Posted in 
Tags: Можно считать, что свое начало современное естествознание берет с периода Эпохи Возрождения, т.е. со второй половины XV века. В это время активно развивается торговля, многочисленные экспедиции отправляются в страны Азии, Африки и Америки, привозя оттуда богатейшие коллекции неизвестных ранее животных и растений, в быстро растущих городах разбиваются парки и создаются ботанические сады. После длительного застоя средних веков бурно развивается естествознание, чему в немалой степени способствовало создание голландцем А. Ван Левенгуком микроскопа. В науке того периода господствовали метафизические представления, в которых природа рассматривалась как совокупность предметов и явлений, изначально созданных Богом и неизменных во времени.
В созданной им системе классификации Линней предложил разделять животных и растения на несколько соподчиненных групп: классы, отряды, роды, виды и разновидности. Растения Линней классифицировал по строению генеративных органов. Классификация цветковых растений, например, строилась на особенностях формы, величины и числа тычинок и пестиков. Такая классификация была искусственной, поскольку родственные растения часто оказывались в разных классах, а различные растения могли оказаться в одном классе. В основу деления на классы животного мира Линней положил особенности строения кровеносной и дыхательной систем. Он выделил следующие 6 классов: млекопитающие, птицы, гады (амфибии и рептилии), рыбы, насекомые, черви (к червям были отнесены губки, кишечнополостные и моллюски). Интересно отметить, что Линней поместил человека вместе с обезьянами и полуобезьянами в один отряд приматов. Несмотря на искусственный характер и другие недостатки система Линнея имела огромное значение: она подытожила многолетний труд ученых-биологов, обеспечила дальнейшее развитие систематики и вызвала большой интерес к изучению растений и животных. Кроме этого, система Линнея привела к возникновению исторического взгляда на природу: применение бинарной номенклатуры вело к представлению о родстве форм в пределах рода, а соподчиненность таксономических единиц – к мысли об общности происхождения органических форм. Однако в силу господства в то время метафизического мировоззрения эти выводы сделаны не были.
Ярким представителем ученых-метафизиков XVIII века был французский натуралист Жорж Кювье. Он считал, что все виды были созданы творцом одновременно, и с тех пор не изменялись, поэтому основной задачей биологии является их описание и классификация. Для подтверждения своей точки зрения он приводил ряд доводов. Так, в природе не встречается промежуточных форм между разными животными и растениями, т.е. виды не скрещиваются и не дают новых видов. Домашние животные лишь чисто внешне отличаются от диких предков, а египетские мумии и рисунки животных и растений в точности похожи на современные виды, т.е. виды не изменяются во времени. Среди доступного ему огромного палеонтологического материала Кювье не нашел каких-либо переходных форм между вымершими и современными видами. Чтобы объяснить смены фаун в прошлой истории Земли он выдвинул «теорию катастроф». Согласно данной теории на протяжении всей истории поверхность нашей планеты периодически испытывала катастрофы, вызванные внутренними силами Земли. Происходило поднятие и опускание суши, море отступало и заливало континенты, происходило потепление и похолодание климата и т.д. Результатом таких катастроф была гибель всех видов животных и растений на определенной территории, которая впоследствии заселялась другими видами с соседних территорий. Как подтверждение изначальной целесообразности, заложенной творцом, и неизменности видов Кювье рассматривал высокую приспособленность животных к условиям обитания, выражавшуюся в определенных корреляциях (соотношениях органов). Так, пищеварительная система хищников приспособлена к перевариванию свежего мяса, их челюсти и зубы позволяют схватить добычу и разорвать ее на куски, их органы чувств позволяют обнаружить добычу на расстоянии и поймать ее и т.д. У травоядных животных соотношения органов совершенно иные, но тоже прекрасно приспособленные к условиям обитания, а значит изначально целесообразные и неизменные.
Первое эволюционное учение, т.е. учение о естественном историческом развитии органического мира, создал великий французский натуралист Жан-Батист Ламарк (1744-1829), изложив его основные положения в своем труде «Философия зоологии» (1809). Он полагал, что жизнь на Земле была создана Богом в виде достаточно простых форм, а сложные формы произошли из простых путем постепенного усложнения последних. Строя свое эволюционное учение и создавая новую классификацию живых организмов, Ламарк считал, что превращение одних видов в другие идет по определенному принципу с постоянным усложнением организации. Для каждого царства живых организмов существует определенный ступенчатый ряд (градация), в котором организмы располагаются по степени сложности их строения. Так в животном мире он выделил уже 14 классов (от простейших до млекопитающих), разделенных на 6 градаций (ступеней). Таким образом, градация проявляется в расположении видов от все более простых к сложным. Ламарк считал, что градация заметна только в крупных систематических категориях. Например, нельзя построить лестницу видов, расположив их в один ряд по степени сложности организации. Причиной такого нарушения градации является внешняя среда, отклоняющая развитие от прямолинейного пути.
В качестве причин эволюционного процесса – усложнения организации живых организмов, Ламарк рассматривал внутреннее стремление организмов к совершенствованию, заложенное создателем, и способность организмов целесообразно изменяться под воздействием окружающей среды, передавая полезные признаки своему потомству по наследству. Так, на растения и низших животных факторы среды (свет, температура, влажность) оказывают непосредственное влияние, а на высших животных – через нервную систему, т.е. косвенно. Изменение условий жизни вызывает у животных изменение потребностей и привычек. В результате одни органы упражняются и развиваются, а другие, наоборот, постепенно исчезают. При длительном воздействии новых условий приобретенные признаки закрепляются и передаются по наследству. Например, у беззубых млекопитающих (киты, муравьеды) исчезновение зубов связано с тем, что их предки проглатывали пищу, не пережевывая ее, у животных, обитающих под землей, глаза стали ненужными, в результате чего либо уменьшились в размере (крот), либо исчезли совсем (слепыш). Неупотребление крыльев привело к их исчезновению у многих насекомых. К аналогичным выводам Ламарк пришел, рассматривая происхождение пород домашних животных и сортов растений. Он считал, что то, что природа делает постепенно в течение длительного времени, человек совершает изо дня в день, меняя произвольно условия выращивания растений и содержания и воспитания животных. Также заслуживают особого внимания рассуждения Ламарка о происхождении человека. Отмечая, что тело человека очень близко по своему строению к строению тела обезьян, он выдвинул предположение, что человек произошел от древних обезьян, которые по каким-то причинам перешли от древесного образа жизни к наземному, что освободило руки для других целей. В результате постоянной тренировки задние конечности обезьян хорошо приспособились к хождению по земле, а передние – к выполнению разных действий. В результате накопления знаний об окружающем мире появилась потребность в общении, сначала с помощью жестов и звуков, а затем и речи. Постепенно эта прогрессивная порода обезьян вытеснила другие породы из лучших мест обитания, и в конечном итоге, из нее сформировался современный человек.
Несомненной заслугой Ламарка является создание первого эволюционного учения, его попытка взглянуть на современную природу как на результат длительного исторического развития. Однако движущие силы эволюции были определены им неверно. Утверждение о заложенном всевышним стремлении организмов к совершенствованию явно ненаучно, а появление только полезных изменений, приводящих к абсолютной целесообразности, и наследование приобретенных признаков также не нашли научных подтверждений.
Таким образом, к началу XIX века весь ход развития естественных наук неуклонно вел к формированию исторического взгляда на природу. Этому способствовали успехи систематики, палеонтологии, эмбриологии, создание клеточной теории и эволюционного учения Ламарка. Кроме того, социально-экономическое развитие стран Европы, и Англии в первую очередь, способствовало развитию материалистических взглядов на природу. Англия стала крупнейшей капиталистической и колониальной державой с высоким уровнем развития производственных отношений. Рост городов и капиталистический способ ведения сельского хозяйства требовал создания новых высокопродуктивных пород животных и сортов растений, что значительно активизировало селекционную работу. Создание большого количества новых сортов растений и пород животных ставило под сомнение тезис о неизменяемости видов. Для освоения новых земель снаряжались многочисленные военные, торговые и исследовательские экспедиции, в состав которых часто входили и ученые-натуралисты. В одной из таких кругосветных экспедиций на корабле «Бигль» (см. рисунок ниже) в 1831-1836 гг. принял участие молодой натуралист Чарлз Дарвин (1809-1882).
Акварель О. Стенли «Бигль» в Сиднейском порту
На формирование его мировоззрения большое влияние оказали работы Ламарка и других выдающихся биологов, а также работы геолога Ч. Лайеля, внесшие идеи исторического развития в геологию. Лайель показал, что на Земле под влиянием выветривания, размывания, вулканической деятельности и других материальных сил происходили и постоянно происходят значительные геологические изменения, приводящие к постоянному изменению среды обитания живых организмов, и, следовательно, требующие постоянного изменения организмов для приспособления к меняющимся условиям. Социально-экономические условия Англии привели к широкому распространению идей о свободе конкуренции и борьбе за существование в обществе и природе. Таким образом, создание Дарвином эволюционной теории было объективно подготовлено всем ходом развития науки и социально-экономических условий. Это подтверждается еще и тем, что практически одновременно с ним основные положения теории естественного отбора были совершенно независимо сформулированы другим выдающимся английским ученым – Альфредом Уоллесом (1823-1913). Однако пальма первенства была по праву отдана Ч. Дарвину, показавшему на огромном фактическом материале причины и механизмы поступательного развития природы, а эволюционная теория получила его имя – дарвинизм.
Ч. Дарвин родился 12 февраля 1809 года в семье состоятельного практикующего врача и финансиста. С детства его увлечениями были ботаника, зоология, химия. Он отучился два года медицине в Эдинбургском университете, но счел учебу там скучной и неинтересной, после чего поступил на богословский факультет Кембриджского университета, и собирался впоследствии стать священником. Но судьба распорядилась иначе, и по окончанию университета Ч. Дарвин в качестве натуралиста отправляется в кругосветное путешествие на корабле «Бигль». Это плавание продолжалось почти пять лет, (1831-1836 гг).
Чарлз Дарвин
Это путешествие полностью изменило его дальнейшую жизнь. Если раньше Дарвин верил в божественное сотворение видов, то находки и наблюдения, которые он сделал во время своей экспедиции, диаметрально изменили его взгляды. Главными находками стали ископаемые остатки уже вымерших гигантских ленивцев, сходные с современными, и найденные в Южной Америке. На Галапагосских островах Дарвин заметил, что некоторые виды вьюрков, также очень похожи на материковые виды. Некоторые различия в их строении он объяснил тем, что им приходилось приспособливаться к питанию различной пищей. Таким образом, постепенно возникла мысль, что не мог Творец для каждого отдельного острова создавать различные виды животных.
Множество видов вьюрков по версии Дарвина
Ч. Дарвин вернулся из этого путешествия убежденным материалистом. Он стал сторонником взглядов об изменяемости видов под влиянием среды. Но в то время господствовали взгляды о неизменности видов и изначальной целесообразности, а эволюционные теории, выдвигаемые до Ч. Дарвина, не давали ответа на три главные проблемы:
- как из одного вида образуются другие;
- как возникает удивительная приспособленность к среде обитания;
- каковы движущие силы, факторы эволюции.
Позднее, в 1959 г., выходит в свет книга Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора». Эта книга не только дала ответы на эти вопросы, но и произвела переворот во всей биологической науке.
Примерные экзаменационные вопросы по теме «Эволюционное учение».