Трансформизм

Быстрое развитие естествознания во второй половине XVIII в. и в первой половине XIX в., накопление знаний о растениях и животных, исследования ископаемых остатков, изучение многих природных явлений требовали обоснования и объяснения, которые не укладывались в рамки метафизики и креационизма. Распространение революционных идей, особенно во Франции, активное развитие материалистического направления в философии, стремящегося дать причинно-следственное объяснение живой природы, активизировали развитие естественных наук. Одним из прогрессивных течений того времени стал трансформизм – система взглядов о возможности изменений и превращений форм растений и животных под влиянием естественных причин.

Один из ярких представителей трансформизма – Жорж Бюффон. Он изучал животный и растительный мир, различные биологические явления, рассматривая возможность общего происхождения и эволюционного развития органического мира. С 1739 г. являлся директором ботанического сада в Париже, который в то время считался центром естествознания. В соавторстве с Добартоном подготовил издание 36 томов «Естественной истории» (первые 10 томов были переведены на русский язык). В этой книге, описывая жизнь животных и их распространение, их связь с окружающей средой, Бюффон заложил основы биогеографии. Свои эволюционные воззрения Бюффон изложил в книге «Эпохи природы». По его мнению, Земля произошла от Солнца ~ 80.000 лет назад и прошла в своем развитии 7 эпох. Бюффон выдвинул идею естественного происхождения жизни, а, следовательно, единства всего живого. Бюффон анализировал положение человека в системе живой природы. Он обратил внимание на зависимость живых существ от внешних условий, обосновал положение об индивидуальной изменчивости и возникновении новых рас и видов под воздействием климата, пищи, упражнения или неупражнения органов, скрещивания, одомашнивания и т.д.

Идеи трансформизма в Англии поддерживал естествоиспытатель Эразм Дарвин (дед Ч. Дарвина). Он в поэтической форме в книге «Храм природы» изложил свои взгляды о единстве органического мира, о возможности происхождения простых форм жизни в море из неживого, об их развитии и усложнении под влиянием природных факторов. В качестве основной причины многообразия видов Эразм Дарвин называл изменчивость.

Жан -Батист Ламарк. Создатель первой стройной теории эволюции. Окончил Парижский университет, был членом Парижской академии наук, работал в ботаническом саду в Париже и возглавлял музей естественной истории. Именно Ламарку принадлежит термин «биология». Свою эволюционную теорию Ж.-Б. Ламарк изложил в основном труде «Философия зоологии» (1809 г.). С материалистических позиций Ламарк попытался обосновать теорию эволюции: постепенного развития живого в зависимости от естественных причин и под их влиянием. По мнению Ламарка, живые существа возникли из неживой природы под влиянием t°, света и электричества, причем, в начале появились простейшие формы. Отличительной чертой живого, по мнению Ламарка, является питание или восстановление утрат, а также обмен в-в, раздражимость, рост, развитие. Размножение и смерть приводят к смене поколений и к прогрессивному развитию. «Современные низшие формы потому так просты, что зародились недавно и ещё не успели достичь высокого уровня развития». По мнению Ламарка, человек произошел от четвероруких, т.е. от обезьян. Разрабатывает основы естественной системы живых существ. Изучая многообразие животных, Ламарк создал более совершенную, чем у Линнея, классификацию. Он выделил 14 классов в восходящем порядке от инфузорий до млекопитающих. Вместо линнеевских классов «насекомые и черви», он предложил 10 самостоятельных классов беспозвоночных животных, заложив тем самым основы зоологии беспозвоночных. По мнению Ламарка, классификация должна отражать прогрессивное развитие природы. 14 классов животных Ламарк разделил на 6 градаций. Градации – последовательные ступени усложнения организации. Градации были установлены Ламарком всвязи с особенностями нервной и кровеносной систем.

Инфузории

Лучистые

Насекомые

Ракообразные

I

II

III

IV

Полипы

Черви

Паукообразные

Кольчецы

Усоногие

Рыбы

Рептилии

Птицы

V

VI

Моллюски

Млекопитающие

Постепенное усложнение форм от градации к градации Ламарк объясняет прогрессивным развитием органических форм под влиянием естественных причин. Причем изменения в природе происходят постоянно, поэтому Ламарк считал, что виды можно признать как единицы классификации, потому что в природе формы настолько быстро изменяются, что нельзя определенно сказать, какое количество видов существует на данный момент, т.е. зафиксировать во времени существование вида как реальной категории практически невозможно из-за явления изменчивости. Главным фактором изменчивости Ламарк считал влияние окружающей среды. У низших форм изменчивость прямая, непосредственно под влиянием внешней среды. У высших форм изменения возникают несколько иным путем. По мнению Ламарка, факторы внешней среды стремятся нарушить градации. Этому препятствует существующее у каждого высшего организма внутреннее стремление к совершенству, на основе которого и происходит прогрессивное развитие по принципу градаций - от низшего к высшему. Для высших форм одним из доказательств изменчивости может быть одомашнивание животных и окультуривание растений. Таким образом, движущей силой прогрессивного развития является внутреннее стремление к совершенству. Это стремление связано с изначальной целесообразностью, которую Ламарк определял, как врожденное свойство живых существ на все условия существования реагировать именно так, как было задумано Творцом. В этом выражается деизм воззрений Ламарка (Деус – Бог), т.е. развитие происходит естественным путем, но по воле и замыслам Творца. Приспособления организмов могут возникать за счет упражнения нужных в данной ситуации органов или неупражнения не имеющих значения в данных условиях. Механизмы возникновения приспособлений Ламарк описывает в двух положениях, которые он называет законами:

1. У всякого животного, не достигшего предела своего развития, более частое и более длительное употребление какого-нибудь органа укрепляет мало-помалу этот орган, развивает и увеличивает его и придает ему силу, соразмерную длительности употребления. Между тем, как постоянное неупотребление того или иного органа постепенно ослабляет его, приводит к упадку, уменьшает его способности и, наконец, приводит к его исчезновению.

2. Все, что природа заставила особей приобрести или утратить под влиянием условий, в которых с давних пор пребывает их порода, и, следовательно, под влиянием употребления или неупотребления той или иной части тела. Все это природа сохраняет путем размножения у новых особей, которые происходят от первых при условии, если приобретенные изменения присущи обоим полам или тем особям, от которых новые особи произошли.

Таким образом, первый закон говорит о том, что адаптации организмов и их развитие происходят путем упражнения и неупражнения органов. Второй закон определяет передачу вновь приобретенных свойств от предков к потомкам, т.е. говорит о явлении наследственности.

Ламарк ошибочно разделял два эволюционных процесса: процесс собственно эволюции на основе стремления к совершенству, с целью сохранить градацию, которую пытаются нарушить факторы внешней среды, и процесс выработки адаптаций путем упражнения и неупражнения органов.

Значение работ Ламарка:

1. Разработал первую целостную теорию эволюции.

2. Проанализировал предпосылки эволюции (изменчивость, наследственность). Рассмотрел главное направление эволюционного процесса – VI градаций, 14 классов, в пределах класса многообразие организмов, как следствие изменчивости. Пытался выяснить причины эволюции.

3. Разработал проблему изменчивости видов под влиянием естественных причин. Показал роль и влияние времени и условий внешней среды не процесс эволюции. Эволюцию считал проявлением общего закона развития природы.

4. Привел основные признаки живого.

5. Первым предложил генеалогическую классификацию животных, построенную на принципах родства организмов, а не только на их внешнем сходстве.

6. Заложил основы зоологии беспозвоночных.

Недостатки работ Ламарка:

1. Не сумел правильно решить вопросы о движущих силах эволюции, назвав в их качестве внутреннее стремление к совершенству.

2. Не признавал скачков в эволюции, не признавал её прерывистости, переоценивал значение факторов окружающей среды. Ламарк разделял, считая параллельными, процессы выработки адаптаций и прогрессивного эволюционного развития.

3. Не признавал вид как реально существующую категорию, отмечая условность разделения на виды, т.к. они непрерывно изменяются.

4. Не сумел дать причинного объяснения эволюции и её механизмов.

5. Отрицал естественное вымирание видов, т.к. реально видов не существует.

6. Все изменения, по его мнению, полезны, т.е. изначально целесообразны. Не раскрыл относительный характер приспособлений.

Жорж Кювье. Один из основателей сравнительной анатомии. Ввел в зоологию понятие тип и выделил 4 типа животных, основывавшихся на особенностях строения нервной системы и типе симметрии: позвоночные, мягкотелые, членистые и лучистые. Эти 4 группы соответствуют 4 основным планам композиции животных, генетически между собой не связанным, являющимся выражением некоего творческого плана. Ж. Кювье ввел понятия о корреляциях (сосуществование взаимозависимых признаков) и принцип конечных причин (зависимость строения органов и организмов от образа жизни). Занимаясь палеонтологией, реконструировал более 150 форм ископаемых животных. Изучая различные палеонтологические объекты из различных географических зон, сделал выводы о том, что:

1. Со временем происходит смена животных форм, при сохранении общего плана строения ископаемого предка данной группы.

2. Наблюдается нарастание сходства в строении видов современных форм с ископаемыми. Чем выше слой, тем больше сходство.

3. Со временем происходит повышение уровня организации животных. Рассматривая происхождение и смену видов, Кювье утверждает, что эта смена происходит в результате катастроф (наводнения, извержения вулканов, землетрясения и т.д.). Виды исчезают полностью, а вместо них появляются новые виды, генетически не связанные со старыми, но, в силу сходства условий обитания, схожие с ними по плану строения. Теория Кювье получила название «Теории катастроф» или «Теории катастрофизма».

Жоффруа Сент Илер. Зоолог, занимался сравнительной анатомией. В вопросах эволюции разделял взгляды Бюффона и Ламарка. На основе палеонтологических и сравнительно-анатомических исследований сделал вывод о том, что все животные связаны общим происхождением и их современные виды произошли от исходных форм, следовательно, все живое имеет единый план строения, а изменения в организме возникают за счет влияния условий внешней среды. Ошибкой Сент Илера было то, что он сравнивал между собой несравнимые организмы, например, насекомых и позвоночных. Однако ценным является то, что Сент Илер сделал вывод о едином плане строения позвоночных, которые действительно объединены общностью строения и происхождения.

В 1830 г. состоялся знаменитый спор между Кювье и Сент Илером о том, сколько планов строения имеют животные – 1 или 4. В этом споре победила точка зрения Кювье, который оказался лучшим оратором и сумел убедить научную общественность в своей правоте. Сент Илер открыл и сформулировал принцип компенсации или равновесия – развитие одних органов за счет недоразвития других. Сент Илер продолжил учение Аристотеля о гомологах (единое происх., разные функции) и аналогах (разное происх., одинаковые функции). С современной точки зрения, говоря об аналогах, он имел в виду гомологичные органы. Сент Илер занимался также сравнительной эмбриологией, изучал рудименты (органы, утратившие свое первоначальное назначение или сменившие свои функции, находятся в организме как правило в редуцированном состоянии).

Русские эволюционисты.

Карл Францевич Рулье. Основоположник экологии и эволюционной палеонтологии, профессор зоологии Московского Университета, 14 лет возглавлял Московское общество испытателей природы. В противовес упрощенным взглядам на изменчивость видов в своей книге «Жизнь животных по отношению к внешним условиям» он выдвинул идею о том, что характер изменения живого обусловлен:

1. Природой и особенностями организма и только после этого:

2. Внешними условиями.

Проанализировав тот факт, что изменчивость является необходимым условием выработки адаптаций, Рулье отметил значение и другого фактора – наследственности. Рулье указывал на то, что организмы, которые не смогли приспособиться, гибнут. В 1852-1856 г.г. Рулье высказал предположение об эволюции органического мира и сформулировал некоторые положения эволюционной теории:

1. Жизнь возникла в океане при t° ~ 60°C и развитие существующего происходило постепенно, т.е. у природы есть своя история.

2. Организмы развивались от одноклеточных до многоклеточных, т.е. происходило постепенное усложнение организмов.

3. В процессе эволюции идет постоянное нарастание многообразия видов.

4. Сходство зародышевых форм на ранних этапах развития говорит о единстве органического мира.

5. В истории развития Земли можно выделить 4 этапа:

1. Зарождение жизни → одноклеточные организмы (водоросли) → многоклеточные организмы → выход растений на сушу (лишайники, мхи, грибы) → появление сосудистых растений (древовидные папоротники, хвощи).

2. Формирование лесов на суше → первые наземные позвоночные (лабиринтодонты) → от них разные формы гадов, занявших все сферы обитания.

3. Господство цветковых, в животном мире - господство птиц и млекопитающих.

4. Современный.

К.М. Бэр. Русский эмбриолог и анатом.

Основная работа – «История развития животных». В этой работе Бэр изложил основные свои открытия: наличие яйцеклетки у млекопитающих, в том числе у человека, наличие хорды у позвоночных, углубил знания о формировании зародышевых листков в процессе онтогенеза, сформулировал основные положения закона зародышевого сходства:

1. Общее образуется в зародыше раньше, чем специальное.

2. Из более общего образуется менее общее.

3. Зародыши всех классов изначально сходны.

4. Зародыши высших форм никогда не бывают похожи на взрослых животных другого вида, а только на их зародышевые формы.