История эволюционного учения

История эволюционного учения - накопление человечеством фактов и воззрений на эволюцию, охватывающее широкий период времени от цивилизаций древнего мира и античности до Новейшего времени. О эволюционной теории, как целостном эволюционном учении о закономерностях и движущих силах исторического развития живой природы, можно говорить начиная с 1809 года, когда была опубликована работа “Философия зоологии” Жана Батиста Ламарка. Он впервые сформировал умозрительную концепцию, которая объясняла прогрессивную и приспособительную эволюции такими свойствами организмов, как телеологичность и метафизичность.

Большой вклад в развитие биологии внёс К. Линней, предложивший систему классификации животных и растений при помощи соподчиненных таксономических групп. Он ввёл бинарную номенклатуру (двойное название вида). В 1808 году в работе “Философия зоологии” Ж.Б. Ламарк ставит вопрос о причинах и механизмах эволюционных преобразований, излагает первую по времени теорию эволюции. Эволюционная теория Ламарка, создание клеточной теории, данные сравнительной анатомии, систематики, палеонтологии и эмбриологии подготовили базу для создания учения об эволюции органического мира. Такое учение, являющееся крупнейшим обобщением естествознания XIX века, было создано Ч. Дарвином (1809-1882г.). Ч. Дарвин в 1859 году опубликовал свой основной труд “Происхождение видов путём естественного отбора”, в котором на огромном фактическом материале показал закономерности эволюции организмов, животного происхождения человека.

Наиболее значимой фигурой является Чарльз Дарвин, заслуга которого состоит в том, что он смог структурировать и систематизировал накопленные знания и составить единую теорию эволюции, которая на данный момент является одной из самых авторитетных в научном мире.

Этапы становления эволюционной теории

Представление об эволюции ведет свое начало не от Дарвина и его книги «Происхождение видов». Ещё задолго до него люди предпринимали попытки объяснить очевидное разнообразие окружающих их живых существ. Особенно привлекли внимание учёных черты структурного и функционального сходства между ними. Для объяснения этого сходства предлагались различные эволюционные гипотезы, причем сами эти гипотезы претерпевали «эволюцию» по мере развития науки со времен Дарвина.

С эпохи первобытно-общинного строя человечество сталкивалось с естественным отбором и эволюцией, что привело к формированию первых взглядов на эволюционный процесс и попыток объяснить это явление. Впервые идея развития живого появляется в трудах философов Древнего Востока и Древней Греции, а уже ко второй половине XIX века исследователями был накоплен объёмный фактический материал в сферах ботаники, зоологии и анатомии. Накопленный опыт селекционеров по выведению новых пород и сортов в сельском хозяйстве давали основание для формирования теории об изменяемости видов. С течением времени взгляд человека на природу эволюционного процесса менялся, что отражалось в господствующей доктрине.

В истории эволюционной теории можно выделить несколько этапов:

• Додарвиновский период (до середины XIX века). Представители: Карл Линней, Ламарк, Карл Рулье.
• Дарвиновский период (вторая половина XIX века - 20-е годы XX века): формирование классического дарвинизма и основных антидарвиновских направлений эволюционной мысли.
• Кризис классического дарвинизма (1920-е - 1930-е годы), связанный с возникновением генетики и переходом к популяционному мышлению.
• Формирование и развитие синтетической теории эволюции (1930-е - 1950-е годы).
• Попытки создания современной теории эволюции (1960-е - настоящее время).

Предпосылки зарождения эволюционного учения

Взаимоотношения между человеком и биосферой (природной средой) начали формироваться

Формирование интенсивного взаимодействия человека и природной среды началось сразу после зарождением рода Homo в семействе гоминиды отряда приматов и со временем оно приобретало всё более сложные формы. Со времён палеолита охотники изучали поведение и образ жизни животных, представлять их суточные и сезонные миграции. С возникновением первобытно-общинного строя знания человека о окружающей его среде продолжали активно формироваться. Так, в наскальной живописи кроманьонского человека присутствуют изображения мамонтов, шерстистых носорогов, древних слонов, большерогих и благородных оленей, пещерного медведя, разных видов птиц, рыб и беспозвоночных, нарисованных с анатомической точностью в динамике, в том числе встречаются и зарисовки контуров тела животных с внутренними органами.

К началу голоцена человеческая популяция пережила глобальную катастрофу, получившую название "неолитическая революция". Она была связана с гибелью крупных животных и отдельных видов плейстоценовой мегафауны, которые служили пищей для людей, что по природе своей является естественным отбором.

Её причиной стало истребление на планете с Выход из кризиса был найден благодаря коренному изменению образа жизни и появлению растение- и животноводства, что является первым примером управления биологическими процессами в интересах человека. Уже на самой ранней стадии одомашнивания растений и животных человек бессознательно стал осуществлять их изменение и улучшение, что ознаменовало возникновение первого искусственного отбора.

Зарождение эволюционных идеи в Древнем мире

Древняя Индия

По древнеиндийским представлениям, развитие эмбриона начинается с соединения мужского и женского воспроизводительного вещества, что соответствовало понятиям «семени» и «крови», равновесием количества которых определялся пол будущего ребенка. Проводились неосознанные описания механизма отбора с учетом мужского семени и женским воспроизводительным веществом. В медицинском трактате по хирургии Сушрута-Самхита встречаются идеи об очередности развития органов и частей тела эмбриона. В VI-I веках появляются предположения о наличии у живых существ неизменных качеств, в которых состоит сходство детей с родителями. В воззрениях индийских философов преобладали взгляды материализма, согласно которым все живые тела природы состоят из четырёх составляющих: земли, воды, огня и воздуха.

Древний Китай

К началу I тыс. до нашей эры в философии Китая эпохи Шан и Чжоу признавалось наличие во Вселенной первоэлементов — земли, неба, огня, воды, озера, ветра, горы и грома, которые находится в движении из-за столкновения сил Света и сил Тьмы. В Китае, так же как и в Индии, развиваются представления о том, что пять основных стихий: вода, огонь, земля, металл и дерево дают начало всему живому.

К концу последнего тысячелетия до нашей эры материалистические взглядам сменили формализованные доктрины, смысл которых сводится к идее о раз навсегда устроенного, неподвижного, стабильного мира, стабильного государства. Все в мироздании делится на мистическое число 5. Есть пять планет (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн), есть пять элементов материи (дерево, огонь, земля, металл, вода), пять направлений (север, юг, восток, запад, центр), пять климатов (жаркий, ветреный, сырой, сухой и холодный).

В соответствии с этим мистическим числом 5 в конце II в. до н. э. Чжоу Ли дает классификацию растений и животных — каждое царство делится на 5 групп. Среди животных различались покрытые шерстью, пернатые, покрытые чешуей, покрытые панцирем, покрытые раковиной (т. е. млекопитающие, птицы, рыбы + рептилии, членистоногие + черепахи, моллюски). Растения точно так же делились на 5 групп (косточковые, стручковые, сочные, стелющиеся и кустарники).

В учении философа Ван Чуна (I тыс. лет н.э.) обобщено, что природа материальна и совершенствуется по неосознаваемой естественной потребности, извечно характерной материальному миру. Однако, это не мешало существованию за 2 тыс. лет до н.э. искусственного отбора для выведения пород шелкопряда, крупного рогатого скота, лошадей и декоративных растений. Кроме того, были известны учения о возможности преобразования одних живых существ в других.

Древняя Греция

На раннем этапе истории Древней Греции в философских представлениях о природе формировались истоки античной науки. Её основоположников (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен, Гераклит) связывал поиск материального первоначала мира, и, как следствие, происхождения живого. В трудах Анаксимандра (611-547 гг. до н.э.) живые существа образуются из «апейрона» по тем же закономерностям, как и неживые объекты, независимо друг от друга, что означает отрицание мыслей о историческом развитии и эволюционной связи между видами. Похожих взглядов придерживался и Анаксимен (586-526 гг. до н.э.).

Гераклит Эфесский впервые сформулировал стихийно-диалектический подход к пониманию природы через представление о постоянном изменении живого, представляющим вечно повторяющийся, замкнутый круговорот. Он считал, что всякое изменение является результатом борьбы, но отрицал идеи исторического развития природы.

Анаксагор считал, что материя состоит из мельчайших частиц, называемых «семенами». Он полагал, что первично организмы образовались из соединения «семян» каплей дождя с «семенами» земли, предпринимал попытки объяснить рост и развитие организмов объединением частиц пищи с однородными в организме.

Эмпедокл выделял в основу четыре элемента мировой материи, которые при взаимодействии в разных пропорциях порождали новые вещества. Происхождение же живых существ (проблема происхождения жизни) описывал следующим образом: соединение четырех основных частиц приводило к образованию отдельных органов и частей тела, которые существовали автономно. Затем они объединялись в уродливые и неполноценные организмы, поскольку многих частей изначально недоставало, и лишь в дальнейшем, путем случайных сочетаний возникали гармоничные в строении и функционировании существа, способные далее размножаться половым путём. В историческом плане философ считал, что растения появились раньше, чем животные.

Анаксимандр

Но и другое тебе я поведаю: в мире сем тленном
Нет никакого рожденья, как нет и губительной смерти:
Есть лишь смешенье одно и размен того, что смешалось, —
Что и зовут неразумно рождением темные люди.

Воззрения Эмпедокла сыграли важную роль в распространении идеи о естественном происхождении живых организмов и далее были успешно развиты потомками. Так, Демокрит (460-370 гг. до н.э.) ввёл термин «атом» для обозначения мельчайшей и неделимой частицы материи. Живые существа, по мнению Демокрита, произошли в период развития самого мира из случайных наборов атомов, которые определяли их среду обитания. В другом месте Эмпедокл выдвигает идею, которая напоминает принцип естественного отбора:

Выросло много голов, затылка лишенных и шеи,
Голые руки блуждали, в плечах не имея приюта,
Очи скитались по свету, одни, безо лбов сиротея.

…одночленные части блуждали…

Но как скоро тесней божество с божеством сочеталось,
Стали тогда и они как попало сходиться друг с другом;
Множество также других прирождалося к ним беспрерывно.

Средние века и Возрождение

Альберт Великий

С развитием научного знания начавшееся с XIV века, после «тёмных веков» раннего Средневековья, учёные, теологи и философы вновь обращаются к развитию идеи о эволюции всего живого. Альберт Великий впервые отметил самопроизвольную изменчивость растений, приводящую к появлению новых видов. Примеры, когда-то приведенные Теофрастом, он охарактеризовал как трансмутацию одного вида в другой. Сам термин, очевидно, был взят им из алхимии.

К концу XVII века в научной мысли происходил значимый сдвиг во взглядах на ископаемые организмы. Укрепилось убеждение, что окаменелости не просто «игра природы» и камни в форме костей или раковин, а остатки древних животных и растений. В работе 1559 года «Ноев ковчег, его форма и вместимость» Иоганн Бутео привёл вычисления, которые показывали, что ковчег не мог вместить все виды известных животных. В 1575 году Бернар Палисси устроил в Париже выставку ископаемых, где впервые провёл их сравнение с ныне живущими. В 1580 году он опубликовал в печати ту мысль, что поскольку всё в природе находится «в вечной трансмутации», то многие ископаемые остатки рыб и моллюсков относятся к вымершим видам.

Эволюционные идеи Нового времени

Теория Ламарка

Жан Батист Ламарк

В 1809 году французский биолог Ламарк выдвинул гипотезу о механизме эволюции, основанную на двух условиях: упражнении и неупражнении органов и наследовании приобретенных признаков. Изменения среды, по его мнению, могут вести к изменениям форм поведения, что вызовет необходимость использовать некоторые органы или структуры более интенсивно или прекратить их использование совсем.

При возросшей интенсивности использования эффективность и(или) размеры органа будут возрастать, и, наоборот, при прекращении их активного применения происходит дегенерация или атрофия. Эти признаки, приобретённые индивидуумом в течение его жизни передаются его потомкам. Таким образом, длинная шея и ноги жирафа — результат того, что многие поколения его некогда коротконогих и короткошеих предков питались листьями деревьев, за которыми им приходилось тянуться все выше и выше.

Незначительное удлинение шеи и ног, происходившее в каждом поколении, передавалось следующему поколению, пока эти части тела не достигли своей нынешней длины. Этим же объясняются перепонки между пальцами у водоплавающих птиц и форма тела камбалы. Перепонки возникли в результате постоянного раздвигания пальцев и растягивания кожи между ними при плавании в поисках пищи или для спасения от хищников, а уплощенное тело камбалы — из-за лежания на боку на мелководье.

Хотя теория Ламарка способствовала подготовке почвы для принятия эволюционной концепции, его взгляды на механизм изменений никогда не получили широкого признания. Хотя Ламарк был прав, подчеркивая роль условий среды в возникновении фенотипических изменений у данной особи. Например, занятия физкультурой увеличивают объем мышц, но эти приобретенные признаки затрагивают фенотип и не являются генетическими; не оказывая влияния на генотип, они не могут передаваться потомкам. Для того чтобы доказать это, Вейсман на протяжении многих последовательных поколений мышей отрезал им хвосты. По теории Ламарка вынужденное неупотребление хвостов должно было бы привести к их укорочению у потомков, однако этого не произошло. Вейсман постулировал, что признаки, приобретённые телом и изменяющие фенотип, не оказывают прямого воздействия на половые клетки (гаметы), с помощью которых признаки передаются следующему поколению

Дальнейшее развитие теории трансформизма

Учение Ламарка о неограниченной изменчивости организмов нашло своё продолжение в трудах французского натуралиста Жоржа Бюффона в XVIII веке. Согласно его теории, трансформизм предполагает прямое приспособление организмов к окружающим их условиям и наследование приобретенных признаков, так что историческое развитие организмов – филогенез – основано на аналогиях с индивидуальным развитием – онтогенезом, а изменения в онтогенезе становятся закрепленными в филогенезе.

Французский натуралист Бенуа де Майе считал, что как гусеница превращается в куколку, а затем в бабочку, так и летучие рыбы могли превратиться в птиц, а от «морских обезьян», крошечного рачка, который водится на морском мелководье, произошли обычные обезьяны.

В первой половине XIX века Этьен Жоффруа Сент-Илер, один из основоположников сравнительной анатомии, развил учение о всеобщей неограниченности изменений к возможности резких изменений, но лишь в пределах каждого из четырёх основных типов строения организмов. Его идеи стали популярны среди трансформистов. Классический трансформизм сыграл положительную роль в борьбе с креационизмом, однако в современных условиях концепции трансформизма могут нанести существенный урон в науке и в общественно-политической жизни как было например, при «лысенковщине».

Эволюционисты — современники Дарвина

В 1831 году англичанин Патрик Мэттью опубликовал работу «Строевой корабельных лес и древонасаждение», в которой исследовал явление неравномерного роста одновозрастных деревьев, избирательную гибель одних и выживание других. Этот процесс и прежде был знаком лесоводам, однако Мэттью внёс предположение, что отбор не только обеспечивает выживание наиболее приспособленных деревьев, но и может вести к изменениям видов в процессе исторического развития, а ускорение эволюционного процесса зависит от воли организма.

Принцип борьбы за существование уживался с признанием существования катастроф: после переворотов уцелевают немногочисленные примитивные формы; в отсутствие конкуренции после переворота эволюционный процесс идет высокими темпами. Однако этот труд остался незамеченным в научного мире, и только после выхода «Происхождения видов» в 1868 году эволюционные идеи Мэттью получили известность. Дарвин ознакомился с трудами Мэттью и отметил его заслуги в историческом обзоре третьего издания «Происхождения видов».

Чарлз Лайель (1797-1875) – крупная фигура своего времени. Он возвратил к жизни понятие актуализма («Основные начала геологии», 1830-1833), идущего еще от античных авторов, а также от таких весомых в человеческой истории личностей как Леонардо да Винчи (1452-1519), Ломоносова (1711-1765), Джемса Хаттона (Англия, Геттон, 1726-1797) и, наконец, Ламарка. Принятие Лайелем концепции познания прошлого через изучение современности означало создание первой целостной теории эволюции лика Земли. Английский философ и историк науки Вильям Уэвелл (1794-1866) в 1832 году выдвинул термин униформизм применительно к оценке теории Лайеля. Лайель говорил о неизменности действия геологических факторов во времени. Униформизм был полной антитезой катастрофизму Кювье. «Учение Лайеля теперь так же преобладает, - писал антрополог и эволюционист И. Ранке, - как некогда господствовало учение Кювье. При этом нередко забывают, что учение о катастрофах едва ли так долго могло бы давать удовлетворительное схематическое объяснение геологических фактов в глазах лучших исследователей и мыслителей, если бы оно не опиралось на известную сумму положительных наблюдений. Истина и здесь лежит между крайностями теории». Как признают современные биологи «катастрофизм Кювье был необходимым этапом развития исторической геологии и палеонтологии. Без катастрофизма развитие биостратиграфии вряд ли шло бы столь быстро».

• Философы Нового времени
• 

  Жорж Луи Бюффон

• 

  Чарлз Лайель

• 

  Этьен Жоффруа Сент-Илер

Эпоха Дарвина

«Происхождение видов»

Чарльз Дарвин

В 1831 году Чарльз Дарвин принял предложение отправиться в качестве натуралиста, не состоящего на жаловании, в путешествие на военном корабле «Бигль», который уходил на пять лет в море для проведения топографических съёмок у восточного побережья Южной Америки. «Бигль» возвратился в Фалмут в октябре 1836 года, проделав путь вдоль берегов Чили, через Галапагосские острова, Таити, Новую Зеландию, Тасманию и Южную Африку. За время путешествия Дарвин вёл преимущественно геологическими исследованиями, однако во время пятинедельного пребывания на Галапагосах его внимание привлекло сходства и различия между флорой и фауной этих островов и континента.

Особенно его заинтересовало распространение черепах и вьюрков. Он собрал множество данных об изменчивости организмов, и эти данные убедили его в том, что виды нельзя считать неизменяемыми. После возвращения в Англию Дарвин занялся изучением селекции голубей и других домашних животных, что привело его к концепции искусственного отбора, однако он всё ещё не мог представить себе, каким образом отбор мог бы действовать в природных условиях.

В 1778 году священник Томас Мальтус опубликовал труд «Трактат о народонаселении», в котором ярко обрисовал возможные последствия ничем не сдерживаемого репродуктивного потенциала человечества. Дарвин перенес рассуждения Мальтуса на другие организмы и обратил внимание на то, что, несмотря на их высокий репродуктивный потенциал, численность популяций остаётся относительно постоянной.

Сопоставив огромное количество сведений, Дарвин начал понимать, что в условиях интенсивной конкуренции между членами популяции любые изменения, благоприятные для выживания в данных условиях, повышали бы способность особи размножаться и оставлять плодовитое потомство. Менее благоприятные изменения невыгодны, и у обладателей таких изменений шансы на успешное размножение должны понижаться.

Альфред Уоллес

Единственная иллюстрация к книге Чарлза Дарвина On the Origin of Species… (1859): схема дивергенции видов

Становление дарвинизма

Эрнст Геккель

XX—XXI век

Август Вейсман

«Новый синтез»

В середине XX века на основе теории Дарвина и генетики Моргана сформировалась синтетическая теория эволюции (сокращённо СТЭ). СТЭ является в настоящее время наиболее разработанной системой представлений о процессах видообразования. Основой для эволюции по СТЭ является динамика генетической структуры популяций. Основным движущим фактором эволюции считается естественный отбор.

Синтетическая теория в её нынешнем виде образовалась в результате переосмысления ряда положений классического дарвинизма с позиций генетики начала XX века. После переоткрытия законов Менделя (в 1901 г.), доказательства дискретной природы наследственности и особенно после создания теоретической популяционной генетики трудами Роберта Фишера (1918—1930), Джона Холдейна (1924), Сьюэла Райта (1931; 1932), учение Дарвина приобрело прочный генетический фундамент.

Сергей Четвериков

Статья Сергея Четверикова «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики» (1926) по сути стала ядром будущей синтетической теории эволюции и основой для дальнейшего синтеза дарвинизма и генетики. В этой статье Четвериков показал совместимость принципов генетики с теорией естественного отбора и заложил основы эволюционной генетики. Главная эволюционная публикация Сергея Четверикова была переведена на английский язык в лаборатории Джона Холдейна, но никогда не была опубликована за рубежом. В работах Джона Холдейна, Николая Тимофеева-Ресовского и Феодосия Добржанского идеи, выраженные Сергеем Четвериковым, распространились на Запад, где почти одновременно Рональд Фишер высказал очень сходные взгляды об эволюции доминантности.

Толчок к развитию синтетической теории дала гипотеза о рецессивности новых генов. Говоря языком генетики второй половины XX века, эта гипотеза предполагала, что в каждой воспроизводящейся группе организмов во время созревания гамет в результате ошибок при репликации ДНК постоянно возникают мутации — новые варианты генов.

Теория прерывистого равновесия

Сравнительная характеристика теорий филетического градуализма (вверху) с теорией прерывистого равновесия (внизу): прерывистое равновесие достигается за счёт быстрых изменений в морфологии

Эволюционная биология развития

В последние десятилетия эволюционная теория получила импульс от исследований в области биологии развития. Открытие hox-генов и более полное понимание генетического регулирования эмбриогенеза стало основой для глубокого продвижения в теории морфологической эволюции, связи индивидуального и филогенетического развития, эволюции новых форм на основе прежнего набора структурных генов.

Литература

• Берг Л. С. Номогенез, или Эволюция на основе закономерностей. — Петербург: Государственное издательство, 1922. — 306 с.
• Воронцов Н. Н. Развитие эволюционных идей в биологии. — М.: Прогресс-Традиция, 1999. — 640 с.
• Джон Гриббин, Мэри Гриббин. Происхождение эволюции. Идея естественного отбора до и после Дарвина = John Gribbin, Mary Gribbin. ON THE ORIGIN OF EVOLUTION.. — М.: Альпина нон-фикшн, 2022. — С. 294. — ISBN 978-5-00139-681-9.
• Грант. В. Эволюционный процесс. Критический обзор эволюционной теории. — М.: Мир, 1991. — 488 с. Архивная копия от 9 апреля 2012 на Wayback Machine
• Иорданский Н.Н. Эволюция жизни. — М.: Академия, 2001. — 425 с.
• Эксперты Национальной академии наук США. и Американского института медицины. Происхождение жизни. Наука и вера = Science, Evolution, and Creationism. — М.: Астрель, 2010. — 96 с. — ISBN 978-5-271-24664-7.
• Кордюм В. А. Эволюция и биосфера. — К.: Наукова думка, 1982. — 264 с.
• Назаров В. И. Эволюция не по Дарвину: Смена эволюционной модели. Учебное пособие. Изд. 2-е, испр. — М.: Издательство ЛКИ, 2007. — 520 с.
• Рэфф Р., Кофмен Т. Эмбрионы, гены и эволюция: Пер. с англ. — М.: Мир, 1986. — 404 с.
• Чайковский Ю. В. Наука о развитии жизни. Опыт теории эволюции. — М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. — 712 с.

Шаблон:Эволюция