Этапы становления теории или закона в биологии кратко

Обновлено: 02.07.2024

История идеи развития в биологии делится на 5 основных этапов:

1. Период от античной натурфилософии до первых биологических дисциплин. Здесь наблюдается

фундаментальный принцип науки о живом — принцип историзма. Поэтому необходимо вспомнить:

а) учение древности VII—VI вв. до н. э. — Фалеса, Анаксимандра, Анаксимена о первоначале всех

б) учение Гераклита об огне в виде первовещества;

в) учение Эмпедокла о любви и вражде как основе существования всех веществ;

г) учение Анаксагора о движущей силе ума;

д) представление неоднородности вещества в атомистических представлениях древних философов;

е) идеи самопроизвольного зарождения жизни различных материальных образований, развиваемые в

трудах Аристотеля, Коперника, Галилея, Декарта;

ж) опыты Реди, опровергающие эти теории.

з) опыты Пастера, доказывающие, что все современное живое происходит только от живого;

и) гипотеза занесения живых веществ на Землю из космоса и ее несостоятельность (последние три

пункта рассмотрим позже).

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

2. Систематизация накопленного в ботанике и зоологии материала.

4. Переход к систематическому экспериментальному изучению отдельных факторов эволюции, формированию новых направлений в генетике и экологии. Этот период длился с начала XX в. до середины 30-х гт. XX в.

5. Период всеобъемлющего синтеза знаний о факторах, движущих силах и закономерностях в эволюции. Этот период берет свое начало в 40-х гг. и продолжается до настоящего времени.

Идея эволюции живой природы возникла в Новое время как противопоставление креационизму (от лат. "созидание") - учению о сотворении мира богом из ничего, неизменности созданного творцом мира. Креацианизм как мировоззрение сложился в эпоху поздней античности, в Средневековье, занял господствующие позиции в культуре

Фундаментальную роль в мировоззрении того времени играли также идеи телеологии - учения, по которому все в природе устроено целесообразно, всякое развитие является осуществлением заранее предопределенных целей. Телеология приписывает процессам, явлениям природы цели, которые или устанавливаются богом (Х.Вольф), или являются внутренними причинами природы (Аристотель, Лейбниц). В преодолении идей креационизма, телеологии важную роль сыграла концепция ограниченной изменчивости видов в пределах относительно узких подразделений (от одного единого предка) под влиянием среды - трансформизм. Эту концепцию в развернутой форме сформулировал выдающийся естествоиспытатель 18 века Жорж Бюффон в своем 36-томном труде "Естественная история". Трансформисты (Р.Гук, Ж.Ламетри, Д.Дидро, Э.Дарвин,И.Гете,Э.Сент-Илер) признавали изменяемость видов организмов под действием изменений окружающей среды.

Шведский естествоиспытатель 18 века Карл Линей впервые последовательно применил бинарную номенклатуру, построил наиболее удачную искусственную классификацию растений, животных. Преформизм - от лат. "предобразую" - учение о наличии в половых клетках материальных структур, предопределяющих развитие зародыша, признаки развивающегося из него организма.

Кювье стал основателем теории катастроф - концепции, в которой идея биологической эволюции выступила как производная от более общей идеи развития глобальных геологических процессов. Против учения катастрофизма выступили сторонники другой концепции эволюции, которые также ориентировались преимущественно на геологическую проблематику.

Клеточная теория (Т. Шванн, М. Шлейден, Р. Вирхов).
Все живые существа - растения, животные и одноклеточные организмы - состоят из клеток и их производных. Клетка не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов. Для всех клеток характерно сходство в химическом составе и обмене веществ. Активность организма слагается из активности и взаимодействия составляющих его самостоятельных клеточных единиц. Все живые клетки возникают из живых клеток.

Хромосомная теория наследственности (Т. Морган).
Хромосомы с локализованными в них генами - основные материальные носители наследственности.

Гены находятся в хромосомах и в пределах одной хромосомы образуют одну группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.
В хромосоме гены расположены линейно.
В мейозе между гомологичными хромосомами может произойти кроссинговер, частота которого пропорциональна расстоянию между генами.

Теория возникновения жизни на Земле (А. И. Опарин, Дж. Холдейн, С. Фоке, С. Миллер, Г. Меллер).
Жизнь на Земле возникла абиогенным путем.

Органические вещества сформировались из неорганических под действием физических факторов среды.
Они взаимодействовали, образуя все более сложные вещества, в результате чего возникли ферменты и самовоспроизводящиеся ферментные системы - свободные гены.
Свободные гены приобрели разнообразие и стали соединяться.
Вокруг них образовались белково-липидные мембраны.
Из гетеротрофных организмов развились автотрофные.

Теория эволюции (Ч. Дарвин).
Все существующие ныне многочисленные формы растений и животных произошли от существовавших ранее более простых организмов путем постепенных изменений, накапливавшихся в последовательных поколениях.

Теория естественного отбора (Ч. Дарвин).
В борьбе за существование в естественных условиях выживают наиболее приспособленные. Естественным отбором сохраняются любые жизненно важные признаки, действующие на пользу организма и вида в целом, в результате чего образуются новые формы и виды.

Фазовая теория (Б. Мур, М. Фишер, В. Лепешкин, Д.Н.Насонов, А.С.Трошин, Г. Линг)
Проистекает из теории саркоды Дюжардена. Является альтернативой общепринятой мембранной теории. Представляет мембрану как границу из поляризованной ориентированной воды и на основании этого объясняет свойства клетки, рассматривая саму клетку как протоплазму - коллоидную систему, фазы которой образованы упорядоченной совокупностью молекул белка, воды и ионов, объединяемых в единое целое возможностью взаимопереходов.

Законы

Биогенетический закон (Ф. Мюллер, Э. Геккель, А. Н. Северцов). Онтогенез организма есть краткое повторение зародышевых стадий предков. В онтогенезе закладываются новые пути их исторического развития - филогенеза.
Закон зародышевого сходства (К. Бэр). На ранних стадиях зародыши всех позвоночных сходны между собой, и более развитые формы проходят этапы развития более примитивных форм.
Закон необратимости эволюции (Л. Долло). Организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков.
Закон эволюционного развития (Ч. Дарвин). Естественный отбор на основе наследственной изменчивости является основной движущей силой эволюции органического мира.
Законы наследования (Г. Мендель, 1865 г.):
1. Закон единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя) — при моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки - оно фенотипически единообразно.
2. Закон расщепления (второй закон Менделя) — при самоопылении гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в отношении 3:1, при этом образуются две фенотипические группы - доминантная и рецессивная.
3. Закон независимого наследования (третий закон Менделя) — при дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется независимо от других и дает с ними разные сочетания. Образуются четыре фенотипические группы, характеризующиеся отношением 9:3:3:1.

Гипотеза частоты гамет (Г. Мендель, 1865 г.): находящиеся в каждом организме пары альтернативных признаков не смешиваются при образовании гамет и по одному от каждой пары переходят в них в чистом виде.

История идеи развития в биологии разделяется на пять основных этапов. Каждый из этапов связан с доминированием определенных мировоззренческих установок, накоплением доказательств самого факта эволюции, формированием первых эволюционных представлений, а затем и эволюционных концепций, крупными открытиями и обобщениями в изучении причин и закономерностей эволюции и, наконец, созданием развитой, фактически обоснованной современной научной теории эволюции, базирующейся на принципах диалектико-материалистической методологии.

