| Скачать .docx | Скачать .pdf |
Реферат: Природа естественного отбора
Содержание
1. Наследственность и изменчивость организмов
2.1 Изменчивость организмов в природе
2.3 Результаты действия естественного отбора
4. Доказательства эволюции. Искусственный отбор
5.1 Возникновение адаптации по Дарвину
5.2 Целесообразность по Дарвину
6. Значение эволюционной теории Дарвина
Введение
Первой действительно научной эволюционной теорией является теория Чарльза Дарвина (1809-1882, Англия), опубликованная им в 1859 году в книге "О происхождении видов путем естественного отбора или сохранении благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь". Он объяснил основные закономерности биологической эволюции - происхождение видового разнообразия и приспособленность живых организмов к условиям существования - на основе реальных свойств организмов. Показав, что наследственность, изменчивость и борьба за существование присущи всему живому, Ч. Дарвин на их основе вывел основной эволюционный фактор - естественный отбор.
В 1831-1836 гг. Чарльз Дарвин совершил кругосветное путешествие на корабле "Бигль". Как писал сам натуралист, это событие "определило весь мой дальнейший жизненный путь". Сделанные во время плавания наблюдения натолкнули ученого на мысль о естественных законах, управляющих изменением видов. Первые заметки "о трансмутации видов" были сделаны Ч. Дарвином в записной книжке в 1837 г. В дальнейшем естествоиспытатель неустанно собирал относящиеся к интересующему вопросу данные, в результате в 1859 г. появилось "О происхождении видов путем естественного отбора или сохранении благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь". Часть идей, высказанных Ч. Дарвином в этом труде, была более подробно разработана им в последующих работах: "Изменение животных и растений под влиянием одомашнивания" (1868 г), "Происхождение человека и половой отбор" (1871 г)
Теория Дарвина представляет собой замечательный образец научного исследования, основываясь на огромном количестве достоверных научных фактов, анализ которых ведет Дарвина к стройной системе соразмерных выводов. Данные для обоснования своей теории Дарвин собирал в течение многих лет. Первый очерк теории был написан уже в 1842 г., но (поразительный пример научной осторожности и добросовестности!) не был опубликован в течение многих лет, на протяжении которых Дарвин продолжал собирать и анализировать новые данные. Великий труд Дарвина "Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь" вышел в свет лишь в 1859 г.
Известно, что стимулом, ускорившим опубликование Дарвином его работы, был труд А. Уоллеса (1823-1913), независимо пришедшего к близким эволюционным выводам. Обе работы были совместно доложены в 1858 г. на заседании Линнеевского общества в Лондоне, и Уоллес, ознакомившись с трудом Дарвина, полностью признал его приоритет.д.арвин анализировал эволюционный процесс гораздо шире и глубже, чем Уоллес, и, отдавая дань должного уважения последнему, мы с полным основанием называем автором теории естественного отбора Ч. Дарвина.
Мы, разумеется, не можем на страницах данной работы дать полное изложение грандиозного труда Дарвина и ограничимся кратким обзором основных положений его теории, необходимым для уяснения ее соотношений с современной теорией эволюции.
1. Наследственность и изменчивость организмов
Эволюция основывается прежде всего на возникновении наследственных изменений организмов, которые представляют собой необходимый исходный материал для осуществления эволюционного процесса и, таким образом, являются элементарными предпосылками последнего. Особую роль в приспособлении биологических видов к изменяющимся условиям внешней среды играют и ненаследственные изменения организмов.
Наследственность организмов, под которой понимается способность передавать от поколения к поколению основные структурные и функциональные свойства, обеспечивающие сходство организации потомков и их родителей, представляет собой одно из фундаментальных качеств живых организмов. Само по себе явление наследственности чрезвычайно давно известно людям, но сущность этого важнейшего свойства организмов стала понятной лишь в середине XX в., когда была доказана роль хромосомной дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в передаче наследственных свойств, а в 1953 г. Дж. Уотсоном и Ф. Криком была расшифрована структура молекулы ДНК.
Прежде всего, Дарвин собрал многочисленные доказательства изменяемости видов животных и растений. Ко времени Дарвина практикой селекционеров были созданы многочисленные породы различных домашних животных и сорта сельскохозяйственных растений. Поскольку работа селекционеров, ведущая к изменению породных и сортовых качеств организмов, была сознательной и целенаправленной и было очевидно, что по крайней мере многие из пород домашних животных созданы этой деятельностью в относительно недавнее время, Дарвин обратился к изучению изменчивости организмов в одомашненном состоянии.
По мнению Дарвина, стимулом для возникновения этих изменений является воздействие на организмы новых условий, которому они подвергаются в руках человека. При этом Дарвин подчеркнул, что природа организма в явлениях изменчивости важнее природы условий, поскольку одинаковые условия нередко приводят к разным изменениям у разных особей, а сходные изменения последних могут возникнуть при совершенно разных условиях. В связи с этим Дарвин выделил две основные формы изменчивости организмов под влиянием изменения условий среды: неопределенную и определенную.
Изменения могут быть признаны определенными, если все или почти все потомство особей, подвергшихся известным условиям, изменяется одинаковым образом (так возникает ряд неглубоких изменений: рост зависит от количества пищи, толщина кожи и волосистость - от климата и т.п.).
Под неопределенной изменчивостью Дарвин понимал те бесконечно разнообразные слабые различия, которые отличают друг от друга особей одного вида и которые не могли быть унаследованы ни от родителей, ни от более отдаленных предков. Дарвин заключает, что неопределенная изменчивость является гораздо более распространенным результатом изменения условий, чем определенная, и сыграла более важную роль в образовании пород домашних животных. В этом случае изменения внешних условий играют роль стимула, усиливающего неопределенную изменчивость, но никак не влияющего на ее специфику, т.е. на качество изменений. [2]
Организм, изменившийся в каком-либо направлении, передает потомству тенденцию изменяться далее в том же направлении при наличии условий, вызвавших это изменение. В этом заключается так называемая длящаяся изменчивость, которая играет важную роль в эволюционных преобразованиях.
Наконец, Дарвин обратил внимание на существование у организмов определенных соотношений (корреляции) между различными структурами, при изменении одной из которых закономерно изменяется и другая - соотносительная, или коррелятивная, изменчивость.
2. Естественный отбор
2.1 Изменчивость организмов в природе
Дарвин собрал многочисленные данные, свидетельствующие о том, что изменчивость самых различных видов организмов в природе очень велика, а ее формы принципиально сходны с формами изменчивости домашних животных и растений.
Разнообразные и колеблющиеся различия между особями одного вида образуют как бы плавный переход к более устойчивым различиям между разновидностями этого вида; в свою очередь, последние столь же постепенно переходят в более четкие различия еще более крупных группировок - подвидов, а различия между подвидами - во вполне определенные межвидовые различия.
Таким образом, индивидуальная изменчивость плавно переходит в групповые различия. Из этого Дарвин сделал вывод, что индивидуальные различия особей представляют собой основу для возникновения разновидностей. Разновидности при накоплении различий между ними превращаются в подвиды, а те, к свою очередь, - в отдельные виды. Следовательно, ясно выраженная разновидность может рассматриваться как первый шаг к обособлению нового вида (разновидность - "зачинающийся вид").
Дарвин считал, что между видом и разновидностью нет качественной разницы - это лишь разные этапы постепенного накопления различий между группами особей разного масштаба.
Большей изменчивостью характеризуются более широко распространенные виды, обитающие в более разнообразных условиях. В природе так же, как и в одомашненном состоянии, основной формой изменчивости организмов является неопределенная, служащая универсальным материалом для процесса видообразования. [3]
Если породы домашних животных и сорта растений, выведенные человеком с помощью искусственного отбора, целесообразно приспособлены к потребностям человека, то любые виды организмов в природе приспособлены к жизни в определенных условиях внешней среды; особенности строения и функций организмов способствуют их выживанию.
Здесь необходимо подчеркнуть, что Дарвин впервые поставил в центре внимания эволюционной теории не отдельные организмы (как это было характерно для его предшественников-трансформистов, включая Ламарка), а биологические виды, т.е., говоря современным языком, популяции организмов.
Только популяционный подход позволяет правильно оценить масштабы и формы изменчивости организмов и прийти к пониманию механизма естественного отбора.
