Кризис дарвинизма. Формирование синтетической теории эволюции

Как вы считаете, какие научные открытия в биологии могли повлиять на развитие эволюционных идей Ч. Дарвина?

Развитие классического дарвинизма, его кризис. После выхода книги «Происхождение видов...» Ч. Дарвин написал еще несколько трудов, в которых развивал учение о естественном отборе.

В 1868 г. была опубликована знаменитая монография Ч. Дарвина «Изменение домашних животных и культурных растений», в которой автор обстоятельно описал особенности домашних животных и культурных растений. Для многих из них он установил диких предков и проследил их изменение под действием искусственного отбора.

В 1871 г. вышла книга Ч. Дарвина «Происхождение человека и половой отбор», вызвавшая много споров. В ней ученый впервые в науке предпринял попытку обосновать естественное происхождение человека, доказать его общность с высшими животными, подчеркнув при этом, что современные человекообразные обезьяны не могут рассматриваться как прямые предки человека.

Эволюционные идеи Дарвина стали достоянием самых широких кругов общественности, особенно в Германии, России, Англии, США. Идеи дарвинизма (термин «дарвинизм» предложил А. Уоллес, который независимо от Дарвина пришел к тем же выводам) активно пропагандировали многие российские ученые, прежде всего К. А. Тимирязев, И. И. Мечников, И. М. Сеченов и др.

Широко распространившиеся эволюционные идеи в биологии способствовали возникновению новых направлении: эволюционной палеонтологии, экологии, биогеоценологии, исторической биогеографии, эволюционной эмбриологии и др.

Учение Ч. Дарвина оказало сильнейшее влияние не только на биологию: идея исторического развития проникла в химию, астрономию, географию, языкознание и другие науки, сделав их эволюционными.

В начале XX в. в науке возникла парадоксальная ситуация: эволюционное учение широко распространялось, а теория естественного отбора стала подвергаться все более жесткой критике. Причина этого заключалась в следующем. Во-первых, взгляды Ч. Дарвина на всемогущество естественного отбора столкнулись с рядом трудностей. Например, возникновение органов сложного строения и сложное поведение животных трудно объяснить только накоплением мелких изменений; не совсем понятно было, как возникают первые стадии полезных уклонений, которые затем подхватываются естественным отбором. Во-вторых, в то время еще не существовало четких научных представлений о наследственности и изменчивости организмов.

Серьезное недопонимание встретило учение Дарвина в начале XX в. со стороны интенсивно развивающейся генетики. Открытие законов наследственности и изучение мутаций привели к неправомерному противопоставлению учения о мутациях дарвинизму. Распространилось мнение, что мутации сами по себе, без участия естественного отбора, могут двигать эволюцию. В науке сложилась конфликтная ситуация, когда генетики и сторонники классического дарвинизма не могли понять друг друга. В итоге в середине 20-х годов прошлого века многие ученые утверждали, что теория Ч. Дарвина полностью опровергнута. Однако подобные выводы оказались преждевременными.

Формирование синтетической теории эволюции – СТЭ. Знаменательным событием в истории эволюционного учения стал 1926 год – год опубликования работы отечественного генетика С. С. Четверикова. В этом исследовании, заложившем основы генетики популяций, он показал, что природные популяции насыщены разнообразными рецессивными мутациями, составляющими «резерв наследственной изменчивости». Данное открытие позволило снять одно из существенных возражений дарвинизму – тезис о нехватке материала для естественного отбора. Оказалось, что естественный отбор «работает» не только с вновь возникающими мутациями, но прежде всего с огромным фондом мутаций, накопленных в популяции. В ходе «переработки» этих мутаций под действием естественного отбора и осуществляется процесс эволюции.

Таким образом, популяционная генетика, исследующая элементарные эволюционные процессы в природных популяциях, сыграла исключительную роль в возрождении эволюционных идей Дарвина (дарвинизма).

Синтез генетики и дарвинизма продолжили работы английского ученого Р. Фишера и американского ученого С. Райта. На основе исследований этих ученых начала формироваться новая концепция, которая впоследствии стала называться синтетической теорией эволюции (СТЭ). В СТЭ были использованы данные генетики популяций, экологии, систематики, биогеографии, эмбриологии, палеонтологии и других наук. Оказалось, что генетика совместно с другими науками способна объяснить внутренние механизмы процессов эволюции в популяциях.

Важную роль в развитии синтетической теории эволюции сыграла работа американского генетика Ф. Добжанского «Генетика и происхождение видов» (1937), которая подвела научный итог синтеза популяционной генетики и дарвинизма.

Назовем основные положения СТЭ:

  • эволюция носит постепенный и длительный характер;
  • материалом для эволюции служат мутации. Мутационная изменчивость поставляет материал для естественного отбора; мутации имеют случайный характер (ие направленный на приспособление к окружающей среде); они возникают спонтанно (их возникновение зависит от условий окружающей среды) и в случайных местах генома;
  • единственный направляющий фактор эволюции – естественный отбор, основанный на сохранении и накапливании мелких и случайных мутаций;
  • наименьшая эволюционная единица – популяция, а не особь;
  • эволюция носит дивергентный (от лат. divergere – расходиться) характер, означающий, что один систематический таксон может быть предком нескольких дочерних таксонов;
  • вид состоит из многих морфологически и генетически различающихся, но репродуктивно не изолированных единиц – популяций;
  • обмен генами (аллелями) возможен лишь внутри вида.

В свете СТЭ наименьшую эволюционную единицу представляет собой популяция, поэтому в следующем параграфе рассмотрим популяцию с точки зрения эволюции.

Вопросы и задания

  1. Какое значение эволюционное учение Дарвина имело для развития биологической науки, для других наук'?
  2. Назовите новые научные направления и научные дисциплины, которые стали формироваться под воздействием эволюционных идей.
  3. Как вы считаете, почему современную теорию эволюции можно назвать синтетической теорией?