Чарльз Рооберт Дарвин – натуралист, пионер теории о происхождении живого на Земле от общего предка, путем эволюции каждого вида. Автор книги «Происхождение видов», теории о происхождении человека, понятий естественного и полового отбора, первого этологического исследования «Выражение эмоций у человека и животных», теории о причинах эволюции.

Чарльз Дарвин родился 12 февраля 1809 года в графстве Шропшир (Англия) в имении Дарвинов Маунт Хаус, в Шрусбери. Роберт Дарвин, отец мальчика, врач и финансист, сын ученого натуралиста Эразма Дарвина. Мать Сьюзанн Дарвин, в девичестве – Уэджвуд, дочь художника Джозайи Уэджвуда. В семье Дарвинов росло шестеро детей. Семья посещала Унитарианскую церковь, однако мать Чарльза до замужества – прихожанка англиканской церкви.

В 1817 году Чарльза отдали в школу. Восьмилетний Дарвин познакомился с естествознанием и сделал первые шаги в коллекционировании. Летом 1817 года умерла мать мальчика. Отец отдал сыновей Чарльза и Эразма в 1818 году в пансион при англиканской церкви – «Школу Шрюсбери».

Чарльз не делал успехов в учебе. Тяжело давались языки и литература. Главная страсть мальчика – собирание коллекций и охота. Нравоучения отца и преподавателей не заставили Чарльза взяться за ум, и в конечном итоге на него махнули рукой. Позже у юного Дарвина появилось еще одно увлечение – химия, за что Дарвину даже сделал выговор начальник гимназии. Гимназию Чарльз Дарвин закончил с далеко не блестящими результатами.

После окончания гимназии в 1825 году Чарльз вместе с братом Эразмом поступил в Эдинбургский университет, на факультет медицины. Перед поступлением молодой человек поработал ассистентом в медицинской практике отца.

В университете Эдинбурга Дарвин проучился два года. За это время будущий ученый понял, что медицина – не его призвание. Студент перестал ходить на лекции и увлекся изготовлением чучел животных. Учителем Чарльза в этом деле был освобожденный раб Джон Эдмонстоун, побывавший в путешествии по Амазонии в группе естествоиспытателя Чарльза Уотертона.

Первые открытия Дарвин сделал в области анатомии морских беспозвоночных. Работы молодой ученый представил в марте 1827 года на заседании Плиниевского студенческого общества, членом которого являлся с 1826 года. В этом же обществе молодой Дарвин познакомился с материализмом. В это время он работал ассистентом у Роберта Эдмонда Гранта. Посещал курс естественной истории Роберта Джемсона, где получил базовые знания в геологии, работал с коллекциями, принадлежащими музею Эдинбургского университета.

Новость о запущенной учебе сына не привела Дарвина-старшего в восторг. Поняв, что врачом Чарльзу не стать, Роберт Дарвин настоял на поступлении сына в колледж Христа Кембриджского университета. Хотя посещения Плиниевского общества сильно пошатнули веру Дарвина в догматы церкви, он противиться воли отца не стал и в 1828 году выдержал вступительные экзамены в Кембридж.

Учеба в Кембридже не слишком увлекала Дарвина. Время студента занимала охота и верховая езда. Появилось новое увлечение – энтомология. Чарльз вошел в круг коллекционеров насекомых. Будущий ученый подружился с профессором Кембриджа Джоном Стивенсом Генслоу, открывшим студенту дверь в удивительный мир ботаники. Генслоу познакомил Дарвина с ведущими естествоиспытателями того времени.

С приближением выпускных экзаменов Дарвин начал форсировать упущенный материал по основным предметам. Занял 10-е место по итогам результатов экзаменов выпуска.

Путешествия

После окончания учебы в 1831 году Чарльз Дарвин еще какое-то время оставался в Кембридже. Он посвятил время изучению работ Уильяма Пэйли «Естественная Теология» и Александра фон Гумбольдта («Личное повествование»). Эти книги навели Дарвина на мысль о путешествии в тропики для изучения естественных наук на практике. Для осуществления идеи путешествия Чарльз прошел курс геологии Адама Седжвика, а затем уехал с преподобным в Северный Уэльс для картографирования пород.

По приезду из Уэльса Дарвина ждало письмо профессора Генслоу с рекомендацией капитану экспедиционного корабля Английского Королевского флота «Бигль» Роберту Фицрою. Корабль в то время отправлялся в путешествие в Южную Америку, и Дарвин мог занять в команде место натуралиста. Правда, должность не оплачивалась. Отец Чарльза категорически возражал против поездки, и только слово «за» дяди Чарльза, Джозайи Веджвуда II, спасло ситуацию. Молодой натуралист отправился в кругосветное путешествие.

Путешествие началось в 1831 году, а закончилось 2 октября 1836 года. Экипаж «Бигля» вел работы по картографической съемке побережий. Дарвин в это время занимался на берегу сбором экспонатов для коллекции по естественной истории и геологии. Вел полный отчет о своих наблюдениях. При каждом удобном случае естествоиспытатель отправлял копии записей в Кембридж. Во время путешествия Дарвин собрал обширную коллекцию животных, большая доля которой отводилась морским беспозвоночным. Описал геологическое строение ряда побережий.

Возле островов Зеленого Мыса Дарвин сделал открытие о влиянии временного промежутка на геологические изменения, применяемое им в написании трудов по геологии в дальнейшем.

В Патагонии он обнаружил окаменевшие останки древнего млекопитающего мегатерия. Присутствие рядом с ним в породе современных раковин моллюсков свидетельствовало о недавнем исчезновении вида. Открытие вызвало интерес в научных кругах Англии.

Исследование ступенчатой равнинной части Патагонии, открывающей древние пласты Земли, привело Дарвина к выводу о неверности утверждений в работе Лайеля «о постоянстве и исчезновении видов».

У берегов Чили команда «Бигля» застала землетрясение. Чарльз видел, как над уровнем моря поднимается кора Земли. В Андах он нашел раковины морских беспозвоночных, что привело ученого к догадке о возникновении барьерных рифов и атоллов вследствие тектонического движения земной коры.

На Галапагосских островах Дарвин заметил отличия местных видов животных от материковых родственников и представителей соседних островов. Объектом исследования стали галапагосские черепахи и птицы пересмешники.

В Австралии увиденные диковинные сумчатые животные и утконосы настолько отличались от животного мира других материков, что Дарвин всерьез задумался о еще одном «создателе».

С командой «Бигля» Чарльз Дарвин побывал на Кокосовых островах, Зеленом мысе, острове Тенерифе, в Бразилии, Аргентине, Уругвае, на Огненной Земле. По результатам собранной информации ученый создал труды «Дневник изысканий натуралиста» (1839), «Зоология путешествия на корабле «Бигль» (1840), «Строение и распределение коралловых рифов» (1842). Описал интересное природное явление - пенитентес (особые кристаллы льда на ледниках Анд).

После возвращения из путешествия Дарвин начал сбор подтверждений своей теории об изменении видов. Живя в глубоко религиозной среде, ученый понимал, что своей теорией подрывает принятые догмы существующего миропорядка. Он верил в Бога, как в высшую сущность, однако полностью разочаровался в христианстве. Его окончательный отход от церкви произошел после смерти дочери Энн в 1851 году. Дарвин не прекращал помогать церкви и оказывать поддержку прихожанам, однако во время посещения семьей церковной службы отправлялся гулять. Дарвин называл себя агностиком.

В 1838 году Чарльз Дарвин стал секретарем «Лондонского геологического общества». Этот пост занимал до 1841 года.

Теория происхождения видов

В 1837 году Чарльз Дарвин приступил к ведению дневника, классифицирующего сорта растений и породы домашних животных. В него же он заносил свои мысли по естественному отбору. Первые заметки о происхождении видов появились в 1842 году.

«Происхождение видов» – цепь аргументов, подтверждающих теорию эволюции. Суть учения – постепенное развитие популяций видов путем естественного отбора. Принципы, изложенные в работе, получили в научном сообществе название «дарвинизм».

В 1856 году началась подготовка расширенного варианта книги. В 1859 году свет увидели 1250 экземпляров труда «Происхождение видов путём естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Книгу раскупили за два дня. При жизни Дарвина книга вышла на голландском, русском, итальянском, шведском, датском, польском, венгерском, испанском и сербском языках. Труды Дарвина переиздаются и популярны и сейчас. Теория ученого-натуралиста по-прежнему актуальна и является основой современной теории эволюции.

Еще один важный труд Дарвина – «Происхождение человека и половой отбор». В нем ученый разработал теорию об общем предке у человека и современной обезьяны. Ученый провел сравнительный анатомический анализ, сравнил эмбриологические данные, на основе чего показал сходство человека и обезьяны (симиальная теория антропогенеза).

В книге «О выражении эмоций у человека и животных» Дарвин описал человека как часть эволюционной цепочки. Человек, как живой организм, развился из низшей животной формы.

Личная жизнь

Чарльз Дарвин женился в 1839 году. К женитьбе отнесся серьезно. Прежде чем принять решение, выписал на лист бумаги все «за» и «против». После вердикта «Жениться-Жениться-Жениться» 11 ноября 1838 года сделал предложение кузине Эмме Вэджвуд. Эмма – дочь Джосайи Веджвуда II, дяди Чарльза, члена Парламента и владельца фабрики фарфора. На момент свадьбы невесте исполнилось 30 лет. До Чарльза Эмма отвергала предложения руки и сердца. Девушка вела переписку с Дарвином в годы путешествия к Южной Америке. Эмма – девушка образованная. Писала проповеди для сельской школы, обучалась музыке в Париже у Фредерика Шопена.

Бракосочетание состоялось 29 января. Венчание в Англиканской церкви провел брат жениха и невесты Джон Аллен Веджвуд. Молодожены поселились в Лондоне. 17 сентября 1842 года семья переехала в Даун графства Кент.

У Эммы и Чарльза родилось десять детей. Дети достигли высокого положения в обществе. Сыновья Джордж, Фрэнсис и Гораций были членами Английского Королевского общества.

Трое малышей умерло. Дарвин связывал болезненность детей с родственной связью между собой и Эммой (работа «Болезненности потомков от близкородственного скрещивания и преимуществах далёких скрещиваний»).

Смерть

Умер Чарльз Дарвин в возрасте 73 лет, 19 апреля 1882 года. Похоронен в Вестминстерском аббатстве.

После смерти мужа Эмма купила дом в Кембридже. Сыновья Фрэнсис и Гораций построили дома рядом. В Кембридже вдова жила зимой. На лето перебиралась в семейное имение в Кенте. Умерла 7 октября 1896 года. Похоронена в Дауне, рядом с братом Дарвина – Эразмом.

• Чарльз Дарвин родился в один день с .
• На фото Дарвин похож на .
• «Происхождение видов» стало так называться только к шестому переизданию.

• Дарвин узнавал новые виды животных и с гастрономической точки зрения: он пробовал на вкус блюда из броненосцев, страусов, агути, игуан.
• В честь ученого названо немало редких видов животных.
• Дарвин никогда не отрекался от своих убеждений: до конца дней, живя в глубоко религиозной семье, он в отношении религии был человеком сомневающимся.
• Путешествие «Бигля» растянулось вместо двух лет на пять.

Изменчивость

Производя сравнение многих пород животных и сортов растений Дарвин заметил, что в пределах любого вида животных и растений, а в культуре в пределах любого сорта и породы нет одинаковых особей. Опираясь на указания К.Линней о том, что оленеводы узнают в своем стаде каждого оленя, пастухи - каждую овцу, а многие садоводы распознают сорта гиацинтов и тюльпанов по луковицам, Дарвин сделал вывод о том, что всем животным и растениям присуща изменчивость.

Анализируя материал по изменчивости животных, ученый заметил, что достаточно любой перемены в условиях содержания, чтобы вызвать изменчивость. Таким образом, под изменчивостью Дарвин понимал способность организмов приобретать новые признаки под влиянием условий окружающей среды. Он различал следующие формы изменчивости:

В книгах "Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь" (1859) и "Изменения домашних животных и культурных растений" (1868) Дарвин подробно описал многообразие пород домашних животных и проанализировал их происхождение. Он отмечал разнообразие пород крупного рогатого скота, которых насчитывается около 400. Они отличаются друг от друга рядом признаков: окраской, формой туловища, степенью развития скелета и мускулатуры, наличием и формой рогов. Ученый подробно исследовал вопрос о происхождении этих пород и пришел к заключению, что все европейские породы рогатого скота, несмотря на большие различия между ними, произошли от двух родоначальных форм, одомашненных человеком.

Чрезвычайно разнообразны и породы домашних овец, их более 200, но происходят они от ограниченного числа предков - муфлона и архара. Разные породы домашних свиней выведены также от диких форм кабана, которые в процессе одомашнивания изменили многие черты своего строения. Необычно многообразны породы собак, кроликов, кур и других домашних животных.

Особый интерес у Дарвина вызвал вопрос о происхождении голубей. Он доказал, что все существующие породы голубей произошли от одного дикого предка - скалистого (горного) голубя. Породы голубей так различны, что любой орнитолог, найдя их в диком состоянии, признал бы их за самостоятельные виды. Однако Дарвин показал их общее происхождение на основании следующих фактов:

• ни один из видов диких голубей, кроме скалистого, не имеет признаков домашних пород;
• многие черты всех домашних пород сходны с чертами дикого скалистого голубя. Домашние голуби не вьют гнезд на деревьях, сохраняя инстинкт дикого голубя. Все породы обладают одинаковым поведением во время ухаживания за самкой;
• при скрещивании голубей разных пород иногда появляются гибриды с признаками дикого скалистого голубя;
• все гибриды между любыми породами голубей плодовиты, что подтверждает их принадлежность к одному виду. Совершенно очевидно, что все эти многочисленные породы произошли в результате изменения одной первоначальной формы. Такой вывод справедлив и для большинства домашних животных и культурных растений.

Большое внимание Дарвин уделял изучению различных сортов культурных растений. Так, сравнивая разнообразные сорта капусты, он сделал вывод о том, что все они выведены человеком из одного дикого вида: различаются формой листьев при похожих цветках и семенах. У декоративных растений, например у разных сортов анютиных глазок, получены разнообразные цветы, а их листья почти одинаковы. У сортов крыжовника разнообразны плоды, а листья почти не различаются.

Причины изменчивости . Показав разнообразие форм изменчивости, Дарвин объяснил материальные причины изменчивости, которыми являются факторы внешней среды, условия существования и развития живых существ. Но влияние этих факторов неодинаково в зависимости от физиологического состояния организма, стадии его развития. Среди конкретных причин изменчивости Дарвин выделяет:

• прямое или опосредованное (через систему воспроизведения) влияние условий жизни (климата, пищи, ухода и т. п.);
• функциональное напряжение органов (упражнение или неупражнение);
• скрещивание (появление у гибридов признаков, не свойственных исходным формам);
• изменения, обусловленные коррелятивной зависимостью частей организма.

Среди разных форм изменчивости для эволюционного процесса первостепенное значение имеют наследственные изменения как первичный материал для сорто-, породо- и видообразования - те изменения, которые закрепляются в последующих поколениях.

Наследственность

Под наследственностью Дарвин понимал способность организмов сохранять в потомстве свои видовые, сортовые и индивидуальные особенности. Эта особенность была хорошо известна и представляла собой наследственную изменчивость. Дарвин подробно проанализировал значение наследственности в эволюционном процессе. Он обратил внимание на случаи одномастности гибридов первого поколения и расщепления признаков во втором поколении, ему была известна наследственность, связанная с полом, гибридные атавизмы и ряд других явлений наследственности.

Вместе с тем Дарвин отмечал, что изучение изменчивости и наследственности, их непосредственных причин и закономерностей связано с большими трудностями. Наука того времени еще не могла дать удовлетворительного ответа на ряд важных вопросов. Неизвестны были Дарвину и работы Г. Менделя. Только значительно позже начались широкие исследования изменчивости и наследственности, а современная генетика сделала гигантский шаг в изучении материальных основ, причин и механизмов наследственности и изменчивости, в причинном понимании этих явлений.

Дарвин придавал огромное значение наличию изменчивости и наследственности в природе считая их основными факторами эволюции, которая имеет приспособительный характер [показать] .

Приспособительный характер эволюции

Дарвин в своей работе "Происхождение видов..." отметил важнейшую черту эволюционного процесса - непрерывное приспособление видов к условиям существования и совершенствование организации вида в результате накопления приспособлений. Однако он отмечал, что приспособленность вида, выработанная отбором к условиям существования хоть и имеет значение для самосохранения и самовоспроизведения видов, не может быть абсолютной, она всегда относительная и полезна лишь в тех условиях среды, в которых виды длительное время существуют. Форма тела, органы дыхания и другие особенности рыб целесообразны лишь в условиях жизни в воде и не пригодны в наземной жизни. Зеленая окраска саранчи маскирует насекомых на зеленой растительности и т. п.

Процесс целесообразного приспособления можно проследить на примере любой, достаточно изученной в эволюционном плане группы организмов. Хорошим примером является эволюция лошади.

Изучение предков лошади позволило показать, что ее эволюция была связана с переходом от жизни в лесах на топкой почве к жизни в открытых сухих степях. Изменения известных предков лошади произошло в следующих направлениях:

• увеличение роста в связи с переходом к жизни на открытых пространствах (высокий рост является приспособлением к расширению горизонта в степях);
• увеличение быстроты бега достигалось облегчением скелета ноги и постепенным уменьшением числа пальцев (способность к быстрому бегу имеет защитное значение и позволяет более эффективно находить водоемы и кормовые угодья);
• интенсификация перетирающей функции зубного аппарата в результате развития гребней на коренных зубах, что было особенно важно в связи с переходом к питанию жесткой злаковой растительностью.

Естественно, что наряду с этими изменениями происходили и коррелятивные, например удлинение черепа, изменение формы челюстей, физиологии пищеварения и т.д.

Вместе с развитием приспособлений в эволюции любой группы проявляется так называемое приспособительное многообразие. Оно заключается в том, что на фоне единства организации и наличия общих систематических признаков представители любой естественной группы организмов всегда отличаются специфическими признаками, определяющими их приспособленность к конкретным условиям обитания.

В связи с жизнью в сходных условиях обитания неродственные формы организмов могут приобретать сходные приспособления. Например, такие систематически далекие формы, как акула (класс Рыбы), ихтиозавр (класс Пресмыкающиеся) и дельфин (класс Млекопитающие), имеют схожий внешний вид, являющийся приспособлением к одинаковым условиям жизни в определенной среде, в данном случае в воде. Сходство между далекими в систематическом отношении организмами называется конвергенцией (см ниже). У сидячих простейших, губок, кишечнополостных, кольчатых червей, ракообразных, иглокожих, асцидий наблюдается развитие корнеподобных ризоидов, при помощи которых они укрепляются в грунте. Многим из этих организмов свойственна стебельчатая форма тела, позволяющая при сидячем образе жизни смягчать удары волны, толчки плавников рыб и т.д. Всем сидячим формам свойственна склонность к образованию скоплений особей и даже колониальности, где индивидуум подчинен новому целому - колонии, что снижает вероятность гибели в результате механических повреждений.

В разных условиях обитания родственные формы организмов приобретают разные приспособления, т.е. от одной предковой формы могут возникнуть два и более видов. Такой процесс расхождения видов в разных экологических условиях Дарвин назвал дивергенцией (см ниже). Примером ее могут служить вьюрки на Галапагосских островах (западнее Эквадора): одни питаются семенами, другие - кактусами, третьи - насекомыми. Каждая из этих форм отличается от другой величиной и формой клюва и могла возникнуть в результате дивергентной изменчивости и отбора.

Еще более многообразны приспособления у плацентарных млекопитающих, среди которых встречаются наземные формы с быстрым бегом (собаки, олени), виды, ведущие древесный образ жизни (белка, обезьяна), животные, обитающие на земле и в воде (бобры, тюлени), живущие в воздушной среде (летучие мыши), водные животные (киты, дельфины) и виды с подземным образом жизни (кроты, землеройки). Все они происходят от единого примитивного предка - древесного насекомоядного млекопитающего (рис. 3).

Приспособление никогда не бывает абсолютно совершенным в силу длительности процесса накопления приспособлений. Изменение рельефа, климата, состава фауны и флоры и т.п. достаточно быстро может изменить направление отбора и тогда адаптации, выработанные в одних условиях существования, теряют свое значение в других, к которым вновь начинают вырабатываться новые приспособления. При этом численность одних видов уменьшается, а более приспособленных увеличивается. У вновь приспособившихся организмов могут сохраняться предыдущие признаки приспособления, которые в новых условиях существования не имеют решающего значения для самосохранения и самовоспроизводства. Это позволило Дарвину говорить о нецелесообразности признаков приспособления, которые обнаруживались в организации и поведении организмов достаточно часто. Это особенно четко прослеживается, когда поведение организмов не обусловлено их образом жизни. Так, перепончатые лапы гусей служат приспособлением к плаванию и их наличие целесообразно. Однако перепончатые лапы имеют и горные гуси, что явно нецелесообразно, если учитывать их образ жизни. Птица фрегат обычно не опускается на поверхность океана, хотя, как и горные гуси, она имеет перепончатые лапы. Можно с уверенностью сказать, что предкам этих птиц перепонки были необходимы и полезны, как и современным водным птицам. С течением времени потомки приспособились к новым условиям жизни, утратили привычку плавать, но органы плавания у них сохранились.

Известно, что многие растения чувствительны к колебаниям температуры и это является целесообразной реакцией на сезонную периодичность вегетации и размножения. Однако подобная чувствительность к колебаниям температуры может привести к массовой гибели растений в случае повышения температуры осенью, стимулирующей переход к повторному цветению и плодоношению. При этом исключается нормальная подготовка многолетних растений к зиме и они погибают при наступлении холодов. Все эти примеры свидетельствуют об относительной целесообразности.

Относительность целесообразности проявляется при значительном изменении условий существования организма, так как при этом особенно наглядна утрата приспособительного характера того или иного признака. В частности, рациональное устройство нор с выходом на уровне воды у выхухоли губительно в зимние паводки. Ошибочные реакции часто наблюдаются и у перелетных птиц. Иногда водоплавающие птицы прилетают в наши широты до вскрытия водоемов и отсутствие корма в это время приводит к их массовой гибели.

Целесообразность - это исторически возникшее явление при постоянном действии естественного отбора, и поэтому она проявляется по-разному на различных этапах эволюции. Кроме того, относительность приспособленности обеспечивает возможность дальнейшей перестройки и совершенствования имеющихся у данного вида адаптации, т.е. бесконечность эволюционного процесса.

____________________________________
_______________________________

Однако обосновав вопрос об изменчивости и наследственности как факторах эволюции, Дарвин показал, что сами по себе они еще не объясняют возникновения новых пород животных, сортов растений, видов, их приспособленности. Большая заслуга Дарвина состоит в том, что он разработал учение об отборе как ведущем и направляющем факторе эволюции домашних форм (искусственный отбор) и диких видов (естественный отбор).

Дарвин установил, что в результате отбора происходит изменение вида, т.е. отбор приводит к дивергенции - уклонению от первоначальной формы, расхождению признаков у пород и сортов, образованию большого их разнообразия [показать] .

Дивергентный характер эволюции

Принцип дивергенции, т. е. расхождения признаков сортов и пород, Дарвин разработал на примере искусственного отбора. В дальнейшем он использовал этот принцип для объяснения происхождения видов животных и растений, их разнообразия, возникновения разграничения между видами, обоснования учения о монофилетическом происхождении видов от общего корня.

Дивергентность эволюционного процесса выводится из фактов разнонаправленной изменчивости, преимущественного выживания и размножения в ряде поколений крайних вариантов, которые в меньшей степени конкурируют между собой. Промежуточные формы, для жизни которых необходимы сходные пища, места обитания, находятся в менее выгодных условиях и, следовательно, быстрее вымирают. Это приводит к большему разрыву между крайними вариантами, образованию новых разновидностей, которые позже становятся самостоятельными видами.

Дивергенция под контролем естественного отбора приводит к дифференциации видов и их специализации. Например, род синиц объединяет виды, которые живут в разных местах (биотопах) и питаются разной пищей (рис. 2). У бабочек семейства белянок дивергенция пошла в направлении приспособления гусениц к поеданию разных кормовых растений - капусты, репы, брюквы и других диких растений семейства крестоцветных. Среди лютиков один виды живут в воде, другие - в болотистых местах, лесах или на лугах.

На основе сходства, а также общности происхождения систематика объединяет близкие виды растений и животных в роды, роды - в семейства, семейства в отряды и т. д. Современная систематика является отражением монофилетического характера эволюции.

Разработанный Дарвином принцип дивергенции имеет важное биологическое значение. Он объясняет происхождение богатства форм жизни, путей освоения многочисленных и более разнообразных мест обитания.

Прямым следствием дивергентного развития большинства групп в пределах сходных мест обитания является конвергенция - сближение признаков и выработка внешне подобных черт у форм, имеющих разное происхождение. Классическим примером конвергенции является сходство формы тела, органов движения у акулы (рыба), ихтиозавра (пресмыкающееся) и дельфина (млекопитающее), т. е. сходство приспособлений к жизни в воде (рис. 3). Наблюдается сходство между плацентарными и сумчатыми млекопитающими, между самой малой птицей колибри и большой бабочкой колибриевым бражником. Конвергентное сходство отдельных органов имеет место у неродственных животных и растений, т.е. строится на разной генетической основе.

Прогресс и регресс

Дарвин показал, что неизбежным следствием дивергентной эволюции является прогрессивное развитие органической природы от простого к сложному. Этот исторический процесс повышения организации хорошо иллюстрируется палеонтологическими данными, а также отображен в естественной системе растений и животных, объединяющей низшие и высшие формы.

Таким образом, эволюция может идти разными путями. Главные направления эволюционного развития и морфофизиологические закономерности эволюции подробно разработал акад. А.Н. Северцов (см. макроэволюция).

_______________________________
____________________________________

Искусственный отбор

Анализируя особенности пород домашних животных и сортов культурных растений, Дарвин обратил внимание на значительное развитие у них именно тех признаков, которые ценятся человеком. Достигалось это одним и тем же приемом: при разведении животных или растений селекционеры для размножения оставляли те экземпляры, которые наиболее полно удовлетворяли их потребности и из поколения в поколение накапливали полезные для человека изменения, т.е. осуществляли искусственный отбор.

Под искусственным отбором Дарвин понимал систему мероприятий по усовершенствованию существующих и созданию новых пород животных и сортов растений с полезными (в хозяйственном отношении) наследственными признаками и различал следующие формы искусственного отбора :

Целеустремленное выведение породы или сорта. Приступая к работе, селекционер ставит перед собой определенную задачу в отношении тех признаков, которые он хочет развить у данной породы. Прежде всего эти признаки должны быть хозяйственно ценными или удовлетворять эстетические потребности человека. Признаки, с которыми работает селекционер, могут быть и морфологическими и функциональными. К ним может относиться и характер поведения животных, например драчливость у бойцовых петухов. Решая поставленную перед собой задачу, селекционер выбирает из уже имеющегося материала все то лучшее, в чем проявляются хотя бы в малой степени интересующие его признаки. Выбранные особи содержатся в изоляции во избежание нежелательного скрещивания. Затем селекционер выбирает пары для скрещивания. После этого, начиная уже с первого поколения, он ведет строгий отбор лучшего материала и выбраковку того, который не удовлетворяет предъявленным требованиям.

Таким образом, методический отбор - это творческий процесс, приводящий к образованию новых пород и сортов. Используя этот метод, селекционер, как скульптор, лепит новые органические формы по заранее продуманному плану. Успех его зависит от степени изменчивости исходной формы (чем сильнее изменяются признаки, тем легче найти нужные изменения) и величины исходной партии (в большой партии большие возможности выбора).

Методический отбор в наше время, используя достижения генетики, значительно усовершенствовался и стал основой современной теории и практики селекции животных и растений.

Бессознательный отбор проводится человеком без определенной, заранее поставленной задачи. Это самая давняя форма искусственного отбора, элементами которого пользовались уже первобытные люди. При бессознательном отборе человек не ставит цель создать новую породу, сорт, а лишь оставляет на племя и преимущественно размножает лучшие особи. Так, например, крестьянин, имеющий двух коров, желая использовать одну из них на мясо, зарежет ту, которая дает меньше молока; из кур он использует на мясо самых плохих несушек. В обоих случаях крестьянин, сохраняя наиболее продуктивных животных, проводит направленный отбор, хотя и не ставит перед собой цели вывести новые породы. Именно такую примитивную форму отбора Дарвин называет бессознательным отбором.

Дарвин подчеркивал особую важность бессознательного отбора с теоретической точки зрения, так как эта форма отбора проливает свет и на процесс видообразования. Его можно рассматривать как мостик между искусственным и естественным отбором. Искусственный отбор был хорошей моделью, на которой Дарвин расшифровал процесс формообразования. Дарвиновский анализ искусственного отбора сыграл важную роль в обосновании эволюционного процесса: во-первых, он окончательно утвердил положение об изменчивости: во-вторых, установил основные механизмы формообразования (изменчивость, наследственность, преимущественное размножение особей с полезными признаками) и, наконец, показал пути выработки целесообразных приспособлений и дивергенции сортов, пород. Эти важные предпосылки открыли путь к успешному решению проблемы естественного отбора.

Учение о естественном отборе как движущем и направляющем факторе исторического развития органического мира -
центральная часть теории эволюции Дарвина .

В основе естественного отбора лежит борьба за существование - сложные взаимосвязи между организмами и их связь с окружающей средой.

Борьба за существование

В природе постоянно наблюдается тенденция к неограниченному размножению всех организмов в геометрической прогрессии [показать] .

По подсчетам Дарвина, в одной коробочке мака содержится 3 тыс. семян, а растение мака, выросшее из одного семени, дает до 60 тыс. семян. Многие рыбы ежегодно мечут до 10-100 тыс. икринок, треска и осетр - до 6 млн.

Русский ученый К. А.Тимирязев приводит следующий пример, иллюстрирующий это положение.

Одуванчик, по приближенным подсчетам, дает 100 семян. Из них на следующий год может вырасти 100 растений, каждое из которых тоже даст по 100 семян. Значит, при беспрепятственном размножении число потомков одного одуванчика можно было бы представить геометрической прогрессией: первый год - 1 растение; второй - 100; третий - 10 000; десятый год - 10 18 растений. Для расселения потомков одного одуванчика, полученного на десятый год, понадобится площадь, в 15 раз превышающая площадь земного шара.

К такому заключению можно прийти, если проанализировать способность к размножению самых различных растений и животных.

Однако, если подсчитать, например, количество одуванчиков на определенной площади луга в течение нескольких лет, то окажется, что численность одуванчиков мало изменяется. Аналогичная ситуация наблюдается и среди представителей фауны. Т.е. "геометрическая прогрессия размножения" никогда не осуществляется, т.к. между организмами происходит борьба за пространство, пищу, убежище, конкуренция при выборе полового партнера, борьба за выживание при колебаниях температуры, влажности, освещения и т.п. В этой борьбе большинство родившихся гибнет (элиминируется, удаляется) не оставляя потомства, и поэтому в природе численность особей каждого вида в среднем остается постоянной. При этом выжившие особи оказываются наиболее приспособленными к условиям существования.

Несоответствие между числом рождающихся особей и числом особей, доживающих до зрелого состояния в результате сложных и разнообразных взаимоотношений с другими живыми существами и факторами окружающей среды Дарвин положил в основу своего учения о борьбе за существование или борьбе за жизнь [показать] . При этом Дарвин сознавал, что этот термин неудачен и предупреждал, что использует его в широком метафорическом понимании, а не буквально.

Различные проявления борьбы за существование Дарвин сводил к трем видам:

1. межвидовая борьба - взаимоотношения организма с особями других видов (межвидовые взаимоотношения);
2. внутривидовая борьба - взаимоотношения между особями и группами индивидов одного вида (внутривидовые взаимосвязи)
3. борьба с условиями неорганической внешней среды - отношения организмов и видов с физическими условиями жизни, абиотической средой

Внутривидовые взаимосвязи также довольно сложны (взаимоотношения между особями разного пола, между родительскими и дочерними поколениями, между особями одного и того же поколения в процессе индивидуального развития, отношения в стае, стаде, колонии и т. д.). Большинство форм внутривидовых взаимоотношений имеют важное значение для воспроизведения вида и поддержания его численности, обеспечения смены поколений. При значительном увеличении численности особей вида и ограничений условий для их существования (например, при загущенных посевах растений) между отдельными индивидами возникает острое взаимодействие, которое приводит к гибели части или всех особей либо устранению их от размножения. К крайним формам таких отношений можно отнести внутривидовую борьбу и каннибализм - поедание особей своего вида.

Борьба с условиями неорганической внешней среды возникает в зависимости от климатических и почвенных условий, температуры, влажности, освещенности и других факторов, влияющих на жизнедеятельность организмов. В процессе эволюции у видов животных и растений вырабатываются приспособления к жизни в определенной среде.

Необходимо отметить, что три названные основные формы борьбы за существование в природе осуществляются не изолированно - они тесно переплетаются между собой, благодаря чему взаимосвязи индивидов, групп особей и видов бывают многогранными и довольно сложными.

Дарвин первым раскрыл содержание и значение таких важных в биологии понятий, как "среда", "внешние условия", "взаимосвязи организмов" в процессе их жизни и развития. Академик И. И. Шмальгаузен борьбу за существование относил к числу главных факторов эволюции.

Естественный отбор

Естественный отбор в отличие от искусственного осуществляется в самой природе и состоит в отборе в пределах вида наиболее приспособленных особей к условиям конкретной среды. Дарвин открыл известную общность в механизме искусственного и естественного отбора: при первой форме отбора в результаты воплощается сознательная или неосознанная воля человека, при второй - господствуют законы природы. В том и другом случае создаются новые формы, однако при искусственном отборе, несмотря на то что изменчивость затрагивает все органы и свойства животных и растений, полученные породы животных и сорта растений сохраняют признаки, полезные для человека, но не для самих организмов. Напротив, естественный отбор сохраняет особи, у которых изменения полезны для их собственного существования в данных условиях.

В "Происхождении видов" Дарвин дает такое определение естественного отбора: "Сохранение полезных индивидуальных различий или изменений и уничтожение вредных я назвал естественным отбором, или переживанием наиболее приспособленных" (c)-(Дарвин Ч. Происхождение видов. - М., Л.; Сельхозги, 1937, с. 171.). Он предупреждает, что "отбор" следует понимать как метафору, как факт выживания, а не как сознательный выбор.

Итак, под естественным отбором понимают постоянно происходящий в природе процесс, при котором выживают и оставляют потомство наиболее приспособленные особи каждого вида и гибнут менее приспособленные [показать] . Вымирание неприспособленных - называют элиминацией.

Следовательно, в результате естественного отбора выживают виды, наиболее приспособленные к тем конкретным условиям среды, в которых протекает их жизнь.

Постоянные изменения условий внешней среды в течение длительного времени являются причиной разнообразных индивидуальных наследственных изменений, которые могут быть нейтральными, вредными или полезными. Вследствие жизненного состязания в природе происходят постоянная избирательная элиминация одних особей и преимущественное выживание и размножение тех, которые, изменяясь, приобрели полезные особенности. В результате скрещивания происходит сочетание признаков двух разных форм. Так из поколения в поколение накапливаются незначительные полезные наследственные изменения и их комбинации, которые со временем становятся характерными признаками популяций, разновидностей, видов. При этом вследствие закона корреляции одновременно с усилением адаптивных изменений в организме происходит перестройка и других признаков. Отбор постоянно воздействует на весь организм, на его внешние и внутренние органы, на их структуру и функцию. В этом проявляется созидающая роль отбора (см. микроэволюция).

Дарвин писал: "Выражаясь метафорически, можно сказать, что естественный отбор ежедневно, ежечасно расследует по всему свету мельчайшие изменения, отбрасывая дурные, сохраняя и слагая хорошие, работая неслышимо, невидимо, где бы и когда бы только ни представился к тому случай, над усовершенствованием каждого органического существа по отношению к условиям его жизни, органическим и неорганическим" (c)-(Дарвин Ч. Происхождение видов. - М., Л.; Сельхозги, 1937, с. 174.).

Естественный отбор - процесс исторический. Его действие проявляется через много поколений, когда малозаметные индивидуальные изменения суммируются, комбинируются и становятся характерными адаптивными признаками групп организмов (популяции, вида и т. п).

Половой отбор . Как особую разновидность внутривидового естественного отбора Дарвин выделял половой отбор, под воздействием которого формируются вторичнополовые признаки (яркая окраска и разнообразные украшения самцов многих птиц, половые отличия в развитии, внешности, поведении других животных) в процессе активных взаимоотношений между полами животных, особенно в период размножения.

Дарвин различал два типа полового отбора:

1. борьба между самцами за самку
2. активные поиски, выбор самцов самками, самцы лишь конкурируют между собой с целью возбудить самок, которые выбирают наиболее привлекательных самцов

Результаты обоих типов полового отбора различаются между собой. При первой форме отбора появляется сильное и здоровое потомство, хорошо вооруженные самцы (появление шпор, рогов). При второй усиливаются такие вторичнополовые признаки самцов, как яркость оперения, особенности брачных песен, издаваемый самцом запах, служащий для привлечения самки. Несмотря на кажущуюся нецелесообразность подобных признаков, поскольку они привлекают хищников, у такого самца повышаются шансы на оставление потомства, что оказывается выгодно виду в целом. Важнейший результат полового отбора - появление вторичнополовых признаков и связанного с ним полового диморфизма.

В различных обстоятельствах естественный отбор может идти с различной интенсивностью. Дарвин отмечает обстоятельства, благоприятствующие естественному отбору :

• многочисленность особей и их разнообразие, повышающее вероятность проявления полезных изменений;
• достаточно высокая частота проявления неопределенных наследственных изменений;
• интенсивность размножения и скорость смены поколений;
• неродственное скрещивание, увеличивающее размах изменчивости в потомстве. Дарвин отмечает, что перекрестное опыление встречается изредка даже среди растений-самоопылителей;
• изоляция группы особей, препятствующая их скрещиванию с остальной массой организмов данной популяции;

  Сравнительная характеристика искусственного и естественного отбора
  Показатель для сравнения	Эволюция культурных форм (искусственный отбор)	Эволюция природных видов (естественный отбор)
  Материал для отбора	Индивидуальная наследственная изменчивость
  Отбирающий фактор	Человек	Борьба за существование
  Характер действия отбора	Накопление изменений в последовательном ряду поколений
  Скорость действия отбора	Действует быстро (методический отбор)	Действует медленно, эволюция идет постепенно
  Результаты отбора	Создание форм, полезных человеку; образование пород и сортов	Образование приспособлений к окружающей среде; образование видов и более крупных таксонов

• широкое распространение вида, так как при этом на границах ареала особи встречаются с различными условиями и естественный отбор будет идти в разных направлениях и увеличивать внутривидовое разнообразие.

В самом общем виде схема действия естественного отбора, по Дарвину, сводится к следующему. Из-за присущей всем организмам неопределенной изменчивости внутри вида появляются особи с новыми признаками. Они отличаются от обычных особей данной группы (вида) по потребностям. Вследствие различия старых и новых форм борьба за существование приводит одни из них к элиминации. Как правило, устраняются менее уклонившиеся организмы, ставшие в процессе дивергенции промежуточными. Промежуточные формы попадают в условия напряженной конкуренции. Это означает, что однообразие, повышающее конкуренцию, является вредным, а уклоняющиеся формы оказываются в более выгодном положении и их численность увеличивается. Процесс дивергенции (расхождения признаков) происходит в природе постоянно. В результате образуются новые разновидности и подобное обособление разновидностей в конце концов приводит к появлению новых видов.

Таким образом, эволюция культурных форм протекает под действием искусственного отбора, слагаемыми (факторами) которого являются изменчивость, наследственность и творческая деятельность человека. Эволюция природных видов осуществляется благодаря естественному отбору, факторами которого являются изменчивость, наследственность и борьба за существование. Сравнительная характеристика этих форм эволюции приведена в таблице.

Процесс видообразования по Дарвину

Возникновение новых видов Дарвин представлял как длительный процесс накопления полезных изменений, увеличивающихся из поколения в поколение. Мелкие индивидуальные изменения ученый принимал за первые шаги видообразования. Их накопление через много поколений приводит к образованию разновидностей, которые он рассматривал как ступени на пути образования нового вида. Переход от одной к другой происходит в результате накапливающего действия естественного отбора. Разновидность, по мнению Дарвина, - это зарождающийся вид, а вид - резко выраженная разновидность.

В процессе эволюции из одного родоначального вида может возникнуть несколько новых. Например, вид А в результате дивергенции может дать начало двум новым видам Б и В, они в свою очередь будут основой для других видов (Г, Д) и т.д. Из измененных форм выживают и дают потомство только наиболее уклонившиеся разновидности, каждая из которых вновь дает веер изменившихся форм, и опять выживают наиболее уклонившиеся и лучше приспособленные. Так шаг, за шагом возникают все большие различия между крайними формами, перерастающими наконец в различия между видами, семействами и т.д. Причиной дивергенции, по мнению Дарвина, являются наличие неопределенной изменчивости, внутривидовой конкуренции и разнонаправленный характер действия отбора. Новый вид может возникать и в результате гибридизации между двумя видами (А х В).

Таким образом, Ч.Дарвин в своем учении сочетает положительные стороны учения о виде К.Линнея (признание реальности видов в природе) и Ж.-Б. Ламарка (признание безграничной изменчивости видов) и доказывает естественный путь их образования на основе наследственной изменчивости и отбора. Им были предложены четыре критерия вида - морфологический, географический, экологический и физиологический. Однако, как указывал Дарвин, этих характеристик было недостаточно для четкой классификации видов.

Вид - явление историческое; он возникает, развивается, достигает полного развития, а затем при изменившихся условиях среды исчезает, уступая место другим видам, или сам изменяется, давая начало другим формам.

Вымирание видов

Учение Дарвина о борьбе за существование, естественном отборе и дивергенции удовлетворительно объясняет и вопрос о вымирании видов. Он показал, что в постоянно меняющихся условиях внешней среды одни виды, уменьшаясь в численности, неизбежно должны погибать и уступать место другим, лучше приспособленным к этим условиям. Таким образом, в процессе эволюции постоянно осуществляются уничтожение и созидание органических форм как необходимое условие развития.

Причиной вымирания видов могут быть различные неблагоприятные для вида условия внешней среды, снижение эволюционной пластичности вида, отставание темпов изменчивости вида или скорости изменения условий, узкая специализация. Более конкурентоспособные виды вытесняют другие, о чем убедительно свидетельствует палеонтологическая летопись.

Оценивая эволюционную теорию Ч.Дарвина, следует отметить, что он доказал историческое развитие живой природы, объяснил пути видообразования как естественный процесс и фактически обосновал формирование приспособлений живых систем в результате естественного отбора, впервые вскрыв их относительный характер. Ч.Дарвин объяснил основные причины и движущие силы эволюции растений и животных в культуре и дикой природе. Учение Дарвина явилось первой материалистической теорией эволюции живого. Его теория сыграла большую роль в укреплении исторического взгляда на органическую природу и во многом определила дальнейшее развитие биологии и всего естествознания.

ЧАРЛЗ ДАРВИН ДАРВИН, ЧАРЛЗ РОБЕРТ (DARWIN, CHARLES (ROBERT)1809–1882), АНГЛИЙСКИЙ НАТУРАЛИСТ И ПИСАТЕЛЬ, ОСНОВОПОЛОЖНИК УЧЕНИЯ О ПРОИСХОЖДЕНИИ ВИДОВ ЖИВОТНЫХ И РАСТЕНИЙ ПУТЕМ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА. РОДИЛСЯ 12 ФЕВРАЛЯ 1809 В ШРУСБЕРИ. ДВА ГОДА ИЗУЧАЛ В ЭДИНБУРГСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ МЕДИЦИНУ, К КОТОРОЙ В КОНЦЕ КОНЦОВ СЧЕЛ СЕБЯ НЕПРИГОДНЫМ. В 1827 ПОСТУПИЛ В КЕМБРИДЖСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, ГДЕ В ТЕЧЕНИЕ ТРЕХ ЛЕТ ИЗУЧАЛ БОГОСЛОВИЕ, НО ЗАТЕМ РЕШИЛ, ЧТО У НЕГО НЕТ СКЛОННОСТИ И К ЭТОМУ ЗАНЯТИЮ.

Чарльз Дарвин родился 12 февраля 1809 г. в семье врача. Во время обучения в университетах Эдинбурга и Кембриджа Дарвин получил глубокие знания в области зоологии, ботаники и геологии, навыки и вкус к полевым исследованиям. Большую роль в формировании его научного мировоззрения сыграла книга выдающегося английского геолога Чарльза Лайеля « Принципы геологии ». Лайель утверждал, что современный облик Земли складывался постепенно под влиянием тех же естественных сил, что действуют и в настоящее время. Дарвин был знаком с эволюционными идеями Эразма Дарвина, Ламарка и других ранних эволюционистов, но они не казались ему убедительными.

В 1831 по окончании университета отправился в кругосветное путешествие на экспедиционном судне королевского флота «Бигл»в качестве натуралиста и вернулся в Англию лишь в октябре За время путешествия Дарвин побывал на о-ве Тенерифе, островах Зеленого Мыса, побережье Бразилии, в Аргентине, Уругвае, на Огненной Земле, в Тасмании и на Кокосовых островах и сделал огромное количество наблюдений по зоологии, ботанике, геологии палеонтологии, антропологии и этнографии. Их итоги он изложил в трудах Дневник изысканий натуралиста,Зоология путешествия на корабле«Бигл»,Строение,распре деление коралловых рифов и др.

По возвращении из плавания Дарвин начинает обдумывать проблему происхождения видов. Он рассматривает разные идеи, в том числе идею Ламарка, и отвергает их, так как ни одна из них не дает объяснения фактам поразительной приспособленности животных и растений к условиям их обитания. То, что ранним эволюционистам казалось изначально заданным и не требующим объяснений, представляется для Дарвина самым важным вопросом. Он собирает данные об изменчивости животных и растений в природе и в условиях одомашнивания. Через много лет, вспоминая, как возникла его теория, Дарвин напишет: «Вскоре я понял, что краеугольным камнем успехов человека в создании полезных рас животных и растений был отбор. Однако в течение некоторого времени для меня оставалось тайной, каким образом отбор мог быть применен к организмам, живущим в естественных условиях».

После прочтения книги Мальтуса «О народонаселении», в октябре 1838 г. у Дарвина возникла идея о происхождении видов с помощью естественного отбора. В течение 20 лет он работал над ней. В 1856 по совету Лайеля он начал готовить свою работу к публикации. В 1858 г. молодой английский ученый Альфред Уоллес прислал Дарвину рукопись своей статьи «О тенденции разновидностей к неограниченному отклонению от первоначального типа». Эта статья содержала изложение идеи происхождения видов путем естественного отбора. Дарвин был готов отказаться от публикации своего труда, однако его друзья геолог Ч. Лайель и ботаник Г. Гукер, которые давно знали об идее Дарвина и знакомились с предварительными набросками его книги, убедили ученого, что обе работы должны быть опубликованы одновременно.

В 1859-м году он опубликовал свою книгу Происхождение видов путем естественного отбора, в которой выдвинул гипотезу о том, что существующие сейчас виды животных и растений являются не постоянными, а изменчивыми и произошли от каких-то других видов путем постепенных эволюционных изменений. Человек же, по его мнению, произошел от обезьяны.

Основные принципы эволюционной теории Ч.Дарвина. 1. В пределах каждого вида живых организмов существует огромный размах индивидуальной наследственной изменчивости по морфологическим, физиологическим, поведенческим и любым другим признакам. Эта изменчивость может иметь непрерывный, количественный, или прерывистый качественный характер, но она существует всегда.

3. Жизненные ресурсы для любого вида живых организмов ограничены, и поэтому должна возникать борьба за существование либо между особями одного вида, либо между особями разных видов, либо с природными условиями. В понятие «борьба за существование» Дарвин включил не только собственно борьбу особи за жизнь, но и борьбу за успех в размножении. 2. Все живые организмы размножаются в геометрической прогрессии.

4. В условиях борьбы за существование выживают и дают потомство наиболее приспособленные особи, имеющие те отклонения, которые случайно оказались адаптивными к данным условиям среды. Это принципиально важный момент в аргументации Дарвина. Отклонения возникают не направленно в ответ на действие среды, а случайно. Немногие из них оказываются полезными в конкретных условиях. Потомки выжившей особи, которые наследуют полезное отклонение, позволившее выжить их предку, оказываются более приспособленными к данной среде, чем другие представители популяции. 5. Выживание преимущественное размножение приспособленных особей Дарвин назвал естественным отбором.

На этих постулатах, безупречных с точки зрения логики и подкрепленных огромным количеством фактов, была создана современная теория эволюции. Главная заслуга Дарвина в том, что он установил механизм эволюции, объясняющий как многообразие живых существ, так и их изумительную целесообразность, приспособленность к условиям существования. Этот механизм постепенный естественный отбор случайных ненаправленных наследственных изменений. Важнейшие успехи эволюционной биологии в последние годы были достигнуты, благодаря активному применению в эволюционных исследованиях идей и методов молекулярной генетики и биологии развития.

1. В пределах каждого вида живых организмов существует огромный размах индивидуальной наследственной изменчивости по морфологическим, физиологическим, поведенческим и любым другим признакам. Эта изменчивость может иметь непрерывный, количественный, или прерывистый качественный характер, но она существует всегда. 2. Все живые организмы размножаются в геометрической прогрессии.

3. Жизненные ресурсы для любого вида живых организмов ограничены, и поэтому должна возникать борьба за существование либо между особями одного вида, либо между особями разных видов, либо с природными условиями. В понятие « борьба за существование » Дарвин включил не только собственно борьбу особи за жизнь, но и борьбу за успех в размножении. 4. В условиях борьбы за существование выживают и дают потомство наиболее приспособленные особи, имеющие те отклонения, которые случайно оказались адаптивными к данным условиям среды. Это принципиально важный момент в аргументации Дарвина. Отклонения возникают не направленно в ответ на действие среды, а случайно. Немногие из них оказываются полезными в конкретных условиях. Потомки выжившей особи, которые наследуют полезное отклонение, позволившее выжить их предку, оказываются более приспособленными к данной среде, чем другие представители популяции.

5. Выживание и преимущественное размножение приспособленных особей Дарвин назвал естественным отбором. 6. Естественный отбор отдельных изолированных разновидностей в разных условиях существования постепенно ведет к дивергенции (расхождению) признаков этих разновидностей и, в конечном счете, к видообразованию. На этих постулатах, безупречных с точки зрения логики и подкрепленных огромным количеством фактов, была создана современная теория эволюции.

Предпосылки возникновения теории Ч. Дарвина. В конце XVIII в. развитие капитализма в Англии потребовало увеличения сырьевой базы. Высокими темпами начали развиваться промышленность и сельское хозяйство. Большое внимание в этот период уделялось селекционной работе с целью выведения новых сортов и пород. Были выведены новые породы крупного рогатого скота, лошадей, свиней, собак, голубей. Получены новые сорта овощных, плодово-ягодных культур растений.
В XIX в. достигнуты большие успехи в области геологии, физики, химии. Достижениями в области науки стали: открытие теории строения органических соединений А. М. Бутлерова (1861); создание Периодической системы химических элементов Д. М. Менделеевым (1869); доказательство английским геологом Ч. Лайелом того, что геологические изменения вызваны не случайными катастрофами, а происходят под влиянием климата и т. д. В результате исследования развития зародышей позвоночных животных было доказано существование жаберной дуги и жаберного кровообращения у зародышей птиц и млекопитающих. Доказательство родства рыб, птиц, млекопитающих и выход их предков на сушу явилось огромным успехом в науке. Открытия в разных областях естествознания (геология, палеонтология, биогеография, эмбриология, сравнительная анатомия, цитология и др.) никак не согласовывались со взглядом на неизменяемость природы.

Великий английский ученый-естествоиспытатель, основатель эволюции органического мира. Основой для нее служили материалы, собранные во время 5-летнего путешертвия на корабле "Бигль". Доказал происхождение человека от низших ступеней животных. Основным фактором эволюции определил изменчивость, отбор, борьбу за существование. Установил причину и закономерности эволюции органического мира. Труды: "Происхождение видов", "Естественный отбор", "Домашние животные", "Происхождение человека, половой отбор", "Черви" и др.

Рис. 13. Карта кругосветного путешествия Ч. Дарвина на корабле "Бигль"(1831-1836)

Большую роль в создании теории Ч. Дарвина сыграли материалы, собранные им во время кругосветного путешествия на корабле "Бигль" (рис. 13). Хотя первенство в открытии эволюционной теории принадлежит не Дарвину, но он доказал, что эволюция - это процесс изменчивости организмов. Также он впервые доказал существование эволюционного процесса, объяснив развитие природы влиянием естественных закономерностей.
Ч. Дарвин поставил перед собой цель объяснить сходство и различие между видами и причины многообразия живых организмов. Его особенно заинтересовал видовой состав растений и животных Галапагосских островов. Им было собрано 20 видов растений из семейства сложноцветных. На острове он открыл 25 видов птиц, из них 13 видов вьюрков (рис. 14).

Рис. 14. Разнообразие вьюрков на Галапагосских островах

Галапагосские острова расположены на расстоянии 700 км от побережья Южной Америки. Поэтому из птиц, обитающих на острове, 85% видов больше нигде не встречается.
Ч. Дарвин заметил, что вьюрки с Галапагосских островов отличаются от увиденных ранее вьюрков с побережья Южной Америки. Понаблюдав за ними в течение трех недель, он убедился, что основное различие птиц заключается в клювах. Дарвин пришел к выводу: несмотря на то, что все эти 13 видов птиц произошли от одного общего предка, причиной изменения клювов являются особенности питания. Клювы у вьюрков, питающихся твердыми семенами - очень толстые; питающихся ягодами и плодами - длинные и тонкие; питающихся насекомыми и нектаром цветов - острые как шило и т. д. Встречаются вьюрки, похожие на дятлов, выковыриващие насекомых из-под коры деревьев.

Труды и биография Ч. Дарвина. Чарлз Роберт Дарвин родился в Англии 12 февраля 1809 г. в городке Шрусбери в семье врача. Отец Роберт Дарвин был известным врачом. После окончания школы в 1826 г. он поступил на медицинский факультет Эдинбургского университета, однако Дарвина больше интересовала не медицина, а живая природа. Еще в школе он увлекался сбором коллекций червей, раков, жуков, улиток (моллюсков) по берегам прудов и рек. Позже, в 1828 г., по желанию отца он поступил на
духовный факультет Кембриджского университета. Здесь также продолжал собирать материалы о живой природе.
В 1831 г. по возвращении из геологической экскурсии из Северного Уэльса Ч. Дарвин получает письмо от профессора Кембриджского университета Джона Генсло. В письме он сообщает о кругосветном путешествии корабля "Бигль" и просит Ч. Дарвина участвовать в нем в качестве натуралиста. Находясь в путешествии в течение 5 лет, в 22 года Ч. Дарвин собирает огромный материал. Корабль "Бигль" направлялся в кругосветное путешествие для топографических съемок (составления карт) побережья Южной Америки и островов Тихого океана. В1836 г. корабль возвращается из кругосветного путешествия. Дарвин, изучив собранные материалы, приступает к работе над книгой "Происхождение видов". Затем он работает над сбором данных об изменчивости культурных растений и домашних животных.
Его основные труды: "Происхождение видов" (1859); "Изменение животных и культурных растений" (1868); "Происхождение человека" (1871); "Насекомоядное растение" (1875), "Действие перекрестного опыления и самоопыление" (1876); "Опыление орхидей" (1877) и др. Во время кругосветного путешествия Ч. Дарвин заметил свойство всех животных и растений изменяться под влиянием условий окружающей среды. Затем он приступает к сбору материалов об изменчивости их в искусственных и естественных условиях. В результате изучения причин многообразия сортов растений и пород животных он определил, что изменение природы связано только с природными законами, и доказал, что человек сам создает сорта и породы путем наследственной изменчивости и искусственного отбора.
Ч. Дарвин, исследуя причины происхождения новых видов, обратил внимание на интенсивность размножения организмов в природе.
Им приведено множество примеров интенсивного размножения организмов в целях сохранения своего потомства.
Доказано, что любые виды растений и животных обладают свойством размножаться в геометрической прогрессии. При этом он заметил, что любая пара оставляет большое потомство, но не все достигают полового созревания. В период размножения большинство потомков погибает от действия различных факторов (недостатка пищи, неблагоприятных условий среды и т. д.). На основе этих факторов Ч. Дарвин сделал вывод о том, что в природе постоянно происходит борьба за существование. Он доказал, что выживание одних особей, дающих потомство, и вымирание других особей - это результат естественного отбора. Процесс сохранения особей с полезными для них в определенных условиях признаками Дарвин назвал естественным отбором, или выживанием наиболее приспособленных.
Таким образом, Ч. Дарвин определил три фактора исторического развития органического мира: наследственная изменчивость, борьба
за существование и естественный отбор. В результате взаимосвязи наследственной изменчивости, борьбы за существование, естественного отбора виды приспосабливаются к условиям внешней среды и изменяются. Итак, это основные положения эволюционной теории Ч. Дарвина.

1. Основой для возникновения учения Ч. Дарвина явились научные предпосылки.
2. Материалы, собранные во время кругосветного путешествия на корабле "Бигль".
3. Определение трех факторов развития органического мира: наследственной изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора.
4. Назовите основные социальные предпосылки возникновения учения Дарвина.
5. Назовите основные труды Ч. Дарвина.
6. Что обнаружил в растениях и животных Ч. Дарвин во время кругосветного путешествия на корабле "Бигль"?
7. Какие достижения известны в области естествознания в XIX в.?
8. Какие экспедиционные материалы, собранные во время путешествия, помогли Ч. Дарвину доказать, что в природе появляются новые виды? Приведите примеры.
9. С какими факторами связал Ч. Дарвин историческое развитие органического мира?
10. Сравните исходного предка вьюрков (рис. 14) с другими его видами.
11. Как вы понимаете термин интенсивное размножение? Почему погибает большинство потомства?
12. Каковы результаты естественного отбора?

Зарисуйте на отдельном листке данную таблицу. Заполните ее, вписав соответственно научные открытия ученых, способствовавшие возникновению учения Дарвина.

* Проверь знания!
Вопросы для повторения. Глава 2. Основы эволюционного учения

1. Название термина, означающего историческое развитие, изменение, прогресс.
2. Ученый - основатель эволюционного учения.
3. Ученый, написавший научный труд "История животных".
4. Ученик Аристотеля, изучавший биологию растений и животных.
5. Шведский ученый, предложивший систематику органического мира.
6. Самая крупная систематическая группа в системе К. Линнея.
7. На сколько отрядов классифицировал К. Линней млекопитающих?
8. Ученый, заложивший научные основы развития органического мира до Ч. Дарвина.
9. На сколько классов разделил Ж. Б. Ламарк беспозвоночных?
10. Ученый, предложивший в XIX в. теорию о структуре органических соединений.
11. Название корабля, на котором Ч. Дарвин совершил кругосветное путешествие.

Сегодня мало кто станет отрицать огромный вклад Дарвина в биологию. Имя этого ученого знакомо каждому взрослому человеку. Многие из вас могут в двух словах сказать о том, в чем состоит вклад Дарвина в биологию. Однако подробно рассказать о созданной им теории смогут лишь немногие. После прочтения статьи вам удастся это сделать.

Достижения древних греков

Прежде чем описать вклад Дарвина в биологию, расскажем в нескольких словах о достижениях других ученых на пути к открытию теории эволюции.

Анаксимандр, древнегреческий мыслитель, еще в 6 веке до н. э. говорил, что человек произошел от животных. Его предки якобы были покрыты чешуей и жили в воде. Чуть позже, в 4 в. до н. э., Аристотель отметил, что полезные признаки, которые случайным образом проявляются у животных, природа сохраняет для того, чтобы сделать их в будущем более жизнеспособными. А собратья, не имеющие данных признаков, погибают. Известно, что Аристотель создал "лестницу существ". Он расположил организмы в порядке от самых простых к более сложным. Эта лестница начиналась камнями, а заканчивалась человеком.

Трансформизм и креационизм

Англичанин М. Хейл в 1677 году впервые употребил термин "эволюция" (от лат. "развертывание"). Он обозначил им единство исторического и индивидуального развития организмов. В биологии в 18 веке появился учение о том, как изменялись различные виды растений и животных. Оно было противопоставлено креационизму, согласно которому бог создал мир, и все виды остаются неизменными. К сторонникам трансформизма относится французский ученый Жорж Бюффор, а также английский исследователь Эразм Дарвин. Первую теорию эволюции предложил Жан-Батист Ламарк в своем труде 1809 года "Философия зоологии". Однако истинные ее факторы вскрыл именно Чарльз Дарвин. Вклад в биологию этого ученого неоценим.

Заслуга Чарльза Дарвина

Ему принадлежит эволюционная теория, обоснованная научно. Он изложил ее в труде под названием "Происхождение видов путем естественного отбора". Эту книгу в 1859 году опубликовал Дарвин. Вклад в биологию кратко описать можно следующим образом. Дарвин считал, что - наследственная изменчивость, а также борьба за существование. В условиях борьбы неизбежным результатом данной изменчивости становится естественный отбор, который представляет собой преимущественное выживание самых приспособленных особей того или иного вида. Благодаря их участию в размножении полезные наследственные изменения накапливаются и суммируются, как отмечал Чарльз Дарвин.

Вклад в биологию его признали ученые, продолжившие исследования в этом направлении. Развитие науки в дальнейшем подтвердило, что дарвиновская теория является правильной. Поэтому сегодня термины "эволюционное учение" и "дарвинизм" нередко употребляются как синонимы.

Итак, мы кратко охарактеризовали вклад Дарвина в биологию. Предлагаем подробнее рассмотреть созданную им теорию.

Наблюдения, натолкнувшие Дарвина на теорию эволюции

Сначала начал задумываться о причинах, по которым между видами имеются те или иные сходства и различия, Чарльз Дарвин. Вклад в биологию, кратко охарактеризованный нами, он внес далеко не сразу. Сперва предстояло изучить достижения предшественников, а также совершить несколько путешествий. Именно они натолкнули ученого на важные мысли.

Основную находку он сделал в Южной Америке, в геологических отложениях. Это скелеты гигантских неполнозубых, весьма сходных с современными ленивцами и броненосцами. Кроме того, на Дарвина произвело большое впечатление изучение видов животных, обитающих на Ученый обнаружил на этих вулканических островах, имеющих недавнее происхождение, близкие виды вьюрков, которые похожи на материковые, однако приспособились к различным источникам питания - нектару цветков, насекомым, твердым семенам. Чарльз Дарвин сделал вывод о том, что эти птицы попали на остров именно с материка. А произошедшие с ними изменения объясняются приспособлением к новым условиям существования.

Чарльз Дарвин поставил вопрос о том, что в видообразовании играют определенную роль условия среды. Ученый наблюдал аналогичную картину и у берегов Африки. Обитающие на животные, несмотря на определенное сходство с видами, населяющими материк, все-таки от них отличаются весьма значительными чертами.

Дарвин не мог объяснить сотворением видов и особенности развития грызуна туко-туко, описанного им. Эти грызуны живут под землей, в норах. У них появляются зрячие детеныши, которые впоследствии слепнут. Все эти и многие другие факты значительно поколебали веру ученого в сотворение видов. Дарвин, возвратившись в Англию, поставил перед собой масштабную задачу. Он задумал решить вопрос о происхождении видов.

Основные труды

Вклад Дарвина в развитие биологии представлен в нескольких его работах. В 1859 году в своем труде он обобщил эмпирический материал селекционной практики и биологии, современной ему. Кроме того, он использовал результаты своих наблюдений, сделанных во время путешествий. Совершенное им на кругосветное плавание пролило свет на различных видов.

Чарльз Дарвин дополнил основной труд "Происхождение видов..." фактическими материалами в своей следующей книге, вышедшей в 1868 году. Она известна под названием "Изменение домашних животных и культурных растений". В еще одном труде, написанном в 1871 году ученый выдвинул гипотезу о том, что человек происходит от обезьяноподобного предка. Сегодня многие соглашаются с предположением, которое высказал Ч. Дарвин. Вклад в биологию позволил ему стать большим авторитетом в научном мире. Многие даже забывают о том, что происхождение человека от обезьяны - всего лишь гипотеза, которая хотя и весьма вероятна, но все-таки еще не вполне доказана.

Свойство наследственности и его роль в эволюции

Отметим, что в основе дарвиновской теории лежит свойство наследственности, то есть способности организмов повторять типы обмена веществ и в целом индивидуальное развитие в ряду поколений. Вместе с изменчивостью наследственность обеспечивает многообразие и постоянство форм жизни. Она является основой эволюции всего органического мира.

Борьба за существование

"Борьба за существование" - это понятие, которое является одним из основных в теории эволюции. Чарльз использовал его для обозначения существующих между организмами отношений. Кроме того, Дарвин употреблял его для описания отношений между абиотическими условиями и организмами. Абиотические условия приводят к выживанию самых приспособленных особей и к гибели менее приспособленных.

Две формы изменчивости

Что касается изменчивости, Дарвин выделил две основные ее формы. Первая из них - определенная изменчивость. Это способность всех особей того или иного вида в определенных условиях среды реагировать одинаковым образом на данные условия (почву, климат). Вторая форма - Ее характер не соответствует наблюдаемым изменениям внешних условий. Неопределенная изменчивость в современной терминологии называется мутацией.

Мутация

Мутация, в отличие от первой формы, имеет наследственный характер. Согласно Дарвину, в последующих поколениях усиливаются незначительные изменения, наблюдаемые в первом. Ученый подчеркивал, что в эволюции решающая роль принадлежит изменчивости неопределенной. Она обычно связана с вредными мутациями или нейтральными, однако возможны и такие, которые называют перспективными.

Механизм эволюции

По Дарвину, неизбежным результатом наследственной изменчивости и борьбы за существование является выживание и воспроизведение новых организмов, которые наиболее приспособлены к обитанию в соответствующей среде. А в ходе эволюции происходит гибель неприспособленных, то есть естественный отбор. Механизм его действует в природе аналогично селекционерам, то есть складываются неопределенные и незначительные индивидуальные различия, из которых затем формируются необходимые приспособления у организмов, а также различия между видами.

Обо всем этом, а также о многом другом говорил и писал Чарльз Дарвин. Вклад в биологию, кратко описанный, не ограничивается тем, о чем мы рассказали. Однако в общих чертах были охарактеризованы основные его достижения. Теперь вы можете подробно рассказать о том, какой вклад в биологию внес Дарвин.