2.2 Борьба за существование
Сопоставляя все собранные сведения об изменчивости организмов в диком и прирученном состоянии и о роли искусственного отбора для выведения пород и сортов одомашненных животных и растений, Дарвин подошел к открытию той творческой силы, которая движет и направляет эволюционный процесс в природе, - естественного отбора: "Так как рождается гораздо более особей каждого вида, чем сколько их может выжить, и так как, следовательно, постоянно возникает борьба за существование, то из этого вытекает, что всякое существо, которое в сложных и нередко меняющихся условиях его жизни, хотя незначительно, изменится в направлении, для него выгодном, будет иметь более шансов выжить и. таким образом, подвергнется естественному отбору. В силу строгого принципа наследственности отобранная разновидность будет стремиться размножаться в своей новой и измененной форме". [4]
Другими словами, естественный отбор, или переживание наиболее приспособленных, представляет собой сохранение полезных индивидуальных различий или изменений и уничтожение вредных. Изменения, нейтральные по своей ценности (неполезные и невредные), не подвергаются действию отбора, а представляют непостоянный, колеблющийся элемент изменчивости.
Разумеется, отдельные особи, обладающие каким-то новым полезным признаком, могут погибнуть, не оставив потомства, по чисто случайным причинам. Однако влияние случайных факторов уменьшается, если полезный признак появляется у большего числа особей данного вида - тогда возрастает вероятность того, что по крайней мере для части этих особей достоинства нового полезного признака сыграют свою роль в достижении успеха в борьбе за существование. Отсюда следует, что естественный отбор является фактором эволюционных изменений не для отдельных организмов, рассматриваемых изолированно друг от друга, но лишь для их совокупностей, т.е. популяций.
Понимание этого вероятностного аспекта действия естественного отбора, эффективного только на достаточно больших выборках, и является важнейшим результатом популяционного подхода Дарвина, о котором мы уже упоминали выше. Естественный отбор мог быть открыт только при таком популяционном подходе, учитывающем количественную, вероятностную сущность эволюционных изменений.
Естественный отбор сам по себе не вызывает изменчивости организмов, которая стимулируется изменениями внешних условий. [5]
Важнейшее место в теории естественного отбора занимает концепция борьбы за существование. Согласно Дарвину, борьба за существование является результатом тенденции любого вида организмов к безграничному размножению.
Приведя многочисленные примеры невозможности выживания всего потомства у различных видов организмов, Дарвин заключает: "Так как производится более особей, чем может выжить, в каждом случае должна возникать борьба за существование либо между особями того же вида, либо между особями различных видов, либо с физическими условиями жизни".
Термин "борьба за существование" не вполне точно соответствует тому значению, которое вкладывал в него сам Дарвин, предлагая понимать этот термин "в широком и метафорическом смысле". Во-первых, Дарвин включал в понятие существование" не только жизнь данной особи, но и успех ее в оставлении потомства. Во-вторых, словом "борьба" обозначалась не столько борьба как таковая (т.е. как прямое столкновение), сколько конкуренция, часто происходящая в пассивной форме. И сущности, Дарвин понимал под борьбой за существование совокупность всех сложных взаимодействий между организмом и внешней средой, определяющих успех или неудачу данной особи, в ее выживании и оставлении потомства.
Подчеркивая роль перенаселения как фактора, обусловливающего борьбу за существование, Дарвин сделал вывод, что наиболее ожесточенной должна быть внутривидовая борьба как конкуренция между особями одного вида, которые обладают сходными жизненными потребностями. Если, например, рассматривать модель взаимоотношений между видом-хищником и видом-жертвой (скажем, лисы и зайцы), то, по Дарвину, важнейшим фактором, определяющим отбор, будет для лис конкуренция между разными лисами, а для зайцев - между самими зайцами. [6]
Действию естественного отбора благоприятствуют:
длительность времени;
высокая изменчивость;
большое число особей данного вида;
обширность его ареала (области распространения);
изоляция групп особей данного вида, уменьшающая их скрещивание с обитателями других частей ареала.
Дарвин подчеркнул, что естественный отбор должен действовать с гораздо большей эффективностью, чем искусственный, поскольку, во-первых, природа располагает неизмеримо большим временем, чем человек; во-вторых, человек, ведущий искусственный отбор, обращает внимание главным образом на внешние признаки животных и растений, тогда как для естественного отбора важна любая особенность организмов; в-третьих, искусственный отбор ведется для нужд человека, а естественный отбирает признаки, важные для самого организма; наконец, в-четвертых, естественный отбор действует гораздо более жестко, так как человек обычно не истребляет всех менее пригодных домашних животных, сохраняя их для различных нужд. Все это в совокупности подчеркивает огромные творческие возможности естественного отбора, если человек при всех этих ограничениях сумел посредством искусственного отбора создать столь многочисленные и разнообразные породы домашних животных и сорта сельскохозяйственных растений.
2.3 Результаты действия естественного отбора
Естественный отбор является неизбежным результатом борьбы за существование и наследственной изменчивости организмов. По Дарвину, естественный отбор представляет собой важнейшую творческую силу, которая направляет эволюционный процесс и закономерно обусловливает возникновение приспособлений организмов, прогрессивную эволюцию и увеличение разнообразия видов.
Возникновение приспособлений (адаптации) организмов к условиям их существования, придающее строению живых существ черты "целесообразности", является непосредственным результатом естественного отбора, поскольку самая сущность его - дифференцированное выживание и преимущественное оставление потомства именно теми особями, которые в силу своих индивидуальных особенностей лучше других приспособлены к окружающим условиям. Накопление отбором от поколения к поколению тех признаков, которые дают преимущество в борьбе за существование, и приводит постепенно к формированию конкретных приспособлений.
Дарвин подчеркивал, что любая конкретная степень приспособленности организмов относительна - обычно возможны и более совершенные формы приспособлений к данной среде обитания. Это доказывается многочисленными примерами чрезвычайно быстрого размножения и широкого распространения целого ряда видов животных и растений в совершенно новых для них районах земного шара, куда они были случайно или преднамеренно завезены человеком (кролики в Австралии, крысы, кошки, собаки, свиньи на островах Океании, канадская элодея в водоемах Европы и т.п.). Все эти виды, возникшие в совершенно других географических районах, оказались лучше приспособленными к условиям новых для себя областей, чем виды животных и растений, издавна населявшие эти области и обладавшие достаточно совершенными приспособлениями к их условиям.
Теория естественного отбора позволяет объяснить развитие самых сложных и совершенных приспособлений, в том числе таких, как взаимное приспособление друг к другу двух разных видов, взаимодействие которых выгодно для обоих. Таковы, например, взаимные приспособления цветковых растений и опыляющих их насекомых.
Действуя в видовых популяциях, естественный отбор способствует формированию и распространению особенностей, важных и полезных для вида в целом: при этом может возникнуть противоречие между "интересами" вида и отдельных особей. В этом случае закрепляются признаки, полезные для вида, несмотря на их отрицательную роль для отдельных особей. Так развиваются взаимные приспособления особей в общинах и колониях различных организмов, причем во многих случаях особь теряет свое прежнее значение дискретной и самостоятельной единицы, становясь частью целого (колониальные организмы гидроидных полипов, сифонофор и т.п.; "семьи" общественных насекомых - термитов, муравьев, пчел и др., в которых наблюдается сложнейшая дифференциация особей, выполняющих различные функции и неспособных существовать и давать потомство как самостоятельные индивиды).
Вторым (после возникновения адаптации) важнейшим следствием борьбы за существование и естественного отбора является, по Дарвину, закономерное повышение разнообразия форм организмов, носящее характер дивергентной эволюции. Поскольку наиболее острая конкуренция ожидается между наиболее сходно устроенными особями данного вида в силу сходства их жизненных потребностей, в более благоприятных условиях окажутся наиболее уклонившиеся от среднего состояния индивиды. Эти последние получают преимущественные шансы в выживании и оставлении потомства, которому передаются особенности родителей и тенденция изменяться дальше в том же направлении (длящаяся изменчивость). При преимущественном сохранении в каждом поколении самых крайних вариантов изменчивости, очевидно, что эволюция пойдет в направлении разделения вида на разновидности, которые со временем превратятся в новые (дочерние) виды. По Дарвину, предковая и промежуточная формы имеют худшие шансы для выживания по сравнению с наиболее уклонившимися дочерними формами, поскольку первые более сходны друг с другом, и конкуренция между ними должна быть наиболее ожесточенной. В итоге от общего предка в ходе эволюции должны происходить все более разнообразные и отличающиеся друг от друга потомки.
Идея дивергентной эволюции объясняет не только повышение разнообразия форм организмов, но и существование в природе групп сходных видов - родов, группировок сходных родов - семейств и таксонов более высоких категорий.
Все эти группировки сходных форм представляют собой совокупности родственных видов, возникших от общего предка; роды, семейства, отряды, классы - разные этапы дивергентной эволюции. Сходство видов, принадлежащих к одному таксону ("единство типа"), является результатом родства, общие признаки унаследованы от общего предка. Заметим, что в концепции Ламарка этот важный вопрос, в сущности, просто обойден. [8]
Наконец, третье важнейшее следствие естественного отбора - постепенное усложнение и усовершенствование организации, т.е. эволюционный прогресс. Согласно Ч. Дарвину, это направление эволюции является результатом приспособления организмов к жизни в постоянно усложняющейся внешней среде.
Усложнение среды происходит, в частности, благодаря дивергентной эволюции, увеличивающей число видов. Усовершенствование реакций организмов на усложняющуюся среду приводит к постепенному прогрессу организации. При этом Дарвин подчеркивал, что естественный отбор сам по себе отнюдь не предполагает обязательно прогрессивного развития, действуя "только посредством сохранения и накопления изменений, благоприятных для организма при тех органических и неорганических условиях, в которых он существует во все периоды своей жизни". Если для данного вида совершенствование организации почему-либо невыгодно, естественный отбор отнюдь не будет способствовать его прогрессивной эволюции. "При очень простых жизненных условиях высокая организация не оказала бы никакой услуги, пожалуй, даже оказала бы дурную услугу, так как, вследствие своей хрупкости, была бы более подвержена повреждению и порче". Одновременное существование на Земле сложно построенных, далеко ушедших по пути прогресса организмов и примитивных форм, сохранивших простое строение, является результатом эволюции различных групп организмов под контролем естественного отбора в разной жизненной среде. В одних условиях для организмов выгодно совершенствоваться, в других - сохранять простое строение; и то и другое обеспечивается отбором.
Частным случаем естественного отбора является половой отбор, который связан не с выживанием данной особи, а лишь с ее воспроизводительной функцией. По Дарвину, половой отбор возникает при конкуренции между особями одного пола в процессах размножения. Важность воспроизводительной функции самоочевидна; поэтому в некоторых случаях даже само сохранение данного организма может отступить на второй план по отношению к оставлению им потомства. Для сохранения вида жизнь данной особи важна лишь постольку, поскольку она участвует (прямо или косвенно) в процессе воспроизводства поколений.
3. Происхождение человека
Долгое время научные знания были слишком отрывистыми и неполными, чтобы решить проблему происхождения человека. Лишь в 1857 году Ч. Дарвин высказал гипотезу, а в 1871 году в своем труде "Происхождение человека и половой отбор" убедительно доказал, что люди произошли от обезьяны, а не созданы актом божественного творения, как учит церковь. "Если мы не станем нарочито закрывать глаза, то при современном уровне знаний сможем приблизительно узнать наших прародителей, и нам незачем стыдиться их", - писал Ч. Дарвин. Роль социальных факторов, на которую также указывал Ч. Дарвин, была раскрыта Ф. Энгельсом в работе "Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека" (1896).
Человек относится к отряду приматов, и эволюционная история человека есть часть филогенеза этой группы.
Общность человека и позвоночных животных подтверждается общностью плана их строения: скелет, нервная система, системы кровообращения, дыхания, пищеварения. Особенно убедительно родство человека и животных обнаруживается при сравнении их эмбрионального развития. На его ранних этапах зародыш человека трудно отличить от зародышей других позвоночных животных. В возрасте 1,5 - 3 месяцев у него имеются жаберные щели, а позвоночник оканчивается хвостом. Очень долго сохраняется сходство зародышей человека и обезьяны. Специфические (видовые) человеческие особенности возникают лишь на самых поздних стадиях развития.
Рудименты и атавизмы служат важным свидетельством родства человека с животными. Рудиментов в теле человека около 90: копчиковая кость (остаток редуцированного хвоста); складка в уголке глаза (остаток мигательной перепонки); тонкие волосы на теле (остаток шерсти); отросток слепой кишки - аппендикс и др. Все эти рудименты бесполезны для человека и являются наследием животных предков. К атавизмам (необычайно сильно развитым рудиментам) относятся наружный хвост, с которым очень редко, но рождаются люди; обильный волосяной покров на лице и теле; многососковость, сильно развитые клыки и др.
Общность плана строения, сходство зародышевого развития, рудименты, атавизмы - бесспорные доказательства животного происхождения человека и свидетельство того, что человек, как и животные, - результат длительного исторического развития органического мира.
По строению и физиологическим особенностям наиболее близкие родственники человека - человекообразные обезьяны, или антропоиды (от греч. антропос - человек). К ним относятся шимпанзе, горилла, орангутанг. О близком родстве между человеком и антропоидами свидетельствуют сходные детали строения: общий характер телосложения, редукция хвоста, хватательная кисть с плоскими ногтями и противопоставленным большим пальцем, форма глаз и ушей, одинаковое число резцов, клыков и коренных зубов; полная смена молочных зубов и многое другое.
4. Доказательства эволюции. Искусственный отбор
Конкретные факты - доказательства эволюции Чарльз Дарвин черпал из разных областей биологии. Одни из наиболее убедительных свидетельств в пользу изменения органического мира во времени предоставляла палеонтология. Ч. Дарвин называл ископаемые "летописью эволюционного процесса".
Общие черты строения взрослых организмов из разных систематических групп, а также сходство их зародышей Ч. Дарвин справедливо считал доказательством родства таксонов.
Большое внимание уделил исследователь данным зоогеографии. Он отмечал, что иногда на удаленных друг от друга территориях, например, на горных вершинах, обитают одни и те же животные и растения. С позиций креационизма необходимо будет предположить, что один и тот же вид был создан сразу в нескольких местах. Вместе с тем, как показал Ч. Дарвин, такую картину вполне можно объяснить естественными причинами, если принять во внимание геологическую историю данной области и способности живых существ к расселению. С другой стороны, ученый указывал, что на разных континентах на одной широте, при сходстве физических условий, видовой состав сильно отличается, стало быть, особенности живых существ какой-либо области нельзя объяснить только за счет прямого влияния среды.
Особый интерес натуралиста вызвала островная фауна и флора: животные и растения островов напоминали обитателей материка, что можно было трактовать как родство, вместе с тем население островов обладало специфическими особенностями, поскольку, как предположил Ч. Дарвин, эволюция на материке и на островах происходила по-разному. Общее число видов на океанических островах, как правило, невелико, зато здесь много эндемичных форм и часто можно наблюдать целый "веер" близких видов. Наконец, как писал Ч. Дарвин, "тот, кто принимает учение о сотворении каждого отдельного вида, должен также принять, что для океанических островов не было сотворено достаточное количество наилучшим образом адаптированных растений и животных, потому что человек непреднамеренно заселял их гораздо полнее и лучше, чем это сделала
Одним из существенных аргументов в пользу реальности эволюции Ч. Дарвин считал изменение животных и растений при одомашнивании. Ученый обратил внимание на то, что признаки культурных растений и домашних животных, отвечающие хозяйственным потребностям или эстетическим запросам человека, лишь в редких случаях могли возникнуть внезапно. По мысли Ч. Дарвина, люди постепенно, поколение за поколением, отбирали удачных производителей и отсеивали остальной приплод, у которого желаемые свойства были менее выражены. Скрещивание отобранных особей приводило к усилению искомого признака. Отбор, производимый человеком, носит искусственный характер, при естественном отборе в качестве арбитра, решающего, кто выживет и оставит потомство, выступает природа.
5. Словами Дарвина
Словами Дарвина, концепция естественного отбора состоит в следующем:
Все существа имеют определенный уровень индивидуальной изменчивости. Индивидуальные отличия необходимы, так как их может накапливать естественный отбор: "При отсутствии изменений природный отбор бессильный что-нибудь сделать".
В виду того, что все организмы размножаются в геометрической прогрессии, они должны бороться за жизнь - вступать в бесконечно сложные и тесно переплетенные взаимоотношения организмов друг с другом и с физическими условиями жизни. Эта совокупность процессов ведет к избирательному уничтожению или устранению от размножения организмов, менее приспособленных к природным условиям существования. Малейшая разница в строении может дать перевес в борьбе за жизнь. Вследствие борьбы за существование сохраняются и оставляют потомков организмы, более приспособленные к существующим условиям. Природный отбор - конечный результат борьбы за существование. "Естественный отбор вытекает из борьбы за существование".
Природный отбор "работает" везде над усовершенствованием органических существ, "действует на организмы в любом возрасте", он может изменить яйцо, семя или полностью развитый организм. Природный отбор "может влиять на всякий внутренний орган, на каждый оттенок конституциональных особенностей, на весь жизненный механизм". Дарвин: "Сохранение благоприятных индивидуальных различий и изменений и уничтожение вредных я назвал Естественным отбором". Дарвин не видел пределов деятельности природного отбора.
5.1 Возникновение адаптации по Дарвину
Строение и функции организмов есть результат действия естественного отбора на бесчисленные поколения организмов. Под влиянием природного отбора возникли разнообразнейшие приспособления (адаптации). Они служат для защиты, размножения, расселения, питания.
Дарвин приводит такие примеры адаптации. Насекомые, которые питаются листьями, - зеленые, а те, которые питаются корой, - пятнистосерые. Альпийские куропатки зимой белые. Красный шотландский тетерев окрашен под цвет вереска. Насекомые могут напоминать лист, сучок дерева, палочку Это помогает им не стать жертвой врагов, которые разыскивают жертву с помощью зрения.
