Теремов Биология Конспект 6 «Развитие эволюционной теории Ч. Дарвина» по учебнику биологии «Биологические системы и процессы» 11 класс (углубленный уровень).
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ вернуться к списку конспектов
Развитие эволюционной теории Ч. Дарвина
Основная заслуга Ч. Дарвина состоит в том, что он впервые объяснил процессы развития организмов и образования новых видов действием естественных законов природы. Изучив огромный фактологический материал, учёный вскрыл ряд закономерностей, установил причины, следствия и результаты эволюции. Развитие биологии подготовило почву для появления эволюционной теории, но понадобился гений Ч. Дарвина, чтобы установить основную движущую силу эволюции — естественный отбор.
Классический дарвинизм
Дальнейшее развитие эволюционной теории Ч. Дарвина проходило в несколько этапов. Первый этап (1859—1900) можно охарактеризовать как период становления дарвинизма. Многие прогрессивные биологи того времени приветствовали появление теории Дарвина и содействовали её распространению. Основными пропагандистами идей Дарвина стали А. Уоллес, Т. Гексли, В. О. Ковалевский, А. О. Ковалевский, И. И. Мечников, К. А. Тимирязев, Э. Геккель, А. Вейсман и др. Их работы в различных областях биологии и медицины способствовали утверждению и распространению дарвинизма. Концепция о неизменности видов окончательно потерпела поражение. В этот период оформился классический дарвинизм, в основе которого лежала дарвиновская теория естественного отбора.
Период становления дарвинизма сопровождался бурным развитием биологии и поисками доказательств эволюционной теории. В биологии конца XIX в. главенствующим становится исторический подход.
Однако помимо сторонников у эволюционной теории оказалось немало противников. Так, Ч. Лайель и К. М. Бэр не приняли теорию Дарвина. Некоторые учёные, среди которых был Э. Геккель, предпринимали попытки объединить дарвинизм и ламаркизм. Прямому приспособлению организмов к среде обитания и естественному отбору отводилась одинаковая роль в эволюции.
В действительности в теории Ч. Дарвина было немало уязвимых мест — наука того времени ещё не могла ответить на многие вопросы. Так, если принять идею Дарвина о дивергентном происхождении видов, то из этого положения вытекает, что когда-то на Земле был только один вид. Если совершенствование приспособлений происходит в результате естественного отбора, то, следовательно, было время, когда у организмов приспособления отсутствовали вообще. То и другое абсурдно, но теория не давала ответов на эти вопросы.
Согласно теории Ч. Дарвина в процессе эволюции образуются высшие формы, а низшие обречены на вымирание в борьбе за существование. Но всякую ли группу ждёт вымирание? В чём причина вымирания вида? Как тогда объяснить факт наличия в современном мире наряду с высшими формами и низших? И наконец, в чём суть неопределённой изменчивости, как она возникает? Эти вопросы задавали оппоненты Дарвина.
Английский инженер Ф. Дженкин опубликовал одно из существенных возражений против эволюционной теории Ч. Дарвина. Объясняя возникновение или исчезновение определённых признаков, Дарвин считал, что потомки наследуют по половине признаков от обоих родителей. Исходя из этого положения, Дженкин подсчитал, что при наличии какого-то полезного признака у одного из родителей у потомка оказывается лишь половина (’/’) признака. В следующем поколении наследуется только 1/ часть признака. В результате через несколько поколений признак должен совсем исчезнуть. Однако в природе происходит удивительно стойкое повторение у отдельных особей некоторых признаков через ряд поколений. Чем это можно объяснить? Ч. Дарвин высказывал мысль о «неразбавленной» наследственности, однако опровергнуть или объяснить «кошмар Дженкина» (выражение Дарвина) он не мог: до появления генетики оставалось ещё около 40 лет.
Кризис классического дарвинизма
Конец XIX — начало XX в. характеризуется развитием экспериментального направления в биологии. Вновь открытые законы генетики позволили установить дискретный характер наследственности. «Кошмар Дженкина» получил научное объяснение, снявшее одно из главных возражений классическому дарвинизму. Усилия учёных были направлены на поиск причин появления мутаций и определения их роли в эволюции. Дальнейшее развитие генетики привело к кризису классического дарвинизма. Это было вторым этапом развития эволюционной теории Ч. Дарвина.
Учёные-генетики начала XX в. — В. Иоганнсен, Г. Де Фриз, У. Бэтсон, сделав ряд важных открытий в области закономерностей наследственности и изменчивости организмов, противопоставили их теории Ч. Дарвина и отвергли саму идею естественного отбора. Отсутствие экспериментальной базы у дарвинизма делало его на тот момент только научной гипотезой.
