Издавна мыслителей поражало многообразие форм организмов, удивительная целесообразность в их строении и поведении, соответствие их среде обитания и прогрессивное развитие от простого к сложному. Толкование этих явлений отражало взгляды и убеждения ученых в разные периоды истории и соответствовало используемым методам научного познания. На позициях признания материального начала живой природы стояли материалисты. Идеалисты же видели причину развития вне материального тела или явления
ЭВОЛЮЦИЯ (от латинского evolutio - развертывание), в широком смысле - процесс постепенного прогрессивного развития чего-либо; процессы изменения (преимущественно необратимые) в природе и обществе.
В узком смысле в понятие "эволюция" включают лишь постепенные изменения в отличие от революции.
Термин «эволюция» (от лат. evolutio — развертывание) впервые был использован в биологии в 1762 г. швейцарским натуралистом Шарлем Бонне (1720—1793).
Из этого определения следует, что биологическая эволюция — это процесс приспособительного исторического развития живых организмов на всех уровнях организации живого.
Развитие эволюционных представлений в додарвиновский период
Издавна мыслителей поражало многообразие форм организмов, удивительная целесообразность в их строении и поведении, соответствие их среде обитания и прогрессивное развитие от простого к сложному. Толкование этих явлений отражало взгляды и убеждения ученых в разные периоды истории и соответствовало используемым методам научного познания. На позициях признания материального начала живой природы стояли материалисты. Идеалисты же видели причину развития вне материального тела или явления.
Идея развития живой природы прослеживается уже в работах древних материалистов Индии, Китая, Египта, Греции, Мессопотамии. Еще в начале первого тысячелетия до н. э. в Индии существовали философские школы, которые отстаивали идеи развития материального мира из «проматерии». В Китае в конце первого тысячелетия до н. э. выдвигались представления о возможности превращения одних живых существ в другие. В странах Средиземноморья представление о живой природе как о развивающейся системе возникло еще в античные времена. Так, греческий философ Гераклит Эфесский, живший в 6 в. до н. э., считал, что все живые существа, в том числе и человек, развивались естественным путем из первичной материи. Его известные изречения «Все течет, все изменяется», «В одну реку дважды войти нельзя» предполагают признание изменения живой природы.
Некоторые натурфилософы (Левкипп, Демокрит) пытались объяснить идею единства природы и ее движения атомистической теорией. Согласно этой теории мир состоит из неделимых частиц — атомов, движущихся в пустоте. Рождение любой вещи — это соединение атомов, а смерть — их разъединение.
Аристотель (384—322 до н. э.) рассматривал развитие природы с идеалистических позиций. Он считал, что материя пассивна, а ее стремление к движению обусловливает форма — особое нематериальное начало, и допускал существование божественного «первого двигателя». Важную роль в развитии революционной идеи сыграла работа Аристотеля «Лестница природы», в которой он расположил живых существ в определенном порядке. Его классификация живых организмов явилась прообразом «лестницы существ» натуралистов 17—18 вв.
Таким образом, философы древности выдвигали две важнейшие идеи: единства и развития живой природы.
Впоследствии с установлением господства христианской церкви в Европе представления античных мыслителей были отвергнуты. Начался метафизический период развития естествознания, когда главным было утверждение абсолютной неизменности природы и изначальной целесообразности.
К началу 18 в. накопилось много сведений о растениях и животных. Это было связано с колонизацией и освоением заморских территорий, расширением торговли. Время продиктовало необходимость классификации имеющегося материала и создания науки систематики. Английский ботаник Джон Рей (1627—1705) ввел в научное употребление единицу систематики — вид.
Шведский натуралист Карл Линней (1707—1778) в работе «Система природы» (1753) создал классификацию растений и животных, объединив их в группы разного ранга. Низшим рангом был вид.
Несмотря на точное и подробное описание живых форм, классификация К. Линнея была искусственной, так как основывалась на небольшом числе произвольно взятых признаков (число тычинок в цветке, форма клюва птицы или строение кровеносной системы) и не отражала исторического родства между группами организмов.
Тем не менее она подготовила почву для разработки естественной системы. Известный русский физиолог К. А. Тимирязев высоко оценил работу К. Линнея: «Венцом и, вероятно, последним словом подобной классификации была и до сих пор непревзойденная в своей изящной простоте система растительного царства, предложенная Линнеем».
К. Линней был сыном своего времени, т.е. представлял природу как нечто застывшее, не изменяющееся во времени. По Линнею, видов существует столько, сколько их было создано во время «творения мира», и они неизменны.
Сторонником креационизма был французский зоолог Жорж Кювье (1769—1832) — величайший авторитет того времени в области палеонтологии и сравнительной анатомии. Он отстаивал сходство ископаемых и ныне живущих животных, наличие четырех изначально неизменных типов организации животных, идею постоянства видов. Для объяснения смены фаун во времени Ж. Кювье развил представление о катастрофах на поверхности Земли в прошлом, уничтожавших живые существа. После каждой из катастроф происходило повторное заселение этих территорий уже ранее созданными животными, пришедшими из других мест.
Идея изменяемости природы прослеживается в трудах натуралистов и философов (17—18 вв.). Немецкий ученый Г.В. Лейбниц (1648—1716) провозгласил принцип градации и предсказал существование переходных форм между растениями и животными. Этот принцип был развит Ш. Бонне в представлении об иерархическом расположении тел природы, от минералов до человека, — «лестнице существ». Появились сомнения в неизменности видов. Особенно доказательными были работы французских материалистов 18 в. (П. Гольбаха, Д. Дидро и др.), в трудах которых высказывалась мысль о развитии природы на основе естественных законов.
Д. Дидро, например, представлял, что когда-то существовало некое «первожи-вотное» — прототип всех животных. Природа в разных видах лишь видоизменила этот прототип путем уменьшения, увеличения, умножения, уничтожения или трансформирования тех или иных органов. Таким путем возникло все многообразие живых существ.
Приверженцами трансформизма были русские материалисты М.В. Ломоносов (1711 —1765), А.Н. Радищев (1749—1802), К.Ф. Вульф (1735—1794), французские ученые Э.Ж. Сент-Илер (1772—1844), Ж. Бюффон (1707—1788), Ж.Б. Ламарк (1744—1829).
Особый вклад в развитие эволюционных представлений внес французский ботаник и зоолог Ж.Б. Ламарк, который в 1809 г. издал свой труд «Философия зоологии». В нем он последовательно и полно высказал воззрение, которое по праву оценивают как первое эволюционное учение. По Ламарку, жизнь возникает путем самозарождения простейших живых тел из веществ неживой природы. Дальнейшее развитие идет в направлении прогрессивного усложнения организмов, т.е. путем эволюции.
Ламарк выделил два независимых пути эволюции:
Ж.Б. Ламарк — создатель естественной системы животного мира, в основе которой лежит принцип родства между организмами. Исследовав строение нервной, кровеносной, дыхательной и других систем, он разместил 14 классов животных на б ступенях в порядке их усложнения — от инфузории и полипов до птиц и млекопитающих. Причины градации Ламарк объяснял неправильно. По его мнению, усложнение организации происходит под действием внутренне присущего всем живым существами стремления к совершенствованию, заложенного при сотворении мира.
Изменение организмов под воздействием окружающей среды Ламарк объяснял с помощью двух законов:
Организм, согласно Ламарку, изменяется в полезную для себя сторону: у жирафа вытянулась шея благодаря упражнениям, чтобы он смог достать листву деревьев , у змеи исчезли конечности для удобства передвижения по песку. Кроме того, Ламарк полагал, что приобретенная полезная изменчивость обязательно передается по наследству.
Главная заслуга Ламарка состоит в том, что он создал цельное учение об эволюции органического мира. Он первым обратил внимание на связь организмов со средой, которую рассматривал как причину изменения видов.
Недостатки учения Ламарка можно свести к следующим пунктам:
Биологическая эволюция — это процесс приспособительного исторического развития живых организмов на всех уровнях их организации.
Представления об изменении органического мира во времени складывались еще у мыслителей античности. В дальнейшем факты, накопленные в естествознании в разные периоды времени, получали разное толкование. Господствующей точкой зрения долгое время было представление о сотворении видов живых организмов Творцом и их постоянстве (креационизм). В недрах креационизма возникло новое направление — трансформизм — идея преобразования (трансформации) органических форм.
1. Что такое биологическая эволюция ? 2. Какие идеи о развитии природы выдвигали мыслители древности ? 3. Чем характеризовался метафизический период развития естествознания ? 4. С чем связано появление систематики как науки ? 5. Что такое креационизм , трансформизм ? 6. Чем отличается искусственная систематика от естественной ? 7. Какова роль Ламарка в развитии представлений об эволюции живой природы ? 8. Как можно объяснить появление перепонок на ногах у водоплавающих птиц с позиций эволюционного учения Ламарка ?
Прежде чем рассмотреть основные положения эволюционной теории Ч. Дарвина, остановимся на предпосылках ее создания. Почему именно в Англии смог появиться ученый, который обобщил существующий материал, осмыслил его и создал логическую теорию эволюции органического мира?
Общественно-экономическая обстановка в Англии в середине 19 в. оказалась весьма благоприятной для развития эволюционной теории.
Путешествие Дарвина на корабле "Бигль"
Таким образом, в первой половине 19 в. в Англии широкое распространение получили идеи свободной конкуренции, перенаселения, естественной гибели неудачливых конкурентов. Вероятно, эти идеи и натолкнули Ч. Дарвина на существование в природе подобных аналогий и подготовили почву для объяснения эволюции органического мира.
По мере развития различных отраслей естествознания накапливались факты, не совместимые с представлениями о неизменности природы.
Астрономия
|
Немецкий философ Э. Кант (1724—1804) отверг миф о первом толчке и пришел к заключению, что Земля и вся Солнечная система — это нечто, возникшее во времени и постоянно изменяющееся. |
---|---|
Геология | Английский естествоиспытатель Ч. Лайель (1797—1875) обосновал идею об изменяемости поверхности Земли под влиянием климата, воды, вулканических сил и других факторов. Он высказал мысль о постепенном изменении органического мира. Сочинение Ч. Лайеля «Основы геологии» повлияло на формирование научного мировоззрения Ч. Дарвина, подсказав ему идею эволюции органической природы. |
Химия |
В химии были получены результаты, подтверждающие единство живой и неживой природы. Шведский ученый И. Берцелиус (1779—1845), изучая химический состав разных частей организма и некоторых органических продуктов (молока, крови, костей и т.д.), пришел к выводу, что живое вещество состоит из тех же химических элементов, которые встречаются в неживой природе. Немецкий химик Ф. Вёлер (1800—1882) впервые синтезировал в лаборатории химическим путем мочевину из неорганического вещества, показав, таким образом, что образование органических веществ возможно без участия некой «жизненной силы», которой приверженцы витализма наделяли все живые организмы. |
Физика | Следующий удар по витализму был нанесен в 40-х годах 19 в., когда был открыт закон превращения энергии. Оказалось, что разные виды энергии (тепловая, механическая, электромагнитная), существующие в природе, являются особыми формами одной и той же энергии движения. В природе происходит превращение одной формы энергии в другую. |
Биология |
Выяснилось, что закон превращения энергии применим к живым организмам. Эта точка зрения нашла подтверждение в трудах русского ученого К.А. Тимирязева (1843—1920) при изучении процесса фотосинтеза у зеленых растений. В 19 в. энергично накапливается фактический материал во всех областях биологии. Появляются новые отрасли биологической науки: сравнительная анатомия, эмбриология, биогеография, палеонтология. Возникают вопросы, которые нельзя разрешить с позиции креационизма. К таким вопросам относятся:
|
Возникновение и решение этих вопросов укрепило идею единства органического мира, подготовило почву для создания учения об историческом развитии природы. Таким образом, идея естественной эволюции уже витала в воздухе к тому времени, когда Ч. Дарвин взялся за эту проблему.
Достигнутые к середине 19 в. успехи в разных областях естествознания, а также общественно-исторические условия создали возможность для выдвижения идей конкуренции и отбора и явились теми предпосылками, которые подготовили почву для формирования научной теории биологической эволюции.
1. Какая общественно - экономическая обстановка сложилась в Англии к середине 19 в .? Как это отразилось на развитии науки ? 2. Какие факты , собранные Ч . Дарвином , поколебали его веру в неизменность видов ? 3. Каковы научные предпосылки формирования эволюционных взглядов Ч . Дарвина ?
4. Чарльз Дарвин и основные положения его теории
Признаки |
Эволюционное учение Ч. Дарвина |
СТЭ с дополнениями |
Единица эволюции | Вид | Популяция |
Эволюционный материал | Наследственность, изменчивость | Мутационная и комбинативная изменчивость |
Факторы эволюции | Борьба за существование | Мутационный процесс, популяционные волны, дрейф генов, изоляция |
Движущие факторы | Естественный отбор – следствие борьбы за существование | Естественный отбор – следствие борьбы за существование, основан на накоплении случайных и мелких мутаций; в изолированных популяциях – дрейф генов |
Формы естественного отбора | Движущий и половой как его разновидность | Движущий, стабилизирующий, дизруптивный |
Смысл термина «естественный отбор» | Выживание наиболее приспособленных и гибель менее приспособленных форм | Избирательное воспроизводство различных генотипов |
Характер эволюции | Дивергентный, постепенный | Дивергентный, постепенный, внезапный: путем хромосомных перестроек, полиплоидизации, гибридизации |
Результат эволюции | Повышение приспособленности к условиям среды, постепенное усложнение и повышение организации живых существ, увеличение многообразия видов |
9-11 классы. Общая биология → Урок онлайн. Эволюция биосферы
9-11 классы. Общая биология → Урок онлайн. Макроэволюция, ее доказательства
9-11 классы. Общая биология → Урок онлайн. Видообразование
9-11 классы. Общая биология → Урок онлайн. Главные направления эволюции
9-11 классы. Общая биология → Урок онлайн. Вид. Критерии вида