Синтетическая теория эволюции

Формирование синтетической теории эволюции

В конце XIX — начале XX века начали формироваться представления, которые легли в основу новой концепции эволюции и вида. Вид стали длить на подвиды и популяции, а сам вид характеризовать как политипический и биологический.

В конце XIX века появились работы, отмечающие роль географической изоляции в процессах видообразования. В 1903 году датский ученый-генетик В. Иогансен вводит понятие «популяция». А.П. Семенов-Тян-Шанский в 1910 году дает определение понятию «подвид». В 20-х годах XX века стало развиваться учение о микроэволюции, что привело к пересмотру основных определений в систематике низших таксонов. В 1926 году С.С. Четвериков отмечает высокую генетическую гетерогенность природных популяций организмов и их насыщенность разнообразными мутациями, чем закладывает основы нового взгляда на эволюционный процесс и происхождение видов. В 30-е годы XX века формируется представление о виде как политипической (многопопуляционной) системе. В это же время работами английских ученых Р. Фишера, Д. Холдейна, Д. Хаксли, российских ученых Н.И. Вавилова, Н.П. Дубиина и других осуществлена интеграция дарвинизма и генетики. В 40-е годы XX века синтез исследовательских материалов и выводов различных биологических наук (прежде всего генетики, систематики, дарвинизма, экологии и биогеографии) привел к формированию обобщающей концепции эволюции, которую в 1942 году Д. Хаксли назвал синтетической теорией эволюции.

Дальнейшее развитие синтетической теории эволюции связано с работами американских ученых Ф. Г. Добржанского, Э. Майра, Д. Симпсона и российских — Н.В. Тимофеева-Ресовского, А.Н. Северцова и И.И. Шмальгаузена. Благодаря их исследованиям синтетическая теория вобрала в себя данные эволюционной морфологии и палеонтологии. В последние десятилетия XX века в теорию эволюции вошли материалы цитологии и молекулярной биологии. Все это способствовало созданию современного представления о главном историческом процессе, совершающемся на Земле, - эволюции органического мира.

В настоящее время учение об эволюции основано на популяционной идее.

Современная (синтетическая) теория эволюции

Синтетическая теория эволюции (СТЭ) сложилась на основе теории Ч. Дарвина. Ее называют синтетической теорией эволюции потому, что она включает в себя не только дарвинизм (учение Дарвина о естественном отборе и борьбе за существование), но и материалы генетики, систематики, цитологии, морфологии, молекулярной биологии, палеонтологии, биохимии, физиологии, экологии и других наук.

Главный вопрос, который решает синтетическая теория эволюции, - как совершается процесс образования видов в живой природе и как появляются признаки приспособленности? В связи с этим подробно исследуются особенности популяции и процесс микроэволюции.

Основные моменты того, как протекает процесс микроэволюции, какие были открыты явления и закономерности эволюционного процесса:

1. Определенно, что элементарной эволюционной единицей, способной реагировать на изменения среды перестройкой своего генофонда, является популяция. Согласно этому не вид, а его популяция насыщены мутациями, они и служат основным материалом эволюционного процесса, идущего под действием естественного отбора. В решении этих вопросов особенно ценным оказался синтез учения об эволюции и матриалов генетики и молекулярной биологии. Хромосомная теория, теория гена и популяционная генетика раскрыли природу мутаций и законы передачи наследственности, а молекулярная биология и молекулярная генетика — способы хранения, реализации и передачи генетической информации с помощью ДНК.

2. В объяснении этих явлений синтетическая теория эволюции опирается на понятия: элементарные единицы эволюции, элементарный материал, элементарные факторы эволюции и эволюционные механизмы.

Элементарной единицей эволюции служит популяция. Элементарным материалом эволюции — наследственная изменчивость: комбинаторная и мутационная.

Элементарные факторы эволюции — это мутационный процесс, популяционные волны, изоляция и естественный отбор. Естественный отбор считают главным (движущим и направляющим) фактором эволюции.

Естественный отбор как фактор эволюции является единственной движущей силой эволюции. Он устраняет из популяции особи с неудачными комбинациями генов и сохраняет особи с генотипами, которые не нарушают процесса приспособительного формообразования. Таким путем естественный отбор направляет эволюцию.

Эволюционные механизмы — способы действия и взаимодействия эволюционных факторов, которые определяют возникновение неких эволюционных событий и закономерностей (например, механизмы видообразования, формирования адаптаций, возникновения гетерогенности в популяции и др.).

Мутационный процесс как фактор эволюции поддерживает генетическую неоднородность природных популяций. Популяционные волны как фактор эволюции обеспечивают массовость элементарного эволюционного материала для естественного отбора. Изоляция как фактор эволюции исключает свободное скрещивание организмов.

Изоляция, мутационный процесс и популяционные волны, являясь факторами эволюции, влияют на эволюцию, но не направляют ее. Направленность эволюции осуществляет естественный отбор.

3. Видообразование совершается в процессе микроэволюции.

Таким образом, основным ядром синтетической теории эволюции является учение о микроэволюции, представляющее собой анализ эволюционных механизмов преобразования популяций и процессов видообразования.

Назовем также основные достижения синтетической теории эволюции по сравнению с теорией эволюции Ч. Дарвина:

  • выявлена генетическая суть изменчивости и наследственности;
  • исследована природа вида как политипической биосистемы;
  • открыты новые факторы и механизмы эволюционного процесса (гибридизация, мутация, дрейф генов, изменение генофонда и др.);
  • доказано, что основной ареной эволюционных событий является популяция;
  • показано, что все основные процессы эволюции совершаются путем микроэволюции.

Раскрытие этих важных процессов и явлений, понимание их закономерностей позволяет принять и оценить грандиозность картины процесса эволюции, совершающейся на Земле с самого момента появления жизни.

Первая теория об эволюции принадлежит Ж.-Б. Ламарку. Однако современная теория эволюции опирается на эволюционную теорию Дарвина. В ней изложены механизмы эволюционного процесса происхождения видов и показаны пути формирования приспособленности организмов. В настоящее время учение об эволюции представляет синтетическая теория эволюции (СТЭ), которая основывается на материалах многих областей науки биологии, особенно дарвинизма, генетики, цитологии, молекулярной биологии, морфологии, экологии, биогеографии и др. Она излагает процессы эволюции исходя из популяционной концепции микроэволюции и видообразования. В формировании синтетической теории эволюции активно участвовали ученые разных стран, в том числе и ученые нашей страны.