Концепции современного естествознания

Развитие генетики способствовало созданию синтетической теории эволюции. Применительно к живой природе эволюцию понимают как образование более сложных видов из простых. Как это происходит? Существует ли целесообразность в природе? Какова роль случайности? Что является источником развития: тренировка органов (Ж.Б. Ламарк); борьба за существование и выживание наиболее приспособленных (естественный отбор, по Ч. Дарвину); способность к взаимопомощи (П.А. Кропоткин); природные катастрофы: кометы, изменения температуры и пр. (Ж. Кювье)?

Генетика с помощью простых опытов опровергла эволюционные представления Ж.Б. Ламарка о наследовании приобретенных при жизни признаков. Так, А. Вейсман последовательно на протяжении многих поколений отрезал мышам хвосты. Он постулировал, что признаки, приобретаемые организмом и приводящие к изменению фенотипа, не оказывают прямого воздействия на половые клетки, передающие признаки следующему поколению.

Как же происходит эволюция видов? Ч. Дарвин (1809–1882) во время своего кругосветного плавания на корабле «Бигль» собрал множество данных, свидетельствующих о том, что виды нельзя считать неизменными. После возвращения в Англию он приступил к изучению практики разведения голубей и других домашних животных, что натолкнуло его на идею естественного отбора. В 1778 г. священник Т. Мальтус опубликовал «Трактат о народонаселении», в котором обрисовал, к чему привел бы рост населения, если бы он ничем не сдерживался. Ч. Дарвин перенес его рассуждения на природу и обратил внимание на то, что несмотря на высокий репродуктивный потенциал, численность популяций остается относительно постоянной. Ученый предположил, что при интенсивной конкуренции внутри популяции любые изменения, благоприятные для выживания в данных условиях, повышают способность особей размножаться и оставлять потомство. Это стало первым основанием теории эволюции.

Другим основанием теории эволюции послужил принцип униформизма английского геолога Ч. Лайеля (1797–1875), в соответствии с которым медленные ничтожные изменения приводят к поразительным результатам, если происходят долго в одном направлении. Точно так же небольшие изменения на протяжении миллионов лет приводят к образованию новых видов.

Непосредственно на мысль об эволюции органических форм Ч. Дарвина натолкнула находка в одном и том же регионе (в Южной Америке) скелетов ленивца — огромного (ископаемого) и маленького (современного).

Теория эволюции была сформулирована Ч. Дарвином в 1839 г. Наибольший вклад ученого в науку заключался не в том, что он доказал существование эволюции, а в том, что он объяснил, как она может происходить. В 1859 г. Ч. Дарвин опубликовал труд «Происхождение видов путем естественного отбора». Гипотеза ученого основана на трех наблюдениях и двух выводах.

Наблюдение 1. Особи, входящие в состав популяции, обладают большим репродуктивным потенциалом.

Наблюдение 2. Число особей в каждой данной популяции примерно постоянно.

Вывод 1. Многим особям не удается выжить и оставить потомство. В популяции происходит «борьба за существование».

Наблюдение 3. Во всех популяциях существует изменчивость.

Вывод 2. В «борьбе за существование» те особи, признаки которых наилучшим образом приспособлены к условиям жизни, обладают «репродуктивным преимуществом» и производят больше потомков, чем менее приспособленные особи. Этот вывод содержит гипотезу о естественном отборе, который может служить механизмом эволюции.

Не столь важно, о какой конкуренции идет речь: внутри- или межвидовой. Решающим фактором, определяющим выживание, является приспособленность к среде. Любое, пусть даже самое незначительное физическое, физиологическое или поведенческое изменение, дающее одному организму преимущество перед другим, будет действовать в «борьбе за существование» как селективное преимущество. Благоприятные изменения будут передаваться следующим поколениям, а неблагоприятные — устраняться отбором, так как они невыгодны организму. Действуя таким образом, естественный отбор ведет к повышению «мощности» вида, а в филогенетическом плане обеспечивает его выживание.

Данные в поддержку гипотезы Ч. Дарвина дают различные науки. Палеонтология, которая занимается изучением ископаемых остатков, подтверждает факт прогрессивного возрастания сложности организмов. В самых древних породах встречаются лишь несколько типов организмов, имеющих простое строение. Постепенно разнообразие и сложность возрастают. Многие виды, появляющиеся на каком-либо стратиграфическом уровне, затем исчезают. Так происходит возникновение и вымирание видов.