8.2 Принципы биологической эволюции

В развитии биологии выделяют три основных этапа:

1.сис­тематики (К.Линней);

2. эволюционный (Ч. Дарвин);

3. биологии микромира (Г.Мендель).

Каждый из них связан с изменением представлений о мире живого. На протяжении тысячеле­тий господствовало объяснение, согласно которому все виды организмов были созданы однажды в их нынешних формах и больше никогда не изменя­лись. Так сказано в Библии, таких же взглядов придерживался Аристотель. Именно под влиянием этой идеи о неизменности всего живого биологическая парадигма долгое время сводилась лишь к описанию многочисленных видов животных и растений. Причем это описание ограничивалось характеристикой только внешних, бросающихся в глаза при­знаков. Такова была и наиболее совершенная для своего вре­мени, но оставшаяся в рамках старой парадигмы и потому во многом искусственная, классификация, предложенная знаме­нитым шведским естествоиспытателем К. Линнеем.

Используя рациональные методы, ряд ученых, например Бюффон во Франции, Э. Дарвин (дед Ч. Дарвина) в Англии, И.В. Гете в Германии, М.В. Ломоносов в России при­шли к выводу, что организмы, населяющие Землю, не неиз­менны, а претерпевают эволюцию. Этот вывод позволили им сделать обнаруженные в разных местах Земли ископаемые ос­татки странных животных и растений, совершенно не похожие на современных. Парадигма искусственной систематизации сменилась принципами естественной классифи­кации, основанной на теории эволюции и исходившей не толь­ко из внешнего сходства форм, но и из общности происхожде­ния, родства. Интенсивное проникновение эволюционной идеи в биологию началось в конце XVIII века, благодаря работам выдаю­щегося французского биолога Ж.Б. Ламарка Он известен не только тем, что предложил впервые термин "биология". Ламарк объяснил изменчивость видов двумя факторами: влиянием внешней среды (питание, климат, упражнение органов) и на­следственности.

Проблемы, поставленные Ламарком, были успешно решены Ч. Дарвином. В своей знаменитой работе "Происхождение ви­дов путем естественного отбора", вышедшей в 1859 г., он, обоб­щив отдельные эволюционные идеи, создал стройную, разверну­тую теорию эволюции.

Современная физика обосновывает концеп­цию универсальной эволюции. Согласно этой теории развитие Вселенной предстает как ряд последовательных эволюционных этапов, начиная с так называемого Большого взрыва через пе­риод эволюции неживой материи к биологической эволюции, а от нее к этапу исторической эволюции человека и общества.

С точки зрения теории эволюции, все многообразие живой природы является результатом действия трех взаимосвязанных факторов: наследственности, изменчивости и естественного отбора.

Эти выводы теории эволюции, или ее основные принципы, базируются на следующих трех наблюдениях.

1. В любой популяции, виде животных наблюдается измен­чивость составляющих ее особей. В этом можно убедиться, сравнивая, например, одного человека с другим.

2 .Некоторые из этих изменений имеют генетическую осно­ву, т.е. унаследованы от родительских особей, получены уже при рождении, а другие являются результатом приспособления к окружающей среде, приобретены в течение жизни.

3. Рождается, как правило, значительно большее число ор­ганизмов, чем доживает до размножения; многие гибнут на стадии семян, зародышей, птенцов, личинок. Причем выжива­ют те организмы, которые обладают сочетанием генов, повы­шающих вероятность их выживания и размножения, а также вырабатывают в течение своей жизни некоторые признаки, способствующие выживанию.

Отсюда вытекает главный вывод, что весь ход эволюции ви­дов ведет к тому, что генетические и иные признаки, обеспечи­вающие выживание, встречаются от поколения к поколению все чаще в данном виде, определяя главное направление его развития. Механизм действия факторов эволюции лучше всего виден на примере развития уровня популяции живых организмов.

Популяция — это длительно существующие группы особей, устойчиво сохраняющиеся на протяжении жизни многих поко­лений. Популяции могут занимать территории разной протяженно­сти, в зависимости от размеров особей и их численности. Виды, как правило, состоят из нескольких популяций.

Появление элементарных эволюционных изменений в по­пуляции, т.е. ее новых устойчивых признаков, передающихся по наследству через несколько поколений, зависит от следую­щих эволюционных факторов: перестройки носителей наслед­ственности - генов, популяционных волн (резких колебаниях численности особей из-за различных при­родных колебаний), изоляции и естест­венного отбора.

Естественный отбор является основным фактором, направ­ляющим эволюционные изменения. Именно он определяет маги­стральную линию исторического развития живого, формирует у живых организмов оптимальные способности к выживанию и самовоспроизведению. Причем отбор закрепляет и те особенности, которые полезны данному виду как целому. Эти признаки могут быть вредны для особи, но полезны для популяции: отгоняя врага, ужалив­шая его пчела гибнет, но спасает пчелиную семью, семейный запас меда.

Таким образом, весь ход эволюция видов ведет к тому, что генетические и иные признаки, обеспечивающие выживание, встречаются от по­коления к поколению в данной популяции все чаще, определяя на­правление развития вида. Т.е. эволюция есть направленный процесс истори­ческого изменения живых организмов.

Ныне эволюционное учение видит свою главную задачу в том, чтобы на основе углубленного познания механизма эво­люционных процессов предсказывать конкретные возможности эволюционных преобразований и на этой основе управлять эволюционным процессом. Все возрастающую роль в выполне­нии данной задачи играет одна из наиболее перспективных от­раслей биологической науки — генетика.