Глава 7

Учение об эволюции

Изучив главу, вы сумеете:

• раскрыть суть эволюции, ее причины и движущие силы;

• охарактеризовать основные положения теории Ч. Дарвина в сравне­нии с идеями его предшественников;

• доказать роль вида и популяции в эволюционном процессе;

• объяснить происхождение видов исходя из современного учения об эволюции;

• изложить основные закономерности биологической эволюции.

§ 36 Идея развития органического мира в биологии

Живой мир Земли огромен. Он представлен уникальным разнообразием живых существ: в нем более 2 млн видов эукариот (более 500 тыс. видов расте­ний, около 1,5 млн видов животных) и примерно столько же видов прокариот. При этом разнообразии форм жизни все организмы состоят из одних и тех же химических элементов и органических соединений. Все сходным образом осу­ществляют биосинтез и обмен веществ с окружающей средой, используют по­хожим образом энергию в процессах жизнедеятельности, способны одинаково размножаться и при половом размножении начинают развитие организма из одной клетки — зиготы.

Как же объяснить многообразие видов при таком сходстве свойств у жи­вых организмов? Каким образом возникли сложные организмы? Под действи­ем каких сил сформировались у них приспособительные свойства? Ответы на эти вопросы дает эволюционное учение (лат. evolutio— «развертывание»).

Эволюционное учение — это наука о причинах, движущих силах и общих закономерностях исторического развития живой природы.

Основоположником эволюционного учения является английский естест­воиспытатель Ч. Дарвин. Современное учение об эволюции опирается на эво­люционную теорию, сформулированную Ч. Дарвином в середине XIX в. и опуб­ликованную в книге «Происхождение видов» в 1859 г. Однако задолго до этого выдвигались различные гипотезы и теории о развитии органического мира, поскольку эволюция жизни на Земле принадлежит к числу величайших про­блем естествознания, с давних времен привлекающих внимание натуралистов и философов.

Например, древнегреческий философ-материалист и диалектик Гераклит (ок. 530 —ок. 470 до н. э.), уроженец Эфеса в Малой Азии, в сочинении «О природе» пишет:«Жизнь природы — непрерывный процесс движения. В нем всякая вещь и всякое свойство переходят в свою противоположность. В борьбе противоположностей обнаруживает­ся, однако, их тождество. Все, непрерывно изменяясь, обновляется, потому нельзя дваж­ды вступить в одну и ту же реку: на входящего во второй раз текут уже новые воды». Другой знаменитый древнегреческий ученый — Аристотель (IV в. до н. э.), признавая ма­териальную основу мира, а также сравнивая между собой различные виды организмов, пришел к выводу, что в природе имеются простые и сложные тела. Для их характеристи­ки ученый ввел понятие лестницы природы. На ее нижних ступенях он расположил про­стые тела, а на верхних — более сложные. В основании лестницы Аристотель поместил тела неживой природы, выше них — растения, затем — прикрепленных к грунту животных (губки и асцидии), после них — свободноживущих, подвижных морских животных, а на­верху — животных суши. Однако в представлениях этого мыслителя отсутствовала идея о развитии организмов от низших к высшим, а просто фиксировался факт их неодинако­вости. Более того, он считал, что виды неизменяемы. Авторитет высказываний Аристоте­ля на многие годы (на века!) определил взгляды натуралистов на природу. Лишь в эпоху Возрождения, т. е. в XVII-XVIII вв., выдвигаются идеи об изменяемости видов, об эволюции, но и они еще долго находились под влиянием учения Аристотеля о природе.

В XVII в. в Англии Дж. Рей создал первую концепцию рода и вида; разделил растения на совершенные (цветковые) и несовершенные (водоросли и др.). В XVIII в. в Швеции К.Линней помимо новой концепции вида классифицирует живые организмы в особой системе. Во Франции ЖЛ. Бюффон в многотомном труде «Есте­ственная история» выдвигает предположение об изменяемости видов, о естествен­ном родстве организмов и о единстве животного и растительного мира. В России П.С. Паллас высказывает мысль о происхождении организмов некоторых видов от об­щих предков. Английский врач, натуралист и поэт Э. Дарвин, дед Ч. Дарвина, излагает натурфилософские идеи об изменяемости видов, об экономии в природе и эволюции организмов. В Швейцарии эмбриолог Ш. Бонне в 1762 г. в работе о размножении ря­да беспозвоночных животных впервые вводит в биологию понятие «эволюция». В XIX в. во Франции Ж. Кювье на основе сравнительной анатомии животных и палеон­тологии выдвинул гипотезу катастроф. Исходя из нее он объяснял стихийными бед­ствиями в различные периоды истории Земли смену фаун и появление новых видов. Английский геолог Ч. Лайель в противовес теории катастроф Кювье создает учение об эволюции поверхностных слоев Земли. Лайель высказал новую идею о медленном и непрерывном изменении земной поверхности под влиянием постоянных геологиче­ских факторов (разница температур, вода, вулканические силы, живые существа и др.) и убедительно доказывал эту гипотезу прогрессивными изменениями у ископаемых остатков. Ч. Дарвин был увлечен трудами Лайеля.

Подобные высказывания многих натуралистов способствовали утверж­дению идеи об эволюции органического мира, но каких-либо специальных тру­дов, обосновывающих эту идею, еще не было.

Первым, кто специально обратился к исследованию эволюции живых организмов, был французский естествоиспытатель Ж.Б. Ламарк.

Свою эволюционную теорию Ламарк изложил в 1809 г. в труде «Филосо­фия зоологии», объясняя возможные пути развития животных и растений. Главными в его теории были следующие положения: изменения в окружа­ющей среде ведут к изменению видов животных и растений; необходимость в изменении и образовании новых приспособительных свойств обусловлена внутренним стремлением самих организмов к прогрессу, особенно у высших животных.

Предположения об эволюции Ламарк обобщил в виде двух «законов» — «законе упражнения и неупражнения» и «законе наследования приобретенных признаков». Он считал, что факторы среды прямо действуют на организмы и создают нужные формы по мере усиливающегося использования какой-то час­ти тела (т. е. упражнения ее). Неупражняемые части тела постепенно со вре­менем слабеют и могут исчезнуть вовсе. Признаки, появившиеся благодаря упражнению, закрепляются, а при неиспользовании исчезают. Эти приоб­ретенные признаки, утверждал Ламарк, передаются потомкам, наследуются. Основываясь на этих «законах», Ламарк объяснял возможные пути эволюции. Он полагал, что новый вид развивается в процессе смены многих поколений как результат приобретения новых признаков или утраты бывших неупражняемых признаков.

Ламарк доказывал действие своих «законов» примерами: предки змей имели конеч­ности, но не использовали их, они им даже мешали ползать, поэтому конечности исчезли со временем, в ряду большого числа поколений. Также из-за «ненужности» произошла редукция глаз у крота; у цапли развились длинные ноги потому, что ей надо держать тело высоко над водой. Необходимостью доставать сочную листву деревьев в засушливых местах, где нет травы, Ламарк объяснял наличие длинной шеи и ног у жирафа.

Обоснование роли окружающей среды в изменяемости свойств организ­мов, доказательство постепенности повышения уровня организации живых су­ществ от простейших до человека и значения в этом процессе длительности времени — сильные стороны теории Ламарка. Однако его взгляды на механизм изменчивости организмов и образование новых видов были ошибочными. Его теория, получившая затем название ламаркизма, являлась умозрительной, т. е. основанной на ряде не подтвержденных экспериментально постулатов. Объяс­нение прогрессивной и приспособительной эволюции стремлением самих организмов к усовершенствованию своих изначальных признаков было одно­сторонним и телеологичным (от греч. teleos— «цель» и logos— «учение»). «Осо­знание» цели своего развития приписывалось самой природе как присущее ей внутренне свойство. Потому теория Ламарка не смогла противостоять господствующему тогда креационизму (лат. creatio— «сотворение»), согласно которому происхождение и многообразие живого мира объяснялось божественной во­лей, что отрицало наличие эволюции в природе.

1. Что означает термин «эволюция»?

2*. Почему в биологии считают ценной теорию Ж.Б. Ламарка о разви­тии организмов, хотя она не объяснила сути и механизма эволюции? 3. Какие «законы» сформулировал Ламарк?