1.1.3. Развитие эволюционных идей. Эволюционная теория Ж.-Б. Ламарка

Определения и обозначения

Эволюция — историческое развитие живой природы, при котором организмы и виды меняются на протяжении поколений. До Ламарка многие представляли виды неизменными, созданными раз и навсегда; позднее наблюдения за ископаемыми и разнообразием организмов укрепляли мысль об их исторических изменениях. Понятие эволюции помогает описывать не отдельное изменение особи, а длительную историю живого мира.

Градация — предполагаемое Ламарком постепенное усложнение организации организмов от простых форм к сложным. Он полагал, что простейшие организмы возникают самозарождением, а затем последовательно усложняются. Эта идея нужна, чтобы понимать, как Ламарк объяснял общий ход развития жизни, а не только приспособление отдельных видов.

Упражнение и неупражнение органов — представление Ламарка о том, что использование органа усиливает его развитие, а отсутствие использования ведёт к ослаблению. Так он связывал поведение организма с изменениями его строения. Это понятие позволяет проследить предполагаемый переход от потребности и привычки к изменению органа.

Наследование приобретённых признаков — передача потомкам изменений, возникших у организма в течение жизни. Ламарк считал, что такие изменения могут закрепляться и накапливаться в поколениях. Это положение завершает его объяснение эволюции: оно связывает изменения отдельной особи с преобразованием вида.

Как это устроено

Представления о неизменности видов постепенно уступали идее исторического развития, потому что наблюдения не всегда укладывались в картину постоянства природы. Ископаемые остатки показывали, что в разные эпохи существовали организмы, которых уже нет, а изучение живых существ выявляло их разнообразие и сходство. Эти факты сами по себе ещё не объясняли механизм изменений, но делали идею развития правдоподобной. Ламарк предложил целостную теорию, в которой виды и их организация не считались неизменными.

Разнообразие и усложнение организмов Ламарк объяснял двумя связанными, но различными идеями. Он предполагал, что простые формы возникают самозарождением, а затем по направлению градации постепенно становятся сложнее. Градация описывает общий порядок усложнения, а не появление признака, полезного именно в конкретной среде. Поэтому приспособленность отдельного организма к условиям требует у Ламарка дополнительного объяснения.

Таким объяснением служило влияние среды на потребности и привычки. Когда условия жизни меняются, организму, по Ламарку, приходится иначе действовать: искать пищу, перемещаться или защищаться. Новая потребность формирует привычку, а регулярное выполнение действий влияет на органы. В этой цепочке среда не изменяет организм напрямую: она создаёт обстоятельства, которые побуждают его к определённому поведению.

Дальше действует правило упражнения и неупражнения. Если орган часто используется, он, согласно Ламарку, развивается сильнее; если его не используют, он постепенно ослабевает. Например, постоянное вытягивание шеи при поиске пищи Ламарк связал бы с её удлинением у жирафов. При этом важно различать объяснение самого изменения и его последующую передачу потомству.

Ламарк считал, что приобретённые при жизни особенности наследуются. Если изменённый орган или признак передаётся потомкам, а сходный образ жизни продолжается, изменения могут накапливаться в следующих поколениях. Так складывается предполагаемый механизм: среда меняет потребности, потребности формируют привычки, привычки меняют органы, а приобретённые признаки наследуются. Современная биология не принимает эту схему как универсальное объяснение эволюции: наследственность и отбор рассматриваются иначе.

Основные положения эволюционной теории Ламарка

Таблица показывает, какие положения Ламарк связывал в одну причинную цепь, а какие описывают общий ход усложнения. Используйте её, чтобы восстановить предполагаемый механизм от условий среды до изменений потомков. Не смешивайте градацию с приспособлением: это разные части объяснения.

Разбор задач

Задача 1. Как Ламарк истолковал бы удлинение шеи жирафа при постоянном стремлении доставать листья с высоких ветвей? Решение: 1) Условия питания создают потребность тянуться к листьям. 2) Жирафы регулярно вытягивают шею, то есть упражняют её. 3) По Ламарку, упражнение усиливает развитие органа, поэтому шея постепенно удлиняется. 4) Приобретённое удлинение передаётся потомкам и накапливается в поколениях. Ответ: Ламарк связал бы длинную шею с упражнением и наследованием приобретённого признака.

Задача 2. Сопоставьте объяснение редукции глаз у животных, живущих в темноте, по Ламарку и по современным представлениям. Решение: 1) В объяснении Ламарка жизнь в темноте уменьшает потребность пользоваться зрением. 2) Глаза не упражняются и постепенно ослабевают, а приобретённая редукция наследуется. 3) Современное объяснение не выводит наследственное изменение из простого неиспользования органа: в популяции возникают наследственные различия. 4) Если зрение в темноте не даёт преимущества, а его поддержание требует затрат, естественный отбор может благоприятствовать вариантам с уменьшенными глазами. Ответ: Ламарк ссылался бы на неупражнение и наследование приобретённого; современная биология — на наследственную изменчивость и действие отбора.

Задача 3. Условия среды изменились, возникла новая потребность, у организма появился признак, который обнаруживают потомки. Соответствует ли цепочка теории Ламарка? Решение: 1) Проверьте, вызвали ли новые условия новую потребность и привычку. 2) Уточните, повлияло ли упражнение или неупражнение на соответствующий орган. 3) Установите, возник ли признак в течение жизни особи, а не был только врождённым различием. 4) Наконец, проверьте, предполагается ли передача этого приобретённого признака потомкам. Ответ: цепочка соответствует теории Ламарка, если все звенья присутствуют и изменение передаётся потомкам. Одного совпадения признака с новой средой недостаточно.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что Ламарк отрицал историческое изменение видов. Её допускают, если сводят его теорию только к отдельным ошибочным объяснениям вроде удлинения шеи жирафа. На самом деле Ламарк признавал изменяемость видов и одним из первых создал целостную эволюционную теорию. Проверьте себя: если в ответе Ламарк назван сторонником неизменности видов, формулировка неверна.

Ошибка — путать градацию с приспособлением к конкретным условиям. Так происходит, когда любое усложнение организма объясняют одной и той же причиной. Градация у Ламарка — общий ход усложнения, тогда как соответствие среде он связывал с потребностями, привычками и использованием органов. Для проверки спросите себя, идёт ли речь об усложнении вообще или о признаке, полезном в определённых условиях.

Ошибка — приписывать Ламарку естественный отбор. Такое смешение возникает, когда все эволюционные идеи объединяют в одну теорию или переносят более поздние объяснения на ранние. Ламарк объяснял изменение органов упражнением и неупражнением, а механизм отбора был предложен позднее Дарвином. Проверьте себя: если в ответе отбор назван положением теории Ламарка, исправьте его.

Ошибка — считать наследование приобретённых признаков подтверждённым универсальным механизмом эволюции. Эту мысль легко принять за современный факт, потому что она логично завершает схему Ламарка. Однако теория описывает историческое объяснение, а не общий механизм, подтверждённый современными данными: эволюцию связывают с наследственной изменчивостью и естественным отбором. Проверяйте, отделяете ли вы взгляд Ламарка от современной биологии.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, что организмы разнообразны, могут различаться между собой и существуют в меняющихся условиях. Эти представления помогают увидеть, почему учёные начали обсуждать не только устройство видов, но и их возможное историческое развитие. Теория Ламарка показывает раннюю попытку связать изменения организмов в единую систему.

Дальше тема пригодится при изучении теории Дарвина и естественного отбора. Сопоставляя объяснения, важно различать наследование приобретённых признаков у Ламарка и отбор наследственных различий у Дарвина. Такое сравнение помогает отделять исторические идеи от современных объяснений эволюции.

Что запомнить

• Ламарк признавал изменяемость видов и историческое развитие живой природы.
• Градация у Ламарка означала постепенное усложнение организации организмов.
• Изменения среды, по Ламарку, влияют на потребности и привычки организмов.
• Упражнение органа, согласно теории Ламарка, усиливает его развитие, а неупражнение ослабляет.
• Ламарк считал, что приобретённые в течение жизни признаки передаются потомкам.
• Естественный отбор не является положением теории Ламарка.