Эволюционные теории

Развитие эволюционных идей

Представления об изменении и усложнении живых организмов возникли в античное время. В работах греческого философа Анаксимандра уже наблюдались зачатки эволюционного учения, в виде гипотезы об изменении первоначально безжизненной оболочки Земли, появлении растений и животных. Вопросы передачи наследственной информации изучали античные исследователи Алкмеон и Эмпедокл.

Создатели теорий, объясняющих многообразие видов живых организмов до Ч. Дарвина:

• К. Линней;
• Ж. Кювье;
• Ж. Бюффон;
• Э. Дарвин;
• Ж. Б. Ламарк.

В средневековой Европе господствовала христианская церковь, произошел застой в развитии науки. Этим объясняется длительное господство идеи о том, что видов существует столько, сколько было создано при сотворении мира.

Креационизм

Учение о постоянстве видов, создании всего многообразия органического мира в результате божественного творения, развивали в своих трудах К. Линней, Ж. Кювье, Ч. Лайель. Отец биологической систематики Линней опирался в работе на библейские тексты. Ученый считал, что общее количество живых организмов не изменяется, новые виды не появляются, уже существующие не исчезают. Только, на закате жизни Линней пришел к выводу, что живые организмы развиваются вследствие приспособления к условиям обитания (рис. 1).

Рис. 1 Карл Линней

После реформации возникли предположения и теории о происхождении видов друг от друга, взаимосвязи живых организмов на Земле. Был изобретен микроскоп, обнаружены простейшие организмы, одноклеточные водоросли. Научные открытия нанесли ощутимый удар по идеям самозарождения жизни.

Французский зоолог Ж. Кювье использовал в своих работах описания палеонтологических находок, данные сравнительной анатомии для создания учения о корреляциях. Ученый так называл взаимосвязи между частями организма. Появилась возможность по ископаемым останкам живого организма восстанавливать его внешний облик.

Кювье обратил внимание на появление резких изменений животных в течение геологической истории, сформулировал теорию катастроф. Согласно учению, жизнь на Земле кардинально изменялась в результате периодических природных катастроф

Планету заселяли виды, выжившие в стихийном бедствии.

Трансформизм

Противоречия во взглядах креационистов послужили отправной точкой для формирования трансформизма. Отличие этого учения — признание исторического развития видов. Причинами эволюции исследователи называли приспособления к условиям обитания и наследование приобретенных признаков.

Французский естествоиспытатель Ж. Бюффон отмечал единство живой природы, изменение живых организмов в результате одомашнивания и гибридизации. Дед Ч. Дарвина — английский врач и философ Э. Дарвин — не исключал развитие органического мира в течение миллионов лет. Исследователь полагал, что существующие виды животных возникли при смешении нескольких групп под влиянием внешней среды и других факторов.

Эволюционизм

Взгляды на изменяемость живых организмов, высказанные в античные времена Аристотелем и Демокритом, идеи трансформизма, нашли продолжение в эволюционизме. Новая теория признавала развитие природы по определенным законам, объясняла реально наблюдаемые многообразие и сложность органического мира. Уже, с момента появления, были затруднения при описании труднодоступных для наблюдения явлений.

Основной проблемой, которую решали эволюционисты, было обоснование причин усложнения видов. Жан Батист Ламарк утверждал, что живые существа изменяются под влиянием факторов неживой природы, созданной Творцом. Любые изменения живых существ целесообразны, возникающие приспособления вызваны стремлением к прогрессу.

Также Ламарк предложил закон упражнения и неупражнения органов. Одни части тела интенсивно используются животным, поэтому развиваются. Ненужные в процессе жизнедеятельности органы ослабляются и могут исчезать. Приобретенные в течение жизни особи адаптивные признаки наследуются потомками.

Наличие перепонок на ногах водоплавающих Ламарк объяснял передвижением предков в воде. Длинная шея жирафа, согласно взглядам ученого, появилась вследствие питания предков листьями с верхушек деревьев, стремлением дотянуться до корма.

Выводы Ламарка о движущей силе эволюции не нашли подтверждения в научных исследованиях. Так, немецкий зоолог А. Вейсман провел эксперимент по отрезанию мышам хвостов. На протяжении многих поколений у полученных таким способом бесхвостых предков потомство было только с хвостами.

Основные проблемы, которые решили эволюционисты, пришедшие на смену Ламарку, можно свести к двум вопросам. Как возникают новые виды? Как живые организмы приспосабливаются к условиям среды обитания?

Вид как этап эволюционного процесса

Основной эволюционной единицей является вид. Именно вид, по мнению Ч. Дарвина, является центральным звеном эволюционного процесса. Само представление о виде было сформулировано еще в античные времена Аристотелем, который рассматривал вид как совокупность сходных особей. Примерно этих же представлений о виде придерживался и К. Линней, рассматривая его как самостоятельную, дискретную и неизменную биологическую и систематическую структуру. В настоящее время вид рассматривается как реально существующая в природе группа особей. Остальные систематические категории являются в известной мере производными вида, выделяемыми учеными на основании тех или иных признаков (роды, семейства и т. п.).

В современной биологии видом называют совокупность популяций особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических признаков, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих определенную территорию — ареал. Вид — это основная структурная и таксономическая единица в системе живой природы и качественный этап эволюции организмов.

Хватило ли эволюции времени?

Возникает, однако, вопрос: хватило ли эволюции времени, чтобы путем отбора случайно возникающих полезных мутаций произвести на свет столько по‑разному сконструированных организмов? Современная наука дает на этот вопрос утвердительный ответ. Ведь если сравнить ту скорость эволюции, которую мы наблюдаем в палеонтологической летописи, со скоростью эволюции, которую сейчас ученые получают в лабораторных условиях, когда они целенаправленно заставляют организмы эволюционировать, оказывается, что в лаборатории можно добиться таких скоростей, которые на много порядков превосходят те, что были в природе. Иными словами, эволюция могла бы теоретически идти гораздо быстрее, чем она шла на Земле.

Креационизм

Сейчас уже трудно сказать, кто был первым креационистом. Во второй половине ХХ века несколько важных работ были написаны о. Серафимом (Роузом) — православным иеромонахом, жившим в США6. В 1980-х годах креационистская литература, представленная, главным образом, работами американских протестантских фундаменталистов — Г.Морриса, Т.Хайнца и др., начала понемногу проникать в Россию. А с 1990-х годов начали появляться оригинальные работы русских православных креационистов — в основном как реакция на «атеистический дарвинизм», насаждавшийся в предшествующие годы. На вопрос «Наука или религия?» в рамках коммунистической пропаганды православные верующие отвечали «Религия!», заявляя этим ответом о своей оппозиции официальному атеизму и не замечая, что сама постановка вопроса была порочной (ибо подлинное научное исследование тварного мира не может вступать в противоречие с верой в его Творца). Сегодня креационизм переживает время расцвета. Православные креационисты публикуют большое количество разнообразной литературы, проявляют значительную активность на разного рода конференциях, а также в интернете.

Во всем мире происходит борьба между «нормальной» научной биологией и креационизмом за влияние в сфере школьного образования.

В 2004 году итальянское правительство во главе с С.Берлускони попыталось запретить преподавание эволюционной теории в средней школе, но потерпело неудачу. В июне 2006 года академии наук из шестидесяти семи стран мира приняли декларацию о необходимости изучения в школе теории эволюции . Парламентская ассамблея Совета Европы в октябре 2007 года приняла резолюцию № 1580 «Опасность креационизма для образования». В мае 2009 года Российская академия наук присоединилась к заявлению шестидесяти семи академий, хотя в итоговом решении Общего собрания РАН резолюция № 1580 не упоминалась. И если в Западной Европе преподавание креационизма вместо «нормальной» биологии в средней школе только обсуждается, то в России его уже преподают в ряде школ.

Если попытаться выделить некую общую «платформу» сторонников креационизма, то легко увидеть, что их взгляды носят чисто негативный характер. По существу их позиция сводится к отрицанию эволюционного процесса. Согласно взглядам креационистов, Бог очень быстро (почти мгновенно) создал Вселенную, которая с тех пор пребывает неизменной. А все научные доказательства, подтверждающие существование эволюции, являются ложными и должны быть опровергнуты (именно поэтому креационизм должен рассматриваться как учение антинаучное). На вопрос: «А что же все-таки было, если не было эволюции?» — креационисты отвечают по-разному, нередко противореча друг другу. Например, с одной стороны, они отрицают возможность происхождения жизни из неорганической материи, а с другой — возможность происхождения человека от каких-либо животных предков. Соединение этих двух положений порождает парадоксальную ситуацию: получается, что Бог мог создать из глины человека, а бактерию — не мог. Однако сами креационисты как бы не замечают данного противоречия и никогда даже не упоминают о его существовании.

Непродуманность и внутренняя противоречивость креационистской концепции особенно наглядно проявляется, если вопрос о существовании биологической эволюции поставить именно так, как его сформулировал Дарвин в заголовке своего главного труда — «Происхождение видов».

Достаточно типичным представляется следующий диалог между эволюционистом и креационистом.

Эволюционист (Э.): Откуда взялись все те виды живых существ, которые мы во множестве видим вокруг себя?

Креационист (К.): Их сотворил Бог.

Э.: Из чего Он их сотворил?

Ответить на этот вопрос «из ничего» креационистам препятствует свидетельство Священного Писания, где о человеке, например, прямо говорится, что он был сотворен Богом из праха земного (Быт. 2, 7), поэтому продолжение диалога выглядит, как правило, примерно так:

К.: Я не знаю, из чего Бог сотворил виды, но точно знаю, что не из других видов.

Э.: Но как вы можете утверждать это, если вы не знаете, как происходил процесс творения?

Различные ответы на этот вопрос, которые можно найти в креационистской литературе, позволяют выделить в православном креационизме два разных направления. Одно из них условно может быть названо «патрологическим», а другое — «научным».

дальнейшее чтение

Современные подходы

• Коллинз, Фрэнсис ; (2006) Язык Бога: Ученый представляет доказательства своей веры ISBN  0-7432-8639-1
• Майкл Дауд (2009) Слава Богу за эволюцию: как брак науки и религии изменит вашу жизнь и наш мир ISBN  0-452-29534-3
• Фальк, Даррел ; (2004) Примирение с наукой: мосты между верой и биологией ISBN  0-8308-2742-0
• Миллер, Кеннет Р .; (1999) В поисках Бога Дарвина: поиск ученым точки соприкосновения между Богом и эволюцией ISBN  0-06-093049-7
• Миллер, Кейт Б .; (2003) Перспективы развивающегося создания ISBN  0-8028-0512-4
• Коррадо Гинамо; (2013) Прекрасный ученый: духовный подход к науке ISBN   ; ISBN  978-1621474623

Карл Линней и роль его работ в становлении эволюционной теории

Человека всегда интересовало, откуда возник такой прекрасный мир животных и растений, всегда ли он был таким, как сейчас, изменяются ли организмы, существующие в природе. Глазами одного поколения трудно, а порой и невозможно обнаружить значительные изменения в окружающем мире, поэтому у человека первоначально сформировалось представление о неизменности окружающего мира, особенно мира животных (фауны) и растений (флоры).

Представления о неизменности органического мира называются метафизическими, а людей (в том числе и ученых), разделяющих эти взгляды, называют метафизиками.

Наиболее ярые метафизики, считающие, что все живое сотворено Богом и не меняется со дня сотворения, называются креационистами, а псевдоучение о божественном творении живого и его неизменности — креационизмом. Это крайне реакционное учение, оно тормозит развитие науки, мешает нормальной деятельности человека как в развитии цивилизации, так и в обычной жизни.

Креационизм был распространен в средние века, но и в настоящее время этого учения придерживаются верующие люди и церковные деятели, правда, и теперь церковь признает изменяемость живого и считает, что только душа была сотворена Богом.

По мере накопления знаний о природе, систематизации знаний было выявлено, что мир изменяем и это в дальнейшем привело к созданию и разработке эволюционной теории.

Выдающимся ученым-биологом, являвшимся метафизиком и креационистом, но своими работами подготовившим возможность разработки эволюционной теории, был шведский естествоиспытатель Карл Линней (1707-1778).

К. Линней создал самую совершенную искусственную систему органического мира. Она была искусственной потому, что в ее основу Линней положил признаки, которые часто не отражали родство между организмами (что в то время было и невозможно из-за неполноты знаний об организмах). Так, он отнес сирень и душистый колос (растения совершенно разных классов и семейств) в одну группу потому, что оба эти растения имеют по две тычинки (душистый колосок относится к классу однодольных, семейство злаковых, а сирень — к классу двудольных, семейство маслинных).

Система, предложенная К.Линнеем, была практичной, удобной. В ней применялась бинарная номенклатура, которую ввел Линней и которая используется и в настоящее время из-за своей рациональности. В данной системе высшим таксоном был класс. Растения разделялись на 24 класса, а животные — на шесть. Научным подвигом К. Линнея было включение человека в царство Животные, что во время безраздельного господства религии было далеко не безопасным для ученого. Значение системы К.Линнея для дальнейшего развития биологии состоит в следующем:

1) она создала основы для научной систематизации, так как в ней было четко видно, что между организациями существует взаимосвязь и родственные взаимоотношения;

2) эта система поставила задачу выяснения причин сходства между организмами, что явилось стимулом для изучения глубинных черт сходства и объяснения причин такого сходства.

К концу жизни К.Линней отказался от идеи неизменности видов, так как предложенная им система органического мира не укладывалась в рамки метафизических и креационных представлений.

Альтеризм

Термин «альтеризм» (от лат. аlter — иной, другой) позволяет объединить множество взглядов, основывающихся на книге епископа Василия (Родзянко) «Теория распада Вселенной и вера Отцов» , в основу которой положен курс лекций, прочитанных владыкой в Московской духовной академии в 1994 году. Происхождение альтеристских идей может быть связано также с такими работами русских религиозных философов начала XX века как «Философия свободы» Н.А. Бердяева и «Смысл жизни» Е.Н. Трубецкого.

Однако полное развитие и распространение эта концепция получила лишь в в наше время благодаря упомянутой книге владыки Василия.

Центральная идея альтеризма, пользующаяся ныне достаточно большой популярностью в Русской Православной Церкви, может быть сформулирована следующим образом. Наука, конечно, права в своем отстаивании существования эволюции. Эволюция действительно происходила в истории Земли. Но этот процесс не имеет ничего общего с процессом творения, описанным в двух первых главах Книги Бытия. Так называемый «Большой взрыв», рассматриваемый учеными как начало нашей Вселенной, должен идентифицироваться не с началом творения (см.: Быт. 1, 1), а с моментом грехопадения первых людей (см.: Быт. 3, 6–24). До этого события существовал другой (отсюда и название концепции), «райский» мир, а грехопадение явилось причиной его крушения и возникновения нового мира — того, который ныне и исследуется наукой.

Признавая существование прошлого, недоступного для исторических наук, альтеризм сближается с теориями «снежка» и «омфалоса» (особенно в интерпретации А.И. Иванова), изложенными выше, но отличается от них тем, что отодвигает это «непознаваемое время» на значительно большее расстояние от наших дней. Креационизм допускает научное исследование лишь для последних 7500 лет, тогда как альтеризм, опираясь на данные космологии, распространяет этот период примерно на 15 млрд лет.

Несмотря на то что альтеризм признает все имеющиеся научные данные, он сталкивается с большими трудностями философского характера из-за необходимости признания существования двух разных вселенных. Эти два мира не могут иметь друг с другом ничего общего, и если мы живем в одном из них, то не можем ничего сказать о другом. Тем не менее первые две главы Книги Бытия содержат, согласно альтеристской концепции, описание этого «другого» (не нашего) мира; и, что самое удивительное, в этом описании используются понятия «нашего» мира: «небо», «земля», «вода», «суша», «трава», «деревья», «птицы», «гады» и т.д. Надо обладать поистине извращенным сознанием, чтобы думать, что в словах: Вот происхождение неба и земли, при сотворении их, в то время, когда Господь Бог создал землю и небо, и всякий полевой кустарник, которого еще не было на земле, и всякую полевую траву, которая еще не росла… (Быт. 2, 4) — речь идет совсем не о той земле, по которой мы ходим ногами, и не о том небе, которое мы видим у себя над головой.

Дисциплины эволюционной биологии

Эволюционная биология включает в себя множество дисциплин, которые различаются по своему предмету и методам. Некоторые из основных дисциплин:

1. Поведенческая эволюция (также называемая поведенческой экологией). Поведенческие эволюционисты изучают эволюцию адаптаций, таких как брачные системы, поведение ухаживания, механизмы побега хищников и сотрудничество. Поведенческие характеристики развиваются во многом так же, как и структурные особенности. Изменения в нервной, гормональной системах и механизмы, лежащие в основе поведения, также являются объектами эволюционного изучения, как и адаптивные различия между видами в памяти, паттернах обучения и других когнитивных процессах, некоторые из них отражаются на различиях в структуре мозга. Поведение, физиология, структура, и картины истории жизни часто развиваются согласованно;

2. Эволюционная биология развития. Эта область стремится понять эволюционные изменения в процессе, которых переводится генетическая информация, содержащаяся в ДНК организма (его генотип) в его анатомические и другие характеристики (его фенотип). В частности, она направлена на описание изменений на генетическом уровне, которые приводят к изменению характеристик, которые влияют выживание и размножение. Возможно, его величайшее значение заключается в его способности раскрыть степень, в которой процессы развития смещают, ограничивают или облегчают эволюцию фенотип;

3. Эволюционная экология. Это область рассматривает, как история жизни, питания и другие экологические особенности эволюции видов влияют на состав и свойства сообщества и экосистемы, и как виды эволюционируют в ответ друг на друга;

4. Эволюционная генетика. Эволюционная генетика (которая включает популяционную генетику) является центральной дисциплиной в изучении эволюционных процессов. Она использует как молекулярный, так и классический генетические методы для понимания происхождения вариации путем мутации и рекомбинации. Описывает закономерности генетической изменчивости внутри и между популяциями и видами и использует как эмпирическое исследование, так и математическую теорию, чтобы обнаружить, как эта вариация влияет на такие процессы, как генетический дрейф, поток генов и естественный отбор. Математическая теория эволюционная генетика необходима для интерпретации генетических вариаций и прогнозирования эволюционные изменения при взаимодействии многих факторов. Она также обеспечивает прочную основу для понимания эволюции специальных классов характеристик, таких как структура генома и история жизни;

5. Эволюционная палеонтология. Эта область, часто называемая палеобиологией, обращается к крупномасштабным эволюционным закономерностям. В ней рассматриваются происхождение и судьбы родословные, эволюционные тенденции и другие изменения в анатомии во времени. Она также стремится понять физические и биологические процессы и уникальные исторические события, которые сформировались в ходе эволюции.

Методы эволюционной биологии

Эволюционная биология широко использует методы смежных наук. Опыт, накопленный палеонтологией, морфологией, генетикой, биогеографией, систематикой и другими дисциплинами, стал той базой, которая позволила превратить метафизические идеи о развитии живых существ в научный факт. Далее приводится описание различных методов приблизительно в той последовательности, в которой они входили в исследования по эволюции.

Палеонтологические методы

Практически все методы палеонтологии применимы для изучения эволюционных процессов. Наибольшую информацию палеонтологические методы дают о состоянии биосферы на различных этапах развития органического мира вплоть до современности, о последовательности смен флор и фаун. Важнейшие из этих методов: выявление ископаемых промежуточных форм, восстановление филогенетических рядов и обнаружение последовательности ископаемых форм.

Биогеографические методы

Биогеографические методы основаны на анализе распространения ныне существующих видов, что даёт информацию о местонахождении очагов происхождения таксонов, путях их расселения, влиянии климатических условий и изоляции на развитие видов. Особое значение имеет изучение распространения реликтовых форм.

Морфологические методы

Морфологические (сравнительно-анатомические, гистологические и др.) методы позволяют на основе сравнения сходств и различий в строении организмов судить о степени их родства. Методы сравнительной анатомии, наряду с палеонтологическими, были одними из первых, позволивших поставить эволюционные представления на рельсы биологической науки.

Молекулярно-генетические методы

Макромолекулярные данные, под которыми имеется в виду последовательности генетического материала и белков, накапливаются всё быстрыми темпами благодаря успехам молекулярной биологии. Для эволюционной биологии быстрое накопление данных последовательностей целых геномов имеет значительную ценность, потому что сама природа ДНК позволяет использовать его как «документ» эволюционной истории. Сравнения последовательности ДНК разных генов у разных организмов могут сказать учёному много нового об эволюционных взаимоотношениях организмов, которые не могут иначе быть обнаружены на основе на морфологии, или внешней форме организмов, и их внутренней структуре. Поскольку геномы эволюционируют через постепенное накопление мутаций, количество отличий последовательности нуклеотидов между парой геномов разных организмов должно указать, как давно эти два генома разделили общего предка. Два генома, которые разделились в недавнем прошлом, должны иметь меньшие отличий, чем два генома, чей общий предок очень давний. Потому, сравнивая разные геномы друг с другом, возможно получить сведения об эволюционном взаимоотношения между ними. Это является главной задачей молекулярной филогенетики.

Источники

• Боулер, Питер Дж. (1992). Затмение дарвинизма: анти-дарвиновские эволюционные теории в период около 1900 года . Издательство Университета Джона Хопкинса. ISBN 978-0-8018-4391-4.
• Боулер, Питер Дж. (2003). . Калифорнийский университет Press. ISBN 978-0-520-23693-6.
• Десмонд, Адриан Дж .; Мур, Джеймс Ричард (1991) . Дарвин . Майкл Джозеф.
• Кунг, Ганс , , пер. Джон Боуден, Wm. Б. Эрдманс Паблишинг, 2007, ISBN  0-8028-0763-1 , ISBN  978-0-8028-0763-2 . ]
• Числа, Рональд (30 ноября 2006 г.). Креационисты: от научного креационизма до разумного замысла, расширенное издание . Издательство Гарвардского университета. ISBN 978-0-674-02339-0.