Природознавство
Теорії еволюції
ЗМІСТ
Введення. 3
1. Проблема походження життя. 5
2. Процес розвитку живого. Загальні тенденції еволюції живого і неживого в природі 9
3. Дарвінівська теорія еволюції, і процес її затвердження. 17
4. Найбільш важливі теорії еволюційних навчань. 23
4.1. Синтетична теорія еволюції. 24
4.2. Теорія переривчастого рівноваги. 25
5. Глобальний - еволюціонізм. 27
5.1. Універсальний еволюціонізм. 27
5.2. Емерджентним еволюціонізм. 31
Висновок. 33
Література. 36
Введення
Природознавство - наука про явища і закони природи. Сучасне природознавство включає багато природничонаукові галузі: фізику, хімію, біологію, а також численні суміжні галузі, такі як фізична хімія, біофізика та ін природознавство зачіпає широкий спектр питань про численні і багатосторонніх проявах властивостей природи, яку можна розглядати як єдине ціле.
Приступаючи до роботи за темою «Теорії еволюції», зізнаюся, що відчував деяке занепокоєння і непевність. Тема не проста, важлива, і для повного розуміння її, і розкриття, не достатньо було лише теоретичних знань, отриманих в процесі навчання. Необхідна була кропітка самостійна робота з літературними джерелами, на пошуки яких я витратив багато годин в бібліотеці і книжкових магазинах.
Підбираючи матеріал до роботи, я з подивом відкрив для себе величезну кількість прізвищ людей, які присвятили свою діяльність, знання, життя, на пояснення еволюційного процесу. Адже при згадці про еволюцію, у більшості з нас відразу ж спливає прізвище Чарльза Дарвіна, який зумів об'єднати численні судження про походження життя, і людини зокрема, у своїй теорії, заснованої на принципах природного відбору, боротьби за існування; спадковості і мінливості;
Але виявляється навколо ролі, змісту, інтерпретації принципів дарвінівської теорії велася гостра і тривала боротьба, особливо навколо принципу природного відбору. Не всі з закономірностей розглядалися біологами як форми обгрунтування та підтвердження дарвінівської теорії. Більш того, на базі деяких з них висувалися нові концепції еволюції, які за задумом їхніх авторів, повинні були спростувати дарвінівську теорію і замінити її новою еволюційною теорією. Це характерно для періоду утвердження будь-якої фундаментальної теорії: поки теорія остаточно не склалася, не підпорядкувала собі свої передумови, не продемонструвала свої Предсказательная можливості, здатність пояснити факти предметної області, часті спроби замінити її іншими теоріями, побудованими на інших принципах.
Хоча теорій еволюцій величезна безліч: є теорії еволюції зірок, сонячної системи, Всесвіту, рослин, тварин тощо, є навіть теорії намагаються пояснити еволюцію науки, але в даній роботі буде показано безліч концепцій намагалися пояснити саме теорію еволюції живого і не живого .
Різноманіття оточуючого нас світу вимагає глибокого і комплексного сприйняття фундаментальних понять про матерію, просторі і часі, про добро і зло, про закон і справедливість, про природу поведінки людини в суспільстві.
Знання концепцій сучасного природознавства допоможуть нам, майбутнім фахівцям гуманітарних напрямків розширити кругозір і познайомитися з конкретними природничонауковими проблемами, тісно пов'язаними з економічними, соціальними та іншими завданнями, від вирішення яких залежить рівень життя кожного з нас. Пізнання природничо істини робить людину вільною, вільним у широкому філософському сенсі цього слова, вільним від некомпетентних рішень і дій і, нарешті, вільним у виборі шляху своєї благородної і творчої діяльності
1. Проблема походження життя
У біології еволюційні зміни - це ті, завдяки яким нащадки якої-небудь групи організмів починають радикально відрізнятися від своїх предків морфологічно, фізіологічно і психологічно. Процес еволюції на нашій планеті тісно пов'язаний з процесом еволюції Всесвіту і триває мільярди років. Цей процес складається з більш дрібних еволюційних процесів, кожен з яких триває мільйони років. У теорії еволюції з'являються масштаби часу, на багато порядків перевищують масштаби, що відповідали процесам у фізиці чи хімії. Як казав Дж. Холдейн, «найтриваліший з періодів часу, з якими ми маємо справу, перевищує найкоротший більш ніж в 10 ² ² разів».
Еволюційної одиницею виявляється не особина, а популяція [[1]]. Популяція - нижча самостійна еволюційна структура. Вона виступає в еволюційному процесі як екологічне, морфологічне і, нарешті, що найважливіше, генетичну єдність.
Проблема походження життя у Всесвіті тісно пов'язана з проблемою виникнення життя на Землі. Ця проблема є однією з найбільш важливих, вузлових проблем для формування планетарно-космічного погляду на еволюцію в цілому. Розгляд слід починати з аналізу основних концепцій виникнення життя на Землі, до яких, в першу чергу, відносяться наступні.
- Креаціоністська концепція (креаціонізм [[2]]), згідно з якою життя було створене надприродною істотою (істотами) в певний момент (проміжок) часу.
- Концепція панспермії, згідно з якою можливе перенесення життя в космічному просторі з однієї планети на іншу ("зараження" Землі з космосу).
- Концепція самовільного зародження - виникнення життя з неживої речовини (неодноразове).
Крім цих концепцій, досить широке поширення мають: теорія стаціонарного стану (життя існувало завжди) і концепція виникнення життя в результаті біохімічної еволюції, яка добре корелює з концепцією самозародження життя.
Креаціонізм мислиться як Боже Творіння. Його можна розглядати і як результат діяльності високорозвиненої цивілізації, створює різні форми життя і спостерігає за їх розвитком.
Концепція панспермії передбачає раптова поява життя на планеті, але сам механізм утворення життя, нібито мав місце десь в іншій зоряній системі, ця концепція не розглядає. Життя взагалі дуже «чіпка», і навіть в земних умовах здатність її до поширення вражає. Як приклад можна навести заселення живими істотами вулканічних островів, що виникають досить часто посеред океану. Через нетривалий час на зовсім неживих островах з'являється життя. Щось приносять у своїх пір'ї птиці, долітали до цих островів. Водою прибиває уламки дерева з личинками комах, вітром заносить пилок рослин і т.д. Що стосується вулканічних порід, то з них швидко утворюється родючий грунт, добре сприймає все, що в неї потрапляє.
Однак більш логічною є теорія «самозародження життя». Її розвивали Демокріт, Аристотель, Св. Августин, Ф. Бекон, Декарт, Бюффон, Ламарк і інші видатні дослідники, які належали до різних філософських шкіл і напрямків громадської думки. У XX ст. інтерес до цієї теорії спалахнув знову, підживлений останніми досягненнями біології та хімії. Важливу роль при цьому зіграв діалектичний матеріалізм, який сприяв відродженню матеріалістичного підходу до вивчення питання про походження життя. Основні ідеї даної концепції можуть бути проілюстровані роботами російського вченого А.І. Опаріна та англійського дослідника Дж. Холдейна.
А.І. Опарін так висловив свої основні ідеї: «Чим ближче, чим детальніше ми пізнаємо сутність процесів, що відбуваються в живій клітині, тим більше міцніє в нас упевненість в тому, що в них немає нічого особливого, таємничого, що не піддається поясненню з точки зору загальних для всього сущого законів фізики та хімії ... Життя характеризується не будь-якими певними властивостями, а особливою, специфічною комбінацією цих властивостей ».
Одним з необхідних умов виникнення життя є, на думку А. І. Опаріна, її відсутність до моменту виникнення, і, отже, тепер, коли життя на Землі існує, вона вже не може виникнути на неї знову, принаймні, таким же чином , яким вона виникла спочатку. Якщо б навіть подібні речовини і утворилися, то на певній стадії свого розвитку вони всі були б суцільно з'їдені, розкладені бактеріями і іншими мікроорганізмами, що населяють землю, повітря і воду.
Опарін зробив акцент на появі життя в рідкому середовищі шляхом «випадання гелю», що називається ще «коацерватной [[3]] теорією». Гелі, коагулянти, коацервати - це мультімолекулярние освіти з досить складною структурою. Саме на їх рівні виникає життя, ускладнення якої забезпечується дією природного відбору.
Г. Бунгенберг-де-Йонг проводить відмінність між явищем коацерваціі і процесами звичайної коагуляції. Відомо, що в розчинах гідрофільних колоїдів часто виникає розшарування на два шари, або пласта, врівноважити одне одного: один шар містить рідкий осад, що складається в основному з колоїдної субстанції, а другий шар відносно вільний від змісту колоїдів. Саме вміст першого з цих шарів Бунгенберг-де-Йонг і назвав коацерватів. Опарін підкреслював значення явища, що відбувається на кордоні між згаданими шарами або на поверхні коацервата: різні субстанції, розчинені в іншому шарі, абсорбуються коацерватів. Таким чином, коацервати можуть збільшуватися в розмірах, ділитися на частини і піддаватися хімічним змінам. Говорячи про активну роль коацерватів, Опарін намагався представити їх як моделі «протоклеток». Згідно Опаріну, процеси між коацерватами і іншим шаром представляли собою початок метаболізму як умови, необхідної для існування життя. Разом з тим Опарін вважав: для того щоб ініціювати життєві процеси, коацервати повинні були придбати «нові якості ще більш високого порядку, якості, що підкоряються вже біологічним закономірностям». У цих словах міститься сама суть даної моделі виникнення живого. Опарін вважав, що гетеротрофні організми [[4]], що харчувалися органічної їжею, передували за часом автотрофним [[5]] організми, що живляться неорганічної їжею. Багато вчених припускали, що послідовність виникнення цих організмів була протилежною, виходячи з того, що двоокис вуглецю (необхідна для процесу фотосинтезу у автотрофних зелених рослин) була основним будівельним матеріалом, використовуваним живими організмами. Опарін вважав цю тезу сумнівним. Він грунтувався на тому, що всі організми спочатку були гетеротрофних, а коли запаси органічної їжі скоротилися, відбувся розподіл організмів за способом живлення.
Опарін не стверджував, що життя - явище виняткове. Він писав з цього приводу: «Матерія у своєму постійному розвитку йде різними шляхами, і ті форми її руху, які при цьому виникають, можуть бути дуже різними. Життя як одна з таких форм створюється щоразу, коли для цього створюються належні умови в тому чи іншому пункті Всесвіту ».
Проблема виникнення життя не може бути вирішена без вирішення питання про віруси. Останні розглядаються багатьма дослідниками як найпростіші «живі істоти», хоча у них і немає основних функцій живого. Точніше, віруси - це продукти життя, а не життя на молекулярному рівні. Вірус не має здатність до здійснення процесів метаболізму, оскільки не має ні одного з фізіологічних механізмів, необхідних для здійснення цих процесів. Він використовує механізми, якими володіє «господар», вводячи в їх дію інформацію, необхідну для досягнення своїх цілей. Віруси виявляються нездатними до самовідтворення до тих пір, поки вони не потрапляють усередину вже існуючого життєвого процесу. Основне питання, яке ставив тут Опарін, може бути сформульований так: «чи віруси на магістральному шляху розвитку, що веде до появи життя, або вони лежать на відгалуженні від цього шляху?» І його відповідь зводився до того, що віруси - це відгалуження.
Визначальними (напрямними) в еволюції є відносні рівноваги біосфери. Ключові природні системи, в межах яких здійснюється еволюція, - це біоценоз [[7]] і біогеоценоз. Останній являє собою рівноважну природну систему, що утворилася в результаті компенсацій всіх біосферних впливів у межах частин відповідних геосфер. Тільки тоді, коли енергетичні впливу неживої природи врівноважуються живим, виникають стійкі умови для його існування.
