Глава 6. Современная теория эволюции

6.1. Истоки теории эволюции

На протяжении тысячелетий весь жизненный опыт показывал, что жизнь на Земле неизменна, постоянна и, следовательно, объективных предпосылок для возникновения концепций, рассматривающих живую природу как что-то меняющееся и развивающееся, не было. На протяжении первых веков развития биологии, одним из основных научных направлений была систематика, т. е. изучение общих и отличительных свойств разных организмов. Главная цель и задача систематики – создание классификаций существующих жизненных форм, т. к. без классификаций полноценное изучение всех существующих видов невозможно.

Первые классификации были искусственными, т. е. базировались, как правило, на внешнем сходстве и различии или на различии сред обитания, поэтому очень приблизительно, а иногда и вовсе неправильно отражали реальное родство между организмами. Однако по мере углубления и накопления знаний в основу классификаций легло не только морфологическое сходство, но и сходство физиологических процессов, процессов воспроизводства организмов, а также способность организмов скрещиваться между собой. Так, к началу 19 века сформировалось близкое к современному понятие о биологическом виде, главным критерием в котором наряду с физиологическим и морфологическим сходством, была способность давать продуктивное потомство. Естественно, что критерий продуктивного потомства мог быть использован только в отношении высоко развитых организмов растений и животных, имеющих половое размножение. Что касается одноклеточных организмов, в том числе бактерий, то здесь объективным критерием вида стало непосредственное изучение сходства и различия наследственной информации, т. е. молекул ДНК. Поскольку этот метод появился недавно, следовательно, многие виды микроорганизмов окончательно не определены до настоящего времени. Вид является низшим рангом или таксоном биологической классификации. Следующие таксоны в порядке восхождения ранга и объединяющие в единую группу по ряду основных свойств разные виды - это род, семейство, отряд, класс, тип или отдел и царство. Основу этой структуры биологической классификации заложил в 18 веке Карл Линней. Он же предложил ставшее общепринятым двойное наименование видов, когда одно слово в названии родовое, а другое именно видовое (шалфей восточный, шалфей аптечный и т. п.).

Чем обширнее и подробнее становилась классификация живых организмов, тем нагляднее становилось то, что различные таксономические группы являются не только родственными, но и демонстрируют определенный порядок усложнения своей структуры. Так, характерно усложнение кровеносной системы от рыб, земноводных, пресмыкающихся до млекопитающих. Это явное усложнение структур уже наводило на мысль о развитии живых организмов.

Другой предпосылкой возникновения эволюционной теории стали данные сравнительного эмбриогенеза, показавшие, что развитие зародыша позвоночных животных последовательно проходит стадии развития зародыша позвоночных менее высокоорганизованных, т.е. зародыш млекопитающих последовательно проходит стадию, аналогичную зародышу рыбы, включая наличие жаберных щелей, земноводных, пресмыкающихся с соответствующим уровнем развития систем органов и только на последних стадиях приобретает черты, характерные только для млекопитающих или птиц. Это позволяло предположить, что общими предками всех млекопитающих или птиц были пресмыкающиеся, земноводные и т. д.

Третьей предпосылкой к возникновению эволюционной теории было развитие промышленности и связанное с ним развитие геологии. Поиск новых полезных ископаемых, изучение закономерностей их залегания привел и к открытию окаменелостей, т. е. окаменелых ископаемых остатков растений и животных, живших миллионы лет назад. Среди этих ископаемых встречались как остатки по сей день существующих организмов, так и остатки никем и никогда не описанные. Сравнительное изучение этих ископаемых остатков показало, что живой мир в том виде, в каком он сейчас существует, – это результат длительного развития, в процессе которого многие виды появлялись, а затем бесследно исчезали, уступая место другим; что основное направление развития живого шло от простых к более сложным организмам. Таким образом, вопрос о признании эволюционного пути развития жизни стал практически ясен. Неясными оставались механизмы этого развития. Высокая приспособленность каждого вида к определенной среде обитания, взаимодействию с другими видами позволяла предположить, что главным фактором эволюции является приспособление организмов к меняющимся условиям. Многочисленные факты изменчивости растений и животных в разных условиях, казалось, подтверждали такую гипотезу, впервые наиболее обоснованно изложенную Ламарком. Он считал, что в основе приобретения новых, более приспособительных признаков лежит передача по наследству тех изменений, которые развивались в организме родителей в процессе жизни. Так, например, происхождение длинных шей у жирафов он объяснял конкуренцией с другими травоядными и необходимостью дополнительного питания за счет листьев и веток верхнего яруса кустов и деревьев. Постоянное упражнение вытягивания шеи привело к закреплению этого признака у потомства. Однако, как показало детальное изучение, изменчивость, приобретаемая организмами в процессе жизни, по наследству не передается.

Главным достижением Ч. Дарвина было то, что он объяснил эволюцию органического мира исходя из собственных свойств живых организмов.

Современная теория эволюции базируется на основных положениях, разработанных Дарвиным, и также считает, что движущими силами эволюции являются наследственность, изменчивость и естественный отбор. Главным отличием современной теории является то, что благодаря достижениям современной генетики выяснены механизмы наследственности и наследственной изменчивости.