Концепции современного естествознания


Лекция 20. Синтетическая теория эволюции



страница38/64
Дата30.07.2018
Размер2.74 Mb.
ТипУчебное пособие
1   ...   34   35   36   37   38   39   40   41   ...   64
Лекция 20. Синтетическая теория эволюции
Дарвиновское учение трансформировалось в синтетическую теорию эволюции (СТЭ), которая справедливо считается современной формой дарвинизма. Однако СТЭ можно охарактеризовать и как результат определенного синтеза дарвинизма и менделизма. В 30-40-е годы ΧΧ в. был осуществлён широкий синтез генетики и дарвинизма. Генетические идеи проникли в систематику, палеонтологию, эмбриологию, биогеографию. Термин «современный» или «эволюционный синтез» происходит из названия книги Дж. Хаксли «Evolution: The Modern Synthesis» (1942). Выражение «синтетическая теория эволюции» впервые было использовано Дж. Симпсоном в 1949 году.

Начало формирования СТЭ было положено в работах С.С. Четверикова (1880-1959), Р.Э.Фишера (1890-1962), С.Райта (1889-1988), Дж. Холдейна (1892-1964) и др.

Обобщая данные генетики, молекулярной биологии, биоценологии, экологии, биохимии, биофизики, палеонтологии, математического моделирования и других наук, СТЭ на базе дарвиновской идеи естественного отбора формирует новое представление о биологической эволюции, отличающейся от других эволюционных концепций.

Основные факторы и движущие силы эволюции.

Современная теория эволюции отличается от дарвиновской по ряду важнейших положений:

1. Она выделяет элементарную структуру (единицу) эволюции. Такой структурой считается популяция, а не отдельная особь или вид, включающий в свой состав много популяций, как предполагал Ч.Дарвин.

2. В качестве элементарного явления эволюции рассматривается устойчивое изменение генотипа популяции.

К основным факторам эволюции Дарвин и его сторонники относили: 1) изменчивость, 2) наследственность, 3) борьбу за существование. Сегодня биологи к этим факторам добавляют следующие:

- мутационные процессы,

- популяционные волны численности организмов

- изоляцию.

Важнейшим из этих факторов является мутационный процесс. Мутации возникают случайно, и их результат является неопределенным. Случайное изменение становится необходимым, когда оно оказывается полезным для организма, помогает ему выжить в борьбе за существование. Закрепляясь и повторяясь в ряде поколений, такие случайные изменения, вызывают перестройку в структуре живых организмов и приводят к возникновению новых видов. Только случайные изменения, оказавшиеся полезными в определенных условиях окружающей среды, отбираются в естественной природе для дальнейшей эволюции.

Следующим важным фактором эволюции являются популяционные волны или “волны жизни”. Они определяют количественные отклонения от среднего значения численности организмов в популяции. Установлено, что малочисленные и многочисленные популяции не благоприятны для эволюции живых организмов. Так, в больших популяциях новым наследственным изменениям труднее проявиться, а в малочисленных популяциях эти изменения подвержены воздействию случайных процессов. Поэтому оптимальными для возникновения новых видов оказываются популяции средних размеров.

Следующим фактором является обособленность (изоляция) группы организмов. Такая изоляция определенной группы организмов необходима для того, чтобы эта группа не могла скрещиваться с другими видами и передавать им и, соответственно, получать от них генетическую информацию. Цель изоляции – исключить обмен генетической информацией с другими видами. Для этого могут служить водная среда, болота, горы, особенности поведения организмов, различные периоды их спаривания.



Движущая сила эволюции заключается в действии естественного отбора. Естественный отбор есть результат взаимодействия популяций и окружающей среды, что представляет собой борьбу противоположных тенденций: с одной стороны, стремление к сохранению жизни и размножению, а с другой – воздействие внешней среды, направленной на ограничение размножения. Это противоречие и составляет внутреннее содержание процесса эволюции.

Синтетическая теория эволюции четко разграничивает области исследования микроэволюции и макроэволюции.

Микроэволюция связана с изменениями, доступными непосредственному наблюдателю, это совокупность эволюционных процессов, протекающих внутри вида, приводящих к возникновению различий между организмами и образованию новых видов.

Популяция – это совокупность организмов одного вида с единым генофондом, занимающих определенную территорию. У каждой популяции есть количественные границы: минимальная численность, необходимая для самовоспроизводства и предельно достижимый максимум численности.

Вид – это группа скрещивающихся между собой организмов, которые не могут скрещиваться с представителями других групп. Вид может возникнуть только в пределах одной популяции. Реально вид существует в форме популяций.

Макроэволюция – это процесс образования из видов новых родов, из родов – семейств, из семейств – отрядов и т. д. В отличие от микроэволюции, протекающей внутри популяции, макроэволюция – эволюция надвидовая. Тем не менее, в макроэволюции действуют все те же процессы: борьба за существование, естественный отбор. Таким образом, макроэволюция происходит на основе процессов микроэволюции.

Макроэволюция связана с эволюционными преобразованиями за длительный исторический период времени, она изучает происхождение надвидовых таксонов, а также направления и закономерности развития жизни на Земле в целом.

Таксон определяет общее название групп организмов. К таксонам относятся: вид, род, семейство, отряд, класс, тип, царство. Наименьшей степенью общности обладает вид, наибольшей – царство.

Исследование макроэволюция использует следующие методы:

- палеонтологический,

- сравнительно-морфологический,

- эмбриологический.

Палеонтологический занимается изучением ископаемых останков, т. е. любых сохранившихся в земной коре останков, предположительно принадлежащих каким-либо живым организмам. Это могут быть целые организмы, твердые скелетные структуры, отпечатки, следы, окаменевшие экскременты и т. д. В палеонтологической летописи многие виды, появляющиеся на каком-то уровне развития, на более позднем уровне исчезают. В эволюционном смысле это истолковывают как возникновение и вымирание видов в соответствующие эпохи. По палеонтологическим данным установили, например, что растения появились на суше раньше, чем животные, насекомые раньше, чем опыляемые ими растения.

Главный недостаток использования метода ископаемых останков состоит в отсутствии непрерывности палеонтологической летописи. В ней имеют место разрывы или “недостающие звенья”. Возможно, что некоторые виды возникли очень быстро, внезапно и поэтому промежуточных форм не существовало. Биологи Элдредж и Гоулд предположили, что скорость эволюции варьируется и некоторые новые виды возникают очень быстро, что и приводит к неполноте палеонтологической летописи. Эти скачки в эволюционной последовательности даже породили термин “скачкообразная эволюция”. Примером такого скачка может служить эволюция лошади.

Сравнительно-морфологический метод изучения групп животных или растений показывает, что по ряду особенностей они в основе своей сходны. Например, у всех цветков имеются чашелистики, лепестки, тычинки, рыльце, столбик и завязь; однако каждый отдельный вид цветов отличается от других по размерам, окраске, деталям строения.

Органы, построенные по одному плану, занимающие сходное положение в организме животного или растения, похожие по строению и развивающиеся из одних и тех же зачатков называются гомологичными.

Функции, выполняемые гомологичными органами, могут различаться у разных организмов; эти различия отражают особые способы адаптации каждого организма к его среде обитания и образу жизни.

Некоторые структуры у многих видов не несут никакой функции, и их называют рудиментарными органами. Например, копчиковые позвонки у человека считают рудиментами хвоста, имевшегося у наших предков и сохранившегося у зародышей. Существование рудиментарных органов было бы трудно объяснить вне связи с процессом эволюции.



Атавизм (от лат. atavus — отдалённый предок) — появление у данной особи признаков, свойственных отдаленным предкам, но отсутствующих у ближайших. В настоящее время данный термин вышел из научного употребления, поскольку возвращение наследственных признаков теперь трактуется как результат действия рецессивных генов.

Эмбриологический метод берет свое начало с работ фон Бэра (1792-1867), который, изучая эмбриональное развитие разных групп позвоночных, обнаружил структурное сходство во всех этих группах, особенно на стадиях дробления и дифференцировки зарождающегося организма.

Э.Геккель (1834-1919) высказал мысль, что сходство это имеет эволюционное значение. Геккель сформулировал закон рекапитуляции, согласно которому “онтогенез повторяет филогенез”, то есть стадии, через которые проходит организм в процессе своего развития, повторяют эволюционную историю той группы, к которой он относится. Только на относительно поздних стадиях развития эмбрион начинает приобретать некоторое сходство с соответствующей взрослой формой. Изначальное же сходство между эмбрионами объясняется тем, что все они, а, следовательно, и классы, к которым они относятся, имели общего предка. Последующие адаптации к иным условиям среды и образу жизни изменяют дальнейший ход развития. Организмы, приспособленные к определенному образу жизни и определенному месту обитания, не типичному для крупной группы (или класса), к которой они принадлежат, менее сходны с другими членами этой группы и в процессе эмбрионального развития.

Особо подчеркнем, что как макро, так и микроэволюция происходят под воздействием изменений в окружающей среде.

Основные закономерности макроэволюции.

Во-первых, каждое крупное изменение в строении и функции организма можно рассматривать как новый фактор эволюции, меняющий ее дальнейшее направление.

Во-вторых, каждая группа организмов характеризуется определенным темпом эволюции. Чем быстрее совершается процесс приспособления группы к частным, конкретным условиям среды, тем скорее она достигает расцвета, а, следовательно, и гибели.

В-третьих, уничтожение групп живых организмов в ходе эволюции обусловлено естественным отбором других групп, оказавшихся более приспособленными к изменившимся условиям. Исчезнувшие в процессе эволюции виды и группы впоследствии никогда не восстанавливаются в прежней форме.

В-четвертых, эволюция не всегда идет от простого к сложному. Некоторые группы организмов, например, ряд бактерий, сохранились с древних эпох, благодаря не усложнению, а упрощению их организации. Хорошо приспособленные формы живых организмов практически не эволюционируют (например, акулы, крокодилы, кистеперые рыбы и проч.).

Говоря о развитии в биологии можно выделить следующие его виды: усложнение организации, упрощение организации, одноплоскостное развитие.

К понятию прогресса в живой природе следует относиться осторожно. Усложнение структуры живого организма не всегда является прогрессом, а упрощение – регрессом. Прогресс в развитии живого организма определяется уровнем его приспособленности к изменившимся условиям окружающей среды. По сути своей прогресс напрямую связан с борьбой за существование.

Тем не менее, можно выделить три основных направления биологического прогресса:



Ароморфоз – это эволюционные изменения, приводящие к качественно новому уровню организации, но не к узкому приспособлению к внешней среде. Ароморфоз дает возможность к переходу в новую среду обитания, способствует расширению популяции и ее местообитания. Благодаря ароморфозу возникают новые крупные таксономические единицы: типы (отделы), классы.

Идиоадаптация – представляет собой небольшие эволюционные изменения, выражающиеся в приспособлении к окружающим условиям обитания. Повышения уровня организации при этом не происходит. Благодаря идиоадаптации образуются мелкие таксономические группы: виды, роды, семейства.

Дегенерация – ведет к упрощению организации, нередко сопровождающейся потерей ряда органов. Очень часто дегенерация связана с переходом к паразитическому образу жизни. Благодаря дегенерации также образуются новые таксономические группы.

В природе существует и процесс, обратный прогрессу – биологический регресс. Он заключается в уменьшении количества особей популяции, сужении территорий, которые занимает популяция, уменьшении числа видов. Регресс, как правило, ведет к вымиранию видов. В последнее время виновником биологического регресса часто становится человек.



Особенности СТЭ.

Во-первых, биологическая эволюция – многофакторный процесс, а потому при ее изучении применяется комплексный подход.

Во-вторых, СТЭ смещает акцент на исследование микроуровня ее структурной организации. В основе макроэволюции лежат микроэволюционные процессы, а не наоборот. Следовательно, основные законы макроэволюции, такие, как направленность, неравномерность, необратимость и т. д. следует рассматривать как следствия действующих в микроэволюции закономерностей.

В-третьих, в качестве элементарной единицы эволюции СТЭ полагает не отдельный организм, а популяцию. Эволюционирует не отдельная особь, а популяция в целом.

В-четвертых, СТЭ рассматривает естественный отбор не только как главную движущую силу эволюции, но и как основной механизм развития самих факторов эволюционного процесса. Следовательно, под определяющее действие естественного отбора попадают не только признаки организмов, но и сама причина эволюции.

В-пятых, СТЭ соединяет (синтезирует) популяционный подход к пониманию эволюции с генетическим подходом. В силу этого СТЭ полагает, что действию естественного отбора подвергаются не фенотипические признаки организмов как таковые, а лежащий в их основе генетический материал.

В-шестых, СТЭ представляет далеко не завершенную систему научного знания о биологической эволюции как процессе адаптивных преобразований популяций. Будучи открытой научной системой, она пребывает в постоянной трансформации. Вместе с новыми научными данными СТЭ уточняет свои старые понятия и принципы и формирует новые.

В-седьмых, СТЭ не отвергает с порога различные антидарвиновские эволюционные концепции, а пытается переосмыслить их содержание. Отвергая их общий подход, отрицающий естественный отбор как эволюционный фактор, она использует рациональные моменты и все ценное с научной точки зрения, что в них содержится.

К антидарвиновским концепциям относятся ортогенез и сальтационизм, редукционизм.

Ортогенез соединяет в себе элементы, как номогенеза, так и телеологизма. Согласно данной концепции эволюция происходит под воздействием внутренних предопределенных факторов, которые, однако, являются выражением изначально существующей в природе целесообразности. У Ж.Б.Ламарка эти факторы принимают вид стремления к прогрессу, позже у А. Бергсона – вид «жизненного порыва», у П.Тейяра де Шардена – «психической энергии».

Сальтационизм, представителем которого является Х.Де Фриз, трактует эволюцию как отдельные, между собой не связанные мутации – прыжки, которые происходят внезапно и, как правило, приводят к образованию новых биологических форм. В основе таких мутационных прыжков лежит наследственный дрейф – внезапное изменение генетической информации.

Редукционизм — методологический принцип, согласно которому сложные явления могут быть полностью объяснены с помощью законов, свойственных явлениям более простым (например, социологические явления объясняются биологическими или экономическими законами). Редукционизм абсолютизирует принцип редукции (сведения сложного к простому и высшего к низшему), игнорируя специфику более высоких уровней организации. Хотя обоснованная редукция может быть и плодотворной (пример — планетарная модель атома).

Редукционизм в биологии полагает, что макроэволюция не имеет никаких собственных механизмов и полностью сводится к микроэволюционным процессам. Макроэволюция есть интегрированное выражение микроэволюционных процессов. По мнению редукционистов, накапливаясь, микроэволюционные процессы получают внешнее выражение в макроэволюционных явлениях.


Каталог: doci -> kafedri -> phil
phil -> Примерная тематика докладов аспирантов по философии науки в 2015-2016 уч г. Общие проблемы философии науки «Венский кружок»
phil -> Примерная тематика рефератов аспирантов по истории науки в 2015-2016 уч г
phil -> Вопросы к экзамену по дисциплине «Философские проблемы науки и техники»
phil -> Кандидатский экзамен по истории и философии науки
phil -> Чернов С. А. Начала философии. Ч. 2 – Учеб пособие – спбгут спб, 2005
phil -> Ш37 Рецензент
phil -> Вопросы к зачёту по дисциплине «Философские проблемы науки и техники»
phil -> Русская философия о роли личности в истории государства


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   34   35   36   37   38   39   40   41   ...   64


База данных защищена авторским правом ©znate.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница