Историческое развитие живой природы

3. Синтетическая теория эволюции.

      Почти за полтора столетия, прошедших со времени опубликования Дарвином теории органической эволюции, в биологии собран огромный материал, позволяющий  значительно расширить представление о факторах эволюции, уточнить их иерархию, переосмыслить методологические подходы к проблеме и на основе перечисленных достижений создать современную синтетическую теорию эволюции.

      Синтетическая теория эволюции (СТЭ) представляет собой синтез основных эволюционных идей Дарвина, и прежде всего естественного отбора, с новыми результатами исследований в области наследственности и изменчивости.

      Началом разработки синтетической теории эволюции принято считать работы русского генетика С.С. Четверикова по популяционной генетике, затем к этой работе подключилось около 50 ученых из восьми стран. В их работах было показано, что отбору подвергаются не отдельные признаки или особи, а генотип всей популяции, однако осуществляется он через фенотипические признаки отдельных особей.

      Существенный  вклад в становление СТЭ внес русский ученый Н.В. Тимофеев-Ресовский. Он сформулировал положение об элементарных явлениях и факторах эволюции. По его  мнению:

- элементарной  эволюционной структурой является  популяции;

- элементарным эволюционным явлением является изменение генотипического состава популяции;

- элементарным  наследственным материалом является  генофонд популяции;

- элементарным  эволюционным фактором является  мутационный процесс, «волны жизни», изоляция и естественный отбор.

        Дарвин и его последователи  к основным факторам эволюции  относили изменчивость, наследственность  и борьбу за существование.  В настоящее время к  ним  добавляют множество других дополнительных, неосновных факторов, которые тем  не менее оказывают влияние  на эволюционный процесс, а сами основные факторы понимаются теперь по-новому. К ведущим факторам сейчас относят мутационные процессы, популяционные волны численности, изоляцию и естественный отбор.

      Поскольку мутации возникают случайно, их результат становится неопределенным, однако случайное изменение становится необходимым, когда оно оказывается полезным для организма, помогает ему выжить в борьбе за существование. Закрепляясь и повторяясь в ряде поколений, случайные изменения вызывают перестройку в структуре живых организмов и их популяции и таким образом приводят к возникновению новых видов. Популяции, насыщенные мутациями, обладают широкими возможностями для совершенствования существующих и выработке новых приспособлений при изменении среды. Однако сам мутационный процесс без участия других факторов эволюции не может направлять изменение природной популяции. Он является лишь поставщиком элементарного эволюционного материала.

      Популяционными  волнами называют колебания численности особей популяции. Причины этих колебаний могут быть различными. Например, резкое сокращение численности популяции может произойти вследствие истощения кормовых ресурсов. Среди оставшихся в живых немногочисленных особей могут быть редкие генотипы. Если в дальнейшем численность восстановится за счет этих особей, то это приведет к случайному изменению частот генов в генофонде данной популяции. Таким образом, популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала.

        В качестве третьего основного  фактора эволюции СТЭ признает  обособленность (изоляцию) группы организмов. На эту особенность указывал еще Дарвин, который считал, что для образования нового вида определенная группа старого вида должна обособиться, но он не мог объяснить необходимость этого требования с точки зрения наследственности. В настоящее время установлено, что обособление и изоляция определенной группы организмов необходимы для того, чтобы она не могла скрещиваться с другими видами и тем самым передавать им и получать от них генетическую информацию. Изоляция разных групп организмов в природе, а также в практике селекционной работы осуществляется разными способами, но цель их одна: исключить обмен генетической информацией с другими видами.

      Направляющим  фактором СТЭ остается естественный отбор. В настоящее время представления о естественном отборе дополнились новыми фактами, значительно расширились и углубились. Естественный отбор следует понимать как избирательное выживание и возможность оставление потомства отдельными особями. Биологическое значение особи, давшей потомство, определяется ее вкладом в генофонд популяции. Отбор действует в популяции, его объектами являются фенотипы отдельных особей. Фенотип организма формируется на основе реализации информации генотипа в определенных условиях среды. Таким образом, отбор из поколения в поколение по фенотипам ведет к отбору генотипов, так как потомкам передаются не признаки, а генные комплексы.

      Важной частью синтетической теории эволюции являются концепции микро- и макроэволюции.

      Под микроэволюцией понимают совокупность эволюционных процессов, протекающих в популяции и видах, приводящих к изменению генофондов этих популяций и образованию новых видов. Считается, что микроэволюция проходит на основе мутационной изменчивости под контролем естественного отбора. Мутации служат единственным источником появления качественно новых признаков, а отбор – единственным творческим фактором микроэволюции, направляющим элементарные эволюционные изменения по пути формирования адаптации организмов к изменяющимся условиям внешней среды, под контролем естественного отбора. А характер процессов микроэволюции оказывает влияние на колебание численности популяции, обмен генетической информацией между ними, их изоляцию и дрейф генов. Микроэволюция ведет либо к изменению всего генофонда биологического вида, либо к их обособлению от родительского вида в качестве новой формы.

      Под макроэволюцией понимают эволюционные преобразования, ведущие к формированию таксонов более высокого ранга, чем вид (родов, отрядов, классов). Считается, что макроэволюция не имеет специфических механизмов и осуществляется только посредством процессов микроэволюции, будучи их интегрированным выражением. Накапливаясь, микроэволюционные процессы выражаются внешне в макроэволюционных явлениях, т.е. макроэволюция представляет собой обобщенную картину эволюционных изменений. Поэтому на уровне макроэволюции обнаруживаются общие тенденции, направления и закономерности эволюции живой природы, которые не поддаются наблюдению на уровне микроэволюции.

      Основные  положения синтетической теории эволюции сводятся к четырем утверждениям:

- главным  фактором эволюции считается  естественный отбор, интегрирующий  и регулирующий действие всех  остальных факторов (мутагенеза, гибридизации, миграции, изоляции и др.);

- эволюция  протекает постепенно, посредством отбора случайных мутаций, а новые формы образуются через наследственные изменения;

- эволюционные  изменения случайны и ненаправленны; исходным материалом для них являются мутации; исходные организации популяции и изменения внешних условий ограничивают и направляют наследственные изменения;

- макроэволюция,  ведущая к образованию надвидовых  групп, осуществляется только  посредством процессов микроэволюции,  и каких-либо специфических механизмов  возникновения новых форм жизни  не существует.

      Синтетическая теория эволюции не является застывшей и завершенной концепцией. Возможно, в будущем СТЭ и недарвиновские концепции эволюции, дополняя друг друга, объединятся в новую единую теорию жизни и развития живой природы.[1, с.273-278]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение. Философия об эволюции живой природы. 

     Религиозные учения всех времен и всех народов  приписывали обычно появление жизни тому или другому творческому акту божества. Весьма наивно решали этот вопрос и первые исследователи природы. Даже для такого выдающегося ума древности, каким являлся Аристотель, принять представление о том, что животные — черви, насекомые и даже рыбы — могли возникнуть из ила, не представляло особых затруднений. Напротив, этот философ утверждал, что всякое сухое тело, становясь влажным, и, наоборот, всякое мокрое тело, становясь сухим, родят животных.

     Авторитет Аристотеля имел исключительное влияние  на воззрения средневековых ученых. Мнение этого философа в их умах причудливо переплеталось с учением  отцов церкви, зачастую давая нелепые и даже смешные на современный взгляд представления. Приготовление живого человека или его подобия, «гомункулуса», в колбе, при помощи смешения и перегонки различных химических веществ, считалось в средние века хотя и весьма трудным и беззаконным, но, без сомнения, выполнимым делом. Получение же животных из неживых материалов представлялось ученым того времени настолько простым и обычным, что известный алхимик и врач Ван-Гельмонт прямо дает рецепт, следуя которому можно искусственно приготовить мышей, покрывая сосуд с зерном мокрыми и грязными тряпками.

     Ряд сочинений, принадлежащих к XVI и XVII вв., подробно описывает превращение воды, камней и других неодушевленных предметов в пресмыкающихся, птиц и зверей. Гриндель фон Ах даже приводит изображение лягушек, образующихся из майской росы, а Альдрованд дает рисунки, показывающие, каким образом птицы и насекомые родятся из веток и плодов деревьев.

     Чем дальше развивалось естествознание, чем большее значение в деле познания природы приобретали точное наблюдение и опыт, а не одни только рассуждения и мудрствования, тем более сужалась область применения теории самопроизвольного зарождения. Уже в половине XVIIв. доктор Франческо Реди простыми опытами доказал неосновательность мнений о самозарождении червей в гниющем мясе. Он покрывал мясо легкой кисеей и таким образом преграждал доступ к нему мухам, из яиц которых развиваются черви. При этом мясо загнивало, но образования червей никогда не происходило. Так же просто было опровергнуто мнение о самозарождении насекомых.

     Таким образом, относительно живых существ, видимых простым глазом, предположение  о самозарождении оказалось несостоятельным. [ 4, с.13-18]

     Одним из первых философов, сделавших попытку  применить современное ему естествознание для объяснения строения и развития мира, был И. Кант. Во времена Канта господствовала идея неизменяемости и постоянства видов. Несомненно, знакомый с имеющимися точками зрения на эту проблему Кант не мог без должного обоснования говорить о возникновении новых видов. В то же время он не мог отрицать и тех изменений в органическом мире, которые нельзя было не заметить, изучая историю природы. Следствием этого явилась постановка Кантом вопроса о видоизменении и создании новых видов. Он выступает против идеи неизменности видов, против неизменности человека. Не принимая механистического толкования встречающихся в живой природе многочисленных фактов самого разнообразного сочетания признаков, он считал, что «случай или всеобщие механические законы не в состоянии породить такие сочетания».

     Возможность доказательства общности происхождения  «великого множества» видов живых организмов, населяющих Землю, Кант видел в создании естественной истории как самостоятельной науки. Высказываясь в защиту исторического подхода, Кант горячо выступает против идеи множества локальных актов творения.

     Смелую  попытку распространить идеи развития на человеческую историю предпринял ученик Канта И. Г. Гердер. В его  теории органических сил идея развития приобретает всеобщий характер. Из области поэзии, языка, мышления Гердер переносит ее на всю природу. В труде «О переселении душ» он излагает взгляды на развитие животного мира, которые затем в его основном труде «Идеи к философии истории человечества» выражаются в форме всеобщего закона природы.

     Большой вклад в развитие эволюционных представлений внесли Эр. Дарвин, К. Ф. Кильмейер и в особенности французский натуралист Ж. Б. Ламарк (1744-1829).

     В 1809 г. Ламарк опубликовал «Философию зоологии», которая содержала его  основные возражения против метафизической идеи вечности и неизменности видов. Впервые в истории науки в этом труде была последовательно изложена идея о постепенном развитии всех организмов из простейших форм жизни, сделана первая попытка объяснить это развитие действием естественных сил, влияющих на организацию растений и животных. Согласно Ламарку, развитие органического мира осуществляется путем естественной «градации», как постепенный переход от простейших форм биологической организации к усложняющимся и совершенствующимся. Движущей силой такого развития выступает «постоянное стремление природы» к усложнению строения организмов. Это — первый принцип эволюции. Здесь не учитывается влияние условий существования. Наоборот, в постоянной, неизменной среде градация должна обнаруживаться в чистом виде. Но в реальной природе не существует таких условий. Поэтому организмы под действием самых разнообразных фактов вынуждены изменять свои привычки, что влечет за собой изменение строения, нарушающее правильность «градации». Это — второй принцип исторического развития организмов. Заметим, что в дальнейшем в аргументах ламаркистов он занял главное место.

     Идеей эволюции Ламарк нанес ощутимый удар телеологии (учение о наличии в природе, обществе объективных, внечеловеческих целей). Некоторые противоречия, присущие ламаркизму, послужили впоследствии поводом для дискредитации со стороны антиэволюционистов самой идеи эволюции. Они также явились одной из причин того, что многие материалистически мыслящие естествоиспытатели не приняли идей Ламарка.