"Биология. Базовый уровень", Андреева Н.Д.
Эволюционные идеи объясняют, как и почему живая природа меняется со временем. Долгое время виды считали неизменными и созданными высшей силой, но накопление наблюдений заставило учёных искать другие объяснения. Линней систематизировал организмы, Ламарк признал изменяемость видов, а Дарвин и Уоллес предложили механизм естественного отбора. Знание этой истории помогает понять, как формировалась научная теория эволюции и чем она отличается от простого перечисления изменений.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Эволюционизм — представление об историческом изменении живой природы. Согласно ему, виды не остаются неизменными навсегда: со временем они могут преобразовываться, а новые виды — возникать. Это понятие позволяет объяснять сходство и различия организмов их историей.
Креационизм — учение о сотворении мира и видов высшей силой. В традиционных вариантах такого взгляда виды считаются созданными и постоянными. Креационизм важен для понимания ранних объяснений происхождения организмов и того, с какими взглядами спорили сторонники эволюционизма.
Трансформизм — представление о том, что виды способны изменяться со временем. Оно отличается от идеи неизменности, но само по себе ещё не объясняет убедительно, почему происходят изменения и как они наследуются. Признание изменяемости видов подготовило почву для появления теорий эволюции.
Естественный отбор — преимущественное выживание и размножение организмов с наследственными особенностями, полезными в данных условиях. Если носители признака оставляют больше потомков, признак может чаще встречаться в следующих поколениях. Это понятие помогает объяснить, как популяции приспосабливаются к среде без целенаправленного изменения каждого организма.
Ранние представления о природе опирались на наблюдения за множеством организмов, но эти наблюдения не сразу привели к идее эволюции. Люди видели устойчивость видов из поколения в поколение, а причины сходства и различий объясняли сотворением и неизменным порядком природы. Чтобы перейти к эволюционной картине, требовались сравнение большого числа организмов и объяснение того, как изменения накапливаются со временем.
Когда сведений о живых организмах стало больше, возникла необходимость упорядочить их и сравнивать. Карл Линней создал влиятельную систему классификации, благодаря которой учёные могли точнее описывать и называть виды. Однако сам Линней в основном считал виды постоянными, поэтому его классификация помогла изучать разнообразие, но не объясняла происхождение видов друг от друга.
Жан-Батист Ламарк предложил целостное объяснение изменения организмов и усложнения живой природы. Он полагал, что среда меняет потребности и образ жизни организмов, упражнение развивает органы, а неупражнение ослабляет их; приобретённые признаки, по его мнению, наследуются. Сильной стороной теории было признание исторической изменяемости видов, но наследование приобретённых признаков не стало надёжным объяснением эволюции.
Дарвин и Уоллес независимо пришли к идее естественного отбора, потому что наблюдали изменчивость организмов и борьбу за ограниченные ресурсы. В одной популяции особи различаются, часть различий наследуется, а пищи и пространства не хватает для неограниченного размножения. Поэтому особи с признаками, полезными в конкретной среде, в среднем оставляют больше потомков; постепенно такие признаки распространяются, что объясняет и приспособленность, и изменения популяций.
Научная теория эволюции сложилась не благодаря одному открытию или одному учёному. Классификация Линнея дала способы упорядочивать сведения, трансформизм Ламарка утвердил мысль об изменяемости, а наблюдения за природой помогли поставить вопрос о причинах изменений. Дарвин и Уоллес предложили механизм отбора, который связал наследственную изменчивость с неодинаковым размножением.
| Этап или учёный | Представления о видах | Объяснение изменений | Вклад и ограничения |
|---|---|---|---|
| Ранние натурфилософские взгляды | Взгляды были неодинаковыми: встречались идеи постоянства и предположения о преобразовании природы. | Изменения объясняли рассуждениями о порядке природы, а не проверяемым механизмом. | Наблюдения и вопросы о происхождении жизни заложили основу дальнейших поисков, но систематических доказательств не было. |
| Креационизм и идея постоянства видов | Виды считались сотворёнными и неизменными. | Появление организмов объяснялось актом сотворения. | Это было влиятельное историческое объяснение, но оно не описывало постепенное происхождение новых видов. |
| Карл Линней | В основном придерживался постоянства видов. | Не предложил механизма эволюционного изменения. | Создал систему классификации и упорядочил изучение организмов; классификация сама по себе не объясняет их происхождение. |
| Жан-Батист Ламарк | Признавал изменяемость видов и усложнение организмов. | Связывал изменения со средой, упражнением и неупражнением органов и наследованием приобретённых признаков. | Развивал целостную эволюционную картину, но неверно объяснял механизм наследования признаков. |
| Чарлз Дарвин и Альфред Уоллес | Виды исторически изменяются; у организмов есть наследственные различия. | Естественный отбор приводит к неодинаковому размножению особей. | Предложили механизм, объясняющий приспособленность и изменение популяций; отбор зависит от условий среды. |
Сопоставляйте строки по всем столбцам: так видно, кто признавал изменяемость, а кто объяснял её механизм. Отдельно отмечайте вклад учёного и ограничения его объяснения — эти вещи не всегда совпадают.
Задача 1. Распределите утверждения «виды неизменны» и «виды способны изменяться» между идеями постоянства видов и трансформизмом. Сначала определите, какое представление описывает видовое разнообразие как неизменное. Затем соотнесите утверждение об изменении с противоположной идеей.
Найдём ключевые слова: «неизменны» означает отсутствие исторического преобразования, а «способны изменяться» прямо указывает на него. Это помогает не спутать взгляды, даже если их названия незнакомы.
Идея постоянства видов утверждает, что виды остаются такими, какими были созданы. Трансформизм, напротив, признаёт возможность изменения видов со временем.
Ответ: «Виды неизменны» относится к идее постоянства видов, а «виды способны изменяться» — к трансформизму. Главное различие — наличие или отсутствие исторического изменения.
Задача 2. Сопоставьте взгляды Линнея и Ламарка на изменяемость видов и укажите вклад каждого в развитие биологии. Не следует считать, что всякий учёный, изучавший виды, обязательно объяснял их эволюцию. Разделим сравнение на взгляды о видах и научный вклад.
Линней в основном придерживался постоянства видов. Его вклад состоял в создании системы классификации, которая упорядочила описание организмов.
Ламарк признавал изменяемость видов и пытался объяснить их преобразование воздействием среды и наследованием приобретённых признаков. Его объяснение механизма оказалось слабым, но постановка вопроса об изменении видов была важной.
Ответ: Линней прежде всего систематизировал организмы и не создал теорию эволюции. Ламарк развивал идею изменяемости видов, однако объяснял её иначе, чем позднее Дарвин.
Задача 3. Объясните, как наследственные различия и ограниченность ресурсов могут привести к распространению полезного признака. Важно описать последовательность событий, а не говорить, что организм меняется по желанию. Проследим, что происходит с признаком в популяции.
Сначала в популяции есть различия, часть которых наследуется. Условия среды и ресурсы, например пища или пространство, ограничены, поэтому выживают и размножаются не все особи одинаково успешно.
Если наследственный признак повышает успех размножения в данных условиях, его носители в среднем оставляют больше потомков. Потомки наследуют этот признак, поэтому его доля может увеличиваться в популяции на протяжении поколений.
Ответ: Наследственная изменчивость создаёт различия, а ограниченные ресурсы приводят к неодинаковому размножению. Естественный отбор постепенно увеличивает распространённость признаков, полезных в конкретной среде.
Ошибка: считать Линнея автором теории эволюции. Его классификация подробно упорядочила организмы, но сам он в основном придерживался постоянства видов. Это путают, потому что классификация показывает сходство организмов; проверь себя вопросом, объяснял ли учёный происхождение видов друг от друга.
Ошибка: приписывать Ламарку естественный отбор. Ламарк связывал изменение с воздействием среды, использованием органов и наследованием приобретённых признаков. Сходство возникает из-за того, что обе идеи объясняют изменения; для проверки вспомни, предполагает ли объяснение отбор уже имеющихся наследственных различий.
Ошибка: считать, что организмы меняются только из-за прямой потребности. Такое объяснение превращает потребность в причину появления нужного наследственного признака, хотя отбор действует на различия, которые уже есть в популяции. Чтобы проверить себя, назови сначала наследственную изменчивость, а затем неодинаковое размножение особей.
Ошибка: понимать естественный отбор как выживание самых сильных. В разных условиях преимущество может давать не физическая сила, а иной признак, повышающий выживание или число потомков. Эту ошибку допускают, если сводят приспособленность к силе; проверь, насколько признак полезен именно в данных условиях и способствует ли размножению.
Для понимания истории эволюционных идей нужно знать, что такое вид, наследственность, изменчивость и приспособленность организмов. Наследственность позволяет признакам передаваться потомкам, а изменчивость создаёт различия между особями. Без этих понятий трудно понять, на что действует естественный отбор и почему признаки популяции могут меняться.
Дальше эта тема связана с доказательствами эволюции и видообразованием. Сравнение организмов и изучение ископаемых помогают обосновать исторические изменения, а процессы видообразования показывают, как возникают новые виды. Современное эволюционное учение развивает идеи об отборе, наследственной изменчивости и изменении популяций.
Чем эволюционизм отличается от креационизма?
Эволюционизм рассматривает живую природу как исторически изменяющуюся: виды возникают, меняются и могут иметь общих предков. Креационизм объясняет происхождение мира и видов их сотворением высшей силой, обычно предполагая постоянство видов.
Почему Линнея считают важным учёным, хотя он не создал теорию эволюции?
Линней разработал систему классификации организмов и упорядочил сведения о разнообразии живой природы. Эта система облегчила сравнение организмов и дальнейшее изучение их связей, хотя сам учёный в основном придерживался постоянства видов.
Как Ламарк объяснял изменение видов?
Ламарк связывал изменения с влиянием среды и образом жизни: при частом использовании орган развивался, а при неиспользовании ослабевал. Он считал, что приобретённые таким образом признаки могут наследоваться потомками.
В чём заключается естественный отбор?
В популяции есть наследственные различия, а ресурсы среды ограничены, поэтому организмы оставляют неодинаковое число потомков. Признаки, повышающие успех выживания и размножения в данных условиях, со временем становятся более распространёнными.
Какой вклад в развитие эволюционных идей внесли Дарвин и Уоллес?
Дарвин и Уоллес независимо сформулировали идею естественного отбора как механизма эволюции. Она объяснила, как наследственные различия и неодинаковое размножение приводят к приспособленности организмов и изменениям видов.
§ 54. История развития эволюционных идей
