2 СООТНОШЕНИЕ СЛУЧАНОГО  И ПРЕДОПРЕДЕЛЕННОГО  В

ЭВОЛЮЦИИ

СОДЕРЖАНИЕ

 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Андреева  И. Л. Происхождение человека и общества. – М.: ЮНИТИ, 2003 -287 с.
2. Басаков М. И. Концепции современного естествознания. Учебник. Ростов н/Д: «Феникс»,2000-576 с.
3. Потеев М. И. Концепции современного естествознания. СПб.:  Питер, 1999.350с.
4. Грушевицкая Т. С, Садохин Л. П. Концепции современного естество знания. М: Высшая школа, 1997- 382 с.
5. Кочергин А.Н. Научное познание: формы, методы, подходы. - Высшая школа, 1991- 182 с.

ВВЕДЕНИЕ

      Издавна люди пытались найти объяснение многообразию и причудливости мира. На протяжении тысячелетий господствовало элементарное объяснение, которое состояло в том, что будто бы все виды организмов были созданы однажды в их нынешних формах и больше никогда не изменялись. Так сказано в Библии, таких же взглядов придерживался Аристотель. Служители христианской церкви до сих пор верят, что все многообразие организмов, населяющих Землю, явилось результатом акта божественного творения мира за шесть дней, а любое другое объяснение они воспринимают как оскорбление своей религиозной веры.

      Эта концепция, признающая неизменность видов  живых существ и рассматривающая многообразие живого мира как результат его творения Богом, получила название креационизма (от лат. creatio — создание, творение). Именно под влиянием религиозной идеи о неизменности всего живого биологическая парадигма долгое время, вплоть до XVIII в., сводилась лишь к описанию многочисленных видов животных и растений. Причем это описание ограничивалось характеристикой только внешних, бросающихся в глаза признаков. Такова была и наиболее совершенная для своего времени, но оставшаяся в рамках старой парадигмы и потому во многом искусственная, классификация, предложенная знаменитым шведским естествоиспытателем К. Линнеем. Однако человек устроен так, что он осваивает мир, не полагаясь только на религиозную веру. Он пытается понять его также и с помощью разума, опираясь на знания, полученные путем размышлений, логических доказательств.

      Используя рациональные методы, ряд ученых, например, Ж.Л-Л. Бюффон во Франции, Э. Дарвин (дед  Ч. Дарвина) в Англии, И.В. Гете в Германии, М.В. Ломоносов в России пришли к  выводу, что организмы, населяющие Землю, не неизменны, а претерпевают эволюцию.

2 СООТНОШЕНИЕ СЛУЧАЙНОГО И ПРЕДОПРЕДЕЛЕННОГО В ЭВОЛЮЦИИ

           2.1 Теории эволюции

      Эволюция, по-видимому, вполне укладывается в  классическую схему: наследственность, изменчивость, естественный отбор. «Какова бы ни была,— писал Дарвин,— причина каждого ничтожного различия между родителями и их потомками, а такая причина должна существовать всегда, мы имеем основание полагать, что именно неуклонное накопление благоприятных различий породило все наиболее существенные видоизменения организации, стоящие в связи с образом жизни каждого вида»[1].

      Естественный  отбор сохраняет и накапливает  эти «благоприятные различия», в результате чего и возникает все разнообразие видов и это несомненно. Но какие механизмы при этом действуют, каковы причины изменчивости?

      Теория  Ламарка, которая предшествовала теории Дарвина, была синтезом двух утверждений.

      1)  Все организмы в течение жизни  приспосабливаются к окружающей  среде. В ходе этого приспособления  изменяется и физическое состояние организма, и его поведение, организм приобретает новые признаки.

      2)  Приобретенные признаки передаются  по наследству.

      Оба эти фактора действуют, по мнению Ламарка, на фоне всеобщего внутреннего  «стремления к усовершенствованию».

      Первое  из этих утверждений согласуется  с опытом и не подвергается сомнению. На современном языке оно означает изменяемость фенотипа в процессе взаимодействия со средой.

      Второе  утверждение, чисто интуитивное, экспериментально не подтверждено и означает, в сущности, что упомянутые изменения в организме сопровождаются генетическими изменениями. Эта гипотеза о наследовании, которой будет отведено особое место в дальнейшем изложении, и послужила яблоком раздора для биологов-эволюционистов.

      Учение, стремящееся объяснить эволюцию организмов действием только внутренних факторов; эти же факторы считаются основными в более поздней теории номогенеза.

      Особенности строения и жизнедеятельности организма, обусловленные взаимодействием  его генотипа (совокупность всех наследственных факторов организма) с условиями среды[2].

          2.2 Генетический код

      После того как был расшифрован генетический код и достигнуто некоторое понимание взаимоотношений генотипа и фенотипа, появилась возможность более четко сформулировать разные точки зрения. Генотип, по определению, содержит информацию о структуре и врожденном поведении, организма, записанную в молекулах ДНК (или РНК) с помощью четырехбуквенного алфавита. В процессе онтогенеза информация передается от генотипа к фенотипу, то есть реализуется в различных свойствах организма. Этот экспериментальный факт в настоящее время не оспаривается.

      Открытым  остается вопрос о том, откуда берется  генетическая информация. На этот вопрос отвечают по-разному. Одна точка зрения состоит в том, что в создании генетической информации принимают участие в основном два процесса:

      1) случайные мутации и рекомбинации  на уровне молекул ДНК (или  РНК).

      2)  естественный отбор на уровне  организмов и популяций. 

      Соответствующая теория имеет несколько названий: современный дарвинизм, современный селектогенез, синтетическая теория эволюции (СГЭ) и др. Согласно противоположной точке зрения, фенотип влияет на генотип: информация возникает в процессе взаимодействия организма со средой и передается в генотип, где накапливается в виде генетической записи. Существуют и другие гипотезы.

      В настоящее время ни одна из точек  зрения не может быть строго доказана. Они, по крайней мере, равноправны, и именно так к ним нужно относиться.

      Ни  одну из гипотез нельзя сейчас признать «единственно верной» и следует всячески преодолевать в себе этот соблазн[3].

          2.3 Предопределенность эволюции

      С точки зрения СТЭ основная творческая функция принадлежит естественному отбору. Материал для отбора поставляется случайными событиями. Таким образом, любой из ныне существующих генотипов возник в конечном счете в результате действия последовательности случайных событий на разных уровнях. Эта точка зрения на первый взгляд выглядит довольно естественной, поскольку для ее обоснования не привлекаются никакие специальные гипотезы о свойствах мира, что вполне соответствует лучшим традициям науки. СТЭ не нуждается также ни в каких новых биологических механизмах.

      Индивидуальное  развитие организма: совокупность преобразований, происходящих с ним от момента зарождения до конца жизни.

      Когда шла речь о случайных уклонениях фенотипических признаков (в дарвиновском смысле), теория выглядела довольно убедительно. Когда же мы переходим  на язык ДНК и получаем возможность  оценивать вероятности событий, точка зрения случайной эволюции теряет большую часть своей привлекательности.

      Исходя  из того, что любой осмысленный  генетический текст возник в конечном счете в результате серии случайных перестановок четырех «букв» (А, Г, Ц, Т) генетического алфавита, оценим вероятность этого события. Слово, представленное всего одним геном, содержит, по порядку величины, 103 букв. ДНК хромосомы, состоящей из тысяч генов, содержит уже 106 букв. Число случайных комбинаций из четырех букв составляет для гена 41000, для хромосомы 41000000, Примерно столько проб и надо сделать, чтобы реализовать нужную комбинацию случайным образом.

      Чтобы представить, с какими величинами мы имеем дело, можно вообразить вселенную радиусом в 100 млрд. световых лет и плотно заполнить ее электронами радиусом 10-13 см. Таких электронов наберется 10126. Если в каждой ячейке объемом в один электрон в каждую микросекунду будет испытываться по одному варианту, то после 100 млрд. лет работы можно успеть испытать всего лишь  10150 вариантов. Но и это огромное число ничтожно по сравнению с числами, которые нам нужны.

      Естественный  отбор, который отбрасывает все  бессмысленные комбинации на каждом этапе, не увеличивает вероятность случайного возникновения генетической информации, а уменьшает ее, так как запрещает все пути развития, проходящие хотя бы через одну «бессмысленную точку».

      Для того чтобы обойти проблему нулевой  вероятности случайного возникновения любой генетической записи, выдвигается, например, тезис о неуникальности молекул ДНК, то есть предполагается, что генетическая запись возникла случайным образом, как бессмысленный набор символов, а уже потом ей был придан определенный биологический смысл[4].

      Однако  можно показать, что любая осмысленная информация в некотором роде уникальна. Генетическая информация, записанная в генотипе любого организма, должна быть согласована с внешним миром и, что не менее важно, должна быть согласована сама с собой. Возьмем любую запись и разобьем ее произвольным образом на две части. Относительно любой из этих частей можно говорить, что она неуникальна, то есть возникла случайно, и смысл ей придан уже после возникновения. Однако о другой части мы уже не можем этого сказать, так как она должна строго соответствовать первой, и вероятность ее случайного возникновения, с учетом этого соответствия, практически равна нулю. В литературе часто встречаются оговорки, имеющие тот смысл, что случайность в эволюции ограничена какими-то факторами. Эти ограничения могут иметь ламаркистский, номогенетический или какой-нибудь другой смысл. Однако нетрудно сообразить, что при этом мгновенно рушится все здание, так как на фоне нулевой продуктивности случайных событий любая сколь угодно слабая закономерность сразу же становится главным фактором. При этом на долю случайных событий остается лишь роль помех. Таким образом, мы приходим к выводу, что в основу синтетической теории эволюции положено весьма смелое допущение о случайном возникновении генетических записей, не согласующееся ни с логикой, ни с элементарными количественными оценками. Что же заставило принять эту гипотезу, может быть, эксперимент. В конце XIX — начале XX века были предприняты многочисленные попытки экспериментальной проверки ламаркистской гипотезы о наследовании приобретенных признаков. Анализ этих экспериментов заставляет сомневаться в их корректности. Если экспериментатор хочет обнаружить эффект, предсказанный теорией, он прежде всего должен знать порядок величины искомого эффекта. Этим должна определяться чувствительность методики. Например, в 1798 году Кавендиш решил измерить силу притяжения двух шаров, чтобы проверить закон всемирного тяготения Ньютона. Зная из теории величину эффекта, Кавендиш сконструировал весьма чувствительный прибор (крутильные весы) для его измерения. Опыт увенчался успехом. Если бы использовалась более грубая методика, эффект не был бы обнаружен, но это не дало бы экспериментатору оснований для опровержения закона всемирного тяготения. Обратимся теперь к проблеме наследования приобретенных признаков. Здесь не только трудно предсказать порядок величины эффекта, но даже неизвестно, в чем должен состоять сам эффект. Действительно, чего, например, ожидал экспериментатор, обрезая хвосты у двадцати поколений мышей? Он ждал, что у мышей следующих поколений хвостов не будет? А может быть, они должны быть короче? Или длиннее? А может, должны появиться какие-нибудь психические сдвиги или новые формы поведения? В экспериментах по наследственной передаче приобретенных навыков иногда можно говорить о количественной характеристике эффекта, но нет никакой возможности оценить ожидаемый порядок величины. В этой группе экспериментов животных чему-нибудь обучают: например, находить дорогу в  лабиринте, различать какие-либо предъявляемые объекты, сигналы и пр. Повторяя стандартную методику обучения на животных многих последовательных поколений и подсчитывая каждый раз необходимое количество уроков, можно получить количественную оценку наследуемости данного приобретенного навыка. Если бы число уроков, необходимое для усвоения какого-нибудь навыка, заметно убывало с номером поколения, то можно было бы говорить с существовании эффекта наследования и оценить его величину. В противном случае сказать нельзя ничего, кроме того, что в данном опыте желанный эффект не найден: ведь мы не знаем его ожидаемой величины. Предположим теперь, что с некоторой конечной вероятностью приобретенные признаки могут наследоваться, или фенотип влияет в какой-то (быть может, весьма слабой) степени на генотип. Попытаемся оценить, какая вероятность наследования приобретенных признаков была бы достаточной для объяснения эволюции, если минимальным эффектом такого наследования является изменение у потомков, по крайней мере, одного гена. Допустим, что весь генофонд биосферы образовался благодаря влиянию фенотипов на генотипы. Подсчитав число генов, когда-либо существовавших на Земле, и разделив это число на время существования биосферы и на общее число организмов, живших на Земле (и принимавших участие в создании всего генофонда), можно найти скорость генерации генов в расчете на единицу времени и на один организм. Решить эту задачу точно невозможно из-за недостатка данных, но можно сделать грубую оценку порядка величины. Ну а если говорить всерьез, то из анализа экспериментальной проблемы и оценки вероятности можно сделать один несомненный вывод: тезис о случайном характере возникновения генетической информации не следует из эксперимента и противоречит теории вероятности. Тезис о наследуемости приобретенных признаков экспериментально не подтвержден, но и не опровергнут. Он может быть принят в качестве альтернативной гипотезы[5].

 
 
 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

      Термин  «эволюция» может означать как сам  этот процесс, так и его результат; соответственно, разные аспекты неодарвинизма опираются на доказательства разного типа. Для того чтобы признать сформулированную неодарвинистскую эволюционную теорию, необходимо:

      1) установить факт изменения форм  жизни во времени (эволюция  в прошлом);

      2) выявить механизм, производящий  эволюционные изменения (естественный отбор генов);

      3) продемонстрировать эволюцию, происходящую  в настоящее время («эволюция в действии»).

      Не  существует пока твердо установленных  законов эволюции; у нас есть лишь хорошо подкрепленные фактами гипотезы, которые в совокупности составляют достаточно обоснованную теорию.

      Сведения, подтверждающие современные представления об эволюции, поступают из разных источников, среди которых главное место занимают палеонтология, биогеография, систематика, селекция растений и животных, морфология, изучение адаптивной радиации, сравнительная эмбриология и сравнительная биохимия. В числе этих данных немало также доказательств, нуждающихся в подтверждении, а также исключений или сведений, которым можно дать иную интерпретацию; однако концепция эволюции в широком смысле основана на огромном количестве научных сведений,