kse

2.Казначеев В.П. Учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. — Новосибирск, 1989.

3.Костюк Н. О сущности жизни. — Киев, 1987.

Контрольные задания к теме 3.2.

№1. Перечислите уровни организации живой материи.

№2. Используя следующие понятия, составьте таблицу, где укажите уровень

I. Молекулярно – генетический, биогеоценотический и биосферный, популяционновидовой, организменный.

II. Редупликация, внутриклеточный перенос генетической информации; этапы круговорота веществ; дифференцировка; изменение генотипического состава популяции.

III. Биогеоценоз и биосфера; ген; популяция; организм или особь. Основные уровни живой материи, их элементарные единицы и явления

№3. Дайте определение вида.

№4. Объясните смысл термина «биосфера». Укажите автора этого термина.

№5. Укажите группы организмов, которые образуют биосферу.

№6. Поясните, как Вы понимаете сущность биологической концепции биосферы.

№7. Объясните смысл термина «ноосфера». Кто и когда предложил этот термин.

№8. Поясните, что означает киральная чистота.

№9. Выберите правильный ответ.

Термин, которым обозначается стремление живого к уменьшению хаотичности и повышению организованности а) киральность; б) энтропия; в) ген.

№ 10. Объясните, почему нельзя считать, что настоящая ноосфера существует на

Земле.

ТЕМА 3.3. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВОЗНИКНОВЕНИИ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

3.3.1. Развитие представлений о возникновении жизни Возникновение жизни на Земле — одна из самых сложных проблем науки, которая с

незапамятных времен привлекала внимание ученых.

По религиозно – идеалистическим представлениям, все живые существа на Земле были созданы Богом и сохраняются и до наших дней в неизменном виде. Эти представления сформировались очень давно, но сохранились до наших дней.

Но уже в Древнем Риме, Греции, Иудее ученые высказывали мысль о возникновении живого из элементов неживой природы путем самозарождения в воде или почве. Аристотель, например, считал, что не только растения, черви, насекомые, но даже рыбы, лягушки, мыши могут рождаться из влажной почвы или гниющего ила. Эти взгляды развивались учеными вплоть до XVII века. В XVII в. голландский ученый Я. Гельмонд описал даже опыт, в котором утверждал, что живые мыши якобы зарождались из грязного белья и горсти пшеницы, запертых в шкафу. Так сформировалась идея самозарождения живого.

Но в 1688 г. итальянский ученый Ф. Реди, проверяя идею самозарождения жизни, определил, что все живое происходит только от живого. Правда, это доказательство было больше интуитивным, чем научным. Поэтому на Ф. Реди обрушились виталисты, которые защищали учение под названием витализм. Виталисты утверждали, что самозарождению способствует особая «жизненная сила» и для превращения неорганических веществ в органические требуется ее воздействие.

81

Только в 1860 г. французский ученый Л. Пастер экспериментальным путем доказал, никакая «жизненная сила» не способна «родить» жизнь. В современных условиях жизнь не самозарождается и даже бактерии могут возникать только от бактерий. Так подтвердился принцип Реди: «все живое от живого».

Развитие естественных наук в конце XIX в. показало, что живые существа по своей организации очень сложны и на первый взгляд не имеют ничего общего с неорганической природой. Это побудило таких ученых, как Г. Рихтер, С. Аррениус, У. Томсон, Г. Гемгольц высказать предположение о вечности жизни во Вселенной и о том, что на Землю первые живые существа попали через мировое пространство (космос) в виде спор или зародышей вместе с метеоритами или космической пылью. Так появилась гипотеза панспермии.

Внастоящее время установлено, в космосе действительно имеются некоторые химические соединения, которые могут быть как бы предшественниками жизни. Поэтому концепция панспермии остается актуальной и сегодня. Однако она не отвечает на следующие вопросы: как зародилась жизнь в космосе и почему зародыши или семена жизни не погибли, испытывая перепады температур, высокие дозы солнечной радиации и пр., при переносе их с далеких планет на Землю.

В20-е гг. XX в. появилась концепция биохимической эволюции, автором которой

является А.И. Опарин. Эта концепция является общепризнанной и утверждает, что монополия биотического синтеза органических веществ характерна лишь для современной эпохи существования нашей планеты.

