1.7. Теории эволюции органического мира

Эволюционная теория в биологии, кажущаяся нам привычной и само собой разумеющейся, появилась довольно давно, однако за столетия сильно преобразилась. Первые эволюционные наивные идеи мы находим у Анаксимена, Анаксагора, Демокрита и других античных авторов, которые признавали родственность, генетическое родство человека и животных, но не могли раскрыть механизмы органической эволюции. Аристотель выдвинул представление о «лестнице живых существ», поднимающейся от простых организмов к сложным.

Затем в XVII - XVIII веках сформировались новые представления об изменяемости мира и о возможности исторического изменения видов организмов, получившие название – трансформизм. Среди естествоиспытателей и философов-трансформистов стали известны имена Роберта Гука, Жоржа Луи Леклерка Бюффона, Иоганна Вольфганга Гете. Все трансформисты признавали изменяемость видов организмов под действием изменений окружающей среды. При этом большинство трансформистов еще не имели целостной и последовательной концепции эволюции.

Первая попытка построить целостную концепцию развития принадлежит уже Новому времени и связана с именем Жана Батиста Ламарка (1744 – 1829).

Сущность теории Ламарка заключается в том, что животные и растения не всегда были такими, какими мы их видим теперь. В давно прошедшие времена они были устроены иначе и гораздо проще, чем теперь. Жизнь на Земле возникла естественным путем в виде очень простых организмов. С течением времени они постепенно изменялись, совершенствовались, пока не дошли до современного, знакомого нам состояния. Таким образом, все живые существа происходят от непохожих на них предков, более просто и примитивно устроенных.

Отчего же органический мир, или, иначе говоря, все животные и растения, не стоял неподвижно, как часы без завода, а двигался вперед, развивался, изменялся, как изменяется и теперь? Ламарк дал ответ и на этот вопрос. Он приводит два основных закона эволюции:

«Первый закон. У всякого животного, не достигшего предела своего развития, более частое и более длительное употребление какого-нибудь органа укрепляет мало-помалу этот орган, развивает и увеличивает его и придает ему силу, соразмерную длительности употребления, между тем как постоянное неупотребление того или иного органа постепенно ослабляет его, приводит к упадку, непрерывно уменьшает его способности и, наконец, вызывает его исчезновение.

Второй закон. Все, что природа заставила особей приобрести или утратить под влиянием условий, в которых с давних пор пребывает их порода, и, следовательно, под влиянием преобладания употребления или неупотребления той или иной части (тела) – все это природа сохраняет путем размножения у новых особей, которые происходят от первых, при условии, если приобретенные изменения общи обоим полам или тем особям, от которых новые особи произошли».

Ламарк иллюстрировал свое теоретическое построение примерами: «Птица, которую влечет к воде потребность найти добычу, необходимую ей для поддержания жизни, растопыривает пальцы ног, когда хочет грести и двигаться по поверхности воды. Благодаря этим непрерывно повторяющимся движениям пальцев кожа, соединяющая пальцы у их оснований, приобретает привычку растягиваться. Так, с течением времени образовались» те широкие перепонки между пальцами ног, которые мы видим теперь у уток, гусей и т. д.». Движущей силой эволюцииЛамарк считал «стремление природы к прогрессу», изначально присущее всем организмам и заложенное в них Творцом.

Однако современная наука придерживается теории эволюции, в основе которой лежат идеи Чарлза Дарвина (1809 - 1882).

Дарвин был сыном Роберта Дарвина, который успешно практиковал как врач в Шрусбери. Мать — Сюзанна Веджвуд — происходила из богатой семьи владельцев знаменитого фарфорового завода.

В 1825 году, убедившись, что из школьных занятий Чарльза не выйдет особенного толку, отец взял его из гимназии и отправил в Эдинбургский университет готовить к медицинской карьере. В 1831 году Дарвин вышел из университета в числе «многих» – так назывались ученики, кончившие курс удовлетворительно, но без особенных отличий. Помочь сделать Дарвину окончательный выбор помог профессор ботаники Джон Хенслоу. Он заметил способности Дарвина и предложил ему место натуралиста в экспедиции в Южную Америку. Экспедиция отплыла в 1831 году на корабле «Бигл» и продолжалась 5 лет. За это время исследователи посетили Бразилию, Аргентину, Чили, Перу и Галапагосские острова – десять скалистых островков у побережья Эквадора в Тихом океане, на каждом из которых существует своя фауна. Из путешествия он вернулся человеком науки.

После путешествия на «Бигле» Дарвин начал вести систематические записи по эволюции. В 1854 - 1855 гг. Дарвин вплотную приступает к работе над эволюционным сочинением, собирает материалы по изменчивости, наследственности и эволюции диких видов животных и растений, а также данные по методам селекции домашних животных и культурных растений, сопоставляя результаты действия искусственного и естественного отбора.

Он начал писать труд, объем которого он оценивал в 3 - 4 тома. К лету 1858 года он написал десять глав этого сочинения. Этот труд так и не был завершен и впервые был опубликован в Великобритании в 1975 году. Остановка в работе была вызвана получением рукописи Альфреда Рассела Уоллеса (1823 - 1913), в которой независимо от Дарвина были изложены основы теории естественного отбора. Дарвин начал писать краткое извлечение и с не свойственной ему поспешностью завершил работу за 8 месяцев. 24 ноября 1859 г. было издано «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь».

Историческая заслуга Дарвина состоит в том, что он совместно с Уоллесом вскрыл движущий фактор эволюции — естественный отбор, согласно которому выживают и оставляют потомство наиболее приспособленные к существующим условиям особи данного вида, и тем самым выявил причины протекания биологической эволюции.

Естественный отбор в природе возникает в результате борьбы за существование, под которой Дарвин понимал совокупность взаимоотношений организмов данного вида друг с другом (внутривидовая конкуренция), с другими видами организмов (межвидовые отношения) и с неживыми факторами внешней среды. Естественный отбор, по Дарвину, – это неизбежный результат борьбы за существование и наследственной изменчивости организмов.

В процессе естественного отбора организмы адаптируются к условиям существования. В результате конкуренции разных видов, имеющих сходные жизненные потребности, хуже приспособленные виды вымирают. Совершенствование приспособлений у организмов приводит, по Дарвину, к тому, что постепенно усложняется уровень их организации – происходит эволюционный прогресс. Однако естественный отбор не несет в себе никаких предпосылок, которые направляли бы эволюцию обязательно по пути общего совершенствования организации: если для данного вида по каким-то причинам такое совершенствование невыгодно, отбор не будет ему способствовать. Дарвин полагал, что в простых жизненных условиях высокий уровень организации скорее вреден. Поэтому на Земле всегда одновременно существуют и сложные, высокоорганизованные виды, и формы, сохраняющие простое строение.

В 1871, когда дарвинизм был уже принят в качестве естественнонаучной концепции, выходит книга Дарвина «Происхождение человека и половой отбор», в которой показано не только несомненное сходство, но и родство человека и приматов.

Выводы по 1 вопросу:

1. Биология – система наук о живой природе, включающая как фундаментальные, так и прикладные отрасли.

2. Жизнь – очень сложное явление, отличающееся такими признаками, как адаптивность, раздражимость, обмен веществом и энергией с внешней средой, размножение, использование для кодирования информации состояния молекул.

3. Существует пять основных концепция зарождения жизни, однако главные из них – креационизм и дарвинизм.

4. В развитии жизни выделяют пять главных эпох – архей, протерозой, палеозой, мезозой, кайнозой.

5. Главные эволюционные теории – это ламаркизм и дарвинизм, борьба между ними до сих пор не завершена.