Определение эволюции. Эволюционная биология как наука

«Эволюция» в широком смысле – это последовательные изменения исходного состояния какого-то объекта во времени, ведущие к возникновению чего-то новoгo. Говорят об эволюции атомов, Вселенной, общества, методов познания и т.д. Биологическая эволюция сущест­венно отличается от других «эволюций».

Биологическая зволюция ­- необратимое и направленное истори­ческое развитие живой природы, coпpoвождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованиями биогеоценозов и биосферы в целом (А.В.Яблоков, А.Г.Юсупов).

Само слово «эволюция» (от лат. еvolutio – ­ развертывание, развитие) впервые использовал в биологии швейцарский натyралист Шарль Боннэ в 1762 г.

Цель эволюционной биологии -­ выявление закономерностей развития opгaнического мира для последующего yпpaвления этим процессом.

Известно, что за короткий срок из-за неразумного вмешательства человека произошло ­ нарушение природного равновесия. Если не принять срочные меры – возможна глобальная катастрофа. Необходимо выяснить закономерности эволюции биосферы в прошлом и применить эти знания, чтобы предотвратить катастрофу в настоящем и будущем.

Эволюционная теория – это теоретический фундамент современной биологии и её методологическая основа.

Любой вновь полученный фактический материал в конкретном разделе биологии должен быть объяснен с эво­люционных позиций. Любые теории и гипо­тезы в биологии приобретают законную силу только тoгда, кoгдa они удовлетворяют эволюционному принципу.

Эволюционное учение противостоит дроблению биологии, объединяет различные отрасли. Поэтому можно сказать, что зволюционное учение является связующим звеном, стержнем современной биологии.

Эволюционные взгляды являются составной частью мировоззрения человека, без них невозможны философские и религиозные системы, литература и искусство.

Практическое значение теории эволюции: знания закономерностей эволюции используются для прогнозирования последствий в современной селекции и генетической инженерии (по образному выражению Н.И. Вавилова «…селекция представляет собой эволюцию, направляемую волей человека»), а также при решении проблем экологии и сохранения биоразнообразия.

 

Основные разделы эволюционной биологии:

- история эволюционного учения;

- частная филогенетика, воссоздающая пути исторического развития каждой группы живых организмов;

- микроэволюция и видообразование;

- макроэволюция.

 

История борьбы эволюционных и антиэволюционных взглядов

Еще в глубокой древности люди пытались ответить на вопрос: как возник окружающий их мир. Различные ответы на этот вопрос оформились как системы эволюционных и антиэволюционных взглядов.

Понятие «антиэволюционизм» объединяет множество бытовых представлений, религиозных, философских, научных концепций, отрицающих историческое развитие органического мира Земли под влиянием естественных причин. Само развитие зачастую не отрицается, но для объяснения его причин и механизмов привлекаются всегда внешние по отношению к природе и человеку силы (идеи, Бог, Боги, Создатель, Космический разум и т.д.)

Положительное значение антиэволюционных взглядов в истории биологии заключается в том, что в полемике с антиэволюционистами формировались первые, часто наивные и экспериментально не подтвержденные эволюционные теории (например, система взглядов древнеримского мыслителя Лукреция Кара, изложенная в его «Поэме о природе вещей», I век до н.э.). Антиэволюционные посылки использовались эволюционистами в качестве доказательств от противного (argumentum ex contrario).

Антиэволюционные взгляды широко распространены и в наше время. Они наиболее популярны в слоях общества, далеких от науки и, в том числе, биологии. Иногда (особенно на бытовом уровне) при пропаганде антиэволюционных взглядов допускаются логические ошибки, основанные на невежестве аудитории, поэтому важно знать теорию эволюции и активно бороться с невежеством при любых обстоятельствах.

4. Антиэволюционные взгляды: их содержание и анализ

Рассмотрим некоторые наиболее распространенные антиэволюционные концепции.

Креационизм

Креационизм – это учение о творении (от лат. creatio – создание). Стихийный креационизм обнаруживается уже в самых примитивных мировоззренческих системах: в сказках и мифах. С момента возникновения на Земле разума люди пытались ответить на вопрос: как возник окружающий их мир. Интуитивно подразумевалось, что когда-то нашего мира не было, кто-то каким-то образом создал его из ничего (creatio ex nihilo). Однако, как известно, «из ничего не происходит ничего» (ex nihilo nihil fit). Поэтому даже в креационистских построениях акт творения начинается не с нуля.

Античный философ Платон, создатель объективного идеализма, был по сути креационистом: «совершенны и вечны лишь идеи, а их материальные воплощения несовершенны и преходящи».

В биологию креационизм проник в XVII–XVIII вв. Ирландский архиепископ Ашер в 1650 г. с помощью арифметического расчёта, используя сведения из Ветхого Завета, определил точные даты сотворения мира, растений, животных и человека (дата сотворения человека – 23.10.4004 г. до н.э.).

Современный креационизм претерпел существенные изменения по сравнению с креационизмом Нового времени. В частности, в роли Творца рассматривается не обязательно Бог (или богоравные существа) в библейском смысле. Функции Творца может выполнять любая сверхъестественная Сила, недоступная нашему пониманию: идеальный Всемирный Разум, различные фантастические структуры, например, волновые или фторуглеродные формы жизни, инопланетные цивилизации.

Креационизм в биологии представлен множеством вариантов.

Теизм – это учение об однократном акте творения, после которого однажды созданные виды не изменяются: «виды являются совершенно постоянными», «не возникает новых видов» (Карл Линней). Однако даже сторонники классического теизма допускали частичное изменение видов под влиянием почвенно-климатических условий и одомашнивания (доместикации); допускалось также возникновение новых видов путем гибридизации.

Концепция непрерывного творения (creatio continua). В биологии представлена различными формами катастрофизма. Катастрофизм (теория катастроф) – это учение о множественных актах творения. Теория катастроф рассматривает историю органического мира как чередование эпох относительно стабильного существования определенных таксономических комплексов (фаун и флор), разделенных их вымиранием и созданием новых групп организмов. Общие принципы теории катастроф сформулировал основоположник палеонтологии Жорж Кювье. Интересно, что его ученик палеонтолог - стратиграф Альсид д′Орбиньи, изучая слои осадочных пород, насчитал в истории Земли 27 катастроф, после которых организмы вновь возникали в результате актов творения. Различные формы неокатастрофизма широко распространены и в настоящее время.

Концепции инволюции (обратного развития). Эта группа антиэволюционных взглядов основана на представлении о том, что созданные Творцом организмы наиболее совершенны и разнообразны, а в ходе развития органического мира происходит деградация организмов, снижение уровня видового разнообразия. В результате должна наступить гибель нашего мира.

Деизм – это учение об однократном акте творения, после которого мир развивается по естественным законам, независимо от воли Творца. Таким образом, Творец рассматривается лишь как Создатель, Ремесленник, Демиург, который в дальнейшем утратил контроль над миром. Философской основой деизма является томизм и агностицизм, провозглашающие примат веры над наукой. Деизм – наиболее распространенная форма современного креационизма; деистами являются большинство современных ученых.

Автором концепции томизма является средневековый философ-схоласт Фома (Томас) Аквинский (1225–1274). Концепция томизма сложна и противоречива. С одной стороны, признается (XIII век!) необходимость развития науки как инструмента познания мира. Более того, Фома Аквинский предлагает использовать эксперимент, практику в качестве критерия истины. Фома Аквинский много сделал для популяризации трудов античных философов, в частности, Аристотеля. В то же время, томизм провозглашает примат веры над разумом: это означает, что, если научные и религиозные взгляды по какому-то вопросу не совпадают, то предпочтение следует отдать религиозным догмам. В настоящее время томизм широко распространен в виде неотомизма.

Сущность агностицизма заключается в невозможности познания мира (ignoramus et ignorabimus – не знаем и не узнаем). В биологии широко распространен частичный агностицизм: можно познать современные механизмы развития органического мира, но невозможно проникнуть в прошлое, например, нельзя ответить на вопрос «Как возникла жизнь на Земле?».

Концепции духовного креационизма. Эта группа религиозных теорий рассматривает Бога как изначальную причину и конечную цель эволюции. В частности, признается естественное происхождение человека как биологического существа, но сознание и духовная деятельность рассматриваются как результат божественного творения. Философской основой подобных теорий также является неотомизм.

 

Телеология

Телеология – это учение о конечной цели развития. Философские основы телеологии заложил Аристотель (384 – 322 г. до н. э.). В основе телеологии лежит принцип конечных причин (causa finalis) – все изменения происходят благодаря существованию конечной цели, то есть причина изменений находится в будущем. Конечное состояние системы называется энтелехия. Телеологические теории рассматривают эволюцию как смену поколений в единичных линиях («от амебы до человека»). Каждый вид рассматривается как сумма индивидов, у каждого из которых имеется свой филогенетический ряд, или генеалогическое древо.

Все множество телеологических взглядов в биологии выражается в виде учения о направленном развитии органического мира. Это учение проявляется в виде различных концепций: ортогенеза, номогенеза, финализма, преформизма и др.

Ортогенез. Сущность концепции ортогенеза (прямолинейного развития)заключается в том, что развитие живой природы по определенному пути обусловлено внутренними факторами, присущими самим организмам. Основоположник этой концепции – немецкий зоолог Теодор Эймер (Германия, 1843 - 1898) – считал, что направленность исторического развития определяется взаимодействием внутренних особенностей организма и внешней среды. В настоящее время решающее значение придается внутренним факторам организма, причем эти факторы могут быть как идеальными, так и материальными (заложенными изначально в генетическом коде или физико- химических особенностях).

Концепцию ортогенеза следует отличать от концепции ортоселекции, согласно которой направленность исторического развития обусловлена направленностью естественного отбора, причем эта направленность связана с изменением условий среды в одном направлении.

Номогенез – это учение об изначальной закономерности (nomos - закон), целесообразности изменений, отвергающее роль случайностей. Основатель этого учения – выдающийся отечественный ихтиолог Лев Семенович Берг. Изначальная целесообразность обусловлена физико- химическими свойствами белков. Эволюция рассматривается как продвижение группы организмов по заранее намеченному пути – каналу, или желобу. Отклонение от этого пути приводит к вымиранию группы. Л.С. Берг сформулировал «основной закон эволюции» (1922 г.): всем организмам присуща внутренняя сила, направленная на усложнение морфофизиологической организации. В результате один и тот же прогрессивный признак возникает в различных эволюционных линиях, что обусловливает изначальную полифилетичность крупных таксонов (полифилия – происхождение таксона, то есть реально существующей группы организмов, от разных предков). С точки зрения концепции номогенеза, естественный отбор рассматривается как консерватор изменений, который не позволяет группе выйти за пределы предопределения (в настоящее время такая форма отбора называется канализирующей).

Финализм – это учение о завершенной эволюции (основоположники: Альберт Виганд, Владимир Онуфриевич Ковалевский, XIX в.). Сущность финализма заключается в том, что группа организмов (обычно это отдельные виды) достигает совершенства эволюционным путем, и ее дальнейшая эволюция оказывается невозможной. Первостепенное значение отводится стабилизирующему отбору.

Преформизм – это также учение о предопределенности. Любое развитие рассматривается как пространственно-временн о е развертывание уже существующих зачатков (развитие понимается буквально, например, как развитие веревки), т.е. развитие – это развёртывание предобразований.

Идеи преформизма высказывали еще Аристотель, Гиппократ, Анаксагор. Философскую основу современного преформизма создал Готфрид Вильгельм Лейбниц (1714). Учение Лейбница многогранно, однако нас в нем интересует два положения:

1. Наш мир – лучший из миров, поскольку он создан Высшим Существом. Следовательно, эволюция невозможна.

2. Существует лестница существ – модель, в которой группы организмов располагаются линейно, по мере возрастания общего уровня организации. Каждая группа организмов находится на своей ступени развития и не может перейти на другую ступень. Первые представления о лестнице существ сформулировал еще Аристотель, однако Лейбниц довел эту идею до логического совершенства.

Концепцию преформизма неоднократно пытались обосновать экспериментально. Например, швейцарский естествоиспытатель Шарль Боннэ (1783), наблюдая за партеногенетическим размножением тлей, создал теорию вложенных зародышей.

Преформизм существовал в виде двух направлений: овизма и анималькулизма.

Овизм – это форма преформизма, основанная на представлении о том, что зародыш содержится в яйцеклетке: «все живое из яйца» (У. Гарвей). При этом у зародыша женского пола уже есть свои яйцеклетки, в которых имеются зародыши – и так до бесконечности (принцип матрешки). Образно говоря, в яичниках Евы уже содержались зачатки всех ее потомков.

Анималькулизм – это форма преформизма, основанная на представлении о том, что зародыш содержится в сперматозоиде. При этом у зародыша мужского пола уже есть свои сперматозоиды, в которых имеются зародыши – и так - до бесконечности. Представитель анималькулизма – А.Левенгук.

Концепции преформизмапрямо противоположна концепция эпигенеза. Один из основоположников этой концепции Каспар Фридрих Вольф (1759) считал, что все структуры организма (клетки, ткани и органы) образуются в ходе индивидуального развития под воздействием внешних факторов, т.е. индивидуальное развитие – это серия новообразований. Таким образом, онтогенез особи оказывается независимым от судьбы предыдущих поколений, и эволюция оказывается невозможной.

Необходимо отметить, что, по современным представлениям, индивидуальное развитие – это и не предобразование, и не серия новообразований, а цепь последовательных преобразований зародышевых листков и зачатков органов.

Трансформизм

Трансформизм – это учение о неограниченной изменчивости организмов.

Трансформистские представления об историческом развитии организмов – филогенезе – основаны на аналогиях с индивидуальным развитием – онтогенезом. Трансформизм предполагает прямое приспособление организмов к окружающим их условиям (Жорж Бюффон, XVIII в.) и наследование приобретенных признаков (изменения в онтогенезе становятся закрепленными в филогенезе). Например, французский натуралист Бенуа де Майе (1748) считал, что как гусеница превращается в куколку, а затем в бабочку, так и летучие рыбы могли превратиться в птиц, а от «морских обезьян» произошли обычные обезьяны.

Поздние трансформисты (первая половина XIX века) перешли от учения о всеобщей неограниченности изменений к возможности резких изменений, но лишь в пределах каждого из 4-х основных типов строения организмов (Этьен Жоффруа Сент-Илер, французский зоолог, один из основоположников сравнительной анатомии).

Классический трансформизм сыграл положительную роль в борьбе с креационизмом, однако в современных условиях концепции трансформизма могут нанести существенный урон в науке и в общественно-политической жизни (например, в форме «лысенковщины»).