3.3.2. Концепция абиогенеза или биохимической эволюции По А.И. Опарину Земля возникла 3 – 5 млрд. лет назад либо в результате отделения

какой-то части от Солнца, либо в результате постепенной конденсации космической пыли. Первично холодное пылевое облако стало разогреваться, что привело к расплавлению вещества протоЗемли. Лишь 1 – 1,5 млрд. лет назад на Земле сложились условия, при которых стало возможным возникновение жизни.

Атмосфера Земли к тому времени не содержала свободного кислорода (т.к. он находился в связанном состоянии в виде воды или окисей). Но в составе атмосферы в больших количествах содержались метан, аммиак, пары воды, сероводород, углекислый газ, азот, водород и другие простейшие соединения. Эти соединения взаимодействовали между собой, а также с карбидами металлов, которые извергались на поверхность Земли. Так на I этапе биохимической эволюции происходило образование простейших углеводородов — простейших органических веществ. Эти углеводороды находились в атмосфере Земли сначала в газообразном состоянии. Это был I этап биохимической эволюции

Но с течением времени температура Земли резко снизилась. Понижение температуры способствовало сгущению водяных паров атмосферы и выпадению их в виде горячего дождя, который образовал первородный океан. Простейшие углеводороды вымывались из первичной атмосферы и попадали в водную среду, где химические реакции продолжались уже между ними.

В результате образовались первые сложные белково-подобные соединения, а первородный океан превратился в, так называемый, «питательный бульон» с высокой их концентрацией. В этой среде белково-подобные молекулы образовывали целые агрегаты или сгустки. А.И. Опарин назвал их коацерватами. Коацерваты явились основой для образования более сложных веществ – белков, которые приобрели способность катализировать реакции. В результате этого скорость образования последующих молекул значительно возросла. Это был II этап биохимической эволюции.

III этап — появление белковых тел (зачатков примитивных клеток), наделенных обменом веществ и самовоспроизведением. Он протекал около 1,5 млрд. лет и привел к возникновению первых примитивных клеток.

Первые живые, если так можно выразиться, организмы, возникшие в море органических молекул в бескислородной (восстановительной) среде, вероятно, получали

82

энергию за счет брожения некоторых органических веществ. Эти гетеротрофы могли жить лишь до тех пор, пока в морском бульоне имелся запас молекул органических соединений, накопленный за огромный период абиогенной эволюции.

Однако прежде чем, этот запас был исчерпан, гетеротрофы претерпели дальнейшую эволюцию и превратились в автотрофов, способных создавать необходимые им органические молекулы путем хемосинтеза или фотосинтеза. Фотосинтез в дальнейшем приобрел главенствующее значение, которое сохранил до наших дней.

Возникновение фотосинтеза было исключительно важным событием в процессе развития жизни. В результате фотосинтеза атмосфера Земли стала очищаться от углекислоты и обогащаться кислородом. Накопление кислорода явилось предпосылкой для образования окислительной атмосферы и появления нового аэробного обмена дыхания, что способствовало развитию аэробных форм жизни. Это произошло около 800 000 млн. лет назад.

С появлением первых автотрофных организмов открывается путь для биогенной эволюции, которая создала огромное разнообразие зеленых растений, бактерий, грибов и животных, населяющих земной шар в настоящее время.

Самопроизвольное (абиогенное) зарождение живых существ в нашу эпоху маловероятно, т.к. своим возникновением жизнь обязана не только законам природы, но и некоторым случайным факторам. Кроме того, даже если предположить возможность вторичного возникновения жизни, то вряд ли новая жизнь способна выдержать конкуренцию с уже имеющимися формами, поэтому она может быть уничтожена обитающими на Земле микро и макроорганизмами.

3.3.3.Концепция «голого гена» Д. Холдейна и взгляды В.И. Вернадского по вопросу

овозникновении жизни

большие молекулы, способные к обмену веществ и размножению в той среде, где они возникли. То была «вирусная» стадия жизни, в основе которой лежало возникновение «голого гена». Затем на дальнейших стадиях эволюции возникла клетка, что явилось решающим качественным этапом в развитии жизни на Земле.

Эту точку зрения поддерживал и Г. Меллер. Он развивал мысль о том, что чисто случайно на Земле возникла «живая генная молекула», обладавшая внутримолекулярным жизнь - определяющим строением, которое она пронесла через всю земную эволюцию.