Ключовими природними системами, з якими має справу еволюційний процес, є популяції і вигляд. Вид - це якісний етап процесу еволюції живого і найменша неподільна генетично закрита система в живій природі. Найважливіший ознака виду - це повна ізоляція в природних умовах, обумовлює незалежність еволюційної долі. Час в еволюції визначається числом поколінь.
Іноді виділяють три елементарних еволюційних фактори:
- Мутаційний процес, тобто зміна спадкових властивостей організмів, що виникають природним шляхом або викликаних штучними засобами;
- Ізоляція, що розглядається як чинник-підсилювач генетичних відмінностей між групами особин;
- Популяційні хвилі, які як би підставляють під дію природного відбору рідкісні мутації, вносячи їх у збільшених концентраціях у популяційний генофонд, або усувають вже досить звичайні варіанти.
Ізоляція - це виникнення будь-яких бар'єрів, що обмежують панміксія або, іншими словами, вільне схрещування особин у межах популяції або інший внутрішньовидової групи тварин.
Ізоляція може бути просторової, біологічної, етологічні, генетичної. Просторова ізоляція передбачає наявність значних відстаней - водних, рівнинних, гірських і т.п. Біологічна ізоляція визначається відмінностями індивідуума всередині виду. Це можуть бути морфологічні відмінності в органах розмноження, а також відмінності у часі статевої активності і дозрівання статевих продуктів. Етологічної ізоляція - ускладнення спаровування через особливості поведінки (у ритуалі залицяння і т.п.). і нарешті, власне генетична ізоляція обумовлюється загибеллю зигот, розвитком стерильних гібридів, зниженням життєстійкості гібридів.
Всі популяції, які є елементарними еволюційними структурами, всередині виду відокремлені один від одного якимись ізоляційними бар'єрами, висота яких (ступінь ізоляції) різна у різних видів. Ізоляція як еволюційний чинник не створює нових генотипів або внутрішньовидових форм. Значення ізоляції в процесі еволюції полягає в тому, що вона закріплює і підсилює початкові генотипічну диференціювання, а також у тому, що розділені бар'єрами частини популяції або виду неминуче потрапляють під різне тиск відбору. Ізоляція характеризується тривалістю і тиском. Остання зазвичай перевершує тиск мутаційного процесу і, мабуть, близько до величини тиску хвиль життя. Особливе значення серед усіх можливих механізмів ізоляції має механізм періодичної ізоляції, коли еволюційний процес цю ізоляцію сам же і створює.
Зміни окремих ізольованих особин не призводять до еволюційних подій. Тільки коли особина знаходиться в межах спільноти особин того ж виду (досить численного і довгостроково існуючого), індивідуально виникло спадкове зміна може стати груповим, еволюційним. Тому ні особина, ні близькоспоріднені сукупності особин (сім'я, зграя і інші тимчасові внутрішньопопуляційні підрозділи) не можуть бути елементарними еволюційними одиницями. Еволюціонують не особини, а групи особин. І популяція є сама дрібна з груп, здатних до самостійної еволюції. Особина в популяції є об'єктом дії головного еволюційного фактору - відбору.
Популяційні хвилі («хвилі життя») являють собою коливання чисельності особин, що складають популяцію. Серед них можуть бути виділені: Теорії еволюції
ЗМІСТ
Введення. 3
1. Проблема походження життя. 5
2. Процес розвитку живого. Загальні тенденції еволюції живого і неживого в природі 9
3. Дарвінівська теорія еволюції, і процес її затвердження. 17
4. Найбільш важливі теорії еволюційних навчань. 23
4.1. Синтетична теорія еволюції. 24
4.2. Теорія переривчастого рівноваги. 25
5. Глобальний - еволюціонізм. 27
5.1. Універсальний еволюціонізм. 27
5.2. Емерджентним еволюціонізм. 31
Висновок. 33
Література. 36
Введення
Природознавство - наука про явища і закони природи. Сучасне природознавство включає багато природничонаукові галузі: фізику, хімію, біологію, а також численні суміжні галузі, такі як фізична хімія, біофізика та ін природознавство зачіпає широкий спектр питань про численні і багатосторонніх проявах властивостей природи, яку можна розглядати як єдине ціле.
Приступаючи до роботи за темою «Теорії еволюції», зізнаюся, що відчував деяке занепокоєння і непевність. Тема не проста, важлива, і для повного розуміння її, і розкриття, не достатньо було лише теоретичних знань, отриманих в процесі навчання. Необхідна була кропітка самостійна робота з літературними джерелами, на пошуки яких я витратив багато годин в бібліотеці і книжкових магазинах.
Підбираючи матеріал до роботи, я з подивом відкрив для себе величезну кількість прізвищ людей, які присвятили свою діяльність, знання, життя, на пояснення еволюційного процесу. Адже при згадці про еволюцію, у більшості з нас відразу ж спливає прізвище Чарльза Дарвіна, який зумів об'єднати численні судження про походження життя, і людини зокрема, у своїй теорії, заснованої на принципах природного відбору, боротьби за існування; спадковості і мінливості;
Але виявляється навколо ролі, змісту, інтерпретації принципів дарвінівської теорії велася гостра і тривала боротьба, особливо навколо принципу природного відбору. Не всі з закономірностей розглядалися біологами як форми обгрунтування та підтвердження дарвінівської теорії. Більш того, на базі деяких з них висувалися нові концепції еволюції, які за задумом їхніх авторів, повинні були спростувати дарвінівську теорію і замінити її новою еволюційною теорією. Це характерно для періоду утвердження будь-якої фундаментальної теорії: поки теорія остаточно не склалася, не підпорядкувала собі свої передумови, не продемонструвала свої Предсказательная можливості, здатність пояснити факти предметної області, часті спроби замінити її іншими теоріями, побудованими на інших принципах.
Хоча теорій еволюцій величезна безліч: є теорії еволюції зірок, сонячної системи, Всесвіту, рослин, тварин тощо, є навіть теорії намагаються пояснити еволюцію науки, але в даній роботі буде показано безліч концепцій намагалися пояснити саме теорію еволюції живого і не живого .
Різноманіття оточуючого нас світу вимагає глибокого і комплексного сприйняття фундаментальних понять про матерію, просторі і часі, про добро і зло, про закон і справедливість, про природу поведінки людини в суспільстві.
Знання концепцій сучасного природознавства допоможуть нам, майбутнім фахівцям гуманітарних напрямків розширити кругозір і познайомитися з конкретними природничонауковими проблемами, тісно пов'язаними з економічними, соціальними та іншими завданнями, від вирішення яких залежить рівень життя кожного з нас. Пізнання природничо істини робить людину вільною, вільним у широкому філософському сенсі цього слова, вільним від некомпетентних рішень і дій і, нарешті, вільним у виборі шляху своєї благородної і творчої діяльності
1. Проблема походження життя
У біології еволюційні зміни - це ті, завдяки яким нащадки якої-небудь групи організмів починають радикально відрізнятися від своїх предків морфологічно, фізіологічно і психологічно. Процес еволюції на нашій планеті тісно пов'язаний з процесом еволюції Всесвіту і триває мільярди років. Цей процес складається з більш дрібних еволюційних процесів, кожен з яких триває мільйони років. У теорії еволюції з'являються масштаби часу, на багато порядків перевищують масштаби, що відповідали процесам у фізиці чи хімії. Як казав Дж. Холдейн, «найтриваліший з періодів часу, з якими ми маємо справу, перевищує найкоротший більш ніж в 10 ² ² разів».
Еволюційної одиницею виявляється не особина, а популяція [[1]]. Популяція - нижча самостійна еволюційна структура. Вона виступає в еволюційному процесі як екологічне, морфологічне і, нарешті, що найважливіше, генетичну єдність.
Проблема походження життя у Всесвіті тісно пов'язана з проблемою виникнення життя на Землі. Ця проблема є однією з найбільш важливих, вузлових проблем для формування планетарно-космічного погляду на еволюцію в цілому. Розгляд слід починати з аналізу основних концепцій виникнення життя на Землі, до яких, в першу чергу, відносяться наступні.
- Креаціоністська концепція (креаціонізм [[2]]), згідно з якою життя було створене надприродною істотою (істотами) в певний момент (проміжок) часу.
- Концепція панспермії, згідно з якою можливе перенесення життя в космічному просторі з однієї планети на іншу ("зараження" Землі з космосу).
- Концепція самовільного зародження - виникнення життя з неживої речовини (неодноразове).
Крім цих концепцій, досить широке поширення мають: теорія стаціонарного стану (життя існувало завжди) і концепція виникнення життя в результаті біохімічної еволюції, яка добре корелює з концепцією самозародження життя.
Креаціонізм мислиться як Боже Творіння. Його можна розглядати і як результат діяльності високорозвиненої цивілізації, створює різні форми життя і спостерігає за їх розвитком.
Концепція панспермії передбачає раптова поява життя на планеті, але сам механізм утворення життя, нібито мав місце десь в іншій зоряній системі, ця концепція не розглядає. Життя взагалі дуже «чіпка», і навіть в земних умовах здатність її до поширення вражає. Як приклад можна навести заселення живими істотами вулканічних островів, що виникають досить часто посеред океану. Через нетривалий час на зовсім неживих островах з'являється життя. Щось приносять у своїх пір'ї птиці, долітали до цих островів. Водою прибиває уламки дерева з личинками комах, вітром заносить пилок рослин і т.д. Що стосується вулканічних порід, то з них швидко утворюється родючий грунт, добре сприймає все, що в неї потрапляє.
Однак більш логічною є теорія «самозародження життя». Її розвивали Демокріт, Аристотель, Св. Августин, Ф. Бекон, Декарт, Бюффон, Ламарк і інші видатні дослідники, які належали до різних філософських шкіл і напрямків громадської думки. У XX ст. інтерес до цієї теорії спалахнув знову, підживлений останніми досягненнями біології та хімії. Важливу роль при цьому зіграв діалектичний матеріалізм, який сприяв відродженню матеріалістичного підходу до вивчення питання про походження життя. Основні ідеї даної концепції можуть бути проілюстровані роботами російського вченого А.І. Опаріна та англійського дослідника Дж. Холдейна.
А.І. Опарін так висловив свої основні ідеї: «Чим ближче, чим детальніше ми пізнаємо сутність процесів, що відбуваються в живій клітині, тим більше міцніє в нас упевненість в тому, що в них немає нічого особливого, таємничого, що не піддається поясненню з точки зору загальних для всього сущого законів фізики та хімії ... Життя характеризується не будь-якими певними властивостями, а особливою, специфічною комбінацією цих властивостей ».
Одним з необхідних умов виникнення життя є, на думку А. І. Опаріна, її відсутність до моменту виникнення, і, отже, тепер, коли життя на Землі існує, вона вже не може виникнути на неї знову, принаймні, таким же чином , яким вона виникла спочатку. Якщо б навіть подібні речовини і утворилися, то на певній стадії свого розвитку вони всі були б суцільно з'їдені, розкладені бактеріями і іншими мікроорганізмами, що населяють землю, повітря і воду.
Опарін зробив акцент на появі життя в рідкому середовищі шляхом «випадання гелю», що називається ще «коацерватной [[3]] теорією». Гелі, коагулянти, коацервати - це мультімолекулярние освіти з досить складною структурою. Саме на їх рівні виникає життя, ускладнення якої забезпечується дією природного відбору.
Г. Бунгенберг-де-Йонг проводить відмінність між явищем коацерваціі і процесами звичайної коагуляції. Відомо, що в розчинах гідрофільних колоїдів часто виникає розшарування на два шари, або пласта, врівноважити одне одного: один шар містить рідкий осад, що складається в основному з колоїдної субстанції, а другий шар відносно вільний від змісту колоїдів. Саме вміст першого з цих шарів Бунгенберг-де-Йонг і назвав коацерватів. Опарін підкреслював значення явища, що відбувається на кордоні між згаданими шарами або на поверхні коацервата: різні субстанції, розчинені в іншому шарі, абсорбуються коацерватів. Таким чином, коацервати можуть збільшуватися в розмірах, ділитися на частини і піддаватися хімічним змінам. Говорячи про активну роль коацерватів, Опарін намагався представити їх як моделі «протоклеток». Згідно Опаріну, процеси між коацерватами і іншим шаром представляли собою початок метаболізму як умови, необхідної для існування життя. Разом з тим Опарін вважав: для того щоб ініціювати життєві процеси, коацервати повинні були придбати «нові якості ще більш високого порядку, якості, що підкоряються вже біологічним закономірностям». У цих словах міститься сама суть даної моделі виникнення живого. Опарін вважав, що гетеротрофні організми [[4]], що харчувалися органічної їжею, передували за часом автотрофним [[5]] організми, що живляться неорганічної їжею. Багато вчених припускали, що послідовність виникнення цих організмів була протилежною, виходячи з того, що двоокис вуглецю (необхідна для процесу фотосинтезу у автотрофних зелених рослин) була основним будівельним матеріалом, використовуваним живими організмами. Опарін вважав цю тезу сумнівним. Він грунтувався на тому, що всі організми спочатку були гетеротрофних, а коли запаси органічної їжі скоротилися, відбувся розподіл організмів за способом живлення.
Опарін не стверджував, що життя - явище виняткове. Він писав з цього приводу: «Матерія у своєму постійному розвитку йде різними шляхами, і ті форми її руху, які при цьому виникають, можуть бути дуже різними. Життя як одна з таких форм створюється щоразу, коли для цього створюються належні умови в тому чи іншому пункті Всесвіту ».
Проблема виникнення життя не може бути вирішена без вирішення питання про віруси. Останні розглядаються багатьма дослідниками як найпростіші «живі істоти», хоча у них і немає основних функцій живого. Точніше, віруси - це продукти життя, а не життя на молекулярному рівні. Вірус не має здатність до здійснення процесів метаболізму, оскільки не має ні одного з фізіологічних механізмів, необхідних для здійснення цих процесів. Він використовує механізми, якими володіє «господар», вводячи в їх дію інформацію, необхідну для досягнення своїх цілей. Віруси виявляються нездатними до самовідтворення до тих пір, поки вони не потрапляють усередину вже існуючого життєвого процесу. Основне питання, яке ставив тут Опарін, може бути сформульований так: «чи віруси на магістральному шляху розвитку, що веде до появи життя, або вони лежать на відгалуженні від цього шляху?» І його відповідь зводився до того, що віруси - це відгалуження.
2. Процес розвитку живого. Загальні тенденції еволюції живого і неживого в природі
Еволюція живої представляє собою результат порушення генетичної рівноваги в популяціях. Як відомо, для підтримки генетичного рівноваги перш за все необхідно, щоб або мутацій не відбувалося зовсім, або частоти прямих і зворотних мутацій були однакові. В основі генетичної рівноваги в популяції лежить закон Харді-Вейнберга, суть якого полягає в тому, що при певних умовах частоти різних алелів [[6]] одного гена залишаються з покоління в покоління незмінними.Визначальними (напрямними) в еволюції є відносні рівноваги біосфери. Ключові природні системи, в межах яких здійснюється еволюція, - це біоценоз [[7]] і біогеоценоз. Останній являє собою рівноважну природну систему, що утворилася в результаті компенсацій всіх біосферних впливів у межах частин відповідних геосфер. Тільки тоді, коли енергетичні впливу неживої природи врівноважуються живим, виникають стійкі умови для його існування.
Ключовими природними системами, з якими має справу еволюційний процес, є популяції і вигляд. Вид - це якісний етап процесу еволюції живого і найменша неподільна генетично закрита система в живій природі. Найважливіший ознака виду - це повна ізоляція в природних умовах, обумовлює незалежність еволюційної долі. Час в еволюції визначається числом поколінь.
Іноді виділяють три елементарних еволюційних фактори:
- Мутаційний процес, тобто зміна спадкових властивостей організмів, що виникають природним шляхом або викликаних штучними засобами;
- Ізоляція, що розглядається як чинник-підсилювач генетичних відмінностей між групами особин;
- Популяційні хвилі, які як би підставляють під дію природного відбору рідкісні мутації, вносячи їх у збільшених концентраціях у популяційний генофонд, або усувають вже досить звичайні варіанти.
Ізоляція - це виникнення будь-яких бар'єрів, що обмежують панміксія або, іншими словами, вільне схрещування особин у межах популяції або інший внутрішньовидової групи тварин.
Ізоляція може бути просторової, біологічної, етологічні, генетичної. Просторова ізоляція передбачає наявність значних відстаней - водних, рівнинних, гірських і т.п. Біологічна ізоляція визначається відмінностями індивідуума всередині виду. Це можуть бути морфологічні відмінності в органах розмноження, а також відмінності у часі статевої активності і дозрівання статевих продуктів. Етологічної ізоляція - ускладнення спаровування через особливості поведінки (у ритуалі залицяння і т.п.). і нарешті, власне генетична ізоляція обумовлюється загибеллю зигот, розвитком стерильних гібридів, зниженням життєстійкості гібридів.
Всі популяції, які є елементарними еволюційними структурами, всередині виду відокремлені один від одного якимись ізоляційними бар'єрами, висота яких (ступінь ізоляції) різна у різних видів. Ізоляція як еволюційний чинник не створює нових генотипів або внутрішньовидових форм. Значення ізоляції в процесі еволюції полягає в тому, що вона закріплює і підсилює початкові генотипічну диференціювання, а також у тому, що розділені бар'єрами частини популяції або виду неминуче потрапляють під різне тиск відбору. Ізоляція характеризується тривалістю і тиском. Остання зазвичай перевершує тиск мутаційного процесу і, мабуть, близько до величини тиску хвиль життя. Особливе значення серед усіх можливих механізмів ізоляції має механізм періодичної ізоляції, коли еволюційний процес цю ізоляцію сам же і створює.
Зміни окремих ізольованих особин не призводять до еволюційних подій. Тільки коли особина знаходиться в межах спільноти особин того ж виду (досить численного і довгостроково існуючого), індивідуально виникло спадкове зміна може стати груповим, еволюційним. Тому ні особина, ні близькоспоріднені сукупності особин (сім'я, зграя і інші тимчасові внутрішньопопуляційні підрозділи) не можуть бути елементарними еволюційними одиницями. Еволюціонують не особини, а групи особин. І популяція є сама дрібна з груп, здатних до самостійної еволюції. Особина в популяції є об'єктом дії головного еволюційного фактору - відбору.
- Періодичні коливання чисельності короткоживучих організмів;
- Неперіодичні коливання чисельності;
- Спалахи чисельності видів у нових районах при відсутності природних ворогів;
- Різкі неперіодичні коливання чисельності (пов'язані з природними катастрофами).
Мутаційний процес та популяційні хвилі розглядаються як фактори - постачальники елементарного еволюційного матеріалу для наступного відбору. Ізоляція також передує відбору. Природний відбір представляє собою виборче (диференціальне) відтворення генотипів або генних комплексів. Полем дії природного відбору є популяція.
Еволюцію можна розглядати ще як виникнення адаптацій - адаптаціогенез. Виникнення пристосованості до середовища можна вважати основним результатом еволюції.
Основні закони та форми еволюції. Є кілька законів еволюції, що характеризують найбільш яскраві її межі. Розглянемо кілька з них. У
Принципове значення в ході еволюції має процес автономізації онтогенезу [[8]]. Під останнім розуміється збереження детермінуючого значення фізико-хімічних факторів зовнішнього середовища, що веде до виникнення відносної стійкості розвитку. Назва «автономізація онтогенезу» було запропоновано І.І. Шмальгаузеном. К. Уоддінгто назвав цей процес каналізацією онтогенезу.
Найважливішим в еволюційному вченні є принцип гомеостазу, сформульований К. Уоддінгтона, тобто принцип підтримки сталості внутрішнього середовища організму. Цей принцип відображає здатність організму до саморегуляції.
Величезне значення в теорії еволюції має правило незворотності, встановлене Л. Доллі. Згідно з цим правилом, еволюція є процес необоротний, і організм не може повернутися до колишнього стану, в якому вже перебували його предки. Цей закон тісно пов'язаний з саморегуляцією в природі. Самоорганізація незворотна, оскільки вона протікає таким чином, що природні системи переходять в стани, що характеризуються меншими значеннями енергії.
Проміжні етапи еволюційного розвитку добре ілюструються фундаментальними законами біології Бера і Міллера-Геккеля. Крім того, ці етапи характеризуються рудиментами і атавізмами організмів. Так, практично будь-якому організму властиві рудиментарні органи, а в будь-якій популяції можна зустріти особини з атавістичних органами, більш яскраво характеризують колишні етапи еволюції.
Дослідженням еволюції великих форм органічного світу займається філогенетика (макроеволюція). Але в ній ще немає стрункого вчення, аналогічного вченню про мікроеволюції. Можна вважати, що існують дві основні елементарні форми еволюції: дивергенція і філетіческіх еволюція. Дивергенція - це поділ колись єдиного виду (таксону) на дві або декілька частин; філетіческіх еволюція - поступова зміна виду і перетворення його в інший вид. Це обов'язковий процес, що здійснюється в ході еволюції будь-якого стовбура або гілки дерева життя і призводить до зміни вихідного таксону. Прикладом філетіческіх еволюції може служити розвиток предків коня по лінії: Феноподус - Еогіппус - Міогіппус - Парагіппус - Пліогіппус - сучасна коня.
Якщо в XIX ст. еволюція розглядалася тільки у світі живого, то в XX ст. стало ясно, що еволюціонує і нежива природа. Було встановлено, що еволюція має яскраво виражені етапи і підтверджується фактами з самих різних наук. Еволюційний підхід все більше стає методологічною основою сучасної науки.
Першим етапом еволюції неорганічного світу можна вважати етап освіти атомів з елементарних частинок протягом кількох десятків хвилин після Великого вибуху. Спочатку це були прості атоми, в першу чергу водень, з якого в основному і складається Всесвіт. Потім з більш складних атомів стали утворюватися молекули, макромолекули і т.д. Це і був наступні етапи еволюції. Традиційними доказами еволюції живого прийнято вважати: палеонтологічні дані, географічне поширення, порівняльну анатомію, порівняльну ембріологію, порівняльну біохімію, селекцію рослин і тварин, рудиментарні органи.
Серед наук, що вивчають процеси еволюції в неорганічний мир, слід, перш за все, виділити космохімії і космологію. Сучасна космохімія встановила, що всі великі тіла, що утворюють Сонячну систему, мають початком один і той же «момент» часу: 4,6 ± 0,1 млрд. років тому. Це значне досягнення отримано за допомогою порівняльного аналізу хімічного та ізотопного складу елементів Землі, Місяця, Венери, Марса, метеоритів різного типу.
Разом з тим космохімії було встановлено, що, принаймні, у трьох десятків хімічних елементів метеоритного походження ізотопний склад не такий, як у земних елементів. Це можна пояснити, припустивши, що хімічні елементи не утворилися в якомусь акті синтезу, а формувалися в безлічі різних ядерних процесів при вибухах незліченних зірок у Всесвіті. Такі гігантські ядерні вибухи - нормальна стадія еволюції зірок. Протягом 10 млрд. років вони разметивалі по міжзоряному просторі все нові порції зоряної речовини. Внаслідок перемішування цих порцій і виникло досолнечное газова хмара.
Одним з найбільш важливих напрямків космології є вивчення моделей еволюції структурних елементів Всесвіту. Серед цих моделей слід виділити ті, які присвячені походженню всього Всесвіту, і ті, які присвячені походженню Сонячної системи. Перші грунтуються на теорії Великого вибуху. Сучасний стан даної теорії дозволяє поставити питання про майбутнє нашого Всесвіту. Передбачається, що етап горіння зірочок закінчиться у всесвіті через 1014 років, через 1019 років зруйнуються галактики, а через 10 ³ ² років всі речовини у всесвіті повністю розпадеться - перетвориться на фотони і нейтрино. Через 10 ¹ º º років у всесвіті не залишиться практично нічого, крім електрон-позитронної плазми незначною щільності.
Серед теорій, еволюційних гіпотез, присвячених виникненню Сонячної системи, перш за все слід відзначити гіпотези Канта-Лапласа, Ж. Бюффона, О.Ю. Шмідта і Ф. Хойл. Відповідно до першої з них, Сонячна система сталася з розжареної газопилової туманності, вращавшейся навколо центрального щільного ядра. Під впливом гравітаційних сил туманність перетворилася на величезний диск. Щільність диска була нерівномірною, тому в ньому відбулося розшарування на окремі кільця, з яких потім послідовно утворювалися планети і їх супутники. Основна частина туманності, не охололу до цих пір, перетворилася на Сонце. Однак ця гіпотеза не може пояснити всі особливості Сонячної системи, наприклад той факт, що 80% моменту обертання припадає не на Сонце, а на планети. Для пояснення подібного невідповідності була запропонована концепція О.Ю. Шмідта, в якій підтверджується, що Сонце у своєму обертанні пройшло через хмару пилу, газу та іншої матерії. Ця хмара мав власний момент кількості руху. У результаті взаємодії різних моментів (Сонця і хмари пилу) відбулося їх перерозподіл і сформувалася та ситуація, яка збереглася до цих пір.
Але два тіла не могли забезпечити динамічну рівновагу, необхідну для захоплення зіркою хмари космічного пилу. Шмідт припустив, що умови, необхідні для захоплення, сформувалися наступним чином. Коли Сонце входило в газопилову хмара, у нього одночасно увійшла ще одна зірка. Три тіла можуть забезпечити необхідну для захоплення рівновагу, але потім траєкторії Сонця і зірки розійшлися. Такий сценарій може пояснити стійкість здійсненого захоплення в декількох окремих випадках. Шмідт зумів математично обгрунтувати таку можливість. Його схема малоймовірна, але цілком достовірна. Планети в концепції Шмідта - спочатку холодні. Їх розігрівання відбулося пізніше в результаті стиснення планет, а також надходження енергії від Сонця.
На X Міжнародному астрономічному з'їзді (Москва, 1958) більшість вчених прийшло до висновку, що «планети утворилися не з газових згущень, а шляхом поступової акумуляції твердих частинок і тіл різних розмірів. Газове речовина лише приєдналося до великих планет на заключній стадії їх зростання », як це і було сформульовано в заключних документах з'їзду.
Серед факторів, які доводять існування еволюції у світі живого, слід відзначити наступні. Ще біологи-креаціоністи відкрили ієрархічний характер таксономічних взаємодій, а саме - природний розподіл організмів за групами, підлеглим одне за одним. В даний час доведено, що таксономічна структура взаємозв'язків є між всіма нині живуть видами.
У географічному поширенні рослин і тварин на земній кулі підкреслюється його переривчастий характер. Мова йде про географічне поширення груп середнього таксономічного рангу (родів, родин). Пояснити це явище можна, якщо припустити, що види виникають в якійсь даній області, а потім розселяються з неї.
При порівняльному вивченні анатомії, морфології груп тварин і рослин стає ясно, що по ряду особливостей вони подібні (гомологічні). Порівнюючи представників якої-небудь великої групи, можна виявити, що вони володіють схожою структурою, але розрізняються за деякими гомологічним частинам тіла. У багатьох груп організмів можна спостерігати послідовний ряд форм, що змінюють один одного в геологічному часі. У ряді випадків знаходять викопні останки форм, перехідних між двома великими групами.
Порівняльною біохімією доведено близьку схожість біохімічного складу і молекулярної структури білків у членів різних споріднених родин або органів.
Селекцією рослин і тварин людина зберігає гени, які його влаштовують. Виробляючи відбір, він використовує існуючу в природі мінливість, а також виникаючі час від часу випадкові мутації.
Рудиментарні і атавістичні органи широко поширені в організмів. У людини рудиментарними органами є вушні м'язи - дрібна мускулатура, що піднімає підставу волосяних фолікулів. У інших ссавців піднімання волосся і зараз має важливе теплорегуляційні значення. Атавістичних органами людини є і залишки хвоста, волосяний покрив на поверхні тіла. У деяких нелітаючих птахів є рудиментарні крила, у деяких китів - рудиментарні кістки тазу, у деяких змій - рудиментарні задні кінцівки.
Великий інтерес представляють найбільш великі скачки в еволюційному процесі. Ще основоположники палеонтології Ж. Кюв'є (1769-1832) і С.І. Жоффруа (1772-1844) встановили сталість таких стрибків. Часто організми раптово з'являються (за мірками геологічного часу) і так само раптово зникають. Наприклад, добре відомо, що 150 млн. років тому була епоха динозаврів. Проте приблизно 65 млн. років тому вони раптово вимерли. Існує багато гіпотез, що пояснюють це явище, в тому числі підвищеної вулканічною діяльністю, в результаті якої забруднилася атмосфера і сталося різке похолодання на планеті. Проте в даний час більшість вчених дотримуються тієї точки зору, що катастрофи в біосфері зароджуються без особливих впливів ззовні.
3. Дарвінівська теорія еволюції, і процес її затвердження
Труднощі створення теорії еволюції були пов'язані з багатьма факторами. Перш за все з пануванням серед біологів уявлення про те, що сутність органічних форм незмінна і внепріродним і як така може бути змінена тільки Богом. Крім того, не склалися об'єктивні критерії процесу і результату біологічного дослідження. Так, не було ясності, яким чином треба будувати аргументацію і що є її вирішальним підставою. Доказом вважали або наочні демонстрації (як казав Ч. Лайєль: «Покажіть мені породу собак з абсолютно новим органом, і я тоді повірю в еволюцію»), або абстрактно умоглядні міркування натурфилософского порядку. Не ясний був характер взаємозв'язку теорії і досвіду. Довгий час, аж до початку ХХ ст., Багато біологів виходили з того, що одного факту, несумісного з теорією, достатньо для її спростування.Був нерозвинений і понятійний апарат біології. Це виявлялося, по-перше, в недифференцированности змісту багатьох понять. Наприклад, ототожнювалися реальність та незмінність видів; змінність видів вважалася рівнозначної того, що вид реально не існує, а є результат классифицирующей діяльності мислення вченого. По-друге, погано розумілася діалектичні взаємозв'язки, наприклад взаємозв'язок видоутворення і вимирання. Так, Ламарк виходив з того, що видоутворення не потребує вимирання, а визначається тільки пристосовуваністю і передачею набутих ознак у спадок. А ті, хто звертав увагу на вимирання (наприклад, уніформіст), вважали, що вимирання несумісне з природним утворенням видів і припускали участь у цьому процесі творця. Отже, було необхідно виробляти нові поняття і уявлення, нові закономірності, що відображають діалектичний характер ставлення організму і середовища.
Емпіричні передумови еволюційної теорії обумовлювалися усім ходом розвитку палеонтології, ембріології, порівняльної анатомії, систематики, фізіології, біогеографії інших наук у другій половині XVIII-першій половині XIX ст. Своє концентроване вираження вони знаходять перш за все в систематиці рослинного і тваринного світів, оскільки тільки «завдяки класифікації різноманітність органічного світу стає доступним для вивчення іншими біологічними дисциплінами. Без неї сенс більшої частини результатів, отриманих в інших галузях біології, залишався б неясним »[[9]].
Велике значення для утвердження теорії розвитку мала ідея єдності рослинного і тваринного світів. Змістом цієї ідеї було уявлення про те, що єдність органічного світу має мати своє морфологічне вираження, виявлятися у певному структурному подобі організмів. У 30-і рр.. XIX ст. М. Шлейден і Т. Шванн розробили клітинну теорію, відповідно до якої утворення клітин є універсальним принципом розвитку будь-якого (і рослинного, і тваринного) організму; клітина - невід'ємна основа будь-якого організму.
Чарльз Дарвін у створенні своєї еволюційної теорії спирався на колосальний емпіричний матеріал, зібраний як його попередниками, так і їм самим у ході подорожей, перш за все кругосвітньої подорожі на кораблі «Бігль». Основні емпіричні узагальнення, які наштовхують на ідею еволюції органічних форм, Дарвін привів у роботі «Походження видів» (1859). Дарвін був з юних років знайомий з еволюційними уявленнями, неодноразово стикався з високими оцінками еволюційних ідей. У своїй творчості він спирався на уявлення (сформоване у надрах уніформізм) про повну пізнаванності закономірностей розвитку природи, можливості їх пояснення на основі доступних для спостереження сил, факторів, процесів. Дарвіну завжди були притаманні антікреаціоністскіе і антітеологіческіе погляди; він негативно ставився антропоцентризму і був націлений на розгляд походження людини як частини, ланки єдиного еволюційного процесу. Певну конструктивну роль у виробленні принципів селекційної теорії еволюції зіграло затвердження (сформульоване Т. Р. Мальтусом) про те, що є потенційна можливість розмноження особин кожного виду в геометричній прогресії.
Свою теорію Дарвін будує на надання принципового значення таким давно відомим до нього фактами, як спадковість і мінливість. Від них відштовхувався і Ламарк, безпосередньо пов'язуючи ці два поняття поданням про пристосування. Пристосувальна мінливість передається у спадок і призводить до утворення нових видів - така основна ідея Ламарка. Дарвін розумів, що безпосередньо зв'язувати спадковість, мінливість і пристосовність не можна. У ланцюг спадковість-мінливість Дарвін вводив два посередніх ланки.
Перша ланка пов'язано з поняттям «боротьба за існування", що відображає той факт, що кожен вид продукує більше особин, ніж їх виживає до дорослого стану; середня кількість дорослих особин знаходиться приблизно на одному рівні, кожна особина протягом своєї життєдіяльності вступає в безліч відносин з біотичними та абіотичними факторами середовища (відносини між організмами в популяції, між популяціями в біогеоценозах, з абіотичних факторів середовища та ін.) Дарвін розмежовує два види мінливості - певна і невизначена.
Певна мінливість (у сучасній термінології - адаптивна модифікація) - здатність всіх особин одного і того ж виду в певних умовах зовнішнього середовища однаковим чином реагувати на ці умови (клімат, їжу та ін) За сучасними уявленнями адаптивні модифікації не успадковуються і тому не можуть постачати матеріал для органічної еволюції. (Дарвін припускав, що певна мінливість в деяких виняткових випадках може такий матеріал поставляти.)
Невизначена мінливість (у сучасній термінології - мутація) передбачає існування змін в організмі, які відбуваються в самих різних напрямках. Невизначена мінливість на відміну від певної носить спадковий характер, і незначні відмінності в першому поколінні посилюються у наступних. Невизначена мінливість теж пов'язана зі змінами навколишнього середовища, але вже не безпосередньо, що характерно для адаптивних модифікацій, а опосередковано. Дарвін підкреслював, що вирішальну роль в еволюції грають саме невизначені зміни. Невизначена мінливість пов'язана зазвичай з шкідливими і нейтральними мутаціями, але можливі і такі мутації, які в певних умовах виявляються перспективними, сприяють органічному прогресу. Дарвін не ставив питання про конкретну природі невизначеної мінливості. У цьому проявилася його інтуїція геніального дослідника, який усвідомлює, що ще не прийшов час для розуміння цього феномену.
Друге посеред ланка, що відрізняє теорію еволюції Дарвіна від ламаркізма, полягає в уявленні про природний добір як механізм, який дозволяє вибраковувати непотрібні форми і утворювати нові види. Успіхи селекційної практики (головної стороною якої є збереження особин з корисними, з точки зору людини, властивостями, посилення цих властивостей з покоління в покоління, що здійснювалося в процесі ведеться людиною штучного відбору) послужили тією головною Емпіричною базою, яка призвела до появи теорії Дарвіна. Прямих доказів природного відбору у Дарвіна не було; висновок про існування природного він робив за аналогією з відбором штучним. Теза про природний добір є провідним принципом дарвінівської теорії, що дозволяє розмежувати дарвинский і недарвінскіе трактування еволюційного процесу. У ньому відбивається одна з фундаментальних рис живого - діалектика взаємодії органічної системи і середовища.
Таким чином, дарвінівська теорія еволюції спирається на наступні принципи:
- Боротьба за існування;
- Спадковість і мінливість;
- Природно відбору.
Ці принципи є наріжним підставою наукової біології.
Е. Геккель називав Дарвіна «Ньютоном органічного світу». Символічно, що у Вестмінстерському абатстві Дарвін похований поруч з І. Ньютоном. в цьому зближенні імен двох великих учених є великий сенс. Як Ньютон завершив праці своїх попередників створенням першої фундаментальної фізичної теорії - класичної механіки, так Ч. Дарвін довів до завершення процес пошуку способів конкретизації ідеї еволюції, створив першу фундаментальну теорію в біології - теорію природного відбору і заклав основи наукового пізнання історичного аспекту органічних систем.
Як ми змогли переконатися, еволюційна теорія Ч. Дарвіна - складний синтез самих різних біологічних знань, в тому числі досвіду практичної селекції. Тому процес затвердження теорії торкався найрізноманітніші галузі біологічної науки і носив складний, часом драматичний характер, протікав у напруженій боротьбі різних думок, поглядів, шкіл, світоглядів, тенденцій і т.д. Проти теорії природного відбору ополчилися не лише прихильники креаціоністських поглядів і антіеволюціоністи (А. Седжвік, Р. Оуен, Л. Агассіс, А. Мільн-Едвардс, А. Катрфаж, Г. Мари, С. Карпантер та ін), але й натуралісти , висуває і обгрунтовує інші еволюційні концепції, побудовані на інших, ніж дарвінівська теорія, принципах, - неоламарксізм, (К. В. Негелі та ін) мутаціонізм (С. І. Коржинський з його ідеєю гетерогенезіса, тобто стрибкоподібного виникнення нових видів , та ін), неокатострофізм (Е. Зюсс та ін), теологічні концепції різного роду (Р. А. Кіллікер з ідеєю автогенетіческого «прагнення до прогресу»; А. Віганд, що визнавав існування ідеальної «освітньої сили», еволюційного процесу, яка , на його думку, вже вичерпалася і тому еволюція припинилася, та інші). Більш того, в самому дарвінівського навчання виділилися відносно самостійні напрямки, кожний з яких по-своєму розуміла, доповнювало і вдосконалювало погляди Ч. Дарвіна. Будучи необхідним логічною ланкою в розвитку дарвінізму, така диференціація об'єктивно спричиняла за собою ослаблення табору дарвіністів, зниження полемічної гостроти їх виступів.
Все це призвело до того, що картина розвитку біології в другій половині XIX ст. була дуже строкатою, мозаїчної, заповненої суперечностями, драматичними подіями, пристрасної боротьбою думок, шкіл, напрямків, взаємним нерозумінням позицій, а часто і небажанням зрозуміти точку зору іншої сторони, великою кількістю поспішних, непродуманих і необгрунтованих висновків, необачних прогнозів і замалківанія видатних досягнень. У цьому насиченому найрізноманітнішими фарбами полотні відбилися боротьба матеріалізму та ідеалізму, метафізики і діалектики, протиріччя соціально-культурного контексту розвитку природознавства.
Навколо ролі, змісту, інтерпретації принципів дарвінівської теорії велася гостра і тривала боротьба, особливо навколо принципу природного відбору. Можна вказати на чотири основних явища в системі біологічного пізнання другої половини XIX - початку XX ст., Які були віхами в процесі утвердження принципів теорії природного відбору:
Ü Виникнення та бурхливий розвиток так званого філогенетичного напряму, вождем і натхненником якого був Е. Геккель;
Ü Формування еволюційної біології - проникнення еволюційних уявлень в усі галузі біологічної науки;
Ü Створення експериментально-еволюційної біології;
Ü Синтез принципів генетики і дарвінізму та створення основ синтетичної теорії еволюції.
Пояснення емпіричних аномалій і вплетення їх у систему дарвінівського навчання найбільш яскраво втілилося в бурхливому розвитку в 60-70-х рр.. XIX ст. філогенетичного напряму, орієнтованого на встановлення родинних зв'язків між видами, на пошуки перехідних форм і предкової видів, на аналіз генези великих таксонів, вивчення походження органів та ін Загальна задача філогенетичного напряму, як сформулював її вождь цього напряму Е. Геккель, полягала у створенні « філогенетичного дерева »рослин і тварин на основі насамперед даних анатомії, палеонтології та ембріології.
У рамках філогенетичної напряму були розкриті і досліджені закономірності, що мають общебиологическую значимість: біогенетичний закон (Е. Геккель, Ф. Міллер, О. О. Ковалевський, І. І. Мечников), закон незворотності еволюції (Л. дол), закон більш ранньої закладки в онтогенезі прогресивних органів (Е. Мечерт), закон адаптивних і інадаптівних шляхів еволюції (В. О. Ковалевський) принцип неспеціалізірованность предкової форм (Е. Коп), принцип субституції органів (Н. Клейненберг), закон еволюції органів шляхом зміни функцій ( Л. Дорн) та ін Не всі з цих закономірностей розглядалися біологами як форми обгрунтування та підтвердження дарвінівської теорії. Більш того, на базі деяких з них висувалися нові концепції еволюції, які за задумом їхніх авторів, повинні були спростувати дарвінівську теорію і замінити її новою еволюційною теорією. Це характерно для періоду утвердження будь-якої фундаментальної теорії: поки теорія остаточно не склалася, не підпорядкувала собі свої передумови, не продемонструвала свої Предсказательная можливості, здатність пояснити факти предметної області, часті спроби замінити її іншими теоріями, побудованими на інших принципах.
4. Найбільш важливі теорії еволюційних навчань
Будь-які теорії та гіпотези в біології отримують логічне завершення тільки тоді, коли вони взаємодіють з основними положеннями теорії еволюції. Однак способи їх взаємодії дуже складні й мають багато граней. Іноді вони приймають форму конкретних принципів.У теорії Ч. Дарвіна можуть бути виділені три принципи.
Ü Мінливість є невід'ємною властивістю живого.
Ü У живій природі є внутрішнє протиріччя: з одного боку, всі види організмів мають тенденцію до розмноження в геометричній прогресії, з іншого боку, зрілими особами стає незначна частина потомства.
Ü Принцип природного відбору - центральне ядро теорії Дарвіна.
Усі наступні еволюційні теорії, що визнають принцип «природного відбору», називається «неодарвіністской».
4.1. Синтетична теорія еволюції
Одним з напрямків розвитку дарвінізму є синтетична теорія еволюції, створена в 30-40-х рр.. XX ст. (Е. Майр називає термінами створення синтетичної теорії 1936-1947 рр..). в ній об'єднані на основі дарвінізму сучасні біологічні концепції: генетико-екологічне вивчення структури популяції, результати експериментальної і теоретичної генетики, моделі боротьби за існування і природного відбору. Іноді синтетичною теорією називають результат злиття менделізму і дарвінізму. Біля витоків створення синтетичної теорії стоять С.С. Четвериков, Р. Фішер, С. Райт, Дж. Холдейн.Синтетична теорія еволюції, виступає основою всієї системи сучасної еволюційної біології. Синтез генетики і еволюційного вчення став якісним стрибком у розвитку як генетики, так і еволюційної теорії. Він ознаменував створення якісно нового ядра системи біологічного пізнання, і став свідченням переходу біології з класичного на сучасний, некласичний рівень розвитку.
Безпосередніми передумовами для синтезу генетики і теорії еволюції виступали: хромосомна теорія спадковості, біометричні і математичні підходи до аналізу еволюції, закон Харді-Вейберга для ідеальної популяції (який говорить, що така популяція прагнути зберегти рівновагу концентрації генів при відсутності факторів, що змінюють його), результати емпіричного дослідження мінливості в природних популяціях і ін
В основі цієї теорії лежить уявлення про те, що елементарною «клітинкою» еволюції є не організм і не вид, а популяція. Саме популяція - та реальна цілісна система взаємозв'язку організмів, яка має всі умови для саморозвитку, насамперед здатністю спадкового зміни в зміні біологічних поколінь. Елементарною одиницею спадковості виступає ген (ділянку молекули дезоксирибонуклеїнової кислоти - ДНК, що відповідає за розвиток певних ознак організму). Спадкове зміна популяції в якомусь певному напрямку здійснюється під впливом ряду еволюційних факторів (які змінюють генотипический склад популяції): мутаційний процес (поставляє елементарний еволюційний матеріал), популяційні хвилі (коливання чисельності популяції в ту або іншу сторону від середньої чисельності входять до неї особин) , ізоляція, природний відбір - процес, що визначає ймовірність досягнення індивідами репродукційного віку. Природний відбір є провідним еволюційним чинником, що направляють еволюційний процес.
Формування синтетичної теорії еволюції ознаменувало перехід до популяційної концепції, яка змінила організмоцентріческую, початок подолання протиставлення історичного та структурно-інваріантного «зрізів» в дослідженні живого, інтеграцію біології на базі дарвінізму (у Росії - М. І. Вавілов, І. І. Шмальгаузен, А . М. Сєверцов, який розробив учення про головні напрямки біологічного процесу - аромофозе і идиоадаптации, та ін.) це відкрило якісно новий етап у розвитку біології - перехід до створення єдиної системи біологічного знання, що відтворює закони розвитку і функціонування органічного світу як цілого.
4.2. Теорія переривчастого рівноваги
Теорію переривчастого рівноваги розвивали палеонтологи Н. Елдреж і С. Гулд. У процесі видоутворення вони виділили фази тривалого застою, що чергуються з швидкими стрибкоподібними періодами формоутворення. Сама по собі ідея нерівномірності темпів еволюції аж ніяк не нова. Ще Дарвін висловлював міркування про відносну короткочасність стадії переходу від одного виду до іншого і про відносно тривалому існуванні «усталених видів».Теорію номогенеза розробив Л.С. Берг (1876 -1950). У 20-х рр.. XX ст. він висунув ряд заперечень проти теорії еволюції Ч. Дарвіна. його власна теорія еволюції грунтується на її початкової доцільності. Головним законом цієї теорії є «автономічні ортогенеза», діючий доцентрово і незалежно від зовнішнього середовища. Все живе, вважав Берг, являє собою цінність і покликане здійснювати ідею добра. Від стверджував, що наука, філософія і мистецтво - це три рівноправні сторони духовної діяльності людини.
Серед інших теорій еволюції можна згадати наступні.
- Ортогенеза - зміна організмів у заданому напрямку, змушуване деякої внутрішньої силою.
- Спадкування придбаних ознак - процес, у якому зміни, які виникли в окремих організмів, стають успадкованими і ведуть до постійних змін у їх нащадків.
- Сальтаціонізм - раптове виникнення нових видів у результаті великих мутацій. Концепція має антідарвіновскую спрямованість, створена у 1860-1870 рр.. А. Зюсом і Келлікер. згідно Сальтаціонізм, весь план майбутнього розвитку життя виник ще в момент її появи, а всі еволюційні події відбуваються в результаті стрибкоподібних змін (сальтацій [[10]]) ембріогенезу.
Для концепцій еволюції, заснованих на ідеї про те, що всякий розвиток у світі є здійсненням заздалегідь встановлених цілей, має загальну назву телеогенез [[11]].
Можна також відзначити підхід А.А. Любищева (1890-1972), який всебічно досліджував тріаду проблем «система-еволюція-форма». Форму (організму) він вважав простим пристосуванням до умов середовища, що визначаються необхідністю виконання конкретної функції. Що стосується систематики в еволюції, то вона має на меті побудову «природної системи організмів». Любіщев виходив з того, що положення організму в такій системі визначає всі його істотні ознаки.
5. Глобальний - еволюціонізм
5.1. Універсальний еволюціонізм
Одна з найважливіших ідей європейської цивілізації - ідея розвитку світу. У своїх простих і нерозвинених формах (преформізм, Епігенез, кантівська космологія) вона почала проникати в природознавство ще у XVIII ст. але вже в XIX ст. по праву можна назвати століттям еволюції. Спочатку в геології, потім у біології і соціології теоретичному моделюванню розвиваються об'єктів стали приділяти все більше й більше уваги.Проникнення ідеї розвитку в геологію, біологію, соціологію, гуманітарні науки в XIX - першій половині XX ст. відбувалося незалежно в кожній з цих галузей пізнання. Філософський принцип розвитку світу (природи, суспільства, людини) не мав спільного, стрижневого для природознавства (а також для всієї науки) висловлювання. У кожній галузі природознавства він мав свої (незалежні від іншої галузі) форми теоретико-методологічної конкретизації.
Тільки до кінця XX ст. природознавство знайшло теоретичні і методологічні засоби для створення єдиної моделі універсальної еволюції, виявлення загальних законів природи, що зв'язують в єдине ціле походження Всесвіту (космогенез), виникнення Сонячної системи і нашої планети Земля (геогенез), виникнення життя (біогенез) і, нарешті, виникнення людини і суспільства (антропосоціогенезу). Такою моделлю є концепція глобального еволюціонізму. У цій концепції Всесвіт постає як розвивається в часі природне ціле, а вся історія Всесвіту від Великого Вибуху до виникнення людства розглядається як єдиний процес, в якому космічний, хімічний, біологічний і соціальний типи еволюції спадкоємно і генетично пов'язані між собою. Космохімія, геохімія, біохімія відображають тут фундаментальні переходи в еволюції молекулярних систем і неминучості їх перетворення в органічну матерію.
У концепції глобального еволюціонізму підкреслюється найважливіша закономірність - спрямованість розвитку світового цілого на підвищення своєї структурної організації. Вся історія Всесвіту - від моменту сингулярності до виникнення людини - постає як єдиний процес матеріальної еволюції, самоорганізації, саморозвитку матерії.
Важливу роль в теорії універсального еволюціонізму грає ідея відбору: нове виникає як результат відбору найбільш ефективних формоутворень, неефективні ж інновації відбраковуються історичним процесом: якісно новий рівень організації матерії остаточно самостверджується тоді, коли він виявляється здатним увібрати в себе попередній досвід історичного розвитку матерії. Ця закономірність характерна не тільки для біологічної форми руху, але і для всієї еволюції матерії. Принцип глобального еволюціонізму вимагає не просто знання тимчасового порядку утворення рівнів матерії, а глибокого розуміння внутрішньої логіки розвитку космічного порядку речей, логіки розвитку Всесвіту як цілого.
На цьому шляху дуже важливу роль грає так званий антропний принцип. Зміст цього принципу в тому, що виникнення людства, пізнає суб'єкта (а значить, і випереджає соціальну форму руху матерії органічного світу) було можливим внаслідок того, що великомасштабні властивості нашого Всесвіту (її глибинна структура) саме такі, якими вони є; якщо б вони були іншими, Всесвіт просто нікому було б пізнавати. Даний принцип вказує на глибоке внутрішнє єдність закономірностей історичної еволюції Всесвіту, Універсуму і передумов виникнення і еволюції органічного світу аж до антропосоціогенезу. Згідно з цим принципом існує певний тип універсальних системних зв'язків, що визначають цілісний характер існування і розвитку нашого Всесвіту, нашого світу як певного системно організованого фрагмента нескінченно різноманітної матеріальної природи. Розуміння змісту таких універсальних зв'язків, глибинного внутрішнього єдності структури нашого світу дає ключ до теоретичного і світоглядного обгрунтування програм і проектів майбутньої космічної діяльності людської цивілізації.
В даний час ідея глобального еволюціонізму - це не тільки констатує становище, але і регулятивний принцип. З одного боку, він дає уявлення про світ як про цілісність, дозволяє мислити загальні закони буття в їх єдності, а з іншого - орієнтує сучасне природознавство на виявлення конкретних закономірностей глобальної еволюції матерії на всіх її структурних рівнях, на всіх етапах її самоорганізації.
Ідею глобального еволюціонізму розвивали П. Тейяр де Шарден, В.С. Троїцький, М.М. Моїсеєв, Р.С. Карпінська, і багато інших. Цікавий підхід В.С. Троїцького, що робить акцент головним чином на розвитку життя і цивілізації у Всесвіті, починаючи з утворення зірок другого покоління, тобто приблизно протягом останніх 12 млрд. років. Однак найбільш повна формулювання ідей глобального еволюціонізму належить Н.Н. Мойсеєву, яка може бути представлена наступним чином:
- Всесвіт - єдина саморозвивається. Це твердження майже очевидно і в усякому разі не суперечить досвіду, оскільки всі елементи Всесвіту пов'язані між собою хоча б силами гравітації. Воно дозволяє інтерпретувати всі процеси розвитку в якості складових єдиного світового еволюційного процесу, процесу розвитку «Суперсистема''Всесвіт''».
- У всіх процесах, які мають місце у всесвіті, неминуче присутні випадкові фактори, що впливають на їх розвиток, і всі ці процеси протікають в умовах деякого рівня невизначеності. Випадковість і невизначеність - фактори не еквівалентні, але їх дія має наслідки, в рівній мірі непередбачувані дослідженням. І тому вони знаходяться поза нашим контролем. Доводиться постулювати відсутність тотожне, що протікають, - є лише схожість, близькість, але не тотожність!
- У Всесвіті панує спадковість: сьогодення і майбутнє залежать від минулого.
- У світі панують закони, що є принципами відбору. Вони виділяють з можливих віртуальних, уявних станів деякий безліч допустимих. Останні три емпіричних узагальнення по суті співпадають з дарвінівської тріадою: мінливість, спадковість, добір. Таким чином, ту універсальну мову, який Моісеєв прагнути ввести за допомогою емпіричних узагальнень, є природним розвитком мови еволюційної теорії Дарвіна ..
- Принципи відбору допускають існування біфуркаційних (в сенсі Пуанкаре) станів, тобто станів, з яких навіть за відсутності стохастичних факторів можливий перехід матеріального об'єкта в ціле безліч нових станів. У біфуркаційних станів подальша еволюція виявляється принципово непередбачуваною, оскільки нове русло еволюційного розвитку буде визначатися перш за все тими неконтрольованими випадковими факторами, які будуть діяти в останній момент (точніше, в період) переходу.
Наведені основні ідеї дають уявлення про сутність універсального еволюціонізму. Фундаментальні фізичні та біологічні теорії пов'язані у своїй основі з общепріродной єдністю, і цілком природним є прагнення узагальнити їх на всю навколишню природу. У цілому ж універсальний (глобальний) еволюціонізм означає, що наш Всесвіт, в силу зв'язку всіх її складових, є якась єдина система; її еволюція являє собою зростання різноманітності форм матеріальної організації, що вводиться в певні рамки і обмежуваного тенденцією до їх єдності і кооперативності. Універсальний еволюціонізм є спроба побудови загальнопланетарних теорії дослідження природних процесів у світлі їх космічного всеєдності. Можна сказати, що процес самоорганізації природних систем полягає у набутті ними все більш і більш досконалого динамічної рівноваги з навколишнім середовищем. Деяка розпливчастість концепції універсального еволюціонізму пов'язана з тим, що всі ці уявлення продовжують розвиватися.
Решта дослідники акцентують увагу на якомусь одному з охоплених універсальним, або глобальних, еволюціонізмом напрямків (біологічному, фізичному, палеонтологічному і т.п.).
Ідеї глобального еволюціонізму і властивості громадського людської свідомості мають багато спільного між собою.
- Стрижнем глобального еволюціонізму є онтологічна схема, яка відображає наскрізну лінію розвитку від нижчих форм руху до вищих.
- Ця наскрізна лінія допускає розвиток, ускладнення і вдосконалення, внаслідок чого процеси і явища природи можуть розглядатися з деяких єдиних позицій. В даний час на перший план виходить аспект глобального еволюціонізму, взаємопов'язаний з проблемами самоорганізації.
- Людина вписується в цю схему розвитку як би зсередини і зовні. З одного боку, він цілком природний елемент її, а з іншого - сторонній спостерігач, здатний оцінювати події, що відбуваються.
- Ідеї глобального еволюціонізму володіють значною гнучкістю і можуть приймати самі різні обриси. Як наслідок цього, глобальний еволюціонізм існує у вигляді величезної кількості варіантів і версій. Ідеї глобального еволюціонізму є каркасом для цілого спектру різних по суті уявлень про світ.
Основні роботи емерджентним еволюціонізму належать С.А лександеру і А. Уайтхед. Перший з них так представляє загальний механізм виникнення нового: «Емердженція нової якості з будь-якого рівня існування означає, що на цьому рівні з'являється з'єднання або розташування рухів, властивих цьому рівню, і це розташування рухів, властивих цьому рівню, і це розташування має новий якістю, виділяє більш високий комплекс. Це якість і з'єднання, якому воно належить, є новим і в той же час без залишку виражається в термінах процесу на тому рівні, на якому вони виникають ». Александер виділяє сім (укрупнено п'ять) рівнів у структурній організації природи і свідомості: від «простору - часу» до «божества». А. Уайтхед висунув спеціальний термін «принцип процесу», згідно з яким «буття речі створюється її становленням». Мікропроцеси, що лежать в основі світу, є «клітки» організмів, складених з макропроцесів. «Порядок природи» вибудовується в ієрархію процесів. Емерджентним еволюціонізм намагається дослідити протікають процеси через їх граничні стану. Крім того, через проміжні рівноваги природні системи зв'язуються з таким стає буттям.
Еволюція може бути досліджена методами категоріального аналізу, теорії систем, діалектики. Те, що категорії змінилися в процесі свого розвитку, цілком природно, етапи ж їх змін добре корелюють між собою. При цьому має місце сходження до абстракції і виявляється дію основних принципів природи: інваріантності, додатковості і відносності.
З проблемами діалектики теорії еволюції доводиться стикатися постійно, наприклад, за допомогою взаємодії суперечливих рис еволюції. Для ілюстрації цих рис можна виділити «тіхогенез», тобто розвиток на основі випадковості, і «номогенез» - розвиток відповідно до закону.
Найважливіша особливість еволюційного підходу полягає в тому, що він дозволяє розглядає розвиток, що здійснюється в процесі онтогенезу, як складний процес взаємодії зовнішніх і внутрішніх факторів, особливостей родового та індивідуального в життєдіяльності.
Дуже важливою природничо-наукової і філософської проблемою є співвідношення макро і мікроеволюції. Тут слід виходити з того, що більш загальний рівень еволюційних процесів може розглядатися як елемент навколишнього середовища для менш загального рівня. Крім того, теорія еволюції - наука синтетична за самою своєю суттю. У ній поєднуються зусилля математиків, фізиків, біофізиків, біохіміків, фізіологів, зоологів, ботаніків, мікробіологів, грунтознавців та представників багатьох інших наук.
Проблема походження життя у Всесвіті тісно пов'язана з проблемою виникнення життя на Землі. Ця проблема є однією з найбільш важливих, вузлових проблем для формування планетарно-космічного погляду на еволюцію в цілому.
Якщо в XIX ст. еволюція розглядалася тільки у світі живого, то в XX ст. стало ясно, що еволюціонує і нежива природа. Було встановлено, що еволюція має яскраво виражені етапи і підтверджується фактами з самих різних наук. Еволюційний підхід все більше стає методологічною основою сучасної науки.
Труднощі створення теорії еволюції були пов'язані з багатьма факторами. Перш за все, з пануванням серед біологів уявлення про те, що сутність органічних форм незмінна і внепріродним і як така може бути змінена тільки Богом. Крім того, не склалися об'єктивні критерії процесу і результату біологічного дослідження. Так, не було ясності, яким чином треба будувати аргументацію і що є її вирішальним підставою. Доказом вважали або наочні демонстрації, або абстрактно умоглядні міркування натурфилософского порядку. Не ясний був характер взаємозв'язку теорії і досвіду. Довгий час, аж до початку ХХ ст., Багато біологів виходили з того, що одного факту, несумісного з теорією, достатньо для її спростування.
Тепер традиційними доказами еволюції живого прийнято вважати: палеонтологічні дані, географічне поширення, порівняльну анатомію, порівняльну ембріологію, порівняльну біохімію, селекцію рослин і тварин, рудиментарні органи.
Чарльз Дарвін у створенні своєї еволюційної теорії спирався на колосальний емпіричний матеріал, зібраний як його попередниками, так і їм самим у ході подорожей, перш за все кругосвітньої подорожі на кораблі «Бігль». Основні емпіричні узагальнення, які наштовхують на ідею еволюції органічних форм, Дарвін привів у роботі «Походження видів» (1859). Дарвінівська теорія еволюції спирається на наступні принципи:
- Боротьба за існування;
- Спадковість і мінливість;
- Природно відбору.
Як ми змогли переконатися, еволюційна теорія Ч. Дарвіна - складний синтез самих різних біологічних знань, в тому числі досвіду практичної селекції. Тому процес затвердження теорії торкався найрізноманітніші галузі біологічної науки і носив складний, часом драматичний характер, протікав у напруженій боротьбі різних думок, поглядів, шкіл, світоглядів, тенденцій і т.д.
Проти теорії природного відбору ополчилися не лише прихильники креаціоністських поглядів і антіеволюціоністи, але і натуралісти, висувати і обгрунтовувати інші еволюційні концепції, побудовані на інших, ніж дарвінівська теорія, принципах, - неоламарксізм, утаціонізм, теологічні концепції різного роду.
Більш того, в самому дарвінівського навчання виділилися відносно самостійні напрямки, кожний з яких по-своєму розуміла, доповнювало і вдосконалювало погляди Ч. Дарвіна. І в той же час, на базі деяких з них висувалися нові концепції еволюції, які за задумом їхніх авторів, повинні були спростувати дарвінівську теорію і замінити її новою еволюційною теорією. Це характерно для періоду утвердження будь-якої фундаментальної теорії: поки теорія остаточно не склалася, не підпорядкувала собі свої передумови, не продемонструвала свої Предсказательная можливості, здатність пояснити факти предметної області, часті спроби замінити її іншими теоріями, побудованими на інших принципах.
До кінця XX ст. природознавство знайшло теоретичні і методологічні засоби для створення єдиної моделі універсальної еволюції, виявлення загальних законів природи, що зв'язують в єдине ціле походження Всесвіту (космогенез), виникнення Сонячної системи і нашої планети Земля (геогенез), виникнення життя (біогенез) і, нарешті, виникнення людини і суспільства (антропосоціогенезу). Такою моделлю є концепція глобального еволюціонізму.
У цій концепції Всесвіт постає як розвивається в часі природне ціле, а вся історія Всесвіту від Великого Вибуху до виникнення людства розглядається як єдиний процес, в якому космічний, хімічний, біологічний і соціальний типи еволюції спадкоємно і генетично пов'язані між собою.
У концепції глобального еволюціонізму підкреслюється найважливіша закономірність - спрямованість розвитку світового цілого на підвищення своєї структурної організації. Вся історія Всесвіту - від моменту сингулярності до виникнення людини - постає як єдиний процес матеріальної еволюції, самоорганізації, саморозвитку матерії.
На закінчення, хочеться відзначити, що теорія еволюції - наука синтетична за самою своєю суттю. У ній поєднуються зусилля математиків, фізиків, біофізиків, біохіміків, фізіологів, зоологів, ботаніків, мікробіологів, грунтознавців та представників багатьох інших наук.
Література
1. Данилова В.С., Кожевников М.М. Основні концепції сучасного природознавства: Навч. Посібник для вузів. - М.: Аспект Пресс, 2001.Енгельгардт
2. Дарвін Ч. Походження видів шляхом природного відбору. СПб, 1991
3. Воронцов М.М. Теорія еволюції. М. 1999
4. Глобальний еволюціонізм. М., 1994
5. Кемп П., Армс К. Введення в біологію. М. 1986
6. Майр Е. Принципи зоологічної систематики. М., 1917.
7. Найдиш В.М. Концепції сучасного природознавства: Учеб. Посібник - К.: Гардаріки, 2001
8. Найдиш В.М. Наукова революція і біологічне пізнання. М., 1987
9. Тимофєєв-Ресовський Н.В., Воронцов М.М., Яблоков А.В. Короткий нарис теорії еволюції. М., 1977
У концепції глобального еволюціонізму підкреслюється найважливіша закономірність - спрямованість розвитку світового цілого на підвищення своєї структурної організації. Вся історія Всесвіту - від моменту сингулярності до виникнення людини - постає як єдиний процес матеріальної еволюції, самоорганізації, саморозвитку матерії.
Важливу роль в теорії універсального еволюціонізму грає ідея відбору: нове виникає як результат відбору найбільш ефективних формоутворень, неефективні ж інновації відбраковуються історичним процесом: якісно новий рівень організації матерії остаточно самостверджується тоді, коли він виявляється здатним увібрати в себе попередній досвід історичного розвитку матерії. Ця закономірність характерна не тільки для біологічної форми руху, але і для всієї еволюції матерії. Принцип глобального еволюціонізму вимагає не просто знання тимчасового порядку утворення рівнів матерії, а глибокого розуміння внутрішньої логіки розвитку космічного порядку речей, логіки розвитку Всесвіту як цілого.
На цьому шляху дуже важливу роль грає так званий антропний принцип. Зміст цього принципу в тому, що виникнення людства, пізнає суб'єкта (а значить, і випереджає соціальну форму руху матерії органічного світу) було можливим внаслідок того, що великомасштабні властивості нашого Всесвіту (її глибинна структура) саме такі, якими вони є; якщо б вони були іншими, Всесвіт просто нікому було б пізнавати. Даний принцип вказує на глибоке внутрішнє єдність закономірностей історичної еволюції Всесвіту, Універсуму і передумов виникнення і еволюції органічного світу аж до антропосоціогенезу. Згідно з цим принципом існує певний тип універсальних системних зв'язків, що визначають цілісний характер існування і розвитку нашого Всесвіту, нашого світу як певного системно організованого фрагмента нескінченно різноманітної матеріальної природи. Розуміння змісту таких універсальних зв'язків, глибинного внутрішнього єдності структури нашого світу дає ключ до теоретичного і світоглядного обгрунтування програм і проектів майбутньої космічної діяльності людської цивілізації.
В даний час ідея глобального еволюціонізму - це не тільки констатує становище, але і регулятивний принцип. З одного боку, він дає уявлення про світ як про цілісність, дозволяє мислити загальні закони буття в їх єдності, а з іншого - орієнтує сучасне природознавство на виявлення конкретних закономірностей глобальної еволюції матерії на всіх її структурних рівнях, на всіх етапах її самоорганізації.
Ідею глобального еволюціонізму розвивали П. Тейяр де Шарден, В.С. Троїцький, М.М. Моїсеєв, Р.С. Карпінська, і багато інших. Цікавий підхід В.С. Троїцького, що робить акцент головним чином на розвитку життя і цивілізації у Всесвіті, починаючи з утворення зірок другого покоління, тобто приблизно протягом останніх 12 млрд. років. Однак найбільш повна формулювання ідей глобального еволюціонізму належить Н.Н. Мойсеєву, яка може бути представлена наступним чином:
- Всесвіт - єдина саморозвивається. Це твердження майже очевидно і в усякому разі не суперечить досвіду, оскільки всі елементи Всесвіту пов'язані між собою хоча б силами гравітації. Воно дозволяє інтерпретувати всі процеси розвитку в якості складових єдиного світового еволюційного процесу, процесу розвитку «Суперсистема''Всесвіт''».
- У всіх процесах, які мають місце у всесвіті, неминуче присутні випадкові фактори, що впливають на їх розвиток, і всі ці процеси протікають в умовах деякого рівня невизначеності. Випадковість і невизначеність - фактори не еквівалентні, але їх дія має наслідки, в рівній мірі непередбачувані дослідженням. І тому вони знаходяться поза нашим контролем. Доводиться постулювати відсутність тотожне, що протікають, - є лише схожість, близькість, але не тотожність!
- У Всесвіті панує спадковість: сьогодення і майбутнє залежать від минулого.
- У світі панують закони, що є принципами відбору. Вони виділяють з можливих віртуальних, уявних станів деякий безліч допустимих. Останні три емпіричних узагальнення по суті співпадають з дарвінівської тріадою: мінливість, спадковість, добір. Таким чином, ту універсальну мову, який Моісеєв прагнути ввести за допомогою емпіричних узагальнень, є природним розвитком мови еволюційної теорії Дарвіна ..
- Принципи відбору допускають існування біфуркаційних (в сенсі Пуанкаре) станів, тобто станів, з яких навіть за відсутності стохастичних факторів можливий перехід матеріального об'єкта в ціле безліч нових станів. У біфуркаційних станів подальша еволюція виявляється принципово непередбачуваною, оскільки нове русло еволюційного розвитку буде визначатися перш за все тими неконтрольованими випадковими факторами, які будуть діяти в останній момент (точніше, в період) переходу.
Наведені основні ідеї дають уявлення про сутність універсального еволюціонізму. Фундаментальні фізичні та біологічні теорії пов'язані у своїй основі з общепріродной єдністю, і цілком природним є прагнення узагальнити їх на всю навколишню природу. У цілому ж універсальний (глобальний) еволюціонізм означає, що наш Всесвіт, в силу зв'язку всіх її складових, є якась єдина система; її еволюція являє собою зростання різноманітності форм матеріальної організації, що вводиться в певні рамки і обмежуваного тенденцією до їх єдності і кооперативності. Універсальний еволюціонізм є спроба побудови загальнопланетарних теорії дослідження природних процесів у світлі їх космічного всеєдності. Можна сказати, що процес самоорганізації природних систем полягає у набутті ними все більш і більш досконалого динамічної рівноваги з навколишнім середовищем. Деяка розпливчастість концепції універсального еволюціонізму пов'язана з тим, що всі ці уявлення продовжують розвиватися.
Решта дослідники акцентують увагу на якомусь одному з охоплених універсальним, або глобальних, еволюціонізмом напрямків (біологічному, фізичному, палеонтологічному і т.п.).
Ідеї глобального еволюціонізму і властивості громадського людської свідомості мають багато спільного між собою.
