Развитие эволюционного учения Ч. Дарвина

Нашу землю населяет огромное количество видов растений и животных. Появляются новые виды. Некоторые продолжают своё развитие, некоторые исчезают, изменяются и приспосабливаются к новым условиям обитания.

Как они возникли? Были ли такими, какими являются сейчас, или они изменялись? А если и менялись, то каковы причины таких изменений?

Это необратимое историческое развитие живой природы учёные называют эволюцией.

Что же такое эволюция? Эволюцию в биологии представляют, как силу, которая ведёт к образованию новых форм организмов. Но для того, чтобы заметить эволюционные изменения, нужно знать, какими организмы были раньше…

Ещё до нашей эры древнегреческий философ Аристотель описал более пятисот видов различных растений и животных.

Накопленные знания он пытался сгруппировать, говоря научным языком, систематизировать. Он расположил их в определённом порядке: от примитивных к более сложным.

В эпоху Великих географических открытий интерес к окружающей флоре и фауне возрос. Люди стали находить необычные растения и животных.

Описаний новых видов накопилось так много, что появилась необходимость их классифицировать. Связать в группы.

Эту задачу поставил перед собой шведский естествоиспытатель Карл Линней.

Каждое из царств природы (царство Растения, Животные и Минералы) он разделил на соподчинённые группы: классы, отряды, роды и виды.

Совокупность особей, сходных по строению, он назвал видом.

Вид — это единица классификации.

Линней установил, что соседние категории связаны не только сходством, но и родством: чем дальше расположены категории друг от друга, тем меньше степень их родства.

Линней считал, что виды растений и животных не изменяются; они сохраняют свои особенности "с момента своего сотворения".

Многие учёные заметили, что организмы развиваются от простого к сложному. Эти факты противоречили ранее сложившемуся мнению о сотворении Творцом уже неизменных видов. 

Учёным, который попытался объяснить изменения организмов со временем, был выдающийся французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк, создавший первую эволюционную теорию.

При изучении животных Ламарк заметил сходство черт строения у животных, не относящихся к одному виду. Он выделил 10 классов беспозвоночных животных вместо двух в системе Линнея (Насекомые и Черви). Среди них Ракообразные, Паукообразные, Насекомые, сохранившиеся в этом таксономическом ранге до наших дней.

Ламарк предположил, что природа «последовательно создавала различные тела, восходя от простейшего к наиболее сложному». Иными словами, Ламарк пришёл к эволюционной идее — идее исторического развития органического мира.

Согласно Ламарку, изменения у животных и растений под действием внешних условий происходят по-разному.

У водяного лютика подводные листья рассечены на тонкие волосовидные доли, а листья, находящиеся на поверхности воды, широкие и округлые, разделены на простые лопасти.

У родственного вида лютика, растущего на влажной почве, листья не разделены на тонкие доли. Ламарк считал, что при попадании семян первого вида лютика не в воду, а на влажную почву из них вырастут растения второго вида. Однако в действительности такого не бывает.

Таким образом, главным фактором эволюции Ламарк считал прямое влияние среды.

Однако Ламарк не объяснил, откуда возникает «стремление организмов к прогрессу», которое, по его мнению, присуще всему живому и является движущей силой эволюции.

В первой половине XIX в. разные учёные продолжали изучать виды растений и животных, находить их сходства и выдвигать свои теории эволюции.  

Например, французский учёный Жорж Леопольд Кювье, исследовавший строение органов позвоночных животных, установил, что строение каждого органа закономерно соотносится со строением всех других, и ни одна часть тела не может изменяться без соответствующего изменения других частей.

Учёный Карл Бэр один из основоположников эмбриологии и сравнительной анатомии, впервые описал процесс возникновения тканей и органов в ходе развития эмбриона.

Бэр сформулировал законы зародышевого сходства. Один из них гласит: «Зародыш высокоорганизованного вида может обладать сходством с зародышем более примитивного вида, но никогда не бывает похож на взрослую форму этого вида».

Сходство зародышей разных систематических групп свидетельствует об общности их происхождения.

Бэр установил, что в ходе развития куриного зародыша вначале проявляются свойства позвоночных, затем свойства класса птиц и лишь потом свойства данного конкретного вида — курицы. При этом зародыш высшей формы животного никогда не бывает подобен другой форме животного, а лишь её зародышу.

Английский учёный Чарлз Лайель расшифровал и датировал геологическую историю Земли. Он показал, что климатические факторы могут объяснить, как нынешние, так и прошлые изменения земной поверхности, а, следовательно, и изменения в составе органического мира.

Идеи Чарлза Лайеля стали толчком для создания научной теории эволюции органического мира.

Великий английский биолог, создатель основ современной теории эволюции биологических видов Чарлз Дарвин заинтересовался идеей Чарлз Лайель о движущих факторах эволюции Земли.

После окончания Кембриджского университета Чарлз Дарвин в возрасте 22 лет оказывается приглашённым в пятилетнее кругосветное путешествие на корабле «Бигль» в качестве натуралиста.

Сидя в одиночестве в своей каюте, Дарвин начал читать книгу, которая очень сильно повлияла на его мировоззрение. Это была книга Чарлза Лайеля, «Основы геологии». Лайель считал, что поверхность Земли постоянно менялась.

Путешествуя с одного острова на другой, Дарвин находил всё больше доказательств в поддержку этой теории.  И поэтому стал вести записи всего что видел. Он собирал виды животных и делал из них чучела.

В 1833 году «Бигль» прибыл на Фолклендские острова. Здесь Дарвин заинтересовался кораллом, маленьким морским животным похожим на растение. И он задался вопросом: «А существует ли строгая граница, отделяющая животных от растений?»

В марте 1835 года у подножия горных систем Анд, в нескольких километрах от берега моря. Дарвин наткнулся на слои ракушек, которые отпечатались в толще горные породы. Он подумал: «Что же они здесь делают, ведь место их обитания вода?» Он вспомнил теорию Лайеля. И задумался: «Неужели Южная Америка, когда-то была под водой?»

Спустя четыре года плавания «Бигль» остановился у вулканических Галапагосских островов, лежащих в 950 км от западного побережья Южной Америки в Тихом океане.

Дарвин столкнулся с тем, что островные растения и животные отличаются от тех же видов на континенте.

Он предположил, что на острова животные попали с материка и здесь, приспосабливаясь к местным условиям, и изменились.

Именно на Галапагосских островах Дарвин собрал 13 разных видов вьюрков. Его заинтересовали их разные формы клювов. Он задумался: «Почему у вьюрков разные клювы?» Ответ на этот вопрос полностью изменил восприятие мира. Форма клюва зависела от того, с какого острова была птица.

Размышляя над тем, почему вьюрки имеют разные формы клювов Дарвин пришёл к выводу, что параллельно с изменениями окружающей среды, живые существа адаптировались к месту своего обитания. 

Он заключил, что все вьюрки произошли от одного предка, а каждая из пород адаптировалась, чтобы легче добывать себе пропитание.  Эта мысль его поразила: ведь если такие изменения затронули вьюрков, то почему они не могут затронуть всех организмов живой природы!?

Значит, окружающая среда – основной фактор, который влияет на различия между популяциями близких видов.

В Австралии его заинтересовали сумчатые и яйцекладущие. Эти примитивные животные оказались в Австралии в изоляции. И Дарвин понял, что изменение условий обитания влияет на изменения популяций.

Так корабль «Бигль» обошёл весь земной шар, обогнув Австралию и Африку.

Дарвин вернулся домой в 1836 году с массой различных животных и растений со всего мира. Он начал подводить итоги и формировать свою теорию.

В возрасте 50 лет, после 30 лет изучений и наблюдений, он написал и в 1859 г. опубликовал книгу «Происхождение видов». Её полное название — «О происхождении видов путём естественного отбора, или Сохранении благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Книга вызвала сенсацию. Её идеи сыграли выдающуюся роль в развитии науки.

Дарвин отмечал, что различия между разными породами одного и того же вида одомашненных животных порой даже более значительны, чем между разными видами диких животных.

Отбор на основе наследственной изменчивости представляет собой движущую силу эволюции пород и сортов.

В природе действует другой вид отбора — естественный. Его требования сводятся лишь к одному — способности выжить.

Если организм живёт в холодном климате, то те свойства, которые способствуют его лучшей теплоизоляции, являются полезными, или приспособительными (адаптивными), так как они увеличивают вероятность его выживания.

В результате естественного отбора именно адаптивные свойства закрепляются в популяции, отражаются в облике и привычках затронувших организмов. Таким образом, требования внешней среды — решающий фактор, определяющий различия между популяциями близких видов.

В результате естественного отбора полезные свойства накапливаются в популяции, и сама она постепенно изменяется. Требования внешней среды могут различаться на разных участках обитания одного или близких видов, поэтому естественный отбор приводит к различиям между населяющими такие участки популяциями и видами.

Заслуга Дарвина состоит в том, что он указал на вид как на узловой этап эволюционного процесса, объяснил изменение организмов действием законов природы, без вмешательства сверхъестественных сил, вскрыл движущие силы эволюции и выявил причины протекания биологической эволюции.

Дарвин объяснил изменение организмов действием законов природы. Он выдвинул три главных фактора эволюции:

1.      Борьба за существование.

2.      Естественный отбор.

3.      И Изменчивость организмов.

Теорию Чарлза Дарвина можно кратко сформулировать в виде положений:

1.      Организмы изменчивы. И поэтому невозможно найти двух полностью идентичных организмов.

2.      Различия между организмами, хотя бы частично, передаются по наследству.

3.      Любые организмы при благоприятных условиях, благодаря размножению, способны заполнить всю Землю. Однако этого не происходит, так как многие особи погибают ещё до того, как смогли произвести потомство. 

4.      Организмы, которые обладают лучшими свойствами, имеют большую вероятность выжить по сравнению с другими. Выжившие передают эти свойства потомкам. Поэтому лучшие свойства закрепляются в череде последующих поколений.