Предпосылки теории эволюции

Большой интерес к идее естественного отбора был обусловлен вовсе не тем, что Дарвин и Уоллес постулировали превращение одних  видов в другие, т. е. сам факт эволюции. Об этом и раньше говорили многие, и  прежде всего Ламарк во Франции, Эразм  Дарвин – дед Ч. Дарвина и, наконец, Анаксимандр в Древней Греции. Интерес определялся в основном тем, что был предложен механизм «конструирования» живых существ  без участия Творца. Такой механизм вполне устраивал противников утверждения: если что-то сотворено, то должен быть и Творец.

Идея эволюции путем естественного  отбора позволяла объединить множество, казалось бы, не связанных друг с  другом фактов. И Дарвин, и Уоллес сумели использовать богатейший материал палеонтологии, биогеографии и других наук, который указывал на то, что  наиболее вероятной движущей силой  эволюции является естественный отбор.

Некоторые видные ученые, современники Дарвина, тем не менее остались весьма активными антиэволюционистами. К их числу принадлежали английский зоолог Р. Оуэн (1804–1892), швейцарский естествоиспытатель Л. Агассис (1807–1873), работавший долгое время в Гарварде. Даже великий геолог Чарльз Лайель поверил в теорию эволюции не сразу. Основываясь на данных палеонтологии, они признавали появление новых видов, но полагали, что это – результат каких-то пока непонятных естественных процессов, а не постепенного превращения одного вида в другой. В то же время идеи Дарвина поддерживали Т. Гексли (1825–1895) в Англии, Э. Геккель (1834–1919) в Германии, К.А. Тимирязев (1843–1920) в России.

Для тех, кто требовал от теории эволюции полной , убедительности, оставалась одна серьезная непреодолимая трудность, связанная с природой наследственности. В то время ни Уоллес, ни Дарвин, ни многие другие ученые еще не знали законов наследования признаков. Правда, известно было, что иногда признаки могут проявляться не во всех поколениях подряд. Этот таинственный феномен, названный позднее атавизмом, состоит в том, что у потомков вдруг снова появляются признаки более или менее отдаленных предков. Полагали, однако, что наследственность в целом основана на принципе смешивания, за исключением отдельных случаев. Например, у какого-то растения могли быть либо белые, либо красные цветки. При механизме смешивания у гибрида цветки должны быть розовыми, а при скрещивании красного цветка с розовым – темно-розовыми и т. д. Во многих случаях так и бывает. Из этого следовал важный вывод: новый признак, появившийся у какого-то индивидуума как мутация, со временем должен исчезнуть, раствориться в популяции, несмотря на естественный отбор, как стакан молока во многих бочках воды.

Анализируя механизм усреднения признаков, британский инженер и  физик Ф. Дженкин, обладая математическим складом ума, в 1867 г. на основании строгих элементарных арифметических выкладок доказал, что в случае усреднения признаков при скрещивании естественный отбор работать не будет. Дарвин так и не нашел убедительного ответа на такое доказательство. Промежуточное проявление признаков у потомков означало, что все генетические различия в популяциях должны быстро нивелироваться, и тогда вся популяция становится однородной, состоящей из весьма сходных индивидуумов.

Данное возражение против теории эволюции было снято результатами опытов по скрещиванию, проведенных  австрийским естествоиспытателем  Грегором Менделем (1822–1884). Все началось с того, что Грегор Мендель, монах из августинского монастыря в Брюнне (ныне это город Брно в Чехии, в те времена в Австро-Венгрии), в 1850 г., т. е. задолго до того, как Дарвин и Уоллес представили доклад по эволюции, пытался получить свидетельство на право преподавать естественные науки, но не смог сдать экзамен. Желая подготовиться к испытаниям, он поступил в университет в Вене, где в течение четырех семестров изучал математику, биологию, химию и физику. Затем он вернулся в Брюнн и стал в своем саду выращивать горох. Опыты, поставленные на горохе, с видимой легкостью и изяществом помогли установить природу наследственности. А именно в 1868 г. Грегор Мендель в опытах со скрещиванием гороха показал, что наследственность не имеет, как тогда считалось, промежуточного характера – признаки передаются дискретными частицами, которые сегодня называются генами.

В диплоидных организмах, т. е. организмах с двумя гомологичными  наборами хромосом, к которым относятся  и горох, и человек, каждому признаку соответствуют два гена. Они могут  быть либо точными копиями, либо вариантами (аллелями) друг друга. От каждого из родителей потомок получает по одному такому гену. Гены содержатся в небольших  тельцах – хромосомах, находящихся  в клеточном ядре.

Работа Менделя была написана исключительно ясно и с научной  точки зрения представляла настоящий  шедевр, но долгое время оставалась невостребованной. Только в 1900 г. три  неизвестных исследователя одновременно своими опытами подтвердили полученные им результаты.

Можно привести еще один подобный пример. В 1902 г. лондонский врач А. Геррод показал, что действие, по крайней мере некоторых генов состоит в контроле активности ферментов. Данная работа также оказалась незамеченной. Представление о том, что гены содержат информацию для построения белка (один ген – один фермент) утвердилось лишь после 1945 г. Приведенные примеры и история становления теории эволюции показывают, насколько сложен и трудоемок путь постижения естественно-научной истины.

Российский ботаник С.И. Коржинский (1861– 1900) и независимо нидерландский ученый Хуго Де Фриз (1848–1935) предложили теорию мутаций – внезапных изменений наследственности. Эта теория, проливая свет на процесс изменчивости, подтверждала дарвиновское учение. Чем резче мутация, чем крупнее скачок, тем меньше шансов для новой формы организма выжить в данных условиях. Иное дело – мутации небольшие. Чаще всего они тоже вредны для организма, но в редких случаях небольшое изменение может быть полезным. Организм совершенствуется, оказывается лучше приспособленным, чем его неизменившиеся сородичи, и естественный отбор закрепляет новую форму. Так теория мутаций навела мост между менделевскими законами о наследственности и дарвинизмом.

Вместе с тем, теория мутаций  породила новые проблемы, связанные  в частности, с причинами мутационных  изменений. В самом деле, почему одни особи данного вида изменяются, а  другие, живущие в таких же условиях, нет? Не видя никаких внешних причин, которые вызывали бы эти изменения, многие ученые склонялись к тому, что  мутации носят спонтанный, т. е. самопроизвольный, характер. Но вот в 1927 году появилась  коротенькая заметка американского  генетика Г. Меллера. Он облучал плодовых мушек дрозофил рентгеновскими лучами и получил небывалую вспышку изменчивости. Вскоре было доказано, что мутации могут вызываться не только рентгеновскими лучами, но и другими видами излучений, а также многими химическими соединениями, резким изменением температуры и т. д.

Таково одно направление  исследований, обусловленное результатами опытов Менделя. Другое, не менее важное направление, связанное с выяснением природы самого гена, развивалось  под руководством американского  генетика Т.Г. Моргана (1866–1945). К настоящему времени многие вопросы о природе  гена и генетической информации уже  выяснены.

 

Предпосылки возникновения  теории Чарлза Дарвина

Материал из Letopisi.Ru — «Время вернуться домой»

 

Эволюционная  теория Чарльза Дарвина 

 

 

 

Научные предпосылки  теории Дарвина сформировались в  результае деятельности ученых К. Рулье, А. Герцена, Канта, Лапласа, А.Смита, Т.Шванна, Т.Шлейдена, К.Бэра.

 

Познакомьтесь подробнее  с научными предпосылками возникновения  эволюционной теории.

 

Огромную роль на формирование эволюционных взглядов Дарвина сыграло кругосветное путешествие  на корабле «Бигль» в 1831 – 1836 гг.

 

Результатом его  научной деятельности стали труды: «Происхождение видов путем естественного  отбора» (1859), «Изменение домашних животных и культурных растений», «Происхождение человека и половой отбор» (1871)

 

 

Во время путешествия  Дарвин наблюдал, собирал коллекции, описывал наблюдения, анализировал. Большую  часть материала отправлял в  Англию и в течение 20 лет после  путешествия упорно работал, собирая  дополнительные факты о выведении домашних пород животных и сортов растений.

 

 

На Галапагосских островах сравнительно недавнего вулканического происхождения Дарвин обнаружил близкие виды вьюрков. Ч. Дарвин задался вопросом: Неужели для каждого вновь возникающего вулканического острова Творец создавал новые виды?

Каковы причины  возникновения новых видов? (зависимость  строения клюва от характера питания).

Почему у вьюрков  возникла необходимость перехода на разный тип корма? (Острова малы по размеру, возникла острая конкуренция  за пищу)

 

В Австралии Дарвина  заинтересовали сумчатые и яйцекладущие животные, которые вымерли везде, кроме Австралии.

Почему только в Австралии сохранились сумчатые и яйцекладущие? (Австралия обособилась как материк раньше других материков, значит и сумчатые, и яйцекладущие развивались независимо от млекопитающих на других материках. В Австралии нет хищников, которые регулировали бы численность сумчатых, как это происходило на других материках)

 

Сравнивал останки  растений и животных с современными.

Дарвин обратил  внимание на норных животных, которые  рождаются зрячими, а в последствии слепнут. Почему?

Ученый поставил вопрос: какова роль условий среды  обитания в видообразовании.

 

Выводы, сформулированные Дарвиным

Многообразие  видов – результат исторического  развития органического мира

Эволюция идет в основном по пути усложнения организации 

Приспособленность организмов к условиям окружающей среды  является результатом действия естественного  отбора

 

Мы видим, что  первоначальные выводы Дарвина во многом совпадают с выводами Ламарка. Но на этом Дарвин не остановился и  в последующие за путешествием 20 лет посвятил развитию своей теории и объяснению механизмов эволюции.

 

 

 

Эволюционная теория Ч. Дарвина

07 ноября в категории  Основы эволюционного учения

 

Предпосылки возникновения  теории Ч. Дарвина. В конце XVIII в. развитие капитализма в Англии потребовало  увеличения сырьевой базы. Высокими темпами  начали развиваться промышленность и сельское хозяйство. Большое внимание в этот период уделялось селекционной работе с целью выведения новых  сортов и пород. Были выведены новые  породы крупного рогатого скота, лошадей, свиней, собак, голубей. Получены новые  сорта овощных, плодово-ягодных культур  растений.

В XIX в. достигнуты большие  успехи в области геологии, физики, химии. Достижениями в области науки  стали: открытие теории строения органических соединений А. М. Бутлерова (1861); создание Периодической системы химических элементов Д. М. Менделеевым (1869); доказательство английским геологом Ч. Лайелом того, что геологические изменения вызваны не случайными катастрофами, а происходят под влиянием климата и т. д. В результате исследования развития зародышей позвоночных животных было доказано существование жаберной дуги и жаберного кровообращения у зародышей птиц и млекопитающих. Доказательство родства рыб, птиц, млекопитающих и выход их предков на сушу явилось огромным успехом в науке. Открытия в разных областях естествознания (геология, палеонтология, биогеография, эмбриология, сравнительная анатомия, цитология и др.) никак не согласовывались со взглядом на неизменяемость природы.

 

 Чарлз Роберт Дарвин (1809—1882). Великий английский ученый-естествоиспытатель, основатель эволюции органического  мира. Основой для нее служили  материалы, собранные во время  5-летнего путешертвия на корабле "Бигль". Доказал происхождение человека от низших ступеней животных. Основным фактором эволюции определил изменчивость, отбор, борьбу за существование. Установил причину и закономерности эволюции органического мира. Труды: "Происхождение видов", "Естественный отбор", "Домашние животные", "Происхождение человека, половой отбор", "Черви" и др.

 Рис. 13. Карта кругосветного  путешествия Ч. Дарвина на корабле  "Бигль"(1831—1836)

 

 

Большую роль в создании теории Ч. Дарвина сыграли материалы, собранные им во время кругосветного  путешествия на корабле "Бигль" (рис. 13). Хотя первенство в открытии эволюционной теории принадлежит не Дарвину, но он доказал, что эволюция — это процесс изменчивости организмов. Также он впервые доказал существование эволюционного процесса, объяснив развитие природы влиянием естественных закономерностей.

Ч. Дарвин поставил перед  собой цель объяснить сходство и  различие между видами и причины  многообразия живых организмов. Его  особенно заинтересовал видовой  состав растений и животных Галапагосских островов. Им было собрано 20 видов растений из семейства сложноцветных. На острове он открыл 25 видов птиц, из них 13 видов вьюрков (рис. 14).

Рис. 14. Разнообразие вьюрков  на Галапагосских островах

 

Галапагосские острова расположены на расстоянии 700 км от побережья Южной Америки. Поэтому из птиц, обитающих на острове, 85% видов больше нигде не встречается.