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 первоначального 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.
эволюция организм дарвин ламарк
Жан Батист Ламарк по праву считается основоположником эволюционной теории, которую он высказал в своей книге «Философия зоологии», опубликованной в начале XIX века.
В основе теории Ламарка лежит представление о 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 Лестница существ , распространённая среди натуралистов и философов 18 в. идея иерархического расположения тел природы, начиная от самых простых неорганических тел (минералы) и кончая наиболее сложными живыми существами. Идею об усложнении форм природы высказал Аристотель в 4 в. до н. э. Во 2-й половине 18 в. лестницу существ построил Ш. Бонне, поместив выше человека ангелов, архангелов и т. д. Теологические построения Бонне резко критиковали французские материалисты (Д. Дидро, Ж. Робине и др.), а также рус. философ-материалист А. Н. Радищев. Впервые историческое объяснение существования живых тел различной степени сложности дал Ж. Б. Ламарк; лестницу существ он рассматривал как результат эволюции организмов (см. Ламаркизм). Окончательно утвердил идею развития органического мира от простого к сложному Ч. Дарвин.. Градация легко прослеживается при сравнении представителей крупных систематических категорий организмов (например, классов) и на органах, имеющих первостепенное значение.
Главным фактором изменчивости видов он считал влияние внешней среды, которое нарушает правильность градации: «Нарастающее усложнение организации подвергается то здесь, то там на протяжении общего ряда животных отклонениям, вызываемым влиянием условий места обитания и усвоенных привычек". Градация, так сказать, "в чистом виде" проявляется при неизменности, стабильности внешней среды; всякое изменение условий существования понуждает организмы приспосабливаться к новой обстановке, чтобы не погибнуть. Этим нарушается равномерное и неуклонное изменение организмов на пути прогресса, и различные эволюционные линии уклоняются в сторону, задерживаются на примитивных уровнях организации. Так Ламарк объяснял одновременное существование на Земле высокоорганизованных и простых групп, а также разнообразие форм животных и растений.
Ламарк на высшем уровне по сравнению с предшественниками разработал проблему неограниченной изменчивости (трансформизма) живых форм под влиянием условий существования: питания, климата, особенностей почвы, влаги, температуры и пр. Свою мысль он подкреплял такими примерами, как изменение формы листьев у растений, которые живут в водной и воздушной среде (стрелолист, лютик), у растений влажных и сухих, низменных и горных местностей.
Исходя из уровня организации живых существ Ламарк выделял две формы изменчивости:
Прямую, непосредственную изменчивость растений и низших животных под влиянием условий внешней среды;
Косвенную изменчивость высших животных, которые имеют развитую нервную систему, с участием которой воспринимается воздействие условий существования, вырабатываются привычки, средства самосохранения, защиты.
Свои мысли по поводу рассмотренных вопросов Ламарк оформляет в виде двух законов:
Первый закон. “У всякого животного, не достигшего предела своего развития, более частое и более длительное употребление какого-нибудь органа укрепляет мало-помалу этот орган, развивает и увеличивает его и придает ему силу, соразмерную длительности употребления, между тем как постоянное неупотребление того или иного органа постепенно ослабляет его, приводит к упадку, непрерывно уменьшает его способности и, наконец, вызывает его исчезновение”.
Этот 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.
Положения этих двух законов Ламарк распространяет и на проблему происхождения пород домашних животных и сортов культурных растений. Не имея достаточного фактического материала, при низком еще уровне изученности этого вопроса Ламарк не сумел дойти до правильного понимания явлений изменчивости.
Теория Дарвина противоположна теории Ламарка не только по своим последовательно материалистическим выводам, но и по всему своему строю. Она представляет собой замечательный образец научного исследования, основываясь на огромном количестве достоверных научных фактов, анализ которых ведет Дарвина к стройной системе соразмерных выводов.
Дарвин собрал многочисленные доказательства изменяемости видов животных и растений. Ко времени Дарвина практикой селекционеров были созданы многочисленные породы различных домашних животных и сорта сельскохозяйственных растений. Поскольку работа селекционеров, ведущая к изменению породных и сортовых качеств организмов, была сознательной и целенаправленной и было очевидно, что, по крайней мере, многие из пород домашних животных созданы этой деятельностью в относительно недавнее время, Дарвин обратился к изучению изменчивости организмов в одомашненном состоянии.
Прежде всего, важен был сам факт изменений животных и растений под влиянием одомашнивания и селекции, что, собственно говоря, уже является доказательством изменяемости видов организмов. «В начале моих исследований, писал Ч. Дарвин в введении к книге «О происхождении видов», - мне представлялось вероятным, что тщательное изучение одомашненных животных и культурных растений представило бы лучшую возможность разобраться в этой неясной проблеме. И я не ошибся; как в этом, так и во всех других запутанных случаях я неизменно находил, что наши познания о вариации при доместикации, несмотря на их неполноту, всегда служат лучшим и самым верным ключом. Я могу позволить высказать свое убеждение в исключительной ценности подобных исследований, несмотря на то, что натуралисты обычно пренебрегали ими».
По мнению Дарвина, стимулом для возникновения этих изменений является воздействие на организмы новых условий, которому они подвергаются в руках человека. При этом Дарвин подчеркнул, что природа организма в явлениях изменчивости важнее природы условий, поскольку одинаковые условия нередко приводят к разным изменениям у разных особей, а сходные изменения последних могут возникнуть при совершенно разных условиях. В связи с этим Дарвин выделил две основные формы изменчивости организмов под влиянием изменения условий среды: неопределенную и определенную.
Изменения могут быть признаны определенными, если все или почти все потомство особей, подвергшихся известным условиям, изменяется одинаковым образом (так возникает ряд неглубоких изменений: рост зависит от количества пиши, толщина кожи и волосистость - от климата и т. п.).
Под неопределенной изменчивостью Дарвин понимал те бесконечно разнообразные слабые различия, которые отличают друг от друга особей одного вида и которые не могли быть унаследованы ни от родителей, ни от более отдаленных предков. Дарвин заключает, что неопределенная изменчивость является гораздо более распространенным результатом изменения условий, чем определенная, и сыграла более важную роль в образовании пород домашних животных. В этом случае изменения внешних условий играют роль стимула, усиливающего неопределенную изменчивость, но никак не влияющего на ее специфику, т. е. на качество изменений.
Организм, изменившийся в каком-либо направлении, передает потомству тенденцию изменяться далее в том же направлении при наличии условий, вызвавших это изменение. В этом заключается так называемая длящаяся изменчивость, которая играет важную роль в эволюционных преобразованиях.
Наконец, Дарвин обратил внимание на существование у организмов определенных соотношений (корреляции) между различными структурами, при изменении одной из которых закономерно изменяется и другая - соотносительная, или коррелятивная, изменчивость. Примерами таких корреляций являются, по Дарвину, глухота белых котов, имеющих голубые глаза; ядовитость для белых овец и свиней некоторых растений, безвредных для черных особей тех же пород, и т.п.
Дарвин собрал многочисленные данные, свидетельствующие о том, что изменчивость самых различных видов организмов в природе очень велика, а ее формы принципиально сходны с формами изменчивости домашних животных и растений. Разнообразные и колеблющиеся различия между особями одного вида образуют как бы плавный переход к более устойчивым различиям между разновидностями этого вида; в свою очередь, последние столь же постепенно переходят в более четкие различия еще более крупных группировок - подвидов, а различия между подвидами - во вполне определенные межвидовые различия. Таким образом, индивидуальная изменчивость плавно переходит в групповые различия. Из этого Дарвин сделал вывод, что индивидуальные различия особей представляют собой основу для возникновения разновидностей. Разновидности при накоплении различий между ними превращаются в подвиды, а те, в свою очередь, - в отдельные виды. Следовательно, ясно выраженная разновидность может рассматриваться как первый шаг к обособлению нового вида (разновидность - "зачинающийся вид").
Дарвин считал, что между видом и разновидностью нет качественной разницы - это лишь разные этапы постепенного накопления различий между группами особей разного масштаба. Большей изменчивостью характеризуются более широко распространенные виды, обитающие в более разнообразных условиях. В природе так же, как и в одомашненном состоянии, основной формой изменчивости организмов является неопределенная, служащая универсальным материалом для процесса видообразования. Здесь необходимо подчеркнуть, что Дарвин впервые поставил в центре внимания эволюционной теории не отдельные организмы (как это было характерно для его предшественников-трансформистов, включая Ламарка), а биологические виды, т.е., говоря современным языком, популяции организмов.
Рассмотрев эволюционные взгляды Дарвина на изменчивость организмов, кратко перечислим основные его идеи:
1. Организмам как в прирученном, так и в диком состоянии свойственна наследственная изменчивость. Наиболее обычной и важной формой изменчивости является неопределенная. Стимулом для возникновения изменчивости организмов служат изменения внешней среды, но характер изменчивости определяется спецификой самого организма, а не направлением изменений внешних условий в противоположность взгляду Ламарка.
2. В центре внимания эволюционной теории должны находиться не отдельные организмы, а биологические виды и внутривидовые группировки (популяции).
Концепция Ж.Б. Ламарка считается на сегодняшний момент ненаучной.
Однако нельзя отрицать значение теории Ламарка, поскольку именно научная полемика с выводами и концепциями французского естествоиспытателя явилась толчком к появлению теории Ч. Дарвина.
Выводы английского ученого также были подвергнуты в дальнейшем критике и детальному пересмотру, что было вызвано в первую очередь тем, что были выявлены многие неизвестные во времена Дарвина факторы, механизмы и закономерности эволюционного процесса и сформировались новые представления, значительно отличающиеся от классической теории Дарвина.
Тем не менее, несомненно, что современная теория эволюции является развитием основных идей Дарвина, остающихся до сих пор актуальными и продуктивными.
Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Цель. Познакомить учащихся с возникновением и развитием эволюционных идей, эволюционным учением Ч. Дарвина.
Методы . Урок-лекция.
Ход урока
1. Объяснение
- План лекции.
- Термины
- Аристотель и органическая эволюция
- Карл Линней – провозвестник эволюционизма.
- Эволюционное учение Ж.Б. Ламарка.
- Эволюционное учение Ч. Дарвина
Вначале познакомимся с новыми терминами темы.
Креационизм – учение, согласно которому жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время.
Метафизическое мировоззрение – (греч. “физис” - природа; “мета” - над) – изначальная и абсолютная целесообразность, а поэтому постоянство и неизменность всей природы.
Трансформизм – учение о превращении одного вида в другой.
Эволюция – (лат. эвольво - развёртываю /эволютио/ - развёртывание) историческое изменение формы организации и поведения живых существ в ряду поколений.
Аристотель и органическая эволюция
Новый раздел биологии называется эволюционное учение, или дарвинизм, так как теория эволюции утвердилась в биологии благодаря работам выдающегося английского ученого Чарльза Дарвина. Однако сама идея эволюции стара как мир. Представлениями о возможности превращения (трансформации) одного вида в другой пронизаны мифы многих народов. Зачатки эволюционных представлений можно найти как в трудах мыслителей Древнего Востока, так и в высказываниях античных философов. 1000 лет до н. э. в Индии и Китае считали, что человек произошёл от обезьяны.
Как вы думаете почему?
Похожи и в Индии обезьяна - священнное животное и это даже почетно.
Древнегреческий мыслитель, философ, основоположник биологии, отец зоологии Аристотель (384–322 гг. до н.э.) сформулировал теорию непрерывного и постепенного развития живого из неживой материи, основанную на его наблюдениях над животными. При этом он исходил из метафизической концепции о стремлении природы от простого и несовершенного к более сложному и совершенному. Аристотель признавал эволюцию земных толщ, а в эволюцию живых организмов нет, хотя в своей “Лестнице природы” сгруппировал и расположил неживую материю и все живые организмы в определённом порядке от примитивных к более сложным, что наводило на мысль о родстве между живыми организмами.
Карл Линней – провозвестник эволюционизма.
Карл Линней – шведский учёный (1707-1778 гг.) – отец ботаники, король цветов, великий систематизатор Природы.
Предложил простую схему классификации животных и растений, лучшую из всех предыдущих.
а) Основной систематической единицей Линней считал вид (совокупность особей сходных по строению и дающих плодовитое потомство). Вид существует и не изменяется.
б) Все виды он объединил в роды, роды в отряды, отряды – в классы.
в) Линней отнес кита к классу млекопитающих, хотя в XVII веке считали кита рыбой.
г) Линней впервые в истории науки поставил человека первым в отряде приматов в классе млекопитающих, вместе с обезьянами и полуобезьянами на основании сходства между человеком и обезьяной.
Линней применил ясный, удобный принцип двойных названий.
До Линнея ученые давали растениям только названия родовые. Называли: дуб, клен, роза, сосна, крапива и т. д. Наука употребляла названия растений по родам, подобно тому, как это обычно делается в разговорном житейском языке, применительно к растениям и животным, чтобы обозначить вид, употребляли длинные описания признаков. Так, до Линнея шиповник назывался "Обыкновенная лесная роза с душистым розовым цветком".
Линней оставил родовые названия. Названия видов предложил давать словами (чаще всего прилагательными), обозначающими признаки данного растения или животного. Название растений или животных состояло теперь из 2-х слов: на первом месте стояло родовое название (существительное), на втором месте - видовое название (обычно прилагательное). Например, шиповник Линней назвал по-латыни Rosа canina L (Роза собачья). L означало имя автора, давшего название данному виду. В данном случае Линней.
Сама идея двойных названий была предложена Каспаром Баугином, т.е. за 100 лет до Линнея, но осуществил ее только Линней.
Линней создал науку ботанику на месте бывшего хаоса.
а) Провел огромную реформу в ботаническом языке. В книге "Основы ботаники" он приводит около 1000 ботанических терминов, понятно объяснив, где и как употреблять каждый из них. По сути дела, Линней изобрел, хотя и с учетом прежней терминологии, новый язык для естествознания.
б) Работал над вопросами биологии растений. Достаточно вспомнить "Календарь флоры",
"Часы флоры", "Сон растений". Первым предложил вести фенологические наблюдения для определения лучших сроков работ для сельскохозяйственных растений.
в) Написал несколько больших учебников и учебных руководств по ботанике.
Система Линнея вызвала громадный интерес к исследованию и описанию растений и животных. Благодаря этому, число известных видов растений увеличилось с 7000 до 10000 за несколько десятилетий. Сам Линней открыл и описал около 1,5 тысяч видов растений, около 2000 видов насекомых.
Линией пробудил интерес к изучению биологии. Многие знаменитые ученые, философы, писатели заинтересовались изучением природы благодаря знакомству, с произведениями К. Линнея. Гете говорил: "После Шекспира и Спинозы самое сильное впечатление имел на меня Линней".
Несмотря на то, что Карл Линней был креационистом, разработанная им система живой
природы была построена по принципу сходства, имела иерархическую структуру и наводила на мысль о родстве между близкими видами живых организмов. Анализируя эти факты, учёные приходили к выводу об изменяемости видов. Авторы этих представлений рассматривали изменение видов во времени как результат развёртывания (от лат. “эвольво” - развертываю) некого предварительного замысла Творца, заранее составленной программы в ходе исторического развития. Эта точка зрения получила название эволюционистской. Такие взгляды высказывали в 18 в. и в начале 19 в. Ж.Бюффон, В.Гёте, К.Бэр, Эразм Дарвин – дед Ч.Дарвина. Но ни один из них не предложил удовлетворительного пояснения, почему и как менялись виды.
Эволюционное учение Ж.Б. Ламарка.
Первая целостная концепция эволюции была высказана французским естествоиспытателем Жаном Батистом Пьером Антуаном де Монье шевалье де Ламарком (1744-1829).
Ламарк был деистом и считал, что творец создал материю к законы ее движения, на этом прекратилась творческая деятельность творца, а все дальнейшее развитие природы происходило соответственно ее законам. Ламарк полагал, что наиболее примитивные и простые организмы возникают путем самозарождения, причем такое самозарождение многократно происходило в далеком прошлом, происходит в настоящее время и будет происходить в будущем. Организмы, по мнению Ламарка, могли возникнуть из неживой материи под действием света, тепла, электричества.
После своего появления примитивные живые организмы не остаются неизменными. Они изменяются под влиянием внешней среды, приспосабливаясь к ней. В результате такого изменения живые организмы с течением времени в длинном ряду последовательных поколений постепенно совершенствуются, становясь все более и более сложными и высокоорганизованными. Вследствие этого, чем больше времени проходит с момента появления путем самозарождения определенной формы, тем более совершенными и сложноорганизованными оказываются ее современные потомки. Наиболее примитивные современные живые организмы по его мнению, возникли совсем недавно и просто еще не успели в результате постепенного усложнения стать более совершенными и высокоорганизованными. Все эти изменения происходят в течение длительного промежутка времени, поэтому незаметны. Но увлеченный отрицанием постоянства видов, Ламарк начинает представлять живую природу как непрерывные ряды изменяющихся особей, виды считает воображаемой единицей классификации удобной для номенклатуры организмов, а в природе существуют только особи. Вид постоянно изменяется, а поэтому не существует – пишет он в “Философии зоологии” (1809 г.).Ступенчатый характер усложнения организация живых существ Ламарк назвал градацией. Ещё один новый термин.
Градация (лат. восхождение) – повышение организации живых существ от низшей ступени к высшей в процессе эволюции.
Движущие силы эволюции по Ламарку .
Внутреннее стремление к прогрессу , т. е. каждое живое существо обладает врожденным внутренним стремлением к усложнению и усовершенствованию своей организации, это свойство заложено в них от самого начала природы.
Влияние внешней среды , благодаря которому в пределах одной и той же ступени организации образуются различные виды, приспособленные к условиям жизни в окружающей среде.
Любое изменение во внешней среде вызывает у организмов только полезные изменения признаков, передающихся по наследству как врожденные свойства и только адекватные изменения , т. е. такие, которые соответствуют изменившимся условиям.
У растений, низших животных причиной непрерывного усложнения и усовершенствования является прямое воздействие внешней среды , вызывающие изменения, обеспечивающие более совершенное приспособление к этим условиям. Ламарк приводит такие примеры. Если весна была очень сухой, то луговые травы плохо растут; весна с чередованием теплых и дождливых дней вызывает буйный рост тех же трав. Попадая из естественных условий в сады, растения сильно изменяются: одни теряют шипы и колючки, у других изменяется форма стебля, деревянистый стебель растений жарких стран становится у нас травянистым в условиях умеренного климата.
На высших животных внешняя среда действует косвенным путем с участием нервной системы. Изменилась внешняя среда – и у животных появляются новые потребности. Если новые условия действуют длительно, то животные приобретают соответствующие привычки. При этом одни органы упражняются больше, другие меньше или совсем бездействуют. Орган, усиленно действующий, развивается сильнее, становится крепче, а орган, мало применяемый в течение длительного времени, постепенно атрофируется.
Образование плавательной перепонки между пальцами у водоплавающих птиц Ламарк объяснял растягиванием кожи; отсутствие ног у змей объясняется привычкой вытягивать тело при ползании по земле, не употребляя конечностей; длинные передние ноги у жирафа – постоянными усилиями животного дотянуться до листьев на деревьях.
Ж.Б. Ламарк допускал также, что стремление, желание животного ведет к усиленному притоку крови и других "флюидов" к той части тела, которой направлено это стремление, что вызывает усиленный рост данной части тела, передаваемый затем по наследству.
Ламарк первым применял термины "родство", "родственные связи" для обозначения единства происхождения живых существ.
Он совершенно правильно считал, что условия среды оказывают важное влияние на ход эволюционного процесса.
Ламарк был одним из первых, кто верно оценил значение времени в процессе эволюции и отметил чрезвычайную длительность развития жизни на земле.
Представления Ламарка о разветвлении "лестницы существ", непрямолинейном характере эволюции подготовило почву для представления о "родословных древах", развитых в 60-х годах XIX в.
Ж.Б.Ламарк развивал гипотезу о естественном происхождении человека предполагал, что предками человека являлись обезьяны которые перешли к наземному образу жизни и хождению по земле от лазанья по деревьям. Эта группа (порода) в течение ряда поколений пользовалась для ходьбы задними конечностями и в конце концов из четверорукой стала двурукой. Если же эта порода перестала пользоваться челюстями для разрывания добычи, а стала пережевывать ее, это могло привести к уменьшению размеров челюсти. Такая наиболее развитая порода завладела на земле всеми удобными местами, вытеснив менее развитые породы. Особи этой господствовавшей породы постепенно накапливали представления об окружающем мире, у них появилась потребность в передаче этих представлений себе подобным, что привело к развитию различных жестов, а затем и речи. Ламарк указал на важную роль руки в становлении человека.
Он пытался объяснить происхождение домашних животных и культурных растений. Ламарк говорил, что предки домашних животных и культурных растений были взяты человеком из дикой природы, но домашнее содержание, перемена питания и скрещивание сделали эти формы неузнаваемыми по сравнению с дикими формами.
Эволюционное учение Ч.Дарвина.
2. Ч.Дарвин о виде.
Вид существует и изменяется
Движущие силы эволюции по Ч.Дарвину .
- Наследственность.
- Изменчивость.
- Естественный отбор на основе борьбы за существование.
3. Задание на дом. Параграфы 41, 42 до стэ.
4. Закрепление.
- Что думал Аристотель об эволюции живых организмов?
- Почему Карла Линнея называют провозвестником эволюционизма?
- Почему эволюционное учение Ж.Б. Ламарка не было признано современниками?
- Что Вы знаете об эволюционном учении Ч.Дарвина?
Введение 2
1. Карл Линней: систематика животного и растительного мира 4
2. Переход от идеи трансформации видов к идее эволюции. Ж.-Б. Ламарк: концепция эволюции органического мира 7
3. Чарльз Дарвин: основоположник теории эволюции 11
3.1. История возникновения теории эволюции Дарвина 11
3.2. Основные принципы теории эволюции Ч. Дарвина 12
4. Формирование синтетической теории эволюции. Учение Н. И. Вавилова о происхождении культурных растений 18
4.1. ХХ век – век генетики. Создание синтетической теории эволюции 18
4.2. Николай Вавилов: влияние человека на эволюцию 20
Заключение 24
Список использованной литературы 25
Введение
Жизнь на Земле... Богатство ее форм поразительно! Жизнь проникла и в глубины океана, и за полярный круг, поднялась на вершины самых высоких гор и разреженные слои атмосферы, где обнаружены многие виды микроорганизмов. Всегда ли формы жизни были такими, какими мы их наблюдаем сегодня или в течение веков они прошли длительный путь развития? – вот вопрос который возникает у каждого, кто видит такое многообразие живых существ.
С древних времен люди по-разному на него отвечали. Согласно библейской книге «Бытие», «Бог в третий день сотворил растительный мир: траву, сеющую семя, дерево плодовитое, приносящее по роду своему плод, в котором семя его на земле». На пятый день «сотворил Бог рыб больших и всякую душу животных пресмыкающихся, которых произвела вода, по роду их, и всякую птицу пернатую по роду ее». На шестой день Он создал «зверей земных по роду их, и скот по роду его, и всех гадов земных по роду их» (Быт. 1:11,21,25).
Чрезвычайная сложность строения и наблюдаемая целесообразность поведения живых организмов приводили многих к мнению о том, что жизнь – это нечто большее, чем просто физическое и химическое явление. Живые существа, по сравнению с объектами неживой природы, обладают рядом отличительных свойств, благодаря которым достигается вполне определенная цель. В этой связи еще с древних времен возникла идея: хотя живые существа и материальны, но живую материю, видимо, «одушевляет» некий нематериальный фактор. Такой точки зрения придерживались и придерживаются многие люди разных религиозных и философских убеждений. Данная точка зрения лежит в основе витализма – течения в биологии, признающего наличие в организмах нематериальной сверхъестественной силы («жизненной силы», «души» и др.), управляющей жизненными явлениями.
Результаты современных экспериментов показывают, что фундаментальные законы природы (законы сохранения массы и энергии) в живых системах выполняются в пределах точности эксперимента. Многочисленные опыты показывают, что в биологических системах ни один закон физики и химии не нарушается. Однако из этого утверждения поспешно делать вывод: живые системы подчиняются только законам физики и химии.
С весьма большой степенью осторожности можно утверждать: живое – это материальная система, наделенная свойством целесообразности. Конечно, данное утверждение не претендует на полное исчерпывающее определение живых систем, и, безусловно, с развитием естествознания и науки в целом оно непременно будет конкретизироваться, дополняться и, следовательно, видоизменяться.
С древних времен существует представление о постепенном видоизменении живых форм. Эту мысль достаточно определенно выразил древнегреческий философ Эмпедокл. И все же на протяжении многих веков представление о неизменности форм органического мира оставалось господствующим, и причина этого, скорее всего, в том, что человек, по меткому выражению Чарлза Дарвина, смотрел на органический мир, «как дикарь смотрит на корабль, то есть как на нечто превышающее его понимание».
Понятие эволюции употребляется в разных смыслах, но большей частью отождествляется с развитием. Эволюция (лат. evolutio – развертывание) – одна из форм движения в природе и обществе – непрерывное, постепенное количественное изменение, в отличие от революции. При рассмотрении эволюции живой природы под эволюцией подразумевался процесс длительных, постепенных, медленных изменений, которые в конечном итоге приводят к изменениям коренным, качественным, завершающимся возникновением новых материальных систем, структур, форм и видов. Именно такой смысл придается понятию эволюции в теории Дарвина и появившихся после него гипотезах и теориях.
В данной курсовой работе рассматриваются основные идеи К. Линнея, Ж.-Б. Ламарка, Ч. Дарвина, Н. Вавилова, внесших большой вклад в развитие эволюционной теории, в которой были обобщены результаты их открытий в области наследственности, изменчивости и естественного отбора.
Целью написания курсовой работы является изучение проблемы существования видов и эволюции в трудах К. Линнея, Ж.-Б. Ламарка, Ч. Дарвина, Н. Вавилова. Для достижения поставленной цели мною решались следующие задачи:
Дать характеристику искусственной классификации, данной К. Линнеем, показать ее значение для формирования теории эволюции;
Рассмотреть концепцию эволюции органического мира Ж.-Б. Ламарка в рамках процесса перехода от идеи трансформации видов к идее эволюции;
Выделить основные принципы теории эволюции Ч. Дарвина, дать краткую характеристику истории возникновения этой теории;
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 первоначального 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.