7.1. Краткие исторические сведения

Определения и обозначения

Эволюция — историческое изменение живой природы, происходящее на протяжении поколений. Это понятие помогает объяснить, почему организмы разнообразны и как они связаны с прошлым Земли. Для биологии оно стало центральным, потому что объединяет сведения о строении, происхождении и распространении организмов.

Креационизм — представление о том, что виды были сотворены и остаются неизменными. В рамках этого взгляда сходство или различия организмов не объясняют их происхождением друг от друга. Понимание креационизма помогает увидеть, с какой идеей спорили сторонники исторического изменения видов.

Трансформизм — идея о том, что виды способны изменяться под влиянием природных причин. Она отличается от креационизма признанием перемен в живой природе, хотя сама по себе ещё не объясняет, как именно они происходят. Это понятие обозначает ранние взгляды, предшествовавшие научной теории эволюции.

Катастрофизм — объяснение смены организмов в истории Земли крупными катастрофами. Согласно этому взгляду, катастрофы уничтожали прежние фауны, а после них появлялись другие. Термин нужен, чтобы отличать объяснение Кювье от идеи постепенного превращения видов.

Как это устроено

До развития естественных наук многие люди считали виды неизменными: такой взгляд согласовывался с представлением о сотворении готового мира. К тому же жизнь отдельного человека слишком коротка, чтобы заметить медленные изменения организмов. Но наблюдения за разнообразием живых существ, их географическим распространением и различиями между ископаемыми и современными формами постепенно ставили неизменность видов под сомнение. Возник вопрос: почему в слоях земной коры встречаются организмы, которых уже нет среди ныне живущих?

Ответ на этот вопрос становился возможен благодаря накоплению сведений о природе. Учёные сравнивали организмы, описывали новые виды и изучали ископаемые остатки — сохранившиеся следы древней жизни. Последовательность слоёв показывала, что в разные эпохи существовали разные сообщества организмов. Эти данные ещё не объясняли механизм изменений, но делали историю живой природы предметом научного исследования.

Жан-Батист Ламарк предложил целостное объяснение того, почему организмы меняются. Он полагал, что условия среды вызывают потребности, а упражнение или неупражнение органов приводит к их развитию либо ослаблению; приобретённые изменения, по его мнению, передаются потомкам. Эта идея была важна, потому что связывала живые организмы с условиями их существования и допускала постепенное изменение видов. Однако представления Ламарка о наследовании приобретённых признаков не подтверждаются современной биологией.

Жорж Кювье и Чарльз Лайель по-разному объясняли историю Земли и смену организмов. Кювье обнаружил, что ископаемые фауны в разных слоях различаются, и связал смену одних фаун другими с катастрофами; превращение видов он не признавал. Лайель подчёркивал, что привычные геологические процессы — например, разрушение пород и накопление осадков — действуют длительно и постепенно. Идеи Лайеля помогали представить, что земная поверхность меняется за огромные промежутки времени.

Ко времени Чарльза Дарвина биология накопила сведения об организмах, а геология дала представление о длительности истории Земли. Дарвин предложил механизм, объясняющий, как изменения могут закрепляться: естественный отбор сохраняет в потомстве наследственные особенности, полезные в определённых условиях. Это позволило объяснить не только факт различий организмов, но и возможный путь их возникновения. Поэтому Дарвин не первым высказал мысль об изменении видов, а создал научную теорию эволюции, опирающуюся на естественный отбор.

Представления об изменении живой природы до Дарвина

Сравнивайте не только формулировки, но и то, что именно объясняет каждый подход: неизменность видов, возможность их изменения или механизм этих изменений. Таблица также показывает, что признание смены фаун у Кювье не означало признания превращения видов. Вклад ранних учёных и направлений связан с разными сторонами проблемы и не равнозначен теории Дарвина.

Разбор задач

Задача 1. Ученик утверждает, что идея эволюции впервые появилась у Дарвина. Оцените это утверждение и приведите исторические примеры.

1. Сначала уточним, что именно понимается под идеей эволюции. Мысль о том, что виды могут изменяться, существовала до Дарвина и называлась трансформизмом. Поэтому утверждение ученика неверно.
2. Затем отделим ранние идеи от научного объяснения механизма. Ламарк предложил целостное учение об изменении организмов, хотя его объяснение наследственности было ошибочным. Дарвин позднее связал эволюцию с естественным отбором наследственных различий.
3. Наконец, сформулируем вывод без смешения двух исторических этапов. Ранние учёные допускали изменения или изучали смену фаун, а Дарвин разработал научную теорию естественного отбора. Так мы признаём предшественников, не приписывая им теорию Дарвина.

Ответ: утверждение неверно: идеи изменения видов появились до Дарвина, но именно Дарвин предложил научное объяснение эволюции через естественный отбор.

Задача 2. Сопоставьте объяснения смены ископаемых фаун у Ж. Кювье и представление Ч. Лайеля об изменениях земной поверхности.

1. Определим предмет сравнения. Кювье объяснял смену фаун крупными катастрофами, после которых прежние организмы исчезали. Он не считал, что виды постепенно превращаются друг в друга.
2. Теперь выделим основную мысль Лайеля. Он показывал, что геологические изменения могут происходить благодаря обычным процессам, действующим длительное время. Это объяснение относится к изменению земной поверхности, а не само по себе к механизму эволюции видов.
3. Сравним подходы и сформулируем различие. У Кювье ключевыми были резкие катастрофы и смена фаун, у Лайеля — постепенное накопление результатов длительных процессов. Поэтому взгляды Лайеля нельзя автоматически приравнивать к теории эволюции организмов.

Ответ: Кювье связывал смену ископаемых фаун с катастрофами, а Лайель подчёркивал длительное действие обычных геологических процессов.

Задача 3. Расположите по времени идеи Ламарка, Кювье, Лайеля и Дарвина и объясните, как развитие геологии и изучение ископаемых повлияло на формирование эволюционного учения.

1. Сначала расположим учёных по времени появления их основных идей. Ламарк и Кювье работали на рубеже XVIII–XIX веков, Лайель развивал свои геологические взгляды в первой половине XIX века, а Дарвин опубликовал теорию естественного отбора в 1859 году. Два ранних взгляда возникали в близкую эпоху, поэтому их не следует представлять как строго последовательные стадии одной теории.
2. Далее свяжем хронологию с научными данными. Геология показывала, что история Земли длительна, а ископаемые остатки свидетельствовали о смене организмов в разные эпохи. Это создавало фактическую и временную основу для вопросов о происхождении видов.
3. В заключение различим предпосылки и объяснение. Исследования геологии и ископаемых подготовили почву, а не готовую теорию отбора. Дарвин предложил механизм, объясняющий, как наследственные различия могут сохраняться и накапливаться.

Ответ: Ламарк и Кювье — рубеж XVIII–XIX веков, затем идеи Лайеля, позднее теория Дарвина 1859 года. Геология и изучение ископаемых дали сведения о длительности истории Земли и смене фаун, но механизм эволюции объяснил Дарвин.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что Дарвин первым высказал мысль об изменении видов. Её допускают, когда ранние идеи трансформизма смешивают с теорией естественного отбора. Проверьте себя: назовите отдельно, кто допускал изменения, а кто предложил механизм отбора.

Ошибка — приписывать Ламарку современное понимание наследственности. Причина в том, что его рассуждения о приспособлении кажутся похожими на современные объяснения, но механизм передачи приобретённых признаков он представлял иначе. Проверьте себя: помните, что его идеи о наследовании таких признаков не подтверждаются современной биологией.

Ошибка — считать катастрофизм Кювье эволюционной теорией. Кювье признавал смену ископаемых фаун, и из-за этого его иногда ошибочно считают сторонником превращения видов. Проверьте себя: спросите, признавал ли он происхождение одних видов от других; его ответ был отрицательным.

Ошибка — изображать историю взглядов как простую смену неверных идей верной. Такое упрощение возникает, если забыть о научных данных и вопросах, которые были доступны в каждую эпоху. Проверка проста: учитывайте, что именно наблюдал учёный и какую проблему пытался объяснить, прежде чем оценивать его выводы.

Связь с другими темами

Для понимания исторических взглядов полезно знать, каково разнообразие организмов и что такое ископаемые остатки. Они позволяют сопоставлять живые формы и свидетельства древней жизни, а геологическая история Земли помогает оценить длительность процессов. Без этих представлений трудно понять, почему идея неизменности видов стала уступать место вопросам об их прошлом.

Дальше тема связана с теорией Дарвина, доказательствами эволюции и механизмами изменения популяций. История идей объясняет, какие вопросы предшественники оставили без ответа и почему потребовалась теория естественного отбора. При изучении механизмов важно различать историческое изменение популяций и ранние догадки о причинах этого изменения.

Что запомнить

• Представление о неизменности видов долго господствовало в науке.
• Накопление сведений о живых организмах и ископаемых остатках подготовило развитие эволюционных взглядов.
• Ламарк одним из первых предложил целостное учение об изменении организмов.
• Кювье связывал смену фаун с катастрофами, но не признавал эволюционного превращения видов.
• Лайель подчёркивал значение длительно действующих геологических процессов.
• Дарвин создал научную теорию эволюции, основанную на естественном отборе.