2. Эволюционная теория Ж. Б. Ламарка

Определения и обозначения

Эволюционная теория Ж. Б. Ламарка — представление об историческом изменении организмов, объясняющее усложнение живого и приспособление видов к условиям среды. Ламарк одной из первых попытался объединить эти явления в единую систему. Это определение нужно, чтобы отличать его историческую гипотезу от современных объяснений эволюции.

Градация — предполагаемое Ламарком закономерное движение организмов от простых форм к более сложным. Она отражает идею общего направления усложнения живого, а не просто появление отдельных приспособлений. Понятие помогает понять, почему Ламарк видел в эволюции последовательный подъём по ступеням организации.

Упражнение и неупражнение органов — изменение органов, которое, по Ламарку, возникает при их активном использовании или отсутствии использования. Работающий орган должен был развиваться и усиливаться, а бездействующий — ослабевать. Через это положение Ламарк объяснял, как образ жизни превращается в изменение строения.

Наследование приобретённых признаков — передача потомкам изменений, возникших у организма в течение жизни под влиянием условий и образа жизни. Например, усиленный орган, сформировавшийся при постоянном использовании, якобы мог передаваться следующему поколению. Это ключевая, но не подтверждённая современной генетикой часть теории.

Как это устроено

Ламарк считал усложнение организмов общим направлением эволюции, потому что видел в живом внутреннее стремление к совершенствованию. Простые формы, по его представлениям, постепенно переходили к более сложным уровням организации. Одновременно он допускал, что условия среды могут отклонять развитие разных организмов по разным путям и создавать разнообразие форм.

Изменение среды, по Ламарку, сначала меняет не сам орган, а потребности организма. Если привычная пища, вода или условия становятся недоступными, животному приходится действовать по-новому. Новые действия повторяются, превращаются в привычки и создают постоянную нагрузку на определённые органы.

Частое использование органа должно было усиливать его развитие, поскольку орган постоянно работает и испытывает воздействие новой привычки. Напротив, орган, который больше не нужен и не используется, постепенно ослабевает. Поэтому изменение строения объяснялось не случайностью, а длительным соответствием между образом жизни и работой органа.

Предполагаемая цепочка выглядела так: условия среды вызывают новую потребность, потребность формирует привычку, привычка упражняет или не упражняет орган, а орган изменяется. Затем приобретённое изменение, по Ламарку, передаётся потомкам и закрепляется в поколениях. Так он объяснял приспособления: жираф вытягивает шею к листьям, а неиспользуемый орган у животного постепенно редуцируется.

Основные положения эволюционной теории Ламарка

Читать таблицу удобно как последовательность рассуждения: среда меняет потребности, потребности — привычки, а привычки влияют на органы. Последняя строка показывает общий вывод Ламарка о направленности эволюции. При сравнении с современной биологией особенно нужно проверять положение о наследовании признаков, приобретённых в течение жизни.

Разбор задач

Задача 1. Объясните, почему жираф, согласно представлениям Ламарка, имеет длинную шею.

Нужно объяснить признак не с современной точки зрения, а внутри логики теории Ламарка. Длинная шея связывается с добыванием пищи, а не возникает сразу в готовом виде. Рассуждение должно включить упражнение органа и передачу изменения потомкам.

1. Предположим, что листья находятся высоко, поэтому животным приходится постоянно тянуться к ним.
2. Шея регулярно упражняется и постепенно удлиняется, поскольку используется для добывания пищи.
3. Полученное при жизни усиленное развитие шеи, по Ламарку, наследуется потомками и накапливается в поколениях.

Ответ: Ламарк объяснил бы длинную шею постоянным вытягиванием к листьям. Упражнение шеи усиливало её развитие, а приобретённое изменение передавалось следующим поколениям.

Задача 2. Покажите, как Ламарк объяснил бы появление редуцированного органа у животных, если этот орган перестал использоваться.

Редуцированный орган — это орган, который в ходе эволюции уменьшился и частично утратил исходную функцию. В модели Ламарка причиной служит неупражнение, вызванное изменением образа жизни. Поэтому надо проследить ослабление органа во времени и его наследование.

1. Из-за новых условий орган перестаёт быть нужным и животное больше им не пользуется.
2. Неупражнение постепенно ослабляет и уменьшает орган у особи.
3. Ламарк предполагает, что уменьшенное состояние передаётся потомкам и усиливается в последующих поколениях.

Ответ: Редуцированный орган возник бы, по Ламарку, вследствие длительного неиспользования. Ослабление, появившееся у особей, наследовалось бы и постепенно приводило к уменьшению органа у вида.

Задача 3. Сопоставьте объяснение Ламарка и современное объяснение возникновения наследственного приспособления к изменившейся среде.

В обеих версиях среда имеет значение, но механизм изменения различается. У Ламарка среда непосредственно вызывает полезную перестройку органа через потребность и привычку. Современная биология разделяет возникновение наследственного различия и его распространение в популяции.

1. По Ламарку, особь активно изменяет орган в течение жизни, а затем передаёт это приобретённое изменение потомкам.
2. С современной точки зрения, в популяции уже могут возникать наследственные различия из-за изменений генетического материала.
3. Если признак повышает выживание или размножение, естественный отбор увеличивает его частоту в следующих поколениях.

Ответ: Ламарк объяснял приспособление упражнением органов и наследованием приобретённых признаков. Современная биология объясняет его отбором наследственных различий, а не прямой передачей изменений, возникших от упражнения у родителя.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать, что Ламарк объяснял эволюцию только влиянием среды. Так забывают о градации, изменении потребностей, привычках и упражнении органов. Проверка проста: в объяснении должны присутствовать не только условия, но и вся причинная цепочка.

Ошибка 2. Приписывать Ламарку мысль, что орган изменяется просто потому, что организму это необходимо. Потребность у него не создавала орган мгновенно, а направляла новую привычку и упражнение. Проверьте, назван ли промежуточный этап использования или неиспользования органа.

Ошибка 3. Путать приобретённое изменение с наследственным различием. Шрам или развитая тренировкой мышца возникают в течение жизни, но это не означает их передачи детям. Чтобы не ошибиться, задайте вопрос: изменился ли генетический материал и доказана ли передача признака потомкам?

Ошибка 4. Представлять теорию Ламарка как подтверждённое современной биологией объяснение наследования. Её историческое значение велико, но отдельные положения оказались неверными. Проверяйте ответ сравнением: у Ламарка — наследование приобретённого, у современной науки — наследственные различия и естественный отбор.

Связь с другими темами

До изучения темы нужны понятия вида, наследственности, изменчивости и приспособленности организмов. Они помогают понять, какие изменения возникают в жизни особи, а какие могут передаваться потомкам.

Теория Ламарка показывает развитие эволюционных идей и подготавливает сравнение с учением Ч. Дарвина и современным эволюционным синтезом. При таком сравнении легче увидеть различия в роли случайной изменчивости, среды и отбора.

Эта тема пригодится при разборе истории объяснений происхождения приспособлений. Она учит отличать научную ценность исторической гипотезы от подтверждённости каждого её положения.

Что запомнить

• Ламарк предложил одну из первых целостных эволюционных теорий.
• Он считал, что эволюция в целом ведёт от простых организмов к сложным.
• Изменение условий среды, по Ламарку, меняет потребности и привычки организмов.
• Упражнение органа, согласно теории, усиливает его развитие, а неупражнение ослабляет его.
• Ламарк полагал, что приобретённые признаки могут наследоваться.
• Современная биология не принимает наследование приобретённых изменений в том виде, как его представлял Ламарк.