Первый этап, охватывающий период от античной натурфилософии до возникновения первых биологических дисциплин в науке Нового времени, характеризовался сбором сведений об органическом мире и господством креационистских и наивно трансформистских представлений о происхождении органического многообразия форм. Это был период предыстории эволюционной идеи. Представления наивного трансформизма о самозарождении живых существ, возникновении сложных организмов путем случайного сочетания отдельных органов (Эмпедокл), внезапном превращении видов (Анаксимен) не могут рассматриваться даже как прообраз эволюционного подхода к познанию живой природы. На протяжении древних и средних веков подобные взгляды бесконфликтно уживались с мифологическими и религиозными представлениями о том, что органический мир и Вселенная в целом остаются неизменными после божественного сотворения. Состояние биологических знаний было таково, что не могли возникнуть даже элементы эволюционизма.

Четвертый этап (с начала XX в. до середины 30-х годов) ознаменовался переходом к систематическому экспериментальному изучению отдельных факторов эволюции, но в то же время и ожесточенными нападками на теорию естественного отбора, попытками противопоставить ей новые данные и обобщения генетики и экологии, что в целом вызвало расширение фронта идеалистических и механистических концепций эволюции. В конце этого этапа начались процессы разложения и преодоления антидарвинизма, внедрения методологии диалектического материализма в практику эволюционно-биологических исследований, формирования новых направлений в генетике и экологии, в рамках которых шел синтез этих наук с дарвинизмом.

Для признания эволюционной идеи и крушения креационизма, кроме фактических доказательств эволюции, требовалось показать, как осуществляется эволюция и в чем заключаются причины объективной целесообразности живого. Эти проблемы были решены Ч. Дарвином в учении о естественном отборе.

Прежде всего, о необходимо отметить последовательно материалистическую трактовку им проблемы детерминации органической эволюции. Концепция Дарвина всецело построена на признании объективно существующих процессов (изменчивость, наследственность, борьба за существование, естественный отбор) в качестве факторов и причин развития живого. Все эти процессы доступны экспериментальному научному исследованию, что позволяет проверить основные положения теории, а также исключает возможность спекулятивных объяснений той или иной проблемы. В указанной концепции нет каких-либо уступок телеологическим представлениям от изначально существующей целевой детерминации развития органического мира.

Органическая эволюция понималась Дарвином как непрерывный процесс возникновения все новых и новых форм. Узловым моментом органической эволюции является возникновение вида как качественно нового способа адаптации к окружающей среде. В процессе нарастающей дивергенции происходили и более крупные скачки в развитии, обусловленные возрастанием уровня сложности и целостности организмов, которые открывали принципиально новые способы взаимоотношений организмов со средой. Такие крупные узловые моменты эволюции составляют этапы прогрессивного развития органического мира, зафиксированные в крупных таксономических единицах.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Откуда появились первые живые организмы, и благодаря каким механизмам они развивались? Эти вопросы всегда волновали умы людей. Если спросить школьника, как появился человек, то он, вероятнее всего, расскажет о происхождении человека от обезьяны, руководствуясь теорией Чарльза Дарвина.

Но стоит заметить, что Дарвиновская теория эволюции является не единственной. В статье мы расскажем и о других взглядах на зарождение и развитие живых организмов.

Креационизм

Эта эволюционная теория предполагает, что жизнь возникла, как акт творения Высших сил. Основные постулаты креационизма:

Яркий представитель креационизма – шведский ученый-естествоиспытатель и профессор медицины Карл Линней. Он работал в университете и заведовал садом, где выращивались растения для учебных опытов. Со всего мира Линнею присылали семена, поэтому флора ботанического сада была обширной. Именно это многообразие подтолкнуло Линнея к созданию классификации всех живых существ.

Ученый выделил три основных царства: животные, растения и минералы. Принципы классификации были следующими:

Животные, по мнению Линнея, живут, растут и чувствуют. Например, если ударить тигра палкой, то последует реакция животного.
Растения живут, растут, но не чувствуют. Если палкой ударить тополь, он не отреагирует.
Минералы не живут и не чувствуют, только растут.

Чуть позже Линней исключил минералы из классификации живых существ, поскольку была очевидна их принадлежность к неживой природе. Два оставшихся класса ученый разделил на более мелкие группы по принципу иерархии. Таким образом, были выделены следующие таксономические группы: царство, класс, отряд, род и вид.

Линней предложил ввести единую форму для обозначения названия вида (бинарная номенклатура). Со времен Линнея названия всех видов живых организмов состоят из двух латинских слов: первое – название рода, второе – видовой эпитет. Третьим компонентом названия является имя исследователя, описавшего этот вид впервые.

Например, волк обыкновенный обозначается как Canis lupus Linnaeus, где Canis – род (собака), lupus – видовой эпитет (волчий), а Linnaeus – фамилия ученого (Линней). Или Homo sapiens Linnaeus (Человек разумный, назван так Линнеем).

Трансформизм

Трансформизм – это система взглядов, которая объясняет появление одних видов живых организмов из других вследствие изменений, которые происходят по естественным причинам. Главная особенность концепции трансформизма заключается в том, что она не рассматривает вопрос о первичном происхождении жизни, а лишь изучает изменение видов.

Среди известных трансформистов особое место занимает Жорж-Луи Леклерк, граф де Бюффон – французский биолог и популяризатор научных знаний. Он придерживался следующих идей в концепции трансформизма:

Существует некоторое количество высокоорганизованных живых организмов, трансформация которых приводит к появлению новых видов.
Мир материален, всё живое возникает согласно законам природы.
Основные факторы изменений, которые приводят к появлению новых видов, – это климат и пища.

По мнению Буффона, рога на голове оленя образовались из-за того, что он ел листья и ветки кустарников, а хвост бобра в процессе эволюции покрылся чешуйками потому, что рацион питания грызуна составляла чешуйчатая рыба.

С точки зрения современной науки, идеи Бюффона кажутся абсурдными. Однако главным его достижением было предположение о возможности изменения видов.

Французский биолог был первым, кто высказал мысль о происхождении человека от обезьяны.

Первая эволюционная теория

Однако название кафедры показалось Ламарку малоприятным, и он решил переименовать ее в кафедру зоологии беспозвоночных, дав, таким образом, название целой группе животных, которое используется до сих пор. Биоразнообразие червей оказалось столь велико, что вдохновило Ламарка на создание первой эволюционной теории.

Основные выводы, которые сделал ученый:

Простейшие организмы появились благодаря самозарождению. Материалом для этого служили неорганические вещества.
Все высокоорганизованные существа произошли от одного примитивного организма, типа инфузории-туфельки.
Движущим фактором появления новых видов являлось стремление всех живых существ к совершенству. Ламарк сформулировал закон градации, который гласил: вне зависимости от окружающей среды каждый организм стремится к повышению уровня организации.
Целесообразность – врожденное свойство всего живого. Под ее воздействием формируются органы, необходимые для приспособления к условиям обитания. Эту обусловленность ученый назвал законом упражнения-неупражнения органов. Например, животное окапи, поедая ветки всё более и более высоких деревьев, было вынуждено тянуть шею, что привело, по мнению Ламарка, к появлению жирафа.
Ростом органов животных управляют флюиды, природа которых неизвестна. Движение флюидов по организму осуществляется усилием воли. Например, птицы, живущие на болоте, стремились подняться над топью и направляли флюиды в ноги. Скопление флюидов привело к удлинению птичьих ног и появлению цапель.
Признаки, полученные животными в процессе их взаимодействия с окружающей средой, наследуются потомками. Причем Ламарк говорил о наследовании только благоприобретенных признаков, то есть тех, что улучшают выполнение каких-либо функций.
Видов в живой природе не существует, есть только отдельные особи. Разделение животных на категории сделано человеком исключительно для удобства.

