Возникновение и развитие синтетической теории эволюции

С возникновением дарвинизма на передний план биологических исследований выдвинулись четыре задачи:

• 1. Сбор доказательств самого факта эволюции.
• 2. Накопление данных об активном характере эволюции и единстве организационных и приспособительных признаков.
• 3. Экспериментальное изучение взаимодействия наследственной изменчивости, борьбы за существование, естественного отбора как движущей силы эволюции.
• 4. Изучение закономерностей видообразования и макроэволюции.

В результате развития эволюционной теории во второй половине XIX в. основные успехи были достигнуты в двух областях:

• 1. Окончательно доказан принцип эволюции на фактическом материале из разных отраслей эволюционной биологии, сформировавшихся на основе объединения классических наук (палеонтологии, морфологии, физиологии, эмбриологии, систематики) с дарвинизмом.
• 2. Показано, что эволюция имеет адаптивный характер, и положено начало изучению отбора как причины формирования адаптации.

Дарвин осуществил первый синтез биологических наук, так как он черпал конкретный материал из систематики, анатомии, эмбриологии, физиологии, палеонтологии, биогеографии. То есть дарвинизм возник путем синтеза огромной массы разнообразных биологических сведений. Используя палеонтологические, сравнительно-анатомические, эмбриологические и зоогеографические данные, Дарвин смог объяснить такие процессы, как возникновение и развитие видов, адаптации, возникновение человека.

Синтетический характер дарвинизма в том, что он возник и развился в результате обобщения фактического материала всех частных биологических дисциплин. Интеграция биологии с другими отраслями естествознания, а также интеграция отдельных биологических дисциплин в целостную систему знаний о живой природе послужили стимулом к развитию эволюционной теории.

Формирование эволюционной теории в первой половине XX в. характеризуется тремя периодами:

• 1. Кризис эволюционного учения в связи с получением новых данных и сведений в области генетики, изучавшей, как и экология, отдельные факторы эволюции, наследственность и изменчивость организмов.
• 2. Преодоление генетического антидарвинизма, развитие таких направлений, как генетика популяций, гено-география, которые подготовили основу для синтеза этих наук с дарвинизмом.
• 3. Период интеграции эволюционной науки с генетикой и другими отраслями биологии и превращение ее в синтетическую теорию эволюции, или современный, новый дарвинизм.

Генетика привела к новым представлениям об эволюции, получившим название «неодарвинизма», который можно определить как теорию органической эволюции путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически. Другое общепринятое название — синтетическая, или общая, теория эволюции. Механизм эволюции стал рассматриваться как состоящий из двух частей: случайные мутации на генетическом уровне и наследование наиболее удачных с точки зрения приспособления к окружающей среде мутаций, так как их носители выживают и оставляют потомство.

Мутация — появление нового признака — борьба за существование — естественный отбор.

Синтетическая теория была создана благодаря работам таких ученых, как З. И. Вавилов (1900;1943), американский биолог Э. Майр (р. 1904), Н.В. Тимофеев-Ресовский (1900;1981) и другие. Н. И. Вавилов писал, что если XIX в. был доказательством эволюционного процесса, то XX в. — экспериментальным изучением этого процесса. К концу XX в. степень разветвленности биологического знания достигла предела, за которым виден глубинный процесс синтеза, интеграции знания о живом. В теории неодарвизма вводится понятие биологической концепции вида: виды реальны, состоят из особей, а все особи вида имеют общую генетическую программу, которая возникла в ходе предшествующей эволюции. Концепция биологического вида использует ряд критериев для выявления общих и особенных признаков разнообразных видов, среди которых выделяются морфологический, генетический и эколого-географический.

Синтез генетики и дарвинизма ставил своей целью изучение роли генетических процессов и эволюции живого. Изучение молекулярной организации наследственности привело к развитию гипотезы, согласно которой основу генетического аппарата хромосомы составляют гигантские нитчатые макромолекулы, способные к воспроизводству и матричному типу. Был осуществлен структурный анализ молекул ДНК, в результате которого было создано учение о генетической информации, доказавшее, что строение аппарата наследственности и форм мутационной изменчивости является результатом эволюции, и находятся под контролем естественного отбора.

Эволюционная теория относится к числу тех естественнонаучных концепций, которые связаны с представлениями о развитии окружающего мира. Это наука о причинах, движущих силах, механизмах и общих закономерностях развития живого. В эволюции живых систем как наиболее сложных природных образованиях проявляются общие свойства развития. Анализ основных положений эволюционной теории позволяет углубить в целом понимание сущности развития материи. Главной заслугой Дарвина было установление механизма эволюции, состоящего в естественном отборе организмов, наиболее приспособленных к внешним условиям, и постепенном накоплении приобретенных признаков. То, что эти признаки не рассеиваются в последующих поколениях, было объяснено дискретным наследованием генов по законам Менделя.

Теория Дарвина разрешила целый ряд важнейших биологических проблем и, как всякое крупное достижение обобщающей мысли, поставила ряд новых проблем, далеко еще не разрешенных в наши дни. По своим задачам дарвинизм стоит в одном ряду с такими общепризнанными научными дисциплинами, как эмбриология, генетика и экология. Последующие открытия в области генетики подтвердили основные положения Дарвина о соотношении изменчивости и наследственности.

В современных представлениях эволюции «неодарвинизм»: теория органической эволюции путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически. Для того чтобы обосновать так сформулированную неодарвинистскую теорию, необходимо иметь следующую достоверную информацию: 1) установить факт изменения форм жизни в прошлом; 2) выявить механизм, производящий эволюционные изменения на генетическом уровне (отбор генов); 3) доказать эволюцию, происходящую в настоящее время и в будущем.

Сформулированная во второй половине прошлого века теория молекулярной эволюции позволила исследовать и уточнить основные положения неодарвинизма: изменение генома, возникновение новых генов, роль мутаций генов, активность и пассивность генов в приспособляемости организмов и другие вопросы.

Представления об эволюции живого постоянно углубляются и расширяются современным естествознанием.

Основные постулаты синтетической теории эволюции:

• · Направление эволюции определяется её движущими силами: борьбой за существование и естественным отбором.
• · Борьба за существование — это метафорическое выражение для обозначения всего многообразия отношений между организмами и средой их обитания. Этот термин отражает зависимость одного существа от другого, а также успех особи в оставлении после себя потомства.
• · Естественный отбор — это совокупность биологических процессов, в результате которых наблюдаются дифференциальная смертность и дифференциальный успех в размножении.
• · Объектом действия естественного отбора является фенотип особи на всех стадиях онтогенеза.
• · Естественный отбор действует по фенотипам, однако фенотип особи в известной мере определяется её генотипом. Поэтому в результате отбора происходит дифференциальное воспроизведение генотипов.
• · Первичная изменчивость в популяциях появляется за счет действия элементарных эволюционных факторов, к которым относятся: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция и другие.
• · Элементарные эволюционные процессы включают движущие силы эволюции (борьбу за существование и естественный отбор) и элементарные эволюционные факторы.
• · Элементарным эволюционным материалом являются мутации.
• · Элементарной единицей эволюции является популяция. В ходе эволюции повышается средняя приспособленность популяций.
• · Элементарное адаптационное явление — это появление генетически обусловленного признака, повышающего приспособленность популяции.
• · Элементарное эволюционное явление — это устойчивое изменение генетической структуры популяции (например, изменение частоты аллеля).
• · Эволюция протекает в конкретных естественно-географических условиях; биогеоценоз — это арена первичных эволюционных преобразований.
• · Биологическая эволюция представляет собой необратимое и, в известной мере, направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованиями биогеоценозов и биосферы в целом.