5.2 Целесообразность по Дарвину
В предметном указателе к "Происхождению видов" термин "целесообразность" не указывается. Тем не менее проблема целесообразности в дарвинизме считается центральной. К тому же, считается, что Дарвин имеет историческую заслугу в объяснении целесообразности, так как проблема целесообразности - это проблема любой гипотезы эволюции.
Проблема целесообразности древняя: она существует со времен Аристотеля. Это связано с тем, что это явление имеет телеологическое, теологическое и дарвиновское объяснение. Последнее заключается в том, что организмы имеют такую организацию, которая полезна в данных условиях, т.к обеспечивает их выживание и размножение. Целесообразность есть результат естественного отбора. Под контролем естественного отбора каждое существо становится все более соответствующим природным условиям. На острове Мадейра из 550 видов жуков 220 видов были бескрылыми. Из 29 местных родов не менее, чем в 23, все виды бескрылые. Бескрылость мадейрских жуков - результат действия естественного отбора. Главный фактор естественного отбора в этом случае - сильные морские ветры, которые уносят крылатых особей в море. Отбор сохранил и крылатых - тех, которые имеют целесообразное поведение: не летают во время ветра или прячутся в защищенных от ветра местах.
Целесообразность относительна. Жало пчелы - несовершенное средство зашиты против млекопитающих: жало отрывается, а это ведет к гибели пчелы. Зеленая окраска кузнечика хорошо его маскирует в зеленой траве, но на фоне высохшей травы это насекомое хорошо заметно. Жгучие волоски крапивы защищают ее от поедания улитками и млекопитающими, однако они не защищают крапиву от гусениц бабочки крапивницы. В природе нет абсолютно приспособленных организмов и адаптации. Заяц-беляк хорошо виден на фоне темных стволов леса в случае невыпадения снега. Ночные бабочки летят на огонь и при этом гибнут. Это связано с тем, что они собирают нектар в основном со светлых цветков, хорошо заметных ночью. Стриж не может взлететь с ровной поверхности, так как у него длинные крылья и очень короткие ноги. Верблюжья колючка хорошо защищена колючками, но ее охотно поедают верблюды и козы. Ядовитых змей поедают ежи, мангусты, некоторые птицы. Относительность целесообразности обусловлена тем, что среда (рельеф, климат, состав флоры и фауны) не постоянна. Адаптации, выработанные в одних условиях существования, теряют свою ценность при изменении условий жизни. В новых условиях естественный отбор изменяет направление, и отбороценными признаками становятся новые варианты признаков и новые адаптации.
6. Значение эволюционной теории Дарвина
Таким образом, Дарвин впервые в истории биологии построил теорию эволюции. Это имело большое методологическое значение и позволило не только наглядно и убедительно для современников обосновать идею органической эволюции, но и проверить справедливость самой теории эволюции. Это была решающая фаза одной из величайших концептуальных революций в естествознании. Самым главным в этой революции была замена теологической идеи эволюции как представления об изначальной целесообразности моделью естественного отбора. Несмотря на ожесточенную критику, теория Дарвина быстро завоевала признание благодаря тому, что концепция исторического развития живой природы лучше, чем представление о неизменности видов, объясняло наблюдаемые факты. Для обоснования своей теории Дарвин в отличие от своих предшественников, привлек огромное количество доступных ему фактов из самых разных областей. Выдвижение на первый план биотических отношений и их популяционно-эволюционная интерпретация была важнейшим новшеством дарвиновской концепции эволюции и дает право на заключение, что Дарвин создал свою концепцию борьбы за существование, принципиально отличную от идей предшественников Учение Дарвина об эволюции органического мира было первой теорией развития, созданной "естественно историческим материализмом в недрах естествознания, первым применением принципа развития к самостоятельной области естественных наук" [4]. В этом общенаучное значение дарвинизма.
Заслуга Дарвина и в том, что он вскрыл движущие силы органической эволюции. Дальнейшее развитие биологии углубило и дополнило его представления, послужившие основой современного дарвинизма. Во всех биологических дисциплинах ведущее место занимает теперь исторический метод исследования, позволяющий изучать конкретные пути эволюции организмов и глубоко проникать в существо биологических явлений. Эволюционная теория Ч. Дарвина нашла широкое применение в современной синтетической теории, где единственным направляющим фактором эволюции остается естественный отбор, материалом для которого служат мутации. Исторический анализ теории Дарвина неизбежно порождает новые методологические проблемы науки, которые могут стать предметом специального исследования. Решение этих проблем влечет за собой расширение области знаний, а, следовательно, и научный прогресс во многих областях: как в биологии, медицине, так и в психологии, на которую эволюционная теория Ч. Дарвина оказала не меньшее влияние, чем на естественные науки.