Искусственно полученные и изученные мутации послужили основой для формирования мутационной теории эволюции, или мутационизма, создателем которой был Гуго Де Фриз. Приверженцы этой теории считали, что основой эволюции являются мутации, в результате которых возникают новые формы. Роль естественного отбора в эволюционном процессе отвергалась, так как считалось, что каждый новый наследственный признак — мутация — уже может привести к образованию нового вида. Возникновение приспособлений мутационная теория эволюции объясняла появлением одноразовых, случайных мутаций, а не постепенным отбором или прямым приспособлением.
Таким образом, бурное развитие генетики в первой четверти XX в. привело к созданию новых эволюционных теорий. Естественному отбору в них отводилась второстепенная роль. В то же время открытие мутаций подтверждало высказанную Дарвином идею о существовании в природе материала для отбора, объясняло причину неопределённой наследственной изменчивости.
Формирование синтетической теории эволюции
В 20—40-х гг. XX в. начался следующий этап в развитии дарвинизма. Успехи в ряде областей биологии привели к формированию синтетического направления в теории эволюции, соединившего дарвинизм с генетикой и экологией.
Наиболее важными явились открытия американского учёного Т. Моргана и его школы. Были установлены линейное расположение генов в хромосоме, рекомбинации генов в процессе кроссинговера, сформулирована хромосомная теория наследственности. Стало возможным искусственное получение мутаций и их изучение в лабораторных условиях.
В 20—30-х гг. XX в. предпринимаются попытки объединения классического дарвинизма и генетики. Важное значение имели работы С. С. Четверикова по изучению природных популяций дрозофилы. В ходе исследований учёный обнаружил наличие в этих популяциях большого числа различных мутаций, что подтвердило предположение о случайном, ненаправленном характере мутаций. Впервые была подведена генетическая база под дарвинизм. На стыке наук возникает новая область биологии — эволюционная генетика. Значительную роль в её становлении сыграли отечественные учёные Н. И. Вавилов, А. С. Серебровский, Г. Д. Карпеченко и другие, а также зарубежные учёные Ф. Г. Добжанский, Э. Майр, Дж. Хаксли. Благодаря их исследованиям сформировались представления об элементарной единице эволюции (популяции), элементарном эволюционном материале — мутациях и комбинациях — и элементарном эволюционном явлении — изменении генофонда популяции. Одновременно началось экспериментальное исследование экологических факторов эволюции. Наш соотечественник В. Н. Сукачёв опытным путём установил, что борьба за существование является одним из основных факторов эволюции и приводит к приспособительным изменениям. Его работы внесли большой вклад в развитие эволюционной теории.
Таким образом, на стыке нескольких биологических наук трудами учёных из разных стран в 40-х гг. XX в. оформилась синтетическая теория эволюции (СТЭ). Последующее её развитие связано с открытием структуры ДНК, определением генетического кода и механизма биосинтеза белка, развитием молекулярной биологии и биохимии, использованием математических моделей для объяснения эволюционного процесса, который стали изучать не на отдельных особях, а на популяции в целом.
Основные положения синтетической теории эволюции
- Материалом для эволюции служит наследственная изменчивость организмов, т. е. мутации и комбинации генов.
- Мутационный процесс, комбинативная изменчивость, популяционные волны — движущие силы эволюции. Они поставляют материал для естественного отбора, носят случайный и ненаправленный характер.
- Направляющий фактор эволюции — естественный отбор — основан на сохранении и накоплении наследственных изменений у организмов.
- Наименьшая эволюционная единица — популяция, а не особь или вид. Длительно и направленно изменяется в ходе эволюции только генофонд популяции — совокупность генов особей, составляющих популяцию.
- Вид состоит из различающихся по некоторым признакам, но генетически однородных единиц — популяций и подвидов, существующих в пределах своего ареала. Генетическая однородность вида поддерживается скрещиванием особей, образующих его популяции.
- Обмен генами возможен лишь внутри вида. Генофонд каждой популяции содержит генетический груз — часть наследственной изменчивости, которая определяет появление в ней менее приспособленных особей.
- Эволюция в основном идёт путём дивергенции, т. е. у потомков по сравнению с предковой формой в процессе эволюции наблюдается постепенное расхождение признаков.
- Эволюция имеет постепенный и длительный характер. Видообразование как этап эволюции представляет собой последовательную смену одной популяции другой и называется микроэволюцией.
- Эволюцию на уровне, превышающем вид, т. е. образование родов, семейств, отрядов, классов и других надвидовых систематических групп организмов, называют макроэволюцией.
- Эволюция непредсказуема: у неё нет конечной цели и финал недостижим.
Синтетическая теория эволюции в настоящее время развивается на стыке нескольких естественных наук. Её основные положения будут подробнее рассмотрены в следующей главе.
Вы смотрели: Теремов Биология Конспект 6 «Развитие эволюционной теории Ч. Дарвина» по учебнику биологии 11 класса «Биологические системы и процессы» (углубленный уровень).
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ вернуться к списку конспектов