6.2 Развитие эволюционных идей

Видеоурок: Теория эволюции Ламарка и Дарвина (сравнение)

Лекция: Развитие эволюционных идей

Эволюционные учения древности и средневековья 

Предпосылки к зарождению эволюционного учения наблюдаются уже в работах античных философов. Греческий философ Анаксимандр предполагал, что когда над юной Землей взошло Солнце – ее оболочка сначала стала твердой, потом в ней началось брожение и гниение, в результате чего зародились растения и животные. Также, проблемы наследственности изучались такими античными учеными, как Эмпедокл и Алкмеон.

В течение Темных веков средневековья европейская научная мысль была подавлена и господствовали идеи креационизма. После реформации ученые вернулись к исследованиям вопроса о происхождении жизни на Земле. Высказывалось множество разных теорий, в рамках которых возникали иногда и правильные предположения о происхождении видов друг от друга. Но до изобретения мискроскопа и обнаружения простейших – никто не мог даже предположить – откуда взялись первые виды. Поэтому большинство теорий в том или ином ракурсе эксплуатировало идеи самозарождения.

Эволюционная теория Ж.Б. Ламарка

Одной из наиболее известных и стройных логически является теория Жана Батиста Ламарка. Он предполагал, что:

• Все биологические объекты возникли как результат взаимодействия факторов неживой природы, созданной в свою очередь Творцом;

• Эволюция не является прямой лестницей, а проходит с множеством отклонений и образованием различных ветвей на уровнях рода и вида;

• Движущим фактором эволюции является упражнение или неупражнение органов.

Эволюционная теория Ч. Дарвина

Факт эволюции был признан научным сообществом после публикации в 1859 году труда Чарльза Дарвина «О происхождении видов». Успех этого труда был обусловлен:

• Удачным названием. В названии Дарвин отразил именно тот запрос, который интересовал научное общество. Схожие по тематике труды других ученых с менее удачными названиями не вызвали интереса.

• Внятными доказательствами на практических примерах реальности воздействия естественного отбора на существующие виды вьюрков.

• Строго логичными и полными обоснованиями механизмов воздействия различных внешних факторов на изменчивость видов и уровень их приспособленности.

• Палеонтологическими доказательствами.

После обнародования его работы сразу были отвергнуты господствовавшие теории о постоянстве и неизменяемости видов.

Синтетическая теория эволюции и исследования С.С. Четверикова

Появление генетики стало причиной кризиса дарвинизма – высказывалось множество идей о независимости эволюции от факторов внешней среды.

Но, благодаря работам Томаса Моргана, доказавшего важность постоянного накопления изменений в геноме под действием мутагенных факторов для последующих глобальных изменений вида, ученые согласились с идеями объединения генетики и дарвинизма.

Была сформирована синтетическая теория эволюции (СТЭ). Именно она сегодня представляет собой наиболее проработанную систему представлений о механизмах видообразования.

Основным движущим фактором эволюции она признает естественный отбор. Базисом ее стали утверждения советского ученого Сергея Четверикова о совместимости принципиального знания, полученного генетикой, с теорией естественного отбора.

На сегодня признается, что:

• основным фактором эволюции, направляющим ее ход, является естественный отбор;

• он способствует размножению и избирательному выживанию наиболее приспособленных живых организмов;

• видообразование происходит под давлением естественного отбора;

• материал для действия механизмов естественного отбора предоставляют другие биологические механизмы – разные виды наследственной изменчивости;

• естественный отбор действует в рамках борьбы за существование и выживание.

Естественный отбор и борьба за существование

Уровень эффективности естественного отбора определяется величиной существующего для этого генетического материала – чем больше разнообразие геномов, чем большее количество различных вариантов мутаций имеется в популяции – тем быстрее происходит эволюционный процесс.

Существует несколько разных типов естественного отбора:

• Движущий – позволяет виду приспособиться в быстро изменяющихся условиях среды. Наглядным его примером может служить смена цвета крыльев бабочки пяденицы в Англии со светлого на темный в условиях резкого загрязнения природы сажевыми выбросами индустриальных предприятий. Бабочки со светлыми крыльями стали легко обнаруживаться птицами на фоне загрязненных темной пылью стволов деревьев и построек.

• Стабилизирующий – поддерживает средние проявления признаков, сохраняя вид в неизменном состоянии в постоянных условиях. Примером может служить неизменность в течение миллионов лет глубоководной пещерной рыбы латимерии.

• Половой – действует в рамках конкуренции за партнера для размножения.

• Разрывающий – способствует быстрому видообразованию, сохраняя две крайние формы проявления признака.

Результатами естественного отбора являются:

• Приспособленность;

• Увеличение количества видов;

• Эволюция – изменение и усложнение организмов.

Борьба за существование бывает:

• внутривидовая – конкуренция между организмами, принадлежащими к одному виду за полового партнера, территорию, убежища, пищевые ресурсы. Она обостряется при увеличении численности популяции;

• межвидовая – характерна для видов обладающих сходными признаками, которым требуются схожие условия обитания, пища, одна и та же территория;

• с условиями среды. Она чаще всего приводит к обострению двух других видов борьбы за существование в рамках ухудшения природных факторов – изменения температуры, уровня солнечного излучения, потери территории из-за природных катаклизмов и т. д.

Элементарные факторы эволюции

Элементарными факторами эволюции называются причины изменения частоты аллелей и генотипических признаков популяции. 

К ним относятся:

• комбинативная изменчивость;

• мутационные процессы;

• естественный отбор;

• популяционные волны;

• дрейф генов;

• изоляция.

В результате этих факторов происходит изменение генотипа популяций, что приводит к расширению эволюционных возможностей вида или их снижению. Так, при исчезновении гена, отвечающего, например, за адаптацию к низкой температуре – популяция может исчезнуть при наступлении длительного похолодания. Однако, если при этом у ее особей будут другие гены, позволяющие найти другие выходы из положения – использовать убежища, огонь, одежду и нивелировать воздействие негативного фактора – выживание вполне возможно.

Знание основных закономерностей эволюции позволяет понять, сопоставить и обобщить данные любой из биологических наук, а также – сознательно и разумно планировать пути и степени возможного воздействия человека на биосферу, предвидя последствия.