- Стрижнем глобального еволюціонізму є онтологічна схема, яка відображає наскрізну лінію розвитку від нижчих форм руху до вищих.
- Ця наскрізна лінія допускає розвиток, ускладнення і вдосконалення, внаслідок чого процеси і явища природи можуть розглядатися з деяких єдиних позицій. В даний час на перший план виходить аспект глобального еволюціонізму, взаємопов'язаний з проблемами самоорганізації.
- Людина вписується в цю схему розвитку як би зсередини і зовні. З одного боку, він цілком природний елемент її, а з іншого - сторонній спостерігач, здатний оцінювати події, що відбуваються.
- Ідеї глобального еволюціонізму володіють значною гнучкістю і можуть приймати самі різні обриси. Як наслідок цього, глобальний еволюціонізм існує у вигляді величезної кількості варіантів і версій. Ідеї глобального еволюціонізму є каркасом для цілого спектру різних по суті уявлень про світ.
5.2. Емерджентним еволюціонізм
Глобальний еволюціонізм тісно взаємодіє з емерджентним еволюціонізмом. Останній пояснює Всесвіт на основі теологічного принципу розвитку. Його центральним поняттям, введеним К.Л. Мограном, є «емерджентна революція», під якою розуміється наступне: життя виникає на основі фізико-хімічних процесів і без них існувати не може, але вона «більше», ніж ці процеси, тому що являє собою новий рівень організації природи.Основні роботи емерджентним еволюціонізму належать С.А лександеру і А. Уайтхед. Перший з них так представляє загальний механізм виникнення нового: «Емердженція нової якості з будь-якого рівня існування означає, що на цьому рівні з'являється з'єднання або розташування рухів, властивих цьому рівню, і це розташування рухів, властивих цьому рівню, і це розташування має новий якістю, виділяє більш високий комплекс. Це якість і з'єднання, якому воно належить, є новим і в той же час без залишку виражається в термінах процесу на тому рівні, на якому вони виникають ». Александер виділяє сім (укрупнено п'ять) рівнів у структурній організації природи і свідомості: від «простору - часу» до «божества». А. Уайтхед висунув спеціальний термін «принцип процесу», згідно з яким «буття речі створюється її становленням». Мікропроцеси, що лежать в основі світу, є «клітки» організмів, складених з макропроцесів. «Порядок природи» вибудовується в ієрархію процесів. Емерджентним еволюціонізм намагається дослідити протікають процеси через їх граничні стану. Крім того, через проміжні рівноваги природні системи зв'язуються з таким стає буттям.
Еволюція може бути досліджена методами категоріального аналізу, теорії систем, діалектики. Те, що категорії змінилися в процесі свого розвитку, цілком природно, етапи ж їх змін добре корелюють між собою. При цьому має місце сходження до абстракції і виявляється дію основних принципів природи: інваріантності, додатковості і відносності.
З проблемами діалектики теорії еволюції доводиться стикатися постійно, наприклад, за допомогою взаємодії суперечливих рис еволюції. Для ілюстрації цих рис можна виділити «тіхогенез», тобто розвиток на основі випадковості, і «номогенез» - розвиток відповідно до закону.
Найважливіша особливість еволюційного підходу полягає в тому, що він дозволяє розглядає розвиток, що здійснюється в процесі онтогенезу, як складний процес взаємодії зовнішніх і внутрішніх факторів, особливостей родового та індивідуального в життєдіяльності.
Дуже важливою природничо-наукової і філософської проблемою є співвідношення макро і мікроеволюції. Тут слід виходити з того, що більш загальний рівень еволюційних процесів може розглядатися як елемент навколишнього середовища для менш загального рівня. Крім того, теорія еволюції - наука синтетична за самою своєю суттю. У ній поєднуються зусилля математиків, фізиків, біофізиків, біохіміків, фізіологів, зоологів, ботаніків, мікробіологів, грунтознавців та представників багатьох інших наук.
Висновок
У біології еволюційні зміни - це ті, завдяки яким нащадки якої-небудь групи організмів починають радикально відрізнятися від своїх предків морфологічно, фізіологічно і психологічно. Процес еволюції на нашій планеті тісно пов'язаний з процесом еволюції Всесвіту і триває мільярди років. Цей процес складається з більш дрібних еволюційних процесів, кожен з яких триває мільйони років.Проблема походження життя у Всесвіті тісно пов'язана з проблемою виникнення життя на Землі. Ця проблема є однією з найбільш важливих, вузлових проблем для формування планетарно-космічного погляду на еволюцію в цілому.
Якщо в XIX ст. еволюція розглядалася тільки у світі живого, то в XX ст. стало ясно, що еволюціонує і нежива природа. Було встановлено, що еволюція має яскраво виражені етапи і підтверджується фактами з самих різних наук. Еволюційний підхід все більше стає методологічною основою сучасної науки.
Труднощі створення теорії еволюції були пов'язані з багатьма факторами. Перш за все, з пануванням серед біологів уявлення про те, що сутність органічних форм незмінна і внепріродним і як така може бути змінена тільки Богом. Крім того, не склалися об'єктивні критерії процесу і результату біологічного дослідження. Так, не було ясності, яким чином треба будувати аргументацію і що є її вирішальним підставою. Доказом вважали або наочні демонстрації, або абстрактно умоглядні міркування натурфилософского порядку. Не ясний був характер взаємозв'язку теорії і досвіду. Довгий час, аж до початку ХХ ст., Багато біологів виходили з того, що одного факту, несумісного з теорією, достатньо для її спростування.
Тепер традиційними доказами еволюції живого прийнято вважати: палеонтологічні дані, географічне поширення, порівняльну анатомію, порівняльну ембріологію, порівняльну біохімію, селекцію рослин і тварин, рудиментарні органи.
Чарльз Дарвін у створенні своєї еволюційної теорії спирався на колосальний емпіричний матеріал, зібраний як його попередниками, так і їм самим у ході подорожей, перш за все кругосвітньої подорожі на кораблі «Бігль». Основні емпіричні узагальнення, які наштовхують на ідею еволюції органічних форм, Дарвін привів у роботі «Походження видів» (1859). Дарвінівська теорія еволюції спирається на наступні принципи:
- Боротьба за існування;
- Спадковість і мінливість;
- Природно відбору.
Як ми змогли переконатися, еволюційна теорія Ч. Дарвіна - складний синтез самих різних біологічних знань, в тому числі досвіду практичної селекції. Тому процес затвердження теорії торкався найрізноманітніші галузі біологічної науки і носив складний, часом драматичний характер, протікав у напруженій боротьбі різних думок, поглядів, шкіл, світоглядів, тенденцій і т.д.
Проти теорії природного відбору ополчилися не лише прихильники креаціоністських поглядів і антіеволюціоністи, але і натуралісти, висувати і обгрунтовувати інші еволюційні концепції, побудовані на інших, ніж дарвінівська теорія, принципах, - неоламарксізм, утаціонізм, теологічні концепції різного роду.
Більш того, в самому дарвінівського навчання виділилися відносно самостійні напрямки, кожний з яких по-своєму розуміла, доповнювало і вдосконалювало погляди Ч. Дарвіна. І в той же час, на базі деяких з них висувалися нові концепції еволюції, які за задумом їхніх авторів, повинні були спростувати дарвінівську теорію і замінити її новою еволюційною теорією. Це характерно для періоду утвердження будь-якої фундаментальної теорії: поки теорія остаточно не склалася, не підпорядкувала собі свої передумови, не продемонструвала свої Предсказательная можливості, здатність пояснити факти предметної області, часті спроби замінити її іншими теоріями, побудованими на інших принципах.
До кінця XX ст. природознавство знайшло теоретичні і методологічні засоби для створення єдиної моделі універсальної еволюції, виявлення загальних законів природи, що зв'язують в єдине ціле походження Всесвіту (космогенез), виникнення Сонячної системи і нашої планети Земля (геогенез), виникнення життя (біогенез) і, нарешті, виникнення людини і суспільства (антропосоціогенезу). Такою моделлю є концепція глобального еволюціонізму.
У цій концепції Всесвіт постає як розвивається в часі природне ціле, а вся історія Всесвіту від Великого Вибуху до виникнення людства розглядається як єдиний процес, в якому космічний, хімічний, біологічний і соціальний типи еволюції спадкоємно і генетично пов'язані між собою.
У концепції глобального еволюціонізму підкреслюється найважливіша закономірність - спрямованість розвитку світового цілого на підвищення своєї структурної організації. Вся історія Всесвіту - від моменту сингулярності до виникнення людини - постає як єдиний процес матеріальної еволюції, самоорганізації, саморозвитку матерії.
На закінчення, хочеться відзначити, що теорія еволюції - наука синтетична за самою своєю суттю. У ній поєднуються зусилля математиків, фізиків, біофізиків, біохіміків, фізіологів, зоологів, ботаніків, мікробіологів, грунтознавців та представників багатьох інших наук.
Література
1. Данилова В.С., Кожевников М.М. Основні концепції сучасного природознавства: Навч. Посібник для вузів. - М.: Аспект Пресс, 2001.Енгельгардт
2. Дарвін Ч. Походження видів шляхом природного відбору. СПб, 1991
3. Воронцов М.М. Теорія еволюції. М. 1999
4. Глобальний еволюціонізм. М., 1994
5. Кемп П., Армс К. Введення в біологію. М. 1986
6. Майр Е. Принципи зоологічної систематики. М., 1917.
7. Найдиш В.М. Концепції сучасного природознавства: Учеб. Посібник - К.: Гардаріки, 2001
8. Найдиш В.М. Наукова революція і біологічне пізнання. М., 1987
9. Тимофєєв-Ресовський Н.В., Воронцов М.М., Яблоков А.В. Короткий нарис теорії еволюції. М., 1977
[1] Популяція - сукупність особин одного виду, більш-менш довгостроково займає певний простір і відтворювальна себе протягом великої кількості поколінь; особини однієї популяції мають велику ймовірність схрещуватися один з одним, ніж з особинами інших популяцій.
[2] Креаціонізм - релігійна концепція, що трактує різноманіття форм органічного світу як результат творіння їм Богом.
[3] Коацервати - області полімеру, біополімеру (краплі, шари) з підвищеною концентрацією цієї речовини в порівнянні з усім іншим розчином.
[4] Гетеротрофні організми (гетеротрофи) - організми, які використовують для свого харчування готові органічні сполуки (на відміну від авторофов) до гетеротрофам відносяться всі тварини і людина, а також деякі рослини (гриби, паразити та ін) і мікроорганізми.
[5] Автотрофи (аутотрофи) - організми, які синтезують з неорганічної речовини необхідні для життя органічні речовини. До автотрофів відносяться вищі рослини (крім паразитних і сапрофітних), водорості та деякі бактерії. Синтез органічних сполук з неорганічних може здійснюватися за рахунок сонячної енергії (фотосинтезу) і за рахунок енергії деяких хімічних реакцій
[6] Аллель (від грецького allelon - один одного, взаємно) - одне з можливих структурних станів гена. Число алелів кожного гена практично незліченно.
[7] Біоценоз - сукупність рослин, тварин, мікроорганізмів, що населяють частину суші або водоймища і характеризуються певними відносинами як між собою, так і абіотичних факторів
[8] Онтогенез - індивідуальний розвиток організму; послідовність морфологічних, фізіологічних і біохімічних перетворень, зазнає організмом від моменту його зародження до кінця життя.
[9] Майр Е. Принципи зоологічної систематики. М., 1917. С. 17.
[10] Сальтація - стрибок, спонтанне якісна зміна системи (наприклад, генів).
[11] Телеологія (у біології) - ідеалістичне вчення, згідно з яким живі організми доцільно створені вищою силою, Богом.