Вирусы были открыты в 1953 году. Изучая вирусы, ученые столкнулись с такой формой «жизни», которая обладала одновременно свойствами живой и неживой материи. Вирусы, с одной стороны, способны принимать кристаллическую форму и сохранять ее неопределенно долгое время, с другой стороны, вирусы способны расти, размножаться и мутировать.

Позднее моделью «живой молекулы» стали считать частицу нуклеопротеида вируса табачной мозаики. Однако ныне становится очевидным, что вирусы нельзя рассматривать, как промежуточный этап на пути возникновения жизни: сначала должна была возникнуть жизнь, а затем вирус, а не наоборот. Поэтому праДНК лишь сравнивают с вирусом табачной мозаики.

Подобно РНК вируса табачной мозаики, она обладала способностью к передаче наследственной информации и синтезу белка. Возможно также, что вирусы, содержащие только одну РНК (филогенетически более ранние образования), следует рассматривать как современные модификации древней примитивной формы жизни.

83

Все это может пролить некоторый свет на пути возникновения и развития живых существ от более простых форм и примитивной жизни к более сложным формам. Если небелковая («неживая») молекула РНК в подходящей среде образует живые системы, то не на этом ли пути можно обнаружить «мостик» между неживой и живой природой? Решающее слово в этом важнейшем вопросе принадлежит различным будущим биохимическим и генетическим исследованиям.

В.И. Вернадский объединил материю и жизнь в единое, неразрывное целое. Он считал живое на Земле порождением только живого, самим живым созданное. Он был противником абиотического возникновения живого.

В.И. Вернадский полагал, что с самого начала биосферы жизнь в нее входящая должна была быть уже сложным телом, а не однородным веществом. По его мнению, первобытная биосфера была представлена богатым функциональным разнообразием. Первое появление жизни должно было произойти не в виде одного вида организмов, а в виде появления их совокупности, т.е. должны были сразу же появиться биоценозы. Этот период не оставил никаких следов в земной коре.

Однако эти мысли В.И. Вернадского не получили дальнейшего развития. В итоге он признал возможность абиогенеза, но «вынес» зарождение жизни за пределы земной поверхности – в космос.

Контрольные вопросы

1.Почему проблема возникновения жизни одна из самых трудных и интересных в

науке?

2.Чем живое отличается от живого?

3. К каким телам можно отнести вирусы: к живым или неживым? Почему? 4.Какие представления о возникновении жизни являются самыми древними? 5.В чем сущность концепции биогенеза?

6.Кто автор концепции панспермии и каковы ее положения? 7.Как Вы понимаете абиогенез?

8.Что нужно, чтобы появилось и могло существовать живое вещество? 9.Какова модель возникновения жизни по А.И. Опарину?

10.Каковы стадии возникновения жизни по А.И. Опарину?

11.Каковы взгляды на возникновение жизни Д. Холдейна и А.И. Опарина?

Литература

1.Опарин А.И. Жизнь, ее природа, происхождение и развитие. — М., 1968. 2.Симмонеску К., Денеш Ф. Происхождение жизни, химические теории. — М.,

1986.

3.Холдейн Д. Происхождение жизни //Планета людей. — М., 1961.

4.Эйген М. Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул. —

М., 1973.

Контрольные задания к теме 3.3.

№1. Перечислите концепции о возникновении жизни.

№2. Назовите ученого, опыты которого в XIX в. опровергли самозарождение жизни.

№3. Укажите автора принципа «все живое от живого».

№4. Объясните, чем биогенез отличается от абиогенеза.

№5. Укажите, когда впервые была опубликована концепция А.И. Опарина о возникновении жизни.

№6. Поясните: « Витализм – это …»

№7. Объясните смысл понятия «коацерваты».

№8. Выберите правильный ответ.

Чем завершился первый этап абиогенеза?

а) образованием простейших углеводородов; б) выделением углекислого газа; в) выделением кислорода.

84

№ 9. В хронологической последовательности изобразите в виде таблицы возникновение и развитие жизни, используя следующие данные. Прокомментируйте полученную таблицу.

Возникновение многоклеточных организмов, разделение на растения и животные – 1 млрд. лет; образование мембран – 3 млрд. лет; абиотическое образование простейших углеводородов (мономеров) – 15 – 5 млрд. лет; возникновение одноклеточных организмов с ядром (амебы) – 2 млрд. лет; появление протоклетки – 3 млрд. лет; абиотический синтез важных для жизни органических соединений в первичной атмосфере – 5 – 3 млрд. лет; образование колоний клеток – 3 млрд. лет; «первичный бульон» Опарина на мелководье в океане – 3 млрд. лет; возникновение первых одноклеточных организмов без ядра (бактерии, сине – зеленые водоросли) – есть нити ДНК, но нет оболочки – 3 млрд. лет; образование биополимеров (ферментов, белков, нуклеиновых кислот) – матриц жизни, способных к самовоспроизводству.

№ 10. Укажите, какой химический элемент сыграл главную роль в возникновении жизни на Земле.

ТЕМА 3.4. КОНЦЕПЦИЯ ЭВОЛЮЦИИ В БИОЛОГИИ

3.4.1. Развитие представлений об эволюции живой природы Одна из основных особенностей познания биологических объектов заключается в

изучении их предшествующей истории, без которой невозможно понять сущность жизни как специфической формы движения материи. Созданная на основе исторического метода «эволюционная теория», в задачу которой входит изучение факторов, движущих сил и закономерностей органической эволюции, по праву занимает центральное место в системе наук о живом.

Понятие "эволюция" означает постепенный, закономерный переход из одного состояния в другое, т.е. эволюция или развитие характерна не только для живой органической природы, но и для неживой природы.

Под биологической эволюцией понимают изменение популяций растений и животных в ряду поколений, направляемое естественным отбором. Существующие ныне разнообразные живые организмы произошли от других, чаще всего более простых, организмов путем постепенных изменений, которые накапливались в последовательных поколениях.

Эволюционная теория возникла не сразу, а прошла длительный путь от научной идеи до научной теории.

Первые проблески эволюционных идей можно уловить во взглядах многих древних философов Индии, Китая, Месопотамии, Египта, Греции. Для мыслителей этой далекой эпохи характерно голословное высказывание "мудрых идей", без попыток их обоснования. Фактические знания в биологии были слишком бедными, и они уступали пальму первенства умозрительным трактовкам.

Поэтому весь период развития эволюционных взглядов, который продолжался с глубокой древности до 1600 года, можно назвать периодом угадываний законов природы.

Одна из первых, дошедших до нас попыток, объяснить происхождение и развитие организмов принадлежит древнегреческому философу Эмпедоклу. Его эволюционные взгляды были весьма причудливыми и фантастическими. Согласно этим взглядам, все живое возникло из комьев первичной тины, согретой внутренним теплом Земли. Сначала возникли растения. Животные стали появляться отдельными частями. "Головы выходили без шеи, двигались руки без плеч, очи блуждали без лбов..." Влекомые силой любви эти части искали друг друга и слагались в целые живые существа. Причем соединения частей происходили случайно, так что иногда образовывались чудовища в виде животных с человеческими головами. Уродливые твари, по учению Эмпедокла, были неспособны к продолжительному существованию и волею Вражды должны были погибнуть. Гармонично устроенные организмы получали жизнь. С течением времени по законам Любви и Вражды

85

получились формы, приспособленные к среде и способные к размножению. Таков наивный мифологический эволюционизм Эмпедокла.

Вторым несомненным эволюционистом того времени был Аристотель. Он признавал постепенное развитие природы. Вначале этого развития лежит появление неорганической материи, которая затем переходит в материю органическую, живую. Растения более оживлены, чем минералы, но менее оживлены, чем животные. Между растениями и животными стоят зоофиты (кишечно-полостные и губки), а высшую форму организмов представляет человек. Т.о., Аристотель первым высказал идею "лестницы существ" или "лестницы природы", которая расценивалась им как способ объяснения порядка, заложенного в природе. Развитие природных объектов сводится по Аристотелю к их восхождению по ступенькам лестницы и осуществляется вследствие присущего материи стремления к совершенствованию. В природе ничего не происходит случайно, все подчинено этому стремлению. Такая цель поставлена Божественным разумом - первой причиной всех причин. Учение Эмпедокла Аристотель отвергал во всей решимостью.

Т.о., воззрения этих двух великих умов древнего мира были совершенно противоположными. В идеях Эмпедокла можно увидеть зачатки дарвинизма с его принципами естественного отбора и переживания наиболее приспособленных. Во взглядах Аристотеля зародился ортогенетический принцип внутренних эволюционных сил. Следовательно, уже в глубокой древности проявились две взаимоисключающие тенденции в трактовке процесса эволюции.

После Аристотеля античная наука не породила ни одного самостоятельного мыслителя в области естествознания. Те из древнегреческих и древнеримских натурфилософов, которые касались вопросов развития природы и организмов, лишь повторяли идеи Эмпедокла или Аристотеля. Так, основатель ботаники Теофраст, был любимым учеником Аристотеля, естественно, он повторял философские воззрения своего учителя. А знаменитая поэма римского поэта Лукреция Кара "О природе вещей" воскресила и популяризировала учение Эмпедокла.

За античностью наступило средневековье. Почти все трактаты, дошедшие до нас из эпохи раннего средневековья, носят теологический и схоластический характер. В более поздних сочинениях средневековья, относящихся к XIII в., намечается некоторое оживление интереса к естествознанию, но в них безраздельно царит авторитет Аристотеля.

Расцвет эпохи Возрожденья в науке начался с Ф. Бэкона, который первым восстал против чрезмерного поклонения авторитету древних авторов, отстаивая самостоятельность исследования и мышления. В своем знаменитом сочинении "Новый органон" (1620 г.) он высказал предположение о возможном превращении видоизменений в новые виды. Именно с Ф. Бэкона начался период истолкования природы, в течение которого ученые - материалисты пытаются путем логических рассуждений установить законы, определившие происхождение и развитие организмов.

Одним из наиболее последовательных эволюционистов этой эпохи был В. Лейбниц. Он утверждал непрерывность развития живой природы и, главное, постепенное ее совершенствование от монад до человека. Именно В. Лейбницу принадлежит известное выражение "Природа не делает скачков". Он прямо говорит о бесчисленных вариациях видов, о зоофитах как промежуточных формах между растениями и животными, рекомендует изучение аналогий в строении различных организмов для установления связей между ними.

В сочинениях В. Лейбница и в трактатах других натуралистов XVII — XVIII вв. получает широкое распространение аристотелевская идея "лестницы существ". Главным представителем этого учения того времени стал швейцарский зоолог Ш. Бонне. Исследуя биологию тлей, он пришел к выводу, что зародышевые клетки содержат уже готовые структуры взрослых многоклеточных организмов. Поэтому онтогенез сводится лишь к количественному росту всех имеющихся зачатков, при индивидуальном развитии не возникает никаких новообразований, а лишь развертывается преформированный

86

(предобразованный) взрослый организм. Эта концепция получила название теории преформизма. Преформированное индивидуальное развитие стали обозначать латинским термином «evolutio». После работ Бонне этот термин стали применять к историческому развитию организмов. Можно сказать, что произошло зарождение эволюционной биологии независимо от того, правильно или неправильно ставились и решались ее проблемы.

Убежденным противником преформизма был К. Ф. Вольф, член Петербургской Академии наук, один из основателей эмбриологии. Он считал, что в зародыше нет готовых органов и "образование органических тел предоставлено простым силам природы, которые присущи животной и растительной материи".

Среди выдающихся натуралистов XVIII в. наиболее известно имя К. Линнея. Он вошел в историю науки как великий систематизатор природы. К. Линней разработал правила классификации и номенклатуры организмов, всю жизнь занимался поисками естественной системы растений и животных. Он предложил первое научное определение вида, уточнил его критерии. Отношение К. Линнея к эволюционистским трактовкам было непоследовательным и противоречивым.

Вто время получила распространение еще одна концепция - концепция креационизма, согласно которой все сущее на Земле было сотворено Творцом. Креационисты утверждали неизменность всей природы со дня ее сотворения, а совершенство видов объясняли мудростью творца. Эту концепцию выражал и К. Линней в своей знаменитой формулировке "Видов столько, сколько разных форм вначале произвело Бесконечное существо..."

Однако К. Линней остался в памяти потомков все-таки основоположником систематики. Он впервые выделил класс млекопитающих и птиц, он объединил обезьян и человека в один отряд приматов, отметив их внешнее сходство. К. Линней впервые ввел в

науку бинарную номенклатуру, которой пользуются и сегодня. Но, правда и то, что система Линнея была искусственной. В основу своей классификации он положил не истинное родство, а их сходство по некоторым наиболее легко отличимым признакам. Например, он объединил в класс растений с 5 тычинками морковь, лен, лебеду, колокольчики и калину.

Однако искусственная система К. Линнея сыграла свою роль в истории биологии. Она помогала ориентироваться в огромном многообразии живых существ. В дальнейшем развитие систематики продолжилось, и в настоящее время схема соподчинения систематических единиц выглядит так: «вид — род — семейство — отряд — класс — тип — подцарство — царство — надцарство — империя».

Впротивовес господствовавшим концепциям неизменной природы во 2-й половине XVIII в. начинают зарождаться идеи трансформизма — учения об изменяемости видов и естественном превращении живой природы. Родоначальникам трансформизма следует признать Ж. Бюффона. В своей работе «Естественная история» он обосновал оригинальное представление о развитии Земли, о возникновении живых организмов из неорганический веществ, о их постепенном историческом развитии от простых форм к более сложным. Ж. Бюффон видел доказательство единства происхождения в плане строения животных и объяснял сходство близких видов их происхождением от общих предков.

Вконце XVIII в. борьба между сторонниками трансформизма и креационизма обостряется. Ж. Кювье, непревзойденный авторитет в области палеонтологии и сравнительной анатомии, отстаивал идею постоянства видов. В то же время палеонтологические исследования Ж. Кювье впервые доказали последовательную смену организмов в истории Земли. Но, опираясь на эти работы, он упорно защищал позиции креационизма. Для объяснения смены фаун на Земле им была выдвинута теория катастроф. Так появилась концепция катастрофизма.

Она объясняла исчезновение целых фаун и флор внезапными геологическими катастрофами, постигавшими время от времени земной шар. При каждой катастрофе погибали все живые организмы. И каждый раз после этого, путем акта божественного творения, возникала новая, более совершенная фауна и флора. Ученик Ж. Кювье, Альсид

87

д'Орбиньи, насчитал 27 таких творческих актов, заново создавших органический мир Земли.

И все же многие ученые отстаивали трансформизм. Соотечественник и современник Кювье, Этьен Сент-Илер, стоял на позициях трансформизма. Он считал « что природа создала все живые организмы по одному единственному плану, но варьирование этого плана происходит в результате действия внешней среды». Это положение стал развивать в своих представлениях и французский естествоиспытатель Ж.Б. Ламарк.

3.4.2. Ламаркизм и дарвинизм Впервые после Лукреция Ж.Б. Ламарк уверенно заявил, что не Бог создавал

организмы разной степени сложности, а природа на основе естественных законов. Так Ж.Б. Ламарк пришел к эволюционной идее — идее исторического развития органического мира.

Величайшая заслуга Ж.Б. Ламарка заключалась в том, что эволюционная идея у него была тщательно разработана, подкреплена многочисленными фактами и выводами. Вот почему ее называют первой эволюционной теорией. В основе ее лежит стройное представление о развитии, постепенном и медленном, от простого к сложному и о роли внешней среды в преобразовании организмов.

Ж.Б. Ламарк считал, что в основе образования новых видов лежат два механизма:

1)стремление организмов к самосовершенствованию, заложенное Творцом;

2)влияние внешней среды на развитие признаков в результате упражнения органов. Ж.Б. Ламарк выдвинул два предположения. Первое он назвал «законом

упражнения» или «неупражнения». Он полагал, что по мере усиления использования какойнибудь части тела она развивается и увеличивается. Неиспользуемые части тела постепенно слабеют, уменьшаются и могут исчезнуть. Второе свое предположение Ж.Б. Ламарк назвал «законом наследования приобретенных признаков». Он полагал, что любое животное могло передавать своим потомкам те признаки, которые благодаря упражнению у него закрепились.

