Ламарк вклад в экологию кратко
Обновлено: 05.07.2024
Мы произносим термин "Биология" довольно часто и даже не задумываемся над тем, что у него есть свой автор. Да-да, не удивляйтесь. Автор столь знакомого нам термина - великий французский биолог Жан Батист Ламарк.
Жан Батист Ламарк (1744-1829) - французский естествоиспытатель, зоолог, ботаник, эволюционист, внес огромный вклад в развитие биологии.
Основные положения эволюционного учения Ж.Б. Ламарка
- Бог сотворил материю и природу, все остальные неживые и живые объекты возникли из материи под воздействием природы.
- Живые тела происходят одни от других, переход от низших форм к высшим - градация (эволюция). Механизм градации изначально заложен в каждом живом организме - это стремление к совершенству, к прогрессивному развитию.
- Разнообразие видов формируется в результате воздействия условий окружающей среды. Изменения, возникающие под влиянием среды, могут передаваться по наследству.
- Усиленное упражнение органов ведет к их увеличению, а неупражнение - к дегенерации.
Законы Ж.Б.Ламарка
1 закон: У всех организмов существует стремление к совершенству, изначально заложенное в них Богом.
2 закон: Упражнения органов приводит к их прогрессивному развитию, а неупражнения к их редукции.
3 закон: Результаты упражнения и неупражнения органов закрепляются в наследственности организмов и передаются из поколения в поколение.
Ламарк так и не нашел ответа на главный вопрос – в чем причина поразительной приспособленности и приспособляемости живых организмов. Предложенный Ламарком механизм эволюции встретил резкое неприятие большинства биологов его времени и надолго скомпрометировал саму идею эволюции.
В КИМах ЕГЭ довольно часто встречаются вопросы по эволюционным взглядам Ж.Б. Ламарка. Приведу пример задания 26 (Эволюция и экологические закономерности). Ответ на поставленный вопрос представлен в виде скана работы моего ученика
Назовите основные положения теории Жана Батиста Ламарка и объясните, в чём заключаются прогрессивность и недостатки этой теории.
PS! Если вы не можете со мной связаться из-за большого количества звонков от моих читателей, пишите мне в личку ВКонтакте, или на Facebook. Я обязательно отвечу вам.
Детство одиннадцатого ребенка
И все-таки военный
Из ботаников в зоологи
Труд его жизни
В 1809 году ученый опубликовал главный труд своей жизни - книгу "Философия зоологии, или Изложение мыслей, относящихся к естественной истории животных; к разнообразию организации этих живых тел и их способностей; к физическим причинам жизни и органическому движению; к причинам чувств и разума". Именно она послужила источником развития научного течения и первого выражения эволюционного учения, названного "ламаркизм". И именно она сделала его опальным ученым. Современники не приняли его теорию происхождения и развития жизненных форм под влиянием воздействия окружающей среды и стремления организмов к совершенству. Ведь именно Ламарк в этой книге первым предположил, что человек мог развиться из наиболее совершенных обезьян.
Первое эволюционное учение
Главные положения теории Ламарка
Принципы, ставшие вкладом Жана Батиста Ламарка в биологию, вкратце звучат так:
Законы Ламарка
Исходя из положений своей теории, автор первым поднимает вопрос о причинах (факторах) повышения уровня организации живых существ. Главным постулатом теории эволюции по Ламарку стало утверждение, что все живые существа от природы наделены стремлением к повышению уровня своей организации, и это является врожденной особенностью (врожденное стремление к прогрессу). Первый закон Ламарка: вслед за изменениями среды обитания изменяются потребности организма и характер работы его органов. В результате чего одни органы тренируются, а другие нет, что ведет к развитию первых и исчезновению вторых. Второй закон Ламарка: изменения, приобретенные организмом за время его жизни, передаются потомкам и продолжают тренироваться уже у них. Именно эти два фактора – стремление к совершенствованию и влияние среды – причина всего многообразия живых организмов на планете.
