35. Из истории развития эволюционной теории

Определения и обозначения

Эволюция — историческое развитие живой природы, приводящее к изменению организмов и появлению новых видов. Это понятие помогает рассматривать разнообразие жизни не как неподвижный набор форм, а как результат изменений во времени. Эволюционные процессы происходят на протяжении многих поколений.

Трансформизм — представление о том, что виды организмов могут изменяться со временем. Это широкая идея, которая не обязательно объясняет, как именно происходят изменения. Она важна как шаг к эволюционным теориям, устанавливающим причины и закономерности развития природы.

Катастрофизм — учение Жоржа Кювье о смене фаун вследствие крупных природных катастроф. Фауна — совокупность видов животных определённой территории или периода. Термин нужен, чтобы отличать объяснение смены ископаемых организмов катастрофами от объяснения постепенными эволюционными процессами.

Эволюционная теория — объяснение причин и закономерностей исторического изменения живой природы. Она отвечает не только на вопрос, меняются ли виды, но и на вопрос, какие процессы ведут к этим изменениям. Разные учёные предлагали свои объяснения, а современная теория опирается, в частности, на данные генетики.

Как это устроено

Ещё античные мыслители рассуждали о разнообразии живых организмов и возможности их изменений. Наблюдения за природой подсказывали, что организмы отличаются друг от друга и связаны с условиями обитания. Однако отдельных догадок было недостаточно для научной теории: требовались систематические наблюдения и способы сравнивать виды. Поэтому античные идеи стали подготовительной почвой для дальнейшего изучения живой природы.

Карл Линней создал систему классификации организмов и упорядочил сведения о разнообразии жизни. Такая система позволила учёным точнее описывать виды, сопоставлять их и пользоваться общими названиями. Сам Линней считал виды постоянными и не объяснял их происхождение изменениями. Но разработанная им классификация дала биологии общий язык, необходимый для последующих исследований и споров об эволюции.

Жан-Батист Ламарк одним из первых предложил целостное учение об изменении видов. Он полагал, что среда создаёт у организмов новые потребности: часто используемый орган развивается, а неупражняемый ослабевает. Ламарк также считал, что приобретённые в течение жизни признаки наследуются потомками. Наблюдение связи между условиями жизни и особенностями организмов помогло ему выдвинуть идею эволюции, но предложенный механизм наследования не подтвердился.

Ламарк и Жорж Кювье по-разному объясняли изменения, заметные в ископаемых остатках. Ламарк видел в них постепенное преобразование видов под влиянием среды и считал живую природу изменяющейся. Кювье, напротив, объяснял смену фаун катастрофами, после которых одни группы организмов исчезали, а их место занимали другие. Такое сопоставление показывает, почему признание перемен в природе ещё не означает согласия о механизме этих перемен.

Чарлз Дарвин объяснил эволюцию взаимодействием наследственной изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора. В популяции особи различаются, а часть различий передаётся потомкам; при ограниченных ресурсах не все организмы оставляют одинаковое число потомков. Естественный отбор приводит к тому, что полезные в данных условиях наследственные особенности со временем становятся распространённее. Современный эволюционный синтез соединил это объяснение с генетикой, уточнив, как возникает и наследуется изменчивость.

Представления об изменении живой природы в истории биологии

Сначала найдите в таблице, признавал ли учёный изменяемость видов, а затем сравните причины изменений. Так проще не смешать трансформизм Ламарка, катастрофизм Кювье и естественный отбор Дарвина. Последний столбец помогает отделить вклад каждого подхода от его ограничений.

Разбор задач

Задача 1. Соотнесение идей и учёных

Условие. Распределите идеи: виды неизменны; организмы наследуют приобретённые признаки; виды изменяются под действием естественного отбора. Здесь проверяется знание характерных положений Линнея, Ламарка и Дарвина. Важно сопоставить не просто слова об изменениях, а конкретное объяснение каждого учёного.

1. Сначала найдём идею, отрицающую изменение видов. Линней считал виды постоянными, хотя его система классификации позднее помогла биологам сравнивать организмы. Поэтому положение о неизменности относится к нему.

2. Затем выделим утверждение о наследовании признаков, приобретённых организмом при жизни. Это предположение Ламарка, связывавшего развитие органов с их упражнением и влиянием среды. Оно отличается от простого признания изменчивости видов.

3. Наконец, естественный отбор — ключевое объяснение эволюции у Дарвина. Он связывал отбор с наследственными различиями и неодинаковым успехом организмов в размножении. Значит, третью идею относим к Дарвину.

Ответ. Неизменность видов — Линней; наследование приобретённых признаков — Ламарк; изменение видов под действием естественного отбора — Дарвин. Проверка проста: назовите механизм, а не только учёного, признававшего изменения. У Ламарка и Дарвина объяснения принципиально разные.

Задача 2. Почему Ламарк — трансформист?

Условие. Объясните, почему учение Ламарка относят к трансформизму, и укажите, какое предположение о наследовании признаков не подтвердилось. В ответе нужно разделить общую идею изменяемости и конкретный механизм. Не следует называть всякое объяснение эволюции одинаково верным.

1. Определим основной признак трансформизма: это признание, что виды могут изменяться со временем. Ламарк считал виды изменяющимися, а не неизменными. Поэтому его учение относится к трансформизму.

2. Теперь восстановим его объяснение изменений. По Ламарку, условия среды формируют потребности, упражнение развивает органы, а отсутствие упражнения ослабляет их. Затем такие приобретённые организмом признаки, как он полагал, передаются потомкам.

3. Сопоставим это с современной биологией. Не любой признак, приобретённый в течение жизни, наследуется: для наследования важны изменения генетического материала. Значит, ошибочным было именно предположение о передаче потомству приобретённых признаков.

Ответ. Ламарка относят к трансформистам, потому что он признавал изменение видов. Не подтвердилось его предположение, что приобретённые организмом в течение жизни признаки автоматически наследуются потомками. Идея изменяемости и предложенный механизм — не одно и то же.

Задача 3. Смена ископаемых фаун

Условие. Сравните объяснения смены ископаемых фаун у Кювье и Дарвина: какие причины изменений природы предполагал каждый? Нужно отличить катастрофизм от эволюционного объяснения. Ответ должен назвать и причины, и роль естественного отбора в учении Дарвина.

1. Начнём с Кювье. Он связывал смену фаун с крупными катастрофами, после которых прежние организмы исчезали, а состав живого мира менялся. Это объяснение не сводилось к постепенному преобразованию видов естественным отбором.

2. Теперь применим подход Дарвина. Организмы имеют наследственные различия, а в условиях борьбы за существование одни оставляют больше потомков, чем другие. Естественный отбор постепенно меняет распространённость наследственных особенностей в популяциях.

3. Сравним масштаб объяснений. Катастрофизм Кювье объясняет смену фаун крупными событиями, а теория Дарвина раскрывает механизм эволюционных изменений через поколения. Поэтому нельзя приписывать Кювье естественный отбор или представлять Дарвина сторонником внезапной смены видов.

Ответ. Кювье объяснял смену фаун природными катастрофами. Дарвин объяснял эволюцию наследственной изменчивостью, борьбой за существование и естественным отбором. Эти подходы различаются предполагаемым механизмом изменений.

Типичные ошибки

• Называть Ламарка создателем теории естественного отбора. Ошибка возникает потому, что Ламарк, как и Дарвин, признавал изменяемость видов. Но он объяснял изменения влиянием среды, упражнением органов и наследованием приобретённых признаков. Проверьте себя: если в ответе говорится об отборе наследственных различий, речь идёт о механизме Дарвина, а не Ламарка.

• Приписывать Кювье идею постепенной эволюции видов. Смену ископаемых фаун он объяснял катастрофами, а не постепенным отбором. Путаница появляется потому, что оба подхода учитывают изменения в истории жизни. Проверьте формулировку причины: катастрофа указывает на Кювье, естественный отбор — на Дарвина.

• Считать, что Дарвин объяснял эволюцию стремлением организмов к совершенству. Такое прочтение может возникнуть из-за того, что приспособления выглядят целесообразными. Однако у Дарвина их формирование связано с естественным отбором наследственных различий, а не с заранее заданной целью. Чтобы проверить себя, спросите, какой процесс объясняет распространение полезных признаков.

• Смешивать наследование приобретённых признаков с наследственной изменчивостью. Повод для путаницы — слово «наследование» встречается в обоих случаях. Современная биология связывает наследование с изменениями генетического материала, а не с любым признаком, полученным организмом в течение жизни. Проверьте, указано ли, каким образом особенность передаётся потомству.

Связь с другими темами

Чтобы разбираться в истории эволюционных идей, нужно знать, что такое вид, наследственность и изменчивость организмов. Эти понятия позволяют понять, какие различия могут передаваться потомкам и на что действует отбор. Идеи Дарвина станут основой для изучения естественного отбора, приспособленности и видообразования. Связь эволюционного учения с генетикой помогает понять современный эволюционный синтез.

Что запомнить

• Представления об изменении живой природы складывались постепенно.
• Линней систематизировал организмы, но считал виды неизменными.
• Ламарк одним из первых создал целостное учение об эволюции, однако ошибался в объяснении наследования приобретённых признаков.
• Кювье объяснял смену фаун крупными катастрофами.
• Дарвин обосновал роль наследственной изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора.
• Современный эволюционный синтез объединил эволюционное учение с данными генетики.