Концепции современного естествознания

Лекция: «Теории эволюции»

Теория эволюции занимает особое место в изучении истории жизни и служит фундаментом для всей биологии.

Эволюция – всеобщее постепенное развитие, упорядоченное и последовательное. Применительно к живым организмам – это развитие сложных организмов из предшествующих более простых организмов с течением времени.

1. Неэволюционная теория. Предполагает, что живой мир неизменен и был создан Творцом.

2. Витализм. Эволюция объясняется наличием в организме нематериальной силы ("души", "жизненной силы" и др.), которая управляет всеми жизненными явлениями.

3. Теория эволюции Ламарка. Французский биолог Ламарк в 1809 г. выдвинул гипотезу о механизме эволюции, в основе которой лежали две предпосылки: упражнение и неупражнение частей организма и наследование приобретенных признаков. Изменения среды могут вести к изменению форм поведения, что вызовет необходимость использовать некоторые органы или структуры по-новому или более интенсивно (или, наоборот, перестать ими пользоваться). В случае интенсивного использования эффективность и (или) величина органа будет возрастать, а при неиспользовании может наступить дегенерация и атрофия. Эти признаки, приобретенные индивидуумом в течение его жизни, наследуются, т.е. передаются потомкам.

И хотя Ламарк был прав, подчеркивая роль условий жизни в возникновении фенотипических изменений у данной особи, они не являются генетическими и не могут передаваться потомству.

4. Дарвинизм. В 1858 г. Дарвин и Уоллес выступили с докладами о своих идеях на заседании Линнеевского общества в Лондоне. В 1859. - публикация книги "Происхождение видов путем естественного отбора".

Механизмом, с помощью которого из предшествующих видов возникают новые виды, служит естественный отбор. Эта теория основана на 3 наблюдениях и 2 выводах:

Наблюдение 1. Особи, входящие в состав популяции, обладают большим репродуктивным материалом.

Наблюдение 2. Число особей в каждой данной популяции примерно постоянно.

Вывод 1. Многим особям не удается выжить и оставить потомство. В популяции происходит "борьба за существование".

Наблюдение 3. Во всех популяциях существует изменчивость.

Вывод 2. В "борьбе за существование" те особи, признаки которых наилучшим образом приспособлены к условиям жизни, обладают "репродуктивным преимуществом" и производят больше потомков, чем менее приспособленные особи.

Этот вывод содержит гипотезу о естественном отборе, который может служить механизмом эволюции.

5. Неодарвинизм – теория органической эволюции путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически. Это теория Дарвина и Уоллеса, расширенная и разработанная в свете современных данных генетики, палеонтологии, молекулярной биологии, экологии и этологии.

Для подтверждения неодарвнизма нужно:

- установить факт изменения жизни во времени (эволюция в прошлом);

- выявить механизм, производящий эволюционные изменения (естественный отбор генов);

- продемонстрировать эволюцию, происходящую в настоящее время.

Сущность изменчивости, наследственности и эволюции объясняется с помощью популяционной генетики (науки об изменчивости и наследственности). Гены, действуя совместно с факторами окружающей среды или независимо от них, определяют фенотипические признаки организмов и определяют изменчивость в популяциях. Фенотипы, приспособленные к условиям данной среды или экологическим рамкам, сохраняются отбором, а неадаптированные - отсеиваются.

Общая генетическая реакция всей популяции определяет выживаемость данного вида и образование новых. Лишь те организмы, которые успели произвести потомство до своей гибели, вносят вклад в будущее вида, но для истории вида отдельная судьба организма не имеет значения. Популяция, генофонд которой непрерывно меняется от поколения к поколению, претерпевает эволюцию.

Сам процесс эволюции считается медленным, поскольку мутантные гены возникают редко и еще реже оказываются благоприятнее уже существующих.

Свидетельствами эволюции, происходившей в прошлом, служат ископаемые остатки организмов и стратиграфия (в самых древних породах встречаются организмы очень немногих типов и все они имеют простое строение. Более молодые породы содержат более разнообразные ископаемые остатки во все более сложным строением). Одно из главных возражений против использования ископаемых остатков как доказательства эволюции - отсутствие непрерывности в палеонтологической летописи. Этому есть свои объяснения. Кроме того, в настоящее время полагают, что у некоторых видов эволюция происходит по типу "прерывистого равновесия", т.е. долгое время виды практически не изменяются, затем происходит какое-то резкое изменение окружающей среды или крупная генетическая мутация, изменяющая генофонд, и за несколько тысяч лет появляется новый вид со своим генетическим равновесием.

Вероятно, так происходила эволюция жизни на Земле, а после таких скачков члены нового вида распространялись по большим пространствам, и появлялись почти внезапно крупные группы организмов. Эта гипотеза объясняет отсутствие непрерывного развития и ископаемых остатков промежуточных форм. Таким образом, видообразование может происходить разными способами.

Сведения об эволюции, происходящей в настоящее время, дают изучение популяций современных организмов, результаты искусственного отбора и генной инженерии.

Кроме вышеперечисленного, к факторам эволюции также относятся взаимопомощь и кооперация больших групп растений и животных (П.А. Кропоткин), а также случайность, когда источниками изменчивости служат генные или хромосомные мутации, особенно в малых популяциях с репродуктивной изоляцией.

Не существует пока твердо установленных законов эволюции. Есть только хорошо подкрепленные фактическими данными гипотезы, которые в совокупности составляют достаточно обоснованную теорию.