Закон Бэра подтверждает единство органического мира и естественное происхождение и развитие животных. Предпосылки возникновения эволюционного учения

1. Историко-экономические предпосылки.

Родиной дарвинизма является Англия. В середине XIX в. Англия заняла I место на мировом рынке. Во многом этому способствовало развитие капиталистического строя. С одинаковым успехом развивается тяжелая и легкая промышленность, особенно суконное и текстильное производство. Текстильная промышленность требовала большого количества качественного сырья. Сырье в основном поставляли фермерские хозяйства. Потребности промышленности побуждали к развитию селекционную работу. Совершенствовались методы выведения высокопородных овец. Одновременно селекция проникает и в растениеводство, постепенно обособляясь как наука. Но селекция развивалась стихийно и нуждалась в глубоком теоретическом обобщении накопленных ей фактов. В это время Англия становится могущественной колониальной державой. Её влияние распространяется на Канаду, Вест Индию, Австралию, Тасманию, Новую Зеландию, Южную Африку. Помимо выполнения прямых задач торговые экспедиции доставляли массу новой информации о животном и растительном мире колоний, что также давало пищу для размышления эволюционистов.

2. Естественнонаучные предпосылки:

1. Создание в 1838 г. клеточной теории М.Шлейденом и Т.Шванном:

а. Клетка – мельчайшая неделимая структурная и функциональная единица живого.

б. Все тела состоят из одной или более клеток.

в. Все клетки сходны между собой по строению и выполняемым функциям.

Клеточная теория еще раз подтвердила мысль о том, что органический мир един по своему происхождению, а вместо искусственного понятия «единый план строения» стала рассматриваться вновь открытая закономерность клеточного строения всех организмов. Это способствовало решению проблемы единства происхождения и эволюционного развития органического мира.

2. Развитие сравнительной анатомии. Работы Ж. Сент Илера: выведение принципа аналогов, компенсации, обоснование общего плана строения позвоночных животных.

3. Развитие сравнительной эмбриологии. Открытие Бэром закона зародышевого сходства.

4. Достижения палеонтологии. Ж. Кювье (закон нарастания сходства).

5. Геология Чарльза Лайеля. Основоположник исторического метода в геологии. По мнению Лайеля, разгадка явлений прошлого лежит в изучении явлений современности. «Надо внимательно исследовать изменения, которые происходят в климате, т.к. аналогичные изменения происходили в предшествующие эпохи» (принцип униформизма). Это основная мысль теории актуализма Лайеля. Помимо роли климата, воды, вулканической деятельности, землетрясений, поднятий и опусканий земной коры, Лайель указывает на роль живых существ в изменении облика Земли. По его мнению, работа этих факторов идет непрерывно в течение неопределенно долгого времени. Даже очень медленно текущие процессы за длительное время приводят к глобальным изменениям – принцип накопления мелких изменений.

6. Работы Томаса Гоббса. Английский философ-материалист 1588-1679 г.г., пришел к выводу о том, что в природе существует борьба «всех против всех», но в человеческом обществе при наличии сильной власти эта борьба прекращается и отношения между людьми становятся цивилизованными.

7. Работы Томаса Роберта Мальтуса. Английский экономист, автор книги «Опыт о законе народонаселения», автор теории «убывающего плодородия почв», считал, что в человеческом обществе рост народонаселения происходит в геометрической прогрессии, а объем доступных ресурсов увеличивается в арифметической прогрессии. Рано или поздно численность новорожденных превышает объем доступных ресурсов, что приводит к голоду, социальным конфликтам, войнам, эпидемиям. Выход из этого положения Мальтус видел в регуляции рождаемости. Дарвин перенес эти идеи в дикую природу, взяв за основу для создания теории эволюции естественный отбор и борьбу за существование.

8. Работы английских биологов начала ХIХ века Уильяма Уэлса, Патрика Мэтью, Эдварда Блита. Независимо друг от друга они пришли к выводу, что в природе существует жестокая конкуренция, поэтому только сильнейшие, наиболее приспособленные к условиям данной местности особи могут оставить потомство, в ходе борьбы за существование выживают особи наиболее соответствующие условиям среды, то есть действует «отбор при помощи закона природы».

9. Результаты путешествия Ч. Дарвина на корабле «Бигль».

   Ч. Дарвин родился 12 февраля 1809 г. в городе Шрюсберри. В 1818 г. Дарвин поступил в школу и по окончании в 1826 г. поступает в Эдинбургский Университет на медицинский факультет. Через 2 года перевелся на богословский факультет в Кембридже. Особенно он интересовался естественной историей, и особое влияние на его формирование как ученого оказали зоолог Генслоу и геолог Седжвик. В 1831 г. Дарвин окончил университет и в качестве натуралиста отправился в путешествие на корабле «Бигль».

12 декабря 1831 г. «Бигль» отбыл из Девонпорта, отправился к берегам Юж. Америки по заданию адмиралтейства Великобритании. Целью экспедиции было исследование побережья Чили и Перу, Патагонии, Огненной Земли и островов Тихого океана. Путешествие длилось около 5 лет, из них 3 года Дарвин был на суше, два раза пересек территорию Юж. Америки. Во время путешествия Дарвин проводил палеонтологические исследования. Так, например, в Пунто-Альте он обнаружил остатки ископаемого муравьеда и ленивца и ещё 9 вымерших видов животных, а в Патагонии он нашел остатки древних броненосцев, ленивцев и муравьедов. Исследуя их, Дарвин сделал вывод о том, что между ископаемыми и современными формами имеется явное сходство, следовательно, между ними имеется родство. Некоторые формы поразили Дарвина тем, что сочетали в себе признаки нескольких современных отрядов, т.е. являлись переходными формами между ними, что ещё раз подтверждает родство между ископаемыми и ныне живущими видами. Дарвин обратил внимание на географическое распределение растений и животных Сев. и Юж. Америки. Он отметил существование сходных форм и вместе с тем значительное различие флоры и фауны. Дарвин объяснил это, используя исторический метод. Ранее, по его мнению, материки были связаны между собой и имели единую флору и фауну. Со временем континенты разделились в результате дрейфа материков, следовательно, изменились климатические условия и, в результате изоляции, стала формироваться специфическая флора и фауна. Общие виды вымерли, остались виды, способные к широким адаптациям.

5 сентября 1835 г. «Бигль» пристал к Галапагосским островам. Они располагаются достаточно близко к экватору и ~ в 900 км от материка, но всвязи с наличием Южного Полярного течения климат на островах не жаркий. Дарвин обнаружил там большое количество эндемиков – видов, обитающих только на данной территории и больше нигде не встречающихся (например, разные виды вьюрков, дроздов-пересмешников, канюков, сов, морских и слоновых черепах). Он обратил внимание на то, что разные виды вьюрков во многом схожи, но между ними наблюдается разница в строении и размерах клюва. Дарвин объяснял это просто: вьюрки имеют одного предка, но всвязи с различными условиями обитания и, в частности, с условиями питания, у них развивались различные приспособления, в том числе, изменилась форма клюва. Сравнив фауну островов с материковой, Дарвин обнаружил, что они схожи между собой, но имеют и значительные различия, хотя флора и фауна островов носит явный южно-американский отпечаток. Очевидно, что эти виды представляют собой эволюционировавшие южно-американские формы. На отдельных островах фауна и флора также была эндемична, например, на острове Джемс из 38 видов растений оказалось 30 видов-эндемиков. Дарвин объясняет наличие эндемиков на острове сильными морскими течениями, отсутствием ветра, следовательно, невозможностью переноса живых организмов с острова на остров.

От Галапагосских остовов «Бигль» направился к берегам Австралии, побывав на островах Новой Зеландии и Тасмании. Обогнув с юга Австралию Дарвин обнаружил много эндемичных видов на материке и островах, в частности сумчатых и яйцекладущих, которые являлись реликтовыми переходными формами, вымершими по всей Земле и сохранившимися только в Австралии и на прилегающих островах. Дарвин объяснил это тем, что Австралия подверглась изоляции раньше других материков. Особый интерес для Дарвина представлял Большой Барьерный риф, который тянется на 2.000 км вдоль восточного побережья Австралии.

1 апреля 1836 г. «Бигль» пристал к берегам Кокосовых островов или островов Килинг. Это о-ва имеют вулканическое происхождение и являются результатом деятельности коралловых полипов. Исследуя коралловые рифы и острова, Дарвин предложил гипотезу возникновения коралловых островов – атоллов. Атолл имеет вид кольца или полукольца, внутри которого находится лагуна со спокойной водой. Дарвин предположил, что участки суши, выступавшие когда-то из воды, в связи с тектонической деятельностью опускались под воду. Кораллы, обитавшие под водой по периметру этого участка суши, продолжали свою жизнедеятельность, постепенно наращивая риф в высоту острова, пока, наконец, не образовывался атолл. Жизнь атолла богата и своеобразна. Особый интерес представляют сами кораллы и растительность, среди которой преобладают кокосовые пальмы. Дарвин отметил тот факт, что почти все виды растений островов характерны для побережья Малайского архипелага, т.е., предполагает Дарвин, с Малайского архипелага семена попадали с течениями и ветрами на побережья Австралии, а оттуда, вместе с австралийскими видами, на Кокосовые острова.

Следующим значимым местом пребывания экспедиции корабля «Бигль» был остров Святой Елены. За 120 лет до Дарвина природа острова была описана его губернатором – генералом Бейтсом. По этому описанию, на острове оба плоскогорья были покрыты лесами, однако Дарвин их уже не увидел. Исследуя природу острова, Дарвин делает вывод о том, что природа постоянно изменяется под влиянием самих живых организмов. Дело в том, что колонисты завезли на остров огромное количество коз, овец, свиней, которые уничтожили весь подрост деревьев. Без возобновления лес постепенно превратился в лесостепь, а затем в степь. На месте лесов стала произрастать жесткая травянистая растительность. Соответственно изменился и животный мир, например, исчезли несколько видов наземных моллюсков. Дарвин делает вывод о том, что деятельность человека является одним из факторов, влияющих на окружающую природу.

Путешествие «Бигля» окончилось 2 октября 1836 г., когда «Бигль» достиг берегов Англии. По возвращении в Англию, Дарвин начал работу над подготовкой к печати дневника путешествия, результатами геологических наблюдений и занялся систематизацией материала к книге «Зоологические результаты путешествия натуралиста на корабле «Бигль». Эта работа была опубликована в 1842-1843 г.г.

Выводы, сделанные Дарвином в ходе путешествия, также явились предпосылками создания эволюционной теории:

1. Геологические открытия. Посещение островов Килинг и гипотеза образования атоллов, посещение о-ва Св. Елены и выводы о влиянии деятельности живых организмов и человека на окружающую природу и другие наблюдения, по мнению Дарвина, подтвердили истинность «теории актуализма» Лайеля. Его «Геология» была настольной книгой Дарвина в ходе путешествия.

2. Палеонтологические открытия:

-вывод о сходстве совр. видов с ископаемыми, и, следовательно, об их сходстве;

-в процессе эволюции формы приобретают признаки, отличные от исходных, под воздействием изменяющихся условий окружающей среды. Эти изменения являются адаптивными.

3. Данные о географическом распространении животных:

- объясняющие географическое распространение животных и растений на материках и островах, и различия материковой и островной флоры и фауны и некоторых черт их сходства. Подобным образом можно объяснить и наличие видов – эндемиков, например, на Галапагосских островах и в Австралии;

-одним из факторов эволюции материковых форм, занесенных на о-ва, и форм на разных материках является их географическая изоляция;

-факторами, влияющими на изменение условий окружающей среды, могут быть: деятельность самих организмов, деятельность человека и различные явления неживой природы.

В январе 1839 г. Ч. Дарвин женился на своей кузине Эмме, в 1842 г. уехал в поместье в Дауне, где работал до конца жизни. Незадолго до отъезда он набросал первый очерк эволюционной теории о происхождении видов путем естественного отбора, однако, опубликовать её решился только через 17 лет. О её существовании знали только Чарльз Лайель и ботаник Гукер. 18 июня 1858 г. Дарвин получил письмо от известного натуралиста, исследователя Малайского архипелага Альфреда Уоллеса, в письме была его статья с изложением основных положений эволюционной теории. Основными мыслями теории являлись идеи о борьбе за существование и естественном отборе. Они совпадали с основными положениями теории Дарвина, основной идеей которой являлось происхождение и эволюция видов путем естественного отбора и борьбы за существование на основе наследственной изменчивости. Дарвин хотел отказаться от приоритета в создании теории, но Ч.Лайель и Р.Гукер уговорили его выступить на заседании Лондонского Линнеевского общества одновременно с оглашением письма Уоллеса. Учитывая кропотливую работу, проведенную Дарвином, обилие доказательств, богатство фактического материала, четкость изложения основных идей теории и учитывая мнение самого Уоллеса, приоритет в создании теории оставили за Чарльзом Дарвином. Некоторое время эволюционную теорию называли теорией Дарвина-Уоллеса.

24 ноября 1859 г. в свет вышла знаменитая книга Дарвина "Происхождение видов путем естественного отбора". Свои исследования для создания теории эволюции Дарвин начал с изучения эволюции культурных форм путем искусственного отбора, но работу по искусственному отбору ("Изменения домашних животных и культурных растений") опубликовал позже, в 1868 г. В 1871 г. Дарвин публикует работу "Происхождение человека и половой отбор" и ряд работ по экологии: "О способности растений к движению", "О насекомоядных растениях", "Роль дождевых червей в образовании почвы".

С 1879 г. здоровье Дарвина заметно ухудшилось, но он продолжал работать.19 апреля 1882 г. Дарвин умер. По решению Палаты общин он был похоронен в Вестминстерском Аббатстве, его могила расположена рядом с могилой И.Ньютона.