Чарльз Дарвін: життя і наукова діяльність

номогенетіческій - наявність специфічних  законів розвитку або обмеженості  формоутворення;  
ектогенетіческій - роль зовнішніх чинників в еволюції;  
телогенетіческій - роль активної адаптації.  
Теорію номогенеза можна розділити на два напрями:  
Вчення про обмеженість формоутворення.  
Мінливість за часів Дарвіна вважалася необмеженої, подібно "воскової пластичності". Це доводилося тим, що будь-яка ознака показував більшу чи меншу мінливість. Задовго до Менделя помітили, що при плідне схрещуванні спостерігається якась особливо розхитана мінливість, як ніби не підкоряється жодним законам. Мендель цей уявний хаос підпорядкував строгим математичним законам: при цьому замість воскової пластичності, що допускає нескінченно велике число можливих модальностей, ми отримуємо не тільки кінцеве, але навіть не дуже велике число їх. Кілька піднявшись по таксономическому рівню, ми зустрічаємо закон гомологічних рядів Н.І. Вавілова (1920).  
Третьою формою номогенеза в цьому розумінні можна вважати те, що називається біохімічним номогенез, наприклад, біохімічні відмінності первинно - і вторичноротих. Важливе речовина, що використовується первичноротих для побудови зовнішнього скелета - хітин - повністю відсутня у двох головних типах вторичноротих - у голкошкірих і хребетних. У голкошкірих і хребетних розвивається внутрішній вапняний кістяк на сполучно-тканинної основі і сгібаемость корпусу або антімер виходить від зчленування внутрішніх вапняних елементів або хребців (хребетний стовп хребетних і руки).  
Нарешті, четверту форму номогенеза в сенсі обмеженості формоутворення можна назвати телогенетіческім номогенез, тобто подібним роздільною здатністю певних завдань, незалежно від природи факторів, які здійснюють це дозвіл. Це явище давно відомо (схожість іхтіозаврів, дельфінів і риб, очей хребетних і головоногих), але вся широта усвідомлюється недостатньо і деякі цікаві напрями мало відомі.  
Вчення про обмеженість формоутворення намічає можливості прогнозу форм живих істот на інших планетах. Тут спостерігається величезний різнобій думок від допущення ймовірності виникнення та існування організмів, настільки близьких людині, що можливе продуктивне схрещування, до заперечення будь-якого передбачення особливостей будови інопланетних істот. Перша крайність навряд чи може захищатися серйозним біологом, але такі утворення, як, скажімо, ДНК, хромосоми, клітина, кишечник, метамерія, кінцівки, хітин, виникають або можуть виникати в дуже схожому вигляді не тільки паралельно, а й конвергентно *. Принципова можливість існування рослин і тварин на інших планетах не заперечується, отже, для вищих таксонів мислимо самостійне виникнення.  
Можна припустити, що типи, а може бути і деякі класи, можуть виникнути самостійно, і на далеких планетах ми вправі очікувати зустрічі з організмами, які ми віднесемо до найпростіших, кишковопорожнинні, аннелід, членистоногим і навіть комах. Зустрівши на іншій планеті розумна істота, ми, звичайно, відрізнити його від людини. Але, швидше за все, деякі ознаки подібності будуть: у нього попереду буде голова, в якій буде розвинутою мозок, будуть парні очі, побудовані згідно з вимогами геометричної оптики, будуть парні кінцівки, передні кінцівки будуть знаряддями праці, а не пересування, значить, будуть мати подобу пальців, хоча число і будову цих пальців можуть бути абсолютно відмінними від наших. Одна з назв геометрії Лобачевського було "уявна геометрія". Зараз назріла потреба в "уявної біології"  
Вчення про спрямованих шляхи розвитку.  
Обмеженість формоутворення не накладає ніяких обмежень на форму шляхів розвитку. Але поряд з ненаправленной, зигзагоподібної еволюцією, яка, безсумнівно, існує на нижчому рівні еволюції, існують і спрямовані форми, які давно позначалися різними термінами, особливо популярний термін "ортогенеза", або прямолінійний розвиток. Ортодоксальні дарвіністи різко критикували теорію ортогенеза: заперечувалося, що ортогенеза є головний і навіть єдиний модус еволюції, і це заперечення цілком резонно; критикувалося причинне пояснення ортогенеза як результату впливу зовнішніх умов і пропонувався інший термін - "ортоеволюція"; вказувалися випадки розвитку по спіралі, де говорити про прямолінійному розвитку не доводиться; нарешті, так як головне свідчення ортогенеза - паралельний розвиток - отримує все більш потужну фактичну підтримку, дарвіністи намагаються врятувати становище, пояснюючи цей паралелізм селекцією в тому ж напрямку, запропонувавши термін "ортоселекція".  
Звичайно, терміни "ортоселекція", "ортогенеза" та інші не зовсім точними. Але є й інша форма номогенетіческого спрямованого розвитку, яку можна назвати номогенез тільки в початковій стадії, подібно до того, як ядро ​​летить з гармати перший час майже по прямій лінії. Ця форма розвитку укладає три відрізки:  
Дуже швидка прогресивна еволюція, окремий випадок - ароморфозів за термінологією О.М. Северцева;  
Перехід вертикальної лінії в горизонтальну - консервативна еволюція;  
Ідіодаптація Северцева - це окремий випадок, а не загальний закон, тому що еволюція може і не бути адаптивної;  
Регресивний етап: втрата мінливості, регресивний розвиток і вимирання. Мабуть, у ряді випадків можливий вихід з глухого кута еволюції шляхом педогенеза чи інакше.

4. Питання походження основних  царств живої природи 

Одиницею класифікації, як для рослин, так і для тварин, служить вигляд. Можна в найзагальнішому сенсі визначити вид як популяцію особин, що володіють подібними морфологічними і функціональними ознаками, що мають спільне походження і в природних умовах перехресних тільки між собою.  
Можна також визначити вид як сукупність популяцій, усередині яких можливе схрещування або як групу популяцій із загальним генофондом. Будь-яке з цих визначень має на увазі як головне: один вид відокремлений від іншого репродуктивної перепоною, між ними неможливо схрещування.  
Вирішити проблему видоутворення - значить, пояснити яким чином елементарні еволюційні зміни в популяції можуть призвести до утворення нових видів, родів, родин і загонів і як виникають перепони, що перешкоджають схрещування між зароджуються видами. Кожен фактор, що ускладнює схрещування між групами або організмами, називається ізолюючим механізмом.  
Один із самих звичайних видів ізоляції - це географічна ізоляція, при якій групи споріднених організмів бувають розділені якийсь фізичної перешкодою. Наприклад, в горах на дану площу зазвичай доводиться більше різних видів, ніж на таку ж площу на рівнині. Як правило, географічна ізоляція не буває постійною: роз'єднані близькоспоріднені групи іноді знову зустрічаються і можуть продовжити схрещування, якщо тільки за цей час між ними не виникло генетичної ізоляції, тобто стерильності при схрещуванні. Генетична ізоляція буває обумовлена ​​мутаціями, що виникають випадково, незалежно від інших мутацій, що впливають на морфологічні або фізіологічні ознаки. Тому в одних випадках вона може наступити дуже нескоро, коли тривала географічна ізоляція створить помітні відмінності між двома групами організмів, а в інших випадках може виникнути в межах однієї, в усьому іншому гомогенної групи.  
Зазвичай нащадки від схрещування між різними видами бувають стерильні, проте, іноді в результаті гібридизації представників двох різних, але дуже близьких видів, виникає новий вид. Гібридна форма може об'єднати в собі кращі ознаки обох батьківських видів, в результаті чого вийде нова форма, краще пристосована до середовища, ніж кожна з вихідних форм або, навпаки, - найгірші ознаки з відповідним результатом.  
Ізоляція, необхідна на початкових стадіях видоутворення, може забезпечуватися не тільки географічними перешкодами між популяціями: іноді відокремлені угруповання особин виникають у межах однієї популяції, і це може призвести до формування нових видів. Такий спосіб видоутворення називається "симпатричним" (від латинських слів sim - разом і patria - батьківщина). Цей спосіб відрізняється від попереднього тільки чинниками ізоляції, причини ж, що призводять до морфологічної дивергенції і становленню системи ізолюючих механізмів, ті ж, що й у випадку географічного видоутворення.  
При екологічному видоутворенні ізолюючим чинником є ​​природний відбір (особлива його форма - дізруптівний або раздробляющих відбір) у поєднанні з неоднорідністю середовища проживання. Для успішного завершення процесу видоутворення ізоляція повинна бути як можна більш повної і існувати тривалий час. Ці умови в природній обстановці важкоздійснюваних, тому приклади екологічного видоутворення досить рідкісні.  
Теоретично екологічне видоутворення може відбуватися і за відсутності первинної ізоляції між зароджуються видами. Для цього необхідно, щоб в популяції діяв дізруптівний відбір, безпосередньо спрямований на формування системи ізолюючих механізмів. Такий висновок зроблений на основі аналізу комп'ютерних моделей і підтверджується в експериментах з плодовою мушкою дрозофіли. Ймовірно, що саме таким чином - в результаті екологічного видоутворення без первинної ізоляції - відбулися комплекси близькоспоріднених видів риб в ізольованих озерах.

5. Походження многоклеточности у тварин і рослин

Еволюція кожної даної форми  живих організмів відбувається протягом багатьох поколінь. За цей час більшість  тварин народжуються і вмирають, але популяція зберігає безперервність. Таким чином, еволюціонує одиницею виявляється не особина, а популяція. Популяція подібних особин, що живуть на обмеженій території і перехресних між собою, називається демом або генетичної популяцією. Наступною більшої категорією служить вигляд, що складається з ряду слабко розмежованих демов.  
У природі деми і види мають тенденцію залишатися незмінними протягом багатьох поколінь. Така незмінність означає, що за цей час не відбулося ніяких змін ні в генетичній конституції дему, ні в умовах навколишнього середовища впливають на виживання даних організмів. Кожна популяція характеризується певним генофондом. Кожна особина в популяції в генетичному відношенні унікальна.  
Процес видоутворення повинен складатися з двох нерозривних складових:  
Відхилення форми (відцентрова складова).  
Утримання форми - (доцентрова складова).  
Створення нової форми - як таксономічної реальності являє собою результат взаємодії цих двох процесів.  
Звідси два питання:  
Перше питання - яка природа мінливості, тобто що є її внутрішнім джерелом, які її властивості, і що провокує мінливість (у даному контексті, які зовнішні обставини).  
Друге питання - (особливо важливий при прийнятті ідеї трансформізму) - як утримується фактичне різноманітність, тобто, що визначає сталість форми в поколіннях - на історичній і, більше того, геологічної шкалою.  
Можна говорити про "внутрішніх" причини та "зовнішніх" умовах видоутворення. Два факти - факт різноманітності форм (видів, порід, сортів, особин) і факт сталості форми в одній генеалогічної лінії - привели до розуміння мінливості і спадковості як двох незалежних основних факторів, в принципі визначають можливість такої зміни форм, яке призводить до дискретного і сталого в часі різноманітності таксонів. У процесуальному плані мінливість і спадковість виступають як фактори відцентровий (міняє) і доцентрові (утримує). Їх складне взаємодія визначає процес і кінцевий результат (стійка зміна). Ці фактори називають "внутрішніми" причинами видоутворення.  
Є "зовнішні умови", що сприяють (провокують) або неблагопріятствующіе (пригнічують - вибірково або тотально) фенотипическую мінливість. Це:  
а) демографічний фактор, часто пов'язаний з географічним або біотопічний фактором (в сумі - просторове відокремлення малої групи або - поява малого ізоляту);  
б) екологічний фактор (фізична і репродуктивна виживаність форми в конкретному екологічному контексті). Останній фактор виступає як міра достатнього відповідності форми середовищі проживання і як елімінувальних відбір за відсутності такої відповідності.  
Ставлення до "внутрішніх" і "зовнішнім" факторів видоутворення в різних концепціях змінюється. Це відношення і визначає суть концепцій, тобто, їх концептуальний арсенал, смислове значення центральних понять (часто одних і тих же термінологічно) та лексичні прийоми.

6. Питання про перехідні теоріях  організму 

Після повсюдного поширення вчення Ч. Дарвіна одним з перших критиків, що вказали на слабке місце в теорії, був шотландський дослідник Ф. Дженкінс. У 1867 р. він зауважив, що в дарвінівської теорії немає ясності в питанні про те, як здійснюється накопичення в потомстві тих чи інших змін. Адже спочатку зміни ознаки відбуваються тільки у деяких особин. Після схрещування з нормальними особинами повинно спостерігатися не накопичення, а розведення даної ознаки в потомстві. Тобто в першому поколінні залишається Ѕ зміни, у другому - ј зміни і т.д. аж до повного зникнення цієї ознаки. Ч. Дарвін так і не знайшов відповіді на це питання.  
Тим часом рішення цього питання існувало. Його отримав викладач монастирської школи в Брно (Чехія) Г. Мендель. У 1865 році були опубліковані результати його робіт по гібридизації сортів гороху, де були відкриті найважливіші закони спадковості. Автор показав, що ознаки організмів визначаються дискретними спадковими факторами.  
Він ще до виходу в світ книги Ч. Дарвіна хотів простежити долю змін генотипів в різних поколіннях гібридів. Об'єктом дослідження став горох. Мендель взяв два сорти гороху - з жовтими і з зеленими насінням. Схрестивши ці два сорти, він виявив в першому поколінні гібридів горох тільки з жовтими насінням. Шляхом самозапилення отриманих гібридів він отримав друге покоління. У ньому з'явилися особини з зеленими насінням, але їх було помітно менше, ніж з жовтими. Підрахувавши кількість тих і інших, Мендель прийшов до висновку, що кількість особин з жовтими насінням відноситься до числа особин з зеленими як приблизно 3:  
1.  
Паралельно він проводив серію інших дослідів з рослинами, простежуючи будь-якої ознака в декількох поколіннях. У кожному досвіді в першому поколінні проявлявся тільки один з батьківських ознак. Мендель назвав його домінантним. Тимчасово зникаючий ознака він назвав рецесивним. У всіх дослідах відношення числа особин з домінантним ознакою до особин з рецесивним ознакою серед гібридів другого покоління було в середньому дорівнює 3:  
1.  
Отже, можна було стверджувати, що при схрещуванні рослин з протилежними ознаками відбувається не розбавлення ознак, а придушення однієї ознаки іншим, у зв'язку з цим необхідно розрізняти домінантні і рецесивні ознаки.  
Мендель пішов у своїх експериментах далі. Він справив самозапилення гібридів другого покоління і отримав гібриди третього, а потім і четвертого покоління. Він виявив, що гібриди другого покоління з рецесивним ознакою при подальшому розмноженні не розщеплюються ні в третьому, ні в четвертому поколіннях. Так само поводиться приблизно третину гібридів другого покоління з домінантною ознакою. Дві третини гібридів з домінантною ознакою розщеплюються при переході до гібридів третього покоління, причому знову-таки у відношенні 3:  
1. Утворені при цьому розщепленні гібриди третього покоління з рецесивним ознакою і третина гібридів з домінантною ознакою при переході до четвертого покоління не розщеплюються, а інші гібриди третього покоління розщеплюються, причому знову у відношенні 3:  
1.  
Цей факт демонструє важливу обставину: особини з однаковими зовнішніми ознаками можуть мати різні спадковими властивостями, тобто за фенотипом не можна судити з достатньою повнотою про генотип. Якщо особина не виявляє в потомстві розщеплення, то її називають гомозиготною, якщо виявляє - гетерозиготною.  
У підсумку Г. Менделем був сформульований закон одноманітності гібридів першого покоління: перше покоління гібридів у силу прояву у них лише домінантних ознак завжди одноманітно. Цей закон носить також назву першого закону Менделя чи закону домінування. Однак результати його досліджень залишалися практично невідомими майже 35 років - з 1865 по 1900.

7. Антропогенез 

Антропоцентризм і біосферний мислення антропоцентричний мислення і біосферний мислення - два кардинально різняться типу світогляду. Це стосується:  
характеру проблем - методологічних, дослідних, господарсько-промислових і т.д.;  
безлічі людей - від окремих особистостей, груп людей, об'єднаних за соціальної, релігійної, національної чи іншої приналежності, до населення країн, материків і людства в цілому;  
розміру території, що піддається антропогенному впливу - від десятків - сотень квадратних метрів, частин ландшафту до великих регіонів, вітасфери і біосфери в цілому.  
Одним з головних ознак відмінності двох світоглядів є ставлення до часу. При антропоцентричному підході, як правило, обмежуються оцінками і прогнозами короткостроковими - максимум найближче десятиліття, в той час як при біосферному основу повинні складати довгострокові оцінки і прогнози - мінімум десятиліття і століття. Антропоцентризм робить акцент на долях нині живих людей і їх тимчасових інтересах, і в крайньому випадку - їх дітей і вже зовсім абстрактно - онуків. У той час як біосферний мислення буде охоплювати низку поколінь і дійсно набуде, таким чином, право говорити про долю людства.  
Антропоцентризм локалізує аналіз впливів на природні комплекси в просторі. При біосферному підході зізнається важливість можливого "розповзання" ефектів на великі території. Антропоцентричний підхід, реалізований в якомусь промисловому проекті, пред'являє своїм супротивникам вимога: "Доведіть, що цей проект буде в якомусь відношенні шкідливим". Біосферний підхід вимагає аргументів на користь того, що наявне стану природи не буде погіршено. У кінцевому підсумку антропоцентризм формулює цільову функцію, як "було б краще людині сьогодні, а там видно буде", біосферний мислення - "не може бути людині краще, якщо не виключено погіршення природних комплексів".  
Досвід показує, що антропоцентричний підхід задовольняється залишковим принципом фінансування фундаментальних досліджень, які є, за словами В.І. Вернадського, основою формування біосферного мислення: "Основний геологічною силою, що створює ноосферу, є зростання наукового знання".  
 

Список літератури

1. Горєлов А.А. Концепції сучасного природознавства: Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів, що навчаються за гуманітарними спеціальностями. - М.: Гуманит. вид. центр ВЛАДОС, 2002.  
2. Концепція сучасного природознавства: Під ред. професора С.І. Самигіна. Вид. третє. Ростов н / Д: "Фенікс", 2001 - 576 с.  
3. Алексєєв В.П. Становлення людства. М., 1984.  
4. Бор Н. Атомна фізика і людське пізнання. М., 1961 Борн М. ейнштейнівської теорія відносності. М., 1964.  
5. Вайнберг С. Перші три хвилини. Сучасний погляд на походження Вселенной.М., 1981.  
6. Дорфман Я.Г. Всесвітня історія фізики з початку 19 століття до середини 20 століття. М., 1979.  
7. Кемпфер Ф. Шлях в сучасну фізику. М., 1972.  
8. Меріон Дж.Б. Фізика і фізичний світ. М., 1975  
9. Найдиш В.М. Концепції сучасного природознавства. Навчальний пособіе.М., 1999.  
10. Ніколіс Г., Пригожин І. Пізнання складного. М., 1990.  
11. Пригожин І. Від існуючого до виникає. М., 1985.  
12. Стьопін В.С. Філософська антропологія та філософія науки. М., 1992.  
13. Фейнберг Є.Л. Дві культури. Інтуїція і логіка в мистецтві та науці. М., 1992.