Основні положення еволюційного вчення Ч. Дарвіна. Матеріал для учнів 11 класу.

  

Чарльз Дарвін і його теорія еволюціі

Життя і праці Ч. Дарвіна. Чарльз Дарвін народився 12 лютого 1809 р. у сім'ї лікаря. Під час навчання в університетах Единбурга і Кембриджа Дарвін отримав глибокі знання в області зоології, ботаніки та геології, навички і смак до польовим дослідженням. Велику роль у формуванні його наукового світогляду зіграла книга видатного англійського геолога Чарльза Лайєля «Принципи геології». Лайель стверджував, що сучасний вигляд Землі складався поступово під впливом тих же природних сил, що діють і в даний час. Дарвін був знайомий з еволюційними ідеями Еразма Дарвіна, Ламарка і інших ранніх еволюціоністів, але вони не здавалися йому переконливими.  Вирішальним поворотом в його долі стало кругосвітню подорож на кораблі «Бігль» (1832-1837). За словами самого Дарвіна, в ході цієї подорожі на нього справили найбільше враження: «1) відкриття гігантських викопних тварин, які були покриті панциром, подібним з панциром сучасних броненосців, 2) обставина, що в міру просування по материку Південної Америки близькоспоріднені види тварин заміщають одні інших, 3) той факт, що близькоспоріднені види різних островів архіпелагу Галапагосського незначно відрізняються один від одного. Було очевидно, що такого роду факти, так само як і багато інших, можна було пояснити тільки на підставі припущення, що види поступово змінювалися, і проблема ця стала переслідувати мене ». Після повернення з плавання Дарвін починає обдумувати проблему походження видів. Він розглядає різні ідеї, в тому числі ідею Ламарка, і відкидає їх, так як жодна з них не дає пояснення фактам разючою пристосованості тварин і рослин до умов їх проживання. Те, що раннім еволюціоністам здавалося спочатку заданим і не вимагає пояснень, представляється для Дарвіна найважливішим питанням. Він збирає дані про мінливість тварин і рослин у природі та в умовах одомашнення. Через багато років, згадуючи, як виникла його теорія, Дарвін напише: «Незабаром я зрозумів, що наріжним каменем успіхів людини у створенні корисних рас тварин і рослин був відбір. Однак протягом деякого часу для мене залишалося таємницею, яким чином відбір міг бути застосований до організмів, що живуть у природних умовах ». Якраз у той час в Англії бурхливо обговорювалися ідеї англійського вченого Т. Мальтуса про зростання чисельності популяцій в геометричній прогресії. «У жовтні 1838 я прочитав книгу Мальтуса« Про народонаселення », - продовжує Дарвін, - і так як, завдяки тривалим спостереженнями над способом життя тварин і рослин, я був добре підготовлений до того, щоб оцінити значення повсюдно відбувається боротьби за існування, мене відразу вразила думка, що за таких умов сприятливі зміни повинні мати тенденцію зберігатися, а несприятливі - знищуватися. Результатом цього і має бути утворення нових видів ». Алфред Рассел Уоллес (1823 - 1913) створив одночасно з Ч. Дарвіном теорію природного відбору. Один із засновників зоогеографії. Отже, ідея про походження видів шляхом природного відбору виникла у Дарвіна в 1838 р. Протягом 20 років він працював над нею. У 1856 за порадою Лайеля він почав готувати свою роботу до публікації. У 1858 р. молодий англійський учений Альфред Уоллес надіслав Дарвіну рукопис своєї статті «Про тенденції різновидів до необмеженого відхиленню від первісного типу». Ця стаття містила виклад ідеї походження видів шляхом природного відбору. Дарвін був готовий відмовитися від публікації своєї праці, проте його друзі геолог Ч. Лайель і ботанік Г. Гукер, які давно знали про ідею Дарвіна і знайомилися з попередніми начерками його книги, переконали вченого, що обидві роботи мають бути опубліковані одночасно. Книга Дарвіна «Походження видів шляхом природного відбору, або збереження сприятливих рас у боротьбі за життя» вийшла в 1859 р., і її успіх перевершив всі очікування. Його ідея еволюції зустріла пристрасну підтримку одних вчених і жорстку критику інших. Цей та наступні праці Дарвіна «Зміни тварин і рослин при одомашнення», «Походження людини і статевий відбір», «Вираження емоцій у людини і тварин» негайно після виходу перекладалися багатьма мовами. Примітно, що російський переклад книги Дарвіна «Зміни тварин і рослин при одомашнення» було опубліковано раніше, ніж її оригінальний текст. Видатний російський палеонтолог В. О. Ковалевський перекладав цю книгу з видавничих гранок, наданих йому Дарвіном, і публікував її окремими випусками. Основні принципи еволюційної теорії Ч. Дарвіна. Сутність дарвінівської концепції еволюції зводиться до ряду логічних, перевіряються в експерименті і підтверджених величезною кількістю фактичних даних положень: 1. У межах кожного виду живих організмів існує величезний розмах індивідуальної спадкової мінливості за морфологічними, фізіологічними, поведінковим і будь-яким іншим ознаками. Ця мінливість може мати безперервний, кількісний, або переривчастий якісний характер, але вона існує завжди. 