Вместо введения
Первые представления о развитии жизни, содержащиеся в трудах Эмпедокла, Демокрита, Лукреция Кара и других античных философов, носили характер гениальных догадок и не были обоснованы биологическими фактами. В 18 в. в биологии сформировался трансформизм - учение об изменяемости видов животных и растений, противопоставлявшееся креационизму, основанному на концепции божеств. творения и неизменности видов. Виднейшие трансформисты 2-й пол. 18 и 1-й пол. 19 вв. - Ж. Бюффон и Э. Ж. Сент-Илер во Франции, Э. Дарвин в Англии, И. В. Гёте в Германии, К. Ф. Рулье в России - обосновывали изменяемость видов главным образом двумя фактами: наличием переходных форм между близкими видами и единством плана строения организмов больших групп животных и растений. Однако они не рассматривали причин и факторов изменения видов.
Древний грек Анаксимандр (VI век до н. э.) говорил, что человек произошел от других животных, его предки жили в воде и были покрыты чешуей. Чуть позже Аристотель (IV век до н.э.) считал, что случайно проявившиеся у животных полезные признаки сохраняются природой, так как делают этих животных более жизнеспособными, их же собратья, не имеющие этих признаков, погибают. Аристотель составил “лестницу существ”, расположив организмы от менее к более сложным. Начиналась она камнями, заканчивалась человеком. В XVIII веке “айдгеноссе”, швейцарский естествоиспытатель Шарль Бонне в своей “лестнице существ” выше человека поставил ангелов и архангелов. В XIX “лестницу” сменило родословное древо.
Ж. Б. Ламарк
Первая попытка создания целостной эволюционной теории принадлежит французскому естествоиспытателю Ж. Б. Ламарку, изложившему в своей «Философии зоологии» (1809) представления о движущих силах эволюции. Согласно Ламарку, переход от низших форм жизни к высшим - градация - происходит в результате имманентного и всеобщего стремления организмов к совершенству. Разнообразие видов на каждом уровне организации Ламарк объяснял модифицирующим градацию воздействием условий среды. Согласно первому «закону» Ламарка, упражнение органов приводит к их прогрессивному развитию, а неупражнение - к редукции; согласно второму «закону», результаты упражнения и неупражнения органов при достаточной продолжительности воздействия закрепляются в наследственности организмов и далее передаются из поколения в поколение уже вне зависимости от вызвавших их воздействий среды . «Законы» Ламарка основаны на ошибочном представлении о том, что природе свойственны стремление к совершенствованию и наследование организмами благоприобретенных свойств.
В 1775 году в Лейпциге на немецком языке вышла книга русского ученого Афанасия Каверзнева “О перерождении животных”, в которой он излагал эволюционные взгляды Жоржа Бюффона. Через три года книга вышла в Петербурге на русском языке. Эволюционную школу в России основал “зообиолог” профессор Карл Францевич Рулье (1814-1858 годы).
Ч. Дарвин
Истинные факторы эволюции вскрыл Ч. Дарвин, тем самым создав научно обоснованную эволюционную теорию (изложена в книге «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», 1859). Движущими силами эволюции, по Дарвину, являются: неопределённая изменчивость - наследственно обусловленное разнообразие организмов каждой популяции любого вида, борьба за существование, в ходе которой гибнут или устраняются от размножения менее приспособленные организмы, и естественный отбор - переживание более приспособленных особей, в результате которого накапливаются и суммируются полезные наследственные изменения и возникают новые адаптации. Ламаркизм и дарвинизм в трактовке эволюции диаметрально противоположны: ламаркизм эволюцию объясняет адаптацией, а дарвинизм адаптацию - эволюцией. Кроме ламаркизма, существует ещё ряд концепций, отрицающих значение отбора, как движущей силы эволюции. Развитие биологии подтвердило правильность дарвиновской теории. Поэтому в современной биологии термины «дарвинизм» и «Эволюционное учение» часто употребляются как синонимы. Близок по смыслу и термин «синтетическая теория эволюции», который подчёркивает сочетание (синтез) основные положений теории Дарвина, генетики и ряда эволюционных обобщений др. областей биологии.
“Происхождение видов” в переводе профессора Рачинского вышло в России в 1864 году. В 1867 году Чарлз Дарвин был избран почетным членом Петербургской Академии наук (автор “Origin of species...” был почетным членом 75-ти иностранных университетов и академий)
В сентябре 1860-го студент К. А. Тимирязев присутствовал на лекции профессора С. С. Куторги, посвященной вышедшему в предыдущем году в Англии “Происхождению видов” Дарвина. Профессор начал лекцию словами: “Книга новая, но хорошая”. В 1877 году Тимирязев посетил Чарлза Дарвина в его имении Даун-Хаус в Кенте. Климент Аркадьевич вспоминает: “...Дарвин вдруг озадачил меня неожиданным вопросом: “Скажите, почему это немецкие ученые так ссорятся между собою?” - “Вам это лучше знать”, - был мой ответ. “Как мне? Я никогда не бывал в Германии”. - “Да, но это - только новое подтверждение вашей теории: должно быть, их развелось слишком много. Это лишний пример борьбы за существование”. Он на минуту запнулся, а затем залился самым добродушным смехом”.
«Романтический» период
Через полтора месяца после выхода в свет первого издания появилось и также быстро разошлось второе издание «Происхождения видов...». Вскоре книга была переведена на все европейские языки и стала достоянием самых широких кругов читающего общества, особенно в Германии, России, Англии, Соединенных Штатах. Все новые группы явлений и фактов описываются с позиций дарвинизма. Через несколько лет антиэволюционизм и креационизм окончательно теряют положение господствующих концепций.
В этом процессе большое значение имела пропагандистская деятельность Т. Гексли, А. Уоллеса и Дж. Гукера — в Англии; Э. Геккеля, Ф. Мюллера, К. Гегенбаура — в Германии; К. А. Тимирязева, И. И. Мечникова, А. О. Ковалевского, В. О. Ковалевского и И. М. Сеченова — в России, Аза Грея—в Америке.
Вторая половина XIX в. — период интенсивного построения филогенетических древ для всех крупных групп животных и растительных организмов. В практику биологических исследований прочно входит предложенный Э. Геккелем метод «тройного параллелизма»— сопоставление данных эмбриологии, сравнительной анатомии и палеонтологии. На основании анализа хода филогенетического развития отдельных групп вскрываются важные принципы и формируются основные «правила» эволюции групп: принцип аллогенеза и арогенеза, биогенетический закон, происхождения от неспециализированных предков и прогрессивной специализации, необратимости эволюции, принцип мультифункциональности органов и эволюции органов путем смены функций и др. Так завершается «романтический» период развития дарвинизма.
Современное эволюционное учение
Развитие генетики позволило понять механизм возникновения неопределённой наследств. изменчивости, предоставляющей материал эволюции. В основе этого явления лежат стойкие изменения наследственных структур — мутации. Мутационная изменчивость не направлена: вновь возникающие мутации не адекватны условиям окружающей среды и, как правило, нарушают уже существующие адаптации. Для организмов, не имеющих оформленного ядра, мутационная изменчивость служит основным материалом эволюции. Для организмов, клетки которых имеют оформленное ядро, большое значение имеет комбинативная изменчивость - комбинирование генов в процессе полового размножения. Элементарной единицей эволюции является популяция. Относительная обособленность популяций приводит к их репродуктивной изоляции - ограничению свободы скрещивания особей разных популяций. Репродуктивная изоляция обеспечивает уникальность генофонда - генетического состава каждой популяции - и тем самым возможность её самостоятельной эволюции. В процессе борьбы за существование проявляется биологическая разнокачественность составляющих популяцию особей, определяемая комбинативной и мутационной изменчивостью. При этом часть особей гибнет, а другие выживают и размножаются. В результате естественного отбора вновь возникающие мутации комбинируются с генами уже прошедших отбор особей, их фенотипическое выражение меняется, и на их основе возникают новые адаптации.
Отбор может проявляться в разных формах: стабилизирующий, обеспечивающий сохранение в неизменных условиях среды уже сформировавшихся адаптации, движущий, или ведущий, приводящий к выработке новых адаптаций, и дизруптивный, или разрывающий, обусловливающий возникновение полиморфизма при разнонаправленных изменениях среды обитания популяции. В современном ЭУ представление о факторах эволюции обогатилось выделением популяции как элементарной единицы эволюции, теорией изоляции и углублением теории естественного отбора. Анализ изоляции, как фактора, обеспечивающего увеличение разнообразия жизненных форм, лежит в основе современных представлений о видообразовании и структуре вида. Наиболее полно изучено аллопатрическое видообразование, связанное с расселением вида и географических изоляцией окраинных популяций. Менее изучено симпатрическое видообразование, обусловленное экологической, хронологической или этологической (поведенческой) изоляцией.
Эволюционные процессы, протекающие внутри вида и завершающиеся видообразованием, часто объединяют под общим названием микроэволюции. Макроэволюцией называется историческое развитие групп организмов (таксонов) надвидового ранга. Эволюция надвидовых таксонов является результатом видообразования, происходящего под действием естественного отбора. Однако использование разных масштабов времени (эволюция больших таксонов складывается из многих этапов видообразования) и методов изучения (использование данных палеонтологии, сравнит. морфологии, эмбриологии и др.) позволяет выявить закономерности, ускользающие при изучении микроэволюции. Важнейшими задачами концепции макроэволюции являются анализ соотношения индивидуального и исторического развития организмов, анализ закономерностей филогенеза и главных направлений эволюционного процесса.
В 1866 немецкий естествоиспытатель Э. Геккель сформулировал биогенетический закон, согласно которому в онтогенезе кратко повторяются этапы филогенеза данной систематической группы. Мутации проявляются в фенотипе взрослого организма в результате того, что они изменяют процессы его онтогенеза. Поэтому естественный отбор взрослых особей приводит к эволюции процессов онтогенеза — взаимозависимостей развивающихся органов, названных И. И. Шмальгаузеном онтогенетическими корреляциями. Перестройка системы онтогенетических корреляций под действием движущего отбора приводит к возникновению изменений — филэмбриогенезов, посредством которых в ходе филогенеза формируются новые признаки организмов. В том случае, если изменение происходит на конечной стадии развития органа, осуществляется дальнейшая эволюция органов предков; бывают также отклонения онтогенеза на промежуточных стадиях, что приводит к перестройке органов; изменение закладки и развития ранних зачатков может приводить к возникновению органов, отсутствовавших у предков. Однако эволюция онтогенетических корреляций под действием стабилизирующего отбора приводит к сохранению лишь тех корреляций, которые наиболее надёжно обеспечивают процессы онтогенеза. Эти корреляции и являются рекапитуляциями — повторениями в онтогенезе потомков филогенетических состояний предков; благодаря им обеспечивается биогенетический закон. Направление филогенеза каждой систематической группы определяется конкретным соотношением среды, в которой протекает эволюция данного таксона, и его организации.
Дивергенция (расхождение признаков) двух или нескольких таксонов, возникающих от общего предка, обусловлена различиями в условиях среды; она начинается на популяционном уровне, обусловливает увеличение числа видов и продолжается на уровне надвидовых таксонов. Именно дивергентной эволюцией (обусловлено таксономическое разнообразие живых существ.
При сохранении стабильных условий среды специализированные виды могут существовать неограниченно долго. Так возникают «живые ископаемые», например многие роды моллюсков и плеченогих, существующие с кембрия до наших дней. При резких изменениях условий жизни специализированные виды вымирают, тогда как более пластичные успевают адаптироваться к этим изменениям. Э. у. и главным образом его теоретическое ядро - эволюционная теория - служат как важным естественнонаучным обоснованием диалектического материализма, так и одной из методологических основ современной биологии.
