"Биология. Биологические системы и процессы (углублённый уровень)", Теремов А.В., Петросова Р.А.
Дарвинизм возник не на пустом месте: к XIX веку учёные накопили сведения об ископаемых, разнообразии организмов и их распространении, а селекционеры научились менять признаки пород и сортов. Ламарк, Бюффон, Кювье и Лайель по-разному объясняли историю жизни и Земли, но никто из них не предложил убедительного механизма эволюции. Наблюдения Дарвина в путешествии на «Бигле» и работа с коллекциями помогли ему собрать факты, необходимые для дальнейшего объяснения происхождения видов.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Трансформизм — представление об изменяемости видов, в отличие от идеи, что виды неизменны и существуют в прежнем виде с момента появления. Он помог поставить вопрос, могут ли современные организмы происходить от более древних форм. Однако признание изменчивости ещё не объясняло, почему и каким образом она происходит.
Искусственный отбор — сохранение человеком организмов с нужными признаками и их размножение. Если садовод оставляет семена от растений с крупными плодами, признак может чаще встречаться в следующих поколениях. Это служит наглядной моделью того, как отбор способен менять организмы, но в природе роль человека выполняют условия среды.
Катастрофизм — учение Ж. Кювье, согласно которому смена фаун в истории Земли происходила после крупных катастроф. Оно объясняло исчезновение одних и появление других ископаемых сообществ, но не связывало их с постепенным превращением видов. Поэтому катастрофизм отличался от идеи эволюционного развития органического мира.
Актуализм — принцип объяснения прошлого через процессы, которые наблюдаются в настоящем. Например, действие воды или вулканизма можно изучать сейчас, а затем учитывать, что такие процессы происходили длительно и раньше. Для геологии этот подход означал, что облик Земли мог постепенно меняться на протяжении огромных промежутков времени.
Путешествия, исследования и изучение ископаемых расширяли представления о разнообразии жизни. Учёные находили организмы, не похожие на современные, и виды, сходные между собой, но живущие в разных областях. Из-за этого возникал вопрос: объясняется ли разнообразие независимым появлением неизменных видов или их историческими изменениями? Чтобы ответить, требовалось сопоставлять находки, особенности организмов и места их обитания.
Предшественники Дарвина подготовили отдельные части будущего эволюционного объяснения. Ламарк утверждал изменяемость видов, а наблюдения Бюффона побуждали сравнивать организмы и учитывать влияние условий жизни. Но эти идеи не показывали убедительно, как именно полезные изменения сохраняются и распространяются в поколениях. Геологические взгляды Лайеля добавляли представление о длительном времени, необходимом для накопления постепенных изменений.
Кювье объяснял различия между ископаемыми фаунами чередой катастроф: после крупных событий состав организмов менялся. Это позволяло говорить о вымирании и смене сообществ, но не о развитии одних видов из других. Споры о том, насколько древна Земля и как быстро менялась её поверхность, были важны для поисков объяснения эволюции. Если геологическая история очень продолжительна, медленные процессы получают время для накопления результатов.
Практика селекции давала наглядное свидетельство изменчивости организмов. Человек выбирал для размножения особей с нужными признаками, и поколения потомков постепенно отличались от исходных. Поэтому становилось понятно, что отбор может менять состав признаков популяции, если особенности передаются потомству. Однако искусственная селекция сама по себе не объясняла, что происходит без целенаправленного выбора человеком.
Кругосветное путешествие Дарвина на «Бигле» дало ему множество наблюдений и образцов. Он сравнивал близкие виды из разных мест, изучал особенности островных организмов, ископаемые остатки и их сходство с современными обитателями тех же регионов. Такие совпадения и различия требовали объяснить связи между организмами, временем и местом их обитания. Вернувшись, Дарвин продолжил работу с коллекциями и научной литературой, сопоставляя полевые данные с идеями о постепенных изменениях.
| Учёный или источник идей | Основные представления или наблюдения | Значение для подготовки дарвинизма |
|---|---|---|
| К. Линней | Описывал и систематизировал разнообразие организмов, объединял их в группы. | Создал упорядоченную основу для сравнения видов и изучения их сходства. |
| Ж. Бюффон | Сравнивал организмы и отмечал их связь с условиями среды и географией. | Поддержал интерес к изменчивости организмов и влиянию среды. |
| Ж. Кювье | Изучал ископаемых и объяснял смену фаун катастрофами. | Показал, что состав организмов в прошлом отличался от современного, хотя отвергал постепенное превращение видов. |
| Ж.-Б. Ламарк | Считал виды изменяемыми и допускал постепенное развитие живого. | Выдвинул эволюционную идею, но не дал убедительного механизма изменений. |
| Ч. Лайель | Объяснял геологическое прошлое действием длительных процессов, наблюдаемых в настоящем. | Помог оценить продолжительность истории Земли и возможность накопления постепенных изменений. |
| Искусственная селекция | Человек размножает организмы с признаками, которые считает полезными. | Показывает, что отбор признаков может менять организмы в ряду поколений. |
Сравнивайте не только имена, но и объяснения: кто признавал изменяемость видов, кто говорил о катастрофах, а кто — о постепенных геологических процессах. Столбец о значении показывает, какие идеи и факты могли пригодиться Дарвину, не приписывая предшественникам готовую теорию естественного отбора.
Задача 1. Соотнесите учёных с их взглядами: Ламарк — изменяемость видов; Кювье — катастрофы и смена фаун; Лайель — постепенные геологические изменения. Здесь важно различить идеи об истории живых организмов и представления о геологической истории Земли. Не следует объединять все три взгляда в одну теорию.
Ответ: Ламарк — изменяемость видов; Кювье — катастрофы и смена фаун; Лайель — постепенные геологические изменения.
Задача 2. Селекционер оставляет для размножения растения с более крупными плодами. Нужно назвать процесс и объяснить, что этот пример мог подсказать Дарвину. Важно не перепутать сам факт отбора с тем, кто его осуществляет. Также нужно отделить аналогию от тождества с процессами в природе.
Ответ: это искусственный отбор. Он подсказал, что отбор организмов с определёнными особенностями может постепенно менять их в поколениях; естественный отбор происходит под влиянием условий среды.
Задача 3. Во время путешествия Дарвин наблюдал, что близкие виды островов различаются, а ископаемые организмы сходны с современными обитателями тех же регионов. Объясните, почему такие факты требовали эволюционного объяснения и как они могли быть связаны с идеями о постепенных изменениях. Нужно рассмотреть оба наблюдения вместе, а не вырывать одно из контекста.
Ответ: наблюдения ставили вопрос о происхождении и родстве видов. Вместе с геологическими идеями Лайеля они делали правдоподобной гипотезу постепенных изменений, хотя сами по себе ещё не раскрывали механизм эволюции.
Ошибочно считать, что предшественники Дарвина уже создали теорию естественного отбора. Ламарк говорил об изменяемости видов, а Лайель — о геологических процессах, но это не готовый дарвиновский механизм. Такое смешение возникает, когда любую эволюционную идею принимают за одно и то же объяснение. Проверка: спросите себя, кто именно предложил механизм отбора в природе.
Катастрофизм Кювье иногда принимают за теорию постепенной эволюции, потому что он описывал смену ископаемых фаун. Но причиной этой смены Кювье считал катастрофы, а не превращение одних видов в другие. Чтобы не ошибиться, найдите в объяснении причину смены организмов: постепенное наследуемое изменение или резкое событие.
Искусственный отбор часто смешивают с естественным. В первом случае человек выбирает организмы для размножения, а в природе успех размножения зависит от условий среды, а не от намерений. Путаница возникает из-за сходного результата — изменения частоты признаков в поколениях. Проверяйте, кто или что влияет на размножение и происходит ли выбор целенаправленно.
Значение путешествия на «Бигле» неверно сводить к одному наблюдению, например к различиям островных видов. Дарвин собирал разнообразные полевые данные, изучал ископаемые, сравнивал коллекции и обращался к научным идеям. Такой вывод обычно появляется, когда яркий пример принимают за единственное основание теории. Проверка: перечислите разные типы свидетельств, которые он сопоставлял.
Для понимания предпосылок дарвинизма пригодятся знания об уровнях организации живой природы и разнообразии организмов: они помогают сравнивать формы жизни и видеть сходство между ними. Ископаемые остатки позволяют изучать историю жизни, а сведения о селекции и наследственной изменчивости — понимать, как признаки могут сохраняться в поколениях. Геологические процессы помогают оценить длительность изменений Земли. Позже эти темы понадобятся при изучении механизма и доказательств эволюции, в том числе естественного отбора.
Почему возникновение дарвинизма стало возможным именно в XIX веке?
К этому времени накопились данные об ископаемых, разнообразии организмов и их географическом распространении, а неизменность видов всё труднее было согласовать с наблюдениями. Развивались геология и селекция: они давали сведения о длительности изменений и о том, как признаки меняются в поколениях. Дарвин смог опереться на эти знания и обширный собственный материал.
Чем трансформизм Ламарка отличался от учения Кювье?
Ламарк считал виды изменяемыми и допускал постепенное преобразование организмов. Кювье объяснял смену ископаемых фаун крупными катастрофами, после которых появлялись другие сообщества, но не превращением одних видов в другие. Это были разные объяснения истории органического мира.
Как геологические взгляды Лайеля повлияли на Дарвина?
Лайель объяснял геологические изменения действием процессов, которые можно наблюдать и в настоящем, если учитывать их длительное повторение. Такой подход помог представить Землю очень древней и увидеть, что медленные изменения способны накапливаться. Это давало время для возможного постепенного изменения организмов.
Почему искусственный отбор помог понять возможность изменений видов?
Селекционер оставляет для размножения особей с нужными признаками, и эти признаки могут становиться заметнее в следующих поколениях. Так было видно, что отбор и наследование способны менять породы и сорта. В природе выбор делает не человек: на размножение влияют условия среды.
Какие наблюдения Дарвин собрал во время путешествия на «Бигле»?
Дарвин сравнивал организмы разных регионов, находил сходства и различия между близкими видами, в том числе обитателями островов. Он также изучал ископаемые остатки и сопоставлял их с современными организмами тех же областей. Эти данные требовали объяснить, почему виды похожи, но отличаются и как они связаны с местом обитания.
3. Предпосылки возникновения дарвинизма. Научная деятельность Ч.Дарвина