2. Всі живі організми розмножуються в геометричній прогресії. 3. Життєві ресурси для будь-якого виду живих організмів обмежені, і тому повинна виникати боротьба за існування або між особинами одного виду, або між особинами різних видів, або з природними умовами. У поняття «боротьба за існування» Дарвін включив не тільки власне боротьбу особини за життя, а й боротьбу за успіх у розмноженні. 4. В умовах боротьби за існування виживають і дають потомство найбільш пристосовані особини, що мають ті відхилення, які випадково опинилися адаптивними до даних умов середовища. Це принципово важливий момент в аргументації Дарвіна. Відхилення виникають не направлено - у відповідь на дію середовища, а випадково. Мало хто з них виявляються корисними в конкретних умовах. Нащадки вижила особини, які успадковують корисне відхилення, яке дало змогу вижити їх предку, виявляються більш пристосованими до даного середовища, ніж інші представники популяції. 5. Виживання і переважне розмноження пристосованих особин Дарвін назвав природним відбором. 6. Природний відбір окремих ізольованих різновидів в різних умовах існування поступово веде до дивергенції (розбіжності) ознак цих різновидів і, в кінцевому рахунку, до видоутворення. На цих постулатах, бездоганних з точки зору логіки і підкріплених величезною кількістю фактів, була створена сучасна теорія еволюції. Головна заслуга Дарвіна в тому, що він встановив механізм еволюції, що пояснює як різноманіття живих істот, так і їх дивну доцільність, пристосованість до умов існування. Цей механізм - поступовий природний відбір випадкових ненапрямлених спадкових змін. Формування синтетичної теорії еволюції. Проблема успадкування змін була ключовою для долі дарвінівської теорії. У часи Дарвіна панували уявлення про злитої спадковості. Спадковість пояснювалася злиттям "кровей" предкової форм. «Крові» батьків змішуються, даючи потомство з проміжними ознаками. Саме з цієї позиції виступав проти теорії Дарвіна математик Ф. Дженкин. Він вважав, що накопичення сприятливих ухилень неможливий, так як при схрещуванні вони розчиняються, розбавляються, стають пренебрежимо малими і, нарешті, зникають зовсім. Дарвін, який знайшов відповіді на більшість заперечень проти своєї теорії, висунутих його сучасниками, цим запереченням був поставлений в глухий кут. Вихід з цього глухого кута давала теорія корпускулярної, дискретної спадковості, створена Грегором Менделем (1822-1884). Спадковість дискретна. Кожен батько передає своєму нащадкові однакову кількість генів. Гени можуть пригнічувати або модифікувати прояви інших генів, але не здатні змінювати інформацію, записану в них. Інакше кажучи, гени не змінюються при злитті з іншими генами і передаються наступному поколінню в тій же формі, в якій вони отримані від попереднього. У разі неповного домінування ми дійсно спостерігаємо у нащадків першого покоління проміжне прояв ознак батьків. Але в другому і наступних поколіннях батьківські ознаки можуть знову проявитися в незмінному вигляді (згадайте § VI-3). У 1920-х роках був здійснений синтез дарвінізму і генетики. Вирішальну роль у здійсненні цього синтезу зіграв видатний вітчизняний генетик С.С. Ч е т в е р і до про в. На підставі своїх робіт з аналізу природних популяцій він прийшов до розуміння механізмів накопичення і підтримки індивідуальної мінливості. Одночасно з С. С. Четверикова до синтезу ідей корпускулярної генетики з класичним дарвінізмом прийшли Р. Ф і ш е р, Дж. Х о л д е й н і С. Р а ї т. Великий внесок у формування сучасної синтетичної теорії еволюції внесли зоолог Е. М а й р і палеонтолог Дж. С і м п с о н. Теорія природного відбору була розвинена в працях видатного вітчизняного вченого І. І. Ш м а л ь г а у з е н а. Основи екології, біогеографії, філогенезу і етології (науки про поведінку тварин), закладені в працях Дарвіна, розвинулися в самостійні науки і, у свою чергу, внесли найважливіший внесок у формування сучасних уявлень про шляхи, механізми і закономірності еволюції. Найважливіші успіхи еволюційної біології в останні роки були досягнуті, завдяки активному застосуванню в еволюційних дослідженнях ідей і методів молекулярної генетики та біології розвитку.