Теория эволюции Дарвина

ВВЕДЕНИЕ

Теория эволюции занимает особое место в изучении истории жизни. Она стала той  объединяющей теорией, которая служит фундаментом для всей биологии. Эволюция подразумевает всеобщее постепенное  развитие, упорядоченное и последовательное. Применительно к живым организмам эволюцию можно определить как «развитие сложных организмов из предшествующих более простых организмов с течением времени».

I. ОСНОВНЫЕ  ПОЛОЖЕНИЯ ЭВОЛЮЦИОННОГО

УЧЕНИЯ  ЧАРЛЬЗА ДАРВИНА

В начале XIX века на основе обширного фактического материала были сделаны некоторые важные обобщения: об изменяемости видов, о естественных группах организмов, единстве плана строения организмов, смене форм и увеличении в последовательных геологических горизонтах сходства в строении вымерших форм с современными, об историческом развитии земной коры, а также о сходстве зародышей систематически далеких друг от друга групп животных.

На формирование эволюционных взглядов Дарвина большое  влияние оказали также широко распространенные в Англии идеи, порожденные  социально-экономическими условиями, - идея свободы конкуренции и всеобщей борьбы за существование в человеческом обществе. Свобода конкуренции, борьба за существование провозглашались как всеобщий закон природы.

Большое влияние на Чарльза Дарвина оказала работа Чарльза Лайеля, который показал, что геологические изменения происходят под влиянием непрерывного выветривания, размывания, вулканической деятельности и других естественных сил. Представление о постепенном преобразовании Земли и условий жизни на ней привели к учению о постепенном преобразовании организмов, их приспособлении к изменяющейся среде, учению об изменчивости видов.

Развитие различных  областей биологии также наталкивало  на мысль об изменяемости в природе. Об этом свидетельствовали многочисленные факты из области сравнительной анатомии, систематики, палеонтологии, эмбрионологии и клеточной теории.

Большое значение в формировании эволюционных взглядов Дарвина сыграли его собственные  открытия, сделанные им во время  путешествия на корабле «Бигль». Изучив геологию Южной Америки, Дарвин убедился в несостоятельности теории катастроф и подчеркнул значение естественных факторов в истории земной коры и ее животного и растительного населения. Благодаря палеонтологическим находкам он отмечает сходство между вымершими и современными животными Южной Америки. Он находит так называемые переходные формы, которые совмещают признаки нескольких отрядов. Таким образом. Был установлен факт преемственности между современными и вымершими формами.

Дарвин называет и ряд связывающих форм. В частности, южноамериканская макраухения объединяет два больших подразделения парнопалых и непарнопалых копытных четвероногих; гиппарион представляет промежуточную форму между нынешней лошадью и некоторыми древними копытными. Южноамериканский гипотерий является тем удивительным соединительным звеном, которое нельзя поместить обособленно ни в один из существующих отрядов. Зеуглодон и сквалодон – связующие звенья между живущими в воде и всеми другими млекопитающими. Далее Дарвин обратил внимание на особенности географического распределения животных. В фауне Южной Америки представлены формы, которых нет в Северной Америке (обезьяны, ламы, ленивцы, муравьеды, броненосцы). Однако, по его мнению, сходство фаун обоих материков имело место в прошлые геологические эпохи. В дальнейшем произошла изоляция фаун Южной и Северной Америки благодаря появлению преграды (плоскогорья) в южной части Мексики.

Особенно интересные данные Дарвин собрал на Галапагосских  островах, лежащих в 950 км от Западного  побережья Южной Америки в Тихом океане. Эти острова вулканического происхождения, молоды в геологическом отношении, то есть возникли позже Американского континента. Изучая живущие там эндемичные формы черепах, вьюрков и др., он отметил, что фауна этого архипелага схожа с фауной Южной Америки, но вместе с тем и отличается от нее.

Дарвин показывает американское происхождение галапагосской  фауны. Он отмечал, что на каждом острове  этого архипелага имеется своя форма  вьюрков. Но все они образует одну естественную группу и произошли от одного первоначального вида, жившего на близлежащем Американском материке.

Несмотря на то, что естествознание продвигалось вперед, накапливало факты, крайне противоречившие  метафизическому мировоззрению, взгляды  о неизменности природы продолжали господствовать. В учениях предшественников Дарвина оставались нерешенными три основные проблемы. Первая из них – проблема превращения одной органической формы в другую. Никто не доказал, что из одного вида может возникнуть новая видовая форма. Вторая – проблема целесообразности органических существ. Она заключается в следующем: почему, если в природе идет процесс исторического развития, каждая новая органическая форма оказывается приспособленной к окружающим условиям? До Дарвина эту проблему решали с метафизических позиций, в силу чего целесообразность признавалась абсолютной и изначальной, раз и навсегда данной. Третья проблема касалась движущих сил и факторов эволюции. Все эти проблемы впервые нашли свое решение в эволюционной теории Дарвина, которая и совершила переворот в биологической науке.

Эволюционная  теория Дарвина являлась одним из первых удачных примеров решения  важных проблем развития живой природы  с позиций естественноисторического материализма. Она оказала огромное влияние на все биологические науки, утвердив понимание живой природы и дав материалистическое объяснение явлениям целесообразности.

Положительной стороной теории Дарвина является ее тесная связь с селекционной практикой, которая послужила основой для  построения эволюционной теории. Для анализа процесса эволюции органического мира Дарвин не просто использовал данные практики, а критически пересмотрел свои выводы с учетом достижений биологии и сельского хозяйства. Это отвечало общепризнанному принципу, согласно которому практика является главным критерием истины, и привело к коренной перестройке биологических наук и разрешению многих общебиологических проблем.

II. ИСКУССТВЕННЫЙ  ОТБОР

Исходным положением учения Дарвина является его утверждение  о наличии изменчивости в природе.

Изменчивостью называют общее свойство организмов приобретать новые признаки – различия между особями в пределах вида.

Изменчивость хорошо прослеживается при сравнениях многих пород животных и сортов растений, выведенных человеком  в различных местах земного шара. Так, в Северной Африке имеется 38 разновидностей финиковой пальмы. Только на одном острове Полинезии возделывается 24 формы хлебного дерева и столько же форм бананов. В Китае выращивают 63 сорта бамбука. В пределах любого вида животных и растений, а в культуре – в пределах любого сорта и породы нет одинаковых особей. Значит, все животные и растения отличаются от себе подобных, хотя неопытному глазу и кажутся одинаковыми. Исходя из этих фактов, Дарвин делает вывод о том, что животным и растениям присуща изменчивость.

Анализируя материал по изменчивости животных, ученый заметил, что достаточно любой перемены в условиях содержания, чтобы вызвать изменчивость. Он различал две основные формы изменчивости: групповую, или определенную, и индивидуальную, или неопределенную.

При групповой, определенной, но не наследственной изменчивости многие особи данной породы или сорта под влиянием конкретной причины изменяются одинаковым образом. Так, например, рост организмов зависит от количества пищи, окраска – от ее качества.

Под индивидуальной, неопределенной, наследственной изменчивостью следует понимать те небольшие различия, которыми отличаются друг от друга особи одного и того же вида. Это изменения, возникающие в результате неопределенного воздействия условий существования на каждую особь, такие изменения появляются у животных одного помета, у растений, выросших из семян одной коробочки. Неопределенность этих изменений заключается в том, что под действием одних и тех же условий особи изменяются по-разному. Неопределенные изменения Дарвин сравнивает с простудой, которая действует на разных людей по-разному, вызывая то кашель, то ревматизм, то воспаление легких в зависимости от состояния организма человека и его телосложения.

Дарвин отметил далее  факт, что организм, изменившийся в каком-либо направлении, передает потомству тенденцию изменяться далее в том же направлении при наличии условий, вызвавших это изменение. В этом заключается так называемая длящаяся изменчивость, которая играет важную роль в эволюционных преобразованиях.

Изучая проявление изменчивости у растений и животных, Дарвин отметил  ряд важных закономерностей в  изменении различных органов  и их систем в организме.

Одной из таких закономерностей  является коррелятивная, или соотносительная , изменчивость. Коррелятивная изменчивость заключается в том, что изменение одного органа вызывает изменение других. Примером такой изменчивости может служить связь между развитием функционирующей мышцы и образованием гребня на кости, к которой она прикрепляется. У многих болотных птиц наблюдается корреляция между длиной шеи и длиной конечностей: птицы с длинной шеей имеют и длинные конечности.

Всем организмам в природе  присуще наследственность. Это свойство выражается в сохранении и передаче признаков к потомству.

Огромное значение Дарвин придавал наличию изменчивости и наследственности в природе. Изменчивость и наследственность в сочетании с отбором – естественный фактор эволюции.

В книгах «Происхождение видов  путем естественного отбора, или  Сохранение благоприятствуемых пород  в борьбе за жизнь» (1859) и «Изменения домашних животных и культурных растений» (1868) Дарвин подробно описал многообразие пород домашних животных и анализировал их происхождение. Он отмечал разнообразие пород крупного рогатого скота, которых насчитывается около 400. Они отличаются друг от друга рядом признаков: окраской, формой туловища, степенью развития скелета и мускулатуры, наличием и формой рогов. Ученый подробно исследовал вопрос о происхождении этих пород и пришел к заключению, что все европейские породы рогатого скота, несмотря на большие различия между ними, произошли от двух предков, одомашненных человеком.

Особый интерес у Дарвина  вызывал вопрос о происхождении  голубей.

Он доказал, что все  существующие породы голубей произошли от одного дикого предка скалистого (горного) голубя. Породы голубей так различны, что любой орнитолог, найдя их в диком состоянии, признал бы их за самостоятельные виды. Однако Дарвин показывает их общее происхождение на основании следующих фактов:

• Ни один из видов диких голубей, кроме скалистого, не имеет отличительных признаков домашних пород.
• Многие черты всех домашних пород сходны с чертами дикого скалистого голубя. Домашние голуби не вьют гнезд на деревьях, сохраняя инстинкт дикого голубя, вьющего гнезда на уступах скал. Все породы обладают одинаковым поведением во время ухаживания за самкой.
• При скрещивании голубей разных пород иногда появляются гибриды с признаками дикого скалистого голубя.
• Все гибриды между любыми породами голубей плодовиты, что подтверждает их принадлежность к одному виду. Совершенно очевидно, что все эти многочисленные породы произошли в результате изменения одной первоначальной формы. Такой вывод справедлив и для большинства домашних животных и культурных растений.

Большое внимание Дарвин уделял изучению различных сортов культурных растений. Так, сравнивая разнообразные сорта капусты, он сделал вывод о том, что все они выведены человеком из одного дикого вида.

Было показано, что в процессе одомашнивания человек может добиться больших изменений у растений и животных. Однако породы и сорта, создаваемые человеком, характеризуются одной особенностью. Несмотря на то, что изменчивость затрагивает все органы животных и растений, домашние породы отличаются теми признаками, которые особенно ценятся человеком. Так, например, выведенные селекционером сорта капусты редко различаются формой листьев, а их цветки и семена остаются похожими. У декоративных растений, например у разных сортов анютиных глазок, получены разнообразные цветы, а их листья почти одинаковы. У сортов крыжовника разнообразны плоды, а листья почти не различаются. Новые сорта и породы улучшены, усовершенствованны, но их совершенство заключается лишь в том, что они соответствуют потребностям человека. Например, быстро жиреющие свиньи вполне удовлетворяют человека, но в условиях дикой природы они не могли бы защитить себя от врагов и найти достаточное количество корма. Эти примеры показывают, что человек сам создает необходимые ему породы и сорта.

Дарвин заметил, что во всех случаях селекционеры применяли один и тот же прием. Разводя животных или растения, они оставляли для размножения только экземпляры, наиболее удовлетворявшие их потребностям, и из поколения в поколение накапливали полезные для человека изменения. Такой способ получения пород и сортов называется искуственным отбором.

Дарвин различает два  вида искусcтвенного отбора – методический, или сознательный, и бессознательный отбор. Сущность методического отбора заключается в следующем: приступая к работе, селекционер ставит перед собой определенную задачу в отношении тех признаков, которые он хочет развить у данной породы. Прежде всего, эти признаки должны быть хозяйственно ценными, а некоторые из них должны удовлетворять эстетические потребности человека.

Методический отбор – это творческий процесс, приводящий к образованию новых пород и сортов. Используя этот метод, селекционер, как скульптор лепит новые органические формы по заранее продуманному плану.

Успех искусственного отбора зависит от степени изменчивости исходной формы: чем сильнее изменяются признаки, тем легче найти нужные изменения. Немалое значение имеет и величина исходной партии: в большой партии большие возможности выбора. Сохранению отобранного материала способствует устранение скрещивания с другими формами, то есть изоляция и накопляющее действие отбора. Другими словами, усиление нужных признаков в поколениях вследствие отбора в одном и том же направлении. Дарвин отмечал, что это усиление новых признаков достигается в процессе дивергенции, то есть уклонения от первоначальной формы.