Основные идеи, понятия и принципы синтетической теории эволюции.

Синтетическая теория эволюции (современный дарвинизм) возникла в начале 40-х годов XX в. Она представляет собой учение об эволюции органического мира, разработанное на основе данных современной генетики, экологии и классического дарвинизма. В ней элементарной единицей эволюции служит популяция, поскольку именно в ее рамках происходят наследственные изменения генофонда. Механизм эволюции рассматривается как состоящий из двух частей: случайные мутации на генетическом уровне и наследование наиболее удачных с точки зрения приспособления к окружающей среде мутаций, так как их носители выживают и оставляют потомство.

Становление теории началось с созданной в 1926 году С.С. Четвериковым популяционной генетики. Из его работ стало ясно, что отбору подвергаются не отдельные признаки и отдельные особи, а генотип всей популяции. Через фенотипические признаки отдельных особей осуществляется отбор генотипов популяции, ведущий к распространению полезных изменений. Затем в создание новой теории включились около 50 ученых из восьми стран, их коллективными трудами и была создана СТЭ. Термин «синтетическая» идет от названия книги известного английского эволюциониста Дж. Хаксли «Эволюция: современный синтез» (1942).

Структурно СТЭ состоит из теорий микро- и макроэволюции:

1) Теория микроэволюции изучает необратимые преобразования генетико-экологической структуры популяции, которые могут привести к формированию нового вида. Реально вид существует в виде популяций. Именно популяция является элементарной единицей эволюции.

2) Теория макроэволюции изучает происхождение надвидовых таксонов (семейств, отрядов, классов и т.д.), основные направления и закономерности развития жизни на Земле в целом, включая возникновение жизни и происхождение человека как биологического вида.

Изменения, которые изучаются в рамках микроэволюции, доступны непосредственному наблюдению, тогда как макроэволюция происходит на протяжении длительного исторического периода времени и поэтому ее процесс может быть только реконструирован задним числом. Но макро- и микроэволюция происходят в конечном итоге под воздействием изменений в окружающей среде.

Основные положения синтетической теории эволюции:

1. Материалом для эволюции служат наследственные изменения — мутации (как правило, генные) и их комбинации.

2. Основным движущим фактором эволюции является естественный отбор, возникающий на основе борьбы за существование.

3. Наименьшей единицей эволюции является популяция.

4. Эволюция носит в большинстве случаев дивергентный характер, т. е. один таксон может стать предком нескольких дочерних таксонов.

5. Эволюция носит постепенный и длительный характер. Видообразование как этап эволюционного процесса представляет собой последовательную смену одной временной популяции чередой последующих временных популяций.

6. Вид состоит из множества соподчиненных, морфологически, физиологически, экологически, биохимически и генетически отличных, но репродуктивно не изолированных единиц — подвидов и популяций.

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

8. Макроэволюция на более высоком уровне, чем вид (род, семейство, отряд, класс и др.), идет путем микроэволюции. Согласно синтетической теории эволюции, не существует закономерностей макроэволюции, отличных от микроэволюции. Иными словами, для эволюции групп видов живых организмов характерны те же предпосылки и движущие силы, что и для микроэволюции.

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

10. Эволюция имеет ненаправленный характер, т. е. не идет в направлении какой-либо конечной цели.

Н.В. Тимофеев-Ресовский сформулировал положение об элементарных явлениях и факторах эволюции: 1) популяция -элементарная эволюционная структура; 2) изменение генотипического состава популяции - элементарное эволюционное явление; 3) генофонд популяции - элементарный эволюционный материал; 4) элементарные эволюционные факторы - мутационный процесс, «волны жизни», изоляция, естественный отбор.

Оказалось, что популяция в качестве элементарной структуры должна быть способной изменяться с течением времени и должна реально существовать в природных условиях. Тогда ее определение таково: популяция - это совокупность особей данного вида, занимающих территорию внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других популяций.

7. Понятие «биологической реальности» и проблема «автономного» статуса биологии как науки Современная философия рассматривает свой объект не изолированно от конкретных форм познания, но как его результат, итог взаимодействия субъекта и объекта природы. Философия имеет дело со «второй реальностью», созданной наукой, т.е. с «биологической реальностью», которая изменяется по мере развития наук о жизни.

Биологическая реальност ь включает в себя не просто объективное существование мира живого, но и активность познающего субъекта на этом пути в сложной социальной структуре познавательной деятельности, критерии которой определяются как непосредственными характеристиками объекта, так и различными социокультурными влияниями, нормами и идеалами. Данное обстоятельство и предопределяет историчность понимания предмета биологической науки, изменения в его содержании. На первых этапах развития биологии целью любого биологического исследования был организм, соответственно предмет биологической науки описывался на организменном уровне. Возникновение представлений о виде, растянувшееся на десятки лет, привело к расширению понимания предмета биологии. Вид и популяция предстали как фиксированные, имеющие собственные закономерности построения, функционирования и развития целостные биологические объекты, а не просто как абстрактные наименования, отражающие суммативные конгломерации индивидов. Последовательно формирующиеся представления о биоценозах, экосистемах, наконец, биосфере в целом расширяют предмет науки о жизни, включая все эти сложные надорганизменные образования в компетенцию анализа современной биологии. Таким образом, происходит расширение пределов мира жизни, изучаемого биологической наукой.

Расширение предмета биологической науки идет и в противоположном направлении – вглубь организма. Это осуществляется при активном использовании физики и химии. Вместе с тем анализ любых биологических организмов продолжает оставаться включенным в предмет биологической науки, в биофизику и биохимию.

Таким образом, изменение поля деятельности в изучении жизни, новое видение биологической реальности привели к изменению в понимании предмета биологии как науки. Это изменение выразилось во включении в предмет биологии всех уровней организации жизни. Причем формирование различных дисциплин на каждом из этих уровней, отражающее новые грани в понимании предмета биологии, определялось не только когнитивными, внутринаучными факторами развития биологического знания, но и включенностью биологии в целостную систему функционирования науки внутри общества. Многие из вновь нарождающихся областей биологии отражали прежде всего социальные потребности, «заказы», идущие от общества, а не собственно научную разработанность данной проблематики. Их глубокая и всесторонняя разработка, напротив, начиналась уже после того, как эти направления оказывались под влиянием социальной потребности включенными в предмет науки. Подобная ситуация характеризует многие из разработок в области биологической экологии, биоценологии, возникновение и развитие таких направлений, как селекция, почвоведение, растениеводство, паразитология, бактериология.

Важным моментом в расширении предмета биологии стало обращение биологической науки к проблеме человека. Усиливается медико-биологическая направленность работ по уяснению глубинных биологических причин болезней, поиску новых методов лечения и лекарств. Все более осознается и углубляется понимание роли природных факторов, включая наследственные, в формировании онтогенетической жизнедеятельности человека. Актуальным остается вопрос о необходимости изучения популяционных факторов и характеристик вида. Все это свидетельствует о том, что происходящие изменения в понимании предмета биологии отражают сложные взаимосвязи и взаимозависимости как собственно научных, так и социокультурных факторов развития биологической науки, отражают ее многообразную включенность в решение реальных проблем развития общества.

Расширение понимания предмета биологии, новые возможности биологического эксперимента в связи с совершенствованием техники эксперимента, осознание новых социальных заказов привели к принципиальным изменениям в определении стратегических направлений развития исследовательской деятельности в биологии. К описанию и объяснению мира живого, раскрытию закономерностей его организации, функционирования и развития стали добавляться существенно новые. Взаимодействие биологии с практическими потребностями существовало на всех этапах ее развития, но это была связь через сельскохозяйственную деятельность, медицину, физиологию, психологию и т.д. Современный период развития биологии характерен нарастанием прямых связей биологии с практикой, когда биология становится средством не только изучения, но и влияния на мир живого. В ней все более нарастают тенденции проектирования и конструирования биообъектов, все явственнее проявляются задачи общего и регионального управления живыми системами. В стратегии исследовательской деятельности познания жизни появляются предвидение и прогнозирование. Названные тенденции получили отражение в развитии таких актуальных исследовательских направлений, как генная инженерия и клеточная инженерия. Экстраполируя эту тенденцию на область биологии в целом, можно говорить о вступлении биологической науки в новый этап своего развития – биоинженерный. Приемы различных направлений биоинженерии помогают биологу превратиться, по сути дела, в конструктора новых организмов или новых отношений между ними. Но нельзя не видеть при этом и их существенных различий. В случае развития биотехнологии исследователь и практик имеют дело с миром живого. Это накладывает на практическую деятельность определенные ограничения и запреты, которые должны быть хорошо осознаны еще до начала подобной деятельности. Человечество имеет сейчас горький, но поучительный опыт роста негативных последствий в ходе неуправляемого, бесконтрольного развития промышленного производства. Истощение природных ресурсов, загрязнение среды обитания, ухудшение ситуации в развитии мира живого – вот только некоторые из последствий создавшегося неблагополучия.

Поэтому разнообразные возможности конструирования, культивирования, преобразования биологических объектов и связей между ними должны быть всесторонне продуманы в плане прогнозирования последствий такого вмешательства. Последствий не только производственно-экономических, но экологических и социальных. И эта озабоченность по поводу последствий современного развития биологии далеко не беспочвенна. Дело в том, что новые технологии, основывающиеся на генной и клеточной инженерии, предоставляют возможность преодоления эволюционных барьеров, осуществляя произвольное конструирование и перемещение генов между организмами, не имеющими природных возможностей для вступления в генетические контакты. Это может дать человечеству как значительные выгоды, так и привести к роковым ошибкам из-за недоучета экологических последствий включения этих новых организмов в целостный мир живых объектов. Попытки искусственно затормозить, остановить этот процесс как имеющий потенциальную опасность для человечества оказались наивно-романтическими. Поэтому дальнейшее безопасное развитие названной тенденции требует совершенствования методов сознательного управления всем новым комплексом исследований и практических разработок. Новые области биологических исследований требуют переоценки и переосмысления действовавших в биологии концепций, создания новых, их осознания с методологических, мировоззренческих и ценностных позиций.

Названные трансформации предмета биологии ведут к изменениям и предмета философии биологии. С современных позиций философское осмысление мира живого представлено в четырех относительно автономных и одновременно внутренне взаимосвязанных направлениях: онтологическом, методологическом, аксиологическом и праксиологическом.

Естествознание XX в. имеет дело с множеством картин природы, онтологических схем и моделей, зачастую альтернативных друг другу и не связанных между собой. В биологии это ярко проявилось в разрыве эволюционного, функционального и организационного подходов к исследованию живого, в несовпадении картин мира, предлагаемых различными областями биологического знания. Задача онтологического направления в биофилософии – выявление онтологических моделей, лежащих в основаниях различных подразделений современной науки о жизни, рефлексивная работа по осмыслению их сути, взаимоотношений друг с другом и с онтологическими моделями, представленными в других науках, их рационализации и упорядочению.

Методологический анализ современного биологического познания преследует задачу не просто описания применяемых в биологии методов исследования, изучения тенденций их становления, развития и смены, но и ориентирует познание на выход за пределы существующих стандартов. В силу того, что регулятивные методологические принципы биологического познания имеют порождающий характер, осознание и формулировка в биологии новой методологической ориентации ведет к становлению новой картины биологической реальности. Это ярко проявилось в процессе утверждения в биологии новых познавательных установок системности, организации, эволюции, коэволюции.

В последние годы существенно возросло значение аксиологического и праксиологического направлений в развитии биофилософии. Становление и стремительное развитие генной и клеточной инженерии, инженерии биогеоценозов, решение проблем взаимодействия биосферы и человечества требуют совершенствования методов анализа и сознательного управления комплексом названных исследований и практических разработок, их нравственно-этического осмысления и правового нормативного закрепления. Этим задачам служит интенсивное развитие таких новых наук, порожденных современным этапом развития биофилософии, как биоэтика, экоэтика, биополитика, биоэстетика, социобиология и др.

Множественность " образов биологии " в современной научно-биологической и философской литературе. К настоящему моменту как понимание самой сути, так и оценка перспектив развития исследований в области философии биологии существенно различны у представителей разных направлений. И это различие, в свою очередь, изначально предопределяется разным истолкованием предметно-гносеологического статуса самой био­логической науки, т.е. тем «образом биологии», который является исходным в постановке и обсуждении философских проблем этой науки. В существующей литературе наиболее значимыми являются три таких образа.

Согласно первому, биология была и остается преимущественно описательной естественно-исторической дисциплиной, в задачу которой входит как можно более полное и детальное описание, систематизация и классификация особенностей строения, организации, поведения и других характеристик тех групп живых организмов, которые имеются на Земле. В той мере, в какой этим особенностям строения, организации и поведения может быть дано теоретическое объяснение, требуется уже выход за пределы собственно биологической науки и привлечение языка, понятий, законов и объяснительных схем других, «более точных» наук – физики, кибернетики и др. Эта точка зрения была особенно популярной в 1950-1960-е гг., в настоящее время ее придерживаются – без должной критической саморефлексии и дажесамоосознания – многие представители физико-химической биологии и особенно синергетики. Но иногда она находит своих изобретательных защитников и среди специалистов, знакомых с серьезной логико-методологической литературой (Волькенштейн, 1989). Эта линия развития философской мысли на материале биологической науки сделала особенно острой проблему редукции во всем объеме своего содержания, в котором она представлена на сегодня в различных областях биологии и которая многими ведущими учеными современности относится к числу «великих проблем».

Ко второму, наиболее авторитетному и широко принятому среди практически работающих биологов «образу биологии», можно отнести дарвиновскую адаптационистскую парадигму, потенции которой, вопреки нередко высказывающемуся мнению, не только не исчерпаны, но по-настоящему начинают осознаваться только в наши дни. Подавляющая часть значимой литературы по философским проблемам биологии последних лет выполнена на основе и в рамках этой парадигмы.

Третий «образ биологии» может быть выражен и охарактеризован различными способами, но наиболее краткую и точную формулу нашел в свое время Л. фон Берталанфи, когда сказал, что «суть этой концепции можно выразить в одном предложении: организмы суть организованные явления, и мы, биологи, должны проанализировать их в этом аспекте» (Берталанфи, 1969). Сторонники этой точки зрения часто полемизировали с представителями второй парадигмы, нередко в острой форме. Это привело ко многим надуманным попыткам их разграничения и бесплодным дискуссиям, растягивавшимся порой на годы (как, например, дискуссия о большей или меньшей важности принципа системности по сравнению с принципом историзма). На самом деле разница между ними не так велика, как может показаться на первый взгляд. Она бросается в глаза в тех аспектах, которые прямо связаны с различием философских и культурно-исторических традиций, из которых исходят и на которые опираются представители этих двух разных парадигм. Что же касается собственно биологии, то разница между ними скорее связана просто с различной расстановкой акцентов в целом одинаково понимаемом содержательном и проблемном поле. Хотя не приходится отрицать, что представители этой третьей точки зрения склонны подчеркивать большую автономию организации живых систем (как в структурных, так и в динамических аспектах), ее независимость во многих решающих моментах от прямого контроля со стороны естественного отбора.