1. Доказательства эволюции. Ч.Дарвин находит доказательства эволюционного процесса во многих областях биологии, из которых основные положения заложены в трех группах научно обоснованных фактах. Палеонтологические данные. Дарвин приводит доказательства многочисленных научных фактов, показывающих, что древние формы организмов очень сильно отличаются от современных, но по мере приближения к современности наблюдается увеличение сходства ископаемых форм. Это говорит о последовательности эволюционных преобразований живых форм. Эмбриологические материалы. Сравнение зародышей очень далеких по своему морфологическому сходству современных животных показывает большое сходство между ними. Это может быть объяснено только единством происхождения и родственными взаимосвязями. Биогеографические материалы. Сравнение фаун давно отделившихся от материков океанических островов с одной стороны показывает общность их происхождения, а с другой о значительных изменениях в строении организмов, которые говорят о разных направлениях эволюции в зависимости от неодинаковых условий существования.
2. Движущие силы эволюции. К факторам эволюционного процесса Дарвин относил такие явления как изменчивость, наследственность и естественный отбор.
Среди явлений изменчивости он особо выделял определенную и неопределенную формы. Из них только неопределенная изменчивость способна давать материал для эволюционных преобразований, т.к. она возникает случайно, её проявления разнонаправленны, а также они могут передаваться по наследству, т.е. сохраняться в поколениях. Основной и направляющей силой эволюции органических форм Ч.Дарвин считал естественный отбор. В краткой форме теорию естественного отбора можно изложить в нижеследующем:
|
|
а. Все виды животных и растений стремятся увеличить свою численность. При этом возрастает и величина изменчивости, т.е. числа особей, несущих в себе небольшие, т.е. относительно безвредные для жизнедеятельности, отклонения в признаках, передающихся по наследству. Это приводит к появлению большого числа разнокачественных особей, с теми или иными признаками. Обитая в природной среде они оказываются в состоянии борьбы за существование, как между собой, так и между особями других видов. В суровых условиях среды обитания одни организмы выживают лучше, чем другие и оставляют после потомство с более выгодными наследственными признаками.
б. Ч. Дарвин установил, что выживание организмов в борьбе за существование носит не случайный, а избирательный характер. Но эта избирательность, в известной мере, относительна. Если мы наблюдаем, что северные животные имеют густой мех, то мы можем заметить и изменчивость в густоте меха. В наше время это называется нормой реакции. При одном генотипе густота меха может иметь одни параметры изменчивости, а при другом – другие. При воздействии холода в целом будет отмечаться большая избирательность выживания организмов, имеющих генотип, дающий более густой мех. Однако эта избирательность не имеет 100% вероятности, т.к. среда выставляет многочисленные другие условия выживания: влияние хищников, паразитов, болезней, пищи, укрытия и т.д. Поэтому, говоря о выживании наиболее приспособленных, принимают среднестатистические величины. Например, это можно представить себе так, что из 100 особей, имеющих высокую густоту меха, выживает, в среднем, 25-50%, а из 100 особей с меньшей густотой - 10-15%. Отсюда мы можем сделать заключение, что в северных условиях будет нарастать количество особей, имеющих наследственные свойства, дающие больную густоту меха.
|
|
в. Процесс накопления полезных уклонений в результате такого избирательного среднестатистического выживания особей в ходе борьбы зв существование Ч. Дарвин назвал естественным отбором. В ходе естественного отбора ничего заново не создается. Он происходит на основе уже имеющихся приспособлений. Когда условия среды остаются относительно стабильными, естественный отбор сохраняет существующие приспособления. При изменении условий существования изменяются среднестатистические величины выживания организмов. Предположим, что климат в северном регионе резко потеплел. Такие явления бывали ранее и возможны в будущем. При этом смертность особей, обладающих густым мехом, может оказаться выше, чем у особей, имеющих генотип, дающий менее густой мех. Тогда в популяции могут накапливаться особи, имеющие наследственные свойства, дающие меньшую густоту меха. Изреживание меха в теплых условиях среды можно оценить как возникновение нового приспособления.
Естественный отбор является основной движущей силой эволюции. На его основе, в ходе возникновения все новых и новых приспособлений организмов, способствующих их лучшему выживанию и размножению, возникает процесс дивергенции (расхождения признаков внутривидовых групп, появление новых видов и на этой основе выделение родов, семейств, классов и типов). В построениях Ч. Дарвина сложилась концепция монофилетической эволюции, показывающей, что все организмы на Земле имеют единые корни происхождения. Единство всего мира живых организмов на нашей планете - результат биологической эволюции на основе естественного отбора.
|
|
3. Трудности, которые испытывал Ч.Дарвин при создании своей теории: 1. Отсутствие научно разработанной теории наследственности. Во времена написания книги Дарвина о наследовании признаков ничего не было известно. Мендель опубликовал свои работы в 1865 г., но в то время информация распространялась очень медленно, а значение работ Менделя поняли совсем немногие. До Дарвина его работы так и не дошли. В своих экспериментах он наблюдал сходные явления. Но не обратил этому должного внимания. Поэтому Ч.Дарвин придерживался распространенных тогда представлений о том. Что признаки родителей передаются потомству пополам(теория смешанного наследования). Из-за этого были затруднения с «кошмаром Дженкина», вынудившие Дарвина частично допустить наследование полезных приспособлений. Ему даже пришлось выдумывать гипотезу пангенезиса (о существовании геммул, проникающих в половые клетки и вызывающих изменчивость), от которой он сам вскоре отказался.
2. Небольшое количество данных, подтверждающих работу отбора в природных условиях. Таких доказательств в трудах Дарвина было немного. Поэтому ему пришлось сначала доказать теорию искусственного отбора, а потом уже переходить на доказательство теории естественного отбора. Теория искусственного отбора явилась кардинальным вопросом его эволюционной теории, доказывающей, что деятельность человека может быстро и эффективно изменять признаки животных и растений в нужном ему направлении.
4. Дарвин о виде. Следствием прохождения естественного отбора является возникновение приспособлений, которые способствуют видам более эффективно существовать в окружающей среде. На основе приспособлений становится возможность различения разновидностей, т.е. внутри вида появляются различающиеся группы организмов, а затем появляются подвиды. Таким образом, вместо старой концепции абсолютно неизменного, устойчивого и морфологически обособленного вида Дарвин выдвинул новые представления об изменяющемся виде. В своей концепции он рассматривал вид как бы с двух проекций:
- Вид в данном отрезке времени он представляет как реально существующую природную единицу. Однако по Ч.Дарвину вид как реальная природная единица обладает высокой степенью изменчивости, так что иногда очень трудно различать не только разновидности внутри вида. Но и один вид от другого. Между двумя видами можно найти и ряд переходных форм. Поэтому Дарвин считал, что виды – это резко выраженные разновидности, а разновидности – это зачинающиеся виды.
- Вид в ходе длительного исторического отрезка времени представляет собой реально эволюционирующую единицу, в своем морфологическом развитии проходящую ряд приспособительных преобразований. При этом видовые признаки становятся ещё более изменчивыми и трудно подразделимыми, т.к. эволюция идет медленно и постепенно.
После работ Ч.Дарвина эволюционная идея впервые объединилась понятием реально существующего и развивающегося вида.
5. Пути эволюционных преобразований Ч.Дарвин изобразил в виде схемы, показывающей ход дивергентной эволюции, т.е. эволюции с расхождением признаков. В этой схеме особенно подчеркивается значение случайных факторов в эволюции, на основе которых складывается закономерный исторический процесс, приводящий к прогрессивному усложнению организмов.