Заключение
Подводя итог, можно перечислить основные выводы данной работы.
1. Организмам как в прирученном, так и в диком состоянии свойственна наследственная изменчивость. Наиболее обычной и важной формой изменчивости является неопределенная. Стимулом для возникновения изменчивости организмов служат изменения внешней среды, но характер изменчивости определяется спецификой самого организма, а не направлением изменений внешних условий.
2. В центре внимания эволюционной теории должны находиться не отдельные организмы, а биологические виды и внутривидовые группировки (популяции).
3. Все виды организмов в природе вынуждены вести жестокую борьбу за свое существование. Борьба за существование для особей данного вида складывается из их взаимодействия с неблагоприятными биотическими и абиотическими факторами внешней среды, а также из их конкуренции между собой. Последняя является следствием тенденции всякого вида к безграничному размножению и огромного "перепроизводства" особей в каждом поколении. По Дарвину, важнейшей является именно внутривидовая борьба.
4. Неизбежным результатом наследственной изменчивости организмов и борьбы за существование является естественный отбор - преимущественное выживание и обеспечение потомством лучше приспособленных особей. Хуже приспособленные организмы (и целые виды) вымирают, не оставляя потомства.
5. Следствиями борьбы за существование и естественного отбора являются: развитие приспособлений видов к условиям их существования (обусловливающее "целесообразность" строения организмов), дивергенция (развитие от общего предка нескольких дочерних видов, все большее расхождение их признаков в эволюции) и прогрессивная эволюция (усложнение и усовершенствование организации).
6. Частным случаем естественного отбора является половой отбор, который обеспечивает развитие признаков, связанных с функцией размножения.
7. Породы домашних животных и сорта сельскохозяйственных растений созданы посредством искусственного отбора, аналогичного естественному отбору, но ведущегося человеком в своих интересах.
Таким образом, теория Дарвина дала логически последовательное и строго материалистическое объяснение важнейшим проблемам эволюции организмов и сложившейся в результате эволюционного процесса общей структуре органического мира. Дарвин первым доказал реальность эволюционных изменений организмов. Взаимоотношения организма и внешней среды в его теории имеют характер диалектического взаимодействия: Дарвин подчеркивал роль изменений среды как стимула изменчивости организмов, но, с другой стороны, специфика этих изменений определяется самими организмами, и дивергентная эволюция организмов изменяет среду их обитания. Учение о естественном отборе и борьбе за существование представляет собой, в сущности, анализ этих сложных взаимоотношений организма и среды, в которых организм не противопоставляется среде как саморазвивающаяся автономная единица, но и не следует пассивно за изменениями среды (как трактуются взаимоотношения организма и среды в теории Ламарка). Согласно теории Дарвина, эволюция представляет собой результат взаимодействия организма и изменяющейся внешней среды.
Современная эволюционная теория сложилась на основе теории Дарвина. В принципе признавая это и оценивая конкретное место идей Дарвина в совокупности современных эволюционных и взглядов, нередко впадают в одну из двух крайностей: либо считают, что ныне концепция Дарвина как таковая имеет уже только исторический интерес - от нее в современной науке осталась лишь сама идея естественного отбора; либо, напротив, утверждают, что со времени Дарвина основы теории не претерпели существенных изменений.
Список литературы
1. Биология: Пособие для подготовительных отделений и поступающих в вузы / Н.П. Соколова, И.И. Андреева, Л.Н. Катонова, Л.С. Родман; Под редакцией Н.П. Соколовой. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Высш. шк., 1994. - 399 с.
2. Галл Я.М. Становление эволюционной теории Чарльза Дарвина. - СПб.: Питер, 1999.
3. Грант В. Эволюция организмов. - М.: Просвещение, 1992.
4. Гурев Г.А. Чарльз Дарвин и Атеизм. - Ленинград: "Наука", 1975.
5. Дарвин Ч. Соч.М., 1953, Т.5, С.274.
6. Иорданский Н.Н. Эволюция жизни. - М.: "Академия", 2001.
7. Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение: Дарвинизм. - М.
8. Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора. - Л.: Наука, 1991, 539 с.