Кафедра биологической эволюции
Теория эволюции — это общебиологическая теория, формирующая парадигму для всего спектра современных биологических исследований.
Ее разработка в значительной степени определяет уровень развития биологии в целом и, вместе с тем, определяется уровнем развития биологических наук, в первую очередь таких ее отраслей, как генетика, эмбриология, экология и палеонтология. Тем не менее, большое значение имеют исследования, исходно направленные на изучение закономерностей эволюционного процесса. Подобные исследования и составляют предмет научно-исследовательской работы кафедры. Их общее название — «Изучение закономерностей макро- и микроэволюции».
1937
Основана кафедра дарвинизма (ныне кафедра биологической эволюции) по инициативе зоологов-эволюционистов Московского Университета.
1986
Кафедра стала набирать студентов для обучения и специализации.
1991
Состоялся первый выпуск студентов.
И.о. заведующего кафедрой
4 этаж, комн. 475, 479
5 этаж, комн. 572, 573, 574, 576, 578, 580
Заведующие кафедрой с момента основания кафедры
1936–1939
Щеголев Григорий Григорьевич
Д.б.н., профессор.
1939–1948
Иван Иванович Шмальгаузен
Д.б.н., профессор, академик АН СССР, заслуженный деятель науки УССР.
1948–1950
Презент Исай Израилевич
Д.б.н., академик ВАСХНИЛ.
1950–1965
Дворянкин Федор Андрианович
Профессор.
1965–1971
Парамонов Александр Александрович
Д.б.н., профессор, кавалер ордена Трудового Красного Знамени (1967).
1971
Матёкин Пётр Владимирович
Д.б.н., профессор.
1971–2014
Северцов Алексей Сергеевич
Д.б.н., профессор, главный редактор Бюллетеня МОИП, зам. гл. редактора «Зоологического журнала».
2014–2023
Марков Александр Владимирович
Д.б.н., профессор РАН.
Кафедра выпускает ежегодно1-5 специалистов по специальности «Зоология» (специализация «теория эволюции», «экология»)
Выпускники кафедры
За время работы кафедра выпустила более 50 специалистов в области эволюционной биологии, работающих в научных учреждениях России, Канады, Великобритании, в Соединенных Штатах Америки и Китае.
Часть выпускников осталась работать на кафедре, а те, кто трудится за ее пределами, также принимают участие в учебном процессе, читают спецкурсы и руководят курсовыми и дипломными работами.
Спектр научных интересов специалистов, подготовленных на кафедре, очень широк – от генетики популяций человека и полиморфизма природных популяций животных до эволюции механизмов морфогенеза и эволюции сообществ.
Среди выпускников кафедры:
- Юлия Александровна Краус, заведующая лабораторией эволюции морфогенезов, ИБР РАН.
- Роман Алексеевич Фандо, директор Института истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова РАН.
В коллективе
1 профессор,
1 доцент,
10 научных сотрудников
Видео-презентация
Обучение
Межфакультетские курсы
Кафедральные курсы
Кафедральные практики
Межфакультетские курсы
- От альфы до омеги биологической эволюции: от гена до биосферы (д.б.н., проф. Марков А.В. (ответственный))
- Эволюция биосферы (д.б.н., проф. Журавлев А.Ю. (ответственный))
Кафедральные курсы
I. Дисциплины (модули) обязательной части
I.1. В рамках освоения программы бакалавриата.
- Актуальные вопросы эволюционной биологии (к.б.н. Гриньков В.Г.)
- Анализ изменчивости популяций (к.б.н. Ивницкий С.Б.)
- Биологическая статистика (к.б.н. Ляпков С.М.)
- Введение в специальность (к.б.н. Шурупова Я.А.)
- Введение в теорию эволюции (к.б.н. Северцова Е.А.)
- Генетика популяций (к.б.н. Ивницкий С.Б.)
- История эволюционной биологии (к.б.н. Скобеева В.А.)
- Математическое описание биологических процессов (к.б.н. Лысенков С.Н.)
- Основы количественной генетики (к.б.н. Ивницкий С.Б.)
- Основы палеобиологии (д.б.н., проф. Журавлев А.Ю.)
- Теория эволюции (д.б.н., проф. Марков А.В.)
- Эволюция онтогенеза (д.б.н. Краус Ю.А.)
I.2. В рамках освоения программы магистратуры.
- Bringing together ecology and evolution: Evolutionary Ecology basics (на англ.языке) (к.б.н. Гриньков В.Г.)
- Базовые статистические методы в биологии (на англ.языке) (к.б.н. Лысенков С.Н.)
- Молекулярная филогенетика (к.б.н. Коноров Е.А.)
- Палеоэкология и история сообществ (д.б.н., проф. Журавлев А.Ю.)
- Проблемы современной эволюционной биологии (д.г.-м.н. Тесакова Е.М., к.б.н. Шурупова Я.А.)
- Современные проблемы биологии (к.б.н. Ивницкий С.Б.)
- Эволюционная биология развития (д.б.н. Краус Ю.А.)
- Эволюция популяций (к.б.н. Ивницкий С.Б.)
- Экспериментальные исследования в эволюционной биологии (к.б.н. Ивницкий С.Б.)
II. Дисциплины (модули) вариативной части
II.1. В рамках освоения программы бакалавриата.
- Большой практикум 1 (Устинова Е.Н.)
- Большой практикум 2 (к.б.н. Скобеева В.А.)
- Введение в популяционную экологию (к.б.н. Гриньков В.Г.)
- Молекулярная эволюция (к.б.н. Скобеева В.А.)
- Эволюционная ботаника (к.б.н. Ремизова М.В.)
- Эволюция в трансформированных экосистемах (к.б.н. Северцова Е.А.)
- Эволюция генов и белков (к.б.н. Коноров Е.А.)
II.2. В рамках освоения программы магистратуры.
- Адаптивная эволюция человека и антропогенная эволюция животных и растений (к.б.н. Северцова Е.А.)
- Антропогенез и основы эволюционной психологии (д.б.н., проф. Марков А.В., к.б.н. Северцова Е.А. )
- Антропогенные векторы эволюционных фитоценозов (инж. Григорьева О.В.)
- Историческая биогеография (к.б.н. Шурупова Я.А.)
- Коэволюционная биология (к.б.н. Лысенков С.Н.)
- Механизмы видообразования (к.б.н. Ивницкий С.Б.)
- Молекулярная экология (к.б.н. Коноров Е.А.)
- Молекулярные основы видообразования (к.б.н. Мюге Н.С.)
- Направленность эволюции (к.б.н. Ляпков С.М.)
- Основы биологической латыни (к.б.н. Лысенков С.Н.)
- Основы биологической систематики (к.б.н. Крупицкий А.В.)
- Основы моделирования и программирования (к.э.н. Яковлева Е.Ю., к.б.н. Дмитриева Е.В.)
- Половой отбор (д.б.н. Введенина В.Ю.)
- Современные проблемы палеонтологии (д.б.н., проф. Журавлев А.Ю.)
- Эволюционная геномика (к.б.н. Коноров Е.А.)
- Эволюционная экология позвоночных животных (к.б.н. Гриньков В.Г.)
- Эволюционная этология (к.б.н. Путятина Т.С.)
- Эволюция высших позвоночных животных (к.б.н. Гриньков В.Г.)
- Эволюция насекомых (к.б.н. Лысенков С.Н.)
- Эволюция низших позвоночных животных (к.б.н. Ляпков С.М.)
III. Другие курсы
- Базовые методы биологической статистики (факультет биоинженерии и биоинформатики МГУ) (к.б.н. Лысенков С.Н.)
- История эволюционной биологии (биологический факультет МГУ) (к.б.н. Скобеева В.А.)
- Основы теории эволюции (физический факультет) (к.б.н. Лысенков С.Н.; к.б.н. Северцова Е.А.)
- Современные методы филогенетических исследований (геологический факультет МГУ) (д.б.н., проф. Журавлев А.Ю.)
- Теория эволюции (биологический факультет МГУ) (д.б.н., проф. Марков А.В.)
- Эволюционная биология (направление «экология и природопользование», биологический факультет МГУ) (к.б.н. Гриньков В.Г.)
Кафедральные практики
- Большой практикум. Экспериментальное изучение механизмов отбора и генетической структуры популяций, анализ изменчивости онтогенеза. Освоение современных методов, применяемых в эволюционных исследованиях (методы молекулярной биологии, гистологии, микроскопии и пр.).
- Малый практикум. Анализ изменчивости популяций, выявление структуры изменчивости фенотипических признаков.
- Практикум по микропалеонтологии. Освоение микропалеонтологического метода, определение руководящих групп микрофоссилий, анализ палеоэкологии и изменений состава сообществ.
Наука
Направления научных исследований
Сотрудничество
Достижения
Литература
Направления научных исследований
|
Название темы |
Руководитель |
|
Комплексный анализ адаптации к экстремальным факторам среды в долговременном эволюционном эксперименте |
Марков А.В., д.б.н, проф., заведующий кафедрой |
|
Изучение макроэволюционных процессов на палеонтологическом материале |
Журавлев А.Ю., д.б.н., проф.; Перфильева К.С., к.б.н., н.с. |
|
Эволюционная биология развития беспозвоночных животных |
Краус Ю.А., д.б.н., в.н.с. |
|
Механизмы дивергенции и видообразования на рецентном и палеонтологическом материале |
Ивницкий С.Б., к.б.н., доц.; Шурупова Я.А., к.б.н., м.н.с. |
|
Механизмы поддержания структурированной фенотипической изменчивости и популяционного полиморфизма |
Гриньков В.Г, к.б.н., с.н.с.; Ивницкий С.Б., к.б.н., доц. |
|
Популяционная биология и микроэволюция амфибий |
Ляпков С.М., к.б.н., в.н.с. |
|
Эволюционная этология муравьев |
Путятина Т.С., к.б.н., с.н.с. |
|
Коэволюция инвазивных растений и аборигенных видов растений и животных |
Лысенков С.Н., к.б.н., с.н.с. |
|
Изучение механизмов адаптации диких животных к антропогенным условиям |
Скобеева В.А., к.б.н., н.с. |
Сотрудничество
Совместные исследования с российскими организациями:
- Зоологический музей Томского государственного университета
- Лаборатория мониторинга биоразнообразия Биологического института Томского государственного университета
- Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН
- Палеонтологический институт имени А. А. Борисяка РАН
- Государственный природный заповедник "Брянский лес"
- Короноцкий государственный заповедник
- РГАУ-ТСХА им. Тимирязева
- Институт цитологии РАН
- Институт биологических проблем Севера ДВО РАН
- Институт экологии растений и животных
- Институт биологии развития имени Н.К. Кольцова РАН
- Федеральный исследовательский центр «Институт цитологии и генетики СО РАН»
- Тульский Государственный университет
- Санкт-Петербургский государственный университет
Международные проекты:
- Эдинбургский университет (Великобритания)
- Нанкинский институт геологии и палеонтологии, Китайская академия наук (Китай)
- Колледж Смит (США)
- Институт биотехнологии и молекулярной биологии Университета г. Гейдельберг (Германия)
- Институт экологии Нидерландов (Нидерланды)
- Рабочая группа по популяционным исследованиям птиц г. Брауншвейг (Германия)
- Центр морской молекулярной биологии Университета г. Берген (Норвегия)
- Лаборатория биологии развития Университета Сорбонны (Франция)
- Венский университет (Австрия)
- Институт Зоологии АН Республики Беларусь (Республика Беларусь)
- Институт зоологии республики Казахстан (Казахстан)
- Институт Моря Вильфран-сур-Мер (Франция)
Научные и образовательные достижения
| 1938 | И.И. Шмальгаузен | Показано, что эволюция совершается путем изменения взаимодействующих подсистем организмов в онтогенезе. Сохраняются корреляции общего значения, по которым судят о повторении филогенеза в онтогенезе. |
| 1939 | И.И. Шмальгаузен | Развита теория об основных направлениях эволюционного процесса, позволившая объяснить факт одновременного существования форм, находящихся на разных уровнях организации, а также объяснить неравномерность темпов эволюции таксонов. |
| 1946 | И.И. Шмальгаузен | Разработана теория стабилизирующего отбора. Показано, что в ходе этой формы отбора создаются новые онтогенетические корреляции, способствующие автономизации индивидуального развития. Объяснен механизм фиксации модификаций. |
| 1976-1980 | А.С. Северцов | Показано, что неспецифичное ухудшение условий среды, действующее на пластичные признаки фенотипа, ведет к отбору на расширение нормы реакции. |
| 1980-1984 | А.С. Северцов | Доказано существование в природе и эффективность группового отбора. Он основан не на социальной "конвенции" ("договоренности" между членами популяции об отстранении от размножения части из них) или на дифференциальном выживании групп, как это предполагали сторонники этих концепций, а на распределении селективного преимущества поровну между всеми членами группы. |
| 1986-2008 | А.С. Северцов | Показано, что причиной эволюционного стазиса (длительного, в течение сотен тысяч - миллионов лет существования популяций и видов в фенотипически неизменном состоянии) является контрбаланс векторов движущего отбора. Усиление отбора в одном направлении приводит к усилению отбора в противоположном направлении, и популяция остается неизменной по отбираемому признаку или группе признаков. |
| 1976-1981 | Г.М. Длусский | Сформировано представление о коадаптивных комплексах и показано их значение как вектора макроэволюционных преобразований. |
| 1981 | Г.М. Длусский | Открытие лабильной системы коммуникации у муравьев, основанной на экспрессивном поведении разведчиков и обучении других особей. |
| 1988-2000 | Г.М. Длусский, Е.Б. Федосеева | Реконструкция ранней филогении муравьев. |
| 1986-1990 | В.Г. Черданцев | Полярная и аксиальная организация зародыша является не причиной, а следствием геометрии коллективного движения клеток, не зависящей от выбора системы координат («позициональной информации»). |
| 1991-2010 | В.Г. Черданцев, В.А. Скобеева | Нормальная изменчивость морфогенеза не сводится к взаимодействию генотип-среда, являясь следствием перестройки морфогенетических корреляций и необходимым фактором нормального развития биологических структур. |
| 2003-2010 | В.Г. Черданцев, О.В. Григорьева | Механика морфогенеза выделяет наиболее вероятные направления эволюции биологических структур, что делает направленной даже селективно-нейтральную эволюцию. |
| 1977-1981 | А.Г. Креславкий | Разработана универсальная модель поддержания популяционного полиморфизма. |
| 1977-1988 | А.Г. Креславский | Обоснована и расширена концепция симпатрического видообразования. |
| 1987-1997 | С.Б. Ивницкий | Показано, что на разных популяционных уровнях отбор воздействует на разные морфологические структуры в зависимости от характера их связи с основными компонентами приспособленности. |
| 1997-2005 | С.Б. Ивницкий, Ю.А. Багринцева | Косвенные последствия движущего отбора проявляются как в преобразовании изменчивости отдельных морфологических признаков, так в системе их корреляций. |
| 1987-2012 | С.М. Ляпков | Показано, что у широкоареальных видов амфибий умеренной зоны географическая изменчивость размеров тела и связанных с ними репродуктивными характеристиками и морфологическими признаками, а также изменчивость направленности и степени выраженности половых различий по этим характеристикам, определяется длительностью сезона активности и соответственно - темпами роста до и после достижения половой зрелости. |
| 2016 | А.В. Марков | Предложена гипотеза, согласно которой эукариоты произошли от полиплоидных архей, обитавших в мелководных микробных сообществах раннего протерозоя, когда уровень свободного кислорода начал расти, но озонового экрана еще не было, что должно было резко повысить темп мутагенеза. В таких условиях полиплоидность у прокариот, не имеющих митоза, дает кратковременное преимущество, но в долгосрочной перспективе повышает риск вымирания из-за накопления рецессивных вредных мутаций. Полиплоидные микробы могли справляться с этой проблемой несколькими способами, постепенное совершенствование и комбинирование которых логически приводит к появлению сначала митоза, а затем мейоза и полового размножения. Гипотеза объясняет несколько ключевых особенностей эукариот, до сих пор остававшихся загадочными, в том числе множественные линейные хромосомы, высокий уровень генетической избыточности и быстрое появление новых генных семейств на заре эволюции эукариот, выявленное сравнительной геномикой. |
| 2014-2022 | А.В. Марков, С.Б. Ивницкий, К.С. Перфильева, Е.Ю. Яковлева и др. | В долгосрочном эволюционном эксперименте на дрозофилах показано, что адаптация к неблагоприятным кормовым субстратам может вести не только к специализации, но и к расширению трофической ниши (генерализации). Также показано, что такая адаптация может сопровождаться эволюционными изменениями продолжительности жизни и темпов репродуктивного старения, в целом соответствующими предсказаниям классической эволюционной теории старения. |
| 2014-2022 | А.Ю. Журавлев | Показано (на основании изучения минералогического, элементного и изотопного состава древних морских отложений), что на рубеже эдиакарского и кембрийского периодов (555-530 млн лет назад) состав Мирового океана существенно изменился и перешёл из почти бескислородного (закисного и эвксинного) состояния в более насыщенное кислородом; именно с формированием обогащенного кислородом мелководья совпадает появление и распространение обильных и разнообразных скелетных организмов. |
| 2014-2022 | А.Ю. Журавлев | Показано, что эдиакарские (555-540 млн лет назад) и кембрийские (540-485 млн лет назад) организмы с биоминеральным скелетом существенно различались по структуре скелета: у эдиакарских видов такой скелет формировался при избытке определенных ионов и представлял собой простые гомогенные минеральные отложения; у кембрийских форм скелет представлял сложную иерархически построенную конструкцию, химические и структурные особенности которой жёстко определялись экологической ролью вида. |
| 2014-2022 | А.Ю. Журавлев | Показано, что эдиакарские (550-540 млн лет назад) рифовые сообщества формировались из одного-двух космополитных видов-генералистов и ни состав этих сообществ, ни особенности самих видов не менялись на протяжении 10 млн лет; наоборот, кембрийские (535-525 млн лет назад) рифовые сообщества за такой же временной интервал бурно эволюционировали, по мере своего развития включая всё большее число узко эндемичных специализированных видов. |
| 2011-2022 | Ю.А. Краус | Было опровергнуто предположение о том, что регион - организатор (регион, регулирующий формирование и поддержание «правильного» плана строения в ходе онтогенеза) - эволюционное приобретение позвоночных животных. Удалось обнаружить целый ряд регионов - организаторов, функционирующих на разных стадиях онтогенеза низших многоклеточных (Cnidaria). Удалось выявить молекулярные основы активности региона - организатора эмбриона актинии Nematostella и показать их эволюционную консервативность (Kraus et al., 2016). Поставлен вопрос о древности региона-организатора, локализованного в области бластопора. |
| 2006-2022 | Ю.А. Краус | Детально описано нормальное развитие ряда представителей низших многоклеточных (Сnidaria). Сравнительный анализ особенностей гаструляционных морфогенезов Cnidaria показал отсутствие дискретности между вариантами траекторий развития книдарий, а также корреляции между характером гаструляции и таксономической принадлежностью вида. Установлено, что гаструляционные морфогенезы книдарий несут очень слабый “филогенетический сигнал” и могут иметь лишь ограниченное применение при решении вопросов филогенетики (Kraus, Markov, 2017). |
| 2007-2022 | В.Г. Гриньков | В популяционно-экологических исследования мухоловки-пеструшки (Ficedula hypoleuca) изучены механизмы поддержания полиморфизма по окраске брачного наряда самцов, что является актуальным с точки зрения теории адаптивного полиморфизма, теории симпатрического видообразования и эволюционной биологии в целом, т.к. начальные стадии симпатрического видообразования проходят через формирование внутривидового полиморфизма. Изучены механизмы выбора брачного партнёра и формирования систем скрещивания; состояния популяции в естественных ненарушенных местообитаниях |
| 2010-2017 | С.М. Ляпков | Показано, что широкоареальные виды амфибий умеренной зоны могут формировать жизнеспособные популяции, в результате интродукции, в условиях, резко отличающихся от условий местообитаний "родительских" популяций, в том числе и при сильном сокращении длительности сезона активности. При этом адаптации к новым условиям могут формироваться очень быстро, всего за 2-3 поколения. |
| 2018-2022 | С.Н. Лысенков | Изучены связи инвазионных видов золотарников (канадского Solidago canadensis и гигантского S. gigantea) с антофильными насекомыми. Показано, что оба вида привлекают всех доступных насекомых-опылителей, прежде всего мухами-журчалками, мускоидными мухами, медоносными пчелами и осами, при этом гигантский золотарник более привлекателен для опылителей. |
| 2017-2022 | Я.А. Шурупова | На остракодах из Среднерусского моря (среднеюрская эпоха) показаны разные стадии видообразования – кладогенез и филетическая эволюция; описаны эффекты дестабилизирующего отбора при освоении группой новых местообитаний; впервые выявлены гетерохронии в строении замка раковины у самцов на мезозойском материале. Изучены палеоэкологические условия, при которых формировались разрезы. |
Литература
- Северцов А.С. Теория эволюции: учебник для студентов вузов. ВЛАДОС, 2005.
- Длусский Г.М. История и методология биологии. Анабасис, 2006.
- Марков А.В. Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня: неожиданные открытия и новые вопросы. Corpus, 2010.
- Марков А.В., Наймарк Е.Б. Эволюция человека. Книга 1: Обезьяны кости и гены. Corpus, 2011.
- Марков А.В., Наймарк Е.Б. Эволюция человека. Книга 2: Обезьяны, нейроны и душа. Corpus, 2011.
- Марков А.В., Наймарк Е.Б. Эволюция. Классические идеи в свете новых открытий. Corpus, 2014.
- Журавлев А.Ю. Сотворение Земли: как живые существа создали мир. Альпина нон-фикшн, 2018.
- Марков А.В., Наймарк Е.Б. Перспективы отбора. От зеленых пеночек и бессмысленного усложнения до голых землекопов и мутирующего человечества. Corpus, 2019.
- Журавлев А.Ю. Похождения видов. Вампироноги, паукохвосты и другие переходные формы в эволюции животных. Альпина нон-фикшн, 2021.
- Марков А.В., Наймарк Е.Б. Эволюция человека. Книга 3: кости, гены и культура. Corpus, 2022.