В чем заключается главная заслуга Ч. Дарвина как создателя эволюционного учения?
Становление учения Дарвина. Научные взгляды на эволюцию живой природы у английского ученого Ч. Дарвина сложились после его кругосветного путешествия на корабле «Бигл». Как отмечал сам Ч. Дарвин, «путешествие на «Бигле» было, конечно, самым важным событием моей жизни, определившим всю мою последующую деятельность».
Во время кругосветного путешествия, длившегося с 1831 по 1836 г.. Дарвин основательно изучает геологию, фауну и флору Южной Америки и других отрав. Из путешествия на корабле «Бигл» Дарвин привез не только большие зоологические, ботанические, палеонтологические и минералогические коллекции, не только знакомство с теорией происхождения коралловых рифов и островов, но и твердое убеждение в том, что виды изменяются. Во время остановок корабля «Бигл» у берегов Южной Америки Ч. Дарвин видел скелеты вымерших видов животных, сравнивал их с современными видами и убеждался в существовании эволюции «во времени». Изучая животный и растительный мир островов, он обнаружил, что существует эволюция «в пространстве». В частности, к такому утверждению его привело замеченное им сходство фауны и флоры островов и материков на уровне родов и различие на уровне видов. Этот факт подтолкнул его к выводу о том, что островные виды произошли от материковых форм.
Вернувшись в Англию, он более 20 лет работал над обоснованием своих эволюционных идей. В 1859 г. Ч. Дарвин опубликовал труд «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Эта книга произвела революцию в научном мире. Ее автор впервые дал научное обоснование историческому развитию живой природы.
Основные положения учения Ч. Дарвина. В своей работе «Происхождение видов. » Ч. Дарвин исходил из того, что в природе существует противоречие между безграничной способностью организмов к размножению и ограниченностью ресурсов природной среды. При благоприятных условиях (отсутствие врагов и неограниченность пищевых ресурсов) численность любого вида могла бы достичь фантастических величин. Противоречие между безграничной способностью организмов к размножению и ограниченностью ресурсов природной среды приводит к постоянной борьбе за существование.
В борьбе за существование гибнет значительное число особей. Преимущества получают те особи, которые оказываются наиболее приспособленными к конкретным условиям среды. Они имеют больше шансов выжить и оставить после себя потомство, передав ему свои приспособительные признаки.
Дарвин утверждал, что вследствие борьбы за существование происходит естественный отбор, который устраняет от размножения менее приспособленных и благоприятствует размножению организмов, более приспособленных к определенным условиям среды. Полезные изменения закрепляются, накапливаются и дают материал для эволюции.
Ученый считал, что общее свойство всех живых организмов – изменчивость, в том числе передающаяся по наследству от родителей их потомкам. Благодаря этому организмы отличаются друг от друга и передают эти отличия следующим поколениям.
Итак, наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор – движущие силы эволюции.
Движущие силы, действуя длительное время во взаимосвязи и охватывая множество поколений, обусловливают приспособленность организмов к конкретным условиям среды, многообразие видов, сосуществование разнообразных организмов – и высших, и низших. Перечисленные факты представляют собой результаты эволюции.
Учение Ч. Дарвина доказало, что движущие силы исторического развития живых организмов находятся в них самих, т. е. живой природе присущи самодвижение и саморазвитие.
Дарвин широко пользовался понятиями «наследственность» (свойство организмов производить себе подобных) и «изменчивость» (свойство организмов существовать в различных формах). На основе обширного материала он сделал вывод, что наследственность и изменчивость – всеобщие свойства живых организмов.
Ч. Дарвин различал наследственную и ненаследственную изменчивость. Для эволюции живой природы значение имеет только наследственная изменчивость.
Наследственная изменчивость и искусственный отбор. К середине XIX в. в Европе насчитывалось около 400 пород рогатого скота, 250 пород овец, 350 пород собак и т. д. Каким образом возникло столь богатое разнообразие пород?
Ч. Дарвин заинтересовался этим вопросом и стал изучать архивные материалы селекционных выставок. Изучение искусственного отбора, используемого человеком в селекционной практике, позволило ему объяснить механизм эволюции в природе.
Проблеме искусственного отбора посвящена первая глава книги Ч. Дарвина «Происхождение видов. », которая называется «Изменчивость в домашнем состоянии». В ней ученый утверждал, что многообразие пород животных и сортов растений произошло от одного или нескольких диких видов. Например, все породы голубей произошли от одного вида – дикого скалистого голубя, обитающего на побережье Атлантического океана (рис. 80); все сорта пшеницы берут начало от двух диких предков – однозернянки и эймера; все сорта капусты произошли от ее дикой формы, произрастающей и в наше время на берегах Средиземного моря.
Рис. 80. Породы голубей
Ученый собрал многочисленные доказательства наследственной изменчивости организмов как в одомашненном, так и в диком состоянии. Он установил, что основу искусственного отбора составляет наследственная изменчивость, а отбирающим фактором является деятельность человека. Он рассуждал следующим образом. В большинстве случаев селекционер имеет дело с мелкими, едва заметными наследственными изменениями. Выделив отдельных животных или растения с какими-либо интересными признаками, человек оставляет эти особи, а всех прочих не допускает к размножению. В ходе искусственного отбора постепенно, из поколения в поколение, накапливаются в потомстве признаки, ценные для человека.
Таким образом, Ч. Дарвин впервые показал творческую роль отбора, благодаря которому создаются новые формы – сорта культурных растений и породы домашних животных, никогда прежде не существовавшие на Земле. Природа поставляет самые разные наследственные изменения. Человек находит среди них полезные для себя и из поколения в поколение отбирает их и усиливает путем отбора. Именно поэтому все культурные формы растений и животных так или иначе приспособлены человеком к его нуждам и потребностям.
Итак, целенаправленную деятельность человека по выведению новых форм организмов Ч. Дарвин назвал искусственным отбором, который представляет собой главную движущую силу эволюции пород и сортов.
Борьба за существование. В центр своего внимания Дарвин впервые поставил не отдельные организмы (как его предшественники), а биологические виды.
Все организмы в природе вынуждены вести жестокую борьбу за существование. В своем труде «Происхождение видов. » Ч. Дарвин предупреждает читателя о том, что выражение «борьба за существование» используется в метафорическом смысле, предполагая всю совокупность отношений организма с окружающей средой. В этой борьбе побеждает тот, кто преодолеет неблагоприятные условия и оставит после себя большее число потомков.
Ч. Дарвин различает три формы борьбы за существование: борьбу с неблагоприятными условиями среды, межвидовую и внутривидовую борьбу.
Борьба с неблагоприятными условиями среды. Условия неживой природы оказывают значительное влияние на выживаемость организмов. К таким условиям относятся свет, температура, влажность и газовый состав воздуха, атмосферное давление, солевой состав воды и другие условия. Множество живых организмов гибнет в сильную засуху или во время наводнений, многие из них не выдерживают необычно низкой или высокой температуры воздуха.
Межвидовая борьба включает в себя отношения между особями разных видов. Она может быть прямой (отношения типа «хищник – жертва», «паразит – хозяин») или косвенной, которая может проявляться в конкуренции между особями разных видов, например, за пищу, территорию для размножения. Межвидовая борьба часто приводит к вытеснению одного вида другим. Так, серая крыса везде вытеснила черную крысу, а рыжий таракан (прусак) вытеснил повсеместно черного таракана, несмотря на то что черный значительно крупнее рыжего. Зато рыжий оказался более приспособленным к условиям среды благодаря своей «всеядности». В Австралии европейская пчела вытеснила местные виды.
Внутривидовая борьба чаще косвенная, реже – прямая. Косвенная борьба заключается в конкуренции между особями одного вида за пищу, свет, воду, территорию для размножения и другие ресурсы. Однако иногда внутривидовая борьба может проявляться и в прямых схватках (сражение самцов за самку, каннибализм в переуплотненных популяциях). Известно, что наиболее острая борьба протекает при сходстве стартовых условий соперников. В связи с этим внутривидовая борьба протекает наиболее остро, так как особи одного вида нуждаются в одинаковых условиях жизни.
В природе нет совершенно одинаковых организмов. Этот факт был известен давно, так же как и известна способность организмов к размножению с большой скоростью. Однако только Ч. Дарвин сопоставил эти два явления в природе и сделал гениальный вывод: в процессе борьбы за существование выживают лишь те организмы, которые обладают хоть и незначительными, но полезными в данных условиях признаками, приобретенными благодаря наследственной изменчивости.
Все формы борьбы за существование взаимосвязаны и влияют друг на друга. Например, борьба с неблагоприятными условиями среды во время продолжительной засухи может обострить внутривидовую и межвидовую борьбу.
Неизбежным результатом наследственной изменчивости особей и борьбы за существование является естественный отбор.
Естественный отбор. Естественным отбором Ч. Дарвин назвал «сохранение благоприятных индивидуальных различий, изменение и уничтожение вредных».
Сам термин «отбор» условный, так как специального отбирающего лица в природе не существует. В роли отбирающего фактора выступают условия среды. Способность избегать хищников, устойчивость против болезней, паразитов, холода, жары и других условий внешней среды колеблются в определенных пределах у особей одного вида. Особи, успешно противостоящие неблагоприятным факторам и лучше использующие ресурсы среды, с большей вероятностью могут оставить потомство. Иначе говоря, борьба за существование – это механизм действия естественного отбора.
Естественный отбор, действующий на протяжении сотен поколений, Ч. Дарвин считал главной действующей силой (фактором) эволюции.
Вместе с этим в середине XIX в. экспериментальных доказательств существования естественного отбора было очень мало. Многие факты Ч. Дарвин объяснял на основе предположений. Например, на вопрос, почему на маленьких океанических островах часто встречаются бескрылые насекомые, Ч. Дарвин отвечал, что ветер отбирает бескрылых насекомых, унося крылатых в море. Это было логическое заключение. И лишь в 30-е годы ХХ в. его мнение подтвердилось опытами.
Для естественного отбора, как и для искусственного, материалом служат наследственные изменения, которые накапливаются из поколения в поколение. Однако скорость искусственного отбора значительно выше, чем естественного отбора. Новый сорт или породу человек может создать в течение своей жизни. Естественный отбор происходит очень медленно, так как осуществляется на основе борьбы за существование. Он приводит к образованию форм, приспособленных к конкретным условиям среды. В результате искусственного отбора создаются новые формы (породы или сорта), полезные человеку.
Заслуга Ч. Дарвина состоит не только в том, что он доказал существование эволюции в природе, но и в том, что он вскрыл движущие силы эволюции, объяснив процесс развития и становления видов.
Вопросы и задания
- Какие факторы Ч. Дарвин относил к движущим силам эволюции?
- Что Дарвин считал результатами эволюции?
- Что является отбирающим фактором при искусственном отборе? Какова роль искусственного отбора?
- Как понимал Ч. Дарвин борьбу за существование?
- Какой смысл Дарвин вкладывал в понятие «естественный отбор?
- В чем сходство естественного и искусственного отборов?
