Теория эволюции. Северцов А.С.

Теория эволюции. В учебнике рассматриваются теория эволюции, ее задачи, доказательства и методы изучения, проблемы микро- и макроэволюции. Допущено Министерством образования и науки РФ в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Биология». Учебник предназначен для студентов высших учебных заведений, преподавателей.

Теория эволюции. Северцов А.С.

Описание учебника

Биология — одна из самых сложных естественных наук. Сложность любой биологической системы, способной к самостоятельному существованию, начиная с клеток прокариот и кончая экосистемами и биосферой в целом, намного превосходит сложность объектов неживой природы или технических устройств. Физика имеет дело с физическими процессами, химия—с химическими и физическими, биология—с физическими, химическими, информационными и биологическими, в собственном смысле этого слова. Сказанное не умаляет ни сложности, ни значения физики и химии, а лишь объясняет, почему все три упомянутые естественные науки, возникшие в трудах античных философов, как единая наука о природе, развивались разными темпами.
Второй причиной трудности изучения жизни является ее разнообразие. Периодическая система Д. И. Менделеева включает, как известно, 92 элемента (без трансурановых). К середине 90-х годов XX в. минералогам было известно всего около 36 тыс. видов естественных минералов. Биологическое разнообразие, составляющее современную биосферу, на видовом уровне оценивается разными авторами числом от 1,5 до 3 млн видов, что составляет примерно 3% от числа видов, существовавших на протяжении 3,5—4 млрд лет истории биосферы Земли. К сказанному следует добавить, что каждая особь любого вида уникальна. Оценить уровень биологического разнообразия в прошлом достаточно трудно из-за неполноты палеонтологической летописи. Поэтому, в частности, вышеприведенная оценка в 3 % основана на экстраполяции в прошлое данных по современному биологическому разнообразию, корректированных данными палеонтологии.
Люди во все времена стремились объяснить себе происхождение окружающего их мира и, в том числе, жизни. Религиозное объяснение существования жизни самоочевидно: Бог создал жизнь на Земле такой, как мы ее видим, виды неизменны, так как он же в неизъяснимой мудрости своей создал их приспособленными к тем условиям, в которых они живут. Дальнейших объяснений не требуется, а задача науки, в том числе и биологии, состоит в постижении божественного замысла. Так ее формулировали французские просветители XVIII в. Так же ее формулируют и современные прогрессивные деисты, признающие эволюцию, как один из законов природы, созданных Богом. Представление о божественном сотворении жизни называется креационизмом (от лат. creatio — творю).
Уже более ста лет развиваются научные объяснения возникновения жизни.
Путь от сложной по химическому составу и довольно устойчивой во времени капли — коацервата, отделенной от окружающей среды мембраной, то есть фазово-обособленной и потому часто называемой пробионтом, — до клетки, обладающей аппаратом наследственности и сложной упорядоченной структурой, не пройден ни теоретически, ни экспериментально. Существуют только подходы к этой проблеме, основанные на теории неравновесной термодинамики и на изучении автокаталитических гиперциклов химических реакций.
Этот пробел породил представление о том, что жлзнь не возникла на Земле, а занесена на нашу планету из космоса. Представление о внеземном происхождении жизни получило название теории панспермии. Оно не противоречит эволюции в тех временных рамках, в которых развитие биосферы прослеживается палеонтологией. Древнейшие известные и доказанные палеонтологические находки — фоссилии (от лат. fossilis—ископаемые) датируются возрастом 3,46—3,5 млрд лет. Это, по-видимому, прокариоты— цианобактерии. Теория панспермии имеет немного сторонников. Во-первых, занос спор, цист или клеток прокариот из космоса не снимает проблемы происхождения жизни. Если вселенная возникла в результате большого взрыва, то и жизнь во вселенной могла возникнуть только после взрыва, то есть жизнь не могла существовать всегда. Во-вторых, жесткие космические лучи едва ли могут оставить в живых любую клетку, достаточно долго находящуюся в космосе. В Солнечной системе жизнь, насколько это известно, существует только на Земле.
Возникновение теории эволюции
Представление о живой природе как о развивающейся эволюционирующей системе возникло в античной философии и восходит к философской диалектической системе Гераклита Эфесского (кон. VI — нач. V в. до н. э.).
Однако, научное обоснование этой идеи разрабатывалось очень медленно, значительно медленнее, чем развивались эмпирические знания. Лишь в XVIII в. трансформизм (учение об изменяемости видов), стал течением не только философской, но и биологической мысли. Э. Дарвин (1731—1802) в Англии, Ж. Бюффон (1707—1788) во Франции, и ряд менее известных биологов развивали представление о том, что виды животных и растений не были созданы Богом такими и в таком количестве, как это наблюдается сейчас, а возникали друг от друга. Обоснованием служили, главным образом, два факта: 1) наличие общих признаков у больших групп животных и растений, причем число таких признаков увеличивается при переходе от таксонов высшего ранга к таксонам более низкого ранга (от классов к отрядам, от отрядов к семействам и т. д.); 2) существование переходных форм между близкими видами. Однако, трансформисты не обсуждали причин изменяемости видов.
Данные, которыми оперировали сторонники трансформизма, не доказывали возникновения видов друг от друга, так как могли быть объяснены и с позиций креационизма, т. е. концепции неизменности видов, сотворенных Богом. Например, соотечественник и современник Ч. Дарвина Р. Оуэн (1804—1892) создал теорию, удачно объяснявшую единство плана строения (сходство признаков в пределах больших таксонов) животных с позиций креационизма. Выделив наиболее общие признаки скелета позвоночных, Оуэн построил обобщенные схемы, архетипы, скелета в целом и ряда его частей (черепа, конечностей), утверждая, что архетип—это и есть план творения, генеральная схема, по которой Бог создал животных. Существование переходных форм между близкими видами можно было интерпретировать как перекрывание изменчивости, а не отсутствие четких границ каждого из сравниваемых видов. Основателю научной систематики Карлу Линнею (1707 1778) принадлежит представление о том, что не признаки определяют специфику вида, а вид определяет свойственные ему признаки. Вместе с тем, в конце жизни Линней высказал предположение о том, что новые виды растений могут возникать путем гибридизации близких, но разных видов. В год выхода первого издания книги Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора или переживание наиболее приспособленных рас в борьбе за существование» (1859) во Франции была издана монография Д. Годрона (1859), который, сопоставляя признаки видов диких животных и пород домашних животных, доказывал неизменность видов. Согласно Годрону, видовые признаки не могут ни возникать, ни исчезать, так как в противном случае переходных форм было бы больше, чем видов, а на самом деле картина обратная. Несмотря на отсутствие доказательств эволюции, трансформизм постепенно распространялся среди биологов, прежде всего потому, что наличие переходных форм между видами все же наталкивало на мысль о родстве между ними.
В 1809 г. ученик Ж. Бюффона Ж. Б. Ламарк (1744—1829) издал свою знаменитую книгу «Философия зоологии», в которой он изложил уже не трансформистскую идею изменяемости видов, а вполне законченную теорию эволюции жизни. Эволюционная теория отличается от трансформистских представлений тем, что рассматривает эволюцию как всеобщее явление живой природы и исследует ее движущие силы. Ламарк опирался на две группы наблюдаемых фактов: на наличие переходных форм между видами (как и трансформисты) и на возможность выстроить все живые существа в непрерывный восходящий ряд по признаку возрастания сложности их строения. Собственно, такой ряд, «лестница существ», был построен еще в XVIII в. швейцарским зоологом Ш. Боннэ (1730 —1793), а представления об уровнях сложности организмов, по сути о степени сходства с человеком, восходят к античной философии. Однако, до Ламарка лестница была неподвижной: каждый вид существовал на своей ступени, отведенной ему Богом, а читался ряд сверху вниз, т. е. от человека к животным. Ламарк первым высказал мнение, что ряд этот не нисходящий, а восходящий, читаемый от низших форм жизни к высшим, и что лестница существ отражает эволюцию, т. е. процесс развития по пути усложнения организации.

Предложения интернет-магазинов