Еволюційне вчення - сума всіх уявлень про закономірності, механізми змін, що відбуваються в органічній природі. Згідно з ним, всі існуючі в організмі походять від своїх далеких «родичів» шляхом тривалої зміни. Воно займається аналізом того, як відбувається розвиток окремих організмів (онтогенез), розглядає шляхи розвитку цілісних груп організмів (філогенез) та їх адаптацію.

Еволюційне вчення своїм корінням сягає в глибоку давнину, де дослідники природи, і Риму (Аристотель, Демокріт, Анаксагор ...) висловлювали свої припущення про розвиток і перетворення організмів. Однак ці висновки не спиралися на наукові знання і мали характер виключно здогадів. У середні віки у розвитку даного вчення був застій. Це було з пануванням релігійних догматів і схоластики. Так, у християнському світі тривалий час лідирувала креаціоністська думка. Незважаючи на це, деякі вчені висловлювали свою думку про існування чудовиськ, підтвердженням чого були знахідки викопних останків.

У процесі накопичення фактів у 18 столітті з'явилося нове напрям - трансформізм, у якого вивчалося змінюваність видів. Представниками навчання були такі вчені як Ж. Бьюффоні, Е. Дарвін, Е. Жоффруа Сент-Ілерво. Їх еволюційне вчення як доказів мало два факти: наявність перехідних міжвидових форм, подібність будови тварин і рослин, що у одній групі. Однак ніхто з цих діячів не говорив про причини змін, що відбуваються.

І лише у 1809 році з'явилося еволюційне вчення Ламарка, яке було

Відображено у книзі «Філософія зоології». Тут вперше було поставлено питання причин зміни у видах. Він вважав, що через мінливе довкілля змінюються і самі види. Понад те, він запровадив градації, тобто. переходи від нижчих форм до вищих. Даний еволюційний розвиток, згідно з Ламарком, притаманний всьому живому і виходить із прагнення до досконалості.

Спостереження за світом природи привели його до двох основних положень, які відбилися в законі «невправи - вправи». Відповідно до нього, органи розвиваються принаймні їх використання, після чого відбувалося «успадкування сприятливих властивостей», тобто. сприятливі ознаки передавалися від покоління до покоління і надалі їх розвиток продовжувався, або вони зникали. Однак праця Ламарка не була гідно оцінена в науковому світі, поки не вийшла у світ книга Ч. Дарвіна «Про походження видів». Наведені у ній аргументи на користь зробили її дуже популярною. Однак і цей вчений був прихильником успадковуваності набутих ознак. Проте виявлені протиріччя були настільки серйозними, що сприяли відродженню ламаркізму як неоламаркізму.

Вже багато часу дослідження біологів призвели до того, що з'явилося синтетичне еволюційне вчення. (СТЕ). Вона не має чіткої дати виникнення та певного автора і є колективною працею вчених. Незважаючи на те, що автори мали багато розбіжностей у поглядах, деякі положення не викликали сумніву: представлена ​​локальною популяцією; матеріалом для еволюційного розвитку є рекомбінаційна та мутаційна мінливість; головною причиною для розвитку адаптацій є природний відбір; нейтральні ознаки формуються завдяки і деякі інші положення.

Нині багато учених використовують поняття «сучасна еволюційна теорія». Вона вимагає наявності однієї і водночас головним її досягненням є те що, коли сальтационные зміни чергуються з градуальними.

У його викладі, коли молода Земля висвітлилася Сонцем, її поверхню спочатку затверділа, а потім забродила, виникли гниття, вкриті тонкими оболонками. У цих оболонках і зародилися різні породи тварин. Людина ж ніби виникла з риби або схожої на рибу тварини. Незважаючи на оригінальність, міркування Анаксимандра чисто умоглядні та не підкріплені спостереженнями. Інший античний мислитель, Ксенофан, приділяв спостереженням більше уваги. Так, він ототожнював скам'янілості, що знаходив у горах, з відбитками древніх рослин і тварин: лавра, раковин молюсків, риб, тюленів. З цього він робив висновок, що суша колись опускалася в море, несучи загибель наземним тваринам і людям, і перетворювалася на бруд, а коли піднімалася, відбитки засихали. Геракліт, попри просоченість його метафізики ідеєю постійного розвитку та вічного становлення, не створив жодних еволюційних концепцій. Хоча деякі автори все ж таки відносять його до перших еволюціоністів.

Єдиним автором, у якого можна знайти ідею поступової зміни організмів, був Платон. У своєму діалозі «Держава» він висунув сумнозвісну пропозицію: покращення породи людей шляхом відбору кращих представників. Без сумніву, ця пропозиція ґрунтувалася на відомому факті відбору виробників у тваринництві. У сучасну епоху необґрунтований додаток цих ідей до людського суспільства розвинулися в вчення про євгеніку, що лежить в основі расової політики Третього рейху.

Середньовіччя та відродження

З підйомом рівня наукового знання після «століття мороку» раннього Середньовіччя еволюційні ідеї знову починають прослизати в працях вчених, теологів та філософів. Альберт Великий вперше відзначив мимовільну мінливість рослин, що веде до появи нових видів. Приклади, колись наведені Теофрастом, він охарактеризував як трансмутаціюодного виду до іншого. Сам термін, очевидно, був узятий ним з алхімії. У XVI столітті були перевідкриті викопні організми, але тільки до кінця XVII століття думка, що це не «гра природи», не каміння у формі кісток чи раковин, а залишки стародавніх тварин та рослин, що остаточно заволоділа розумами. У роботі року «Ноїв ковчег, його форма та місткість» Йоганн Бутео навів обчислення, які показували, що ковчег не міг вмістити всі види відомих тварин. У році Бернар Паліссі влаштував у Парижі виставку копалин, де вперше провів їх порівняння з тими, що нині живуть. У році він опублікував у пресі ту думку, що оскільки все в природі знаходиться «у вічній трансмутації», то багато копалин залишки риб і молюсків відносяться до вимерлимвидам.

Еволюційні ідеї Нового часу

Як бачимо, далі висловлювання розрізнених ідей про мінливість видів справа не заходила. Ця ж тенденція тривала і з настанням Нового часу. Так Френк Бекон, політик і філософ припускав, що види можуть змінюватися, накопичуючи «помилки природи». Ця теза знову, як і у випадку з Емпедоклом, перегукується з принципом природного відбору, але про загальну теорію немає поки що й слова. Як не дивно, але першою книгою про еволюцію можна вважати трактат Метью Хейла (англ. Matthew Hale ) «The Primitive Origination of Mankind Considered and Examined According to the Light of Nature». Дивним це може здатися вже тому, що сам Хейл не був натуралістом і навіть філософом, це був юрист, богослов і фінансист, а свій трактат написав під час вимушеної відпустки у своєму маєтку. У ньому він писав, що не варто вважати, ніби всі види створені в їх сучасній формі, навпаки, створені були лише архетипи, а вся різноманітність життя розвинулася з них під впливом численних обставин. У Хейла також передбачено багато суперечок про випадковість, які виникли після утвердження дарвінізму. У цьому трактаті вперше згадується термін «еволюція» в біологічному сенсі.

Ідеї ​​обмеженого еволюціонізму, подібні до ідей Хейла, виникали постійно, їх можна знайти в працях Джона Рея, Роберта Гука, Готфріда Лейбніца і навіть у пізніх роботах Карла Ліннея. Більш ясно вони висловлені Жоржем Луї Бюффоном. Спостерігаючи за випаданням опадів із води, він дійшов висновку, що 6-ти тисяч років, які приділяли історію Землі природним богослов'ям, недостатньо для формування осадових порід. Обчислений Бюффоном вік Землі становив 75 тисяч років. Описуючи види тварин і рослин, Бюффон зауважив, що поряд з корисними ознаками у них є такі, яким неможливо приписати будь-яку корисність. Це знову суперечило природному богослов'ю, яке стверджувало, що кожна волосина на тілі тварини створена з користю для неї або для людини. Бюффон дійшов висновку, що це протиріччя можна усунути, прийнявши створення лише загального плану, що варіюється в конкретних втіленнях. Приклавши лейбніцевський «закон безперервності» до систематики, він виступив у році проти існування дискретних видів, вважаючи види плодом фантазії систематиків (у цьому можна бачити витоки його полеміки, що не припинялася, з Ліннеєм і антипатії цих учених один до одного).

Теорія Ламарка

Крок до об'єднання трансформістського і систематичного підходів було зроблено натуралістом і філософом Жаном Батистом Ламарком. Як прихильник зміни видів та деїст, він визнавав Творця і вважав, що Верховний Творець створив лише матерію та природу; решта неживих і живих об'єктів виникла з матерії під впливом природи. Ламарк підкреслював, що «всі живі тіла походять одні від інших, причому не шляхом послідовного розвитку з попередніх зародків». Таким чином, він виступив проти концепції преформізму як автогенетичної, а його послідовник Етьєн Жоффруа Сент-Ілер (1772-1844) обстоював ідею про єдність плану будови тварин різних типів. З найбільшою повнотою еволюційні ідеї Ламарка викладено у «Філософії зоології» (1809), хоча багато положень своєї еволюційної теорії Ламарк сформулював у вступних лекціях до курсу зоології ще 1800-1802 роках. Ламарк вважав, що щаблі еволюції не лежать на прямій лінії, як це випливало з «сходів істот» швейцарського натурфілософа Ш. Бонне, а мають безліч гілок та відхилень на рівні видів та пологів. Ця вистава підготувала ґрунт для майбутніх «родоводів». Ламарком було запропоновано і термін «біологія» у його сучасному сенсі. Однак у зоологічних працях Ламарка – творця першого еволюційного вчення – містилося чимало фактичних неточностей, умоглядних побудов, що особливо видно при порівнянні його творів із працями його сучасника, суперника та критика, творця порівняльної анатомії та палеонтології Жоржа Кюв'є (1769–1832). Ламарк вважав, що рушійним чинником еволюції то, можливо «вправа» чи «невправа» органів, залежить від адекватного прямого впливу середовища. Деяка наївність аргументації Ламарка та Сент-Ілера багато в чому сприяла антиеволюційній реакції на трансформізм початку XIXі викликала абсолютно аргументовану з фактичного боку питання критику з боку креаціоніста Жоржа Кюв'є та його школи.

Катастрофізм та трансформізм

Праці Дарвіна

Новий етап у розвитку еволюційної теорії настав у 1859 році в результаті публікації основної роботи Чарльза Дарвіна «Походження видів шляхом природного відбору або збереження сприятливих рас у боротьбі за життя». Основною рушійною силою еволюції по Дарвіну є природний відбір. Відбір, діючи на особин, дозволяє виживати та залишати потомство тим організмам, які краще пристосовані для життя в цьому оточенні. Дія відбору призводить до розпаду видів на частини - дочірні види, які, у свою чергу, згодом розходяться до пологів, сімейств та всіх більших таксонів.

З властивою йому чесністю Дарвін вказав на тих, хто безпосередньо підштовхнули його до написання та видання еволюційного вчення (мабуть, Дарвін не дуже цікавився історією науки, тому що в першому виданні «Походження видів» він не згадував про своїх безпосередніх попередників: Уоллеса, Меттью, Блить). Прямий вплив на Дарвіна в процесі створення праці надали Лайель і меншою мірою Томас Мальтус (1766-1834), з його геометричною прогресією чисельності з демографічної праці «Досвід про закон народонаселення» (1798). І, можна сказати, Дарвіна «змусив» опублікувати свою працю молодий англійський зоолог та біогеограф Альфред Уоллес (1823-1913), відправивши йому рукопис, у якому незалежно від Дарвіна він викладає ідеї теорії природного відбору. При цьому Уоллес знав, що Дарвін працює над еволюційним вченням, бо останній сам писав йому про це в листі від 1 травня 1857: «Цього літа виповниться 20 років (!) З тих пір, як я завів свою першу записникз питання про те, чим і яким способом відрізняються один від одного види та різновиди. Тепер я підготовляю мою працю до друку… але не припускаю друкувати її раніше, ніж через два роки… Право, неможливо (в рамках листа) викласти мої погляди на причини та способи змін у природному стані; але я крок за кроком прийшов до ясної та виразної ідеї – вірної чи хибної, про це мають судити інші; бо – на жаль! – найбільш непохитна впевненість автора теорії у своїй правоті жодною мірою не є запорукою її істинності!» Тут видно розсудливість Дарвіна, і навіть джентльменське ставлення двох учених друг до друга, яке ясно простежується під час аналізу листування з-поміж них. Дарвін, отримавши статтю 18 червня 1858 року, хотів представити її до друку, промовивши про свою роботу, і лише за настійними вмовляннями друзів написав «короткий витяг» зі своєї праці і ці дві роботи представив на суд Ліннеївського товариства.

Дарвін повною мірою сприйняв від Лайеля ідею поступовості розвитку та, можна сказати, був уніформістом. Може виникнути питання: якщо все було відомо до Дарвіна, то в чому його заслуга, чому саме його робота викликала такий резонанс? Але Дарвін зробив те, що не змогли зробити його попередники. По-перше, він дав своїй роботі дуже актуальну назву, яка була «у всіх на вустах». Громадськість відчувала пекучий інтерес саме до «Походження видів шляхом природного відбору або збереження сприятливих рас у боротьбі життя». Важко пригадати іншу книгу в історії світового природознавства, у назві якої так само чітко було б відображено її суть. Можливо, Дарвіну і попадалися очі титульні листи чи назви робіт його попередників, але просто виникло бажання ознайомитися з нею. Ми можемо лише гадати, як відреагувала громадськість, здогадайся Меттью випустити свої еволюційні погляди під назвою «Можливість зміни видів рослин у часі завдяки виживанню (відбору) найбільш пристосованих». Але, як знаємо «Стройовий корабельний ліс…» не привернув до себе уваги.

По-друге, і це найголовніше, Дарвін зміг пояснити сучасникам причини змінності видів на основі проведених ним спостережень. Він відкинув, як неспроможне, уявлення про «вправу» чи «невправу» органів та звернувся до фактів виведення нових порід тварин і сортів рослин людьми – до штучного відбору. Він показав, що невизначена мінливість організмів (мутації) передаються у спадок і можуть стати початком нової породи або сорту, якщо це буде корисно людині. Перенісши ці дані на дикі види, Дарвін зазначав, що у природі можуть зберігатися ті зміни, які вигідні виду для успішної конкуренції коїться з іншими, і говорив боротьбі існування і природному відборі, якому приписував важливу, але з єдину роль рушія еволюції. Дарвін як дав теоретичні викладки природного відбору, а й показав на фактичному матеріалі еволюцію видів у просторі, при географічної ізоляції (в'юрки) і з позицій суворої логіки пояснив механізми дивергентної еволюції. Також він ознайомив громадськість із викопними формами гігантських лінивців та броненосців, що могло розглядатися як еволюція у часі. Дарвін також допускав можливість тривалого збереження певної усередненої норми виду в процесі еволюції шляхом елімінації будь-яких варіантів, що відхиляються (наприклад, горобці, що вижили після бурі, мали середню довжину крила), що пізніше було названо стасигенезом. Дарвін зміг усім довести реальність мінливості видів у природі, тому завдяки його роботі зійшли нанівець ідеї про сувору сталість видів. Статикам і фіксістам було безглуздим далі наполягати на своїх позиціях.

Розвиток ідей Дарвіна

Як справжній прихильник градуалізму, Дарвін був стурбований тим, що відсутність перехідних форм може стати крахом його теорії, і відносив цей брак до неповноти геологічного літопису. Також Дарвіна турбувала думка про «розчинення» новонабутої ознаки в ряді поколінь, при подальшому схрещуванні зі звичайними, не зміненими особами. Він писав, що це заперечення, поряд із перервами в геологічному літописі, одне з найсерйозніших для його теорії.

Дарвін і його сучасники не знали, що в 1865 році австро-чеський дослідник природи абат Грегор Мендель (1822-1884) відкрив закони спадковості, за якими спадковий ознака, не «розчиняється» у ряді поколінь, а переходить (у разі рецесивності) в гетерозигот і може бути розмножений у середовищі популяції.

На підтримку Дарвіна починають виступати вчені, як американський ботанік Аза Грей (1810-1888); Альфред Уоллес, Томас Генрі Гекслі (Хакслі; 1825-1895) – в Англії; класик порівняльної анатомії Карл Гегенбаур (1826–1903), Ернст Геккель (1834–1919), зоолог Фріц Мюллер (1821–1897) – у Німеччині. З критикою ідей Дарвіна виступають не менш заслужені вчені: вчитель Дарвіна, професор геології Адам Седжвік (1785-1873), найвідоміший палеонтолог Річард Оуен, великий зоолог, палеонтолог і геолог Луї Агассіс (1807-1873), німецький 1862).

Цікавий факт того, що книгу Дарвіна німецькою мовою переклав саме Бронн, який не поділяв його поглядів, але вважає, що нова ідеямає право існування (сучасний еволюціоніст і популяризатор М. М. Воронцов віддає у цьому належне Бронну, як істинному вченому). Розглядаючи погляди іншого противника Дарвіна - Агассіса, зауважимо, що цей учений говорив про важливість поєднання методів ембріології, анатомії та палеонтології для визначення положення виду чи іншого таксона у класифікаційній схемі. Таким чином, вид отримує своє місце у природному порядку світобудови.

Цікаво було дізнатися, що гарячий прихильник Дарвіна - Геккель широко пропагує постульовану Агассісом тріаду, «метод потрійного паралелізму» вже стосовно ідеї спорідненості і вона, підігріта особистим ентузіазмом Геккеля, захоплює сучасників. Усі скільки-небудь серйозні зоологи, анатоми, ембріологи, палеонтологи приймаються будувати цілі ліси філогенетичних древ. З легкої руки Геккеля поширюється як єдино можлива ідея монофілії - походження від одного предка, яка безроздільно панувала над умами вчених і в середині XX століття. Сучасні еволюціоністи, ґрунтуючись на вивченні відмінного від усіх інших еукаріотів способу розмноження водоростей Rhodophycea (нерухлива і чоловіча і жіноча гамети, відсутність клітинного центру і будь-яких джгутикових утворень) говорять принаймні про два незалежно утворилися предки рослин. Одночасно з'ясували, що "Виникнення мітотичного апарату відбувалося незалежно принаймні двічі: у предків царств грибів і тварин, з одного боку, і в підцарствах справжніх водоростей (крім Rhodophycea) та вищих рослин - з іншого". Таким чином, визнається походження життя не від одного праорганізму, а принаймні від трьох. У всякому разі, зазначається, що вже «жодна інша схема, як і запропонована, не може виявитися монофілітичною» (там же). До поліфілії (походження від кількох, не пов'язаних спорідненістю організмів) вчених призвела і теорія симбіогенезу, що пояснює появу лишайників (сполучення водорості та гриба). І це – найголовніше досягнення теорії. Крім того, новітні дослідження свідчать про те, що знаходять все більше прикладів, що показують «поширеність парафілії і походження відносно близьких таксонів». Наприклад, у «підродини африканських деревних мишей Dendromurinae: рід Deomys молекулярно близький до справжніх мишей Murinae, а рід Steatomys за структурою ДНК близький до гігантських мишей підродини Cricetomyinae. Разом з тим, морфологічна подібність Deomys і Steatomys безсумнівно, що говорить про парафілітичне походження Dendromurinae». Тому філогенетична класифікація потребує перегляду, вже на підставі не лише зовнішньої подібності, а й будови генетичного матеріалу.

Експериментальний біолог і теоретик Август Вейсман (1834-1914) у досить чіткій формі говорив про клітинне ядро ​​як носій спадковості. Незалежно від Менделя він дійшов найважливішого висновку дискретності спадкових одиниць. Мендель настільки випередив свою епоху, що його роботи фактично залишалися невідомими протягом 35 років. Ідеї ​​Вейсмана (десь після 1863) стали надбанням широких кіл біологів, предметом для дискусій. Найцікавіші сторінки зародження вчення про хромосоми, виникнення цитогенетики, створення Т. Г. Морганом хромосомної теорії спадковості в 1912-1916 роках. - усе це дуже сильно стимулювало Августом Вейсманом. Досліджуючи зародковий розвиток морських їжаків, він запропонував розрізняти дві форми поділу клітин - екваторіальне та редукційне, тобто підійшов до відкриття мейозу - найважливішого етапу комбінативної мінливості та статевого процесу. Але Вейсман не зміг уникнути деякої умоглядності у своїх уявленнях про механізм передачі спадковості. Він думав, що весь набір дискретних факторів – «детермінантів» – мають лише клітини т.з. «зародкового шляху». В одні з клітин "соми" (тіла) потрапляють одні детермінанти, в інші - інші. Відмінності у наборах детермінант пояснюють спеціалізацію клітин соми. Отже, бачимо, що, справедливо передбачивши існування мейозу, Вейсман помилився передбачити долю розподілу генів. Він також поширив принцип відбору на змагання між клітинами, і оскільки клітини є носіями тих чи інших детермінант, говорив про їх боротьбу між собою. Найсучасніші концепції егоїстичної ДНК, егоїстичного гена, розвинені на рубежі 70-х і 80-х рр. ХХ ст. багато в чому перегукуються із вейсманівською конкуренцією детермінант. Вейсман наголошував на тому, що «зародкова плазма» відокремлена від клітин соми всього організму, і тому говорив про неможливість успадкування набутих організмом (сомою) ознак під впливом середовища. Але багато дарвіністи приймали цю ідею Ламарка. Жорстка критика Вейсмана цієї концепції викликала особисто до нього та його теорії, а потім і взагалі до вивчення хромосом негативне ставлення з боку ортодоксальних дарвіністів (тих, хто визнавав добір єдиним фактором еволюції).

Перевідкриття законів Менделя відбулося 1900 року в трьох різних країнах: Голландії (Гуго де Фріз 1848-1935), Німеччини (Карл Еріх Корренс 1864-1933) та Австрії (Еріх фон Чермак 1871-1962), які одночасно виявили забуту роботу Менделя. У 1902 році Уолтер Саттон (Сетон, 1876-1916) дав цитологічне обґрунтування менделізму: диплоїдний і гаплоїдний набори, гомологічні хромосоми, процес кон'югації при мейозі, передбачення зчеплення генів, що знаходяться в одній - все це демонструвалося на цитологічних препаратах, ґрунтувалося на точних розрахунках менделівської алгебри і дуже відрізнялося від гіпотетичних родоводів, від стилю натуралістичного дарвінізму XIX століття. Мутаційна теорія де Фріза (1901-1903 рр.) була прийнята як консерватизмом ортодоксальних дарвіністів, а й тим, що інших видах рослин дослідникам не вдавалося отримати досягнутий їм на Oenothera lamarkiana широкий спектр мінливості (зараз відомо, що енотера - поліморфний вид , що має хромосомні транслокації, частина яких гетерозиготна, тоді як гомозиготи летальні. Де Фріз і його російський попередник ботанік Сергій Іванович Коржинський (1861-1900), який писав у 1899 році (Петербург) про раптові стрибкоподібні «гетерогенні» відхилення, думали, що можливість прояву макромутацій відкидає дарвінівську теорію. На зорі становлення генетики висловлювалося чимало концепцій, за якими еволюція не залежала від довкілля. Під критику дарвіністів потрапив і нідерландський ботанік Ян Паулус Лотсі (1867-1931), який написав книгу «Еволюція шляхом гібридизації», де слушно звернув увагу на роль гібридизації у видоутворенні рослин.

Якщо в середині XVIII століття здавалося непереборною протиріччя між трансформізмом (безперервною зміною) та дискретністю таксономічних одиниць систематики, то в XIX столітті думалося, що градуалістичні дерева, побудовані на основі спорідненості, увійшли в суперечність із дискретністю спадкового матеріалу. Еволюція шляхом візуально помітних великих мутацій не могла бути прийнята градуалізм дарвіністів.

Довіру до мутацій та його ролі у формуванні мінливості виду повернув Томас Гент Морган (1886-1945), коли цей американський ембріолог і зоолог у 1910 році перейшов до генетичних досліджень і зрештою зупинив свій вибір на знаменитій дрозофілі. Напевно, не варто дивуватися, що через 20-30 років після подій, що описуються, саме популяційні генетики прийшли до еволюції не через макромутації (що стало визнаватися малоймовірним), а через неухильну і поступову зміну частот алельних генів у популяціях. Оскільки макроеволюція на той час представлялася безперечним продовженням вивчених явищ мікроеволюції, поступовість стала здаватися невід'ємною рисою еволюційного процесу. Відбулося на новому рівні повернення до лейбницького «закону безперервності» і в першій половині XX століття зміг відбутися синтез еволюції та генетики. Вкотре поєдналися колись протилежні концепції.

У світлі нових біологічних ідей відбувається віддалення від закону безперервності, тепер не генетиків, а самих еволюціоністів. Так відомий еволюціоніст С.Дж. Гулд порушив питання про пунктуалізм (переривчасту рівновагу), на противагу градуалізму.

Сучасні теорії біологічної еволюції

Теорія нейтральної еволюції не заперечує вирішальної ролі природного добору у розвитку життя Землі. Дискусія ведеться щодо частки мутацій, що мають пристосувальне значення. Більшість біологів визнають ряд результатів теорії нейтральної еволюції, хоч і не поділяють деякі сильні твердження, спочатку висловлені М. Кімурою. Теорія нейтральної еволюції пояснює процеси молекулярної еволюції живих організмів на рівнях не вище за організмові. Але для пояснення синтетичної еволюції вона не підходить з математичних міркувань. З статистики для еволюції, мутації можуть виникати випадково, викликаючи пристосування, і ті зміни, які виникають поступово. Теорія нейтральної еволюції не суперечить теорії природного відбору, вона лише пояснює механізми, що проходять на клітинному, надклітинному та органному рівнях.

Еволюційне вчення та релігія

Хоча в сучасній біології залишається багато незрозумілих питань про механізми еволюції, переважна більшість біологів не сумнівається у існуванні біологічної еволюції як феномена. Тим не менш, частина віруючих ряду релігій знаходять деякі положення еволюційної біології, що суперечать їх релігійним переконанням, зокрема, догмату про створення світу Богом. У зв'язку з цим у частині суспільства практично з моменту зародження еволюційної біології існує певна опозиція цьому вченню з релігійного боку (див. креаціонізм), що доходила в деякі часи і в деяких країнах до кримінальних санкцій за викладання еволюційного вчення (причиною, наприклад, скандального відомого стали відомого) «Мавпячого процесу» в США в р.).

Слід зазначити, що звинувачення в атеїзмі та запереченні релігії, що наводяться деякими противниками еволюційного вчення, засновані певною мірою на нерозумінні природи наукового знання: у науці ніяка теорія, у тому числі і теорія біологічної еволюції, не може як підтвердити, так і заперечувати існування потойбіччя світу суб'єктів, як Бог (хоча б тому, що Бог при творенні живої природи міг використовувати еволюцію, як стверджує богословська доктрина «теїстичної еволюції»).

Помилкові також спроби протиставити еволюційну біологію релігійної антропології. З погляду методології науки, популярна теза «людина походить від мавпи»є лише надмірним спрощенням (див. редукціонізм) одного з висновків еволюційної біології (про місце людини як біологічного виду на філогенетичному дереві живої природи) хоча б тому, що поняття «людина» багатозначне: людина як предмет фізичної антропології аж ніяк не тотожна людині як предмету філософської антропології і зводити філософську антропологію до фізичної некоректно.