На основе этих предположений Ж.Б. Ламарк попытался объяснить возможные пути эволюции. Ученый считал, что новый вид развивается в течение смен многих поколений как результат приобретения новых признаков или утраты старых. Для объяснения своей гипотезы Ж.Б. Ламарк использовал множество примеров. Он считал, что предки змей, возможно, имели конечности и короткое тело. Однако их конечности мало использовались и даже препятствовали ползанию. Спустя много лет неиспользуемые конечности змеи исчезли, а тела их стали длиннее.

По мнению Ж.Б. Ламарка, перепончатые лапы уток и гусей появились в результате плавания. У цапли развились длинные конечности потому, что надо было держать свое тело над водой. Возникновение рогов у оленей Ж.Б. Ламарк объяснял тем, что животные бодались во время борьбы. И самый известный пример Ж.Б. Ламарка — наличие у жирафа длинной шеи. Т.к. жирафам постоянно приходилось вытягивать шею, чтобы дотянуться до листьев, растущих у них над головой, их шеи вытягивались, конечности удлинялись, и они передавали эти признаки своим потомкам.

Но эволюционная теория Ж.Б. Ламарка не получила признания современников. Доказательства причин изменяемости видов не были достаточно убедительными. Ж.Б. Ламарк не смог объяснить возникновение многих приспособлений. Поэтому его труд "Философия зоологии" не был понят и принят. Ж.Б. Ламарк умер ослепшим, нищим и даже могила его не сохранялась. Однако в наше время мы, все же, считаем его создателем первой целостной эволюционной теорий.

Для признания эволюционной идеи и крушения креационизма кроме фактов эволюции, требовалось показать, как осуществляется эволюция, в чем заключаются причины объективной целесообразности живого. Эти проблемы были решены в теории эволюции Ч. Дарвина.

Теорию доложили Ч. Дарвин и Альфред Рассел Уоллес на заседании Лондонского

88

Линнеевского общества в 1858 г. В дальнейшем А. Уоллес отказался от приоритета на эту теорию и мы связываем ее лишь с именем гениального Ч. Дарвина.

Ч. Дарвин действительно собрал огромное количество фактов, подтверждавших эволюционное развитие организмов. Он совершил кругосветное путешествие на корабле «Бигль», собственноручно собрав эти факты, обобщил также известные сведения по искусственному разведению животных и растений.

По Ч. Дарвину в основе эволюции лежит взаимодействие таких природных явлений как изменчивость, наследственность, борьба за существование, естественный отбор.

В результате взаимодействия этих факторов происходит расхождение признаков или дивергенция и образуется новый вид. Движущей силой эволюции является естественный отбор. Материалом для отбора служит наследственная (по Ч. Дарвину неопределенная или индивидуальная) изменчивость.

Наследственные изменения облегчают организму выживание в определенной среде, дают ему преимущество перед другими, менее приспособленными организмами. Концепция выживания наиболее приспособленных — это ядро теории естественного отбора Ч. Дарвина.

В связи с этим каждое новое поколение оказывается все более приспособленным к своей среде, а по мере изменения среды возникают дальнейшие приспособления. В результате многолетнего отбора отделенные потомки могут оказаться настолько несхожими со своими предками, что их можно будет выделить в самостоятельные виды. Возникновение новых видов Ч. Дарвин представлял как длительный процесс накопления полезных индивидуальных изменений, увеличивающихся из поколения в поколение.

Теория Ч. Дарвина была логичной, простой, понятной. Она сразу же была принята ученым миром. Заслуга Ч. Дарвина состояла в том, что он доказал эволюцию фактами, вскрыл сущность эволюционного процесса, определив движущие силы эволюции.

Но были у Ч. Дарвина и ошибки: I) признание возможности эволюционных изменений на основе упражнения или неупражнения органов; 2) переоценка роли борьбы за существование; 3)недостаточная разработанность понятия биологического вида, как формы организации живой материи.

Однако эти ошибки не умаляют исторической значимости труда Ч. Дарвина и его роли в современной биологии. Его теория существует в биологии уже многие годы под названием дарвинизма.

3.4.3. Главные направления развития эволюционной теории в конце XIX — начале

XX вв.

Эволюционная теория Ч. Дарвина была встречена современниками с большим интересом. Значительную роль в утверждении дарвиновских идей сыграли публичные выступления и труды Г. Гексли (Англия), А. Грея (США), Э. Геккеля (Германия), К.А. Тимирязева (Россия).

С возникновением дарвинизма на передний план биологических исследований выдвинулись четыре задачи:

1)сбор доказательств самого факта эволюции;

2)накопление данных об адаптивном характере эволюции и единстве организационных и приспособительных признаков;

3)экспериментальное изучение взаимодействия наследственной изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора как движущей силы эволюции;

4)изучение закономерностей видообразования и макроэволюции.

В результате развития эволюционной теории во 2-й половине XIX в. основные успехи были достигнуты в двух областях. Окончательно был доказан принцип эволюции на фактическом материале из разных отраслей эволюционной биологии, сформировавшейся на

основе объединения классических наук (палеонтологии, морфологии, эмбриологии,

89

физиологии, систематики) с дарвинизмом.

Было показано, что эволюция имеет адаптивный характер, и положено начало изучению отбора как причины формирования адаптаций. В итоге две поставленные перед дарвинизмом задачи в целом оказались выполненными.

Многие ученые творчески разрабатывали теорию эволюции и создали новые направления — эволюционную палеонтологию (В.О. Ковалевский, Л. Долло), эволюционную морфологию и эмбриологию (Э. Геккель, Ф. Мюллер, А.О. Ковалевский, И.И. Мечников), сравнительную и историческую биогеографию (Ф. Склетер, А. Уоллес, Н.А. Северцов и др.).

Вместе с тем, широким фронтом развернулся антидарвинизм, отрицавший творческую роль естественного отбора. Антидарвинизм 2-й половины XIX — начала XX в. был представлен неоламаркизмом и концепциями телеогенеза.

Неоламаркизм объединял в себе несколько направлений, каждое из которых пыталось сохранить ту или иную сторону учения Ж. Б. Ламарка. К неоламаркизму относится механоламаркизм — концепция, согласно которой целесообразная организация создается путем прямого приспособления или «функционального» приспособления (упражнения органов по Ламарку). Идейным вдохновителем механоламаркизма был английский философ — позитивист Г. Спенсер.

Развивая концепцию «механического эволюционизма», он пытался всю сложность эволюционного процесса свести к простой теории равновесия сил, по существу своему заимствованной из ньютоновской механики. К. Негели сводил закономерности развития только к физиологическим и механическим явлениям в организме. Метафизическая сущность механоламаркизма достаточно ясна, хотя до сих пор имеется еще много его сторонников.

Ортоламаркизм (его сторонником является Т. Эймер) — совокупность гипотез, развивающих идею Ж.Б. Ламарка о стремлении к совершенствованию. Он объяснял определенную направленность палеонтологических рядов принципом «филогенетического роста».

Психоламаркизм (один из представителей его — Э. Коп) — направление, основу которого составляла идея Ж.Б. Ламарка о значении в эволюции животных таких факторов, как привычки, усилия воли и т.п. В понимании сущности жизни психоламаркисты занимали открыто виталистические позиции, а в теории эволюции распространяли идеалистические представления о законах природы. Многие из них наделяли сознанием все живое, а эволюцию представляли как постепенное усилие роли сознания в развитии от примитивных существ до разумных форм жизни.

Телеологическая концепция эволюции (телеогенез) близко примыкала к ортоламаркизму, т.к. в ее основе лежала все та же идея Ж.Б. Ламарка о внутреннем стремлении живого к прогрессу. Лидером этого направления был К. Бэр, который считал, что «органическая эволюция является историей, ведущей вперед победы духа над материей».

Своеобразную модификацию этой концепции представляли взгляды сторонников телеологического сальтационизма, основы которого сформулировал А. Келликер. По его мнению, уже на заре жизни возник «весь план будущего развития», а влияние внешней среды определили лишь моменты эволюции. Главная ее движущая сила усматривалась в крупных преобразованиях эмбриогенеза (сальтациях).

ВXIX в. уходит корнями одно из ответвлений неодарвинизма — мутационная теория эволюции, предложенная русским ботаником С. И. Коржинским и голландским ботаником Г. де Фризом. Согласно этой теории, образование новых видов происходит не путем постепенных изменений, а внезапно, скачкообразно, без промежуточных переходных форм.

Воснове видообразования лежат мутации — спонтанные внутренние наследственные изменения. Образование новых видов происходит за счет мутационной

90