Теория эволюции

За и против теории Дарвина

На данный момент продолжает существовать большая полемика вокруг Теории Дарвина, с множеством аргументов за и против.

Аргументы за теорию Дарвина	Аргументы против теории Дарвина
На Галапагосских островах Дарвин обнаружил, что форма клюва трёх местных видов птиц предполагает, что они произошли от одного общего предка, населявшего континент. По всей вероятности, тоже самое произошло и с ним — произошёл от другого, тот произошёл от , и так далее.	Дарвинисты утверждают, что первые живые организмы возникли случайно из грязи, при участии молний и ультрафиолета. Из них появились мухи, а следом и другие растения и животные. Эти первые живые организмы — клетка с ДНК и мембраной, а это просто величайшее количество информации, которое появилось «из ничего».
По теории эволюции, птицы — это единственные выжившие динозавры, что явно указывает на эволюцию видов. Сторонники этой теории верят, что мир не находится в статическом равновесии, виды меняются со временем.	Не было предъявлено достаточно вещественных доказательств перехода от одного вида к другому (например, кости слона, в незаконченном состоянии перехода от бегемота; или кости антилопы, с удлиняющейся шеей, переходное состояние до жирафа).
Градуализм — флора и фауна вокруг нас очень хорошо приспособлена к современным условиям, виды либо постепенно менялись (не скачками), либо были результатом работы всемогущего Творца.	Любая теория должна быть подтверждена научными экспериментами на практике, а теория Дарвина до сих пор не была подтверждена ни одним экспериментом. Учёные ни разу не смогли вывести новый вид живого организма. До сих пор они смогли получить изменения только внутри вида. Учёные даже заметили, что включаются защитные механизмы природы и эти новые виды не производят потомства.
Дарвин предположил, что географическое местоположение особи отвечает за появление новых видов. Однако на данный момент уже было доказано, что особи, достаточно долго изолированные от своих предков, могут накапливать так много мутаций, что превращаются в новый вид, неспособный спариваться со своими предками.	Говорить о постепенном изменении и улучшении вида животного/растения — это как говорить о постепенном изменении велосипеда для изобретения самолёта. Невозможно получить что-то сложное, постепенно улучшая простое.
В результате жизни на планете с ограниченными ресурсами, борьба за выживание (например, волков) и естественный отбор (например, оленей) работают как механизмы устранения слабых особей.	Животный мир — это комплекс, который выживает вместе, каждому виду отведена своя роль. А естественный отбор лишь способствует продолжению здорового рода, избавляясь от самых слабых, но олень никогда не превратится в антилопу (или наоборот).

Адаптации(приспособления)

Адаптация (или приспособление) — это комплекс морфологических, физиологических, поведенческих и иных особенностей особи, популяции или вида, обеспечивающий успех в конкуренции с другими особями, популяциями или видами и устойчивость к воздействию факторов окружающей среды. Адаптация — результат действия факторов эволюции.

Относительный характер адаптаций: соответствуя конкретной среде обитания, адаптации теряют свое значение при ее изменении (заяц-беляк при задержке зимы или при оттепели, ранней весной заметен на фоне пашни и деревьев; водные растения при пересыхании водоемов погибают и т.д.).

эволюция

Критика синтетической теории эволюции

См. также: Критика эволюционной теории

Синтетическая теория эволюции не вызывает сомнений у большинства биологов: считается, что процесс эволюции в целом удовлетворительно объясняется этой теорией.

В качестве одного из критикуемых общих положений синтетической теории эволюции можно привести её подход к объяснению вторичного сходства, то есть близких морфологических и функциональных признаков, которые не были унаследованы, а возникли независимо в филогенетически далеких ветвях эволюции организмов.

Согласно неодарвинизму, все признаки живых существ полностью определяются генотипом и характером отбора. Поэтому параллелизм (вторичное сходство родственных существ) объясняется тем, что организмы унаследовали большое количество одинаковых генов от своего недавнего предка, а происхождение конвергентных признаков целиком приписывается действию отбора. Вместе с тем, хорошо известно, что черты сходства, развивающиеся в достаточно удалённых линиях, часто бывают неадаптивны и поэтому не могут быть правдоподобно объяснены ни естественным отбором, ни общим наследованием. Независимое возникновение одинаковых генов и их сочетаний заведомо исключается, поскольку мутации и рекомбинация — случайные процессы.

В ответ на такую критику сторонники синтетической теории могут возразить, что представления С. С. Четверикова и Р. Фишера о полной случайности мутаций в настоящее время значительно пересмотрены. Мутации случайны лишь по отношению к среде обитания, но не к существующей организации генома. Сейчас представляется вполне естественным, что разные участки ДНК обладают различной устойчивостью; соответственно, одни мутации будут возникать чаще, другие — реже. Кроме того, набор нуклеотидов весьма ограничен. Следовательно, существует вероятность независимого (и притом вполне случайного, беспричинного) появления одинаковых мутаций (вплоть до синтеза далекими друг от друга видами одного и аналогичных белков, которые не могли достаться им от общего предка). Эти и другие факторы обуславливают значительную вторичную повторяемость в структуре ДНК и могут объяснять происхождение неадаптивного сходства с позиций неодарвинизма как случайного выбора из ограниченного числа возможностей.

Другой пример — критика синтетической теории эволюции сторонниками мутационной эволюции — связан с концепцией пунктуализма или «прерывистого равновесия». Пунктуализм основан на простом палеонтологическом наблюдении: продолжительность стазиса на несколько порядков превышает длительность перехода из одного фенотипического состояния в другое. Судя по имеющимся данным, это правило в общем справедливо для всей ископаемой истории многоклеточных животных и имеет достаточное количество подтверждений.

Авторы пунктуализма противопоставляют свой взгляд градуализму — представлению Дарвина о постепенной эволюции путём мелких изменений — и считают прерывистое равновесие достаточным поводом для отрицания всей синтетической теории. Столь радикальный подход вызвал дискуссию вокруг концепции прерывистого равновесия, длящуюся уже 30 лет. Большинство авторов сходится на том, что между понятиями «постепенная» и «прерывистая» имеется лишь количественная разница: длительный процесс предстает мгновенным событием, будучи изображен на сжатой временной шкале. Поэтому пунктуализм и градуализм следует рассматривать как дополнительные понятия. Кроме того, сторонники синтетической теории справедливо отмечают, что прерывистое равновесие не создает для них дополнительных трудностей: длительный стазис можно объяснять действием стабилизирующего отбора (под действием стабильных, относительно неизменных условий существования), а быстрое изменение — теорией смещающегося равновесия С. Райта для малых популяций, при резких изменениях условий существования и/или в случае прохождения вида или какой-либо его изолированной части, популяции, через бутылочное горлышко.

Первые теории эволюции

Королевский ботаник

В свободное время Ламарк изучал растения и приобрел в этом столь обширные познания, что в 1781 году его назначили главным ботаником французского короля. Спустя десять лет, после французской революции, Ламарка избрали профессором зоологии Музея естествен­ной истории в Париже. Здесь он выступал с лекциями, устраивал выставки. Заметив различия между окаменелостями и современными видами животных, Ламарк пришел к выводу, что виды и признаки животных и растений не неизменны, а наоборот, меняются от поколения к поколению. Этот вывод ему подсказали не только окаменелости, но и геологические свидетельства изменений ландшафта Земли за долгие миллионы лет.

Ламарк пришел к выводу, что на протяжении жизни особенности животного могут меняться в зависимости от внешних условий. Он доказал, что эти изменения передаются по наследству. Так, шея жира­фа могла удлиниться в течение его жизни из-за того, что ему приходи­лось тянуться за листьями деревьев, и это изменение перешло к его потомству. В наши дни эта теория признана ошибочной, хотя ее элементы использованы в по­явившейся через 50 лет теории эволюции Дарвина и Уоллеса.

Открытия Дарвина

Экспедиция отплыла на корабле «Бигл» и продолжалась 5 лет. За это время исследователи посетили Бразилию, Аргентину, Чили, Перу и Галапагосские острова — десять скалистых островков у побережья Эквадора в Тихом океане, на каждом из которых существует своя фауна. В этой экспедиции Дарвин собрал огромную коллекцию горных пород окаменелостей, составил гербарии и коллекцию чучел животных. Он вел подробный дневник экспедиции и впоследствии воспользовался многими материалами сделанными на Галапагосских островах, при изложении своей теории эволюции.

В октябре 1836 г. «Бигл» возвратился в Англию. Следующие 20 лет Дарвин посвятил обработке со­бранных материалов. В 1858 г. он получил рукопись Альфреда Уоллеса (1823— 1913) с очень близкими ему идеями. И хотя оба натуралис­та выступили соавторами, роль Дарвина в выдвижении новой теории гораздо значительнее. В   1859  г. Дарвин опубликовал книгу «Происхождение видов пу­тем естественного отбора», в которой изложил теорию эволюции. Книга имела огромный успех и наделала много шума, так как противоречила традиционным представлениям о возникновении жизни на Земле. Одной из самых смелых мыслей было утверждение, что эволюция продолжалась многие миллионы лет. Это противоречило учению Библии о том, что мир был создан за 6 дней и с тех пор неизменен. В наши дни большинство ученых используют модернизированный вариант теории Дарвина для объяснения изменений в живых организмах. Некоторые же отвергают его теорию по религиозным мотивам.

Естественный отбор

Дарвин открыл, что организмы борются друг с другом за пищу и среду обитания. Он заметил, что даже в пределах одного вида есть особи с особыми признаками, увеличивающими их шансы на выживание. Потомство таких особей наследует эти признаки, и они постепенно становятся общими. Особи, не имеющие этих признаков, вымирают. Так, через много поколений весь вид приобретает полезные при­знаки. Этот процесс называют естественным отбором. Посмот­рим, к примеру, как приспосабливался к изменениям среды обитания мотылек. Сперва все мотыльки имели серебристую окраску и были незаметными на ветвях деревьев. Но вот деревья потемнели от дыма — и мотыль­ки стали заметнее, их активнее поедали птицы. Выживали же мотыльки, окрашенные темнее. Эта темная окраска перешла к их потомству и впоследствии распространилась на весь вид.

Популяция как элементарная единица эволюции

Отдельная особь не может быть единицей эволюции, так как ее генотип определяется в момент оплодотворения и она смертна. Вклад особи в эволюцию определяется ее наследственной изменчивостью и передачей генов потомкам. Эволюция происходит только в популяции — группе особей, которые доступны друг другу, могут скрещиваться между собой и давать жизнеспособное потомство.

Популяция — это совокупность особей одного вида, длительно существующих на определенной территории и относительно изолированных от других особей того же вида.
■ Популяция является формой существования вида в конкретных условиях среды.
■ Популяция — наименьшая часть вида, представляющая собой элементарную единицу эволюции.

Основные характеристики популяции: численность, плотность, половой и возрастной состав, генетический полиморфизм.

❖ Свойства популяций:
■ в одной популяции особи максимально сходны по признакам (это объясняется большой вероятностью скрещивания особей внутри популяции и одинаковым давлением отбора);
■ в популяциях идет борьба за существование и действует естественный отбор (благодаря этому выживают и оставляют потомство лишь особи с полезными в данных условиях изменениями);
■ популяции одного вида генетически разнородны (из-за непрерывно возникающей наследственной изменчивости);
■ популяции насыщены мутациями и имеют широкие возможности для совершенствования существующих и выработки новых приспособлений при изменении среды;
■ популяции отличаются друг от друга частотой проявления тех или иных признаков (так как в разных условиях естественному отбору подвергаются разные признаки);
■ в зонах ареала, где граничат разные популяции одного вида, происходит обмен генами между ними (это обеспечивает генетическое единство вида и способствует его большей изменчивости и лучшей приспособляемости к условиям обитания);
■ разные популяции одного вида находятся в относительной генетической изоляции друг от друга;
■ вследствие этого каждая популяция эволюционирует независимо от других популяций того же вида;
■ популяция представляет собой непрерывный поток поколений и потенциально бессмертна.

Генофонд — совокупность генотипов всех особей популяции, вида.

❖ Закон Харди — Вайнберга (1908 г.): в больших популяциях при свободном скрещивании особей и при отсутствии мутаций, отбора и смешения с другими популяциями устанавливается равновесие, характеризуемое постоянными во времени частотами встречаемости генов, гомо- и гетерозигот, причем

p2 + 2_pq + q2 = l; р + q = 1,

где р — частота встречаемости доминантного гена, р2 — частота встречаемости доминантных гомозигот, q — частота встречаемости рецессивного гена, q2 — частота встречаемости рецессивных гомозигот, 2_pq — частота встречаемости гетерозигот.

■ Такое генотипическое равновесие возможно только в популяциях с большой численностью особей и обусловлено свободным скрещиванием между ними.

Элементарное эволюционное явление — длительное и направленное изменение генофонда популяции.

■ В условиях стойкого изменения среды в определенном направлении естественный отбор из поколения в поколение будет сохранять приспособленные фенотипы, а значит, направленно перестраивать генотипы, тем самым приводя к изменению генофонда популяции.

Божественная теория эволюции

Божественная эволюция — идея, что Бог создал или направил эволюционные процессы. Этот взгляд делает Бога неуклюжим, некомпетентным Создателем и автором смерти и страдания, поскольку ставит их перед грехом человечества. Это ставит под сомнение истину Божьего Слова и его характер как всемогущего, любящего Бога. Суть божественной эволюции заключается в том, что «Бог создал все это, и он все еще следит за своим творением». Независимо от каких-либо благих намерений, божественные эволюционисты искажают Писание и ослабляют структуру библейской доктрины.

В божественной эволюции Библия рассматривается как сборник документов, который частично содержит Слово Божье. Таким образом, Библия не содержит никаких авторитетных, обязывающих истин, но должна быть заново интерпретирована и исправлена для каждой эпохи и в любой ситуации. Христиане, которые принимают эволюцию, непоследовательны, потому что они принимают основу гуманистических мировоззрений. Они говорят Богу, что они верят Ему, когда Он рассказал нам о рождении Девы, Распятии и Воскресении Христа. Но они не доверяют Ему, когда Он рассказывает нам о том, как Он создал мир.

Научная несостоятельность эволюционизма

а. Эволюционизм основан на ложном переносе бесспорных микроэволюционных процессов на фантастические макроэволюционные.  Это род софизма.
То, что эволюционная теория научно объясняет внутривидовые биологические процессы, не делает истинными теории абиогенеза (теорию возникновения живого из неживого) и антропогенеза (теорию происхождения человека от животных).

б. Сотни миллионов и миллиарды лет жизни биологических объектов на нашей планете, которые принципиальны для теории эволюции, — это теория. Используемые эволюционистами принципы актуализма (униформизма) — аксиомы, положения, принимаемые без доказательств. Они голословно утверждают, что геологические процессы, которые мы можем наблюдать в настоящее время, являются такими же, какими они были в отдалённые по времени геологические эпохи. 

в. Способность наименее противоречиво объяснить нынешнее состояние животного мира вовсе не означает истинность такого описания. Предположим, что некая система функционирует определённым образом. Не зная целей и задач этой системы, исключая из системы Творца, не имея возможность наблюдать за ней (имея лишь фрагменты её жизнедеятельности), какие закономерности её развития возможно вывести? Лишь те, которые в большей степени будут соответствовать мировоззрению исследователя.

Экспериментальная эволюционная биология

Тля из подсемейства Aphidinae — объект опытов Шапошникова по искусственной эволюции

Опыты Шапошникова

Основная статья: Опыты Георгия Шапошникова по искусственной эволюции

В конце 1950-х — начале 1960-х годов советским биологом Георгием Шапошниковым была проведена серия экспериментов, в процессе которых проводилась смена кормовых растений у различных видов тлей. Во время опытов впервые наблюдалась репродуктивная изоляция использованных в эксперименте особей от исходной популяции, что свидетельствует об образовании нового вида.

Эксперимент по эволюции E. coli

Основная статья: Долговременный эксперимент по эволюции E. coli

Уникальный эксперимент по эволюции бактерии E. coli в искусственных условиях, проведённый группой под руководством Ричарда Ленски в университете штата Мичиган. В процессе эксперимента прослежены генетические изменения, происходившие в 12 популяциях E. coli на протяжении 60 000 поколений. Эксперимент начался 24 февраля 1988 года и продолжается более 25 лет

Основные этапы эволюции человека

При всем многообразии различных теорий, научный мир придерживается дарвинистской теории, которая имеет немало научно обоснованных доказательств.

Согласно этой теории человечество пережило пять основных этапов своего развития:

Австралопитек (“южная обезьяна”). Это переходное звено от приматов к человеку. Тело австралопитека было покрыто густой растительностью, и внешне он больше напоминал примата, нежели человека, однако уже передвигался на двух ногах, использовал орудия труда, а его мозг по объему превосходил обезьяний.

Рис. 2. Австралопитек.

• Человек умелый (homo habilis). Первый полноценный представитель человеческой расы. Он обладал большей подвижностью тела и зачатками речи, его мозг на одну треть был больше мозга австралопитека, однако его внешний облик по-прежнему был далек от человеческого.
• Человек прямоходящий (homo erectus). Отличался хорошо развитым мозгом, что позволяло ему изготавливать сложные орудия и вести коллективную охоту, умело использовать огонь, быстро реагировать на меняющиеся условия среды.

Местом, где археологами были найдены останки первобытных людей, оказалась Восточная Африка, пещера Олдувай. Именно там произошло зарождение человеческой расы, которая постепенно освоила всю планету. По этой причине Африку часто называют “колыбелью цивилизации”.

• Неандерталец. Мозг был развит так же хорошо, как и у современного человека. Для него характерны социальные связи, достаточно хорошо развитая культура, искусство, ритуалы.
• Человек разумный или кроманьонец. Его внешность практически не отличалась от внешнего облика современного человека. Накопленный жизненный опыт и усовершенствованные орудия труда помогли в развитии хозяйственной деятельности – земледелии и одомашнивании диких животных. Пещерная живопись, скульптура, гравировки, ювелирные украшения – лишь часть достижений кроманьонца.

Рис. 3. Кроманьонец.

Что мы узнали?

При изучении темы «Этапы эволюции человека» мы узнали, что существует несколько основных теорий появления и формирования человечества. Мы познакомились с основными этапами эволюции человека, которые были выдвинуты английским ученым Чарльзом Дарвином, узнали, какими особенностями и навыками обладал древний человек на каждом этапе своего развития.

Роль эволюционной теории в формировании современной естественнонаучной картины мира

Трудно переоценить значение дарвинизма в развитии всех отраслей естествознания, особенно общей биологии и частных дисциплин, антропологии, палеонтологии. Впервые, во времена Дарвина, получили материалистическое объяснение причины и механизмы исторического развития жизни на Земле (рис. 4).

Рис. 4 Основные направления эволюции органического мира на Земле

Теория естественного отбора дала подлинно научное обоснование биологической эволюции. Дарвин при ее создании опирался на материалы, собранные в экспедициях, полевых условиях. Это не были умозрительные заключения, которые излагали в своих трудах его предшественники и некоторые современники. 

Эволюционная теория Дарвина с момента своего появления вызвала массу дискуссий. В спорах рождалась истина. Обогатилось содержание общей биологии, ботаники, зоологии. Был дан толчок развитию генетики, селекции, антропологии, палеогеографии.

Синтетическая теория эволюции — не окончательный этап развития учения о происхождении видов. Это отправная точка для дальнейшего совершенствования в XXI веке.

_{Источники изображений: Рис. 4 — Чернов И. Эволюционное древо. — Дрофа: 2002 г}

История

См. также: История эволюционного учения

Эволюционная биология как академическая дисциплина стала общепризнанной в результате синтеза дарвиновской теории и генетики в 1930-х и 1940-х годах. Основу новой теории заложили работы Четверикова, Фишера, Райта и Холдейна, в которых рассматривалось воздействие естественного отбора на частоту аллелей в популяциях. Характер этих работ был скорее теоретическим, чем экспериментальнообоснованным. Ситуацию исправила монография Феодосия Добжанского «Генетика и происхождение видов». В основу проблемы автор положил экспериментальную популяционную генетику. Теоретическая работа предшествующих авторов сопоставлялась с данными по изменчивости и отбору, полученными в ходе различных экспериментов. Добжанский полагал, что макроэволюционные процессы могут быть объяснены в терминах микроэволюции, которые протекают достаточно быстро, чтобы человек мог наблюдать их в экспериментах или в природе.

Генетические идеи проникли в систематику, палеонтологию, эмбриологию, биогеографию. Из названия книги Джулиана Хаксли «Evolution: The Modern synthesis» в научную литературу проник термин «современный синтез», обозначивший новый подход к эволюционным процессам. Выражение «синтетическая теория эволюции» в точном приложении к данной теории впервые было использовано Джорджем Симпсоном в 1949 году. Эта теория стала основой для развития эволюционной биологии во второй половине XX века. Подавляющее число новых идей в этой области рождалось из дискуссий вокруг синтетической теории, причём как из её защиты, так и из критики.

Предпосылки к возникновению теории

Проблемы в оригинальной дарвиновской теории, приведшие к утере её популярности

Вскоре после возникновения теория естественного отбора подвергалась конструктивной критике со стороны её принципиальных противников, а некоторые её элементы — и со стороны её сторонников. Большинство контраргументов против дарвинизма за первую четверть века её существования русским философом и публицистом Н. Я. Данилевским. Нобелевский лауреат 1908 г

И. И. Мечников, соглашаясь с Дарвином по вопросу ведущей роли естественного отбора, не разделял дарвиновскую оценку важности перенаселения для эволюции. Сам основатель теории наибольшее значение придавал контраргументу английского инженера Ф. Дженкина, который с лёгкой руки Дарвина получил название «кошмар Дженкина».

В итоге в конце XIX — начале XX веков большинство биологов принимало концепцию эволюции, но мало кто считал, что естественный отбор является главной её движущей силой. Господствовать стали неоламаркизм, теория ортогенеза и комбинация менделевской генетики с мутационной теорией Коржинского — Де Фриза. Эту ситуацию английский биолог Джулиан Хаксли окрестил «затмением дарвинизмаru_en».

См. также:

Противоречия между генетикой и дарвинизмом

Несмотря на то, что открытая Менделем дискретность наследственности устранила существенные затруднения, связанные с «кошмаром Дженкина», многие генетики отвергали дарвиновскую теорию эволюции.