Палеонтологические исследования Ж. Кювье

Немаловажное значение имели также палеонтологические исследования останков древних животных. Занимаясь изучением позвоночных животных, французский ученый Жорж Кювье (1769 – 1832) обратил внимание на то, что различные органы, составляющие целостный организм, определенным образом соответствуют друг другу по своему строению. Он писал: «Всякое организованное существо образует целое, единую замкнутую систему, части которой соответствуют друг другу и содействуют, путем взаимного влияния, одной конечной цели. Ни одна из этих частей не может измениться без того, чтобы не изменились другие, и следовательно, каждая из них, взятая отдельно, указывает и определяет все другие». Например, если у животного имеются копыта, то и остальные органы должны отражать его травоядный образ жизни: соответствующее строение зубов, многокамерный желудок и т.д. Такое соотношение органов Кювье назвал принципом корреляций.

Принцип корреляций. Различные органы, составляющие целостный организм, определенным образом соответствуют друг другу по своему строению.

Это позволило ему по отдельным найденным костям воспроизводить приблизительный облик вымерших животных. Полученные им и другими учеными данные неопровержимо доказывали смену видов животных на Земле.

Эволюционное учение Чарльза Дарвина

Поворотным моментом в становлении теории эволюции стала книга великого английского ученого Чарльза Роберта Дарвина (1809 – 1882) «Происхождение видов путем естественного отбора», изданная в 1859 г.

Экспериментальный материал для этой книги был собран Дарвином во время пятилетнего путешествия на военном корабле «Бигль», в которое он отправился в возрасте 22 лет в качестве натуралиста. Целью экспедиции было проведение топографических работ. Ее маршрут охватывал восточное побережье Южной Америки, Таити, Новую Зеландию и Южную Африку.

Прежде всего, Дарвина интересовали палеонтологические исследования. В частности, он нашел останки вымерших ленивцев, зубы ископаемой лошади и т.д. Эти находки лишний раз подтверждали видовое изменение животных.

Кроме того, будучи на Галапагосских островах (16 островов позднего вулканического происхождения вблизи берегов Южной Америки), Дарвин обратил внимание на определенное сходство некоторых растений и животных (в частности, вьюрков и черепах) с соответствующими видами, проживающими на материке. Он сделал вывод, что организмы попали на острова с материка и, приспосабливаясь к новым условиям обитания, несколько видоизменились. Позже подобные явления он наблюдал и на других островах.

После возвращения в Англию Дарвин обратился к сельскохозяйственной практике выведения новых пород домашних животных и сортов культурных растений. Для получения нужного признака (например, густая шерсть у овец или повышенный удой молока от коровы) для скрещивания отбирались особи, у которых эти признаки были выражены наиболее ярко. Среди потомства затем вновь отбирались лучшие и через несколько поколений формировалась новая порода с нужными свойствами. Это привело Дарвина к концепции искусственного отбора.

Дальнейшей задачей для Дарвина стал поиск механизмов отбора, действующих в естественной природной среде. Большую роль в этом сыграла работа английского священника Томаса Мальтуса (1766 – 1834) «Трактат о народонаселении», вышедшая в 1778 г. В этом трактате Мальтус обосновывает, что способность людей воспроизводиться неизбежно привела бы к перенаселению планеты, если бы не действовали ограничения, такие как войны, голод и другие социальные факторы.

Познакомившись с этой работой, Дарвин пришел к мысли, что среди животных тоже должны действовать механизмы, ограничивающие их численность, поскольку репродуктивный потенциал каждой особи во много раз превышает действительное число ее взрослых потомков, и в среднем количество особей одного вида, населяющих одну территорию, остается постоянным. Например, каждая лягушка в пруду за свою жизнь, длящуюся в среднем 2 года, дает около 10 тысяч икринок, однако, тем не менее, количество лягушек продолжает оставаться примерно одинаковым. Бóльшая часть потомства, согласно теории Дарвина, гибнет из-за ограниченности пищевых ресурсов, нападения врагов, изменений условий обитания.

Таким образом, Дарвин предложил идею о борьбе организмов за свое существование. Он отмечал, что эта борьба может принимать самые различные формы: внутривидовая, когда конкуренция за пищу и место обитания происходит между особями одного вида, межвидовая (например, между хищниками и их жертвами), и, наконец, борьба с неблагоприятными условиями.

В ходе борьбы за существование преимущество имеют те особи, которые оказываются наиболее приспособленными к данным условиям жизни. Поэтому любые благоприятные изменения организма повышают его шансы на выживание и обзаведение потомством, а неблагоприятные в рамках жесткой конкуренции приводят к гибели. Материалом для естественного отбора служит индивидуальная изменчивость организмов, под которой понимают некоторые отличия особей одного вида, дающие возможность различать их между собой. В результате, потомство, хотя и сохраняет все признаки вида, никогда не повторяет в точности своих родителей. Индивидуальная изменчивость обусловлена наследственными факторами и не зависит от внешних условий в отличие от групповой изменчивости, которая проявляется у всех особей данного вида при каком-либо изменении окружающей среды (например, замедление роста при нехватке пищи) и по наследству не передается. Индивидуальные особенности могут быть полезными для организма, вредными или нейтральными. Если преобладают вредные особенности, организм вероятнее всего погибнет в борьбе за существование. Напротив, если в совокупности полезных отклонений окажется больше, шансы на выживание значительно возрастут, и увеличится вероятность появления потомства, несущего такие же признаки.

Таким образом, в качестве движущих сил эволюции Дарвин выделил изменчивость, вызывающую разнообразие признаков организмов, наследственность, передающую изменения потомкам, и естественный отбор, который происходит в борьбе организмов за существование. Кратко суть своего эволюционного учения Дарвин передал следующим образом: «Так как рождается гораздо больше особей, чем может выжить, и так как между ними поэтому часто возникает борьба за существование, то из этого следует, что любое существо, если оно хотя бы незначительно изменится в направлении, выгодном для него в сложных и нередко меняющихся условиях его жизни, то будет иметь больше шансов выжить, и, таким образом, будет сохраняться естественным отбором. В силу действия закона наследственности всякая сохраненная отбором разновидность будет размножаться в своей новой, видоизмененной форме».

Соотечественник Дарвина Альфред Рассел Уоллес (1823 – 1913), который тоже много путешествовал и был знаком с идеями Мальтуса, самостоятельно пришел к теории естественного отбора и послал свои заметки Дарвину. Следует отметить, что между Дарвином и Уоллесом не возникло соперничества за приоритет эволюционной идеи. Напротив, сохранившиеся письма и другие документы показывают, как каждый из них старался отметить и выделить заслуги другого. В июле 1858 г. Дарвин и Уоллес вместе выступили с докладами на заседании линнеевского общества в Лондоне. Теория Уоллеса не была столь же подробно разработанной, как теория Дарвина, и, кроме того, в ней не рассматривалась эволюция человека, поэтому автор признавал, что его вклад в создание эволюционного учения и вклад Дарвина соотносятся как «одна неделя к двадцати годам». В свою очередь, Дарвин считал, что для него будет неэтично публиковать работу, ставя тем самым Уоллеса в невыгодное положение. В конце концов, после настоятельных уговоров Дарвин согласился издать свою книгу одновременно с очерком Уоллеса. Книга была названа «Происхождение видов путем естественного отбора», ее тираж составил 1250 экземпляров и был продан в течение одного дня.

Тем не менее, эволюционное учение Дарвина было принято далеко не сразу. Критике подвергались концепция изменения видов, поскольку она противоречила официальной религии, идея о борьбе за существование. Но все же, главным образом, обсуждалось логическое следствие эволюционной концепции – происхождение человека от обезьяны, которое Дарвин обосновал в своей книге «Происхождение человека и половой отбор», изданной в 1871 г.

Пропаганда учения Дарвина была церковью запрещена, и уже в двадцатом веке в Америке (штат Теннесси, 1925 г.) состоялся так называемый «Обезьяний процесс» над школьным учителем Д. Скопсом, излагавшим на уроках теорию эволюции. Суд признал Скопса виновным и приговорил к денежному штрафу. Официальное признание церковью эволюционного учения произошло только в 1996 г.

Наибольший вклад Дарвина в науку заключается не в том, что он доказал существование эволюции, а в том, что он объяснил, как она может происходить.

Теория пангенезиса

Свое дальнейшее развитие эволюционная теория получила на основе молекулярно-генетических представлений, которые возникли благодаря достижениям в области биологии и органической химии и совершенствованию экспериментальных методов исследований.

Первоначально механизм наследственной передачи признаков объяснялся с позиций теории пангенезиса, предложенной Дарвином в 1868 г. Согласно этой теории, все клетки организма образуют свои уменьшенные копии, которые попадают в половые клетки и при оплодотворении дают начало соответствующим органам и тканям. Однако эта теория была умозрительной, и сам Дарвин признавал ее временный характер. Кроме того, считалось, что наследственные признаки передаются непрерывно. Это значит, что новый признак, появившийся у организма, в результате последующих скрещиваний с обычными формами постепенно исчезнет из популяции, подобно тому, как крупинка сахара, растворенная в большом количестве воды, не сделает эту воду слаще. Такое соображение против теории Дарвина привел Флеминг Дженкинс. Дарвин вынужден был назвать этот довод «кошмаром Дженкинса», поскольку не знал на него ответа.

Поиск по сайту: