Рассмотрим достижения в эмбриологии, биогеографии и экологии, которые существенно повлияли на формирование эволюционной идеи. Немецкий анатом Иоганн Меккель (1781 - 1833) в 1821 г. выдвинул идею о параллелизме развития животного царства и эмбрионов высших животных. В 1828 г. гениальный эмбриолог Карл Максимович Бэр (1792 - 1876) опубликовал работу «Об истории развития животных», в которой на основе сравнительного изучения зародышевого развития представителей различных классов позвоночных пришел к следующим выводам: 1) общее у зародыша образуется раньше, чем специальное; 2) зародыши животных разных классов на первых этапах развития сходны, но постепенно отклоняются друг от друга; 3) зародыши никогда не бывают похожи на взрослые формы других животных, а похожи только на их зародышей. Эти обобщения Бэра вошли в историю под названием «закона зародышевого сходства». Однако Бэр трактовал их с метафизических позиций, без эволюционного подхода.
В первой половине XIX в. начинается детальное изучение географического распространения организмов. Это способствовало развитию биогеографии и зарождению экологии, первые обобщения которых имели большое значение для обоснования идеи эволюции. В 1807 г. немецкий натуралист А. Гумбольд (1769 - 1859) пришел к выводу о зависимости географического распространения организмов от условий существования. В 1846 г. английский зоолог Э. Форбс (1815 - 1854), оставаясь на позициях теории творения, развивает идею о центрах происхождения видов. Сравнительный анализ фаун различных областей ставил перед биогеографами общую проблему о причинах различий и сходства между ними.
Хотя термин «экология» в то время еще отсутствовал, начали возникать элементы этой науки - науки о связи организмов с абиотической и биотической средой. Большой вклад в данной области исследования внесли русские ученые К. Ф. Рулье (1814 - 1858), С. С. Куторга (1805 - 1861), Н. А. Северцов (1827 - 1885).
К третьей группе предпосылок теории Дарвина относят достижения в сельском хозяйстве, когда широко распространяется возникшая ранее идея селекции и метод отбора. Еще немецкий натуралист Р. Камерариус (1665 - 1721) в 1694 г. предсказал возможность получения новых форм растений путем скрещивания. Затем в течение 150 лет исследователи проводили опыты по гибридизации растений. Среди них можно выделить И. Кельрейтера (1733 - 1806), О. Сажрэ (1763 - 1851), Т. Найта (1759 - 1838), А. Вильморена (1816 - 1860). Селекционеры первой половины XIX в. не только практически доказали эффективность отбора, но и попытались теоретически обосновать его. Это существенно сказалось на формировании у Дарвина идеи эволюции в природе, через модель искусственного отбора.
В 1859 г. Ч. Дарвин публикует книгу «О происхождении видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Позже она была названа «Происхождение видов». Эта знаменитая книга содержала изложение эволюционной теории Дарвина, где автор не ограничился лишь установлением факта эволюции, а вскрыл ее причины. При этом интересно отметить, что Дарвин ни разу не употребил термин «эволюция». Данный термин был введен в биологию Ш. Бонне в 1762 г., однако, его смысл имел метафизический характер.
Теорию Дарвина, можно свести к пяти основным пунктам, которыми являются: 1) изменчивость; 2) наследственность; 3) борьба за существование; 4) естественный отбор; 5) расхождение признаков (дивергенция). Каждый из них рассмотрим отдельно.
Изменчивость организмов является краеугольным камнем любой эволюционной теории. Для более глубокого понимания этого явления Дарвин начал проводить ее анализ с изменчивости домашних животных и культурных растений.
Рассматривая причины изменчивости, Дарвин считал неправильным сводить их только к воздействию на организмы факторов внешней среды. Он считал, что ее характер в значительной мере определяются природой самих организмов, так как каждый из них специфически реагирует на воздействие среды. Он выделил две главные формы изменчивости.
Определенная изменчивость - изменчивость, возникающая под влиянием какого-либо определенного фактора среды, который действует одинаково на все особи сорта, породы или вида и изменяет их в одном направлении. Т.е. определенная изменчивость является массовой. Неопределенная, или индивидуальная, изменчивость проявляется у каждой особи своеобразно, т. е. она единична по своему характеру. Дарвин выделил и третью форму изменчивости - коррелятивную, или соотносительную, при которой изменение в каком-либо одном органе является причиной изменений других органов. Следовательно, человек, отбирая какую-либо особенность строения растения или животного, «наверное, будет неумышленно изменять и другие части организма на основании таинственных законов корреляции».
Т.к. для эволюционного процесса важны лишь наследуемые изменения, особое значение приобретает неопределенная изменчивость, лежащая в основе процесса дивергенции. Дарвин считал, что опираясь на модель эволюции культурных форм можно анализировать факторы эволюции видов в природе.
Каждый сорт растений и каждая порода животных обладает совокупностью признаков, представляющих определенную хозяйственную ценность для человека. Сорта и породы не возникли внезапно, а создавались постепенно в ходе искусственного отбора и накопления признаков, нужных человеку. Т.е. человек методически отбирает формы с определенными признаками, накапливая из поколения в поколение наследственные изменения. Новые изменения в силу закона корреляции обусловливают появление других изменений, т. е. отбор не только усиливает отдельные признаки, но и приводит к качественной перестройке организма. Неподходящие формы человек не скрещивает. Это так называемый методический отбор, в результат которого человек создает новые формы с определенной целью.
Дарвин выделил еще один вид искусственного отбора бессознательный отбор, который, но его мнению, был связующим звеном между искусственным и естественным отбором. Под бессознательным отбором Дарвин понимал сохранение наиболее ценных для человека особей и уничтожение всех остальных без учета возможных последствии. Определив факторы эволюции при селекции, Дарвин анализирует эволюцию видов в природе.
По Дарвину, эволюция видов в природе вызвана теми же факторами, что и эволюция культурных форм. За исключением того, что отбор производиться не человеком, а условиями среды. Перенаселение, возникающее вследствие геометрической прогрессии размножения, есть основная причина борьбы за существование, которая постоянно протекает в природе.
Термин «борьба за существование» он понимал в широком метафорическом смысле, учитывая связи организмов с живой и неживой природой. Он отмечает, что конкуренция принимает особо острый характер в тех случаях, когда в ней участвуют организмы, имеющие сходные потребности и близкую организацию. Поэтому борьба за существование между видами одного рода более острая, чем между разными родами. В борьбе должны быть победители, и в результате одни виды (более приспособленные к данным условиям среды) вытесняют другие. Т.е это приводит к естественному отбору. Естественный отбор не следует рассматривать как сознательный выбор, а как отбор приспособленных организмов в результате действия в природе реально существующих факторов. Так Дарвин впервые правильно решает вопрос о приспособленности организмов к окружающей среде.
Проводя параллель с искусственным отбором, Дарвин выделяет условия, благоприятствующие естественному отбору: 1) большая частота неопределенных изменений; 2) многочисленность особей вида, увеличивающая вероятность появления изменчивости; 3) неродственное скрещивание, расширяющее изменчивость; 4) изоляция (главным образом географическая); 5) широкое распространение вида; 6) накопляющее действие естественного отбора как основного условия успеха отбора.
Необходимо также учитывать, что отбор наиболее приспособленных особей сопровождается гибелью (элиминацией) неприспособленных. Отбор и вымирание неразрывно связаны и являются необходимым условием преобразования органических форм, а также процесса дивергенции.
Дивергенция по Дарвину, происходит следующим образом: промежуточные формы обычно сходны по потребностям и, следовательно, попадают в условия самой напряженной конкуренции. Это означает, что однообразие, повышающее конкуренцию, является вредным, а уклонившиеся формы оказываются в более выгодном положении и их численность увеличивается. Процесс дивергенции происходит в природе постоянно. В результате образуются новые разновидности, обособление которых завершается появлением новых видов. Среди молодых видов происходит тот же процесс. Так естественный отбор и дивергенция неразрывно связаны друг с другом: отбор неизбежно приводит к дивергенции, а дивергенция обогащает накапливающее действие отбора.
Таким образом, главным следствием естественного отбора является нарастание многообразия видов одной естественной группы, т. е. систематическая дифференцировка видов. Другой важный результат отбора - это совершенствование приспособлений, что влечет за собой совершенствование организации.
теория эволюция трансформизм дарвин
1.Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Курс лекций. М., Центр, 2007 - 208 с.
2.Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 2007. - 383 с.
.Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания: Учебн. пособие для вузов.-М.:Аспект Пресс, 2007. -256 с.
.Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Современное естествознание. Уч. пособие.-М. «Маркетинг», 2007. - 160 с.
.Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник.-М. Высшая школа. 2007. - 334 с.
.Клинк Н.Ю. Краткий конспект лекций по КСЕ.- кафедра современного естествознания СПб ИНЖЭКОН ( филиал в г.Чебоксары), 2009.
.Конспект лекций по КСЕ. - Сост. Ревская Н.В.- СПб: Альфа. 2008.-160 с.
.Концепции современного естествознания. - Под ред. В.Н.Лавриненко.: М.ЮНИТИ, 2008.- 303 с.
.Концепции современного естествознания.: учебник для вузов под ред.С.И.Самыгина.- Ростов-н-Д.: Феникс, 2008, 2003.-576 с.
.Липовко П.О. Практикум по естествознанию - Ростов-на-Дону/ Феникс. 2008.- 320 с.
.Лось В.А. Основы современного естествознания. Уч. пособие. М., ИНФРА, 2007. - 192 с.
.Масленникова И.С., Дыбов А.М., Шапошникова Т.А. Концепции современного естествознания. - СПб, СПбГИЭУ. 2008.-283 с.
.Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М.:Высшая школа, 2009.
.Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов.-М.:ЮНИТИ,2009.-287 с.