Метеорологические труды
Всеми покинутый
Возрождение ламаркизма
Отнюдь не баловень судьбы
На протяжении всей жизни судьба не баловала этого ученого. Отказавшись от денежной карьеры врача, сделав выбор в сторону науки, он обрек себя на бедность, но рассчитывал на почет. Жестоко посрамленный на приеме у Наполеона Бонапарта, когда он дрожащими руками предложил ему труд своей жизни, седой и слепой ученый расплакался у всех на виду. Осмеянный современниками, которые называли его выжившим из ума стариком, он все же был оценен потомками. Спустя сто лет с выхода его книги, в 1909 году, был открыт памятник ученому в Париже. В 1964 году Международным астрономическим союзом кратеру на Луне присвоено его имя. Вся биография Жана Батиста Ламарка, вклад в биологию демонстрируют нам непоколебимое упорство и стойкость в отстаивании своих достижений и заставляют уважать этого француза-натуралиста.
Жан-Батист Ламарк родом из небогатых французских дворян, в 24 года оставил военную карьеру и занялся ботаников. С 1778 состоит во Французской Академии наук. С 1781 по 1793 является ботаником Людовика XVI, работает в королевском Саду (Jardin du Roi), преподает зоологию в Музее натуральной истории в Париже.
В 1809 г. выходит его основная работа - эссе "Philosophie Zoologique" (Философия зоологии), в которой Ж-Б. Ламарк обосновал свои взгляды на эволюцию видов. Причинами изменений считал стремление всех живых организмов к прогрессу, развитию от простого к сложному (учение о градации), а также целесообразные изменения организмов, направленные на приспособление к внешним условиям. Изменения эти по Ж-Б. Ламарку, вызываются прямым влиянием внешней среды, упражнением и неупражнением органов и наследованием приобретенных при жизни признаков. Его по праву можно считать основоположником телеологической теории, согласно которой способность организмов приспособляться есть врожденное свойство жизни.
В 1815-1822 гг. завершает "Histoire naturelle des animaux sans vertиbres" (Естественная история беспозвоночных животных).
Глава 1. Краткий очерк истории экологии
Круг вопросов, очерченных Геккелем, интересовал любого пользователя природой, так как жизнь консумента-человека была невозможна без растений и животных. И потому даже до начала цивилизации человек не мог не интересоваться тем, в каких условиях обитают интересующие его ресурсные виды живых организмов.
XVIII–XIX вв. были временем появления тех ростков экологии, которые пышно расцвели в следующем столетии. В эти годы формируются представления об адаптациях (приспособлениях) организмов к условиям среды, зарождаются идеи популяционной экологии и представления о биогенном круговороте веществ (экосистемный подход). Зарождение экологии связано с рядом крупных исторических фигур, которые создали предпосылки для ее расцвета в ХХ в.
К. Линней (1707–1778). Великий натуралист, посвятивший свою жизнь идее создания системы знаний о разнообразии живых организмов. При описании видов Линней указывал их связь с условиями среды и сведения о распространении, то есть был одним из первых аутэкологов. В работах Линнея упоминаются растительные сообщества, которые позднее будут использоваться как маркеры границ экосистем.
Таким образом, в работах Ламарка мы видим истоки и аутэкологического (приспособление видов к условиям среды), и экосистемного (круговорот веществ) подходов[1].
Т. Мальтус (1766–1834). Экономист по основной специальности, Мальтус стал основателем популяционного подхода в экологии. Он сформулировал представление об экспоненциальном (т.е. с постоянно возрастающей скоростью) росте численности народонаселения. Хотя его работы имеют значение в первую очередь для социальной экологии (проблема перенаселения), тем не менее, они сыграли большую роль и для развития общей экологии. Последователем Мальтуса был Ч. Дарвин, который именно под влиянием его идеи о способности любого вида к экспоненциальному росту численности и поэтому неизбежности перенаселения сформулировал представления о борьбе за существование и естественном отборе[2].
Ч. Дарвин (1809–1882). Вклад этого выдающегося английского естествоиспытателя в историю экологии вряд ли нуждается в доказательстве. Опираясь на идеи Мальтуса, он создал учение об естественном отборе, который исключает перенаселение в природе за счет дифференцированного выживания и размножения особей и одновременно служит основным механизмом адаптации организмов к условиям среды. Дарвин объяснил отличие естественного отбора от искусственного отбора, который человек ведет исходя из полезности для себя растений и животных. В итоге искусственного отбора культурные растения и животные теряют свою приспособленность к жизни в естественных условиях, оказываются обреченными на сосуществование с человеком и, как правило, не могут вернуться в дикую природу.
Таким образом, в период предыстории экологии в XVIII –XIX вв. были заложены три основных подхода, которые получили развитие в ХХ в.:
– аутэкологический (Линней, Ламарк, Гумбольдт, Рулье, Дарвин, Геккель);
– популяционный (Мальтус, Дарвин);
– экосистемно-биосферный (Линней, Лавуазье, Ламарк, Гумбольдт, Геккель, Докучаев).
Контрольные вопросы
1. Какой вклад в экологию внес К. Линней?
2. Чем отличаются представления о круговороте веществ А. Лавуазье и К. Линнея?
3. В чем состоит значение работ Т. Мальтуса для экологии?
4. Расскажите о А. Гумбольдте как экологе.
5. Какой вклад в экологию внес Ч. Дарвин?
6. Назовите русских ученых, которые внесли вклад в развитие экологии?
В ХХ в. теоретический арсенал экологии быстро пополнялся, формировались экологический лексикон и система представлений об особенностях отношений организмов и условий среды на разных уровнях организации:
– популяции (более или менее ограниченной в пространстве совокупности особей одного вида с числом, достаточным для самоподдержания);
– сообщества (совокупности организмов разных видов одной или нескольких систематических групп в пределах одного местообитания);
– экосистемы (совокупности организмов и условий среды, включая и самую большую экосистему Земли – биосферу)[4].
Понятия, принципы и закономерности, родившиеся в этот период, составляют теоретический фундамент экологии и подробно обсуждаются в следующих главах учебника. Поэтому здесь мы ограничимся лишь их перечислением с указанием авторов и ссылок на соответствующие разделы учебника. При этом мы отойдем от хронологической последовательности появления элементов теоретической экологии, которая, учитывая сравнительно небольшую продолжительность периода, не имеет существенного значения.
1. Принципы индивидуальности экологии видов и непрерывного изменения (континуума) состава сообществ (и экосистем) вдоль градиентов среды. Независимо сформулированы россиянином Л.Г. Раменским (1884–1953) и американцем Г. Глисоном (1882–1975). В дальнейшем эти принципы были развиты американскими экологами Дж. Кертисом (1913–1961), Р. Уиттекером (1920–1981) и Р. Макинтошем (см. 3.2).
2. Понятие экосистемы как совокупности сосуществующих видов и условий среды их обитания. Предложено А. Тенсли (1871-1955) (см. 10.1).
5. Логистическая (S-образная) кривая роста численности популяции при ограниченных ресурсах со сменой трех фаз: медленного, быстрого и медленного роста. Описана Р. Перлем (1879–1940). В дальнейшем выяснилось, что эта кривая была открыта еще в 1838 г. бельгийским математиком П.Ф. Ферхюльстом (см. 7.3)
7. Математические модели конкуренции. Предложены также в.Вольтеррой и А. Лоткой, но подтверждены русским ученым Г.Ф. Гаузе (1910–1986) в экспериментах с инфузориями. Гаузе сформулировал принцип конкурентного исключения: не могут сосуществовать два вида, занимающих одну экологическую нишу (см. 8.2).
9. Концепция С-, S– и R-стратегий, отражающих отношения организмов к благоприятности условий среды и интенсивности нарушений. Предложена Л.Г. Раменским в 1935 г., свои ценобиотические типы он назвал виолентами, патиентами и эксплерентами. Спустя 40 лет, эти типы были переоткрыты Дж. Граймом и получили приведенные буквенные обозначения. (см. 5.2)
Контрольные вопросы
1. В чем заключается суть дедуктивно-гипотетического подхода в экологии?
2. Перечислите наиболее важные теоретические достижения экологии в первой половине ХХ в.
Принцип экологической индивидуальности видов и их независимого распределения по градиентам среды в соответствии с симметричной колоколовидной кривой оказался не соответствующим действительности. В ряде случаев кривые распределения были асимметричными и даже полимодальными, что свидетельствовало о зависимости распределений видов друг от друга.
Как оказалось, продуктивными и богатыми видами могут быть не только климаксовые, устойчивые, но и сообщества, которые меняются в направлении климакса. Конвергенция всего разнообразия экосистем природного района в одну климаксовую экосистему просто невозможна, в каждом природном районе есть несколько климаксовых экосистем. Сукцессии, ведущие к климаксу, оказались стохастическими, а не жестко детерминированными процессами, в ходе которых виды сменяют друг друга в четкой последовательности. В ходе сукцессии не обязательно происходит улучшение условий, повышение биологической продукции и видового разнообразия, возможно ухудшение условий среды и сооттветственно снижение биологической продукции и видового богатства.
