞、神経、筋肉などの間の特殊な接触ゾーンで、情報信号の伝達を確保します。

総合進化論 (STE)- ダーウィンの考えと遺伝学の成果を統合した結果、20 世紀半ばに形を成した進化論の体系。 それは進化論の教育の発展における重要な段階を表しています。 一部の遺伝的および進化的パターンは、STE における「破壊不可能な教義」の性格を獲得し、その後、理論に対する多くの変更と明確化が必要になりました。 本書の多くのセクションは、これらの定説の「誤りを暴く」ことに捧げられています。 ページ 16.

ソーマ- 生物の「栄養」部分。通常、生殖中にその遺伝物質を子孫に伝えません。 たとえば、動物では、性細胞を除くすべての細胞が「体細胞」です。 しかし、ナマズは栄養生殖 (植物など) の際に、その遺伝子を子孫に伝えます。 ヘルムも参照。 第4章、プロット「多細胞性の出現は欺瞞者によって阻止される」。 ページ 225.

精母細胞- 成長と成熟の期間中の動物の雄の生殖細胞。 ページ 485.

スプライシング- イントロンが除去される mRNA の転写後処理のプロセス。 その結果、イントロンを持つ「未成熟」mRNA はイントロンを持たない「成熟」mRNA に変換され、すでにタンパク質合成(翻訳)の鋳型として使用できるようになります。 代替スプライシング - 第 9 章、491 ページの同じ名前のボックスを参照してください。

ストロマトライト- 微生物群集の生命活動の結果として形成される層状の鉱物層。 ページ 90、258。

硫酸塩還元剤- 硫酸塩の還元反応により生存する化学合成独立栄養細菌。 これらは硫酸塩と還元剤 (水素分子など) を消費し、還元された硫黄化合物 (硫化水素など) を放出します。 ページ 108-116。

テロメア- 真核生物の染色体の末端部分。 原核生物は線状染色体ではなく環状染色体を持っているため、テロメアがありません。 複製のたびにテロメアは短縮されるため、ライフサイクルの特定の段階で特別なテロメラーゼ酵素の助けを借りてテロメアを修復する必要があります。 一説によると、多細胞生物の生涯におけるテロメアの短縮が老化の原因であるといわれています(いわゆる「老化のテロメア理論」)。 実際には、おそらく老化の原因ははるかに複雑で多様です。 ページ 154.

トランスジェニック(生物)- 遺伝子キメラ、ゲノムに外来遺伝子が挿入された生物。 例えば、糖尿病患者のためのインスリンは、今日、ヒトのインスリン遺伝子を移植されたトランスジェニック細菌、大腸菌によって工業的に大量に生産されている。 ページ 400。

転写- 「遺伝情報の読み取り」、DNA マトリックス上の RNA 合成。 これは、DNA 依存性 RNA ポリメラーゼという酵素によって行われます。 結果として生じる RNA 分子は、後でタンパク質合成 (翻訳) に使用できます。 ページ 77.

逆転写- RNA マトリックス上での DNA 合成。遺伝情報を RNA から DNA に書き換えます。 逆転写酵素によって行われます。 一部のウイルス (レトロウイルス) やレトロトランスポゾンが宿主ゲノムに組み込むために使用するほか、真核生物が染色体末端 (テロメア) を修復するために使用します。 レトロシュードジーンは逆転写によっても形成されます。

転写因子- 任意の遺伝子の発現(活性、転写レベル)を調節するタンパク質。 転写因子は遺伝子の調節領域内の特定のヌクレオチド配列を認識し、それに結合します。 これにより、遺伝子を転写(読み取り)する酵素である RNA ポリメラーゼの働きが促進されたり、逆に複雑になったりします。 第 8 章、「ウイルスと移動性遺伝要素」セクション。 ページ 446.

放送- タンパク質合成。 それは特別な分子「機械」であるリボソームによって実行され、転写の結果として得られるmRNAは「マトリックス」として使用されます。 mRNA の 3 ヌクレオチドごと (コドンを参照) が 1 つのアミノ酸をコードします。 tRNAを使用して、合成されるタンパク質分子にアミノ酸が1つずつ付加されます。 ページ 59.

トランスポゾン- 可動性の遺伝要素。その移動と複製は、逆転写の関与なしにトランスポザーゼ酵素を使用して実行されます。 第8章、445ページ。

表現型- 体の構造、すべての形態学的、生理学的、生化学的およびその他の特性の全体。

酵素- 触媒機能を実行するタンパク質、つまり、ある種の化学反応を実行(触媒)します。 このような性質を持つ RNA 分子はリボザイムと呼ばれます。

炭素固定(CO 2 固定)- 有機化合物の組成に無機炭素(通常、その供給源は二酸化炭素 CO 2 である)を含めること。 第 2 章、102 ページの「最も重要な化学反応」の話を参照してください。

系統発生- 生物のグループ間の家族関係(「誰が誰から来たのか」)とその研究、

光独立栄養生物- 生命に必要なエネルギーを太陽光から得る独立栄養生物。 第 2 章、95 ページ。光合成中の無酸素光独立栄養生物は、酸素ではなく、他の「廃棄物」、ほとんどの場合硫黄または硫酸塩を生成します。 それらは還元された化合物(ほとんどの場合は硫化水素)を必要とします。 第 2 章、95 ページ。酸素性光合成独立栄養生物は、光合成中に酸素を放出します。 還元された硫黄化合物を必要とせず、光合成中に通常の水が「電子供与体」として使用されます。 第 2 章、95 ページ。

化学独立栄養生物- 酸化還元反応から生命に必要なエネルギーを得る独立栄養生物。 第 2 章、95 ページ。

染色体- 折り畳みやパッケージングなどを確実にするさまざまな構造タンパク質と複合体を形成して、遺伝情報を運ぶ DNA 分子。原核生物は通常 1 つの環状染色体を持ち、まれに 2 つの環状染色体を持ちます。さらに、プラスミドと呼ばれる追加の小さな環状染色体を持つことがよくあります。 真核生物は、環状に閉じられていないいくつかの線状染色体を持っています。細胞質は、細胞膜で囲まれた生きた細胞の内部環境です。

エクソン- 遺伝子のコード領域。 真核生物では、ほとんどの遺伝子にはいくつかのエクソンが含まれており、それらの間にイントロンが位置しています。 スプライシング中に、イントロンが未成熟 mRNA から除去され、エクソンが「接着」されます。 第 9 章、セクション「相互承認」、491 ページ。

生態系- 生物とその生息地によって形成され、代謝とエネルギーによって単一の全体に結合された自然の複合体。 たとえば、池や森とそこに住むすべての人々、

遺伝子発現- 遺伝子の「働き」と同じです。 遺伝子が機能しない(転写されない)場合、その遺伝子は発現しないと言われます。 遺伝子から読み取られる mRNA の数が増加すると、発現の増加などと言われます。

風土病の- 特定の場所(エリア)にのみ生息し、

内因性レトロウイルス- レトロウイルスのゲノム。高等生物のゲノムに組み込まれ、他の遺伝子とともに遺伝によって伝達されます。 第 8 章、454 ページ。

エピジェネティックな遺伝- DNA分子のヌクレオチドの配列として記録されるのではなく、他の方法、例えばヌクレオチドのメチル化、細胞内でDNAが「巻き付いている」タンパク質であるヒストンのメチル化およびアセチル化などによって記録される遺伝情報の伝達。 第 8 章、「エピジェ​​ネティック遺伝」セクション。 ページ 457.

真核生物- 生きた自然界の 3 つのスーパー王国 (細菌や古細菌と並ぶ) の 1 つ。 真核生物は、その細胞が核と二重膜に囲まれた細胞小器官を持つ生物です。ミトコンドリアは酸素呼吸の役割を果たし、色素体は光合成の役割を果たします(後者は植物細胞のみに特徴的です)。 ミトコンドリアと色素体は共生細菌の子孫であることが証明されています(第 3 章を参照)。 真核生物には、通常原生動物または原生生物(アメーバ、鞭毛虫、繊毛虫、放散虫など)と呼ばれるさまざまな単細胞形態と、真菌、植物、動物などの多細胞形態が含まれます。 真核生物の生活環では、一倍体と二倍体の段階が交互に起こります。一対の半数体(単一セットの染色体を持つ)生殖細胞が結合し、二倍体(二組の染色体を持つ)細胞、つまり接合子を形成します。 2 つの性細胞のこの融合は受精と呼ばれます。 その後、ある時点で、減数分裂、つまり減数分裂が起こり、その結果、二倍体細胞から 4 つの一倍体細胞が形成されます。 第 2 章、94 ページ。


アレクサンダー・マルコフ 複雑さの誕生

進化論の教育は、生物世界の歴史的発展の原因、推進力、メカニズム、および一般的なパターンを科学するものです。 生物学における進化とは、生物のさまざまなグループの構造と組織レベルの変化を伴い、生物がより効果的に適応し、さまざまな生活条件で存在できるようにする、生物世界の継続的な方向性のある発展です。

進化論の教えは生物学の理論的基礎です。なぜなら、進化論の教えは有機世界の主な特徴、パターン、発展経路を説明し、有機世界の統一性と巨大な多様性の理由を理解し、さまざまな形態の生物間の歴史的つながりを明らかにすることを可能にするからです。人生を振り返り、将来の発展を予測します。 進化論は多くの生物学のデータを要約しており、生物の多様性のメカニズムと方向性を理解し、その知識を育種作業の実践に活用することを可能にします。

進化論はすぐに生まれたわけではありません。 それは、生命とその起源に関する 2 つの根本的に相反する考え方、つまり神による世界の創造に関する考え方と、生命の自然発生と自己発達に関する考え方の間の長い闘争の結果として生じました。 これらの見解に基づいて、科学には 2 つの方向性が現れています。神または高次の精神による世界の創造という考えを発展させる創造論と、もう 1 つは自然発生と自己発展の可能性を考慮する進化論です。有機的な世界。 自然界の生命の永遠についてのアイデアもありました。

すでに古代には、これらの考えは活発に議論され、そのような優れた独自の思想家がその発展に多大な貢献をしました。

ダーウィン以前の、ミレトスのタレス、アナクシマンドロス、アナクシメネス、ヘラクレイトス、エンペドクレス、デモクリトス、プラトン、アリストテレスなど、時間生物学における進化論的考え方の発展期。

中世では、創造論と世界の不変性の考えが主に支配的でした。

ダーウィン以前の生物学の発展における最も著名な科学者は、C. リンネと J. B. ラマルクでした。

カール・リンネ (1707-1778) - スウェーデンの傑出した科学者。 有機世界の多様性について当時入手可能なデータを要約し、その科学的分類を作成しようと試み、これらの問題についての見解を「自然の体系」(1735 年) で明らかにしたのは彼でした。 彼は分類法と命名法、つまり分類の原則とその命名規則に関する科学の創設者です。 K. リンネは、種を動植物の主要な分類カテゴリーであると考え、種を同種を複製する類似した個体のセットとして定義しました。 彼は種を属に分類しました。 彼のシステムでは、クラス、目、属、種、品種という異なるレベルの 5 つの分類カテゴリーを特定しました。 種に命名するために、K. リンネは二項命名法、つまり属と種の名前を示す二重名を使用しました(たとえば、ベニテングタケ、アカシカなど、最初の単語が属の名前です) 、2番目は種です)。 彼は種とその名前の説明を、当時科学で受け入れられていた言語であるラテン語で行いました。 異なる言語では同じ種をまったく異なる呼び方で呼ぶことができるため、これにより、異なる国の科学者間の相互理解が大幅に促進されました。 したがって、植物、キノコ、その他の生物の学名は、さまざまな国の専門家が理解できるラテン語で書くのが今でも慣例となっています。 K. リンネは合計で約 1 万種の動植物の記述を編集し、それらを 30 のクラス (植物 24 クラスと動物 6 クラス) にまとめました。 しかし、K. リンネのシステムは、外部特性の類似性のみに基づいた人為的なものでした。 したがって、彼は腔腸動物、海綿動物、棘皮動物、さらには円口動物さえも線虫のクラスに含めましたが、これらは現在ではまったく異なる種類の動物に属しています。 彼は、花の有無、花の形、おしべとめしべの数に応じて植物をクラスに分類しました。 しかし同時に、彼は人間を霊長類として完全に正しく分類しました。 これは当時としては画期的な一歩でした。 C.リンネの作品がバチカンによって長い間禁止されていたのは偶然ではありません。 K.リンネは、種は不変であり、神がそれらを創造したときの状態に存在すると考えました。 しかし、時間の経過とともに品種が変わる可能性があると同氏は指摘した。 K. リンネの大きな利点は、彼の分類法が実際に進化の結果、つまり単純な形からより複雑なものまでの生物の多様性を反映しており、分類学的カテゴリーが生物のさまざまなグループの階層と従属を種から初めて決定したことです。授業へ。

生物学における非常に重要な人物は、フランスの科学者ジャン バティスト ラマルク (1744-1829) です。彼は最初の全体論的進化学説を創設し、その基礎を著書『動物学の哲学』(1809 年) で概説しました。 その中で彼は、多様性がすべての種に固有であることを初めて証明しました。 J.B. ラマルクは、変動の主な理由は外部環境の影響と、神によって埋め込まれた生物の完璧への欲求であると考えました。 したがって、ラマルクによれば、進化の過程はいわば創造主自身によって計画されたものである。 ラマルクは、器官の運動の有無が種の多様性の主なメカニズムであると考えました。 環境条件の変化の影響を受けて、動物は食物の入手方法や習慣を変える必要があります。 たとえば、木の葉に手を伸ばさなければならないキリンは、最終的に首を伸ばしてしまい(器官の運動)、地下に住んでいるモグラは視力を失いました(器官不全)。 ラマルクはリンネと比較して動物をより詳細に分類し、動物を14のクラスに分けました。 彼は脊椎動物を無脊椎動物から分離しました。 彼が同定した14種類の動物は、構造の複雑さの度合いに応じて6つのグラデーション(複雑さの段階)に分けられました。 したがって、彼は最初のグラデーションにポリプ、2番目の放射動物と線虫、3番目の昆虫とクモ形類、4番目の甲殻類、環形動物、フジツボ、軟体動物、魚類と爬虫類、そして6番目の鳥、哺乳類、人間を含めました。 。 彼は、高等動物の起源が下等動物から生じたことを全く正しく指摘し、人間はサルの子孫であると信じていました。 ラマルクの功績は、後に広く普及した「生物学」と「生物圏」という用語を科学に導入したことでもあります。

19 世紀半ばまでに、科学は生物学における進化論を確立する機が熟しました。 これには多くの理由がありました。 そのうちのいくつかを挙げてみましょう。

1. 偉大な地理的発見の時代(XV-XVIII 世紀)の終わりは、人類に世界のあらゆる多様性を示しました。

これまで、古代世界、古代、中世初期および中世では、人々は自分の都市や村に住んでおり、旅行は隣接する少数の地域にのみ限定されていました。 これにより、周囲の世界が単調で安定しているという幻想が生まれました (記事を参照)。 世界一周旅行の時代は、これらの考えが完全に矛盾していることを明らかにしました。 新しい土地、その自然、そこに生息する部族、植物、動物に関する数多くの記述が登場し、世界の均一性と不変性についての通常の見方が破壊されました。

2. ヨーロッパ人による新たに発見された土地への積極的な植民地化には、これらの地域の自然、気候、資源に関する詳細な記述の編集が必要であり、これにより自然についての人々の知識が大幅に拡大されました。 この活動に参加したのはもはや一人の旅行者だけではなく、大勢の人々であり、ヨーロッパ諸国のより広範な人口に新しい知識が急速に普及することに貢献しました。

3. 西ヨーロッパ諸国における資本主義の発展は、産業の発展に必要な技術と科学研究の進歩を加速させた。

4. 科学の集中的な発展により、進化的な教育を生み出すプロセスが加速されました。 現時点では、自然に関する多くの科学が活発に発展しており、自然の完全性と一定の発展を証明していました。地質学は、地球のさまざまな地域の鉱物と岩石の構造の統一性を示しました。 古生物学では、生命の古代とその形態の一部が他の形態に置き換わったことを証明する、化石、長い間絶滅した動植物が蓄積されています。 さらに、現在存在する形態と絶滅した形態の間の過渡的なつながりを明らかに構成する化石生物が発見されました。 これらの事実には説明が必要でした。 比較解剖学の進歩により、動植物の多くのグループに共通する構造が明らかになり、生物の個々のグループ間に移行形態が存在することが示されました。 細胞学は、植物や動物の細胞構造の一般的な性質を明らかにしました。 発生学では、さまざまな動物グループの胚の発生に類似点があることがわかっています。 植物や動物の育種の分野では大きな進歩があり、その形態や生産性を人為的に変える可能性が示されています。

これらすべてが総合されて、進化論的教えの発展のための基礎と条件が準備されました。

チャールズ・ダーウィンとA・ウォレスの進化論の創造

現代の進化論の基礎は、英国の傑出した科学者・百科事典学者チャールズ・ダーウィン (1809-1882) によって築かれました。 チャールズ・ダーウィンの同胞である動物学者アルフレッド・ウォレス(1823-1913)も、同時にダーウィンとは独立して研究し、非常に似た結論に達しました。

博物学者としてのチャールズ ダーウィンの科学的関心は非常に多様でした。彼は植物学、動物学、地質学、古生物学、神学に従事し、選択の問題などに興味を持っていました。チャールズ ダーウィンの生涯と彼の科学的アイデアの形成における大きな役割1831年から1836年にかけて「ビーグル号」号の遠征の一環として世界中を旅したことで演奏された。 そこで彼は、ガラパゴス諸島、南アメリカ、および世界の他のいくつかの地域の動物相の詳細を徹底的に研究することができました。 すでにこの時期に、チャールズ・ダーウィンは基本的な進化論の考え方を形成し始め、分岐の原理、つまり形態と種分化のメカニズムとしての共通の祖先の子孫における形質の分岐の発見に近づいていました。 チャールズ・ダーウィンの進化論の考え方の形成に大きな役割を果たしたのは、ウルグアイでの古生物学的発掘への参加であり、そこで彼は絶滅した形態の巨大なナマケモノ、アルマジロ、および多数の無脊椎動物と知り合いました。 遠征から戻った後、チャールズ・ダーウィンは多くの単行本を執筆し、プレゼンテーションを行ったことで科学界からの認知と幅広い名声をもたらしました。

チャールズ・ダーウィンは、自然界の繁殖率と個体群の実際のサイズを分析して、ある種の絶滅と他の種の生き残りの理由について疑問を抱きました。 この問題を解決するために、彼はトーマス・マルサス (1766-1834) の著書「人口の法則に関するエッセイ」で概説された、人間社会における生存競争についての考えを利用しています。

このようにして、チャールズ ダーウィンは、自然界における種の生存過程における生存競争の役割と、進化の方向を決定する最も重要な要素としての自然選択の重要性について、彼自身の考えを導き出しました。 チャールズ・ダーウィンは、種内および種間の競争が生存競争の主なメカニズムであると考え、選択的死は自然選択の基礎であると考えました。 集団が空間的に隔離されると、これらのプロセスが加速される可能性があります。 チャールズ・ダーウィンは、進化するのは個々の個体ではなく、種と種内の集団、つまり進化のプロセスは超生物レベルで起こることをまったく正確に指摘しました。

チャールズ・ダーウィンは、自然選択の主な要因の1つとして、集団内の生物の遺伝的多様性と生物の有性生殖に進化における特別な役割を割り当てました。

チャールズ・ダーウィンは、種分化のプロセスは段階的であると考え、自然選択と人工選択の間にある種の類似点を示し、それが動物や植物の亜種、種、品種、あるいは変種の形成につながると考えました。 彼はまた、進化を証明する上で他の科学(古生物学、生物地理学、発生学)の重要性を強調した。 これらの研究は英国王立科学協会の最高賞を受賞しました。 これらの著作の真髄は、1859年にチャールズ・ダーウィンによって出版された『自然選択による種の起源、あるいは生命のための闘争における好まれた人種(形態、品種)の保存』であり、この著作は現在でもその重要性を失っていない。私たちの時代。

A. ウォレスも、生物世界の進化とそのメカニズムに関して、非常に似た見解を示しました。 両方の科学者の研究の中にある多くの用語さえも一致しました。

A. ウォレスは、有名な進化論者としてチャールズ ダーウィンに目を向け、彼の研究についてのレビューとコメントを求めました。 このテーマに関する両科学者の報告はリンネ協会紀要の一冊に掲載され、A. ウォレス自身と科学界はこれらの問題におけるチャールズ・ダーウィンの優先順位を満場一致で認めた。 進化論自体には、長い間、その創始者であるダーウィニズムの名前が付けられていました。

チャールズ ダーウィンと A. ウォレスの最も重要な功績は、進化の主な要因である自然選択を特定し、それによって生物界の進化の理由を発見したことです。

進化過程の段階としての種

進化の基本単位は種です。 チャールズ・ダーウィンによれば、進化の過程の中心となるのは種です。 種という概念そのものは、古代にアリストテレスによって定式化されました。アリストテレスは、種を類似した個体の集合として考えました。 K. リンネもまた、種についてほぼ同じ考えを固守し、種を独立した離散的で不変の生物学的および体系的な構造と見なしました。 現在、この種は自然界に実際に存在する個体のグループであると考えられています。 残りの体系的なカテゴリーは、ある程度まで種の派生的なものであり、特定の特徴(属、科など)に基づいて科学者によって区別されます。

現代生物学では、種とは、形態学的、生理学的、生化学的特徴において遺伝的類似性を持ち、自由に交配して生殖能力のある子孫を産み、特定の生活条件に適応し、特定の領域(生息地)を占める個体の集団のことです。 種は、生きた自然のシステムにおける主要な構造的および分類学的単位であり、生物の進化における質的段階です。

タイプ基準

それぞれの種は、種基準と呼ばれる多くの特徴によって特徴付けられます。

1. 形態学的基準には、生物の外部構造と内部 (解剖学的) 構造の類似性が含まれます。 形態上の特徴は非常に多様です。 たとえば、密林に生える木と開けた場所に生える木は見た目が異なります。 場合によっては、同じ種内でも形態が大きく異なる個体が存在することがあります。 この現象はポリモーフィズムと呼ばれます。 これは、動植物の発育段階の違い、有性世代と無性世代の交代などによるものと考えられます。したがって、多くの昆虫の幼虫期と成虫期は互いに完全に異なります。 腔腸動物のクラゲとポリープ、シダ植物の配偶体と胞子体などでは形態段階が異なります。

個人が 2 つの形態学的タイプで異なる場合、それらは二形性 (たとえば、性的二形性) と呼ばれます。

同時に、異なる種間で形態学的類似性が高い場合もあります。 このような種を兄弟種と呼びます。

これらすべてを知らないと、それぞれの特定の形態学的タイプが独立した種であると誤解されたり、逆に、異なるが形態的に類似した種が誤って 1 つの種として分類されたりする可能性があります。 したがって、種を決定する際には形態学的基準だけが唯一の基準であるとは言えません。

2. 種の遺伝的基準は、種の遺伝子プール(この種に属するすべての個体の遺伝子型の全体)を構成する統合的な遺伝システムとしての種の存在を意味します。

それぞれの種は、特定の染色体数のセット(たとえば、人間の場合、2n 番目の染色体の二倍体セットは 46)、染色体の特定の形状、構造、サイズ、および色によって特徴付けられます。 種が異なれば染色体の数も異なり、この基準によって形態が非常に似ている種(双子の種)を簡単に区別できます。 このようにして、46 および 54 の染色体を持ち、互いに非常によく似たハタネズミの種とクマネズミ(染色体 38 および 42 の二倍体セットを持つ)が分離されたのです。 種ごとに染色体の数が異なるため、個体は同種の個体と自由に交雑し、生存可能で繁殖力のある子孫を形成することができますが、原則として、他の種の個体と交配すると部分的または完全な遺伝的隔離が生じ、死亡の原因となります。配偶子、接合子、胚の形成、または生存不能または不妊の子孫の形成につながるもの(たとえば、ラバ - ロバと馬の不妊雑種、ヒニー - 馬と馬の不妊雑種を思い出してください)ロバ)。

現在、種の遺伝的基準は、DNA および RNA の分子分析 (遺伝子マッピング、核酸分子のヌクレオチド配列の決定など) によって補完されています。 これにより、密接に関連した種を分離するだけでなく、異なる種間の関連性や距離を決定することも可能になり、特定の種グループの系統解析が容易になり、異なる種と生物グループの間の関連関係とその配列を特定できるようになります。彼らの結成の様子。

しかし、遺伝子分析には大きな可能性があるにもかかわらず、種を決定するための絶対的な基準にはなりません。 たとえば、植物、菌類、または動物のまったく異なるグループの代表者が、同一の染色体のセットを持つことがあります。 自然界では、生存可能で繁殖力のある子孫を生み出す種間交配の例も知られています(たとえば、カナリア、フィンチ、ヤナギ、ポプラなどの一部の種)。

3. 生理学的基準には、同じ種のすべての個体におけるすべての生命プロセスの統一性が含まれます。 これらは栄養、代謝、生殖などの同じ方法です。 これは、同じ種の個体の生物学的リズム(活動と休息の期間、冬または夏の冬眠の期間)の類似性です。 これらの特徴もこの種の重要な特徴ですが、唯一の特徴ではありません。

4. 種の生化学的基準には、例えば、タンパク質の構造の類似性、細胞と組織の化学組成、種の代表者全員で起こるすべての化学プロセスの全体性などが含まれます。 このカテゴリの特性には、生物学的に活性な化合物 (抗生物質、毒素、アルカロイドなど) やその他の有機物質 (有機酸、アミノ酸、アルコール、色素、炭水化物、炭化水素、など)、人間によってさまざまな生物学的技術で広く使用されています。 これらはこの種の非常に重要な特徴でもあり、他の特徴を補完します。

5. 種の生態学的基準には、その生態学的ニッチの特徴が含まれます。 これはこの種の非常に重要な特徴であり、生物セノーシスおよび自然界の物質の生物地球化学的サイクルにおけるその位置と役割を反映しています。 それには、種の生息地の特徴、その生物的つながりの多様性(食物連鎖における場所と役割、共生生物や敵の存在など)、自然要因への依存性(温度、湿度、照明、酸性度、塩分組成など)が含まれます。環境など)、活動の期間とリズム、特定の物質の変化(硫黄、窒素の酸化または還元、タンパク質、セルロース、リグニンまたは他の有機化合物の分解など)への参加。 つまり、生態学的ニッチとは、ある種が自然界のどこで、いつ活動し、その生命活動がどのように、どのように現れるのかを完全に説明したものです。 しかし、この基準は種を決定するのに必ずしも十分であるとは限りません。

6. 地理的基準には、その種が地球上で占める地域の特徴と大きさが含まれます。 この領域では、種が発生し、完全な発達サイクルを経ます。 種の形成がまさにこの領域内で起こった場合、その生息地は一次と呼ばれ、ランダムな移動、自然災害、人間の移動などによりその領域がその種によって占有された場合は二次と呼ばれます。種が見つかった場合、生息地は連続している可能性があります。適切な生息地でその空間全体に生息します。 生息地がいくつかの孤立した遠隔地に分かれており、それらの間での移動や胞子や種子の交換がもはや不可能である場合、その生息地は不連続であると呼ばれます。 また、古代の偶然に生き残った種が生息する遺物の生息地もあります。

地球の広大な領域を占め、さまざまな生態学的地理的ゾーンで見られる種は国際種と呼ばれ、小さな(地元の)領土のみを占め、他の場所では見られない種は固有種と呼ばれます。

広範囲にわたる種は、臨床変動と呼ばれる特定の地理的変動によって特徴付けられます。 後者の種は、地理的形態や人種、生息範囲内の特定の生息地に適応した特定の生態型を持つこともあります。

上で述べたように、上記の基準はどれも種を特徴付けるのに十分ではなく、後者は一連の特徴によってのみ特徴付けることができます。

人口

種は集団から構成されます。 集団とは、共通の遺伝子プールを持ち、特定の領域(種の範囲の一部)に生息し、自由交配によって繁殖する同じ種の個体の集合です。 人口は、家族、領地、区画などのより小さな個人のグループで構成され、占領地域の統一性と自由な横断の可能性によって互いに結びついています。

親と子の間のつながりは、時間の経過とともに集団の継続性を保証し(集団内に数世代の個体が存在する)、自由な有性生殖は宇宙における集団の遺伝的統一を維持します。

集団は種の構造単位であり、進化の基本単位です。

個体群は動的な集団であり、互いに団結したり、娘個体群に分裂したり、移動したり、生活条件に応じて数を変えたり、特定の生活条件に適応したり、不利な条件で死亡したりすることがあります。

種の範囲内では、個体群は非常に不均一に分布しています。 それらの数はさらに多くなり、有利な生存条件ではさらに多くなるでしょう。 逆に、不利な条件や生息範囲の境界では、それらはまれで数も少なくなります。 場合によっては、ウラルやシベリアの白樺林、草原地帯の氾濫原の林や森林など、個体群が島や局所的に分布している場合があります。

環境の特定の単位面積または体積あたりの個体数は、人口密度と呼ばれます。 人口密度は季節や年によって大きく異なります。 これは、小さな生物(たとえば、蚊、水域でブルームを引き起こす藻類など)で最も劇的に変化します。 大型の生物の個体数と密度はより安定しています (木本植物など)。

各集団は、異なる性別(性的構造)、年齢(年齢構造)、サイズ、異なる遺伝子型(遺伝的構造)などの個人の比率に依存する特定の構造によって特徴付けられます。集団の年齢構造は非常に複雑になる場合があります。 。 これは木本植物で最もはっきりと観察でき、そこでは個々の個体が何十年、さらには何百年も存在し、他家受粉のプロセスに積極的に参加することができます。 このようにして、互いに関連した多くの世代からなる集団が形成されます。 他の集団では、年齢構造は非常に単純である場合があります。たとえば、均等に年齢を重ねたグループである一年生植物などです。

個体群は時間的および空間的に常に変化しており、これらの変化は初歩的な進化のプロセスを表します。 これが、集団が初等進化構造と呼ばれる理由です。

自然界の個体群変動のメカニズムとパターン、およびその遺伝的基盤は、ロシア最大の遺伝学者で進化論者のA.S.セレブロフスキー(1892-1948)とS.S.チェトヴェリコフ(1880-1959)によって詳細に研究されました。 彼らの研究とその追随者たちの研究によって、集団遺伝学の基礎が築かれました。

進化の過程の主な種類

発散

C. ダーウィンは、共通の祖先に由来する生物の新しい形態または分類群の出現につながる、進化の過程における形質の分岐を分岐と呼びました。 発散はまた、新しい機能の実行に関連して、体の一部の器官が他の器官に変化することにもつながります。 たとえば、脊椎動物が陸地に到達した後、特定の種類の生息地やライフスタイル(トカゲ、オオカミ、ネコ、シカなどで走る、モグラで穴を掘る、鳥で翼を持つ、コウモリで翼を持つ)の発達に応じて、前肢に大きな変化が生じました。マウス、サルの掴み、人間の手、魚竜、セイウチ、またはクジラ目による水生環境の二次発達中の足ひれなど)。 このような、共通の起源を持つが異なる機能を果たす器官を相同と呼びます。 相同な器官は、植物の葉、エンドウ豆の蔓、サボテンの棘、メギのとげなどです。

収束

収斂とは、起源が異なる(互いに関連していない)生物、または起源は異なるが同様の機能を実行する器官において、同様の特性が独立して発生することです。 ほとんどの場合、同様の種類の生息地が密集している場合に収束が発生します。 たとえば、収束的類似性は、蝶や翼目類の羽、モグラやデグラコオロギの穴を掘る手足、魚や甲殻類のえら、ウサギ目やイナゴの蹴り足などで観察されます。実行される機能の類似性、たとえば、哺乳類と頭足類の目の構造の驚くべき類似性。 しかし、いずれにせよ、これらの器官はこれらの動物の胚のさまざまな部分から形成されます。

平行度

平行性は、相同な器官から収束的な類似性が生じる進化の一種です。 かつては共通の起源を持っていたが、その後変化して互いに似なくなった相同な器官や形態は、新しい条件下では再び非常に類似した特徴を獲得します。 これは、以前の関連形式の二次的な類似点です。 たとえば、魚のような流線型の形状は、動物が陸生生活から水生生活に移行する際に二次的に生じます。 サメ (主要な水生動物) と魚竜およびクジラ目 (二次的な水生動物) の構造の類似点を思い出してください。 ネコでは、剣状歯は種ごとに異なる時期に発生しました。 平行性の理由は、自然選択の方向が同じであることと、そのような生物のグループ間の特定の遺伝的近接性です。

系統進化

系統進化または系統発生は、側枝を形成することなく一部の分類群が他の分類群に徐々に変化する進化プロセスの一種です。 この場合、姉妹分類群を持たずに、各分類群が前の分類群の子孫であり、次の分類群の祖先となる連続的な一連の集団(分類群)が形成されます。 このタイプは、1944 年にアメリカの研究者 J. シンプソンによって記載されました。

優れたロシア (ソ連) の遺伝学者 N.I. ヴァヴィロフは、植物の進化のパターンを研究しているときに、興味深い現象を発見しました。これを彼は相同系列の法則と呼びました。 この法則は、さまざまなタイプの進化プロセス間の関係と関係の分析から直接得られ、関連する生物グループの進化的変化の非常に類似した点を示しています。 その理由は、近縁種の遺伝子プールにおける相同遺伝子の変異が類似しているためです。 したがって、ある種 (または属) の多様性のスペクトルがわかれば、別の種 (または属) の形態の多様性を高い確率で予測することが可能です。 さらに、植物の科全体は、そのすべての属および種に見られる特定の変動サイクルによって特徴付けられる場合があります。 したがって、大麦の変動の形態を知っていたN.I.ヴァビロフは、小麦でも同様の形態を非常に正確に予測し、その後発見しました。

進化の法則

ミクロ進化とマクロ進化のプロセスの提示を要約するには、これらのプロセスが従ういくつかの一般的な規則を挙げることができます。

1. 継続性と無限の進化 - 進化は生命の誕生の瞬間から生じ、生命が存在する限り継続的に続きます。

3. 非専門グループからの専門グループの起源の法則。 特殊化されていない、広く適応したグループのみが進化を引き起こし、特殊化されたグループの形成を引き起こすことができます。

4. グループの漸進的専門化の法則。 生物のグループが特殊化の道をたどった場合、後者は深化するだけで、後戻りはありません(デペールの法則)。

5. 進化の不可逆性の法則。 すべての進化プロセスは不可逆的であり、すべての新しい進化プロセスは新しい遺伝的基盤に基づいて発生します (ドロの法則)。 たとえば、多くの動物は陸に到達した後、進化的獲得を保持したまま水生生活に戻りました。 特に、魚竜と鯨類は両方とも二次水生動物ですが、魚にはならず、爬虫類または哺乳類のままで、そのクラスのすべての特徴を保持しています。

6. 適応放散の法則。 進化の発展はさまざまな方向に起こり、さまざまな生息地への定住が促進されます。

進化の過程を反映した系統発生と系統学

ミクロおよびマクロ進化のプロセスを研究することにより、生物の異なるグループ間の系統学的(つまり、関連する)つながりを確立し、これらの形態の出現時期を決定することが可能になります。

系統発生は、グループまたは特定の種の歴史的発展のプロセスです。 系統発生は、主な進化的再構成を反映した、複数の個体発生の長く連続した一連のシステムと呼ぶこともできます。 系統発生の研究により、異なる分類群間の家族関係を確立し、生物の特定のグループの進化的再構成のメカニズムと時間を解明することが可能になります。

以下の主な系統発生形態が区別されます。

1) 単系統 - 1 つの共通の祖先からの異なる種の起源。

2) 側系統 - 祖先形態が 2 つ以上の新しい種に同時分岐することによる種の同時形成。

3) 多系統 - 交雑および/または融合による、異なる祖先からの生物種のグループの起源。

系統変化のメカニズムと方法

1. 身体またはその器官の機能の強化(強化)。たとえば、脳または肺の容積の増加により、それらの活動が強化されます。

2. 関数の数を減らす。 一例としては、偶蹄目動物やウマ科動物の 5 本指の手足の変形が挙げられます。

3. 機能の拡充。 たとえば、サボテンでは、茎はその主な機能に加えて、貯蔵機能も果たします。

4. 機能の変更。 たとえば、二次水生哺乳類(セイウチなど)の歩行肢の足ひれへの変化です。

5. ある臓器を別の臓器に置き換える(置換)。 たとえば、脊椎動物では、脊索が骨性の脊椎に置き換えられます。

6. 器官および構造の重合(つまり、均質な構造の数の増加)。 たとえば、単細胞生物がコロニーに進化し、その後多細胞生物に進化します。

7. 器官および構造のオリゴマー化。 これは重合の逆のプロセスです。 たとえば、いくつかの骨を融合して強い骨盤を形成します。

進化の過程を反映した系統学

系統学は、生物世界の一般的なシステムにおける生物の位置に関する科学です。 有機世界には多くのシステムがあります。 その中には、生物間の純粋に外部の類似性のみを考慮する人工システム (K. リンネのシステムがその例です) と、自然システムまたは系統発生システムがあります。

分類学の知識は、生物の種類を決定するという観点からだけでなく(これはすでに非常に重要ですが)、生物界におけるその位置(そして多くの場合その役割)を理解し、その起源と家族を理解するためにも必要です。他の生物との関係。

現代の分類学は、さまざまな生物群間の系統関係の徹底的な研究に基づいており、実際、単純な形態から複雑な形態まで、有機世界の発展の主要な段階を主に反映しています。 これはまさに、動植物の分類に関する資料が学校の教科書に掲載されている方法です。

分類学の不可欠な部分は分類学、つまり生物の分類原理の科学です。

基本的な分類単位は、微進化の過程で形成された種です。 近縁種は属にグループ化され、密接に関連した属は科にグループ化されます。 いくつかの共通の特徴を持つ科は、目 (植物学) または目 (動物学) にグループ化されます。 目と目は、開花植物の1つまたは2つの子葉、動物(爬虫類、鳥類、哺乳類など)の構造的および発達的特徴など、多数の大きな特徴の類似性に基づいてクラスに結合されます。

いくつかの基本的な特性の類似性により、クラスをタイプ (動物の場合) または部門 (植物の場合) に組み合わせることができます。 例 - 開花植物 (花と種子が果実で保護されている)、脊索動物 (弦の存在)、節足動物 (関節のある四肢) など。 さらに、型、クラス、および多くの場合、順序は、関連する形式だけでなく、収束的に類似した形式を結合することもできます。

種類や部門は、生物の大規模なグループによって実行される構造と機能の類似性に基づいて、王国に統合されます。 たとえば、光合成中に酸素を放出する光合成生物は植物に分類されます。 王国は多系統の起源を持つ傾向があります。

王国はスーパーキングダムや帝国に統合することができます。 現在、次のような生命体が識別されています。

非細胞生命体 - ウイルス。

細胞生命体:

1)原核生物の超王国(または帝国)(古細菌および真菌の王国を含む)。 2)真核生物(動物、植物、菌類の王国)の超王国(または帝国)。 原生動物は動物と同じグループに分類されることがよくあります。

したがって、大きな体系的なカテゴリー(王国、種類(部門)、階級、秩序(順序))は、本質的に進化のプロセスの主な方向を反映しています。

進化の一般概念

文献の中で「進化」という言葉をよく目にします。 しかし、その意味を常に明確に説明できるわけではありません。 したがって、この記事では、進化一般の問題と生物の進化についてより詳細に検討します。 解説辞典にはこの用語について次のように説明されています。

この定義の重要な点は、変化の不可逆性と、ある状態から別の状態への段階的な (段階的な) 移行に関するテーゼです。

広い意味では、道徳の進化、ファッションの進化、つまりあらゆる発展について話すことができます。 次に、生物の進化を詳しく見てみましょう。

生物学的進化

「すべては流れ、すべては変化する」というよく知られた段階を思い出して、それを生物にうまく適用することができます。 彼らも変化を遂げています。 進化の過程も彼らの特徴です。 現代生物学は進化の概念を次のように解釈しています。

定義 2

「生物学的進化は生きた自然の自然発展の不可逆的なプロセスであり、集団の遺伝的構成の変化、適応の形成、種の種分化と絶滅、生態系と生物圏全体の変容を伴います。」

科学の発展の過程で、進化的変化のメカニズムを説明しようとする多くの理論が生まれました。

科学における進化論的見解の発展

人間の知識の発展の始まりから、自然を研究する密接に相互接続された科学の複合体が形成されました。 この複合体は自然科学と呼ばれました。

すでに古代には、博物学者(当時は自然哲学者と呼ばれていました)が植物や動物の説明に従事していました。 長い間、科学では記述的な認知方法が普及していました。 しかし多くの場合、それは科学的事実の非体系的で無秩序な蓄積につながるだけでした。 アリストテレスとテオフラストスも、生物を植物と動物に分けて知識を体系化しようとしました。 カール・リンネは、有機世界の調和のとれたシステムを構築しようとしました。 しかし、科学者たちは長い間、生物の種の多様性の理由、生物に変化が現れるメカニズムを説明できませんでした。

形而上学的見解は有機的世界の変化を否定します。 そして創造論は、生命や生物の創造に特定の力、つまり「創造主」が介入することを前提としています。 どちらの理論も化石の存在とその絶滅の理由を説明できません。

18世紀から19世紀の産業革命と社会変革の頂点で生まれた変容主義の理論は、すでに種の変化の可能性を認識し、その変化のメカニズムを説明しようとしました。

変容主義の考えは、有名なフランスの科学者ジャン=バティスト・ラマルクの著作の中でさらなる発展を遂げました。 彼は動植物の歴史的発展に関する総合的な理論を初めて確立しました。 彼は、生命体の不変性に関する形而上学的公準に積極的に反対した。

ラマルクは、無生物の自然から生命が自然発生する可能性を認めました。 ラマルクは、進化の過程における最下位から最高位までの生物組織の複雑さをグラデーションと呼びました。 しかし、ラマルクの見解は理想主義的な世界観も反映していました。 たとえば、彼は高等動物の進化を改善への欲求によって説明しました。

注1

ラマルキズムの考え方、細胞学の発見、古生物学の進歩、そして個人的な観察により、英国の傑出した研究者チャールズ ダーウィンは進化論を発展させることができました。 長年にわたり、ダーウィンの種の起源に関する理論は、生物科学にさらなる研究のための信頼できる理論的基盤を提供しました。

しかし、人間の知識は立ち止まっていません。 ダーウィンの理論はもはや新しい事実を説明できません。 したがって、現在は総合進化論 (STE) が一般的に受け入れられています。 それは古典的なダーウィニズムと集団遺伝学の統合を表しています。 STE は、進化の材料 (遺伝子の突然変異) と進化のメカニズム (自然選択) の間の関係を説明することを可能にします。

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