ОГЛАВЛЕНИЕ 
 

ВВЕДЕНИЕ

     Эволюция – это  историческое изменение формы организации  и поведения живых существ  в ряду поколений. Эволюционная теория дает объяснение той совокупности признаков, которые характеризуют все живое на Земле. Живые существа отличает поразительная сложность их организации, изумительная координация отдельных частей в организме, согласованность биохимических и физиологических реакций, удивительная целесообразность их строения и поведения, адаптивность их жизненной стратегии и тактики и фантастическое разнообразие форм от бактерии до человека.

     Вопрос  о том, как именно все возникло, волновал человечество с древнейших времен. Религии давали один и тот  же ответ: все виды животных и растений были сотворены Богом, сложность их организации и тонкая организация частей организма есть убедительное доказательство мудрости Творца. В настоящее время большинство ученых убеждены, что все многообразие жизненных форм, населяющих нашу планету, возникло в результате длительного процесса эволюции, основным механизмом которого был естественный отбор случайных наследственных изменений.

     Основы  современной теории эволюции были заложены великим английским натуралистом Чарльзом Дарвином. Буквально слово экология означает "наука о жилище и местообитании". Это слово ввел в научный обиход в 1866 г. Геккель, выдающийся немецкий естествоиспытатель, дарвинист. Он считал предметом исследования экологии связь живых существ со средой обитания. Экология развивала идеи Дарвина о многообразных взаимосвязях растений и животных со средой. Разумеется, говоря об эволюции, необходимо помнить, что и до появления живого происходила эволюция нашей планеты, эволюция вселенной. В данном реферате, современные представления об изменении вселенной, возникновении Земли, ее эволюции рассматриваться не будут. Я хочу сосредоточиться именно на теории эволюции жизни на Земле.

1. Додарвинистские представления об эволюции

     Представления древности

     В трудах древних материалистов Месопотамии, Индии, Египта, Китая, Греции прослеживаются представления об эволюции - развития живой природы. Уже в начале 1 тысячелетия до н. э. появились философские школы в Индии, культивировавшие идеи развития материального мира из "праматерии". В еще более древних источниках утверждается, что человек произошел от обезьян, что предки современных людей, якобы, перешли к коллективному добыванию пищи, что дало им возможность делать запасы. Современный человек, по этим представлениям, появился немного менее 1 млн. лет назад. Разумеется, это были лишь гениальные догадки, основанные на знании анатомии человека и животных, замеченном сходстве.

     За 2 тыс. лет д. н. э. в Китае уже  проводилась селекция крупного рогатого скота, лошадей и декоративных растений. В конце 1 тысячелетия д. н. э. там существовала классификация растений. В то же время в Китае существовали различные учения о возможности преобразования одних живых существ, в процессе эволюции, в другие. Данные знания получили последующее развитие философами стран Средиземноморья. Аристотель вывел стройную систему взглядов о развитии живой природы, основав на анализе общего строения высших животных, гомологии и корреляции органов. Фундаментальные произведения Аристотеля "О частях животных", "История животных", "О возникновении животных" оказали большое влияние на последующее развитие биологии.

     Упадок  знаний в Средневековье

     Двухтысячелетнее  развитие знаний в Древнем мире (Китае, Индии, Египте, Греции) предшествовало средневековью в Европе, наступившему на много веков. Людей сжигали на кострах не только за высказывание идеи развития природы, но и за чтение книг древних естествоиспытателей и философов. Получалось, что наука превращалась в своеобразный придаток религии из-за насильного внедрения в первую веры.

     Церковь утвердила точку зрения о сотворении мира господом-богом за 4004 года до н. э. Изучение природы было фактически запрещено; сотни талантливых ученых, тысячи и тысячи древних книг были уничтожены в то время. Только в Испании  на кострах инквизиции было сожжено около 35 тыс. человек и более 300 тыс. подвергнуты пыткам. Разумеется, не смотря ни на что, и в эти годы шло накопление естественнонаучных знаний (в монастырях и университетах).

     Распространение идей эволюционизма в эпохи Возрождения  и Просвещения

     В эпоху Возрождения вновь получают распространение сочинения античных натуралистов, их книги попадают в  европейские страны из Северной Африки и Испании в переводах с  арабского. Как результат развития торговли и мореплавания быстро растут знания о многообразии органического мира, происходит инвентаризация флоры и фауны. В XVI в. появляются первые многотомные описания животного и растительного мира, блестящих успехов достигает анатомия.

     Идеи  эволюции начинают все отчетливее прослеживаться в трудах натуралистов и философов. Еще Г. Лейбниц (1646-1716) провозгласил принцип градации живых существ и предсказал существование переходных форм между растениями и животными. Принцип градации в дальнейшем был развит в представлении о "лестнице существ", которая для одних стала выражением идеальной непрерывности в строении, а для других - доказательством превращения, эволюции живой природы. В 1749 г. начинает выходить многотомная "Естественная история" Ж. Бюффона, в которой он обосновывает гипотезу о прошлом Земли, которая, по его мнению, охватывает 80-90 тыс. лет, но лишь в последние периоды на Земле появляются из неорганических веществ живые организмы: сначала растения, потом животные и человек. Ж. Бюффон видел доказательство единства происхождения в плане строения животных и объяснял сходство близких форм их происхождением от общих предков.

2. Теории основоположников идей об эволюции жизни

     Карл  Линней

     Чтобы систематизировать огромное количество описаний животных и растений, требовалась  какая-то единица систематики. Такой единицей, общей для всего живого, Линней взял вид. Видом Линней назвал группу особей сходных между собой, как дети одних родителей и их дети. Вид состоит из множества похожих особей, дающих плодовитое потомство. Весь органический мир состоит из различных видов растений и животных.

     Давать  названия видам Линней стал на латыни, которая была в то время международным  языком науки. Тем самым Линней разрешил сложную проблему: ведь когда названия давались на разных языках, под многими  наименованиями мог описываться один и тот же вид.

     Очень важной заслугой Линнея стало введение в практику двойных названий видов (бинарной номенклатуры). Каждый вид  он предложил называть двумя словами. Первое - название рода, куда входят близкие  виды. Например, лев, тигр, кошка домашняя относятся к роду Felis (Кошка). Второе слово - название собственно вида (соответственно Felis leo, Felis tigris, Felis domestica).

     Человека (которого он окрестил "человеком  разумным", Homo sapiens) Линней довольно смело для своего времени поместил в класс млекопитающих и отряд приматов вместе с обезьянами. Он сделал это за 120 лет до Ч. Дарвина. Он не считал, что человек произошёл от других приматов, но видел большое сходство в их строении.

     Система растений и животных Линнея была во многом искусственна, она не отражала ход исторического развития мира. Линней осознавал этот недостаток своей системы и считал, что будущие натуралисты должны создать естественную систему растений и животных, которая должна учитывать все особенности организмов, а не один-два признака. Наука того времени не располагала необходимыми для этого знаниями.

     Линней  считал, что виды растений и животных не изменяются; они сохранили свои особенности "с момента сотворения". По Линнею, каждый современный вид является потомством первоначально созданной богом родительской пары. Каждый вид размножается, но сохраняет, по его мнению, в неизменном виде все особенности этой прародительской пары.

     Как хороший наблюдатель, Линней не мог  не видеть противоречия между представлениями  о полной неизменности растений и животных с тем, что наблюдается в природе. Он допускал образование внутри вида разновидностей благодаря влиянию на организмы перемены климата и других внешних условий.

     Жан Батист Ламарк

     Жан Батист Ламарк, французский исследователь  стал первым биологом, попытавшимся создать стройную и целостную теорию эволюции живого мира. Не оценённая современниками, полвека спустя его теория стала предметом горячих дискуссий, которые не прекратились и в наше время.

     Самым важным трудом Ламарка стала книга "Философия зоологии", вышедшая в 1809 г. В ней он изложил свою теорию эволюции живого мира. Основой воззрений Ламарка стало положение о том, что материя и законы ее развития были созданы творцом. Ламарк проанализировал сходства и различия между живой и неживой материей и перечислил их. Важнейшим из таких отличий является способность реагировать на внешние раздражители. По его мнению, причина жизни лежит не в самом живом теле, а во вне его.

     Ламарк  ввел понятие градации - внутреннем " стремлении к совершенствованию ", присущем всему живому; действием этого фактора эволюции определяется развитие живой природы, постепенное, но неуклонное повышение организации живых существ - от простейших до самых совершенных. Результат градации - одновременное существование в природе организмов разной степени сложности, как бы образующих иерархическую лестницу существ. Считая градацию отображением основной тенденции развития природы, Ламарк пытался дать этому процессу материалистическую трактовку: в ряде случаев он связывал усложнение организации с действием флюидов, проникающих в организм из внешней среды.

     Другой  фактор эволюции - постоянное влияние  внешней среды, приводящее к нарушению  правильной градации и обуславливающее  формирование всего многообразия приспособлений организмов к окружающим условиям. Изменение среды - основная причина видообразования; пока среда неизменна, виды сохраняют постоянство; если в ней произошел сдвиг, виды изменяются.

     Жизнь, по мнению Ламарка, может самопроизвольно  зарождаться на Земле и продолжает зарождаться в настоящее время. В 17 веке существовали представления, что для самозарождения мышей необходима темнота и зерно, а для самозарождения червей гнилое мясо. Ламарк предполагает, что одноклеточные организмы способны самозарождаться, а все животные и растения, имеющие более высокую организацию, появились в результате долговременного развития живых организмов.

     Ламарк  вводит два закона развития живой  природы: "Закон упражнения и неупражнения органов" и "Закон наследования приобретенных признаков".

     Первый закон можно назвать законом изменчивости, в нем Ламарк акцентирует внимание на том, что степень развития того или иного органа зависит от его функции, интенсивности упражнения, что в большей мере способны изменяться молодые животные, которые еще развиваются. Ученый выступает против метафизического объяснения формы животных как неизменной, созданной для определенной среды. Вместе с тем Ламарк переоценивает значение функции и считает, что упражнение или неупражнение органа является важным фактором в изменении видов.

     Второй  закон можно назвать законом  наследственности; следует обратить внимание на то, что наследование индивидуальных изменений Ламарк связывает с  длительностью влияния условий, которые обусловливают эти изменения, и вследствие размножения усилением их в ряде поколений. Необходимо подчеркнуть и то обстоятельство, что Ламарк одним из первых анализирует наследственность как важный фактор эволюции. Вместе с тем следует заметить, что положение Ламарка о наследовании всех приобретенных при жизни признаков было ошибочным: дальнейшие исследования показали, что в эволюции решающее значение имеют только наследственные изменения.

     Положения этих двух законов Ламарк распространяет и на проблему происхождения пород  домашних животных и сортов культурных растений, а также использует их при объяснении животного происхождения человека. Происхождение человека.

     Теория  эволюции Чарльза  Дарвина

     В конце 1831 г. началось пятилетнее кругосветное путешествие на корабле "Бигл". Это путешествие было важным событием в жизни. Дарвина. Он собрал огромный и очень ценный научный материал, который сыграл исключительную роль в развитии эволюционной идеи.

     Дарвину принадлежит ряд интересных палеонтологических находок. Проанализировав многочисленные факты, Дарвин пришел к выводу, что вымершие и нынешние животные имеют общее происхождение, но последние существенно изменились. Причиной этого могли быть изменения, которые происходили со временем на земной поверхности. Они же могли быть и причиной вымирания видов, останки которых находят в земных пластах.

     После возвращения из путешествия Дарвин подробно обрабатывает и публикует  собранные геологические, зоологические  и другие материалы и работает над разработкой идеи исторического  развития органического мира, которая  зародилась еще во время путешествия. Свыше 20 лет настойчиво развивает и обосновывает он эту идею, продолжает собирать и обобщать факты, особенно из практики растениеводства и животноводства.

     После опубликования "Происхождения видов" Дарвин продолжает активно работать над обоснованием проблемы эволюции, всесторонне анализирует закономерности изменчивости, наследственности, искусственного отбора. Идею исторического развития растений и животных Дарвин распространяет и на проблему происхождения человека. В 1871 г. выходит его книга "Происхождение человека и половой отбор", в которой подробно анализируются многочисленные доказательства животного происхождения человека. "Происхождение видов" и следующие две книги составляют единую научную трилогию, в них приведены неопровержимые доказательства исторического развития органического мира, установлены движущие силы эволюции, определены пути эволюционных превращений, наконец, показано, как и с каких позиций следует изучать сложные явления и процессы природы. Дарвин опубликовал 12 томов своих трудов.

     Изменчивость  и наследственность

     В условиях господства представлении  о постоянстве, неизменности видов  Дарвину важно было показать, за счет чего образуется их многообразие. Поэтому в первую очередь он подробно обосновывает положение об изменчивости живых существ. Первый раздел книги "Происхождение видов" посвящен анализу именно этой проблемы. Дарвин обращает внимание на большое разнообразие сортов растений и пород животных, предками которых является один вид или ограниченное количество диких видов.

     Под определенной (групповой) изменчивостью  Дарвин понимал сходное изменение  всех особей потомства в одном  направлении вследствие влияния  определенных условий (изменение роста  при изменении количества и качества пищи, толщины кожи и густоты шерстного  покрова от изменения климата и пр.); под неопределенной (индивидуальной) изменчивостью - появление разнообразных незначительных отличий у особей одного и того же сорта, породы, вида, которыми, существуя в сходных условиях, одна особь отличается от других (потомки одной пары животных не бывают совершенно подобными, хотя и развиваются в сходных условиях). Такая изменчивость является следствием неопределенного влияния условий существования на каждый отдельный индивид. Значительное разнообразие особей вследствие индивидуальной изменчивости является важным материалом для эволюционного процесса. Отмечая, что индивидуальная изменчивость, как правило, приводит к незначительным изменениям, Дарвин не исключает возможности появления и резких отклонений.

     Дарвин  понимал организм как целостную систему, отдельные части которой тесно связаны между собой. Поэтому изменение структуры или функции одной части нередко обусловливает также изменение другой или других. Компенсационная изменчивость состоит в том, что развитие одних органов или функций часто является причиной угнетения других, то есть наблюдается обратная корреляция, например, между молочностью и мясистостью скота.

     Вторым  важным фактором эволюции является наследственность, т.е. способность всех организмов передавать особенности строения, функции, развития своему потомству. Эта особенность была хорошо известна. На способность организмов воспроизводить себе подобных всегда обращали внимание практики, селекционеры и за хороших животных платили большие суммы. Дарвин подробно проанализировал значение наследственности в эволюционном процессе. Он обратил внимание на случаи одномастности гибридов первого поколения и расщепления признаков во втором поколении, ему была известна наследственность, связанная с полом, гибридные атавизмы и ряд других явлений наследственности.

     Искусственный отбор

     Под искусственным отбором понимают осуществляемую человеком систему  мероприятий по усовершенствованию существующих и созданию новых пород  животных и сортов растений с полезными  в хозяйственном отношении наследственными признаками.

     Творческая  функция искусственного отбора базируется на совокупном взаимодействии в ряде поколений изменчивости, наследственности, подбора, направленного выращивания, преимущественного размножения  особей с полезными признаками и выбраковки нежелательных индивидов. Благодаря этому из поколения в поколение усиливается развитие полезных признаков, а вследствие коррелятивной изменчивости происходит перестройка всего организма. Искусственный отбор приводит к дивергенции - расхождению признаков у пород и сортов, образованию большого их разнообразия.

     При анализе искусственного отбора и  процесса формообразования Дарвин подчеркивает, что важным условием успеха является преимущественное размножение одних  особей или групп особей, что приводит к увеличению числа таких индивидов, усиленное развитие их признаков в последующих поколениях и устранение от размножения других особей или групп особей.

     Дарвин  выделил две формы искусственного отбора - методический и бессознательный. Методический отбор - целеустремленное выведение породы или сорта. Селекционер ставит цель, определяет направление работы, фиксирует внимание на тех желательных чертах, которые должны быть характерными для породы, сорта. Он использует естественную изменчивость организмов, проводит подбор пар для спаривания, обеспечивает максимальное развитие и закрепление желаемых признаков в каждом последующем поколении, постепенно приближается к цели и достигает ее.

     Самой давней формой искусственного отбора был бессознательный отбор. При  бессознательном отборе человек не ставит цель создать новую породу, сорт, а лишь оставляет на племя и преимущественно размножает лучшие особи. Благодаря такому дифференцированному подходу в ряде поколений постепенно усиливаются определенные признаки размножаемых особей, что, в конце концов, хотя и медленно, приводит к образованию новых пород, сортов. Следовательно, в этом случае человек не стремится вывести новую породу, сорт, но, используя естественную изменчивость и наследственность, посредством размножения одних особей и выбраковки других медленно изменяет организмы.

     Дарвин  подчеркивает особую важность бессознательного отбора с теоретической точки  зрения, потому что эта форма отбора проливает свет и на процесс видообразования. Его можно рассматривать как  мостик между искусственным и естественным отбором.

     Борьба  за существование

     Дарвин  обратил внимание на чрезвычайно  сложные взаимоотношения между  организмом и окружающей средой, на разные формы зависимости растений и животных от условий жизни, на их приспособление к неблагоприятным условиям. Такие сложные и разнообразные, многогранные формы зависимости организмов от условий окружающей среды и от других живых существ он назвал борьбой за существование, или борьбой за жизнь. Дарвин сознавал, что этот термин неудачен, и предупреждал, что использует его в широком метафорическом понимании, а не буквально.

     Отношения организмов и видов с физическими  условиями жизни, абиотической средой возникают в зависимости от климатических  и почвенных условий, температуры, влажности, освещенности и других факторов, которые влияют на жизнедеятельность организмов. В процессе эволюции у видов животных и растений вырабатывается ряд приспособлений к неблагоприятным условиям. Но относительность этих приспособлений, а также постепенные изменения окружающей среды требуют постоянного усовершенствования адаптации к абиотическим условиям жизни. С другой стороны, живые существа также влияют на неживую природу, изменяя ее.

     Межвидовые  взаимоотношения чрезвычайно разнообразны и довольно сложны. Важное значение имеют отношения, которые формируются на базе пищевых (трофических) связей, а также отношения, которые возникают между разными видами в борьбе за места обитания. Крайним выражением межвидовых взаимоотношений является межвидовая борьба, когда одна форма вытесняет другую или ограничивает ее численность на определенной территории.

     Естественный  отбор

     С борьбой за существование, жизненным  состязанием и зависимостью организмов от среды, условий существования  связан и естественный отбор. Учение о естественном отборе как движущем и направляющем факторе исторического развития органического мира является центральной частью теории эволюции Дарвина.

     Дарвин  дает такое определение естественного  отбора: "Сохранение полезных индивидуальных различий или изменений уничтожение вредных я назвал естественным отбором, или переживанием наиболее приспособленных". Он предупреждает, что отбор видов следует понимать как метафору, как факт выживания, а не как сознательный выбор.

     Итак, под естественным отбором понимают осуществляемый в природе процесс сохранения и преимущественного размножения в ряде поколений организмов и групп организмов, имеющих полезные для их жизни и развития адаптивные признаки, которые возникли вследствие разнонаправленной индивидуальной изменчивости. Противоположный процесс - вымирание неприспособленных - называют элиминацией.

     Вследствие  жизненного состязания в природе  происходит постоянная избирательная  элиминация одних особей и преимущественное выживание и размножение индивидов  и групп особей, которые, изменяясь, приобрели полезные особенности. Вследствие скрещивания происходит сочетание признаков одной формы с признаками другой. Так из поколения в поколение накапливаются незначительные полезные наследственные изменения и их комбинации, которые со временем становятся характерными признаками популяции, разновидности, вида. Отбор постоянно воздействует на весь организм, на все его внешние и внутренние органы, на их структуру и функцию. Этот довольно тонкий и точный механизм постепенно накапливает новое, перестраивает, приспосабливает, шлифует организмы. 

3. Зарождение и развитие эволюционной идеи

     Первые  проблески эволюционной мысли зарождаются  в недрах диалектической натурфилософии античного времени, рассматривавшей  мир в бесконечном движении, постоянном самообновлении на основе всеобщей связи  и взаимодействия явлений и борьбы противоположностей.

     Выразителем стихийного диалектического взгляда  на природу был Гераклид, эфесский мыслитель (около 530-470 гг. до н. э.) его  высказывания о том, что в природе  все течет все изменяется в  результате взаимопревращений первоэлементов космоса — огня, воды, воздуха, земли, содержали в зародыше идею всеобщего, не имеющего начала и конца развития материи.

     Взгляды крупнейших представителей ионийской  школы философов: 1) Фалес из Милета считал, что все возникло из первичного материала — воды в ходе естественного развития. 2) Анаксимандр исходил из того, что жизнь возникла из воды и земли под действием тепла. 3) Согласно Анаксимену основным элементом является воздух, способный разрежаться и уплотняться, и этим процессом Анаксимен объяснял причину различий веществ. Он утверждал, что человек и животное произошли из земной слизи.

     Представителями механистического материализма были философы более позднего периода (460-370 гг. до н. э.). По Демокриту мир состоял  из бесчисленного множества неделимых атомов, расположенных в бесконечном пространстве. Атомы находятся в постоянном процессе случайного соединения и разъединения. Атомы находятся в случайном движении и различны по величине, массе и форме, то тела, появившиеся вследствие скопления атомов, могут быть также различными. Более легкие из них поднялись вверх и образовали огонь и небо, более тяжелые, опустившись, образовали воду и землю, в которых и зародились различные живые существа: рыбы, наземные животные, птицы.

     Механизм  происхождения живых существ первым пытался истолковать древнегреческий философ Эмпедокл (490-430 гг. до н. э.). Развивая мысль Гераклида о первичных элементах, он утверждал, что их смешение создает множество комбинаций, одни из которых — наименее удачные — разрушаются, а другие — гармонирующие сочетания — сохраняются. Комбинации этих элементов и создают органы животных. Соединение органов друг с другом порождает целостные организмы. Примечательной была мысль, что сохранились в природе только жизнеспособные варианты из множества неудачных комбинаций.

     Зарождение  биологии как науки связано с  деятельностью великого мыслителя  из Греции Аристотеля (387-322 гг. до н. э.). В своих капитальных трудах он изложил принципы классификации  животных, провел сравнение различных  животных по их строению, заложил основы античной эмбриологии. В работе "О частях животных" приводится мысль о взаимосвязи (корреляции) органов, о том, что изменение одного органа влечет за собой изменение другого, связанного с ним функциональными отношениями.

     В труде "Возникновение животных" Аристотель разработал сравнительно анатомический метод и применил его в эмбриологических исследованиях. Он обратил внимание на то, что у разных организмов эмбриогенез (развитие эмбриона) проходит через последовательный ряд: в начале закладываются наиболее общие признаки, затем видовые и, наконец, индивидуальные. Обнаружив большое сходство начальных стадий в эмбриогенезе представителей разных групп животных, Аристотель пришел к мысли о возможности единства их происхождения. Этим выводом Аристотель предвосхитил идеи зародышевого сходства и эпигенеза (эмбриональных новообразований), выдвинутые и экспериментально обоснованные в середине XVIII в.