Учебник для 9 класса

Биология

§29. Дарвинизм и его основные положения

Вспомните, какие крупные открытия произошли в биологии в первой половине XIX в. С именами каких ученых они связаны?

Движущие силы эволюции видов организмов в природе раскрыл английский ученый Чарлз Роберт Дарвин (рис. 123). Главный его труд — «Происхождение видов», впервые опубликованный в 1859 г., стал итогом многолетней работы по изучению и осмысливанию фактов, собранных самим Дарвином и другими учеными. Изложенное в этой книге эволюционное учение, названное впоследствии дарвинизмом, произвело коренной переворот во взглядах на живую природу, разделив всю историю биологии на додарвиновский и последарвиновский периоды.

Рис. 123. Чарлз Роберт Дарвин (1809—1882)

Предпосылки создания учения. В первой половине XIX в. в науке были сделаны крупные открытия, подготовившие базу для создания Дарвином эволюционного учения. Так, геолог Чарлз Лайель, изучая историю Земли, доказал, что поверхность нашей планеты постоянно изменяется под влиянием различных естественных причин — землетрясений, извержений вулканов, действий ветра и дождя. Эмбриолог Карл Бэр открыл сходство зародышей позвоночных животных на ранних стадиях развития и сформулировал закон зародышевого сходства. В цитологии было открыто клеточное строение организмов и была сформулирована клеточная теория, доказывающая родство организмов.

Рис. 124. Карта Галапагосского архипелага

Огромное влияние на Дарвина оказало его кругосветное путешествие в качестве натуралиста на корабле «Бигль». Во время путешествия Дарвин собрал коллекции минералов, животных, гербарии растений, сделал дневниковые записи и зарисовки.

Рис. 125. Острова Галапагосского архипелага

Особенно поразили Дарвина животные на островах Галапагосского архипелага, расположенного в Тихом океане (рис. 124,125). Там он обнаружил 13 видов галапагосских вьюрков — птиц, распространенных только на этих островах и не встречающихся на материке. Причем на разных островах архипелага Дарвин описал разные виды вьюрков, отличающихся величиной тела и формой клюва (рис. 126).

Рис. 126. Галапагосские (дарвиновы) вьюрки

Отчего возникло такое разнообразие вьюрков? Дарвин предположил, что общим предком всех птиц был материковый вид вьюрка, от которого в процессе эволюции путем изменений и приспособлений к питанию разной пищей постепенно образовались сначала подвиды, а потом и разные виды. Причем главным условием видообразования стала изоляция островов архипелага друг от друга. Таким образом, Дарвин пришел к выводу о влиянии условий среды на расхождение признаков у организмов и видообразование.

Учение об искусственном отборе. После возвращения из путешествия Дарвин для обоснования своих эволюционных взглядов обратился к опыту разведения домашних животных и культурных растений. В Англии к тому времени были выведены многочисленные породы собак, голубей, кур и сорта капусты, яблонь и груш. Дарвин доказал, что все они имеют диких предков. Например, все сорта капусты происходят от одного дикого вида, а породы домашних собак — от волка и шакала (рис. 127). Сорта и породы получены в результате искусственного отбора — творческой целенаправленной деятельности человека по созданию культурных форм организмов.

Рис. 127. Культурные формы организмов и их предки: 1 — дикий предок капусты и ее культурные сорта; 2 — породы домашних собак и их предок — волк

Материалом для искусственного отбора служит наследственная изменчивость организмов. Дарвин назвал такую изменчивость неопределенной или индивидуальной, т. к. она свойственна отдельным особям организмов и возникает внезапно. Природа поставляет наследственные изменения, а человек отбирает среди них полезные для себя, сохраняет и размножает отдельных особей животных и растений, выводит новые породы и сорта.

Искусственный отбор служит основной движущей силой для создания культурных форм организмов. Он характеризуется массовой отбраковкой человеком непригодных особей, не обладающих нужными ему признаками. Это натолкнуло Дарвина на мысль о существовании в природе аналогичных факторов. Установив причины эволюции культурных форм организмов, он перешел к решению основной задачи — выяснению движущих сил эволюции, действующих в природе.

Учение об естественном отборе. Дарвин обратил внимание на тот факт, что в дикой природе особи разных видов организмов так же, как и культурные формы, обладают широкой индивидуальной изменчивостью. Эти изменения могут быть безразличными, полезными или вредными для отдельных организмов. Возникает вопрос: все ли особи в этом процессе выживают и оставляют потомство? Если нет, то как осуществляется отбраковка особей с вредными признаками и сохраняются особи с полезными? Для поиска ответа на этот вопрос Дарвин проанализировал темпы размножения отдельных видов и выяснил, что в природе многие из них очень плодовиты (рис. 128).

Рис. 128. Плодовитость организмов в природе

Таким образом, как рассуждал Дарвин, в природе существует избыточная численность потомства. В то же время число взрослых особей тех или иных видов остается относительно постоянным. Причина этого в том, что большая часть потомства гибнет, не дожив до взрослого состояния. Гибель происходит в результате конкуренции особей за пищу, свет, влагу, а также по причине нападений хищников и паразитов. Несоответствие между стремлением организмов к избыточному размножению и ограниченностью природных ресурсов, привело Дарвина к первому важному выводу о существование в природе некоего механизма, уничтожающего часть особей. Он назвал его борьбой за существование. Этот термин следует понимать в широком смысле как все формы взаимоотношений между организмами и неживой природой, определяющих их способность к выживанию и оставлению потомства.

Сопоставив факты изменчивости признаков у особей и борьбы за существование, Дарвин сделал второй важный вывод: в природе происходит избирательное уничтожение одних особей, выживание и преимущественное размножение других. Процесс сохранения одних особей за счет гибели других он назвал естественным отбором (выживанием наиболее приспособленных). Этот термин Дарвин использовал по аналогии с искусственным отбором. Естественный отбор направлен на сохранение особей с полезными для выживания признаками. Эти полезные признаки передаются в поколениях организмов благодаря наследственности. Таким образом, материалом для действия естественного отбора служит наследственная изменчивость, а механизмом его действия в природе — различные формы борьбы за существование. Наследственную изменчивость, борьбу за существование и естественный отбор Дарвин назвал основными движущими силами эволюции видов в природе.

Результаты естественного отбора. К чему приводит естественный отбор? Во-первых, в результате естественного отбора у организмов возникают приспособления, обеспечивающие им выживание в данных условиях среды. Так, формирование длинной шеи у жирафа, согласно взглядам Дарвина, объясняется преимущественным выживанием в условиях африканских саванн только тех особей, которые могли обеспечить себя пищей. Тот же факт Ламарк объяснял стремлением жирафа к вытягиванию шеи, т. е. упражнением органа (рис. 129).

Рис. 129. Образование длинной шеи у жирафа согласно взглядам на эволюцию Ламарка (слева) и Дарвина (справа)

Во-вторых естественный отбор приводит к появлению новых видов. Оно происходит в основном путем дивергенции (от лат. диверго — отклоняюсь, отхожу), т. е. расхождения признаков у организмов. Причем, чем шире размах изменчивости признаков у организмов, тем больше вероятность их расхождения у потомков. Постепенно в потомстве уклоняющиеся различия накапливаются, что и приводит к появлению новых видов (рис. 130).

Рис. 130. Схема дивергентной эволюции видов согласно взглядам Дарвина: заглавные буквы — исходные виды, строчные буквы — образовавшиеся новые виды организмов

Итак, дарвинизм признает реальность существования видов в природе. Вид организма является основным этапом развития органического мира, возникшим в результате проявления движущих сил эволюции — наследственной изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора.

Упражнения по пройденному материалу

1. Какие открытия предшествовали созданию Дарвиным эволюционного учения?
2. В чем сущность искусственного и естественного отборов?
3. Что является материалом, механизмом и результатом искусственного и естественного отборов?
4. Что является движущими силами эволюции видов в природе по Дарвину?
5. Объясните с позиций дарвинизма появление новых видов организмов в природе.
6. Что такое дивергенция видов? Как она происходит?

Главный труд Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» вышел 24 ноября 1859 г. Весь тираж книги — 1250 экземпляров, был распродан в первый же день. Ее появление один из современников Дарвина сравнил со взрывом, «которого еще не видела наука... По тому эху, которое он вызвал, это был научный подвиг, который не имел себе равного».