Принцип конкурентного исключения, согласно которому в одной экологической нише не могут сосуществовать два вида, также оказался не универсальным. Во многих случаях при наличии сдерживающего фактора (нарушение, абиотический стресс, влияния конкурента и т.д.) виды могут не расходиться по разным нишам. Кроме того, несколько видов могут поочередно занимать одну и ту же нишу.
Далекой от реальности оказалась и модель формирования биоразнообразия на островах. Разные виды имеют разные шансы попасть на разные острова или быть вытесненными из их экосистем.
Стало очевидным, что разнообразие биологических объектов, как популяционного, так и экосистемного уровня, столь велико, что крайне сложно отыскать всеобщие законы, которые бы объясняли происходящие процессы, пространственные закономерности и позволяли прогнозировать их. Для сужения сферы их действия (определения областей экстраполяции) экологам потребовалось ввести понятия биологического пространства и биологического времени.
Первое измерение связано с размером особей и их подвижностью (не может быть одно пространство у тли, зайца и слона), второе – с продолжительностью жизненного цикла (он также различается у планктонной зеленой водоросли, ветвистоусого рачка, плотвы и сома).
Контрольные вопросы
Неоценимый вклад в развитие эволюционного учения внес Жан Батист Ламарк (1744 – 1829). К 50 годам Ламарк приобрел заслуженную славу одного из крупнейших ботаников Франции. В 1809 году он выпустил в свет трактат “Философия зоологии”, в котором изложил основные принципы эволюционной теории. За десять лет до смерти ученый совсем ослеп. Последние свои годы он провел в страшной бедности, а новые идеи диктовал своей дочери. К сожалению, гениальная идея о развитии организмов не нашла признания у современников. Истинные заслуги Ламарка перед наукой были оценены с большим опозданием. Только через 80 лет после смерти Жана Батиста Ламарка, в 1909 году, в Париже. Ему был воздвигнут памятник. На нем – барельеф с изображением слепого Ламарка с дочерью Корненилией. Под барельефом слова Корнели: “Потомство будет восхищаться вами, оно отомстит за вас, отец! ” так необычно и трагически сложилась судьба ученого-эволюциониста Жана Батиста Ламарка.
К основным заслугам Ламарка перед биологической наукой относятся следующие.
Он впервые вел термин “биология”, который впоследствии использовался повсеместно.
Развил идею эволюции органического мира и пытался ее доказать.
Совершенствовал уже существовавшую в то время классификацию животных.
Пытался определить основные причины эволюционного процесса.
Высказывал идею о развитии и происхождении человека от обезьяноподобных предков.
Многие идеи Ламарка носили ярко выраженный эволюционный характер. При этом он допускал, что природа создана творцом, однако все ее дальнейшее развитие, по мнению
Ламарка, осуществляется под действием естественных закономерностей.
Основные эволюционные взгляды Ламарка можно выразить следующим образом.
1. Понятие “биологический вид” – это чистая условность. Видов не существует – есть только непрерывный процесс исторического развития.
2. Процесс исторических изменений осуществляется последовательно от простого к сложному в соответствии с “принципом градации”. В этой связи Ламарк выделяет 6 ступеней градации, соответствующих разным уровням организации живых существ. На нижней ступени находятся инфузории, на верхней – млекопитающие и птицы.
3. Основная причина градации – внутреннее стремление к самосовершенствованию, присущее всем живым организмам.
4. Виды изменяются под прямым влиянием условий внешней среды, приспосабливаясь к этим условиям.
5. Необходимость приспособиться к условиям среды требует от живых существ “упражнять” свои органы, в результате чего органы и части организма становятся более развитыми, мощными, увеличиваются в размерах. Не работающие органы, лишенные постоянной нагрузки, уменьшаются в размерах и впоследствии могут совсем исчезнуть. Именно в результате “упражнения”, по мнению Ламарка, сформировались рога у оленя, длинная шея у жирафа, плавательная перепонка между пальцами у уток.
6. Поскольку новые признаки возникают под влиянием внешней среды, они всегда приспособительны и полезны для особи.
7. Изменения могут возникнуть в течение жизни одного поколения и передаваться по наследству.
8. Весьма вероятно происхождение человека от обезьяноподобных предков”.
Читайте также: