Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина

Исходным положением учения Дарвина можно назвать утверждение о наличии изменчивости в природе. Эта изменчивость наиболее ярко заметна при сравнении пород животных и сортов растений, которые были выведены человеком. Так в Африке выращивается 38 различных видов финиковой пальмы, в Полинезии – 24 вида хлебного дерева и 24 сорта банана, в Китае – 63 разновидности бамбука. В природе, если брать один вид животных или растений, а в культуре — в любом сорте или породе каждая особь отличается от другой.

Еще Линней отметил, что оленеводы могут узнать в своем стаде каждого оленя, а пастухи – каждую овцу. Исходя из этого Дарвин сделал вывод, что животным и растениям присуща изменчивость, причем часто она вызывается изменением условий содержания или природных условий. При групповой или определенной изменчивости под воздействием внешних условий все особи одного вида изменяются сходным образом, причем эти изменения не наследуются. С другой стороны, существует и индивидуальная или неопределенная изменчивость. Она проявляется в случайном появлении у животных и растений новых признаков, причем под воздействием одних и тех же факторов могут возникать самые разные изменения. Сейчас понятно, что в основе индивидуальной изменчивости лежит постоянно идущий мутационный процесс, затрагивающий генетический аппарат живых организмов. За счет наследственности такие изменения передаются потомству и могут закрепляться в ряду поколений. Дарвин выделял также коррелятивную или соотносительную изменчивость, за счет которой при изменении одного органа могут изменяться и некоторые другие органы. Так, развитие функционирующей мышцы приводит к развитию гребня на кости, к которому она прикрепляется, у болотных птиц длина шеи коррелирует с длиной ног и т.д. Таким образом, изменчивость и наследственность представляют материал для дальнейшего отбора.

В книгах Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» и «Изменение домашних животных и культурных растений» подробно описывается огромное разнообразие пород домашних животных и анализируется их происхождение. Дарвин убедительно доказал, что все породы крупного рогатого скота (их более 400) произошли от одного предка – европейского тура, все породы овец (более 200) – от диких баранов муфлона и архара, все породы домашних голубей – от скалистого голубя. Это же справедливо и в случае культурных растений. Таким образом, человек способен добиваться значительных изменений у растений и животных, причем все сорта и породы имеют именно те признаки, которые особенно ценятся человеком, и практически не приспособлены к жизни в природе. Такой результат был достигнут в процессе искусственного отбора – процесса, при котором человек выбирал и оставлял для получения потомства именно тех особей, которые имели нужные ему признаки. При одомашнивании диких животных и на первых этапах селекции имел место достаточно примитивный бессознательный отбор, когда для потомства оставлялись наиболее продуктивные животные и растения. Впоследствии он сменился сознательным отбором, когда человек заранее ставил цель получить породу или сорт с определенными признаками, а затем подбирал производителей и проводил отбор среди их потомства. Так были получены все породы и сорта имеющие не только хозяйственное, но и декоративное значение. Насколько успешен будет искусственный отбор зависит от степени изменчивости исходной формы – чем она выше, тем больше шансов подобрать нужные варианты, от размера исходной группы – в большой группе больше возможность выбора, а также от изоляции производителей от других форм, т.е. от предотвращения свободного скрещивания. Таким образом, наследственная изменчивость и искусственный отбор – основные факторы и движущие силы эволюции домашних животных и растений.

Однако кто или что направляет и контролирует эволюционный процесс в дикой природе? Происходит ли там отбор, и если да, то по каким признакам? Анализируя этот вопрос, Дарвин обратил внимание, что все живые организмы – от бактерий до высших животных и растений – способны к практически неограниченному размножению. Многие растения образуют тысячи семян, многие рыбы выметывают тысячи и даже миллионы икринок, многие животные способны давать потомство несколько раз в году и т.д. Если бы все потомство выживало и, в свою очередь, снова оставляло потомство, то Земному шару грозило бы перенаселение. Однако этого не происходит, так как выживают, достигают половой зрелости и оставляют потомство далеко не все особи. Итак, налицо явное несоответствие между неограниченной способностью живых организмов к размножению и ограниченным количеством пищевых и других жизненных ресурсов. Дарвин пришел к выводу, что выживают и оставляют потомство лишь наиболее приспособленные особи, которые побеждают в борьбе за свое существование. Под этим термином Дарвин понимал любые формы зависимости живых организмов от окружающих условий, все сложные взаимосвязи организмов друг с другом и с окружающей средой. Борьба за существование может принимать самые разнообразные формы. Примерами межвидовой борьбы являются отношения хищника и жертвы, травоядных животных и растений, насекомых и насекомоядных птиц, конкурентная борьба сорняков и культурных растений, борьба деревьев разных видов в лесу и трав на лугу и т.д. Огромное значение Дарвин придавал внутривидовой борьбе, так как особи одного вида имеют одинаковые потребности и конкурентная борьба между ними будет особенно острой. Большое значение в борьбе за существование и элиминации (устранении) плохо приспособленных организмов играют условия неорганической внешней среды: в суровые зимы вымерзают многие растения и погибают птицы и звери, к таким же результатам приводят засуха или стихийные бедствия (ураганы, землетрясения).

Какие же именно особи выживают в результате борьбы за свое существование? Является ли выживание случайным процессом или здесь есть какие-то определенные закономерности? Если в процессе искусственного отбора человек сам выбирает какие растения или животных стоит оставить в зависимости от наличия у них тех или иных полезных признаков, то в природе будут сохраняться и размножаться особи, более приспособленые к условиям окружающей среды. Т.е., результатом борьбы за существование является естественный отбор – идущий в природе процесс, при котором в результате воздействия условий среды на развивающиеся организмы выживают особи с полезными для себя признаками. Следует отметить, что приспособления к условиям среды имеют относительный характер, и в борьбе за существование выживают далеко не всегда самые сильные, быстрые и ловкие виды. Например, многие паразитические черви могут жить только в кишечнике хозяина и погибают в других условиях, вирусы паразитируют только в живых клетках бактерий, растений и животных, на океанических островах часто выживают только бескрылые формы насекомых, так как крылатые уносятся ветром в океан и т.д. С другой стороны, перепончатые лапы гусей служат прекрасным приспособлением к плаванию, но у некоторых видов горных гусей они явно не соответствуют их образу жизни. У птиц фрегатов также имеются плавательные перепонки, хотя они никогда не опускаются на поверхность океана. По-видимому, перепонки были необходимы предкам этих птиц и сохранились у них как рудименты. Таким образом, целесообразность приспособлений имеет относительный характер. Под целесообразностью понимают взаимосвязь и соответствие всех органов в организме и приспособление их строения и функции к существованию в определенных условиях. Эта целесообразность не заложена изначально; она возникает в процессе эволюции, поэтому можно сказать, что эволюционный процесс носит приспособительный характер.

Приспособительные изменения возникают не сразу. За счет неопределенной изменчивости возникают особи, у которых какой-либо полезный в данных конкретных условиях признак выражен лучше, и именно эти особи будут выживать и оставлять потомство, передавая ему нужный для жизни в данный условиях признак. При изменении условий среды будут выживать те особи, у которых в силу неопределенной наследственной изменчивости накопились признаки, оказавшиеся полезными в новых изменившихся условиях. Таким образом, Дарвин показал, что отбор постоянно происходит и в естественных условиях без участия человека. Результатом естественного отбора является непрерывный процесс видообразования, т.е. процесс эволюции.

В настоящее время выделяют несколько видов естественного отбора.

Стабилизирующий отбор имеет место в том случае, когда условия окружающей среды постоянны и практически не изменяются. При этом элиминируются особи с любыми отклонениями признака в ту или иную сторону. Например, во время бурь погибают воробьи с более длинными или более короткими крыльями, но выживают птицы со средней длиной крыла. Движущий отбор происходит при постоянном действии фактора, направленного в одну сторону. При этом будут выживать особи с крайним значением признака, и постепенно норма реакции сдвинется в этом направлении. Вероятно, результатом такого отбора явилось постепенное удлинение шеи у жирафа при переходе его предков к питанию ветвями деревьев. При дизруптивном или «разрывающем» отборе выживают особи с крайними отклонениями от средних значениями признака. Так, многие островные насекомые либо бескрылы, либо имеют очень большие крылья, что позволяет им выживать в условиях постоянных ветров, тогда как их предки имели крылья нормальной длины. Такой процесс расхождения признаков внутри одного вида Дарвин назвал дивергенцией, результатом которой является возникновение все более различающихся особей среди потомков одного предка. В конечном итоге через множество поколений дивергенция приводит к возникновению из одного вида двух или более новых видов. Дальнейшее расхождение признаков и накопление новых свойств у этих видов в результате изменений условий обитания может привести к возникновению новых родов, семейств и т.д.

Итак, согласно выводам Дарвина, движущими силами эволюции являются изменчивость, наследственность, борьба за существование и естественный отбор. Индивидуальная изменчивость постоянно поставляет материал для эволюции, сохраняя и закрепляя появляющиеся изменения за счет наследственности. Под влиянием факторов окружающей среды (биотических и абиотических) идет борьба за существование особей одного вида или разных видов. Результатом этой борьбы является естественный отбор – выживание наиболее приспособленных к жизни в определенных условиях особей.

Примерные экзаменационные вопросы по теме «Эволюционное учение».

Перейти к оглавлению.