4.2. Эволюционная теория Ж. Б. Ламарка

Определения и обозначения

Эволюционная теория Ж. Б. Ламарка — объяснение исторического развития организмов от простых форм к более сложным. Иначе говоря, Ламарк рассматривал разнообразие живых существ не как неизменный набор видов, а как результат длительных преобразований. Это определение помогает увидеть главную идею его учения и отличить её от взглядов, согласно которым виды всегда оставались такими же.

Градация — предполагаемое Ламарком закономерное усложнение организмов в ходе эволюции. Он представлял её как постепенное движение от более простой организации к более сложной. Понятие нужно, чтобы обозначить общее направление развития живой природы в теории Ламарка, а не конкретное изменение отдельного органа.

Упражнение и неупражнение органов — принцип, согласно которому частое использование органа развивает его, а отсутствие использования ослабляет. В этой схеме значение имеют привычки организма: например, часто задействуемая часть тела должна становиться сильнее, а мало используемая — уменьшаться. Принцип объясняет, как Ламарк связывал образ жизни с изменениями строения.

Наследование приобретённых признаков — представление о передаче потомкам изменений, возникших у организма в течение жизни. Ламарк считал, что изменение органа, вызванное его использованием или неиспользованием, не исчезает с гибелью организма, а может проявиться у потомков. Это понятие важно для понимания его объяснения эволюции и для сравнения с современными знаниями о наследственности.

Как это устроено

Ламарк полагал, что живые организмы постепенно переходят от простых форм к более сложным, а значит, их разнообразие имеет историю. Такой общий ход изменений он называл градацией. В его представлении усложнение не сводилось к случайному изменению одного признака: оно задавало направленное развитие организмов. Поэтому градация была основой общей картины эволюции, а изменения органов объясняли, как образ жизни влияет на отдельные формы.

Общее направление усложнения Ламарк связывал с внутренним стремлением организмов к более сложной организации. Эту идею он использовал, чтобы объяснить, почему эволюция, как ему представлялось, движется от простого к сложному, а не в любом направлении. Внутреннее стремление задавало общий ход изменений, но не объясняло, почему органы конкретного организма меняются по-разному. Для этого Ламарк обращался к условиям среды и возникающим у организмов потребностям.

Когда условия среды меняются, организмам приходится иначе добывать пищу, передвигаться или избегать опасности. По Ламарку, вслед за этим меняются потребности и образ жизни: одни органы начинают использовать чаще, другие — реже. Частое использование упражняет орган и развивает его, а длительное неиспользование ослабляет. Так изменение среды связывалось с изменениями строения не напрямую, а через поведение и привычки организма.

Ламарк считал, что изменения, возникшие от упражнения или неупражнения органа в течение жизни, могут наследоваться. Например, предкам жирафа нужно было доставать листья с высоких ветвей; они тянулись, упражняя шею, и она, согласно этой логике, удлинялась. Приобретённое удлинение, как полагал Ламарк, передавалось потомкам, и за многие поколения шея становилась длиннее. Современная биология не подтверждает наследование таких приобретённых изменений в предложенном Ламарком виде: историческая ценность его теории состоит прежде всего в признании изменяемости видов и их развития.

Основные положения теории Ламарка

Таблица показывает, какую роль Ламарк отводил каждому положению и как его оценивают сегодня. При чтении проследите цепочку: общая идея градации, влияние среды, изменение органов и предполагаемая передача этих изменений потомству. Так легче отделить историческую модель Ламарка от современных объяснений эволюции.

Разбор задач

Задача 1. Кратко сформулируйте два основных закона, которыми Ламарк объяснял изменения органов у организмов. Чтобы не смешать их, сначала найдите, что происходит с органом в течение жизни, а затем — как, по Ламарку, это изменение продолжает существовать в поколениях. Запишите каждый закон отдельно.

1. Первый принцип касается использования органа: частое упражнение развивает и усиливает его, а неиспользование ослабляет.
2. Второй принцип касается потомства: изменения, приобретённые организмом в течение жизни, передаются следующим поколениям.
3. Проверьте, что в первом пункте речь идёт об изменении органа у самого организма, а во втором — о наследовании признака.

Ответ: законы Ламарка — упражнение и неупражнение органов, а также наследование приобретённых признаков.

Задача 2. Объясните, как, согласно теории Ламарка, могла увеличиваться длина шеи у предков жирафа. Важно изложить не только итог, но и причинную цепочку от потребности до предполагаемого изменения у потомков. Каждый шаг должен следовать из предыдущего.

1. Предположите, что доступная пища находилась на высоких ветвях, поэтому животным приходилось тянуться к листьям.
2. Частое вытягивание шеи означало её упражнение; по принципу Ламарка, упражняемый орган должен был развиваться.
3. Ламарк предполагал, что шея удлинялась в течение жизни отдельного организма.
4. Затем приобретённое удлинение, согласно его представлению о наследовании, передавалось потомкам и постепенно накапливалось.

Ответ: потребность доставать листья вызывала упражнение шеи, её изменение при жизни и, по Ламарку, передачу удлинения следующим поколениям. Это историческая иллюстрация его теории, а не современное объяснение.

Задача 3. Сравните объяснение Ламарка и современное объяснение появления длинной шеи у жирафов; укажите, какое связывает изменения с наследственной изменчивостью и естественным отбором. В одном случае изменяется отдельный организм в ответ на потребность, в другом рассматриваются различия между организмами популяции. Это различие и нужно отразить в ответе.

1. В логике Ламарка отдельная особь тянется к листьям, упражняет шею и приобретает её удлинение в течение жизни.
2. Далее Ламарк предполагал, что этот приобретённый признак наследуется потомством.
3. Современное объяснение исходит из наследственных различий между особями: у некоторых шея может быть длиннее вследствие наследственной изменчивости.
4. Если такие различия помогают выживать и оставлять потомство, естественный отбор способствует увеличению доли соответствующих наследственных вариантов в популяции.

Ответ: Ламарк связывал удлинение с приобретением признака организмом и его наследованием; современное объяснение — с наследственной изменчивостью и естественным отбором.

Типичные ошибки

Считать, что Ламарк объяснял эволюцию только влиянием среды, — значит упустить другие части его теории: градацию и внутреннее стремление к усложнению. Такую ошибку допускают, когда запоминают отдельный пример, но не общую схему взглядов учёного. Проверка простая: назовите отдельно источник общего направления эволюции и механизм изменения органов. В ответе должны появиться и усложнение, и влияние среды на потребности и привычки.

Путать упражнение органа с его наследственным изменением — значит соединять два разных этапа рассуждения Ламарка. Сначала, согласно теории, орган менялся у конкретного организма, а затем приобретённое изменение передавалось потомкам. Ошибка возникает, когда оба процесса называют одним словом «упражнение». Проверьте себя вопросами: что происходило при жизни особи и что, по предположению Ламарка, происходило в следующем поколении?

Приписывать Ламарку идею естественного отбора неверно: в школьном курсе её связывают с теорией Дарвина. Путаница появляется потому, что оба учёных объясняли изменение организмов со временем, но предлагали разные механизмы. Для проверки спросите, говорится ли об отборе наследственных различий в популяции или о приобретении органом нужного изменения при жизни. В первом случае речь идёт о естественном отборе, а не о механизме Ламарка.

Представлять пример с жирафом как современное научное объяснение тоже ошибочно. Его часто запоминают ярко и принимают за установленный факт, хотя это историческая иллюстрация рассуждений Ламарка. Проверяйте формулировку: если говорится, что шея удлинилась от упражнения, а приобретённое изменение унаследовали потомки, перед вами именно объяснение Ламарка. Современная биология не считает этот механизм подтверждением наследования приобретённых признаков.

Связь с другими темами

Для понимания теории Ламарка полезно знать, что организмы изменяются, а разнообразие живых существ можно рассматривать как результат исторического развития. Эта тема подготавливает изучение теории Ч. Дарвина, естественного отбора и современных представлений об эволюции: сравнение помогает увидеть, почему разные механизмы нельзя смешивать. Понятие наследственности пригодится при изучении генетики, поскольку оно помогает разобраться, почему изменения организма, возникшие в течение жизни, обычно не передаются потомству.

Что запомнить

• Ламарк предложил одну из первых целостных эволюционных теорий.
• Он представлял эволюцию как движение от простых организмов к более сложным.
• Изменения условий среды, по Ламарку, меняют потребности и образ жизни организмов.
• Частое использование органа, согласно его теории, развивает его, а неиспользование ослабляет.
• Ламарк считал приобретённые при жизни изменения наследуемыми.
• Наследование приобретённых признаков в предложенном Ламарком виде не подтверждается современной биологией.