Эволюционная теория Чарльза Дарвина

Задуматься о формировании живых организмов путем естественных причин Дарвину помогли следующие наблюдения:

Сходство флоры и фауны у географически близких территорий.
Зависимость формы и размера органов животных от пищи, которую они употребляют. Дарвин заметил, что на Галапагосских островах обитает несколько разновидностей вьюрков, которые отличаются друг от друга массивностью и длинной клюва, поскольку питаются разной пищей.
На каждой географической территории существует определенное биологическое разнообразие, которое развивается там с течением времени. Сделать этот вывод Дарвину помогла палеонтология. В Южной Америке ученый обнаружил останки ископаемых ленивцев, которые были похожи на их современных собратьев. Однако останки ленивцев никогда не находили на территории Англии. Все потому, что ореолом обитания этого вида являлась Америка, а не Англия.
Дикари архипелага Огненная Земля способны выживать в тяжелых условиях, не имея при этом телесных приспособлений, типа огромных клыков, шерсти или когтей.

Каждый вид растений и животных изменчив. Изменчивость наблюдается как в дикой природе, так и среди одомашненных представителей флоры и фауны.
Имеет место наследственная изменчивость по приспособленности, то есть по тому, насколько хорошо животное или растение выполняет те функции, ради которых существуют различные органы.
В природе присутствует геометрическая прогрессия размножения. Это значит, что у каждой пары организмов рождается гораздо больше потомков, чем способно прокормиться в среде обитания. Учитывая ограниченность ресурсов, Дарвин сделал вывод о наличии борьбы за существование.
Если есть наследственная изменчивость по приспособленности и фактор борьбы за существование, то напрашивается заключение о наличии в природе естественного отбора. То есть выживают лучшие особи, которые передают по наследству потомкам преимущественные характеристики, что приводит к формированию новых пород.
Видообразование является дивергентным. Это значит, что исходный вид делится на два или более новых.

Приведем пример того, как Чарльз Дарвин объяснял работу естественного отбора на примере жирафа. Изначально жирафы отличались по длине шеи. Особи, которые имели более длинную шею, тратили меньше энергии на срывание высокорастущих листьев. Жирафы с короткими шеями были вынуждены искать низкорослые деревья, расходуя на это много энергии и испытывая недостаток пищи.

Таким образом, потомство длинношеих жирафов получило преимущество в борьбе за выживание и постепенно вытеснило жирафов с более короткими шеями.

Человек, по мнению Дарвина, произошел от низкоорганизованного предка. Ученый доказал, что человек не является актом творения Высших сил, а появился благодаря естественному отбору, дополненному в процессе антропогенеза результатом упражнения-неупражнения органов.

Синтетическая теория эволюции

Современная или синтетическая теория эволюции (СТЭ) – это симбиоз дарвинизма и генетики. Основные постулаты СТЭ:

Популяция является единицей эволюции.
Элементарное эволюционное событие – это стойкое изменение генных структур в популяции.
Возникновение у живых организмов новых приспособлений к условиям обитания происходит в результате комбинирования малых мутаций.
Мутации и другие факторы эволюции (например, волны численности, дрейф генов) имеют ненаправленный, случайный характер. Только естественный отбор является направленным.
Эволюция дивергентна, постепенная и продолжительна.
Макроэволюция (эволюция родов, семейств, отрядов, классов, типов живых организмов) происходит по законам микроэволюции (эволюции видов).
Эволюция может идти по пути биологического прогресса или биологического регресса.
Основные закономерности эволюции – это необратимость, прогрессивное усложнение форм и приспособляемость к окружающей среде.
Эволюция не имеет цели. Это лишь процесс.

СТЭ родилась в начале XX века и на данный момент является самой актуальной. Существенный вклад в формирование современной теории эволюции внесли следующие ученые: генетик и энтомолог Феодосий Григорьевич Добржанский, статистик и эволюционист Сьюэл Райт, биолог Сергей Сергеевич Четвериков, генетик Роналд Фишер, биохимик Джон Холдейн.

Всё живое находится в движении. Этот факт неоспорим. Изменения во времени и есть эволюция. Вселенная продолжит свои метаморфозы и дальше, а вместе с ней будут эволюционировать наши знания о сути этого удивительного процесса.

Надеемся, статья оказалась полезной. Друзья, будьте любознательны, и пусть ваш интерес к жизни не ослабевает. Успехов!

Читайте также: