Probleme de teorie evoluționistă. Probleme moderne ale evoluției biologice. Cum se determină vârsta rocilor

Științele geologice și biologice în ultimele decenii au acumulat informații noi uriașe despre evoluția lumilor organice și anorganice ale Pământului, precum și despre condițiile fizico-geografice, geologice și biogeochimice pentru posibila existență a oricăror forme de viață în trecut sau prezent pe alte planete. grup solar. Evoluția în multe cazuri poate fi acum reprezentată prin măsură și număr. S-au strâns informații extinse cu privire la numeroase catastrofe biologice (crize), în primul rând pe parcursul ultimilor miliarde de ani; despre corelarea lor cu crizele abiotice, despre posibilele cauze comune ale acestor fenomene.

În același timp, s-au acumulat cantități mari de informații organizarea structuralăși mecanismele genetice moleculare ale funcționării celulelor - baza vieții, factorii de variabilitate a genomului și modelele de evoluție moleculară a celulelor și organismelor. În același timp, în ciuda datelor ample despre mecanismele genetice moleculare care determină răspunsurile genomilor, celulelor și organismelor la schimbările de mediu, știm puține despre relațiile dintre aceste mecanisme și procesele de evoluție a biotei care au avut loc pe Pământ la momente ale schimbărilor geologice globale. În ciuda abundenței de informații despre modelele de evoluție a lumilor organice și anorganice, obținute de științele Pământului și biologie, aceasta rămâne încă fragmentată și necesită o generalizare sistematică.

Printre realizările majore ale ultimelor decenii se poate atribui decodificarea de către paleontologi și geologi a cronicii precambriene a dezvoltării. lumea organică Pământ, care a extins intervalul geocronologic al cunoștințelor noastre despre evoluția vieții de la 550 de milioane la aproape 4 miliarde de ani. Conceptele clasice ale evoluției lumii organice, bazate pe experiența studierii istoriei sale fanerozoice, când ierarhia taxonomică și ecosistemică a sistemelor biologice se dezvoltase deja în termeni de bază, începând cu Charles Darwin, s-au dezvoltat în cadrul unei înțelegeri graduale. a procesului filogenetic, a cărui verigă centrală este specia. Studiul formelor de viață precambriene și al condițiilor de existență ale acesteia a pus pe ordinea de zi noi probleme.

Datorită realizărilor biologiei moleculare (inclusiv filogenezei moleculare), încă de la începutul anilor 1980, a devenit clar că căile evoluției biologice a vieții în condițiile atmosferei anoxice (reducătoare) inițiale și trecerea treptată a acesteia la una oxidantă. (o creștere a concentrației de oxigen în habitat) sunt asociate cu viața a trei regate (domenii ale organismelor) de procariote fără nucleu: 1) eubacteriile adevărate; 2) arheobacterii, al căror genom are unele asemănări cu genomul eucariotelor; 3) eucariote cu nucleu bine format și citoplasmă carpatologică cu diverse tipuri de organite.

Cea mai importantă verigă în dezvoltarea biodiversității cochiliei vii a Pământului este Metazoa scheletică vendiană (vendobionts) descoperită în ultimele decenii cu trăsături metabolice misterioase, predecesorii imediati ai principalelor tipuri de nevertebrate moderne, principalele trunchiuri filogenetice ( la nivel de tipuri și familii) dintre care au apărut acum aproximativ 540 de milioane de ani la începutul perioadei cambriene.

LA anul trecut paleontologia și geologia au acumulat o mulțime de date privind corelarea evenimentelor geologice și biotice globale din istoria biosferei. De un interes deosebit a fost recent „fenomenul” biodiversificării explozive a lumii organice în perioada ordoviciană (acum 450 de milioane de ani), când au apărut un număr imens de noi specializări ecologice, având ca rezultat prima formare a unui ciclu biogeochimic global închis în ecosistemelor marine. Această „revoluție a mediului” este bine corelată cu apariția unui ecran de ozon în atmosferă la acea vreme, care a schimbat radical parametrii spațiali ai zonei de viață de pe Pământ.

Datele acumulate privind interrelațiile dintre principalele tendințe și periodicitatea proceselor globale în evoluția învelișurilor exterioare și interioare ale Pământului și a biosferei ca sistem integral au pus pe ordinea de zi problema verigii de control în co- evoluția Pământului și a biosferei sale. În conformitate cu noile idei, în concordanță cu teoria dezvoltării sistemelor mari, evoluția biosferei este determinată de nivelurile ierarhice superioare ale ecosistemului global, iar la nivelurile inferioare (populație, specii) reglarea sa mai „fină”. este prevăzută („paradoxul ierarhiei sistemului”). Din aceste poziții se pune problema combinării conceptului de speciație de Ch. Darwin și a conceptului biosferic al lui V.I. Vernadsky.

În legătură cu descoperirea în anii 1970 ai secolului XX în oceanele moderne a ecosistemelor unice („fumători negri”), ale căror urme se găsesc acum în sedimentele unei epoci străvechi (cel puțin 400 de milioane de ani) care există datorită energia endogenă a hidrotermală o problemă: sunt energia solară și atmosfera de oxigen condiţiile necesare pentru evoluţia vieţii pe planete şi care este potenţialul evolutiv al ecosistemelor de acest tip?

Astfel, putem formula următoarele probleme moderne ale teoriei evoluției:

În teoria evoluției moleculare, s-a acumulat o cantitate semnificativă de cunoștințe, indicând posibilitatea auto-originării vieții (sub forma celor mai simple sisteme de auto-reproducere) din materia anorganică în condițiile Pământului primitiv.

În același timp, există fapte care mărturisesc în favoarea teoriei panspermiei: a) cele mai vechi roci sedimentare cu o vârstă de 3,8 miliarde de ani au păstrat urme ale dezvoltării în masă a formelor de viață primitive, precum și compoziția izotopică a carbonului C12. / C13 practic nu diferă de cel din substanța vie modernă; b) la meteoriți au fost găsite trăsături care pot fi interpretate ca urme ale activității vitale ale formelor de viață primitive, deși există obiecții la acest punct de vedere.

În același timp, trebuie remarcat că întrebarea eternității vieții în Univers se bazează în cele din urmă pe problema eternității Universului însuși. Dacă viața este adusă pe Pământ din Cosmos (teoria panspermiei), aceasta nu înlătură problema originii vieții, ci doar transferă momentul originii vieții în adâncurile timpului și spațiului. În special, în cadrul teoriei Marea explozie» Timpul apariției și răspândirii vieții în Univers nu poate depăși 10 miliarde de ani. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere că această dată se aplică numai Universului nostru, și nu întregului Cosmos.

2. Care au fost principalele tendințe în evoluția primitivului forme unicelulare viața pe Pământ în primele 3,5 miliarde de ani (sau mai mult) de dezvoltare a vieții? Principala tendință a fost creșterea complexității organizării interne a celulei pentru a maximiza consumul oricăror resurse ale nediferențiați mediu inconjurator pe Pământul primitiv, sau chiar și atunci unele organisme au pornit pe calea adaptării la utilizarea predominantă a oricărei resurse (specializări), care ar fi trebuit să contribuie la diferențierea biosferei primitive globale într-un sistem de biocenoze locale? În acest sens, se pune întrebarea și cu privire la raportul dintre sursele de energie exogene (soarelui) și endogene (hidrotermală) pentru dezvoltarea vieții în stadiile incipiente și ulterioare.

Acum se consideră stabilit că cele mai simple organisme bacteriene nenucleare au dat naștere la eucariote cu nucleu dezvoltat, citoplasmă compartimentată, organite și o formă sexuală de reproducere. Eucariotele, cu aproximativ 1,2-1,4 miliarde de ani în urmă, și-au crescut semnificativ biodiversitatea, ceea ce a dus la dezvoltarea intensivă de noi nișe ecologice și la înflorirea generală a formelor de viață atât nucleare, cât și non-nucleare. Aceasta explică, în special, formarea în masă a celor mai vechi uleiuri biogene cu 1,2-1,4 miliarde de ani în urmă, poate cel mai mare proces de transformare a biomasei Pământului care exista la acea vreme (de 10 ori mai mare decât biomasa modernă) în materie inertă. . Trebuie remarcat aici că metodele existente pentru calcularea masei materiei vii pentru epocile geologice trecute prin cantitatea de fosilizate materie organică nu ține cont de raporturile de echilibru ale nivelurilor autotrofe și heterotrofe ale biosferei, care ar trebui, de asemenea, atribuite uneia dintre problemele importante în studiul modelelor globale de evoluție a biosferei. Este posibil ca prima creștere vizibilă a biomasei și a biodiversității eucariotelor să fi avut loc acum aproximativ 2 miliarde de ani. Se pune întrebarea despre legătura acestui eveniment evolutiv global cu apariția oxigenului liber în atmosfera Pământului.

3. Ce factori au asigurat complicarea progresivă a genomurilor eucariote și particularitățile genomurilor procariotelor moderne?

Au existat condiții pe Pământul primitiv care să favorizeze complicația evolutivă a organizării structurale și funcționale a celulei eucariote? Dacă da, care este natura lor, când au apărut și continuă să funcționeze până în prezent?

Ce mecanisme au asigurat coordonarea autoasamblarii ecosistemului „de jos” (la nivel de populație și specie) și „de sus” (adică la nivelul de interacțiune a ecosistemului global cu procesele geologice globale endogene și exogene)?

Se pune și întrebarea despre potențialul evolutiv al diferitelor niveluri de organizare biologică (pe moleculară, genică, celulară, pluricelulară, organismală, populație) și condițiile de implementare a acestuia. LA vedere generala se poate lua în considerare o creștere evidentă a potențialului evolutiv la fiecare nou nivel de organizare biologică (adică posibilitățile de diferențiere morfo-funcțională a vieții la nivel de organism și ecosistem), dar mecanismele de declanșare și factorii limitatori ai autogenetici (intrinseci) și originea externă (mediul de viață) rămâne neclară. În special, natura aromorfozelor (modificări cardinale în planurile de structură ale organismelor) și a sărărilor (exploziile de biodiversificare însoțite de apariția taxonilor de rang înalt) rămâne misterioasă. Aromorfozele și sărările coincid bine cu epocile rearanjamentelor biotice globale și ale schimbărilor geologice cardinale ale mediului (echilibrul oxigenului liber și dioxid de carbonîn atmosferă și hidrosferă, starea ecranului de ozon, consolidarea și destrămarea supercontinentelor, fluctuațiile climatice pe scară largă). Apariția de noi aromorfoze (de exemplu, apariția metazoarelor marine scheletice, apoi scheletice marine, plante vasculare, vertebrate terestre etc.) a schimbat radical caracteristicile funcționale și spațiale ale biosferei, precum și tendințele evolutive în anumite grupuri taxonomice. Aceasta este în bună concordanță cu poziția teoretică a ciberneticii cu privire la rolul călăuzitor în procesul evolutiv al verigilor superioare ale sistemelor ierarhice.

A existat o schimbare globală a strategiilor evolutive în istoria Pământului în cadrul selecției stabilizatoare (constanța condițiilor de mediu), selecției motrice (modificări unidirecționale pronunțate ale parametrilor critici ai mediului) și selecției destabilizatoare (modificări catastrofale ale parametrilor de mediu? care afectează ierarhic niveluri înalte organizarea biosistemelor de la molecular-genetic la biosferic)? Există ideea că în stadiile incipiente ale evoluției biosferei, strategia evolutivă a fost determinată de căutarea unor opțiuni optime de adaptare la condițiile fizice și chimice ale mediului (evoluție incoerentă). Iar pe măsură ce mediul abiotic se stabilizează, evoluția capătă un caracter coerent, iar dezvoltarea specializărilor trofice sub presiunea competiției pentru resursele alimentare devine factorul principal în strategia evolutivă în ecosistemele saturate ecologic.

Cât de frecvente au fost astfel de schimbări și ce rol au jucat schimbările geologice globale în ele? În ce măsură este aceasta legată de apariția eucariotelor în înregistrarea geologică, precum și de înflorirea generală atât a formelor de viață nucleare, cât și a celor nenucleare la începutul cu 1,2-1,4 miliarde de ani în urmă?

Care este raportul dintre modurile treptate și explozive de evoluție la nivel de specie și ecosistem și cum s-au schimbat în diferite etape ale istoriei biosferei?

Este posibil să se restabilească în mod fiabil imaginea evoluției vieții pe Pământ, ținând cont de incompletitudinea fundamentală a înregistrării geologice și de complexitatea proceselor evolutive reale?

Ce restricții sunt impuse de trăsăturile organizării structurale și funcționale a ecosistemelor asupra evoluției formelor de viață care predomină în ele?

Conform datelor geologice, dezvoltarea în masă a formelor de viață extrem de organizate ale Metazoa (cu țesuturi musculare, tract alimentar etc.) s-a produs în Vendian cu aproximativ 600 de milioane de ani în urmă, deși este posibil să fi apărut mai devreme, așa cum demonstrează descoperirile paleontologice recente. ani. Dar acestea erau Metazoare cu corp moale și non-scheletice. Nu aveau un schelet protector și, în absența unui strat de ozon, se pare că aveau o nișă ecologică limitată. La cumpăna anilor 540-550 Ma, a avut loc o explozie taxonomică (apariție masivă, aproape simultană) a tuturor principalelor tipuri și clase de nevertebrate marine, reprezentate în principal de forme scheletice. Cu toate acestea, dezvoltarea deplină a formelor de viață care au ocupat toate biotopurile principale de pe Pământ a avut loc mai târziu, când cantitatea de oxigen liber din atmosferă și hidrosferă a crescut semnificativ și ecranul de ozon a început să se stabilizeze.

Toate aceste evenimente, pe de o parte, sunt corelate cu cele mai mari evenimente geologice, iar pe de altă parte, caracterul exploziv al acestor evenimente necesită formarea de noi abordări pentru construirea scenariilor de evoluție bazate pe sinteza ideilor darwiniene clasice și teoria dezvoltării sistemelor mari, care este în bun acord cu învățăturile lui V.I. .Vernadsky despre biosferă ca sistem biogeochimic global al Pământului și modelele ecologice și geochimice moderne ale ecosistemelor de diferite tipuri. Toate crizele biotice majore corelează cu schimbări geologice majore, dar sunt pregătite de autodezvoltarea sistemelor biologice și de acumularea de dezechilibre ecologice.

Distribuția locală (punctuală) a „fumătorilor negri” și limitarea acestora la anumite setări geodinamice ale litosferei (creste mijlocii oceanice - zone de întindere Scoarta terestra) sunt cei mai importanți factori limitatori care împiedică formarea pe această bază a unui continuum spațial al vieții pe Pământ sub forma unei biosfere moderne. Potențialul evolutiv al sectorului endogen al biosferei este limitat nu numai de limitări spațiale, ci și temporale - caracterul discret de scurtă durată (la scara timpului geologic) al existenței lor, care este întrerupt de amortizarea periodică a hidrotermelor. , și la scară globală prin rearanjamente litosferice. Datele paleontologice arată că în trecutul geologic, compoziția producătorilor acestor ecosisteme (comunități bacteriene) a rămas practic neschimbată, iar populația heterotrofă a fost formată din emigranți din biotopi „normali” (biocenoze facultative). Ecosistemul „fumătorilor negri” poate fi văzut probabil ca un model euristic bun pentru rezolvarea problemelor: 1) primele etape dezvoltarea vieții pe Pământ într-o atmosferă fără oxigen; 2) posibilitățile vieții pe alte planete; 3) potenţialul evolutiv al ecosistemelor care există în detrimentul surselor de energie endogene şi exogene.

Lista problemelor de origine și evoluție a vieții care au apărut pentru prima dată sau au primit o nouă acoperire în lumina celor mai recente date din biologie, geologie, paleontologie, oceanologie și alte ramuri ale științelor naturale poate fi continuată. Totuși, problemele de mai sus indică în mod convingător că în stadiul actual al dezvoltării cunoștințelor noastre, problema sintezei interdisciplinare, sistemice a acestor cunoștințe în cadrul unei noi paradigme, pe care academicianul N.N. Moiseev a numit-o „evoluționism universal”, vine înainte.

6. Natura regulată și direcționată a macroevoluției ne permite să punem problema posibilității de a prezice evoluția. Soluția acestei întrebări este legată de analiza raporturilor dintre fenomenele necesare și aleatorii în evoluția organismelor. După cum se știe, în filosofie categoriile nevoieși şansă desemna tipuri diferite legătura dintre fenomene. Conexiunile necesare sunt determinate de structura internă a fenomenelor care interacționează, de esența lor și de trăsăturile fundamentale. Dimpotrivă, conexiunile aleatoare sunt externe în raport cu acest fenomen, fiind datorate unor factori colaterali care nu au legătură cu esența acestui fenomen. În același timp, accidentalul, desigur, nu este lipsit de cauză, dar cauzele lui se află în afara seriei cauză-efect care determină esența acestui fenomen. Aleatoritatea și necesitatea sunt relative: ceea ce este aleatoriu pentru o serie cauzală este necesar pentru alta, iar atunci când condițiile se schimbă, conexiunile aleatorii se pot transforma în unele necesare și invers. Regularitatea statistică este identificarea conexiunilor necesare, adică interne, esențiale între numeroase interacțiuni aleatorii externe.

7. Printre problemele centrale ale teoriei moderne a evoluției, ar trebui să se numească co-evoluția diferitelor specii în comunitățile naturale și evoluția macrosistemelor biologice înseși - biogeocenoze și biosfera în ansamblu. Discuțiile aprinse continuă despre rolul mutațiilor neutre și al derivei genetice în evoluție, despre raporturile schimbărilor evolutive adaptative și neadaptative, despre esența și cauzele tipogenezei și tipozazei în macroevoluție, ritmul său neuniform, progresul morfofiziologic etc. Rămân multe de făcut chiar și în cele mai dezvoltate domenii ale științei evoluționiste - cum ar fi teoria selecției, teoria speciilor biologice și speciația.

8. O sarcină urgentă a științei evoluționiste este regândirea și integrarea celor mai recente date și concluzii obținute în ultimii ani în domeniul biologiei moleculare, ontogeneticii și macroevoluției. Unii biologi vorbesc despre necesitatea unei „noui sinteze”, subliniind învechirea ideilor clasice ale teoriei sintetice a evoluției, care este, în esență, în principal teoria microevoluției, și necesitatea depășirii abordării înguste reducționiste caracteristice aceasta.

Prelegerea #11

Subiect. Principalele etape ale evoluției chimice și biologice.

1. Apariţia vieţii (biogeneza).Ipoteze moderne ale originii vieţii.

2. Formarea organizării celulare, dezvoltarea metabolismului și reproducerea protobionților. Problema originii codului genetic.

Manifestările vieții pe Pământ sunt extrem de diverse. Viața pe Pământ este reprezentată de ființe nucleare și prenucleare, unicelulare și pluricelulare; multicelulare, la rândul lor, sunt reprezentate de ciuperci, plante și animale. Oricare dintre aceste regate combină diverse tipuri, clase, ordine, familii, genuri, specii, populații și indivizi.

În toată varietatea aparent nesfârșită de viețuitoare, se pot distinge mai multe niveluri diferite de organizare a viețuitoarelor: molecular, celular, tisular, organ, ontogenetic, populație, specie, biogeocenotic, biosferic. Nivelurile enumerate sunt evidențiate pentru ușurința studiului. Dacă încercăm să identificăm principalele niveluri, reflectând nu atât nivelurile de studiu, cât nivelurile de organizare a vieții pe Pământ, atunci principalele criterii pentru o astfel de selecție ar trebui recunoscute.

prezența unor structuri specifice elementare, discrete și a unor fenomene elementare. Cu această abordare, se dovedește a fi necesar și suficient să se evidențieze nivelurile molecular-genetice, ontogenetice, populației-specii și biogeocenotice (N.V. Timofeev-Resovsky și alții).

Nivel genetic molecular. În studiul acestui nivel, aparent, cea mai mare claritate a fost obținută în definirea conceptelor de bază, precum și în identificarea structurilor și fenomenelor elementare. Dezvoltarea teoriei cromozomiale a eredității, analiza procesului de mutație și studiul structurii cromozomilor, fagilor și virușilor au relevat principalele caracteristici ale organizării structurilor genetice elementare și fenomenele asociate acestora. Se știe că principalele structuri la acest nivel (coduri de informații ereditare transmise din generație în generație) sunt ADN-ul, diferențiat ca lungime în elemente de cod – triplete de baze azotate care formează gene.

Genele la acest nivel de organizare a vieții reprezintă unități elementare. Principalele fenomene elementare asociate cu genele pot fi considerate modificările structurale locale (mutațiile) ale acestora și transferul informațiilor stocate în ele către sistemele de control intracelular.

Reduplicarea covariantă are loc conform principiului matricei prin ruperea legăturilor de hidrogen ale dublei helix ADN cu participarea enzimei ADN polimerază (Fig. 4.2). Apoi fiecare dintre fire își construiește un fir corespunzător, după care noile fire sunt conectate complementar între ele. Bazele pirimidinice și purinice ale catenelor complementare sunt legate de hidrogen între ele prin ADN polimerază. Acest proces este foarte rapid. Astfel, sunt necesare doar 100 de secunde pentru auto-asamblarea ADN-ului Escherichia coli (Escherichia coli), care constă din aproximativ 40 de mii de perechi de baze. Informația genetică este transferată de la nucleu de moleculele de ARNm la citoplasmă la ribozomi și este implicată în sinteza proteinelor acolo. O proteină care conține mii de aminoacizi este sintetizată într-o celulă vie în 5-6 minute, în timp ce în bacterii este mai rapidă.

factori.

La nivel ontogenetic, unitatea vieții este un individ din momentul apariției sale și până la moarte. În esență, ontogenia este procesul de desfășurare, realizând informații ereditare codificate în structurile de control ale celulei germinale. La nivel ontogenetic are loc nu doar implementarea informaţiei ereditare, ci şi aprobarea acesteia prin verificarea consecvenţei în implementarea trăsăturilor ereditare şi a funcţionării sistemelor de control în timp şi spaţiu în cadrul individului. Prin evaluarea individului în procesul de selecție naturală, se testează viabilitatea unui anumit genotip.

Ontogenia a apărut după adăugarea reduplicării convariante prin noi etape de dezvoltare. Pe parcursul evoluției, calea de la genotip la fenotip, de la genă la trăsătură, apare și devine treptat mai complicată. După cum se va arăta mai jos, apariția diferențierii ontogenetice stă la baza apariției tuturor neoplasmelor evolutive în dezvoltarea oricărui grup de organisme. Într-un număr de studii embriologice experimentale, au fost stabilite modele specifice semnificative de ontogeneză (vezi cap. 14). Dar o teorie generală a ontogenezei nu a fost încă creată. Încă nu știm de ce procesele strict definite în ontogenie au loc la momentul potrivit și la locul potrivit. Până în prezent, se poate presupune că celulele servesc ca structuri elementare la nivelul ontogenetic al organizării vieții, iar unele procese asociate cu diferențierea servesc ca fenomene elementare. În termeni generali, este, de asemenea, clar că ontogenia apare ca urmare a muncii unui sistem ierarhic autoreglabil care determină realizarea coordonată a proprietăților ereditare și munca sistemelor de control în cadrul individului. Indivizii din natură nu sunt absolut izolați unul de celălalt, ci sunt uniți printr-un rang superior de organizare biologică la nivel de populație-specie.

Nivel populație-specie. Combinarea indivizilor într-o populație și a populațiilor în specii în funcție de gradul de unitate genetică și ecologică, duce la apariția de noi proprietăți și caracteristici în natura vie, diferite de proprietățile nivelurilor genetice moleculare și ontogenetice.

Literatură

Pravdin F.N. darwinism. M., 1973. S. 269-278

Konstantinov A.V. Bazele teoria evoluționistă M., 1979. p.106

Yablokov A.V., Yusufov A.G. doctrina evoluționistă M., 1998. S.41-50

A doua problemă a teoriei evoluționiste a speciilor biologice este legată de limitele de aplicabilitate ale teoriei lui Darwin: la ce procese poate fi extrapolată (susținătorii paradigmei evoluționiste o extind categoric la dezvoltarea întregii naturi vii și chiar a materiei în general) , dacă poate fi folosit pentru a explica apariția vieții însăși din neînsuflețit și, de asemenea, apariția unor noi specii? Și dacă apariția de noi specii a procedat prin schimbări evolutive, atunci unde sunt formele de tranziție?

Darwin însuși a înțeles această problemă, observând că numărul de soiuri intermediare care au existat cândva trebuie să fie cu adevărat enorm. De ce, atunci, fiecare formațiune geologică și fiecare strat nu debordează cu astfel de verigi intermediare? Într-adevăr, geologia nu ne dezvăluie un lanț de organizare atât de complet continuu și aceasta este poate cea mai evidentă și serioasă obiecție care se poate face împotriva teoriei sale.

Astăzi situația nu este cu mult diferită. Iată declarațiile oamenilor de știință moderni: „Dovezile paleontologice ale schimbărilor evolutive în cadrul aceleiași linii de moștenire sunt foarte rare. Dacă teoria evoluției este corectă, atunci apar specii ca urmare a schimbărilor în speciile precursoare și, prin urmare, ar trebui să se aștepte prezența resturilor fosile. De fapt, însă, există foarte puține astfel de rămășițe. În 1859, Darwin nu a putut oferi un singur astfel de exemplu ”(M. Ridley). „Au trecut aproape 120 de ani de la Darwin. În acest timp, cunoștințele noastre despre resturile fosile s-au extins semnificativ. Avem acum un sfert de milion de exemplare de fosile de specii, dar situația nu s-a schimbat semnificativ. Dovezile pentru evoluție sunt surprinzător de incomplete. Ironia poziției noastre de astăzi este că acum avem mai puține exemple de tranziție evolutivă decât erau pe vremea lui Darwin” (D. Raup). „Formele care fac tranziție de la o specie la alta pot fi observate astăzi. Este posibil să tragem o concluzie despre existența lor în trecut. Și totuși, rezultatul final este departe de tapiseria perfect țesută în care Arborele Vieții poate fi văzut pur și simplu prin urmărirea legăturilor intermediare: atât creaturi vii, cât și dispărute care au conectat toate speciile. Deloc. Biologii sunt mult mai frapați de caracterul discret al formei organice și de absența generală a legăturilor intermediare ”(L. Morris).

Astfel, una dintre principalele probleme ale teoriei lui Charles Darwin este problema absenței formelor tranziționale, care în paradigma evoluționismului universal se transformă în problema salturilor calitative, care va fi discutată mai jos.

A treia problemă este legată de oportunitatea evoluției.

În abordarea teleologică, oportunitatea a fost explicată prin faptul că un anumit scop intern al dezvoltării este inerent organismelor. Fie acest scop este stabilit de cineva extern - Dumnezeu.

În cadrul teoriei evoluționiste a lui Darwin, oportunitatea este văzută ca rezultatul selecție naturală. Pe măsură ce organismele se dezvoltă, procesul de interacțiune cu mediul devine mai complicat, stabilitatea unei populații este determinată de capacitatea indivizilor ei de a se adapta la condițiile externe, cu modificări în care se schimbă și criteriile de oportunitate. În organisme, numim oportun tot ceea ce duce la continuarea vieții unui individ sau a unei specii, inutil - tot ceea ce scurtează viața.

Criteriul de selecție în acest caz va fi sustenabilitatea în raport cu mediul extern. Astfel, potrivit lui Eigen, aleatorietatea originii codului moleculei de ADN se datorează criteriului de stabilitate în raport cu condițiile de mediu, iar alegerea se face dintre una dintre numeroasele alternative posibile.

În această interpretare, pentru oportunitate, nu este nevoie de un alt lume, totul este determinat de legile naturale.

Astfel, oportunitatea depinde de mediul extern și este determinată de condițiile și starea acestuia.

S.D. Haitong scrie că evoluția nu are un scop, ci doar o direcție (vector) care determină progresul evoluției și este asociată cu schimbări, inclusiv următoarele:

Intensificarea schimbului de energie și a metabolismului;

Intensificarea și extinderea ciclurilor de energie și materie;

Creșterea integrității (coerenței) structurilor;

Creșterea conectivității „totul cu totul” și deschiderea sistemelor;

- creșterea „etaj cu etaj” a complexității și diversității formelor;

O creștere a gradului de non-gaussianitate al distribuțiilor de timp staționare și evolutive;

Creșterea gradului de fractalitate a sistemelor în evoluție și a Universului în ansamblu.

Astfel, există o creștere a complexității, a ierarhiei structurilor în evoluție. Acest lucru a dat naștere oamenilor de știință în a doua jumătate a secolului al XX-lea să vorbească despre evoluția evoluției în sine. Cu toate acestea, după cum S.V. Meyen, în general, se poate spune că, deși problema evoluției merită atenție, se pare că este încă foarte departe de dezvoltarea sa semnificativă, și nu doar o listă de afirmații.

Teoriile evoluționiste în sine au fost supuse evoluției, ceea ce a dus astăzi la formarea principalelor concepte metodologice ale paradigmei evolutiv-sinergetice, care sunt conceptele de autoorganizare și evoluționism global.

A 3-a conferință internațională „Probleme moderne ale evoluției biologice”, dedicată împlinirii a 130 de ani de la nașterea lui N.I. Vavilov și aniversarea a 110 de ani de la înființarea Muzeului de Stat Darwin.

Institutul de Probleme de Ecologie și Evoluție. A. N. Severtsov RAS
Institutul de Genetică Generală. N.I. Vavilov RAS
Institutul Paleontologic. A. A. Borisyak RAS
Institutul de Biologie a Dezvoltării N.K. Koltsov RAS
Departamentul de Evoluție Biologică, Universitatea de Stat Lomonosov din Moscova M. V. Lomonosov
Departamentul de activitate nervoasă superioară, Universitatea de Stat Lomonosov din Moscova M. V. Lomonosov
Muzeul de Stat Darwin

Mail informativ.

Dragi colegi!

Vă invităm să participați la a III-a conferință internațională " Probleme contemporane evoluție biologică”, care va avea loc în perioada 16-20 octombrie 2017 la Muzeul de Stat Darwin.

Lucrările care conțin cercetări empirice sau recenzii teoretice în următoarele domenii sunt acceptate pentru participarea la conferință:

genetica evolutivă
Vedere și speciație
Diferențierea și adaptarea intraspecifică
Evoluția ontogenezei
Morfologie evolutivă și paleontologie
Evoluția comportamentului
Evoluție comunitară, biogeografie evolutivă
Istoria cercetării evolutive
Popularizarea teoriei evoluției și a lucrărilor muzeale

Statul Iaroslavl Universitatea Pedagogică lor. K.D. Ushinsky

Test

conform conceptului de ştiinţă naturală modernă.

Subiect:

„Principalele probleme în teoria evoluției”.

Elevi:

departamentul de corespondență

Facultatea de Educație

YaGPU-le. Ushinsky

Kruglikova Dragoste

Alexandrovna.

Specialitate:

„Pedagogie și metodologie

educatie prescolara".

Profesor: Pizov

Alexandru Vitalievici.

DO 2960, grupa 61 „D”

1. INTRODUCERE…………………………………………………………………………………………………3

2. 1 parte. DIN TIMPETAPE DE DEZVOLTARE A CONCEPTELOR EVOLUTIONARE.............................................................................................................4

3. TEORIA EVOLUŢIEI J.B. LAMARKA……………………………………………………………………………………5

4. TEORIA EVOLUȚIEI LUI PERSONAJUL DARWIN……………………………………………………...............6

5. partea 2 . principalele probleme ale teoriei evoluţiei. CRITICA TEORIEI MODERNE A EVOLUȚIEI DE CĂTRE CREAȚIȘTII………………………….10

6. OBSERVAȚII GENERALE PRIVIND TEORIA EVOLUȚIEI………………………………………………………...13

7. PROBLEME MODERNE ALE TEORIEI EVOLUȚIEI………………………………………………………………18

8. CONCLUZIE……………………………………………………………………………………………23

9. LITERATURA………………………………………………………………………………..24

Introducere.

Faptul de bază al existenței istorice este că tot ceea ce este viu și neviu vine și apoi dispare.

Sistemul galactic în sine nu a existat întotdeauna. S-a născut în urmă cu aproximativ zece miliarde de ani și va muri la un moment dat în viitor. În timpul existenței universului nostru, a dat viață treptat Soarelui, Pământului și unui mediu care poate susține viața pe care o cunoaștem. A dat naștere rasei umane relativ recent, cu cel mult câteva milioane de ani în urmă. În timpul în care miliarde de ființe umane au trăit și au murit, am dezvoltat în mod colectiv o civilizație capabilă să aterizeze un om pe Lună.

Oamenii de știință moderni se bazează de obicei pe diverse teorii ale evoluției. Potrivit ideilor moderne, viața este rezultatul evoluției materiei. Părerile despre originea vieții, dezvoltarea și esența ei au o istorie lungă, dar discuția acestor probleme a fost până de curând subiect de reflecție filozofică. Abia în ultimele decenii, soluția acestor întrebări a fost pusă pe bază experimentală, iar răspunsul la multe dintre ele a fost obținut în laborator.

În discuțiile moderne despre problemele teoriei evoluției, se consideră aproape universal recunoscut că teoria evoluției întâmpină serioase dificultăți în explicarea fenomenelor naturii vii și nu este capabilă să rezolve problemele care apar aici. Aceste probleme includ, în special, realitatea speciației și macroevoluției, posibilitatea de îmbunătățire progresivă a evoluției, mecanismele de formare și transformare a structurilor complexe în evoluție, oportunitatea structurii organismelor vii. Ideile stereotipice despre aceste secțiuni ale teoriei evoluției sunt utilizate pe scară largă de creaționiștii moderni pentru a discredita știința. Între timp, o discuție a datelor disponibile ne permite să afirmăm că în rezolvarea fiecăreia dintre problemele de mai sus, teoria evoluției oferă explicații destul de satisfăcătoare pentru faptele observate. Aceste întrebări sunt mai mult o problemă pentru creaționism decât pentru teoria evoluției.

În discuțiile în jurul problemelor teoriei evoluției, aceleași întrebări apar constant și sunt discutate, așa cum se crede în mod obișnuit, nerezolvate de teoria modernă a evoluției, cum ar fi, de exemplu, realitatea speciației și a macroevoluției, posibilitatea îmbunătățirea progresivă a evoluției, mecanismele de formare și transformare a structurilor complexe în evoluție, oportunitatea structurii organismelor vii. În toate aceste cazuri, teoria evoluției oferă explicații destul de satisfăcătoare pentru faptele observate. În opinia mea, aceste întrebări constituie o problemă mai degrabă pentru creaționism decât pentru teoria evoluției. Slăbiciunea relativă a evoluționismului modern nu este surprinzătoare. Din multe motive, teoria evoluției este mai strâns legată de filozofie și doctrine ideologice decât alte ramuri ale științelor naturale și a servit de mult timp ca arenă pentru lupta susținătorilor celor mai diverse vederi.

Ca rezultat, ideile și sistemele întregi de idei care sunt recunoscute ca adevărate fără justificarea necesară sunt adesea fixate în biologia evoluționistă. Ele devin o frână serioasă în dezvoltarea cercetării evolutive.

ETAPE TIMPURI ALE DEZVOLTĂRII CONCEPTELOR EVOLUȚIONARE.

Ideile despre variabilitatea lumii înconjurătoare, inclusiv a ființelor vii, au fost dezvoltate pentru prima dată de un număr de filozofi antici, printre care Aristotel (384-322 î.Hr.) se bucură de cea mai mare faimă și autoritate. Aristotel nu a susținut în mod explicit ideea variabilității lumii înconjurătoare. Cu toate acestea, multe dintre generalizările sale, care în sine se încadrează în imagine de ansamblu imuabilitatea lumii, a jucat mai târziu un rol important în dezvoltarea ideilor evolutive. Așa sunt gândurile lui Aristotel despre unitatea planului structural al animalelor superioare (asemănarea în structura organelor corespunzătoare din diferite specii a fost numită de Aristotel „analogie”), despre complicarea treptată („gradație”) a structurii într-un numărul de organisme, despre varietatea formelor de cauzalitate. Aristotel a evidențiat 4 serii de cauze: materiale, formale, producătoare sau conducătoare și țintă. Epoca antichității târzii și, mai ales epoca Evului Mediu care a urmat-o, a devenit o perioadă de stagnare în dezvoltarea ideilor istorice naturale care a durat aproape o mie și jumătate de ani. Formele dogmatice predominante ale viziunii religioase asupra lumii nu au permis ideea schimbării lumii. Ideile corespunzătoare ale filosofilor antici au fost lăsate în uitare.

Creaționism și transformism.

Treptat, s-au acumulat numeroase date care vorbeau despre o varietate uimitoare de forme de organisme. Aceste date trebuiau sistematizate. O contribuție importantă în acest domeniu a avut-o celebrul naturalist suedez K. Linnaeus (1707-1778), care este numit pe bună dreptate creatorul sistematicii științifice a organismelor. Trebuie menționat că Linnaeus a aderat în mod constant la punctul de vedere al imuabilității speciilor create de Creator.

În secolele XVII-XVIII. alături de viziunea dominantă asupra lumii bazată pe dogme religioase despre imuabilitatea lumii create de Creator și numită creaționism, ideile despre variabilitatea lumii și, în special, posibilitatea unor schimbări istorice în tipurile de organisme au început treptat să se re- formă. Aceste idei au fost numite „transformism”.

Cei mai proeminenți reprezentanți ai transformismului au fost naturaliștii și filozofii R. Hooke (1635-1703), J. Lamettry (1709-1751), J. Buffon (1707-1788), D. Diderot (1713-1784), Erasmus Darwin (1731). -1802) , I.V. Goethe (1749-1832), E. Geoffroy Saint-Hilaire (1772-1844).

Transformiştii nu au dezvoltat încă un concept holist al evoluţiei lumii organice; opiniile lor erau în mare parte eclectice și inconsecvente, combinând idei materialiste și idealiste. Comun tuturor transformiștilor a fost recunoașterea variabilității speciilor de organisme aflate sub influența mediului, la care organismele se adaptează datorită capacității lor inerente de a răspunde în mod corespunzător la influențele externe, iar modificările dobândite în acest fel sunt moștenite (așa- numită „moștenirea trăsăturilor dobândite”). În același timp, schimbările în specii nu au fost atât de mult dovedite, cât au fost postulate de transformiști, ceea ce a făcut ca pozițiile lor să fie slabe în discuțiile cu susținătorii creaționismului. Onoarea creării primelor teorii evoluționiste aparține marilor naturaliști ai secolului al XIX-lea. J. B. Lamarck (1744-1829) și C. Darwin (1809-1882). Aceste două teorii sunt opuse în aproape orice: atât în construcția lor generală, cât și în natura dovezilor, precum și în principalele concluzii despre cauzele și mecanismele evoluției, precum și în soarta istorica. Aceste teorii clasice ale secolului XIX. continuă să fie relevante, deși în moduri diferite.

TEORIA EVOLUȚIEI J.B. LAMARK.

Jean-Baptiste Lamarck a subliniat bazele conceptului său în cea mai faimoasă lucrare a sa, Filosofia zoologiei (1809). Titlul acestei cărți subliniază în mod adecvat caracteristică importantă Generalizările lui Lamarck – natura lor speculativă. Această teorie este un edificiu coerent de constructe logice care oferă răspunsuri la majoritatea întrebărilor de bază ale evoluționismului, dar aceste răspunsuri au fost găsite nu atât prin analizarea unor fapte științifice (adică bine verificate, de încredere), ci au fost deduse logic din mai multe elemente de bază. prevederi acceptate ca postulate. O astfel de abordare filozofică este caracteristică etapelor incipiente ale dezvoltării științei, când faptele acumulate au nevoie deja de înțelegere logică, dar încă nu sunt suficiente pentru o analiză și generalizări științifice riguroase.