Эволюция взглядов семьи Дарвинов Эразм Дарвин
Эразм Дарвин - дед Чальза отразил свои взгляды в стихах:
Земная жизнь в безбрежном лоне вод
Среди пещер жемчужных океана
Возникла, получила свой исход,
Росла и стала развиваться рано;
Сперва в мельчайших формах все росло,
Не видимых и в толстое стекло,
Которые, киша, скрывались в иле
Иль водяную массу бороздили;
Но поколенья множились, цвели,
Усилились и члены обрели;
Восстал растений мир, и средь обилья
Разнообразной жизни в ход пошли
Животных ноги, плавники и крылья
Э.Дарвин
Многие считали доктора Эразма Дарвина гением. Другие - колдуном. Можно представить себе чувства соседей, прочитавших в местной газете от 23 октября 1762 года объявление: “Тело преступника, которого приказано казнить в понедельник 25-го числа в Личфилде, будет затем доставлено в дом д-ра Дарвина, и он во вторник, в 4 часа дня начнет курс лекций, который будет продолжаться ежедневно, пока можно будет сохранять тело. Он будет рад, если лекции посетят специалисты по медицине и хирургии, а также любители науки”. Или такой случай. Крестьянин, принесший доктору письмо и дожидавшийся на кухне ответного послания, вдруг услышал из горящего очага голос: “Мне нужен уголь!”. Бедный человек в ужасе бежал, не зная, что изобретательный доктор установил между кухней и кабинетом рупор (зягляни он в кабинет, увидел бы на потолке циферблат: соединенный с флюгером на крыше, он давал знать доктору куда дует ветер). Кроме того, Эразм был организатором и душой философского “Лунного общества” - его члены собирались в полнолуние. Сами философы объясняли это просто: после заседаний легче добираться домой при свете полной луны, а не в потемках, хотя, возможно, им нравилось щекотать нервы публике. Вот такая неординарная личнось был Эразм.
Кроме философского общества Дарвин организовал Личфилдское ботаническое общество, занявшееся переводом на английский язык эпохальных трудов шведа Карла Линнея “Система растений” и “Семейство растений”. На почве интереса к растениям он познакомился с Руссо, с которым после переписывался долгие годы. Ботаника увлекла Эразма настолько, что он приобрел землю и устроил на ней ботанический сад, а впоследствии даже написал поэму - “Ботанический сад”. Сначала вышла почему-то вторая часть поэмы - “Любовь растений”, посвященная сексуальным отношениям в растительном мире (кстати, вопрос - есть ли пол у растений? - оставался животрепещущим до конца XVIII века, и многие ботаники упорно отказывали цветочкам в праве на личную жизнь). Вообще любовь была для Эразма Дарвина ключом к пониманию мира, он присоединялся к мнению английского философа Давида Юма, что сила размножения сильнее хваленого разума, так как разум может создать машину, но сила размножения создает создателя машины.
Вышедшая позже первая часть поэмы “Экономия растений” излагала взгляды доктора на возникновение вселенной, развитие жизни на Земле и все, что занимало мысли автора в тот момент, включая технические новинки. Относясь с большим энтузиазмом к паровым машинам, Дарвин писал, что скоро сила пара заставит двигаться тяжелую телегу и легкую яхту, а колесница с распростертыми крыльями полетит по воздуху, и толпы воинов, распространяя вокруг себя ужас, покроют воздух. В книге, населенной античными богами и героями, что тогда было в обычае, научные наблюдения соседствуют с самыми фантастическими предположениями. При этом, защищая эволюцию, Дарвин справедливо ссылается на наличие рудиментарных органов у живых существ, мимикрию и другие примеры приспосабливаемости.
Самое известное произведение Эразма - “Зоономия, или закон жизни”, вышедшее в 1794 году, было переведено на немецкий, французский, итальянский языки и включено папой римским в список запрещенных книг. Продолжая развивать идею эволюции, автор пишет о необыкновенном сходстве строения всех теплокровных животных, включая человека, о превращениях во время развития особей, например, из водного головастика в лягушку, дышащую легкими. Он говорит об изменениях, производимых человеком при выведении новых пород животных с необходимыми ему качествами, и изменениях, производимых климатом, упражнениями и образом жизни.
Дарвин видит три причины изменений: половое чувство (соревнование самцов за исключительное обладание самкой), голод (нос свиньи трансформировался в пятачок для выкапывания пищи, у слона - в хобот для обрывания веток, есть и другие примеры) и стремление к безопасности (удлиненные ноги зайца, иглы ежа). Значительная часть “Зоономии” посвящена наблюдениям Дарвина-доктора, в которых много внимания уделяется психологии. В истории философии Льюиса отмечается, что Эразм Дарвин заслуживает место в истории, благодаря стремлению дать психическим явлениям физиологическое объяснение, хотя большинство проводимых им аналогий неверно. К научным заслугам Эразма относят и высказанное в “Фитологии” (1800 год) мнение, что растение - не собрание однородных органов, а “система индивидов”.
Литература: Вики, мои лекции по эволюции
В следующей статье я расскажу о Ч. Дарвине и современной синтетической теории эволюции.
Спасибо за внимание! До новых встреч на канале