Деякі віруючі різних релігій не знаходять еволюційне вчення, що суперечить їх вірі. Теорія біологічної еволюції (поряд з багатьма іншими науками - від астрофізики до геології та радіохімії) суперечить лише буквальному прочитанню сакральних текстів, що оповідають про створення світу, і для деяких віруючих це є причиною відкидання практично всіх висновків природничих наук, що вивчають минуле матеріального світу (літер ).

Серед віруючих, які сповідують доктрину буквалістського креаціонізму, є кілька вчених, які намагаються знайти наукові докази своїй доктрині (так званий «науковий креаціонізм»). Проте наукове співтовариство заперечує обґрунтованість цих доказів.

Визнання Еволюції Католицькою церквою

Література

• Воронцов Н. Н.Розвиток еволюційних ідей у ​​біології – М.: Прогрес-Традиція, 1999. – 640 с.
• Експерти Національної академії наук США та Американського інституту медицини.Походження життя. Наука і віра = Science, Evolution, and Creationism – М.: Астрель, 2010. – 96 с. - .

Див. також

Посилання

• Офіційний сайт Державного Дарвінівського музею
• М. М. Воронцов. Ернст Геккель та долі вчення Дарвіна
• Щербаков «Еволюція як опір ентропії» на elementy.ru
• "На що схожа еволюція?" (Стаття про симбіоз та обмін генами)
• А. С. Раутіан. Чи можуть обмінюватись властивостями далекі види? («Вседозволеність» вірусного перенесення генів та його обмеження)
• А. Н. Горбань, Р. Г. Хлібопит. ДЕМОН ДАРВІНА. Ідея оптимальності та природний відбір М.: Наука (гл ред. фіз.-мат. Літератури), 1988
• Г. Ф. Гаузе. Боротьба існування.
• Лев Виготський, Олександр Лурія. «Етюди з історії поведінки: Мавпа. Примітив. Дитина»
• Вільний доступ до ілюстрацій книги N. H. Barton, D. E.G. Briggs, J. A. Eisen "Evolution" Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2007 -
• Марков О.В. та ін. Макроеволюція в живій природі та суспільстві. М: УРСС, 2008 .

Примітки

1. Чайковський Ю. В.Наука розвитку життя. Досвід теорії еволюції – М.: Товариство наукових видань КМК, 2006. – .

Біологічна еволюція -незворотний, спрямований, історичний розвиток живої природи, що супроводжується зміною генетичного складу популяцій, формуванням адаптацій, утворенням нових та вимиранням старих видів, змінами біогеоценозів та біосфери в цілому.

Еволюційне вчення вивчає загальні закономірності та рушійні сили розвитку живого на Землі. При вивченні еволюційного процесу доцільно виділяти два рівні: популяційно-видовий рівень та рівні надвидового порядку (родини, пологи, загони тощо). Популяції та види - структури реально існуючі у часі та просторі, надвидові порядки - це об'єднання реально існуючих видів у більші систематичні таксони на підставі певних ознак, насамперед, пов'язаних із спільністю їх походження. Тому в еволюційному вченні виділяють два розділи: мікроеволюцію та макроеволюцію.

Мікроеволюція -це початковий етап еволюційних змін, що відбувається всередині виду і призводить до утворення нових внутрішньовидових угруповань, а зрештою - до утворення нових видів. Макроеволюція- Вивчає еволюцію надвидових порядків. Основні процеси, що призводять до мікро-і макроеволюції, подібні. Принципова різниця полягає в часі, протягом якого ці процеси відбуваються: мікроеволюція - десятки і сотні тис. років, макроеволюція - млн. років.

Методи вивчення еволюції:

Для аналізу мікроеволюції

1. Популяційно-генетичний метод (вивчає генетичну структуру популяцій, аналізує зміни генофонду популяцій у часі, а також інтенсивність мутаційного процесу у популяціях)

2. Гібридологічний метод (дозволяє аналізувати роль комбінативної мінливості у фенотиповій різноманітності особин усередині виду)

3. Екологічні методи (дозволяють з'ясувати роль біотичних та абіотичних факторів, що впливають на структуру та динаміку видів). Різноманітні за своїми формами: спостереження, експеримент, моделювання.

Для аналізу макроеволюції

1. Палеонтологічні

а) вивчення копалин перехідних форм (девонська іхтіостега, юрська перптиця Archaeopteryx, звіроподібна рептилія Lycaenops)

б) відновлення філогенетичних рядів - послідовність копалин форм, пов'язаних один з одним у процесі еволюції (ряди молюсків, коней)

2. Морфологічні методи - засновані на принципі: внутрішня подібність організмів може показати еволюційну спорідненість порівнюваних форм. Вивчаються будова гомологічних органів, рудиментарні органи, атавізми, гістологічні особливості тканин.

3. Ембріологічні методи спрямовані на виявлення зародкової подібності та вивчення рекапітуляції. Закон зародкової подібності сформульований К.Бером «Чим ранні стадії онтогенезу досліджуються, тим більше подібності виявляється між організмами». Сутність рекапітуляції у тому, що вході ембріонального розвитку хіба що повторюються (рекапітулують) багато рис будови предкових форм: на ранніх стадіях розвитку повторюються ознаки більш віддалених предків, але в пізніших стадіях - близьких предків.

1. Методи біохімії та молекулярної генетики вивчають будову білків та нуклеїнових кислот організмів, що належать до різних сімейств, загонів, класів. За ступенем відмінностей у будові білків та нуклеотидів можна встановити ступінь філогенетичної спорідненості різних таксонів.

Вчення про мікроеволюцію

Основні процеси, що призводять до мікроеволюції, відбуваються усередині виду, у внутрішньовидових угрупованнях. Особини будь-якого виду розподілені в межах видового ареалу нерівномірно. Центри максимального скупчення особин є окремими популяціями цього виду. Саме у популяціях відбувається події, що призводять до утворення нових видів. Тому популяції є елементарними еволюційними одиницями.

Населення- Мінімальна самовідтворювальна група особин, яка протягом тривалого часу населяє певний простір, що утворює самостійну генетично відкриту систему. Вид, на відміну від популяції, є генетично закритою системою: існують різні бар'єри, що перешкоджають схрещуванню особин різних видів. Ці бар'єри називаються терміном "ізоляція". Розрізняють типи популяцій: острівцевий та стрічковий.

Основні характеристики популяції.

1. 1. Екологічні властивості.

1. Популяційний ареал(Природні перепони, радіус індивідуальної активності, наявність корму, партнера для спарювання, чисельності особин). Розрізняють:

а) трофічний ареал

б) репродуктивний ареал

2. Чисельність особин у популяції(плодючість, тривалість життєвого циклу, час досягнення репродуктивного періоду). Особливе значеннямає мінімальна чисельність особин, по досягненню якої населення може зникнути з різних причин (антропогенні впливу, стихійні лиха, захворювання усередині популяції).

3. Динаміка популяцій. Чисельність будь-якої популяції схильна до постійних коливань внаслідок впливу різних біотичних та абіотичних факторів. Ці коливання чисельності одержали назви «популяційні хвилі». Популяційні хвилі можуть мати сезонними, або періодичними (комахи, однорічні рослини) та неперіодичними (зміни в системі жертва – хижак, сприятливі умови в ланцюзі харчування – наявність великої кількості корму).

4. Віковий склад популяціївизначається наявністю у популяції особин різних вікових груп. Порушення відтворення популяції і, як наслідок, старіння популяції є першим кроком до її зникнення.

5. Статевий склад популяціївизначається первинним, вторинним та третинним співвідношенням статей. Статева структура популяції - це чисельне співвідношення самців і самок у різних вікових групах. Про співвідношення статей можна говорити лише у разі наявності у популяції різностатевих особин. Основним генетичним механізмом, що визначає співвідношення статей, є гетерогаметність будь-якої статі.

1. 2. Генетичні властивості популяції

1. Генофонд популяції- Сукупність всіх генів особин у популяції. У цю сукупність включені гени, які передавалися від попередніх поколінь, і гени, що виникли на даний момент існування популяції. Знову виниклі гени фенотипно не виявляються (оскільки більшість з них виявляються рецесивними), але їх наявність надалі можуть значно вплинути на долю популяції.

2. Генетична гетерогенність популяціїхарактеризується різноманітністю генотипів особин у популяції. Будь-яка особина має свій індивідуальний генотип, що визначає індивідуальність фенотипічних ознак. Основними механізмами цієї індивідуальності є комбінативна мінливість та мутаційний процес.

Генетичні процеси у популяції.Основними генетичними характеристиками популяції є частота народження:

Генов (кількісне співвідношення алелів)

Генотипів (кількісне співвідношення генотипів)

Фенотипів (кількісне співвідношення фенотипів)

В основі співвідношень цих показників лежать механізми комбінативної мінливості: розподіл хромосом та генів під час мейозу та випадкове злиття гамет при заплідненні.

Математичне обґрунтування цих співвідношення запропонували Дж. Харді та Г. Вайнберг, їх закон дозволяє розрахувати відносну частоту генотипів та фенотипів у популяції. Але слід пам'ятати, що цей закон застосовний для ідеальної популяції, а одним з основних критеріїв цієї популяції є її чисельність. Інакше кажучи, співвідношення генів і генотипів у популяціях можуть зберігатися лише за велику кількість особин. У малих популяціях співвідношення генотипів можуть порушуватися. Вітчизняними вченими Н.П.Дубініним і Д.Д.Ромашевим встановлено, що у невеликих популяціях з випадкових причин гетерозиготные особини зникають, популяція стає генетично однорідною. У ній починають переважати особини з генотипами АА та аа. Це явище отримало назву "дрейфу генів" або генетико-автоматичні процеси.

Підтримка у популяції певних співвідношень генотипів призводить до наявності у ній внутрішньопопуляційного поліморфізму -існування в популяції двох і більше різних генетичних, а отже, і фенотипних, груп у стані тривалої рівноваги. Приклади: люди з різними групами крові, блондини та брюнети, блакитні очі та карі очі тощо.

Генетична гетерогенність популяції визначає як фенотипове різноманіття особин, а й впливає історичну перспективу існування популяції та виду загалом. Але яким би різноманітним не був генофонд популяції, він сам по собі не може забезпечити перебіг еволюційного процесу: він має опинитися під впливом якихось факторів. І ці фактори дістали назву елементарних еволюційних факторів.

Елементарні еволюційні чинники.

1.Мутаційний процес.Оцінюючи роль мутацій у процесах еволюції слід зазначити таке:

Мутація виникає в однієї особини і передається дочірньої. Надалі при зміні поколінь відбувається процес накопичення мутації у популяції;

При статевому розмноженні передаватися нащадкам можуть лише генеративні мутації;

Мутація має негативно проводити життєздатність чи репродуктивні функції організму, тобто. за біологічним значенням вона має бути нейтральною. А шкідливість чи корисність мутації виявиться в ході природного відбору. Але слід також пам'ятати, що шкідливість та корисність мають відносний характер. Приклади, нелітаючі форми комах на островах (Ч.Дарвін), прямоходіння – хвороби людини, серповидноклітинна анемія – малярія;

Мутації можуть змінювати будь-які спадкові ознаки та властивості організму;

Прояв мутацій залежить від того генетичного середовища, в яке потрапляє мутантний ген. Це знаходить свій відбиток на фенотипічних особливостях прояви генів - експресивність і пенетрантність.

Розглядаючи роль мутацій, слід також враховувати, що мутація, що виникла, призводить до зникнення раніше існуючої ознаки (властивості). Генофонд популяції - результат тривалого відбору найкращих комбінацій генів. Тому еволюційно виникли механізми, що обмежують генетичну мінливість:

На рівні організмів: мітоз та мейоз

На рівні клітин: парність хромосом - переведення мутацій у гетерозиготне

стан

На рівні ДНК: механізми репарації

Значення мутаційного процесу.Підтримує високий рівень гетерогенності природних популяцій, цим створює основу дії інших еволюційних чинників. Мутаційний процес – постачальник елементарного еволюційного матеріалу.

2. Популяційні хвилі.Зміни чисельності особин притаманні будь-якій популяції. Це відбувається в результаті дії різних абіотичних та біотичних факторів, які можуть призводити до зростання або, навпаки, зниження чисельності популяції. А коливання чисельності можуть бути різними: у тисячі, сотні тисяч і навіть млн. разів. У популяції, що пережила скорочення чисельності, частоти алелів можуть істотно відрізнятися від вихідної популяції. Генофонд, що залишився, визначить нову генетичну структуру всієї популяції в період наступного збільшення чисельності. При цьому мутації, що існували раніше, у невеликих концентраціях можуть зникнути, концентрація інших мутацій може випадково збільшитися. В цьому випадку популяційні хвилі виконують роль постачальника еволюційного матеріалу.

При збільшенні чисельності популяції особини мігрують, що призводить до розширення популяційного ареалу. На межах ареалу можуть бути різні умови проживання. А в різних умовахможе спостерігатися переважне розмноження певних груп організмів. Наприклад, меланізм у метеликів. В цьому випадку популяційні хвилі сприяють випробуванню нових генотипів, виявляють корисність чи шкідливість ознак.

3.Ізоляція -виникнення будь-яких бар'єрів, що перешкоджають вільному схрещуванню. Перешкода схрещування веде до закріплення та збільшення відмінностей між популяціями.

У природі існує просторова ізоляція та біологічна ізоляція. Просторова ізоляція може існувати у двох формах: ізоляція будь-якими бар'єрами (вода, суша, гори) та ізоляція відстанню, яка визначається можливістю схрещування особин, що близько живуть.

Біологічну ізоляцію можна розділити на докопулятивну (що усуває схрещування) та післякопулятивну.

Докопулятивна ізоляція представлена ​​формами: еколого-етологічної (організми займають різні екологічні ніші: болотяні та лісові птахи; різні терміни утворення гамет, різні інстинкти спарювання та гніздування) та морфофізіологічної ізоляцією (розміри організмів, відмінності у будові органів розмноження).

Післякопулятивна чи власне генетична ізоляція обумовлена ​​механізмами, які порушують злиття гамет, нормальний розвиток ембріона, виникнення стерильних гібридів, знижену життєздатність гібридів.

Значення ізоляції:закріплює та посилює початкові етапи генетичної диференціювання популяції.

Рухаючим і напрямним елементарним еволюційним чинником безумовно є природний відбір.

Природний відбірздійснюється в природі через боротьбу за існування, як у прямій формі (внутрішньовидова та міжвидова), так і в непрямій формі (боротьба з несприятливими умовами середовища). Ч.Дарвін обгрунтував причини природного добору:

Невизначена мінливість (генотипова - сучасний термін)

«Будь-яка, незначна на перший погляд, ознака, при зміні умов середовища, може відіграти вирішальну роль у боротьбі за життя»

Прагнення організмів розмножуватиметься у геометричній прогресії.

Ч.Дарвін писав: « Збереження сприятливих індивідуальних відмінностей і варіацій і знищення тих, які несприятливі, я називаю ПРИРОДНИМ ВІДБОРОМ, АБО ВИЖИВАННЯМ НАЙБІЛЬШ ЗАСТОСУВАНИХ».

Однак у ході природного відбору значення має виживання чи загибель, а диференціальне розмноження особин. Сам факт виживання без залишення потомства не матиме наслідків для еволюції. Для еволюції перспективні ті особи, які можуть залишити численне потомство. Тому в сучасному трактуванні природний відбір - вибіркове збереження та відтворення генотипів. Але відбір генотипів відбувається через відбір фенотипів, оскільки у фенотипі відбиваються особливості генотипу. І при цьому природний відбір торкається всіх життєво важливих ознак і властивостей.

В даний час виділяється понад 30 форм природного відбору, але основними формами можна назвати: стабілізуючий, рушійний, дизруптивний, статевий відбір.

1.Стабілізуючий відбір- це переважне виживання організмів, які мають ознаками, які мають помітних відхилень від норми, властивої даної популяції. Цей відбір має місце за стабільних умов існування популяції. Класичний приклад: Г. Бампас - 1911р. - р. Манхеттен - 327 горобців задубілих від морозу і хуртовини: відхилення за середньою величиною за будь-якою ознакою (довжина крил, довжина цівки, висота дзьоба, маса і довжина тіла) сприяли елімінації особин з популяції. Дія стабілізуючого відбору пояснює всі випадки збереження ознак на будь-яких рівнях організації: 2 очі, п'ятипала кінцівка, маса тіла, певний рівень гормонів (45, ХО) і т.д. Але стабілізуючий відбір не перешкоджає накопиченню мутацій, які на даному етапі існування популяції, фенотипно не виявляються. Це призводить до створення резерву спадкової мінливості. При зміні умов середовища ця мінливість є матеріалом перетворення популяції під впливом рушійного відбору.

2. Рухомий відбірприводить усунення норми реакції ознаки у бік збільшення або зменшення. При спрямованій зміні середовища виживають особини, які мають індивідуальні особливості, які відповідають цим змінам. Класичний приклад: шия та кінцівки жирафа. Ознаки, що сприяють виживанню за низьких температур: збільшення плодючості, збільшення розмірів печінки та серця (посилення енергетичного обміну), збільшення розмірів тіла (приниження тепловіддачі) – результат рушійного відбору. Ця форма відбору призводить до нових пристосувань через спрямовану перебудову генофонду популяції.

У природі рушійний та стабілізуючий відбір постійно співіснують разом, і можна говорити лише про переважання тієї чи іншої форми в даний період за даною ознакою.

3. Дизруптивний відбірспрямовано поділ вихідної популяції на дві чи більше різних морфологічних груп.

Три, перелічені вище форми відбору, характеризують три можливі стани популяції: її незмінність, односпрямовану зміну та різноспрямовану зміну, що веде до роздроблення.

4. Підлоговий відбір- відбувається між особами однієї статі за можливість брати участь у статевому процесі. У цьому випадку яскраве забарвлення, особливості співу та крику, знаряддя для турнірного бою, розвиток м'язової системи грають важливу рольу визначенні партнера.

Шляхи та способи видоутворення

Взаємодія елементарних еволюційних факторів призводить до кінцевого результату мікроеволюції – видоутворення. Видоутворення - це поділ (у часі та просторі) насамперед єдиного виду на два або кілька. А з позицією генетики видоутворення – поділ генетично відкритої системи популяції на генетично закриті системи нових видів.

Розрізняють такі шляхи видоутворення:

1. Справжнє - одна населення дає початок двом новим видам. І тут відбувається збільшення чисельності видів.

2. Філітичне - новий вид виникає у вигляді поступового зміни у часі однієї й тієї виду без будь-якої дивергенції (розбіжності) вихідної групи. Довести цю форму видоутворення можна лише із залученням палеонтологічного матеріалу. Один із можливих прикладів – еволюція коней.

3. Гібридогенне – новий вид виникає в результаті гібридизації двох вже існуючих видів. Більшість прикладів пов'язані з рослинами: культурна злива (гібрид аличі та терну), горобикозильник, гібридні форми малини, тютюну, брукви. У тварин - ханорик (гібрид хоря та норки).

В істинному видоутворенні можна виділити два основні способи: алопатричне та симпатричне видоутворення.

Алопатричне видоутворення.І тут розділяються популяції просторово (географічно) ізолюються друг від друга.

Основні етапи:

1.Зміна генетичного складу популяції, накопичення

резерву спадкової мінливості.

2. Популяційні хвилі: у разі зростання чисельності

особин у популяції відбувається їх міграція, в результаті

тате значно розширюється популяційний ареал.

На межах ареалу можуть виявитися різні умови,

в яких переважно будуть розмножуватися визна-

ділені групи організмів.

При зниженні чисельності особин вихідний ареал по-

пуляції може змінитися: зменшитися або розпаду-

тися на два (або більше). В останньому випадку вихідна

Населення поділяється на дві, а між ними виникає

географічнаізоляції. Але на ранніх етапах розділі-

ня популяцій вона відносна: особини частіше схрещують.

ються всередині своєї популяції, ніж із сусідньою.

3. Географічно ізольовані популяції визначено-

ний час існують ізольовано. У кожній з них

відбуваються додаткові мутації, які приво-

дять до формування різних генофондів. А це

призводить до виникнення різних форм біологи-

ної ізоляції, в тому числі і генетичної. З момен-

виникнення двох генетично закритих систем, ми

вправі говорити про виникнення двох нових видів

єдиної популяції.

На всіх етапах основну роль відіграє природний відбір.

Симпатричне видоутворення- видоутворення, що відбувається у межах вихідного ареалу виду на основі непросторової ізоляції. Дослідники виділяють кілька варіантів ізоляції, здатних розділити первинно єдину популяцію: хронологічну (за термінами розмноження), екологічну та генетичну.

Як хронологічну (сезонну) ізоляцію наводяться приклади видоутворення в озерах. Так, наприклад, у оз. Севан мешкає ендемічний вид форелі, представлений декількома формами, які відрізняються морфологічно, а також за терміном нересту.

Генетична ізоляція виникає внаслідок значної зміни каріотипу групи особин усередині вихідної популяції. Найчастіше мутації представлені поліплоїдії. Поліплоїдні форми відомі у хризантем, картоплі, тютюну.

Еволюція філогенетичних груп

Серед форм можна виділити первинні – філетичну еволюцію та дивергенцію, і вторинні – паралелізм та конвергенцію.

Напрями еволюції:

Арогенез- розвиток групи з істотним розширенням адаптивної зони (комплекс екологічних умов, що становлять можливе середовище життя для цієї групи організмів) та з виходом в інші природні зонипід впливом придбання групою якихось великих, раніше відсутніх пристроїв (ароморфози). Результатом арогенезу є виникнення нових типів та класів тваринного та рослинного світу.

Аллогенез- Розвиток групи всередині однієї адаптивної зони з виникненням близьких форм, що відрізняються адаптаціями одного масштабу (ідіоадаптації). Результатом є поява всередині класу загонів, родин, пологів.

Біологічна дисципліна, що вивчає закономірності історичного розвитку чи еволюції органічного світу. Вона узагальнює результати, отримані приватними біологічними науками, і тому є теоретичною основою біології.

Термін "еволюція" вживається в біології як синонім виразу "історичний розвиток". Таким чином, його зміст не збігається зі змістом аналогічного терміна у філософії, де під еволюцією мається на увазі частина історичного процесу - плавної, поступової, кількісної зміни, що призводить до революції - стрибкоподібної якісної зміни. У біології під еволюцією розуміють процес історичного розвитку органічного світу та збільшення різноманітності рослин і тварин шляхом новоутворення, поступового пристосування живих систем до умов існування, що безперервно змінюються, під контролем природного відбору. Внаслідок еволюції у низці послідовних поколінь відбуваються кількісні та якісні зміни форми та функції органів, способу життя організмів.

Вперше термін "еволюція" (від латів. evolutio - розгортання) був використаний у біології у 1762 р. швейцарським натуралістом Шарлем Бонне (1720-1793).

Основоположником еволюційного вчення був англійський вчений Чарльз Дарвін (1809-1882) [показати] , що утвердив у біології ідею розвитку органічного світу.

Чарльз Дарвін

Герой цієї розповіді, юний англієць на ім'я Чарльз, жив позаминулому столітті. Однак те, що трапилося з ним, змушує задуматися про щось і сьогодні.

Житель невеликого англійського містечка, учень місцевої гімназії, Чарльз у своєму класі виявився, мабуть, найзручнішою мішенню для глузування з боку вчителів та товаришів. Скажімо відразу: ліньки була його головним, але не єдиним недоліком. Скільки шкільні наставники не вдивлялися в його блакитні, вічно напівсонні очі – у них не було жодного проблиску цікавості та інтересу до якогось предмета. Навіть рідну англійську йому було ліньки вчити. Всім своїм виглядом він ніби запитував: кажу, пишу англійською – чого ще треба?

Слід зазначити, що в цій гімназії від учнів, крім знань із звичайних дисциплін, потрібно також, щоб вони всі як один писали вірші. Чарльз і з цієї частини опинився серед найбезнадійніших: до найпростіших слів не міг (чи не хотів?) підібрати риму. "Чарльз!" - раз у раз гукали його вчителі, бачачи, що маленький увалень вкотре норовить подрімати за партою ...

Найдивовижніше, що він був із пристойної, відомої в Англії сім'ї. Його батько сер Роберт (зростання під два метри і вага близько двохсот кілограмів) вважався одним із найкращих лікарів округу. А дід Чарльза по батьківській лінії був ще помітнішою фігурою – вчений-ботанік зі світовим ім'ям. Що цікаво, свої наукові погляди він, траплялося, викладав (на відміну від онука!) у віршованій формі…

Зрозуміло, у гімназії цього містечка навчалися далеко не одні генії. Але однолітки Чарльза хоча б старалися, зубрили, видавали чужі вірші за свої, а по закінченні гімназії вступали до університетів та робили успішну кар'єру. А герой нашої розповіді навіть не намагався стати кращим, усе йому було, як сказали б сьогодні, - до лампочки.

Втім, ні, чимось і він захоплювався. Наприклад, Чарльз любив ловити жуків, метеликів та складати колекції. Але найбільше - і це в той час, коли його однокласники, прагнучи стати справжніми джентльменами, грали в гольф, їздили верхи на конях, вчилися доглядати дівчаток, - Чарльз любив сидіти з примітивною вудкою на березі місцевого ставка. Нехай нічого не ловилося і навіть не клювало, він годинами, сидів, дивився на воду і нічого не робив! А коли він підріс і отримав право на носіння мисливської зброї, його тільки й бачили вдома: молодик на самоті шастав серед боліт і вересових пусток, самозабутньо паля по всьому, що літало і бігало. І вже затемно повертався додому, обвішаний битою дичиною.

З сумом і розпачом дивився на сина високоповажний сер Роберт. У сині не проглядало жодного позитивного задатку! А ось сам Чарльз, як він сам потім зізнався, на відміну від батька нітрохи не сумував за цим по воді. Ну не дано, так не дано – що вдієш? Малий продовжував спокійнісінько вудити рибу, ходити на полювання.

Не сумніваючись, що без нього недолугий Чарльз не знайде дорогу в житті, огрядний і пригнічений своєю огрядністю сина сер Роберт відправив його до навчального закладу, який готував лікарів. На жаль, до медицини, як і до твору віршів, молодик не виявив жодного інтересу. Довелося серу Роберту забрати його додому.

Далі, чи на біду, чи на щастя Чарльза, друг сім'ї виявить на голові увальня так звану "гулю благочестя", яка в ті часи вважалася найвірогіднішою ознакою, що її володарю судилося стати зразковим священнослужителем. (Шишка була така велика, що, за словами самого Чарльза, її могло вистачити на дюжину священиків!) Втішений сер Роберт відправив сина до університету, де майбутнім преподобним отцям давали хорошу освіту. Але Чарльз і тут не турбує себе навчанням. На першому місці у нього, як і раніше, полювання, риболовля і лов комах. Буває, що ледар стріляє по воронах, навіть не встаючи з ліжка! Потім у нього з'являється ще одне захоплення, цього разу не зовсім невинне: Чарльз заходить у пивнушку і затримується там допізна. Словом, і на "гулю благочестя" не залишилося жодних надій.

Напевно, все могло для Чарльза скінчитися погано, не зверни на нього уваги два дивакуваті викладачі університету. Зі співбесід з ним вони обоє дійшли висновку, що цей неповороткий, але миролюбний і чесний малий блискуче знає звички риб, птахів, комах. Крім того, якимось незбагненним чином вони виявили в ньому схильність до науковому аналізу. Ось вони й порадили Чарльзу вирушити в кругосвітню подорож на вітрильному судні як лаборант і колекціонер рідкісних видів рослин і тварин. Чарльз знічев'я погодиться. Але проти були дві людини: сер Роберт і капітан судна. Батько вирішив, що Чарльз, плаваючи морями, остаточно полінується, а капітанові здалося, що студент-недоучка буде зайвим ротом на кораблі.

І все ж таки Чарльза включили до складу експедиції. Судно називалося "Бігль". Плаваючи на "Біглі" протягом п'яти років, Чарльз разом з іншими членами експедиції висаджується час від часу на береги американського континенту, вивчає флору і фауну заморських країн, блукає в безмежних пампасах, сходить на високі гори, довго живе на Галапагоських островах, відомих , що тут мешкають ніде більше не зустрічаються птахи та черепахи.

Але Чарльз і тут виглядає білою вороною! Інші члени експедиції, люди набагато досвідченіші, ніж він, пустилися в цю подорож, щоб зібрати науковий матеріал, а потім, повернувшись до Англії, узагальнити його і, захистивши дисертацію, обзавестися науковим ступенем. При цьому багато хто з них так поспішав, що, вивчаючи флору та фауну, шукали обов'язково щось рідкісне, сенсаційне. А повільний Чарльз? Він міг у звичайного лопуха просидіти весь день безперервно, вивчаючи його з усіх боків, або розглядати крихітного жучка з таким непідробним інтересом, ніби той прилетів з іншої планети. Так от: зійшов Чарльз на вітрильне судно "Бігль" звичайним лаборантом, з великими сумнівами в користі подорожі, а повернувся до Англії ... професійним біологом, блискучим ученим на ім'я Чарльз Дарвін!

Вивчивши зібраний у далеких краях унікальний науковий матеріал, після повернення до Англії він написав фундаментальну працю з походження та еволюції всього живого на землі, працю, яка здійснила переворот у біологічній науці. Сам того не бажаючи, онук затьмарив славу свого знаменитого діда.

Щоправда, вроджена повільність ще неодноразово зіграє з ним злий жарт. Так, учений, який звикли не раз і не два перевіряти і перевіряти ще раз ті самі факти, ставити одні й ті ж досліди, він на багато років затягне публікацію головної праці свого життя - книги "Походження видів". А в цей час один молодий біолог, який працював у лісах Південно-Східної Азії, незалежно від Дарвіна дійде таких самих висновків, що і герой нашої розповіді. Лише на вимогу друзів Дарвін виступить у пресі та доведе свій пріоритет. І першим, хто це визнає, буде той самий молодий колега – він благоговів перед ім'ям Дарвіна і анітрохи не сумнівався у його чесності.

Але і після того, що сталося, герой нашої розповіді залишиться байдужим до суєти і слави. Якщо створення першої праці в нього піде вісім років, то створення наступного – вже тридцять. Працював він справді повільно, зате напевно. Один із біографів Дарвіна так написав про особливості його розуму і таланту: "У такому мозку думка дозріває до того повільно, що спочатку здається, ніби її майже і немає, а потім стає ясно, що вона там була завжди ..."

За матеріалами: www.peoples.ru

Ця ідея висувалась багатьма філософами і натуралістами і раніше, але тільки Дарвін, зібравши величезний фактичний матеріал, зміг дати незаперечні докази еволюційного процесу та встановити фактори, під впливом яких відбувається еволюційний розвиток видів.

Теорія еволюції органічного світу, розроблена Дарвіном, дістала назву "дарвінізм". Значення її було настільки велике, що різко відмежувало історію розвитку еволюційного вчення, важливі етапи якого збігалися зі зрушеннями в соціально-економічній структурі суспільства.

• додарвінівський період, що включив у себе
  • Епоху практичних до наукових знань(або умоглядний період)- від кам'яного віку до XVI ст. Для цього часу характерно головним чином опис біологічних явищ, що спостерігаються, на основі яких ще не встановлювалися закономірності їх розвитку. Замість них давалися умоглядні та нерідко релігійно-ідеалістичні трактування.
  • Епоху виникнення та оформлення основних біологічних наук (описовий період)- з XVI до середини ХІХ ст. Це період аналітичного розвитку біології, коли з'явилася професія натураліста, вчені почали застосовувати експеримент та намагалися давати біологічне обґрунтування практики медицини, рослинництва, тваринництва. У цей час формується наукова система знань про живу природу, швидко розвиваються ботаніка, зоологія, систематика, морфологія, фізіологія, ембріологія та інші біологічні науки.
• дарвінівський період або каузальний період ( епоху синтезу наукових біологічних знань) З середини XIX до середини XX ст. Першим найбільшим синтезом наукових знань була теорія Ч. Дарвіна, яка дала причинне пояснення історичного розвитку органічного світу.
• та післядарвінівський період (або реконструктивний період), у якому у зв'язку з бурхливим розвитком генетики та використанням її досягнень для пояснення механізмів еволюції у 20-30-х роках 20 ст. сформувався новий напрямок в еволюційному вченні, що отримав назву синтетичної теорії еволюції ( епоху сучасного дарвінізму).

Для додарвінівського періоду в історії біології характерним було панування метафізичних уявлень про незмінність та початкову доцільність природи. Метафізики розглядали явища та тіла природи якраз і назавжди дані, незмінні, ізольовані та не пов'язані між собою. Вони вважали, що види рослин та тварин є продуктом творчого акту і що з самого початку організми вже мали в готовому вигляді всі характерні для них пристрої. Метафізичне мислення є антидіалектичним, а метафізичні уявлення про природу стуляються з креаціонізмом та теологією [показати] .

Теологія, або богослов'я (грец. teos - бог, logos - слово) - сукупність релігійних доктрин та вчень про сутність та дію Бога.

Натуралістів додарвінівського періоду при поглибленому вивченні будови та життєвих функцій тварин і рослин вражало дивовижну досконалість організмів. Ця думка добре виражена словами французького натураліста Ж. Кюв'є: "Кожна організована істота становить самостійну цілісну систему, всі частини якої взаємно відповідають одна одній і служать для виконання певної мети". Якщо органи травлення пристосовані для перетравлення м'яса, інші органи тварини - його зуби, щелепи, кінцівки - влаштовані те щоб тварина могла переслідувати видобуток, захопити її, розірвати шматки і розжовувати м'ясо. Цій же меті повинні відповідати інстинкти та звичаї тварини. Організм представлявся як єдина, розумно влаштована система. Вражало їх також і дивовижна відповідність властивостей організму з умовами їхнього життя. Кожна тварина та рослина має безліч пристосувань, що забезпечують харчування та збереження життя у певних умовах середовища, ніби вони розумно створені саме для цих умов.

Подібна доцільна будова біологи додарвінівського періоду вважали початковою властивістю організмів і вбачали в ньому доказ мудрості творця всесвіту. З цього приводу у XVIII столітті виходили численні твори під заголовками такого типу: "Теологія раковинних молюсків" або "Теологія риб". Автори цих творів ставили за мету довести на прикладах доцільної будови тварин мудрість творця всесвіту. Це було "вищим узагальненням", якого прийшла метафізична думка в біології.

"Вища узагальнююча думка, до якої піднялося природознавство аналізованого періоду, - писав Ф. Енгельс, - це - думка про доцільність встановлених у природі порядків, плоска вольфівська телеологія, згідно з якою кішки були створені для того, щоб пожирати мишей, миші, щоб бути пожираними. кішками, а вся природа, щоб доводити мудрість творця”.

Ідеалістичне вчення про початкову доцільність отримало назву телеології (грец. teleos - що прагне мети). Матеріалістичне пояснення доцільності вперше дав набагато пізніше Дарвін.

Сходи тіл природи. Інше узагальнення, якого прийшло метафізичне природознавство XVIII століття, - це сходи тіл природи. Вивчаючи тварин, рослини та тіла неорганічної природи, вчені мали в своєму розпорядженні їх за складністю будови в один ступінчастий ряд. Відправним пунктом сходів була людина. Інші тіла природи мали в своєму розпорядженні за рівнем їх подібності з людиною в низхідний ряд - тварини, рослини, тіла неорганічної природи. Автор однієї з найпопулярніших "драбин істот" швейцарський учений Ш. Бонне (1720-1793) стверджував, що між найнижчим і найвищим ступенем тілесної і духовної досконалості знаходиться незліченна безліч проміжних ступенів. На нижчих сходах, по Ш. Бонні, знаходяться тонкі матерії, вогонь, повітря, вода, потім метали та мінерали. Від них він бачив перехід через "кам'янисті водорості" до світу рослин, а через "чутливі рослини" та поліпи - до світу тварин. Тварини розташовувалися по щаблях зростаючої складності від безхребетних до хребетних, від риб до птахів і чотирилапих і, нарешті, через мавп - до людини.

Здавалося б, сходи тіл природи могли наштовхнути вчених на думку про розвиток природи від простого до складного, від нижчого до вищого. Проте метафізичний світогляд виключало уявлення розвитку. У сходах істот метафізики бачили лише встановлений творцем порядок застиглих постійних тіл природи. Цікаво відзначити, що Ш. Бонне не закінчує своїх сходів людиною; на сходах, розташованих вище, він поміщає різні "ангельські чини" і завершує її богом.

Однак і в період панування метафізики та креаціонізму в біології окремі натуралісти фіксували увагу на фактах мінливості, перетворення форм рослин та тварин. Зароджувалася і розвивалася течія, відома під назвою трансформізму. Трансформізм - вчення про змінність видів рослин і тварин, що підривав традиції метафізики та креаціонізму, вважають попередником еволюційного вчення.

Розвиток природознавства у XIX ст., селекційної практики, розширення та поглиблення досліджень у різних галузях біології, інтенсивне накопичення нових наукових фактівстворювали сприятливі умови для важливих еволюційних узагальнень – нового методу дослідження, який застосував Ч.Дарвін в обґрунтуванні проблем еволюції.

Він дав обґрунтування реальності виду, що розвивається як категорії, яка зароджується, розвивається і зникає, обґрунтував єдність перервності та безперервності у виникненні виду, діалектично вирішив проблему випадковості та необхідності в еволюції, показав, як невизначені випадкові зміни під дією природного відбору в черзі поколінь перетворюються на адаптичні. ознаки виду. Дарвін розкрив матеріальні причини та показав шляхи формування відносної доцільності, чим вперше завдав смертельного удару телеології. Він розробив фундаментальні наукові проблемибіології, затвердив історичний метод у вивченні природи і запропонував першу матеріалістичну теорію еволюції органічного світу, яка справедливо отримала назву дарвінізм.

Дарвінізм - матеріалістичне вчення про загальні закономірності історичного розвитку органічного світу, про рушійні сили, причини та шляхи цього розвитку, а також про використання природних закономірностей для управління життям рослин і тварин, їх корисною продуктивністю, формоутворенням в інтересах людини.

Дарвінізм вплинув на розвиток біологічної науки, в процесі якого була підтверджена дарвінівська теорія еволюції.

Відразу після появи дарвінізму розгорілася гостра ідеологічна боротьба в біології. Ідеалісти різних толков, передусім креаціоністи та інших релігійно-філософських напрямів, різко виступили проти матеріалістичних основ вчення Ч. Дарвіна. Однак дарвінізм показав дієвість положень діалектико-матеріалістичної філософії про постійний розвиток природи як результат боротьби протилежностей, безперервний рух і загальний зв'язок явищ у природі.

Атеїстичне значення дарвінізму було настільки велике, а сила і переконливість його положень настільки значні, що навіть глава католицької церкви папа Пій XII в енцикліці 1950 р. дозволив проводити дослідження про походження людського тіла з уже існуючої живої матерії, але водночас зазначив, що католицька віра зобов'язує дотримуватись думки, що душа створена безпосередньо богом.

Основоположники марксизму-ленінізму відразу звернули увагу до роботи Дарвіна і високо оцінили його теорію. К. Маркс зазначав, що Дарвін вперше завдав смертельного удару телеології та дав раціональне пояснення відносності пристроїв у живій природі. К. Маркс вказував, що книга Дарвіна "Походження видів" є гарною природничо-історичною основою діалектико-матеріалістичної філософії.

У своїх класичних творах "Діалектика природи", "Анти-Дюрінг", "Л. Фейєрбах" та ін. Ф. Енгельс підкреслював, що саме Дарвін завдав нищівного удару метафізичним поглядам на природу і науково обґрунтував її еволюційний розвиток. Вже через три тижні після першої публікації книги "Походження видів" Ф. Енгельс писав К. Марксу про успішну розробку Дарвіном доказів історичного розвитку природи. Енгельс відносив дарвінівську теорію до одного з трьох найбільших узагальнень природознавства ХІХ ст.

В. І. Ленін у роботі "Що таке "друзі народу" і як вони воюють проти соціал-демократів?" (1895), підтверджуючи думку Ф. Енгельса, порівнює заслуги К. Маркса із заслугами Ч. Дарвіна і підкреслює, що Дарвін вперше поставив біологію на наукову основу.

Більш ніж сторічна історія свідчить, що дарвінізм успішно витримав випробування часом та показав свої безперечні наукові переваги перед численними спробами дати обґрунтування провідних законів розвитку природи. Еволюційне вчення Дарвіна справило величезний революціонізуючий впливом геть науку. Воно затвердило ідею розвитку, історичний метод у дослідженні явищ живої природи, що призвело до корінної розбудови всіх галузей біологічної науки.

Надалі, на основі синтезу дарвінізму, генетики, екології та інших біологічних наук, з урахуванням діалектичного зв'язку між генетико-екологічними закономірностями та законами історичного розвитку життя, починаючи з 20-30-х років минулого століття оформилася синтетична теорія еволюції, яку можна розглядати як дарвінізм сучасності.

У нашу епоху дарвінізм є також найважливішим науковим узагальненням сучасної біології. Загальна теорія еволюції, встановлюючи закономірності та розкриваючи процес історичного розвитку органічного світу, визначає споріднені зв'язки між сучасними формами тварин та рослин та їх предками, показує шляхи історичних перетворень. Вона досліджує еволюційні зміни в сучасну епоху (мікроеволюцію), дає теоретичне обґрунтування більш досконалих генетико-селекційних методів штучного відбору та дозволяє розробляти наукові основи створення нових порід та сортів, введення в культуру нових груп мікроорганізмів, рослин та тварин; створювати продуктивніші агроценози; інтенсифікувати лісове, рибне та мисливське господарства; розробляти біологічні методи боротьби зі шкідниками; пізнавати закономірності еволюції біогеоценозів, прогнозувати результати втручання людини в екосистеми, запобігати можливим порушенням рівноваги біосфери, охороняти і раціонально використовувати рослинний і тваринний світ.

Еволюційне вчення, теорія еволюції - наука про причини, рушійні сили, механізми та загальні закономірності еволюції живих організмів.

Перший етап еволюційного вчення пов'язаний з діяльністю античних філософів (Геракліт, Демокріт, Лукрецій та ін.), які висловлювали ідеї про зміну навколишнього світу, у тому числі про історичні перетворення організмів, про єдність живої та неживої природи.

Першу щодо вдалу штучну системуорганічного світу розробив шведський натураліст Карл Лінней(1707-1778). За основу своєї системи він набув вигляду і його вважав елементарною одиницею живої природи. Близькі види об'єдналися їм у пологи, пологи в загони, загони у класи.

Для позначення видувін використовував два латинські слова: перше - назва роду, друге - видова назва (редька дика). Цей принцип подвійної номенклатуризберігся в систематиці і досі.

Недоліки системи Ліннеяполягали в тому, що при класифікації він враховував лише 1-2 ознаки (у рослин - кількість тичинок, у тварин - будова дихальної та кровоносної системи), що не відображають справжньої спорідненості, тому далекі пологи опинилися в одному класі, а близькі - у різних. Види у природі Лінней вважав незмінними, створеними творцем.

Першу послідовну теорію еволюціїживих організмів розробив французький вчений Жан Батіст Ламарк(1744-1829). У книзі " Філософія зоології», що вийшла в 1809, Ламарк припустив, що протягом життя кожна особина змінюється, пристосовується до навколишнього середовища. Він стверджував, що різноманітність тварин і рослин є результатом історичного розвитку органічного світу - еволюції, яку розумів як ступінчастий розвиток, ускладнення організації живих організмів від нижчих форм до вищих і назвав «градацією». Він запропонував своєрідну систему організації світу, розташувавши в ній споріднені групи в висхідному порядку - від простих до складніших, як «сходи» Але Ламарк помилково вважав, що зміна середовища завжди викликає в організмів корисні зміни.

Англійський вчений Чарлз Дарвін(1809-1882), проаналізувавши величезний природний матеріал та дані селекційної практики, в основному праці « Походження видів»(1859 рік) обґрунтував еволюційну теорію, розкрив основні закономірності розвитку органічного світу

Він довів, що величезне різноманіття населяючих Землю, пристосованих до умов проживання видів утворилися завдяки різноспрямованим спадковим змінам, що постійно виникають у природі, і природному відбору. Здатність організмів до інтенсивного розмноження та одночасне виживання небагатьох особин привели Дарвіна до думки про наявність між ними боротьби за існування, наслідком якої є виживання організмів, найбільш пристосованих до конкретних умов середовища, та вимирання непристосованих. Поступове ускладнення та підвищення організації живих істот він вважав результатом спадкової мінливості та природного відбору.

Значення теорії Дарвіна у тому, що у вивчення природи він запровадив природноісторичний метод: встановив основні рушійні сили еволюції органічного світу (спадкову мінливість і відбір). Еволюція різних видів йде з різною швидкістю. Наприклад, багато безхребетних, плазунів майже не змінилися за мільйони років. А на кшталт людей, за даними палеонтологів, за останні 2 мільйони років виникло і вимерло кілька видів.

З позицій сучасного вченнянайважливішими факторами еволюції є мутаціїі природний відбір. Сукупність цих факторів необхідна та достатня для здійснення еволюційного процесу. Відбір безпосередньо впливає фенотипи організмів; в результаті відбираються не окремі ознаки та алелі, а цілі генотипи, що мають норму реакції. У генетичному відношенні еволюція зводиться до спрямованих змін генофондів популяцій ( мікроеволюція). Залежно від характеру змін зовнішніх умов на популяції можуть діяти різні форми відбору - рушійний, стабілізуючий та дизруптивний.

Сучасне еволюційне вчення збагачується даними генетики, молекулярної біології, екології.