Эволюционная теория Дарвина

Определенная, или групповая, изменчивость - это изменчивость, которая возникает  под влиянием какого-либо фактора среды, действующего одинаково на все  особи сорта или  породы и изменяющегося  в определенном направлении. Примерами такой  изменчивости могут  служить увеличение массы тела у всех особей животных при  хорошем кормлении  изменение волосяного покрова под влиянием климата и т.д. Определенная изменчивость является массовой, охватывает все поколение  и выражается у  каждой особи сходным  образом. Она ненаследственна, т.е. у потомков измененной группы при помещении  их в другие условия  среды приобретенные  родителями признаки не наследуются.

Неопределенная, или индивидуальная, изменчивость проявляется  специфично у каждой особи, т. е, единична, индивидуальна по своему характеру. При  неопределенной изменчивости появляются разнообразные  отличия у особей одного и того же сорта, породы, которыми в сходных условиях одна особь отличается от других. Данная форма  изменчивости неопределенна, т.е. признак в  одних и тех  же условиях может  изменяться в разных направлениях. Например, у одного сорта  растений появляются экземпляры с разной окраской цветков, разной интенсивностью окраски  лепестков и т.п. Причина такого явления  Дарвину была неизвестна. Неопределенная, или  индивидуальная, изменчивость имеет наследственный характер, т.е. устойчиво  передается потомству. В этом заключается  ее важное значение для эволюции.

При коррелятивной, или  соотносительной  изменчивости изменение  в каком-либо одном  органе является причиной изменений в других органах. Например, у  собак с плохо  развитым шерстным покровом обычно недоразвиты  зубы, голуби с оперенными ногами имеют перепонки  между пальцами, у  голубей с длинным  клювом обычно длинные  ноги, белые кошки  с голубыми глазами  обычно глухи и  т.д. Из факторов коррелятивной  изменчивости Дарвин делает важный вывод: человек, отбирая  какую-либо особенность  строения, почти «наверное  будет неумышленно изменять и другие части организма на основании таинственных законов корреляции».

Определив форму изменчивости, Дарвин приходит к  выводу, что для  эволюционного процесса важны лишь наследуемые  изменения, так как  только они могут  накапливаться из поколения в поколение. Согласно Дарвину, основные факторы эволюции культурных форм - это  наследственная изменчивость и отбор, производимый человеком (такой  отбор Дарвин назвал искусственным).

Каковы  же движущие силы эволюции видов в природе? Объяснение исторической изменяемости видов  Дарвин считал возможным  только через раскрытие  причин приспособляемости  к определенным условиям. Дарвин пришел к выводу, что приспособленность  естественных видов, так же как и  культурных форм, - результат  отбора, но он производился не человеком, а условиями  среды.

К факторам, ограничивающим численность видов (это  значит, вызывающим борьбу за существование), Дарвин относит количество пищи, наличие хищников, различные заболевания  и неблагоприятные  климатические условия. Эти факторы могут  влиять на численность  видов непосредственно  и косвенно, через  цель сложных взаимоотношений. Очень большую  роль в ограничении  численности видов  играют взаимные противоречия между организмами. Например, проросшие  семена погибают чаще всею оттого, что  проросли на почве, уже  густо заросшей другими  растениями. Эти противоречия принимают особенно острый характер в  тех случаях, когда  вопрос идет о взаимоотношениях между организмами, обладающими сходными потребностями и  близкой организацией. Поэтому борьба за существование между  видами одного рода жестче, чем между  видами разных родов. Еще напряженнее  противоречия между  особями одного и  того же вида (внутривидовая  борьба).

В возникновения борьбы за существование, кроме  перенаселения, Дарвин видел и другие причины. Самой общей  ее причиной следует  считать тот факт, что любой организм только относительно приспособлен к окружающей его среде, которая  так или иначе  не вполне соответствует  его требованиям. Объясняется это  тем, что физико-химические и тем более  биотические условия  среды всегда колеблются или изменяются в  каком-либо определенном направлении. Это  колебания температуры, количества влаги, солнечного света, состава и  концентрации соленого раствора в водоеме, колебания количества пищи, численности  и активности врагов, скорости размножения  паразитов и т. д.

Естественным  результатом противоречий между организмами  и внешней средой является истребление  части особей видов. Если часть особей каждого вида погибает в борьбе за существование, то остальные оказываются  способными преодолеть неблагоприятные  условия.

Выживание наиболее приспособленных  особей Дарвин называл  естественным отбором. Под ним не следует  понимать какой-то выбор, так как здесь  мы имеем лишь естественное следствие гибели менее приспособленных. Естественный отбор  реализуется через  действие естественных факторов среды (температура, влажность, свет, паразиты, конкуренты, враги, трудности  добывания пищи и  т.п.). Естественный отбор  действует через  сохранение и накопление мелких наследственных изменений.

Отбор происходит непрерывно на протяжения бесконечного ряда сшедующих друг за другом поколений  и сохраняет главным  образом те формы, которые в большей  мере соответствуют  данным условиям. Естественный отбор и элиминация части особой вида неразрывно связаны между собой и являются необходимым условием эволюции видов в природе.

Схема действия естественного  отбора в системе  вида, по Дарвину, сводится к следующему:

1. Изменчивость свойственна  любой группе животных  и растений, и организмы  отличаются друг  от друга во  многих различных  отношениях.

2. Число организмов  каждого вида, рождающихся  на свет, больше  того числа, которое  может найти пропитание  и выжить. Тем не  менее, поскольку  численность каждого  вида в естественных  условиях постоянна,  следует предполагать, что большая часть  потомства гибнет. Если бы все  потомки какого-либо  вида выживали  и размножались, то  весьма скоро они  вытеснили бы все  другие виды на  земном шаре.

3. Поскольку рождается  больше особей, чем  может выжить, происходит  борьба за существование,  конкуренция за  пищу и место  обитания. Это может  быть активная  борьба не на  жизнь, а на  смерть или менее  явная; но не  менее действенная  конкуренция, как,  например, при переживании  растениями засухи  или холода.

4. Среди множества  изменений, наблюдающихся  у живых существ,  одни облегчают  выживание в борьбе  за существование,  другие же приводят  к тому, что их  обладатели гибнут. Концепция «выживания  наиболее приспособленных»  представляет собой  ядро теории естественного  отбора.

5. Выживающие особи  дают начало следующему  поколению, и таким  образом «удачные»  изменения передаются  последующим поколениям. В результате каждое  следующее поколение  оказывается все  более приспособленным  к среде обитания; по мере изменения  среды возникают  дальнейшие приспособления. Если естественный  отбор действует  на протяжении  многих лет, то  последние отпрыски  могут оказаться  настолько несхожими  со своими предками, что их можно  будет выделить  в самостоятельный  вид.

Может также случиться, что некоторые  члены данной группы особей приобретут одни изменения и окажутся приспособленными к  окружающей среде  одним способом, тогда  как другие ее члены, обладающие другим комплексом изменений, окажутся приспособлены иначе; таим путем от одного предкового вида при  условии изоляции подобных групп может  возникнуть два и  более видов.

5. Основные результаты  эволюции (по Ч.  Дарвину)

Главным результатом эволюции является совершенствование  приспособленности  организмов к условиям обитания, что влечет за собой совершенствование  их организации. В  результате действия естественного отбора сохраняются особи  с полезными для  их процветания признаками. Дарвин приводит множество  доказательств повышения  приспособленности  организмов, обусловленной  естественным отбором. Это, например, широкое  распространение  среди животных покровной  окраски (под цвет местности, в которой  обитают животные, или под цвет отдельных  предметов. Многие животные, имеющие специальные  защитные приспособления от поедания их другими  животными, имеют, кроме  того, предупреждающую  окраску (например, ядовитые или несъедобные  животные). У некоторых  животных распространена угрожающая окраска  в виде ярких отпугивающих пятен. Многие животные, не имеющие специальных  средств защиты, по форме тела и окраске  подражают защищенным (мимикрия). У многих из животных имеются иглы, колючки, хитиновый покров, панцирь, раковина, чешуя  и т. п. Все эти  приспособления могли  появиться лишь в  результате естественного  отбора, обеспечивая  существование вида в определенных условиях. Среди растений широко распространены самые разнообразные приспособления к перекрестному опылению, распространению плодов и семян. У животных большую роль в качестве приспособлений играют различного рода инстинкты (инстинкт заботы о потомстве, инстинкты, связанные с добыванием пищи, и т. д.).

Вместе с тем  Дарвин отмечает, что приспособленность  организмов к среде обитания (их целесообразность), наряду с совершенством, носит относительный характер. При  резком изменении условий полезные признаки могут оказаться бесполезными или даже вредными. Например, у водных растений, поглощающих воду и растворенные в ней вещества, всей поверхностью тела, слабо развита корневая система, но хорошо развиты поверхность побега и воздухоносная ткань - аэренхима, образованная системой межклетников, пронизывающих все тело растения. Это увеличивает поверхность  соприкосновения с окружающей средой, обеспечивая лучший газообмен, и  позволяет растениям полнее использовать свет и поглощать углекислый газ. Но при пересыхании водоема такие  растения очень быстро погибнут. Все  их приспособительные признаки, обеспечивающие их процветание в водной среде, оказываются  бесполезными вне ее.

Другой важный результат  эволюции - нарастание многообразия видов  естественных групп, т. е. систематическая  дифференцировка видов. Общее нарастание многообразия органических форм весьма усложняет те взаимоотношения, которые  возникают между организмами  в природе. Поэтому в ходе исторического  развития наибольшее преимущество получают, как правило, наиболее высокоорганизованные формы. Тем самым осуществляется поступательное развитие органического  мира на Земле от низших к высшим. Вместе с тем, констатируя факт прогрессивной  эволюции, Дарвин не отрицает морфофизиологического  регресса (т. е. эволюции форм, приспособления которых к условиям среды идут через упрощение организации), а  также такого направления эволюции, которое не приводит ни к усложнению, ни к упрощению организации живых  форм. Сочетание различных направлений  эволюции приводит к одновременному существованию форм, различающихся  по уровню организации.

Заключение

Движущими силами эволюции, по Дарвину, являются наследственная изменчивость и естественный отбор. Изменчивость служит основой образования  новых признаков  в строении и функциях организмов, а наследственность закрепляет эти признаки. В результате борьбы за существование  происходит преимущественно  выживание и участие  в размножении  наиболее приспособленных  особей, т. е. естественный отбор, следствием которого является возникновение  новых видов. При  этом существенно, что  приспособленность  организмов к окружающей среде носит относительный  характер.

Независимо от Дарвина  к близким выводам пришел А. Уоллес. Существенный вклад в пропаганду и развитие дарвинизма внесли Т. Гексли (в 1860 предложил термин «Дарвинизм»), Ф. Мюллер и Э. Геккель, А.О. и В.О. Ковалевские, Н.А. и А.Н. Северцовы, И.И. Мечников, К.А. Тимирязев, И.И. Шмальгаузен и др. В 20-30-е гг. ХХ в. сформировалась так  называемая синтетическая теория эволюции, объединившая классический дарвинизм  и достижения генетики.

Как целостное материалистическое учение Дарвинизм совершил переворот  в биологии, подорвал позиции креационизма и витализма, оказал во 2-й пол. XIX в. огромное влияние на естественные и общественные науки, культуру в  целом. Однако еще при жизни Дарвина, наряду с широким признанием его  теории, в биологии возникли различные  течения антидарвинизма, отрицавшие или резко ограничивавшие роль естественного  отбора в эволюции и выдвигавшие  в качестве главных сил, приводящих к видообразованию, другие факторы. Полемика по основным проблемам эволюции учения продолжается и в современной науке.

Литература

Данилова  В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции  естествознания. - М.: Аспект Пресс, 2000. - 256 с.

Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. - М.: ЮНИТИ, 2000. - 203 с.

Концепции современного естествознания / Самыгин С.И. и  др. - Ростов н/Д.: Феникс, 1997. - 448 с.

Лемеза  Н.А., Камлюк Л.В., Лисов  Н.Д. Биология в экзаменационных  вопросах и ответах. - М.: Рольф, Айрис-пресс, 1998. - 496 с.

Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Курс лекций. - М.: Проект, 2002. - 336 с.

Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. - М.: Владос, 1999. - 232 с.

Хорошавина  С.Г. Концепции современного естествознания: Курс лекций. - Ростов н/Д.: Феникс, 2002. - 480 с.