Эволюционные идеи. Развитие в Дарвиновский период


Становление современной эволюционной теории связано с именем известного английского естествоиспытателя Чарльза Роберта Дарвина, посвятившего всю свою сознательную жизнь сбору и обобщению различных ботанических, зоологических, геологических и других данных, анализ которых дал ему основание сделать вывод об изменчивости всех живых организмов. Дарвин родился в Англии в 1809 году и в свои шестнадцать лет начал изучать медицину, увлекаясь одновременно сбором бабочек и ведением широких наблюдений за поведением птиц, рыб и т.д. Медицинского образования он не получил и поступил по желанию родителей для изучения богословия в Кембридж, где основное время тратил на изучение естествознания: посещал лекции по ботанике, делал сборы растений и животных. Это позволило ему приобрести весьма обширные знания в области ботаники и зоологии.

В начале 30-х годов XIX века в Англии намечалось продолжительное путешествие вокруг света на корабле "Бигль" для проведения научных наблюдений. По рекомендации профессоров колледжа, где обучался Дарвин, ему было предложено поработать в экспедиции в качестве натуралиста. Предложение Дарвин принял и 27 декабря 1831 года отплыл на "Бигле" из порта Плимут. Во время путешествия на "Бигле" на основе анализа обширных наблюдений и обнаруженных в Южной Америке находок (ископаемые останки животных, отличавшихся от нынешних, обитавших на этом континенте и т.д.) Дарвин пришел к заключению, что органический мир Земли подвергался в прошлом постоянном) изменению.

На расположенных близко друг от друга к западу от берегов Южной Америки экваториальных Галапагосских островах, характеризовавшимися разными природными условиями, Дарвин изучал жизнь различных организмов. На каждом из островов обитали специфические формы птиц, ящериц и черепах, которые различались приспособленностью к условиям обитания. Именно с условиями обитания Дарвин и связывал различия в животном мире. Он убедился в том, что, приспосабливаясь к меняющимся условиям среды, изменялись и сами организмы.

Большую роль сыграли исследования Дарвином группы птиц под названием дарвиновы вьюрки. Им было определено 13 видов вьюрков, различавшихся специфическими чертами приспособленности к условиям обитания: вьюрки с длинным тонким клювом, с помощью которого они легко доставали насекомых, обитавших в щелях и трещинах; другие вьюрки, с коротким клювом, были преимущественно зерноядными, а их клюв был приспособлен для поедания семян. Зерноядная группа вьюрков имела разное устройство клюва, что обусловливало поедание птицами разных типов семян. Вьюрки также заметно различались по окраске оперения: вьюрки, обитающие на островах, покрытых темными вулканическими породами, имели темную окраску, соответствовавшую окружающей среде; виды вьюрков, обитавшие в чаще леса, имели зеленое оперение под цвет листвы, а обитавшие на покрытом галькой побережье - выделялись серым оперением в крапинку. Окраска каждого вида птиц, таким образом, соответствовала фону окружающей их среды.

В общей сложности Дарвин путешествовал на "Бигле" 5 лет и собрал большой материал о жизни многих организмов практически из всех частей Земли. На основе анализа этого материала Дарвин пришел к выводу, что живые организмы способны изменяться в соответствии с изменением окружающей среды; с течением времени такие изменения углубляются. Однако публиковать свои идеи Дарвин не спешил. Он знал, что его представления об эволюции жизни на Земле противоречат богословским идеям, и это заставляло его собирать больше доказательств, подтверждавших его идеи. Дарвин в этом плане проявил завидное терпение и сдержанность, собирая в течение 20 лет материал, касавшийся работы селекционеров в области искусственного отбора домашних животных на примере выведения пород голубей и их разведения, различных пород собак, овец и лошадей, созданных с помощью искусственного отбора сортов культурных растений. Все эти примеры являлись реальными доказательствами изменения живых организмов.

Дарвин определил, что в природе живые организмы дают больше особей в потомстве, чем их потом остается, что поддерживает определенную численность вида, при этом значительная часть потомства гибнет. Эти материалы послужили Дарвину основой для его теории о естественном отборе. Поскольку организмы дают большое потомство, то между молодыми особями должна идти борьба за существование: лучше приспособленные к условиям обитания особи выживают, а неприспособленные погибают. Отсюда следует, что все живое меняется и приспосабливается к окружающей среде. Приспособления вырабатываются организмами в течение длительного периода времени и нередко бывают весьма значительными.

В обобщенном варианте Дарвин изложил свои идеи в книге "Происхождение видов", вышедшей в свет в 1859 году небольшим тиражом (1250 экз.) только для узких специалистов. Книга весьма быстро разошлась, и был напечатан дополнительный тираж. Работа Дарвина выделялась новизной, смелостью мысли и обилием фактического материала, поэтому она вызвала очень сильные нападки религиозных деятелей, но поскольку Дарвину удалось изложить свои идеи весьма логично и доказательно, то никакие демагоги практически не могли её серьезно опровергнуть. Безусловно, по мере развития науки некоторые положения Дарвина претерпели изменения, но принципиальная основа теории осталась неизменной, а его идея эволюции органического мира является основой современной биологии.

Дарвину удалось доказать, что в процессе длительной эволюции на Земле периодически гибнут старые виды и им на смену приходят новые - более приспособленные; процветающие в современную эпоху виды живых организмов произошли от других видов. Дарвин весьма убедительно и аргументированно объясняет основные причины эволюции органического мира и выделяет его закономерности. Эволюционное развитие, по Дарвину, базируется на основе взаимодействия связанных друг с другом факторов изменчивости, наследственности и естественного отбора. Изменчивость создает материал, выделяющийся новыми особенностями в строении и функциях организмов. Важнейшими факторами, обусловливающими изменчивость организмов, Дарвин считал:
1) воздействие на организмы меняющихся условий жизни и
2) скрещивание между особями.

Дарвин разрабатывал проблемы горизонтальной эволюции и особенно вопросы происхождения и разнообразия видов в географическом аспекте, что было обусловлено результатами наблюдений, выполненных исследователем во время пятилетнего кругосветного путешествия на корабле "Бигль". Например, на Галапагосском архипелаге он установил, что на каждом острове сформировались специфические формы вьюрка, черепахи и пересмешника. Несмотря на то, что формы этих организмов с разных островов весьма близкородственны, они четко отличаются друг от друга. При обобщении своих наблюдений Дарвин пришел к выводу, что любая островная популяция в будущем станет новым видом. В 1838 году Дарвин обосновал основной принцип эволюции - естественный отбор, а спустя 20 лет, после тщательных наблюдений, обобщений и усиленного анализа работ в области геологии и зоологии, на заседании Линнеевского общества в Лондоне изложил свою теорию эволюции путем естественного отбора. На этом же заседании были зачитаны аналогичные выводы о роли естественного отбора в развитии органического мира, к которым пришел другой английский исследователь - Альфред Рассел Уоллес (Alfred Russel Wallace), проводивший свои наблюдения на Малайском архипелаге.

Теория Дарвина в окончательном варианте была опубликована в книге «О происхождении видов» 24 ноября 1859 года. Кроме основной теории в книге изложены некоторые частные постулаты, из которых два соответствуют идеям Ламарка:
1) окружающий мир не статичен и постоянно развивается (организмы непрерывно изменяются: одни возникают, другие вымирают);
2) постепенность и непрерывность эволюционного процесса (процесс эволюции не слагается из отдельных скачков или резких изменений).

В качестве весьма важного следует выделить третий постулат Дарвина, обосновавший общность происхождения живых организмов. Ламарк полагал, что каждый организм (или группа организмов) произошел независимо от других в результате самозарождения и последующего стремления к совершенствованию. По Дарвину, сходные организмы связаны родством и происходят от общего предка (например, млекопитающие происходят от одного предкового вида; общего предка имеют также все организмы, принадлежащие к одной таксономической группе), и происхождение всех организмов можно проследить в обратном направлении до какого-то единого предка. Идея общего происхождения организмов позволяла весьма убедительно объяснить все имевшиеся данные и наблюдения, и потому основная часть биологов приняла ее, тем более что она объясняла линнеевскую систему таксономических категорий, вывод сравнительной анатомии об ограниченности числа морфологических типов у организмов и т.д.

Теория естественного отбора представляет собой четвертый важнейший постулат Дарвина: эволюционное изменение - это результат отбора, включающего первый (создание изменчивости) и второй этапы (отбор, происходящий в результате выживания одних особей и гибели других в борьбе за существование). Многие виды животных и растений производят на свет несколько тысяч, а иногда и несколько миллионов потомков, но выживает лишь очень незначительная их часть. Большие возможности выжить у тех организмов, которые обладают подходящими для существования в окружающей их среде свойствами; такие особи способны выжить, размножиться и оставить потомство, жизнеспособность которого также подвергнется отбору.

Основным фактором естественного отбора, по Дарвину, является борьба за существование. Перспективное потомство дают только те особи, которые приобрели хотя бы незначительные преимущества (например, более высокую приспособленность к условиям жизни) перед другими особями. Дарвин разработал основные положения естественного отбора в природе по аналогии с искусственным отбором, применяемым человеком при выведении новых сортов культурных растений и пород домашних животных. Накопление полезных признаков протекает до определенного времени в пределах старого вида (формируются популяции, разновидности, подвиды). Количественное накопление признаков через определенный период ведет к качественному скачку, отдельные части старого вида морфологически и физиологически обособляются друг от друга: перестают скрещиваться друг с другом, осваивают различные экологические участки и даже географически изолированные области и становятся новыми видами. Именно таким путем наследственность накапливает и закрепляет приобретенные свойства. Собственно изменчивость, наследственность и естественный отбор определяли в прошлом и обусловливают сегодня целесообразность организации сообществ живых организмов на уровне экосистем, ландшафтов и биосферы в целом.

Эволюционное учение Дарвина, являясь результатом обобщения ученым многовековой селекционной практики растениеводов и животноводов и научных достижений многих отраслей естествознания - геологии, систематики, эмбриологии, сравнительной анатомии, палеонтологии, - способствовало познанию органической природы, оно существенно повлияло на религиозные воззрения о сотворении мира и неизменности видов. Изучение используемых человеком культурных растений и животных помогло Дарвину объяснить возникновение видов в природе. Основными факторами изменения культурных растений и животных являются, по Дарвину, изменчивость, наследственность и искусственный отбор организмов. Разнообразие пород и сортов обусловлено проведением человеком селекции растений и животных в разных направлениях.

Естественный отбор также действует в разных направлениях и определяет целесообразность приспособления организмов к среде обитания, совершенствует их строение и функции и увеличивает в целом разнообразие органического мира; один вид путем дивергенции (расхождение признаков) способен образовать несколько разновидностей, которые со временем способны преобразовываться в новые виды. Скорее всего, именно из немногих первоначальных форм живых организмов возникло современное многообразие биологических видов. Иными словами, идеи Дарвина дают по-настоящему научное объяснение развития органического мира. Свое учение Дарвин распространил и на человека, обосновав его происхождение от животных предков. Ближайшими родичами человека являются человекообразные обезьяны.

Идеи Дарвина были благосклонно восприняты различными учеными. Например, К. Маркс в работе Дарвина выделил естественноисторическую основу его учения. Дарвин разрушил идеалистические представления о природе и показал, как сказано Ф. Энгельсом, что весь органический мир (микроорганизмы, растения и т.д.) представляет собой продукт исторического развития, длившегося многие миллионы лет. Дарвин, по В.И. Ленину, по-настоящему поставил биологию на научную основу. Наряду с открытием закона сохранения энергии и клеточной теории учение Дарвина явилось той основой, которая углубила и расширила понимание взаимной связи процессов, происходящих в природной среде.

Идеи Дарвина оказали большое влияние на биологические, медицинские и сельскохозяйственные науки, которые теперь уже около 150 лет развиваются на эволюционной основе, обогащая её новыми сведениями и гипотезами. Эволюционное учение Дарвина составило основу ряда новых важных направлений в биологии: эволюционная эмбриология (А.О. Ковалевский, И.И. Мечников, Ф. Мюллер, Э. Геккель, AM. Северцов), эволюционная морфология (А.Н. Северцов), эволюционная физиология животных и человека (И.М. Сеченов, И.П. Павлов), эволюционная палеонтология (В.О. Ковалевский и др.).

В заключение подчеркнем, что в основе дарвиновской теории естественного отбора лежат четыре взаимосвязанных явления:
1) избыточное воспроизводство,
2) наследственная изменчивость потомства,
3) борьба за существование и
4) выживание наиболее приспособленных.
Три явления (1, 3, 4) вполне понятны. Однако причина возникновения наследственной изменчивости (2-е явление) оставалась для самого Дарвина загадкой. Естественно, что наследственность должна изменяться, иначе при равноценности особей естественный отбор должен прекратиться. С целью объяснения причин наследственной изменчивости Дарвин выдвинул гипотезу, согласно которой наследственные признаки определяются мельчайшими частицами (пангенами), перемещающимися из различных частей тела к органам размножения, где в половых клетках из них возникают органы типа зародыша. Это значит, что если при постоянном упражнении, например, у кузнеца сильно развилась мускулатура рук, то пангены его рук создадут сильные руки и у его детей. Эта гипотеза Дарвина была отвергнута опытами на животных (на протяжении нескольких поколений мышам при рождении удаляли хвосты, но в их потомстве эта часть тела всегда сохраняла нормальную величину).
0
1359
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...