ТЕМА 8. БИОЛОГИЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

8.1. Предмет биологии и этапы её развития

Биология – это совокупность наук о живой природе – о многообразии живых существ, их строении и функциях, происхождении, распространении и развитии, связанных друг с другом и с неживой природой.Современная биологическая наука – результат длительного процесса развития. Одним из первых биологов древности был Аристотель. На начальном этапе развития биология носила описательный характер и позднее она была названа традиционной биологией. К первым и наиболее значительным достижениям традиционной биологии относятся классификация многообразного растительного и животного мира.

Значительный вклад в традиционную биологию внес шведский естествоиспытатель Карл Линней. Он создал систему растительного и животного мира и построил наиболее удачную классификацию, подробно описав более 8 тыс. видов растений. Но эта классификация ограничивалась характеристикой только внешних, бросающихся в глаза признаков. По этим признакам растения объединялись в группы, называемые таксонами. Введенная Линеем бинарная номенклатура для обозначения рода и вида дошла до наших дней почти неизменной.

Однако все большее число ученых приходило к выводу, что организмы, населяющие Землю, не неизменны, а претерпевают эволюцию. Этот вывод позволили им сделать обнаруженные в разных местах Земли ископаемые останки странных животных и растений, совершенно не похожие на современных. Находки поражали воображение людей. Им пытались дать то или иное объяснение. Некоторые высказывали даже такое предположение, что ископаемые – это не остатки вымерших организмов, а некие предметы, которые Господь поместил в горные породы, чтобы людям интереснее было жить на свете.

Однако ученые сделали из этих открытий вывод об эволюции всего живого на Земле. Тем самым осуществилось предвидение К. Линнея, который, критически относясь к собственной концепции, считал, что «искусственная система служит лишь до той поры, пока не найдена естественная». И действительно, такая пора скоро настала: парадигма искусственной классификации сменилась принципами естественной классификации, основанной на теории эволюции и исходившей не только из внешнего сходства форм, но и из общности происхождения, родства.

Интенсивное проникновение эволюционных идей в биологи началось в конце XVIII в. благодаря работам французского биолога Ламарка, который впервые предложил сам термин «биология». Ламарк объяснял изменчивость видов двумя факторами: влиянием внешней среды (питание, климат, упражнение органов) и наследственности. По его мнению, изменения во внешней среде могут изменить формы поведения, поэтому органы или структуры способны приобрести новые функции, а эти новые функции органов и изменения в них могут быть преданы потомкам. Так вытянулась шея у жирафа, увеличились перепонки у водоплавающих, развивается мускулатура при занятиях спортом.

Впоследствии оказалось, что приобретенные признаки не передаются по наследству. Чтобы доказать это, немецкий зоолог Август Вейсман на протяжении многих поколений отрезал мышам хвосты. По теории Ламарка, хвосты должны были хотя бы укоротиться, но этого не происходило. Приобретаемые признаки не оказывали влияния на половые клетки, с помощью которых признаки передаются следующим поколениям.

Проблемы, поставленные Ламарком, были успешно решены Чарльзом Дарвином. В своей знаменитой работе «Происхождение видов путем естественного отбора», вышедшей в 1859г., он, обобщив отдельные эволюционные идеи, создал стройную, развернутую теорию эволюции. Эволюция, по Дарвину, осуществляется в результате взаимодействия трех основных факторов: изменчивости, наследственности и естественного отбора. Изменчивость служит основой образования новых признаков и особенностей в строении и функциях организмов. Наследственность закрепляет эти признаки. Под действием естественного отбора устраняются организмы, не приспособленные к условиям существования. Благодаря наследственной изменчивости и непрерывному действию естественного отбора организмы в процессе эволюции накапливают все новые приспособительные функции, что в конечном результате ведет к образованию новых видов. Таким образом, Дарвин установил движущую силу эволюции органического мира, объяснил процесс развития и становления биологических видов.

Теория эволюции ознаменовала собой крупный прорыв в биологии, но вопросы по поводу передачи наследственных признаков оставались нерешенными. Лишь возникновение генетики дало возможность опровергнуть концепцию Ламарка и дать более глубокое понимание механизма эволюционных процессов. Генетика привела к новым представлениям об эволюции, получившим название неодарвинизма, который можно определить как теорию органической эволюции путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически. Другое общепринятое название – синтетическая, или общая теория эволюции. Механизм эволюции стал рассматриваться как состоящий из двух частей: случайные мутации на генетическом уровне и наследование наиболее удобных с точки зрения приспособления к окружающей среде мутаций, так как их носители выживают и оставляют потомство.

Критика дарвинизма велась со дня его возникновения. Одним не нравилось, что изменения по Дарвину, могут идти во всех возможных направлениях и случайным образом. Концепция номогенеза утверждала, что изменения происходят, не беспорядочно и случайно, а по законам форм. Русский ученый и революционер П.А. Кропоткин придерживался точки зрения, в соответствии с которой взаимопомощь является более важным фактором эволюции, чем борьба. Эти возражения не помогли поколебать общей теории эволюции вплоть до появления под влиянием экологических исследований концепции коэволюции, которая смогла объяснить возникновение полов и другие феномены. Концепция коэволюции хорошо объясняет эволюцию в системе «хищник – жертва» и факты альтруизма у животных: заботу о детях, устранение агрессивности путем демонстрации «умиротворяющих поз», повиновения вожакам, взаимопомощь в трудных ситуациях и т.д.