3. Взаимодействие факторов эволюции: изменчивости, наследственности, отбора

Исходя из изменчивости, наследственности и отбора, можно объяснить возникновение любого приспособительного признака, например, возникновение приспособительных признаков у возбудителей к антибиотикам. Антибиотики стали применяться в 40-50-х годах, в частности пенициллин. Возбудители (пневмококки) были чувствительны к ним.. Затем они перестали быть чувствительными к пенициллину. Чем обусловлено возникновение антибиотико-устойчивых форм пневмококков? Возможно, антибиотики вызывают мутации? Если так, то какого рода эти мутации – адекватные или нет? Но пенициллин не является мутагеном. Значит, это объяснение неверное. Ответ: мутации, обусловливающие устойчивость к антибиотикам, идут независимо от них. Они были и до антибиотиков. А если эта мутация возникла в эпоху антибиотиков, то она уже имела приспособительное значение. Такие особи интенсивно размножались, и отбор стал идти в сторону сохранения устойчивых форм пневмококков к антибиотикам. Таким образом, в основе возникновения любого приспособительного признака лежит наследственность, изменчивость, отбор.

4. Вид и видообразование

Понятие вида как суммы индивидов, разнящихся один от другого не более детей одних родителей, впервые ввел в биологию английский естествоиспытатель Джо Рей (1659). По мнению Линнея вид – это совокупность морфологически наиболее сходных особей, беспрепятственно скрещивающихся между собой и дающих плодовитость потомство. Между различными видами, по Линнею, нет переходов, т.е. они реально существуют, но не изменяются. В соответствии с библейской легендой Линней утверждал, что первые пары организмов, с течением времени распространившиеся и размножившиеся по всей Земле, были созданы на каком-то райском острове.. Первоначально он считал, что каждый вид оставался в неизмененном состоянии со дня творения, но позднее Линей заметил, что в результате скрещивания организмов могут возникнуть новые виды. Но несмотря на то, что по его наблюдениям, среди растений и животных отмечается явления изменчивости, Линней утверждал, что всякого рода рассуждения об изменяемости видов являются отступлением от религиозных догм и достойны порицания. Таким образом, Линней признавал реальность существования вида, но считал что он создан богом и не изменяется.

Ламарк в своей “Философии зоологии” выдвинул тезис об изменяемости видов, но утверждал, что они реально не существуют, а созданы человеком для удобства. У Ламарка, по сравнению с Линнеем был противоположный взгляд на вид.

Дарвин внес новое в определение вида. По Дарвину виды реальны и изменчивы. Вид по Дарвину – это историческая категория, качественный этап эволюции. Каждый вид возник из другого и существует, пока не изменяются условия. При новых условиях вид либо вымрет, либо, изменяясь, дает начало новым видам. Образование видов по Дарвину идет через разновидность путем расхождения признаков. Дарвин указал: ”Не подлежит сомнению, что до настоящего времени не удалось провести ясной пограничной черты между видами и подвидами, …между подвидами и редкими разновидностями. Ясно выраженная разновидность может быть названа зарождающимся видом”.

Животные и растения, относящиеся к одному виду, не идентичны, между ними существуют многочисленные различия. С течением времени разнообразие внутри вида увеличивается. Дарвин предположил, что при ограниченности пищевых ресурсов ожесточенная борьба за существование протекает между наиболее сходными индивидуумами, а между наиболее различающимися индивидуумами общих интересов в борьбе за жизнь меньше, поэтому несхожие особи имеют больше возможности выжить. Все промежуточные особи уступают крайним, не выдерживают конкуренции с ними и оказываются элиминированными в процессе естественного отбора. Благодаря длящейся изменчивости уклонившееся формы все более изменяются в наметившемся направлении. С каждым новым поколением разошедшиеся формы все больше и больше отличаются, а промежуточные вымирают. Крайние формы с течением времени так удаляются. Что различия между ними будет уже межвидовыми. Так из прежних видов при естественном отборе путем расхождения признаков (дивергенции) создаются новые виды. Именно учение о дивергенции дает убедительное объяснение многообразию органического мира.

Конкретные примеры образования новых видов путем дивергенции:

1. Насекомые небольших океанических островов или имеют большие крылья и летают, или не имеют крыльев и не летают совсем. Видимо, сохранились крайние формы, которые либо могли противостоять ветру, либо совсем не летали. Насекомые со средними крыльями внезапными порывами ветра уносились в море.

2. Различные виды вьюрков на Галапагосских островах.

Принцип дивергенции лежит не только в основе образования видов, но также и родов, семейств, отрядов, т.е. вышестоящих таксономических единиц. В процессе естественного и искусственного отборов может наблюдаться и обратное дивергенции явление – конвергенция, т. е. схождение признаков. В близких по характеру условиях существования организмы различного происхождения могут приобрести сходное строение органов. Например, киты (млекопитающие) приобрели форму тела рыбы; птицы и летучие мыши (млекопитающие) имеют сходные конечности; конечности крота и медведки (насекомое) имеют сходное строение.

Характеризуя процесс эволюции, необходимо подчеркнуть ее приспособительный характер и отметить заслугу Дарвина, доказавшего, что в природе нет какой бы то ни было изначальной целесообразности, что органическая целесообразность – это соотношение строения и функции организмов условиям их существования, вырабатывающегося в результате естественного отбора. Приспособленность (целесообразность) всегда имеет относительный характер. Важное доказательство относительности приспособлений – рудименты – органы, потерявшие в новых условиях свое полезное значение (например, мышцы уха, третье веко у человека).

Классики марксизма высоко оценили труд Дарвина, отметив, что в нем: всесторонне обоснован исторический метод в применении к природе; изгнаны креационистские представления из вопроса о целесообразности в природе; нанесен решительный удар метафизике, идеализму, религии. К. Маркс и Ф. Энгельс указывали на диалектический подход Дарвина к решению теоретических проблем. Победа эволюционного учения Дарвина положила начало историческому методу. Который потребовал пересмотра прежних представлений, явился мощным толчком для успешного развития всех разделов биологической науки.