Ч. Дарвин и теория развития живого мира

Однако в середине прошлого века экспериментальных доказательств существования отбора в природе было очень мало. Многие факты Дарвин объяснял его действием лишь предположительно. Почему, например, на маленьких островах в океане часто встречаются бескрылые насекомые? Дарвин отвечал на этот вопрос так: ветер отбирает бескрылых насекомых, унося крылатых в море. Но это было лишь предположение. Только в 30-х гг. нашего века французский ученый Ж. Тесье подтвердил мнение Дарвина на опыте. Он содержал на открытой веранде дома на морском берегу смешанную популяцию плодовой мушки -- дрозофилы, 12,5% мушек в ней были бескрылыми, носителями мутации «зачаточные крылья». Через 2 мес. их было уже 67%! Затем мушек изолировали от ветра, и крылатые мухи, как более плодовитые и жизнеспособные, стали вытеснять бескрылых.

Вообще, в могучую силу отбора поверили лишь тогда, когда человек сам стал активно влиять на окружающую среду. Черная (меланистическая) форма бабочки березовой пяденицы была в Англии довольно редка (около 1%) до тех пор, пока заводы не закоптили каменноугольным дымом стволы деревьев в лесах. За 50 поколений, с 1848 по 1898 г., численность ее в загрязненных районах возросла до 99%; белых бабочек, хорошо заметных на покрытых копотью стволах, склевывали птицы. Там, где заводы перевели на электричество и газ, число белых бабочек возросло снова.

Сам того не желая, человек «вывел» насекомых, устойчивых к самым сильным ядам, вплоть до синильной кислоты; крыс, перед которыми бессильны все средства; бактерий, на которых не действуют самые эффективные антибиотики. Это произошло на протяжении немногих человеческих поколений, а естественный отбор действует в природе с момента возникновения жизни.

Важно помнить, что отбор идет по общей приспособленности организма, а не по какому-нибудь отдельному признаку. Поэтому организм в данный момент может иметь и бесполезные для него признаки (например, атавистические), а иногда и вредные; разумеется, лишь бы не снижалась общая приспособленность.

Различают три главные формы отбора -- движущий, стабилизирующий и дизруптивный.

При движущем, или центробежном, отборе большую вероятность оставить потомство имеют особи, изменившиеся по каким-нибудь признакам по сравнению со средней для данного вида величиной (нормой). Отбирается один тип отклонений от нормы. Так появляются на свет черные березовые пяденицы и устойчивые к антибиотикам бактерии, более быстрые зайцы, засухо- и морозоустойчивые растения и т. д. Это путь возникновения новых видов, лучше приспособленных к условиям внешней среды, чем виды-родители. Человек применяет этот отбор, выводя более продуктивные сорта растений и породы животных. Но искусственный отбор часто ведется не по сумме признаков, а по одному признаку, важному для хозяйства. В результате бывает, что общая приспособленность организма снижается. Например, овцы с необычайно тонкой шерстью -- электоральные мериносы, выведенные в XIX в., оказались нежизнеспособными - слабыми и восприимчивыми к болезням.

Стабилизирующий, или центростремительный, естественный отбор сохраняет в популяции среднее значение признаков (норму) и не пропускает в следующее поколение наиболее отклонившихся от этой нормы особей. Это путь сохранения видов неизменными. Например, из 327 полузамерзших воробьев, собранных на улицах Нью-Йорка после снежной бури, выжили лишь те птицы, которые по многим признакам (длина крыла, клюва, масса тела и т.д.) приближались к средней норме. Отклонившиеся от нее птицы погибли, хотя уход за всеми был одинаковый. Стабилизирующий отбор сохранил значение и для человека: если масса новорожденных детей намного выше или ниже нормы (3600 г), то их смертность в среднем выше и за ними требуется более тщательный уход.

Человек применяет стабилизирующий отбор для сохранения признаков ценных пород животных и сортов растений.

При дизруптивном, или разрывающем, отборе отбирается не один тип отклонений от нормы, а два или больше. Это путь дробления предкового вида на дочерние группировки, каждая из которых может стать новым видом. При этом единый прежде вид распадается на группировки (расы, формы), отличающиеся морфологически, по времени размножения или же предпочитаемой пище. Например, некоторые лососевые рыбы образуют в озерах две формы - мелкую, питающуюся мелкими ракообразными, и крупную, хищную. В югославском озере Охрил, такие формы уже стали двумя самостоятельными видами, одну из них выделяют даже в отдельный род. Сенокос или летние засухи приводят к разделению видов луговых растений на весенне- и осеннецветущие формы.

Человек применяет дизруптивный отбор, выводя мясные и молочные породы рогатого скота, верховых и тяжелоупряжных лошадей, разные породы собак и сорта культурных растений.

Выделяют еще семейный и групповой отбор, когда преимущество в размножении получают не отдельные особи, а вся группа в целом. Так возникают приспособительные черты группового поведения муравейника, пчелиной семьи, табуна копытных или стаи обезьян.

Несмотря на то, что разные формы естественного отбора могут приводить к разным, даже противоположным результатам (сохранение вида, превращение его в другой или же раз деление на два и более), принцип у всех этих форм один -- выживание и большая вероятность оставить потомство для наиболее приспособленных к данным условиям. Естественный отбор -- единственный направленный фактор эволюции, создающий приспособленность видов к внешним условиям.

§ 4.4 Искусственный отбор

Искусственный отбор -- способ, с помощью которого наряду с гибридизацией человек создал и создает высокопродуктивные породы животных и сорта культурных растений. В последнее время искусственный отбор применяется и для микроорганизмов, этим путем получены ценные штаммы, например, плесневых грибов, вырабатывающих пенициллин.

Оставляя для размножения лучших особей с полезными хозяйственными качествами, люди изменяют в нужную сторону частоту встречаемости алеллей в размножаемой популяции.

Впервые огромную роль этого процесса отметил Ч. Дарвин. Сначала отбор был бессознательным: люди лишь сохраняли для размножения самых молочных коров, более яйценоских кур и т. д. Еще в глубокой древности было подмечено, что качество потомства зависит от качеств родителей, поэтому стали подбирать производителей, скрещивать наиболее интересных для хозяйственных целей особей и производить отбор в их потомстве. Родословные лошадей, например, составлялись еще 6 тыс. лет назад в междуречье Тигра и Евфрата. Такой подход дал поразительные результаты. В самом деле, трудно поверить, что бульдог и борзая, овчарка и болонка ведут свое происхождение от волка. Оказывается, что одним собаководам требовалась собака сторожевая, другим - охотничья, третьим -- ездовая, четвертым пастушеская, а некоторым просто для забавы.

Скотоводы разводили в одних местностях мясной скот, в других молочный, использовали быков для вспашки и перевозок. В некоторых местах Африки скот разводят главным образом из-за огромных рогов, играющих роль своеобразной валюты. Растениеводы также отличались разнообразием вкусов, особенно прихотливых в цветоводстве.

Так появились многочисленные породы животных и сорта культурных растений, выведенные человеком. Впоследствии особенности пород поддерживали и усовершенствовали отбором тех производителей, которые наиболее соответствовали породному стандарту.

Повышая продуктивность размножаемых организмов, человек обращал внимание лишь на полезные ему признаки. В результате многие породы не могут размножаться без помощи человека: дикая банкивская курица несет не больше 25, а куры лучших пород несут более 300 яиц в год, но они практически утратили инстинкт насиживания; эту функцию выполняет инкубатор. Зерна кукурузы плотно сидят в початке и закрыты листовыми обвертками, поэтому они не могут осыпаться. Естественно, без помощи человека такая кукуруза размножаться не сможет. Некоторые культурные растения вообще не образуют семян и размножаются лишь вегетативно, например культурный бессемянный банан или махровые цветы, у которых вместо тычинок развиваются лепестки. И, наконец, вряд ли любое культурное растение или одомашненное животное устояло бы в борьбе за существование со своими дикими родичами или другими конкурентами.

Лучшее доказательство этого -- огромные затраты труда, которые вкладывают каждый год в борьбу с растениями, засоряющими посевы. Лишь немногие породы домашних животных могут одичать и занять свое место в дикой природе, как, например, мустанги в Америке, кролики в Австралии, а у нас -- одичавшие собаки-дворняги, занявшие кое-где место истребленных волков.

Темпы эволюции, управляемой человеком, гораздо быстрее, чем в природе. Это объясняется тем, что искусственный отбор гораздо эффективнее естественного: человек сохраняет только те организмы, которые ему нужны, а в природе большинство полезных мутаций лишь несколько увеличивают вероятность выживания и размножения. Часто породы домашних животных, полученные за немногие сотни, а то и десятки лет, отличаются друг от друга значительно более резко, чем виды и даже роды диких животных. Если бы такие формы нашли в диком состоянии, то они были бы описаны как новые виды и роды.

Заключение

Книга Чарльза Дарвина «Происхождение видов…» является самой значительной работой в биологии за последние 125 лет. Но споры вокруг этой работы идут непрерывно, начиная с первого дня её выхода в свет. Через две недели после появления первого издания этой книги Ф. Энгельс писал К. Марксу: «… до сих пор никогда еще не было столь грандиозной попытки доказать историческое развитие в природе, да к тому же еще с таким успехом». Но были и ярые противники концепции Дарвина. Сначала борьба шла за само признание факта эволюции. О к концу XIX века этот факт стал в науке общепринятым. Тогда разгорелись споры вокруг дарвинизма (точнее, вокруг основ дарвинизма - принципа естественного отбора). Его роль принижалась, сводилась к простому «просеиванию» отдельных вариаций, отвергался и творческий характер отбора. В середине ХХ века начался новый этап критики дарвинизма, на этот раз с позиции молекулярной биологии. Некоторые исследователи, изучающие жизнь на уровне молекул, стали заявлять, что тут принципы Ч.Дарвина не применимы, что эволюция идет по каким-то случайным направлениям, огромными скачками, случайно приводя к возникновению совершенных форм. Примечательно, что еще современникам Дарвина было ясно: главное в дарвинизме - совсем не объяснение механизма изменчивости организмов в ходе эволюций. Сам Дарвин как раз принимал изменчивость как постулат, предоставив разгадку ее механизмов будущим поколениям биологов. Великое достижение Дарвина - рациональное, материалистическое истолкование целесообразности - приспособленности организмов к внешним условиям. Здесь уже нельзя обойтись без принципа естественного отбора, одной случайной изменчивости явно недостаточно.

За время, прошедшее с первого издания «Происхождения ви-дов», эволюционная теория претерпела значительное развитие. Открыты генетические механизмы эволюции, расшифрованы пути эволюции для большинства крупных групп растительного и животного мира. В общем учении об эволюции выделились два огромных направления - изучение эволюции на внутривидовом уровне (микро-эволюция) и изучение закономерностей эволюционного процесса в более крупных масштабах (макроэволюция). Но все эти грандиозные достижения не изменили того главного вывода, который сделал Дарвин в «Происхождении видов»: естественной и постоянно работающей силой эволюции, единственным направленным фактором, оказывается естественный отбор. История показывает, что отказ от этого положения неизбежно приводит ученых к различным вариантам идеалистических представлений.

Классический дарвинизм продолжает развиваться, решая все новые и новые проблемы эволюционной теории.

Лучшее подтверждение этого - большое число современных глубоких исследований в области эволюции. В нашей стране издано немало книг, рассказывающих о достижениях в изучении эволюционной теории. Среди них: Н.В.Тимофеев-Ресовский, Н.Н.Воронцов и А.В.Яблоков. Краткий очерк теории эволюции (М., 1977); Б.М.Медников. Дарвинизм в XX веке (М., 1975); Э.Майр. Популя-ции, виды и эволюция. (пер. с англ. М., 1972); И.И.Шмальгаузен. Проблемы дарвинизма. (М., 1969); Н.Н. Иорданский. Основы теории эволюции (М., 1979) ; В.Грант. Эволюция организмов. (пер. с англ. М., 1980); А.С.Северцов. Введение в теорию эволюции. (М., 1981); А.В.Яблоков, А.Г.Юсуфов. Эволюционное учение (М., 1981) и мно-гие другие.

Библиографический список литературы

1. Аксенова М.Д. - Энциклопедия для детей. Биология. Т. 2. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Аванта+, 2003. - 704 с.: ил.

2. Аспиз М.Е. - Энциклопедический словарь юного биолога - М.: - Педагогига, 1986. - 352 с.: ил.

3. Батуев А.С., Гуленкова М.А., Еленевский А.Г. и др. - Биология: Большой справочник для школьников и постувающих в вузы - 2-е изд. - М.: Дрофа, 1999. - 688с.: ил.

4. В.А.Бердников Эволюция и прогресс. Новосибирск, «Наука», 1991. - 319 с.

5. Ганжина А.В. Пособие по биологии для поступающих в вузы. Минск, «Высшейшая школа», 1978. - 221 с.

6. Грин Н., Стаут У., Д.Тейлор Д. Биология, том 3. М., «Мир», 1990. - 341 с.

7. Дарвин Ч. Путешествие натуралиста вокруг света на корабле «Бигль». Пер с англ., М., «Мысль», 1983. -

8. Иорданский Н.Н. Основы теории эволюции. М., «Просвещение», 1979. - 312 с.

9. Кемп П., Армс К. Введение в биологию. Пер с англ., М., «Мир», 1988. - 189 с.

10. Киселева А.Э. Книга для чтения по дарвинизму. М., «Просвещение», 1970. - 342 с.

11. Лавриненко В.Н. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ - ДАНА, 2001. - 303 с.

12. Полянский Ю.И. Общая биология. М., «Просвещение», 1993.

13. Шиманский. В. Н. Историческое развитие биосферы.(Эволюция и биоценотические кризисы. М.: Наука, 1987. С. 5-45.)

14. Яблоков А.В., Медников Б.М., Чарльз Дарвин Происхождение видов путем естественного отбора. М., «Просвещение», 1987.

Размещено на Allbest.ru