Вопрос поКСЕ 10

биологическая эволюция дарвина

Идея постепенного и непрерывного изменения всех видов растений и животных высказывалась многими учеными задолго до Дарвина. Поэтому само понятие эволюции - процесс длительных, постепенных, медленных изменений, которые, в конечном итоге, приводят к коренным, качественным изменениям — возникновению новых организмов, структур, форм и видов, проникло в науку еще в конце XVIII в.

Однако именно Дарвин выдвинул совершенно новую гипотезу в отношении живой природы, обобщив отдельные эволюционные идеи в одну, так называемуютеорию эволюции, получившую широчайшее распространение в мире.

Во время кругосветного путешествия Ч. Дарвин собрал богатейший материал, свидетельствовавший об изменчивости видов растений и животных. Особенно поразительной находкой был огромный скелет ископаемого ленивца, обнаруженный в Южной Америке. Сравнение с современными, небольшими по размерам ленивцами, натолкнуло Дарвина на мысль об эволюции видов.

Богатейший эмпирический материал, накопленный к тому времени в географии, археологии, палеонтологии, физиологии, систематике и т.п., позволил Дарвину сделать вывод о длительной эволюции живой природы. Свою концепцию Дарвин изложил в работе «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859 г.). Книга Ч. Дарвина имела феноменальный успех, ее первый тираж (1250 экз.) был продан уже в первый день. В книге речь шла об объяснении возникновения живых существ без апелляции к идее Бога.

При этом следует отметить, что, несмотря на огромную популярность у читающей публики, идея постепенного появления в живой природе новых видов для научного сообщества того времени оказалась столь необычной, что была принята не сразу.

Дарвин предположил, что в популяциях животных существует конкуренция, благодаря которой выживают только те особи, которые обладают выгодными в данных конкретных условиях свойствами, позволяющими оставить потомство. Основу эволюционной теории Дарвина составляют три принципа: а) наследственности и изменчивости; б) борьбы за существование; в) естественного отбора. Изменчивость является неотъемлемым свойством всего живого. Несмотря на похожесть живых организмов одного вида, внутри популяции невозможно обнаружить две совершенно одинаковые особи. Эта вариантность признаков и свойств создает преимущество одних организмов перед другими.

В обычных условиях различие свойств остается незаметным и не оказывает существенного влияния на развитие организмов, однако при изменении условий, особенно в неблагоприятную сторону, даже малейшее различие может дать одним организмам значительное преимущество перед другими. Только особи с соответствующими условиям свойствами оказываются способными выжить и оставить потомство. Дарвин различает неопределенную и определенную изменчивость.

Определенная изменчивость, или адаптивная модификация, — способность особей одного вида одинаковым образом реагировать на изменения окружающей среды. Подобные групповые изменения не передаются по наследству, поэтому не могут поставлять материал для эволюции.

Неопределенная изменчивость, или мутация, — индивидуальные изменения в организме, передаваемые по наследству. Мутации не связаны напрямую с изменениями условий окружающей среды, однако именно неопределенная изменчивость играет важнейшую роль в эволюционном процессе. Случайно появившиеся позитивные изменения передаются по наследству. В итоге выживает и достигает зрелости лишь небольшая часть потомства, обладающая полезными наследственным и свойствами.

Между живыми существами, как считает Дарвин, разворачивается борьба за существование. Конкретизируя это понятие, Дарвин указывал, что внутри вида рождается больше особей, чем доживает до взрослого состояния.

Естественный отбор — ведущий фактор эволюции, объясняющий механизм образования новых видов. Именно этот отбор выступает движущей силой эволюции. Механизм отбора приводит к избирательному уничтожению тех особей, которые менее приспособлены к условиям окружающей среды.

Имелось противоречие между моделью эволюции Больцмана для неупорядоченных, но стремящихся к равновесию изолированных систем неживой природы и эволюцией Дарвина для высокоупорядоченных структур живого организма. В общем смысле под эволюцией понимается процесс длительных, постепенных, в основном медленных изменений, но которые в конце концов создают качественно новые изменения, приводящие к образованию уже других структур, форм, организмов и их видов.

В 1859 г. английский естествоиспытатель Ч. Дарвин (1809— 1882) и английский натуралист А. Уоллес (1823—1913) представили в лондонское Линнеевское общество совместный доклад о механизме, обеспечивающем направленность эволюции. В докладе была высказана главная идея этого механизма — естественный отбор, согласно которому живые организмы могут самосовершенствоваться, эволюционировать в сторону все большей приспособленности к среде обитания и таким образом виды живых организмов могут изменяться. На большом фактическом материале ими было показано, что в целом развитие организмов в историческом плане идет от простых одноклеточных до многоклеточных млекопитающих, т.е. по восходящей линии — от простого к сложному, упорядоченному.

Более того, Ч. Дарвина и А. Уоллеса можно считать в известном смысле предтечами биологической синергетики, поскольку из этих идей вытекало, что порядок и целесообразность могут спонтанно возникать из беспорядка. Механизмом такой эволюции является естественный отбор, а материалом для отбора — наследственная изменчивость. Отметим, что заслугой Дарвина является не сама идея эволюции, этим вопросом занимались и Аристотель, шведский натуралист К. Линней (1707—1778), французский биолог Ж. Ламарк (1774—1829), и другие ученые, а то, что он первым увидел в природе принцип естественного отбора.

Заметим, однако, что к идее естественного отбора практически одновременно с Ч. Дарвином, пришел и малоизвестный натуралист (ставший впоследствии основателем зоогеографии) А. Уоллес, который использовал в своих предположениях работу английского экономиста Мальтуса (1776—1834) «Опыт о законе населения». Свои результаты в виде небольшой брошюры в 20 страниц он и отослал Дарвину в 1858 г., результатом чего явился их совместный доклад. Однако когда в 1859 г. появилась книга «Происхождение видов путем естественного отбора», то автором ее был только Ч. Дарвин [72]. И мы теперь связываем эту теорию именно с Ч. Дарвином. Книга вышла 24 ноября 1859 г., и все 1250 экземпляров были распроданы в первый же день. Как говорили современники Дарвина, по своему воздействию на человеческое мышление она уступала только Библии.

Физическая эволюция Больцмана для изолированных систем в рамках равновесной термодинамики, как мы уже знаем, вела именно к установлению равновесия, к равновесному распределению хаотических состояний. Может быть, поэтому классическая физика не интересовалась развитием систем. Классические физические представления, в том числе и квантовая механика, могли объяснить, как устроена природа на атомно—молекулярном уровне, но не отвечали на вопросы, каким образом она получилась именно такой и как правильно определить, в каком направлении должно развиваться живое. Таким образом, согласно

Ч.Дарвину, имеется высокая упорядоченность живой материи и имеется полная разупорядоченность, в конечном итоге, в неживой природе по физической модели Больцмана.

В природе, в том числе и живой, присутствуют одновременно процессы, приводящие и к хаосу, и к порядку, более того, их взаимодействие происходит гармонично, что позволяет использовать принципы и идеи синергетики к эволюции и снимает кажущееся противоречие между моделями развития Больцмана и Дарвина в синтетической теории эволюции. Второй закон термодинамики в современном представлении отражает необратимость всех реальных процессов в живой и неживой природе и тем самым может являться всеобщим законом развития материи.

Физический же смысл эволюции состоит во все большем удалении живого от равновесия, от состояния той первичной среды, в которой оно возникло. При этом необходимым элементом эволюции является хаотичность системы, которая подтверждается вероятностью поведения природных систем. Условия возникновения хаотичности в эволюции существуют для абсолютного большинства физических, химических, биологических структур. Заметим также, что биоэнергетическая направленность эволюции определяет повышение в целом энергии жизнедеятельности живого, перераспределение которой в организме происходит в соответствии с законами неравновесной термодинамики и увеличивает преимущество организма в борьбе за существование и приспособление к окружающей среде.





Внимание, только СЕГОДНЯ!

Предыдущий:

Следующий: