§ 66. История развития эволюционных идей 318

Определения и обозначения

Эволюция — историческое развитие живой природы, при котором организмы меняются, а со временем возникает разнообразие видов. Это не изменение отдельного организма за его жизнь, а длительный процесс в истории групп организмов. Понятие помогает объяснять сходство и различия живых существ, а также происхождение новых видов.

Креационизм — представление о том, что живая природа создана высшей силой, а созданные виды остаются неизменными. Такая точка зрения долго влияла на изучение организмов и затрудняла принятие идеи их исторического изменения. Знание термина помогает отличать объяснение происхождения видов через сотворение от эволюционных объяснений.

Трансформизм — идея о том, что виды способны исторически изменяться и преобразовываться. Она появилась до научной теории эволюции и ставила под сомнение представление о постоянстве видов. Само допущение изменений ещё не объясняет, каким именно механизмом они происходят.

Катастрофизм — учение Жоржа Кювье, согласно которому геологические катастрофы приводили к исчезновению фаун, а затем территории заселяли другие организмы. Так Кювье объяснял различия между ископаемыми остатками из разных слоёв. Это понятие важно, чтобы не путать признание смены фаун с идеей превращения видов.

Как это устроено

В античности существовали разные рассуждения о происхождении и изменении живого, но они ещё не составляли научной теории, опирающейся на проверяемый механизм. Позднее широко распространилось представление о неизменности видов: его поддерживала идея сотворённой и раз навсегда установленной природы. Наблюдения за ископаемыми и разнообразием организмов постепенно ставили вопрос, почему формы живого в прошлом отличаются от современных. Поэтому возникновение эволюционных взглядов было связано с накоплением фактов, которые требовали нового объяснения.

Карл Линней упорядочил разнообразие организмов, описывая их и объединяя в группы по сходству. Систематика позволила биологам сравнивать виды на единой основе, а значит, сделала сходства и различия предметом последовательного изучения. При этом Линней преимущественно придерживался представления о неизменности видов, поэтому его нельзя считать создателем теории эволюции. Жорж Бюффон, напротив, допускал исторические изменения организмов; его наблюдения помогали поставить вопрос, могут ли виды изменяться под влиянием условий.

Жан-Батист Ламарк предложил одно из первых целостных учений об эволюции. Он полагал, что изменения среды создают у организмов новые потребности: использование органа усиливает его, а неиспользование приводит к ослаблению. Такие изменения, по Ламарку, передаются потомкам, поэтому постепенно накапливаются. Учение связывало организм со средой и предлагало объяснение направленных изменений, однако наследование приобретённых признаков не стало подтверждённым механизмом эволюции.

Кювье и Ламарк по-разному истолковывали ископаемые остатки и смену организмов во времени. Кювье признавал, что состав фаун менялся, но объяснял это катастрофами, после которых появлялись другие организмы; превращения видов он не признавал. Ламарк рассматривал изменения как постепенное преобразование организмов под влиянием среды. Сопоставление этих взглядов показывает, что признать смену форм жизни — ещё не значит объяснить её эволюцией.

Чарльз Дарвин объяснил эволюцию через наследственную изменчивость, борьбу за существование и естественный отбор. В популяции особи различаются, и некоторые различия могут передаваться потомству; при ограниченности ресурсов не все организмы оставляют одинаковое число потомков. Если наследственная особенность помогает выжить и размножиться, её носители в среднем передают её чаще. Так постепенно меняются популяции, а длительное накопление изменений может привести к разнообразию видов; это превратило идею развития природы в научную теорию.

Основные этапы развития эволюционных идей

Используйте таблицу, чтобы сравнивать не только идеи, но и объяснения, которые предлагал каждый учёный. Особенно важно отличать признание изменений от объяснения их механизма. Последний столбец помогает увидеть, почему ранние взгляды не равны современной теории эволюции.

Разбор задач

Задача 1. Расположите по времени идеи Ламарка, Кювье и Дарвина и укажите, какое общее научное представление о живой природе постепенно складывалось.

1. Сначала установим, о чём говорит каждая позиция: Ламарк предложил учение об изменениях организмов, Кювье — объяснение смены фаун катастрофами, Дарвин — механизм естественного отбора.
2. Сравним историческое положение идей. Учения Ламарка и Кювье относятся к рубежу XVIII–XIX веков, а теория Дарвина была сформулирована позднее, в XIX веке.
3. Сделаем вывод: развивалось представление о том, что живая природа имеет историю, но научное объяснение того, как происходят изменения, дал Дарвин.

Ответ: идеи Ламарка и Кювье предшествовали теории Дарвина; постепенно складывалось представление об историческом развитии живого, а затем — о механизме эволюции.

Задача 2. Сравните объяснения Ламарка и Дарвина на примере изменения органов животных под влиянием условий среды.

1. Представим, что условия среды изменились и определённый орган стал чаще использоваться животным.
2. По Ламарку, упражнение укрепляет орган, а приобретённое изменение может перейти к потомкам. Изменение среды напрямую вызывает нужное организму изменение.
3. По Дарвину, у животных уже есть наследственные различия. Если одни варианты органа помогают выживать и размножаться, естественный отбор увеличивает долю таких особенностей в следующих поколениях.

Ответ: Ламарк объяснял изменения упражнением органа и наследованием приобретённого признака, Дарвин — отбором наследственных различий. Не следует приписывать Дарвину идею, что орган изменяется у отдельного животного просто от употребления.

Задача 3. Есть ископаемые остатки организмов из разных слоёв и данные о разнообразии современных видов. Как могли бы оценить эти свидетельства сторонники катастрофизма, Ламарк и Дарвин?

1. Сначала разделим факты: различия остатков по слоям показывают смену фаун, а разнообразие современных видов — наличие множества форм живого.
2. Сторонник катастрофизма объяснил бы смену остатков катастрофами и последующим заселением территорий новыми организмами, не предполагая превращения видов.
3. Ламарк связал бы разнообразие и изменения с постепенным воздействием условий среды, упражнением органов и наследованием приобретённых признаков.
4. Дарвин объяснил бы различия наследственной изменчивостью и естественным отбором: в разных условиях сохраняются и оставляют потомство разные варианты организмов.

Ответ: одни свидетельства допускают разные объяснения, поэтому нужно сопоставить не только наблюдаемые факты, но и механизм, предложенный каждой концепцией.

Типичные ошибки

Ошибка 1: считать Линнея автором эволюционной теории. Его заслуга — систематика, то есть упорядочение организмов и правил их описания; сам он преимущественно считал виды неизменными. Путаница возникает потому, что классификация стала основой для сравнения видов. Проверьте себя: если речь идёт о механизме эволюции, Линней его не предложил.

Ошибка 2: приписывать Ламарку естественный отбор. Ламарк объяснял изменения влиянием среды, упражнением и неупражнением органов и наследованием приобретённых признаков. Его учение иногда смешивают с более поздними теориями, потому что обе признают изменение организмов. Проверка проста: естественный отбор и наследственная изменчивость — основа объяснения Дарвина.

Ошибка 3: считать катастрофизм Кювье эволюционным учением. Кювье объяснял смену ископаемых фаун катастрофами, но не превращением видов друг в друга. Его вывод о смене организмов во времени может показаться эволюционным. Спросите себя, признавал ли учёный постепенное происхождение одних видов от других: Кювье этого не утверждал.

Ошибка 4: сводить теорию Дарвина только к борьбе за существование. Борьба за существование не создаёт нужный признак: отбор действует на уже имеющиеся наследственные различия. Ошибка возникает, если забыть, что потомкам передаются наследственные особенности. Проверьте объяснение: в нём должны быть названы изменчивость, наследование и отбор.

Связь с другими темами

Чтобы разбираться в истории эволюционных идей, нужно знать, что такое вид и как организмы классифицируют: без этого трудно сравнивать взгляды учёных на разнообразие живого. Ископаемые остатки служат свидетельствами существования организмов в прошлом и помогают понять, почему возникли разные объяснения смены фаун. История идей подводит к изучению современной теории эволюции, механизмов естественного отбора и происхождения многообразия видов. Поэтому она показывает не только последовательность учений, но и то, как научное объяснение проверяется и развивается.

Что запомнить

• Представления о живой природе менялись от идеи неизменности видов к признанию их исторического развития.
• Линней заложил основы научной систематики.
• Бюффон допускал исторические изменения организмов.
• Ламарк предложил одно из первых целостных учений об эволюции.
• Кювье объяснял смену фаун катастрофами, а не превращением видов.
• Дарвин обосновал роль наследственной изменчивости и естественного отбора в эволюции.