Введение:
Жизнь на Земле... Богатство ее форм порази¬тельно! Жизнь проникла и в глубины океана, и за полярный круг, поднялась на вершины самых высоких гор и разреженные слои атмосферы, где обнаружены многие виды микроорганизмов. Всегда ли формы жизни были такими, какими мы их наблюдаем сегодня или в течение веков они прошли длительный путь развития? – вот вопрос который возникает у каждого, кто видит такое многообразие живых су¬ществ.
С древних времен люди по-разному на него отвечали. Согласно библей¬ской книге «Бытие», «Бог в третий день сотворил растительный мир: траву, сеющую семя, дерево плодовитое, приносящее по роду своему плод, в кото¬ром семя его на земле». На пятый день «сотворил Бог рыб больших и всякую душу животных пресмыкающихся, которых произвела вода, по роду их, и всякую птицу пернатую по роду ее». На шестой день Он создал «зверей зем¬ных по роду их, и скот по роду его, и всех гадов земных по роду их» (Быт. 1:11,21,25).
Чрезвычайная сложность строения и наблюдаемая целесообразность по¬ведения живых организмов приводили многих к мнению о том, что жизнь – это нечто большее, чем просто физическое и химическое явление. Живые су¬щества, по сравнению с объектами неживой природы, обладают рядом отли¬чительных свойств, благодаря которым достигается вполне определенная цель. В этой связи еще с древних времен возникла идея: хотя живые существа и материальны, но живую материю, видимо, «одушевляет» некий нематери¬альный фактор. Такой точки зрения придерживались и придерживаются многие люди разных религиозных и философских убеждений. Данная точка зрения лежит в основе витализма – течения в биологии, признающего нали¬чие в организмах нематериальной сверхъестественной силы («жизненной силы», «души» и др.), управляющей жизненными явлениями.
Результаты современных экспериментов показывают, что фундаменталь¬ные законы природы (законы сохранения массы и энергии) в живых сис¬темах выполняются в пределах точности эксперимента. Многочисленные опыты показы¬вают, что в биологических системах ни один закон физики и химии не нару¬шается. Однако из этого утверждения поспешно делать вывод: живые систе¬мы подчиняются только законам физики и химии.
С весьма большой степенью осторожности можно утверждать: живое – это материальная система, наделенная свойством целесообразнос¬ти. Конечно, данное утверждение не претендует на полное исчерпывающее определение живых систем, и, безусловно, с развитием естествознания и науки в целом оно непременно будет конкретизироваться, дополняться и, следовательно, видоизменяться.
С древних времен существует представление о постепенном видоизмене¬нии живых форм. Эту мысль достаточно определенно выразил древнегречес¬кий философ Эмпедокл. И все же на протяжении мно¬гих веков представление о неизменности форм органического мира остава¬лось господствующим, и причина этого, скорее всего, в том, что человек, по меткому выражению Чарлза Дарвина, смотрел на органический мир, «как дикарь смотрит на корабль, то есть как на нечто превышающее его понимание».
Глава 4:
Начало XX в. принято считать началом экспериментальной гене¬тики, принесшей множество новых эмпирических данных о наслед¬ственности и изменчивости. К такого рода данным можно отнести: открытие дискретного характера наследственности; обоснование представления о гене и хромосомах как носителях генов ; представ¬ление о линейном расположении генов; доказательство существова¬ния мутаций и возможность вызывать их искусственно; установление принципа чистоты гамет, законов доминирования, расщепления и сцепления признаков; разработка методов гибридологического ана¬лиза, чистых линий и инцухта, кроссинговера (нарушение сцепления генов в результате обмена участками между хромосомами) и др. Важно, что все эти и другие открытия были экспериментально под¬тверждены, строго обоснованы.
В первой четверти XX в. интенсивно развивались и теоретичес¬кие аспекты генетики. Особенно большую роль сыграла хромосо¬мная теория наследственности, разработанная в 1910-1915 гг. в тру¬дах А. Вейсмана, Т. Моргана, А. Стертеванта, Г.Дж. Меллераидр. Она строилась на следующих исходных абстракциях: хромосома состоит из генов; гены расположены на хромосоме в линейном порядке; ген – неделимая корпускула наследственности, «квант»; в мутациях ген из¬меняется как целое. Эта теория была первой обстоятельной попыт¬кой теоретической конкретизации идей, заложенных в законах Мен¬деля.
Первые 30 лет XX в. прошли под знаком борьбы представителей различных концепций наследственности. Преодоление противоречий между эволюционной теорией и генети¬кой стало возможным с созданием синтетической теории эволюции, которая выступает основанием всей системы современной эволюци¬онной биологии. Синтез генетики и эволюционного учения был качественным скачком в развитии как генетики, так и эволюционной теории. Он означал создание качественно нового ядра системы био¬логического познания, свидетельствовал о переходе биологии с клас¬сического на современный, неклассический уровень развития.
В основе этой теории лежит представление о том, что элементар¬ной «клеточкой» эволюции является не организм и не вид, а популя¬ция. Именно популяция – та реальная целостная система взаимосвя¬зи организмов, которая обладает всеми условиями для саморазвития, прежде всего способностью наследственного изменения в смене био¬логических поколений. Элементарной единицей наследственности выступает ген (участок молекулы дезоксирибонуклеиновой кисло¬ты – ДНК, отвечающий за развитие определенных признаков орга¬низма). Наследственное изменение популяции в каком-либо опреде¬ленном направлении осуществляется под воздействием ряда эволю¬ционных факторов (изменяющих генотипический состав популя¬ции): мутационный процесс (поставляющий элементарный эволюционный материал), популяционные волны (колебания чис¬ленности популяции в ту или иную сторону от средней численности входящих в нее особей), изоляция (закрепляющая различия в наборе генотипов и способствующая делению исходной популяции на не¬сколько самостоятельных), естественный отбор – процесс, опреде¬ляющий вероятность достижения индивидами репродукционного возраста. Естественный отбор является ведущим эволюционным фактором, направляющим эволюционный процесс.
Заключение:
Свой вклад в освещение проблемы существования видов и эволюции внесли такие видные ученые, как К. Линней, Ж.-Б. Ламарк, Ч. Дарвин, Н.И. Вавилов.
Карл Линней (1707-1778) создал систему растительного и животного мира. Своей искусственной классификацией он подытожил длительный исторический пе¬риод эмпирического накопления биологических знаний, и он подвел биологию к необходимости рассмот¬рения колоссального эмпирического материала с позиций общих теоретических принципов, поставил задачу его теоретической ра¬ционализации.
Ж.Б. Ламарк (1744-1829) впервые попытался создать стройную теорию эволюции жизни на Земле. Он на большом эмпирическом материале обосновал невозможность жестокого разграничения видов, что явилось впоследствии важным аргументом, использованным Дарвином для обоснования теории эволюции. Ламарк осуществил первое систематическое изложение трансформизма, выявил наличие в природе градаций, т.е. серии постепенно усложняющихся групп организмов, выдвинул положение о всеобщей распространенности явлений приспособленности организма к среде.
Чарльз Роберт Дарвин (1809-1882) – автор теории происхождения видов путем естественного отбора. Дарвиновская теории эволюции опирается на сле¬дующие принципы: борьбы за существование; наследственности и изменчивости; естественного отбора. Эти принципы являются краеугольным основанием научной биоло¬гии. В своем учении Дарвин доказал несостоятельность креационистских представлений о сотворении видов, раскрыл единство растительного и животного мира, выявил основные закономерности и механизмы эволюции в живой природе, выявил механизмы естественного и искусственного отбора, заложил основы селекции как биологической дисциплины. Дарвин совершил подлинно научную революцию в биологическом познании.
Если Дарвин, разрабатывая теорию эволюции, изучал опыт селекционе¬ров, то вооруженные научной теорией селекционеры научились выводить новые сорта значительно быстрее и целенаправленнее. Здесь особая роль принадлежит российскому ученому Н.И. Вавилову (1887-1943), разработав¬шему учение о происхождении культурных растений. Эволюция живого про¬должается, но уже под влиянием человека.
Приведенные примеры и история становления теории эволюции показывают, насколько сложен и трудоемок путь постижения естественно-научной истины.