История развития эволюционных идей

План лекции:

1. История развития эволюционных представлений до XIX века

2. Теория эволюции Ж.-Б. Ламарка.

3. Учение Чарльза Дарвина о естественном отборе.

4. Современная теория эволюции.

 

 

1. История развития эволюционных представлений до XIX века

Идея развития живой природы прослеживается в трудах древних материалистов Индии, Китая, Месопотамии, Египта, Греции. Еще в начале 1 тысячелетия до н. э. В Индии существовали философские школы, которые отстаивали идеи развития материального мира (в том числе и органического) из «праматери». В Китае уже в конце 1 тысячелетия до н. э. были распространены учения о возможности превращения в процессе эволюции одних живых существ в другие.

С возникновением иудаизма, а позднее христианства как господствующей в западных странах религии диалектические представления древних были отвергнуты. В науке царил креационизм (лат. Creatio - творю), т.е. концепция неизменности сотворенных Богом видов. Сторонниками креационизма были такие крупные ученые, как английский биолог Дж. Рей (1627-1705) и шведский естествоиспытатель К. Линней (1707-1778).

В XVII веке идеи эволюции начинают прослеживаться в трудах натуралистов и философов. Немецкий ученый Г.-В. Лейбниц (1646-1716) провозгласил принцип градации и предсказал существование переходных; форм между растениями и животными. Этот принцип в дальнейшем был развит в представлении о «лестнице существ от минералов до человека, которая рассматривалась многими учеными как доказательство естественного превращения живой природы (трансформизма).

Многие ученые развивали представление о том, что виды животных и растений не были созданы Богом такими и в таком количестве, как это наблюдается сейчас, а возникали друг от друга. Обоснованием для таких идей служили, главным образом, два факта: 1) наличие общих признаков у больших групп животных и растений; 2) существование переходных форм между близкими видами. Правда, эти факты не доказывали возникновения видов друг от друга, но наличие переходных форм между видами все же наталкивало на мысль о родстве между ними.

В конце XVIII века борьба между сторонниками креационизма и трансформизма обострилась. Сторонником креационизма был французский зоолог Ж. Кювье (1769-1832) - величайший авторитет того времени в области палеонтологии и сравнительной анатомии. Он отстаивал сходство ископаемых и ныне существующих животных, наличие четырех изначально неизменных типов организации всех животных, идею постоянства видов. Для объяснения смены фаун во времени Ж. Кювье развил представления о катастрофах на поверхности Земли в прошлом, уничтожавших живые существа. Развитие этих представлений французским палеонтологом А. д'Орбиньи (1802-1857) привело к формулировке «теории катастроф», согласно которой после каждой из катастроф происходило повторное сотворение животных.

На противоположных позициях стоял соотечественник Ж.Кювье - Э. Жоффруа Сент-Илер (1772-1844). Он рассматривал единство организации животных как показатель общности происхождения, а наличие отличающихся от ископаемых современных форм - как доказательство изменения организмов под влиянием внешних и внутренних, естественных причин.

2. Теория эволюции Ж.-Б. Ламарка.

В ходе многолетней полемики между креационистами и трансформистами в XVIII веке непризнанной оказалась теория эволюции жизни, предложенная Ж.-Б. Ламарком (1744-1829). В 1809 г. он издал свою знаменитую книгу «Философия зоологии», в которой изложил вполне законченную эволюционную теорию. От трансформистских представлений она отличалась тем, что, во-первых, представляла эволюцию как всеобщее явление живой природы, а во-вторых исследовала ее движущие силы.

Ламарк выделил два независимых направления эволюции: градацию, т. е. развитие от простого к сложному, и изменение под воздействием окружающей среды, создающее разнообразие видов на каждой ступени градации..

Усложнение организации, происходит, согласно Ламарку, под действием внутренне присущего всем живым существам стремления к совершенствованию, заложенного в живой природе при сотворении мира. Сосуществование в настоящее время и низших, и высших форм жизни Ламарк объяснял ее постоянным самозарождением.

Изменение организмов под воздействием окру­жающей среды Ламарк объяснял при помощи двух законов:

а) принципа упражнения и неупражнения органов;

б) принципа наследования благоприобретенных признаков.

Первый закон отражает действительно существующие в природе факты, но не объясняет развитие очень большого класса признаков, например органов пассивной защиты (панцирь черепахи, раковина моллюска, защитная окраска). Они не могут упражняться. Они или защищают, или нет.

Второй закон, несмотря на многочисленные эксперименты, до сих пор не подтвержден.

Единственный способ, которым можно было доказать эволюцию, поскольку виды на самом деле изменяются крайне медленно,- это вскрыть ее реально действующие движущие силы. Это удалось сделать английскому естествоиспытателю Чарльзу Дарвину (1809-1882). 3. Учение Чарльза Дарвина о естественном отборе.

Основываясь на большом числе фактов, Дарвин приходит к выводу о существующем в природе стремлении каждого вида к размножению в геометрической прогрессии. Каждая пара организмов дает гораздо больше потомства, чем их доживает до взрослого состояния. В то же время число взрослых особей каждого вида остается относительно постоянным. Следовательно, огромная часть появившихся на свет организмов гибнет, не оставив потомства. Причины гибели - недостаток корма из-за конкуренции с представителями своего же вида, нападение врагов, действие неблагоприятных абиотических факторов.

Отсюда следует второй вывод, к которому пришел Дарвин: в природе происходит непрерывная борьба за существование. При этом Дарвин имел в виду не только жизнь одной особи, но и оставление, ею жизнеспособного потомства. Неуспех в борьбе за существование не обязательно сопровождается гибелью организма (хотя это и имеет место), но и устранением от размножения. В этом случае генотип, обусловивший меньшую конкурентоспособность особи по сравнению с другими, исчезает из генофонда вида.

Дарвин выделил три основные формы борьбы за существование:

а) внутривидовая - наиболее напряженная, потому что особи одного вида живут в одинаковых условиях и имеют одинаковые потребности при ограниченности пищевых ресурсов;

б) межвидоваяя - борьба с особями других видов, в том числе с хищниками, паразитами, болезнетворными микроорганизмами;

в) борьбу с неживой природой - засухой, наводнениями, сильными морозами и т.п.

В борьбе за существование выживают и оставляют потомство особи, обладающие таким комплексом признаков и свойств, который позволяет наиболее успешно конкурировать с другими. Таким образом, в природе происходят процессы избирательного уничтожения одних особей и преимущественного размножения других - явление, названное Ч. Дарвином естественным отбором или выживанием наиболее приспособленных.При изменении условий внешней среды полезными для выживания оказываются какие-то иные признаки по сравнению с существующими меняется направление давления отбора, перестраивается генетическая структура вида, благодаря размножению широко распространяются новые признаки, появляется новый вид.

Движущей силой изменения видов, т.е. эволюции, является естественный отбор. Материалом для отбора служит наследственная (индивидуальная, мутационная) изменчивость. Изменчивость, обусловленная прямым влиянием внешней среды на организм (групповая, модификационная), для эволюции не имеет значения, поскольку по наследству не передается.

Ч. Дарвин показал, что принцип естественного отбора объясняет возникновение всех без исключения основных характеристик органического мира: от признаков, свойственных крупным систематическим группам живых организмов, до мелких приспособлений.

4. Современная теория эволюции.

Современная теория эволюции, в основе которой лежит теория Дарвина, отвечает на вопрос, как формируется адаптивная организация биологических систем.

Биологическую эволюцию можно определить как необратимое и в известной мере направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованиями биогеоценозов и биосферы в целом.

В современной биологии принято различать два уровнярассмотрения эволюционного процесса.

МИКРОЭВОЛЮЦИЯ - процесс адаптивного преобразования популяций: от возникновения наследственных изменений особей через формирование на основе этих изменений под действием естественного отбора новых адаптаций до возникновения нового вида. Внутривидовая эволюция, происходит за исторически короткий промежуток времени и приводит к образованию новых видов, подвидов и популяций.

МАКРОЭВОЛЮЦИЯ - эволюция надвидовых таксонов (родов, семейств, отрядов и т.д.). Охватывает большие промежутки времени, обширные территории и приводят к возникновению всех систематических единиц крупнее вида.

Синтетическая теория эволюции возникла в начале 40-х годов. Это учение об эволюции органического мира, разработанное на основе данных современной генетики, экологии и классического дарвинизма. Термин от названия книги английского эволюционистa Джулиана Хаксли – «Эволюция: современный синтез» (1942).

ПОСТУЛАТЫ СТЭ

· Материалом для эволюции служат мутации. Мутационная изменчивость имеет направленный и ненаправленный характер.

· Движущим фактором эволюции является естественный отбор, возникающий на основе борьбы за существование.

· Наименьшей эволюционной единицей является популяция.

· Эволюция носит дивергентный характер, т.е. один таксон может стать предком нескольких дочерних таксонов, но каждый вид имеет единственный предковый вид, единственную предковую популяцию.

· Эволюция носит постепенный и длительный характер. Видообразование - этап эволюции - последующая смена временной популяции чередой других временных популяций.

· Вид состоит из множества соподчиненных морфологических, биохимических, экологических, генетически отличных, но репродуктивно не изолированных единиц - подвидов и популяций.

· Вид существует как целостное и замкнутое образование. Целостность вида поддерживается миграциями особей из одной популяции в другую, при котором наблюдается обмен аллелями («поток генов»).

· Так как основным критерием вида является его репродуктивная изоляция, то он неприменим к прокариотам, низшим эукариотам, т.е. у которых отсутствует половой процесс.

· Макроэволюция на уровне выше вида (род, семейство, отряд, класс и др.) идет лишь путем микроэволюции. Согласно СТЭ, не существует закономерностей макроэволюции отличных от микроэволюции.

· Любой реальный таксон (а не сборный) имеет монофилетическое происхождение.

· Эволюция имеет ненаправленный характер, т.е. не идет в направлении какой-либо конечной цели. Эволюция не носит финалистического характера.