Значение теории эволюции для развития естествознания кратко
Обновлено: 02.07.2024
Биологическая эволюция — естественный процесс развития живой природы, сопровождающийся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, видообразованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом.
Существует несколько эволюционных теорий, объясняющих механизмы, лежащие в основе эволюционных процессов. В данный момент общепринятой является синтетическая теория эволюции, являющаяся развитием теории Дарвина. [1] СТЭ позволяет объяснить связь субстрата эволюции (гены) и механизма эволюции (естественный отбор) . В рамках СТЭ эволюция представляет собой процесс изменения наследственных черт в популяциях организмов в течение времени, превышающего продолжительность жизни одного поколения. [2] Мутации, рекомбинация, поток и горизонтальный перенос генов приводят к появлению изменчивости наследственных черт в популяциях. Под действием естественного отбора особи с определенным фенотипом (и определенным набором наследственных черт) будут более успешны чем другие, то есть будут иметь более высокую вероятность выжить и оставить потомство. Таким образом в популяции будет увеличиваться доля таких организмов, у которых есть наследственные черты, обладающие селективным преимуществом. Другим важным механизмом эволюции является генетический дрейф.
Труды Дарвина знаменуют собой переломный момент в истории естествознания и особенно биологии, Дарвин вскрыл научные основы движущих сил органической эволюции и этим утвердил исторический метод в биологии и во всем естествознании. Все последующее развитие биологии шло и идет по пути дальнейшего углубления и расширения дарвиновского учения.
Палеонтология вместо голого описания находок вымерших организмов начала искать родственные связи между ископаемыми и современными растениями и животными, выяснять конкретные пути эволюции.
Систематика стала естественной, базирующейся на выяснении родственных связей между организмами.
Сравнительная анатомия и эмбриология пошли по пути обнаружения общих признаков в строении организмов, связанных с их филогенетическим родством.
Биологические исследования, проводившиеся в последарвиновский период во второй половине XIX и первой половине XX веков, послужили основой современного дарвинизма.
Современный дарвинизм является теоретической основой растениеводства, животноводства, многих разделов медицины. На базе дарвинизма создана основа представлений о биосфере как о сложнейшей развивающейся системе. Учение Дарвина имеет большое методологическое значение, поскольку базируется на позициях диалектического материализма.
Оценка учения Дарвина
Основоположники современной биологии, в ее сегодняшнем виде, высоко оценили учение Дарвина. Маркс в письме Энгельсу отметил:
Труд Дарвина дает естественно историческую основу диалектического материализма.
Дарвин нанес сильнейший удар метафизическому взгляду на природу, доказав, что весь современный органический мир, растения и животные, а следовательно также и человек, есть продукт процесса развития, длившегося миллионы лет.
Вклад, сделанный Дарвином в естествознание, Ф.Энгельс сравнивал со вкладом, внесенным К.Марксом в науку об обществе:
Чарльз Дарвин открыл закон развития органического мира на нашей планете. Маркс открыл основной закон, определяющий движение и развитие человеческой истории…
Представления об изменении и усложнении живых организмов возникли в античное время. В работах греческого философа Анаксимандра уже наблюдались зачатки эволюционного учения, в виде гипотезы об изменении первоначально безжизненной оболочки Земли, появлении растений и животных. Вопросы передачи наследственной информации изучали античные исследователи Алкмеон и Эмпедокл.
Создатели теорий, объясняющих многообразие видов живых организмов до Ч. Дарвина:
- К. Линней;
- Ж. Кювье;
- Ж. Бюффон;
- Э. Дарвин;
- Ж. Б. Ламарк.
В средневековой Европе господствовала христианская церковь, произошел застой в развитии науки. Этим объясняется длительное господство идеи о том, что видов существует столько, сколько было создано при сотворении мира.
Креационизм
Учение о постоянстве видов, создании всего многообразия органического мира в результате божественного творения, развивали в своих трудах К. Линней, Ж. Кювье, Ч. Лайель. Отец биологической систематики Линней опирался в работе на библейские тексты. Ученый считал, что общее количество живых организмов не изменяется, новые виды не появляются, уже существующие не исчезают. Только, на закате жизни Линней пришел к выводу, что живые организмы развиваются вследствие приспособления к условиям обитания (рис. 1).
Рис. 1 Карл Линней
После реформации возникли предположения и теории о происхождении видов друг от друга, взаимосвязи живых организмов на Земле. Был изобретен микроскоп, обнаружены простейшие организмы, одноклеточные водоросли. Научные открытия нанесли ощутимый удар по идеям самозарождения жизни.
Французский зоолог Ж. Кювье использовал в своих работах описания палеонтологических находок, данные сравнительной анатомии для создания учения о корреляциях. Ученый так называл взаимосвязи между частями организма. Появилась возможность по ископаемым останкам живого организма восстанавливать его внешний облик.
Кювье обратил внимание на появление резких изменений животных в течение геологической истории, сформулировал теорию катастроф. Согласно учению, жизнь на Земле кардинально изменялась в результате периодических природных катастроф. Планету заселяли виды, выжившие в стихийном бедствии.
Трансформизм
Противоречия во взглядах креационистов послужили отправной точкой для формирования трансформизма. Отличие этого учения — признание исторического развития видов. Причинами эволюции исследователи называли приспособления к условиям обитания и наследование приобретенных признаков.
Французский естествоиспытатель Ж. Бюффон отмечал единство живой природы, изменение живых организмов в результате одомашнивания и гибридизации. Дед Ч. Дарвина — английский врач и философ Э. Дарвин — не исключал развитие органического мира в течение миллионов лет. Исследователь полагал, что существующие виды животных возникли при смешении нескольких групп под влиянием внешней среды и других факторов.
Эволюционизм
Взгляды на изменяемость живых организмов, высказанные в античные времена Аристотелем и Демокритом, идеи трансформизма, нашли продолжение в эволюционизме. Новая теория признавала развитие природы по определенным законам, объясняла реально наблюдаемые многообразие и сложность органического мира. Уже, с момента появления, были затруднения при описании труднодоступных для наблюдения явлений.
Основной проблемой, которую решали эволюционисты, было обоснование причин усложнения видов. Жан Батист Ламарк утверждал, что живые существа изменяются под влиянием факторов неживой природы, созданной Творцом. Любые изменения живых существ целесообразны, возникающие приспособления вызваны стремлением к прогрессу.
Также Ламарк предложил закон упражнения и неупражнения органов. Одни части тела интенсивно используются животным, поэтому развиваются. Ненужные в процессе жизнедеятельности органы ослабляются и могут исчезать. Приобретенные в течение жизни особи адаптивные признаки наследуются потомками.
Наличие перепонок на ногах водоплавающих Ламарк объяснял передвижением предков в воде. Длинная шея жирафа, согласно взглядам ученого, появилась вследствие питания предков листьями с верхушек деревьев, стремлением дотянуться до корма.
Выводы Ламарка о движущей силе эволюции не нашли подтверждения в научных исследованиях. Так, немецкий зоолог А. Вейсман провел эксперимент по отрезанию мышам хвостов. На протяжении многих поколений у полученных таким способом бесхвостых предков потомство было только с хвостами.
Основные проблемы, которые решили эволюционисты, пришедшие на смену Ламарку, можно свести к двум вопросам. Как возникают новые виды? Как живые организмы приспосабливаются к условиям среды обитания?
Значение эволюционной теории Ч. Дарвина
Исследования английского геолога Ч. Лайеля дали материал, подтверждающий взгляды на историческое изменение поверхности Земли. Облик планеты не всегда был таким, каким его застали современники. Изменения были вызваны действием факторов неживой природы (воды, ветра, вулканов) и живыми организмами.
Дарвин и Уоллес провели параллели с миром животных. Ученые отмечали, что в природе размножение происходит с большой скоростью. Однако, численность популяций сохраняется или незначительно колеблется в сторону уменьшения либо увеличения.
Дарвин, во время экспедиции на корабле «Бигль, наблюдал сходство флоры и фауны Южной Америки и лежащих вблизи материка Галапагосских островов. Натуралист был поражен разнообразием видов вьюрков и черепах, находками скелетов вымерших млекопитающих, напоминающих современных ленивцев и броненосцев.
Основные положения теории дарвинизма:
- Эволюция — появление новых особей, образование новых видов, более крупных систематических групп живых организмов.
- Процесс определяется условиями существования организмов, приспособлениями к их смене.
- Наследственная изменчивость и естественный отбор — основные факторы и движущие силы эволюции.
- Естественный отбор — следствие борьбы за существование, которая подразделяется на внутривидовую, межвидовую и борьбу с условиями окружающей среды.
Автор дал удачное название, отразив в нем ту проблему, которая была наиболее острой в естествознании. Дарвин привел внятные доказательства своей теории, использовал практические примеры. Один из самых удачных — изменчивость клювов вьюрков на Галапагосских островах (рис. 3). В эволюционном учении Дарвина раскрыт и логично обоснован механизм воздействия факторов среды обитания на изменчивость видов.
Рис. 3 Форма клюва вьюрков на Галапагосских островах
Также, эволюционизм получил массу доказательств в виде палеонтологических находок (рис. 4). Теория Дарвина, после обнародования, нанесла удар господствовавшей во времена ученого теории о постоянстве и неизменяемости видов живых организмов. Эволюционное учение, в первые годы существования, было не лишено недостатков.
Рис. 4 Палеонтологические находки
Органическая эволюция имеет определенную направленность. Она идет по пути осуществления все более глубокого и полного соответствия организмов с окружающими их условиями жизни. Конечно, само это направление не является однозначным. Животные и растения приспособляются всегда к тем условиям жизни, которые окружают их и так или иначе воздействуют на них. Именно они, эти условия, будучи ассимилированы организмом, вызывают в нем соответствующие индивидуальные приспособления. Поэтому общее направление изменения органических форм будет зависеть, во-первых, от жизненных условий, вызывающих индивидуальную изменчивость, во-вторых, от внешних факторов, хотя и не стимулирующих изменчивости, но осуществляющих определенную контролирующую роль по отношению к изменениям, вызванным другими причинами, в-третьих, от самого организма, его наследственных особенностей.
Дарвин проанализировал причины многих особенно сложных приспособлений, существующих у животных и растений, что дало ему возможность решить ряд важных проблем зоологии и ботаники. Он установил происхождение и природу инстинктов животных, назначение наиболее совершенных приспособлений растений для обеспечения перекрестного оплодотворения — цвета, запаха, определенного строения цветка, а также характерные особенности строения и жизни насекомоядных и лазящих растений, пути их происхождения.
Материалистически объяснив целесообразность в живой природе, Дарвин не только изгнал из биологии телеологию, но и нанес сокрушительный удар по витализму. Он показал, что организмы подчинены не надматериальной жизненной силе, а объективным законам природы. Так биология была прочно поставлена на материалистическую основу.
Теория естественного отбора позволила выяснить причины не только целесообразности организмов, но и присущей живой природе мозаичности, т. е. наличия постоянных разрывов между видами, а также огромного многообразия органических форм, населяющих землю. Дело в том, что максимальной выживаемостью в процессе борьбы за существование обладают во многих случаях формы, наиболее резко уклоняющиеся от среднего типа (конечно, если они не переходят известных границ, за которыми начинаются всевозможные уродства). Повторяющееся из поколения в поколение вымирание особей с промежуточными свойствами приводит ко все возрастающему разрыву между крайними формами. Так, в результате действия естественного отбора совершается постоянное расхождение, дивергенция вновь образующихся организмов.
Поэтому даже при постепенных качественных превращениях организмов возникновение новых видов, родов, семейств и т. д. осуществляется в природе и при полном отсутствии перенаселенности и активной внутривидовой борьбы. В данном случае можно говорить об участии в явлении дивергенции лишь пассивной внутривидовой борьбы.
Постоянно осуществляющееся в природе явление дивергенции с неизбежностью приводит к образованию все новых органических видов. А рост многообразия живой природы в свою очередь вызывает дальнейшее увеличение сложности разнообразия жизненных условий, что служит новым стимулом для возникновения новых видов, и т. д.
Возникновение и утверждение в науке теории Дарвина привело к коренной перестройке и небывалому прогрессу всех биологических дисциплин — систематики, анатомии, физиологии, эмбриологии, палеонтологии, биогеографии и т. д. Реконструируясь на базе эволюционного учения, они как бы превращаются в ветви общебиологической эволюционной теории. Дарвинизм, следовательно, не только внедряет эволюционную идею во все специальные биологические дисциплины, но и способствует их объединению, интеграции.
Учение Дарвина вызвало к жизни и новые отрасли биологии — теорию филогении, учение о мимикрии, генетику, экологию и др., которые обогащают наши знания о живой природе, способствуют дальнейшему развитию дарвинизма.
1. Большая Российская энциклопедия: в 2-х томах. – Т. 1. - М., 2003
2. Дарвин Ч. Собрание сочинений. Т. 3, М., Издательство политической литературы. М., 1989.
3. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. В.Н. Лавриненко. - М.: ЮНИТИ, 2004.
4. Кузнецов В.Н, Идлис Г.М., Гущина В.Н. Естествознание. — М.: Агар, 2001.
5. Мамонтов Г.С., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник. — М.: Высшая школа, 2003.
6. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. — М.: Гардарики, 2005.
Читайте также: