Становление идеи развития биологии. Концепция развития Ламарка и Кювье

Идея постепенного и непрерывного изменения всех видов растений и  животных высказывалась многими  учеными задолго до Дарвина. Но с  опубликованием его труда «Происхождение видов путем естественного отбора»  в 1859 г. начался третий период становления  идеи развития в биологии. Это было революционным переломом в биологии, утвердившим в ней окончательно идею развития и превратившим ее в  руководящий метод научного познания. Но это было и время острой идейной  борьбы между различными эволюционными  течениями.

Для признания эволюционной идеи и утверждения дарвинизма, кроме  фактических доказательств эволюции, требовалось показать, как осуществляется эволюция и в чем заключаются  причины объективной целесообразности живого. Эти проблемы были решены Дарвином в учении о естественном отборе.

Опираясь на огромный фактический  материал и практику селекционной работы по выведению новых сортов растений и пород животных, Дарвин пришел к выводу, что в природе любой  вид животных и растений стремится  к размножению в геометрической прогрессии. В то же время число  взрослых особей каждого вида остается относительно постоянным. Следовательно, в природе происходит борьба за существование, в результате которой накапливаются признаки, полезные для организма и вида в целом, а также образуются новые виды и разновидности. Остальные организмы гибнут в неблагоприятных условиях среды. Таким образом, борьба за существование -это совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями среды. Она бывает трех типов: межвидовой, при которой успех одного вида означает неуспех другого; внутривидовой, наиболее острой в силу того, что у особей одного вида одинаковые потребности; и борьбой с неблагоприятными условиями внешней среды. В борьбе за существование выживают и оставляют потомство индивидуумы и особи, обладающие таким комплексом признаков и свойств, который позволяет наиболее успешно конкурировать с другими. Таким образом, в природе происходят процессы избирательного уничтожения одних особей и преимущественного размножения других - естественный отбор, или выживание наиболее приспособленных. При изменении условий внешней среды полезными для выживания могут оказаться какие-то иные, чем прежде, признаки. В результате меняется направление отбора, перестраивается структура вида, благодаря размножению широко распространяются новые признаки - появляется новый вид. Полезные признаки сохраняются и передаются последующим поколениям, так как в живой природе действует фактор наследственности, обеспечивающий устойчивость видов.

Однако в природе нельзя обнаружить два одинаковых, совершенно тождественных организма. Все многообразие живой природы является результатом  процесса изменчивости, то есть превращений  организмов под влиянием внешней  среды. Дарвин считал возникновение  новых видов длительным процессом  накопления полезных индивидуальных изменений, увеличивающихся из поколения в  поколение. Это связано с тем, что жизненные ресурсы (пища, места  для размножения и т.д.) всегда ограниченны. Поэтому самая ожесточенная борьба за существование происходит между наиболее сходными особями. Напротив, между различающимися в пределах одного вида особями одинаковых потребностей меньше, а конкуренция слабее. Поэтому несхожие особи имеют преимущества в оставлении потомства. С каждым поколением различия становятся все более выраженными, а промежуточные формы, сходные между собой, вымирают. Так из одного вида образуется несколько новых. Явление расхождения признаков, ведущее к видообразованию, Дарвин называл дивергенцией. Нарастающая дивергенция ранее сходных форм способствует постепенному увеличению многообразия живого путем превращения внутривидовых форм в виды, видов - в роды и т.д.

Дарвин различает два  типа изменчивости. Первый он называет «индивидуальной» или «неопределенной» изменчивостью. Она передается по наследству. Второй тип он характеризует как  «определенную» или «групповую»  изменчивость. Ей подвержены те группы организмов, которые оказываются  под воздействием определенного  фактора внешней среды. Позднее  в биологии неопределенные изменения  стали называть мутациями, а «определенные» - модификациями.

Тем самым, с точки зрения теории эволюции, все многообразие живой природы является результатом  действия трех взаимосвязанных факторов: наследственности, изменчивости и естественного  отбора. Эти выводы основаны на трех основных принципах данной теории:

- в любой популяции,  виде живых организмов наблюдается  изменчивость составляющих ее  особей;

- некоторые из этих  изменений унаследованы от родительских  особей, получены от рождения, а  другие являются результатом  приспособления к окружающей  среде, приобретены в течение  жизни;

- рождается, как правило,  значительно большее число организмов, чем доживает до размножения:  многие гибнут на стадии семян,  зародышей, птенцов, личинок. Выживают  лишь те организмы, которые  получили по наследству полезный  в данных условиях жизни признак.

Таким образом, Дарвин последовательно  решил проблему детерминации органической эволюции в целом, объяснил целесообразность строения живых организмов как результат  естественного отбора. Он показал, что  эта целесообразность всегда носит  относительный характер, так как  любое приспособление оказывается  полезным только в конкретных условиях существования. Этим он нанес серьезный  удар идеям телеологии в естествознании.

Заслугой Дарвина было признание также того факта, что  под действие отбора могут попасть  как отдельные особи, так и  целые группы. Тогда отбор сохраняет  признаки и свойства, невыгодные для  отдельной особи, но полезные для  группы особей или вида в целом. Примером такого приспособления служит жало пчелы -ужалившая пчела оставляет жало в теле врага и погибает, но гибель особи способствует сохранению пчелиной семьи. Это привело к появлению  популяционного мышления в биологии, являющегося основой современных  представлений.

Слабым местом в теории Дарвина были представления о  наследственности, которые подвергались серьезной критике его противниками. Действительно, если эволюция связана  со случайным появлением изменений  и наследственной передачей приобретенных  признаков потомству, то каким образом  они могут сохраниться и даже усиливаться в дальнейшем? Ведь в  результате скрещивания особей с  полезными признаками с другими  особями, которые ими не обладают, они передадут эти признаки в  ослабленном виде. В конце концов в течение ряда поколений случайно возникшие изменения должны ослабнуть, а затем и вовсе исчезнуть. Сам Дарвин вынужден был признать эти доводы убедительными, при тогдашних  представлениях о наследственности их невозможно было опровергнуть. Вот  почему в последние годы жизни  он стал все больше подчеркивать воздействие  на процесс эволюции направленных изменений, происходящих под влиянием определенных факторов внешней среды.

В дальнейшем были выявлены и некоторые другие недостатки теории Дарвина, касающиеся основных причин и  факторов органической эволюции. Эта  теория нуждалась в дальнейшей разработке и обосновании с учетом последующих  достижений всех биологических дисциплин.

Теорией Дарвина завершились  длительные поиски естествоиспытателей, которые пытались найти объяснение многим чертам сходства, наблюдаемым  у организмов, относящихся к разным видам. Дарвин объяснил это сходство родством и показал, как идет образование  новых видов, как происходит эволюция - направленный процесс, связанный с  выработкой приспособлений по мере прогрессивного усложнения строения и функций животных и растений.

С возникновением дарвинизма на первый план биологических исследований выдвинулись четыре задачи: 1) сбор доказательств  самого факта эволюции; 2) накопление данных об адаптивном характере эволюции и единстве организационных и  приспособительных признаков; 3) экспериментальное  изучение взаимодействия наследственной изменчивости, борьбы за существование  и естественного отбора как движущей силы эволюции; 4) изучение закономерностей  видообразования и макроэволюции.

 В результате развития  эволюционной теории во второй  половине XIX века основные успехи  были достигнуты в двух областях. Окончательно был доказан принцип  эволюции на фактическом материале  из разных отраслей эволюционной  биологии, сформировавшихся на основе  объединения классических наук (палеонтологии,  морфологии, физиологии, эмбриологии,  систематики) с дарвинизмом. Было  показано, что эволюция имеет  адаптивный характер, и положено  начало изучению отбора как  причины формирования адаптации.  В итоге две поставленные перед  дарвинизмом задачи в целом  оказались выполненными.

Но как ни велико было значение этих исследований для укрепления эволюционной теории, они лишь косвенным  образом доказывали правильность дарвиновской концепции причин эволюции. Следует  отметить, что довольно длительное время слабой была экспериментальная база дарвинизма, которая позволила бы убедительно доказать, что отбор действительно является основной движущей силой адаптациогенеза и видообразования. Это обстоятельство во многом способствовало формированию широкого фронта антидарвинизма, отрицавшего творческую роль отбора. Философскую основу всех антидарвинистских концепций составляли самые разные течения от механистического материализма до объективного идеализма. Антидарвинизм второй половины XIX - начала XX веков был представлен двумя главными течениями - неоламаркизмом и концепциями телеогенеза. Борьба с ними, а также поиск экспериментальных доказательств отдельных факторов естественного отбора составили содержание четвертого этапа в истории становления идеи развития в биологии. Он продолжался до начала 30-х годов XX века.

АНТИДАРВИНИЗМ КОНЦА XIX-НАЧАЛА XX ВЕКА

Критика дарвинизма велась со дня его возникновения. Многим ученым не нравилось, что изменения, по Дарвину, могут идти во всех возможных  направлениях и случайным образом. Так, одна из критических точек зрения утверждала, что изменения происходят не беспорядочно и случайно, а по законам форм. Другая придерживалась идеи, в соответствии с которой  взаимопомощь являлась более важным фактором эволюции, чем борьба.

Рост антидарвинистских  настроений имел вполне объективные  причины - из поля зрения дарвинистов  выпал ряд фундаментальных, важных для эволюционной теории вопросов, ради которых она создавалась. Это  причины сохранения в историческом развитии системного единства организма, механизмы включения в эволюционный процесс онтогенетических перестроек, неравномерность темпов эволюции, причины  макро- и прогрессивной эволюции, крупномасштабные события в эпохи  биотических кризисов.

Неоламаркизм - первое крупное  антидарвинистское учение, возникшее  еще в конце XIX века - основывался  на признании адекватной изменчивости, возникающей под непосредственным или косвенным влиянием средовых факторов и обеспечивающей прямое приспособление организма к ним;

 на идее наследования  приобретенных таким образом  признаков; на негативном отношении  к созидательной роли естественного  отбора.

Неоламаркизм не был единым течением, а объединял в себе несколько  направлений, каждое из которых пыталось развить ту или иную сторону учения Ламарка.

Механоламаркизм (Г. Спенсер, Т. Эймер) - концепция эволюции, согласно которой целесообразная организация  создается путем прямого или  «функционального» приспособления (упражнения органов по Ламарку). Вся  сложность эволюционного процесса, таким образом, сводилась к простой  теории равновесия сил, по существу, заимствованной из ньютоновской механики.

Психоламаркизм (А. Паули, А. Вагнер) - основу этого направления  составила идея Ламарка о значении в эволюции животных таких факторов, как привычки, усилия воли, сознание, присущее не только животным, но и составляющим их клеткам. Таким образом, эволюция представлялась как постепенное  усиление роли сознания в развитии от примитивных существ до разумных форм жизни, что развивало учение о панпсихизме (всеобщей одушевленности).

Ортоламаркизм (К. Нэгели, Э. Коп, Г. Осборн) - совокупность гипотез, развивающих идею Ламарка о стремлении организмов к совершенствованию  как внутренне присущей всему  живому движущей силе эволюции. Именно оно определяло прямолинейность  эволюции.

Неоламаркистские концепции  утратили свое влияние к 30-м годам  нашего столетия, хотя отдельные их идеи находили поддержку еще в  начале 70-х годов. Крупнейшим проявлением  неоламаркизма в отечественном  естествознании была концепция Т.Д. Лысенко о наследственности как  свойстве всего организма.

Телеологическая концепция  эволюции (телеогенез) идейно была тесно  связана с ортоламаркизмом, так  как исходила из все той же идеи Ламарка о внутреннем стремлении всех живых организмов к прогрессу. Наиболее видным представителем телеологического направления стал русский естествоиспытатель, основатель эмбриологии Карл Бэр.

Своеобразную модификацию  этой концепции представляли собой  взгляды сторонников салыпационизма, заложенного в 1860 - 1870-х годах А. Зюссом и А. Келликером. По их мнению, уже на заре появления жизни возник весь план будущего развития, а влияние  внешней среды определяло лишь частные  моменты эволюции. Все крупнейшие эволюционные события -от возникновения  новых видов до смены биот в  геологической истории Земли - происходят в результате скачкообразных изменений, прежде всего преобразований эмбриогенеза (сальтациях, или макромутациях). По сути дела, это был катастрофизм, усиленный дополнительными аргументами. Эти взгляды существуют до сегодняшнего дня.