Представления об истории живых организмов на Земле

В период бурного развития капиталистических форм производства, то есть в конце XVIII–начале XIX века, в общественном (массовом) сознании еще господствовали религиозные представления, утверждавшие постоянство, незыблемость всего существующего, созданного Великим Творцом. Но становление новых форм общественных отношений, развитие материального производства и успехи естественных наук послужили толчком к развитию материалистических идей в философии, где в это время господствовала идеалистическая концепция мирового порядка. Противоположные философские течения оказали влияние и на биологию. С одной стороны, консервативная система взглядов нашла свое отражение в «креационизме» – учении об устойчивости, неизменности природы, как конечной цели ее сотворения, а с другой стороны, результаты морфологических, физиологических, палеонтологических, других биологических, а также геологических исследований, переложенные на материалистическую основу, вызвали становление «научного трансформизма» – учения об историческом непостоянстве природы, ее изменяемости и, даже, закономерной эволюции.

Наиболее известными сторонниками креационизма были Карл Линней, Жорж Кювье, Чарльз Лайель. Как система взглядов на природу, креационизм, с течением времени, значительно видоизменялся. Первоначально устанавливалось, что все виды живых организмов созданы Богом в едином акте творения и с тех пор не подвергались никаким изменениям. Более тщательные исследования строения растений и животных, а особенно находки форм, существовавших в прошлые геологические эпохи, вынуждали ученых признавать, что виды изменчивы не только на каждый момент времени, но также и в длительности своего существования. Но, не укладывающиеся в общее миропонимание факты, воспринимались весьма своеобразно. Линней, за 4 года до своей смерти, в одном из писем профессору Российской Академии наук Иогану Георгу Гмелину, отмечая факты отдаленной гибридизации растений, касался вопроса видообразования. В частности, он писал: «Первоначально Бог создал столько различных растений, сколько есть естественных отрядов (по современной классификации – семейств). … он сам же затем эти растения отрядов перемешал скрещиванием, ... появилось столько растений, сколько существует разнообразных отчетливых родов. Затем Природа эти родовые растения перемешала между собой и умножила в существующие виды, все какие возможно». Фактически, по Линнею, сотворены только семейства, виды же образуются естественным путем.

Ж. Кювье, виднейший морфолог животных, не признавая эволюционных преобразований живого населения планеты, под давлением фактов палеонтологии и геологии, сформулировал компромиссную «теорию катастроф». Согласно этой теории, перерывы в палеонтологической летописи и резкие смены фаун и флор связаны с периодическими глобальными катастрофами на поверхности Земли и проникновением на освобождающиеся территории случайно сохраняющихся растений и животных. Позднее, появление новых видов в последовательных геологических напластованиях объясняли дополнительными актами Творения.

Принятие катастроф в истории Земли как научного факта могло служить аргументом к доказательству направленных изменений, то есть эволюции Земли. Но и катастрофы были логично встроены в концепцию «Постоянства» стараниями авторитетнейшего геолога Ч. Лайеля. Используя законы ньютоновской космической механики для объяснения земных процессов, он сформулировал теорию «динамического постоянства Земли» – изменяющейся, но вечной планеты. Согласно представлениям Лайеля, история Земли и геологические процессы должны подчиняться двум главным принципам: постепенности и ненаправленности, а в целом – принципу единообразия, или «униформизма». Униформизм, как научная концепция, противопоставлялся «дирекционализму» – концепции направленных изменений, куда частным случаем входил и чистый катастрофизм. Так называемые, катастрофы, или перерывы в постепенности Лайель объяснял вторичными локальными выпадениями пластов и изменениями направленности процессов. И все же, к концу жизни, когда свидетельства направленного развития живой природы привели Лайеля к принятию эволюционной теории, он отказался от своего убеждения, что Земля находится в неизменном состоянии.

Современная форма креационизма весьма сложна для прямого противопоставления трансформизму или эволюционной теории, поскольку она вновь вернулась из биологии в философию, где есть возможность признавать и эволюцию материи и неизменность, сотворимость идеи, одновременно. Так, например, допускается происхождение человека из обезьяноподобных предков, но душе и разуму человека приписывается божественное происхождение.

Идеи изменяемости природы возникали еще у античных философов и проповедовались в средние века, но с конца XVII века для доказательства преобразований в природе привлекаются научные факты. Среди известных натуралистов, в той или иной степени придерживавшихся идей трансформизма, были Р. Гук, Ж. Ламетри, Д. Дидро, Ж. Бюффон, Э. Дарвин, Э. Жоффруа Сент-Илер, К.Ф. Рулье. Механизмы преобразований живых организмов связывались с, так называемыми, целесообразными изменениями в ответ на действие внешней среды. Предполагалось, что такие приспособительные изменения могут передаваться дочерним поколениям.

Первое, достаточно полноценное, обобщение основных положений трансформизма как учения и их доказательств сделал Ж.Б. Ламарк. Его система взглядов уже перерастает традиционный трансформизм, но еще не становится настоящим эволюционным учением. В научной литературе она получила название «ламаркизм». Основные положения эволюционной гипотезы Ламарка состоят в следующем:

- живые организмы изменчивы;

- эволюционирующие виды постепенно превращаются в другие;

- общее направление эволюции – усложнение, совершенствование организации;

- движущая сила эволюции – внутреннее, изначально существующее, стремление к прогрессу. (Впоследствии, два первых положения позволили Ламарку отрицать реальность вида.) «Правильное» совершенствование, идущее от стремления к прогрессу, Ламарк назвал «градацией». Внешние условия могут вызывать отклонения от градации, что выражается в приобретении организмами приспособительных изменений. Изменения, по Ламарку, наследуются.

Впоследствии, не принятая большинством натуралистов из-за недостаточности доказательств, гипотеза Ламарка модифицировалась в различные формы «неоламаркизма». «Автогенез» и «эктогенез» – одни из этих форм – представляют скорее исторический интерес, но «генетический неоламаркизм», развиваемый в последние десятилетия российскими учеными, может стать достаточно аргументированной гипотезой.

Эволюционное учение. Объективная невозможность доказать экспериментально эволюцию живого вещества была преодолена в XIX веке «открытием» ее движущих сил. Почти одновременно и независимо друг от друга Э. Блитс, П. Метью, А. Уоллес и Ч. Дарвин выдвинули предположение о действующем в живой природе естественном отборе, то есть о переживании или преобладающем размножении форм наиболее приспособленных к внешним условиям. Заслуга Дарвина состоит, прежде всего, в том, что он нашел убедительные аргументы из биогеографии и области искусственного отбора для доказательства существования неопределенной наследственной изменчивости и борьбы за существование, приводящей к естественному отбору, повышающему общую приспособленность организмов и формирующему новые их «разновидности».

Собственно гипотеза эволюции, сформулированная Чарльзом Дарвином, в настоящее время в первозданном виде почти не рассматривается. За последние 50–60 лет сильно изменилось ее словесное оформление, уточнено и дополнено содержание основных положений. Как определенный этап в развитии «дарвинизма» можно рассматривать «синтетическую теорию эволюции» (СТЭ), по сути – синтез эволюционной теории и генетики. СТЭ оформилась в 40-е годы прошлого столетия и, в свою очередь, также претерпела изменения. Сейчас основные положения СТЭ, а точнее – синтетической гипотезы эволюции (СГЭ), можно записать в следующем виде.

1. Материалом для эволюционных преобразований живых организмов служат модификации и комбинации генов, мутации же, в основном, представляют «генетический шум».

2. Модификации носят направленный характер, комбинации – ненаправленный, а мутации могут быть как ненаправленными, так и направленными.

3. Направляющим фактором эволюции служит дефицит функции в системе, а ее механизмом – естественный отбор.

4. Наименьшая эволюционная единица – популяция.

5. Эволюция обычно носит дивергентный характер, но может быть и филетической. Новый вид образуется, как правило, из одного материнского, при гибридизации – из двух, а при горизонтальном переносе генов – не менее чем из двух материнских видов.

6. Темпы эволюции меняются. Эволюционные преобразования могут быть как постепенными, так и скачкообразными.

7. Границы между популяцией и видом, популяцией и организмом условны. Неоднородность среды обитания вида создает внутривидовые подразделения надпопуляционного уровня: полувиды, подвиды, расы и морфы.

8. Генетическая система вида открыта, но целостна.

9. Репродуктивная изоляция как критерий вида применима только для видов с половым процессом.

10. Макроэволюция может идти как через микроэволюцию, так и минуя традиционные микроэволюционные пути.

11. Эволюция не направлена к некоей конечной цели, но с учетом прошлой истории, генетического окружения и очевидного влияния среды, может быть прогнозируема.

12. Направленная изменчивость во взаимодействии с отбором служат механизмом корректировки морфо-физиологической организации существующих видов и выделения новых видов, соответствующих свободным эконишам. Отбор идет одновременно на организменном, видовом и экосистемном уровнях.

13. Наиболее общими путями эволюционных преобразований являются дифференциация, интеграция и новообразование.

14. Образование новых видов сопровождается прямым заполнением, дроблением или объединением порождаемых системой экологических ниш.