Содержание
Введение
1. Теория естественного отбора (селектогенез)
2. Наследственность и изменчивость, их роль в эволюционном процессе
Заключение
Список использованной литературы
Введение
В XX веке биология во все большей степени заявляет свои претензии на лидерство в естествознании. Даже физики-теоретики нередко утверждают, что центр тяжести современного естествознания все в большей степени перемещается в сторону биологических наук. Уровень экспериментальных и теоретических исследований в биологии таков, что он не уступает уровню соответствующих физических исследований. При этом все больше выявляется специфичность самого объекта биологии.
Парадоксальность ситуации состоит в том, что, с одной стороны, современная биология все активнее привлекает для объяснения биологических процессов, физические и химические концепции и в то же время, с другой стороны, именно благодаря такому способу развития она во все большей степени обнаруживает свою специфичность, свою несводимость к закономерностям физики и химии.
Эволюционная биология изучает развитие живой природы во времени. Чарльз Дарвин установил движущие силы эволюции, объяснил процесс развития. В XX веке теория Дарвина была расширена и получила название неодарвинизма. Это теория органической эволюции путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически.
В настоящее время правильнее говорить о биологии как о комплексе наук, которые непосредственно связаны с изучением живого. При этом важно отметить, что само понимание сущности жизни эволюционирует. Вокруг этого понятия постоянно велась и ведется острая теоретическая и идеологическая борьба. Каждое крупное открытие не только в самой биологии, но и в тех науках, которые связаны с ней, заставляет по-новому взглянуть на эту проблему.
1. Теория естественного отбора (селектогенез)
Фундаментом современной теории эволюции является концепция естественного отбора Дарвина. Охарактеризуем коротко ее сущность.
Заслугой дарвинизма является не только доказательство материальности субстрата эволюции, но, что существенно важно, соединение идеи о реальности вида с его изменяемостью, развитием. Причины и движущие силы эволюционного процесса, т.е. наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор, по Дарвину, также имеют материальную природу.
Что касается изменчивости и наследственности, то Дарвин привел обильный фактический материал, убедительно свидетельствующий о реальности этих явлений. Он отвлекался от анализа причин изменчивости, однако подчеркивал, что "индивидуальные отличия крайне для нас важны, так как они часто наследственны. Они доставляют естественному отбору материал для воздействия и накопления, подобно тому как человек накапливает у своих домашних животных и культурных растений индивидуальные отличия в каком угодно направлении".
Неопределенная изменчивость выступает в качестве основной предпосылки развития органической природы. Переход материальных предпосылок в приспособление, иначе говоря, переход случайного (адаптивно не направленного) в необходимое осуществляется естественным отбором. Но чтобы она приобрела эволюционное значение, нужно было исследовать другую опосредующую причину (фактор эволюции), которая бы соединяла формообразование и исторический процесс, связывала бы индивидуальный, популяционно-видовой и другие уровни организации живого. Этим принципиально важным в дарвиновской теории понятием является "борьба за существование", которая служит отражением сложных взаимоотношений между организмами и включает несколько типов противоречий (внутривидовые, межвидовые и др.).
Борьба за существование как пусковой механизм эволюции, нашедшая отражение в разных типах понятий биологического соревнования, - это процесс развертывания противоречий, разрешение которых естественным отбором обусловливает эволюционные, исторические преобразования.
Сложную объективно-диалектическую причину развития живой природы Дарвин определял следующим образом: "Я назвал этот принцип, в силу которого каждое незначительное изменение, если только оно полезно, сохраняется, термином Естественный отбор для того, чтобы указать этим на его отношение к отбору, применяемому человеком. Но выражение, часто употребляемое м-ром Гербертом Спенсером - Переживание наиболее приспособленного - более точно, а иногда и одинаково удобно".
В другом месте Дарвин дал еще одно часто цитируемое определение движущей силы эволюции:". сохранение благоприятных индивидуальных различий и изменений и уничтожение вредных я назвал Естественным отбором, или Переживанием наиболее приспособленных".
Саму формулировку понятия естественного отбора формально-логически следует признать не совсем строгой. Да и сам Дарвин вряд ли претендовал на ее окончательность. Для него важно было воспроизвести существо дела. Определение естественного отбора (как отмечали многие авторы) по сути тавтологично. Но что принципиально важно - в нем преуменьшается действительная творческая роль отбора в эволюционном процессе, создающего новое, "изобретение". Это неоднократно доказывалось и подчеркивалось самим Дарвином.
Дарвину удалось собрать огромный материал, доказывающий, что искусственный отбор является причиной породо - и сортообразования. Эти данные служили хорошим, но лишь косвенным доказательством существования его природного аналога - естественного отбора. Лишь позднее, уже в XX в., стало возможным экспериментально обосновать факт существования в природе естественного отбора, прямыми опытами показать разнообразие и интенсивность действия селективных агентов, форм и направлений отбора и т.д.
Посредством естественного отбора на основе борьбы за существование осуществляется "завоевание" живым окружающей среды, что в конечном счете приводит к нарастанию многообразия в живой природе.
Однако Дарвин не только первым вскрыл бывшие загадкой для биологов и философов естественные причины развития живой природы и объяснил появление бесконечного разнообразия и вместе с тем единства органических форм, но и впервые дал научное истолкование явления органической целесообразности.
Идея о массовой браковке, о пробах и ошибках высказывалась еще до Дарвина, например, в древности Эмпедоклом, Лукрецием Каром и другими мыслителями. Некоторыми авторами составлялись даже внушительные списки предшественников Дарвина. Но совершенно прав И.М. Поляков, когда пишет: "Мысль о "массовой браковке" живых форм, случайно оказавшихся дисгармонично устроенными, и представления дарвинизма об историческом возникновении органической целесообразности не идентичны, хотя оба эти представления направлены против телеологической трактовки организма".
Дарвин вскрыл материальные причины адаптациогенеза. Всякое приспособление возникает в процессе эволюции путем естественного отбора, путчем устранения всех неприспособленных к данным условиям существования форм. Следовательно, приспособленность и совершенство живых существ не являются результатом действия целенаправленных нематериальных или божественных сил, а вызываются различными типами материальных взаимодействий организмов с другими организмами и абиотическими факторами среды. Отмечая заслугу Дарвина в рациональном объяснении целесообразности, Дж. Бёрнал писал: "Дарвин пробил столь же обширную брешь в учении Платона об идеальных формах в одушевленном мире, какую пробил Галилей в мире неодушевленных тел. При этом Дарвин сделал больше, чем простое утверждение факта эволюции: он дал также оружие - естественный отбор, которое уничтожило последнее обоснование для аристотелевской категории конечных причин".
В настоящее время в теоретико-научной и философской литературе можно встретить самые различные понятия, которые по мысли их авторов призваны воспроизвести детерминацию развития сложноорганизованных систем: "источник развития", "причины развития", "фактор развития", "движущая сила развития", "механизм развития" и т.п. Недостаточная логическая разработанность понятийного аппарата, призванного отразить объективные закономерности развития систем, несколько затрудняет позитивное, содержательное обсуждение проблем, порождая порой излишние дискуссии.
Для системы взаимодействующих детерминант эволюционного процесса нами используются понятия "фактор" и "движущая сила" развития. При этом фактор развития понимается как необходимая и относительно активная сторона взаимодействия в эволюции сложноорганизованных систем. Сущность же последних состоит в том, что их "деятельность сохраняет себя в продукте или в том, что сам продукт является производящим. Деятельность этого производящего продукта есть самосохранение. Оно создает себя, т.е. создает то, что уже существует. Под движущей силой развития подразумевается взаимодействие всех факторов эволюции, в результате которого возникает качественно новая закономерность развития сложноорганизованных систем. До настоящего времени среди теоретиков-эволюционистов нет единомыслия в том, какие факторы и движущие силы развития считать основными. Это объясняется большой специализированностью биологии, а следовательно, разным видением эволюционного процесса. Кроме того, современная эволюционная теория - не законченное здание, а развивающаяся наука, которая своими новейшими отраслями привносит много нового в биологическую картину мира, в понимание закономерностей эволюционного процесса.
Применительно к биологической форме движения материи в качестве необходимых и достаточных причин развития, по-видимому, выступают гетерогенная популяция со специфическим мутационным процессом, биогеоценоз, различные формы борьбы за существование, в особенности внутривидовое и межвидовое соревнование. В качестве движущей силы эволюционного процесса, разрешающего биологические, т.е. объективные, противоречия, выступает естественный отбор. Эти факторы и движущие силы развития живой природы мы называем основными.
Следует особо подчеркнуть: развитие живой природы детерминируется не просто факторами, а их изменениями и соответственно изменениями характера взаимосвязи и взаимодействия между ними, поэтому сами факторы эволюции являются также предпосылками и результатами развития посредством естественного отбора, т.е. налицо диалектический характер процесса развития. Детерминизм в живом имеет сложную природу. Он, с одной стороны, не сводим к жестким причинно-следственным связям, поскольку живое на различных уровнях его организации характеризует случайность; с другой стороны, на тех же уровнях организации существуют факторы, ограничивающие поле возможностей системы, так что в целом эволюция приобретает направленный характер.
Естественный отбор обусловливает изменение всех основных факторов эволюции, а это значит, что он определяет возникновение новых неосновных факторов эволюции (миграция, генетический дрейф, гибридизация и т.п.). Таким образом, естественный отбор выступает как самодвижущая сила, именно в нем воплощается самодвижение и развитие биологических систем.
Наряду с такими атрибутивными характеристиками, как необратимость, направленность, неравномерность темпов эволюции и др., одним из фундаментальных атрибутов развития живой природы является селективность. Еще в XIX в. имели место попытки распространить принцип селективности на все уровни организации живого (Г. Спенсер, В. Ру, Ф. Ле-Дантек, А. Вейсман и др.). В определенном смысле селективность характеризует развитие и неживой природы (принцип наименьшего действия, сформулированный П. Мопертюи и Ж. Лагранжем).
Данный атрибут в определенной мере присущ и явлениям социальной действительности. Известно, что такие исследователи, как Е.С. Федоров, А.А. Богданов, В. Банкрофт, У.Р. Эшби и др., рассматривали селективность в качестве механизма развития любых систем. Селективность может быть представлена как вид взаимодействия, будучи избирательным взаимодействием. Отбор, следовательно, в широком смысле есть процесс и результат взаимодействия нескольких (минимум двух) материальных систем. В этом аспекте отбор можно определить как понятие, отражающее процесс взаимодействия систем, в результате которого осуществляется превращение возможности из множества (поля) возможностей в действительность в соответствии с конкретными ограничениями их реализации. Взаимопереход возможности и действительности есть один из способов существования закона единства и борьбы противоположностей. Превратится ли данная возможность в действительность - это зависит от степени развития, зрелости внутренних и внешних противоречий.
В процессе отбора каждый организм проходит, так сказать, многостороннюю проверку. Отбор "пробует" все возможные стратегии со хранения его устойчивости. Момент действия отбора - поиск и остановка, а "цель" поиска, результат селектогенеза - выбор наиболее приспособленных и их последующее размножение. Так как в популяции опробуются случайные, адаптивно не направленные последовательности возможностей, то для ее элементов существует альтернатива: или выжить, т.е. сохранить свои существенные переменные в заданных границах, или погибнуть. Такие процессы нахождения нужного решения носят название марковских. "Движение марковской машины к состоянию равновесия, - подчеркивает Эшби, - обнаруживает объективное свойство метода достижения успеха посредством проб и ошибок." (Именно поэтому метод отбора некоторые авторы называют "фильтрацией" (Н. Винер), "запоминанием случайного выбора" (Г. Кастлер) и т.п. В качестве обобщенного можно предложить следующее определение: естественный отбор есть стохастический процесс дифференцированного выживания и размножения организмов, накапливающий и интегрирующий изменения нормы реакции в направлении совершенствования адаптаций индивидов и на этой основе приводящий к видообразованию и биологическому прогрессу.
Результатом естественного отбора может быть сохранение организации на прежнем уровне, ее улучшение и, наконец, ее исчезновение. Это находит свое отражение и в определении отбора. Выражение "дифференцированное выживание" означает и процесс отбора (в котором сопоставляются различные по степени приспособленности организмы или их группы), и результат этого процесса как его момент (выживание и элиминация). Следовательно, естественный отбор выступает как диалектическое единство конструктивных и деструктивных моментов, подлинной движущей силой которого становится выживание одних за счет гибели других.
Малоразработанной в теории селектогенеза остается проблема форм отбора. Существуют самые различные классификации, произведенные по разным основаниям. По нашему мнению, наиболее существенна классификация, основанная на понимании развития как диалектически противоречивого единства устойчивости и изменчивости. Ее впервые разработал Шмальгаузен. Он выделил две основные формы отбора: ведущую (движущую) и стабилизирующую. Первая основана на элиминации прежней нормы реакции, вторая - на элиминации всех уклонений от прежней нормы. Сам автор определял эти формы так: "Ведущая (движущая) форма отбора реализуется на основе селекционного преимущества (в измененных условиях внешней среды) определенных уклонений от организации перед нормой, установившейся в прежних условиях существования. Она связана с частичной элиминацией прежней формы и установлением новой. Стабилизирующая форма отбора осуществляется на основе селекционного преимущества (в известных, особенно в колеблющихся условиях) нормальной организации перед уклонением от нормы. Она связана с элиминацией большинства уклонений и с выработкой более устойчивых механизмов нормального формообразования".