Variabilitatea organismelor.

Printre aceste manifestări de variabilitate, cele mai evidente au fost schimbările adaptative ale organismelor expuse la condiții noi (de exemplu, dezvoltarea plantelor de diferite forme din semințe identice atunci când sunt crescute în condiții diferite; întărirea mușchilor la oameni și animale cu exercițiul lor sporit și slăbirea acestor mușchi în absența sarcinilor fizice adecvate etc.). Concluzia generală a lui Lamarck din aceste observații a fost recunoașterea variabilității istorice, a transformării organismelor în timp, adică a evoluției lor. Cu toate acestea, această concluzie nu mai era originală: transformarea istorică a speciilor de organisme sub influența schimbărilor din mediul extern a fost recunoscută, după cum sa menționat deja, de către toți transformiștii. Doctrina gradației. Varietatea speciilor de ființe vii, potrivit lui Lamarck, nu este doar un haos de tot felul de forme - în această diversitate se poate vedea o anumită ordine, ca și cum ar fi pașii unei creșteri consistente și constante a nivelului de organizare. Din aceasta, Lamarck a tras concluzia cea mai importantă că schimbările în organism nu sunt aleatorii, ci regulate, direcționate: dezvoltarea lumii organice este în direcția îmbunătățirii treptate și a complicarii organizării.

Lamarck considera că forța motrice a gradației este „dorința naturii de progres”, care este inerentă tuturor ființelor vii, fiind investită în ele de către Creator, adică. Dumnezeu. Pe de altă parte, dezvoltarea progresivă a vieții sălbatice, conform lui Lamarck, este un proces de auto-dezvoltare - autogeneză. În implementarea acestui proces (gradație), organismele sunt complet independente de lumea exterioară, de mediu.

Idealismul conceptelor lui Lamarck este destul de evident. Influența asupra organismelor a condițiilor externe. Potrivit lui Lamarck, influența condițiilor externe asupra organismelor încalcă corectitudinea gradațiilor. Gradația, ca să spunem așa, „în forma sa cea mai pură” se manifestă cu invarianța, stabilitatea mediului extern; orice modificare a condiţiilor de existenţă obligă organismele să se adapteze noului mediu pentru a nu pieri. Acest lucru perturbă schimbarea uniformă și constantă a organismelor pe calea progresului, iar diferitele linii evolutive deviază în lateral, persistă pe nivelurile primitive de organizare.

Așa a explicat Lamarck existența simultană pe Pământ a unor grupuri extrem de organizate și simple, precum și diversitatea formelor de animale și plante. Potrivit lui Lamarck, schimbările la animale și plante sub influența condițiilor externe apar în moduri diferite. Plantele percep modificările condițiilor, ca să spunem așa, direct - prin metabolismul lor cu mediul extern (cu compuși minerali digerabili, apă, gaze și lumină). Pentru animale, Lamarck a dezvoltat un mecanism de transformare mai complex:

1. orice modificare semnificativă în conditii externe provoacă o schimbare a nevoilor animalelor;

2. aceasta implică noi acțiuni ale animalelor și apariția de noi „obiceiuri”;

3. ca urmare, animalele încep să folosească mai des organele, pe care le foloseau puțin înainte; aceste organe se dezvoltă și cresc semnificativ, iar dacă sunt necesare organe noi, ele apar sub influența nevoilor „prin eforturile simțirii interioare”.

Formularea a două așa-numite legi de către Lamarck este legată de justificarea acestui mecanism de schimbări evolutive la animale sub influența schimbărilor condițiilor externe:

1 lege

La fiecare animal care nu a atins limita de dezvoltare, folosirea mai frecventă și constantă a oricărui organ duce la o dezvoltare sporită a acestuia din urmă, în timp ce neutilizarea constantă a organului îl slăbește și provoacă în final dispariția lui.

2 lege

Tot ceea ce organismele dobândesc sub influența utilizării predominante sau pierd sub influența neutilizarii constante a oricăror organe, este reținut ulterior în urmași, dacă numai modificările dobândite sunt comune ambilor indivizi parentali.

Un merit special al lui Lamarck este că a fost primul care a prezentat progresul evolutiv ca una dintre principalele legi ale evoluției organismelor. Totuși, principalele prevederi ale teoriei lui Lamarck nu au fost atât de mult derivate și demonstrate pe baza fapte științifice câte sunt postulate, astfel încât teoria în ansamblu este, în esență, o schemă logică speculativă. Lamarck nu a dovedit evoluția organismelor, ci a postulat-o.

PERSONAJUL TEORIA EVOLUȚIEI LUI DARWIN.

Teoria lui Charles Darwin, cunoscută sub numele de teoria selecției naturale, este unul dintre vârfurile gândirii științifice din secolul al XIX-lea. Cu toate acestea, semnificația sa depășește cu mult vârsta și dincolo de sfera biologiei.

Teoria lui Darwin a devenit baza istorico-naturală a viziunii materialiste asupra lumii. Teoria lui Darwin este opusă celei lui Lamarck nu numai în concluziile sale materialiste consecvente, ci și în întreaga sa structură. Ea este un exemplu minunat cercetare științifică, bazat pe un număr imens de fapte științifice de încredere, a căror analiză îl conduce pe Darwin la un sistem coerent de concluzii pe măsură. Variabilitatea organismelor în stare domestică, conform lui Darwin, stimulul pentru apariția schimbărilor la animale și plante este impactul asupra organismelor a noilor condiții, la care sunt expuse în mâinile omului. În același timp, Darwin a subliniat că natura organismului în fenomenele de variabilitate este mai importantă decât natura condițiilor, deoarece aceleași condiții duc adesea la schimbări diferite la indivizi diferiți, iar modificări similare la acestea din urmă pot apărea sub condiții complet diferite. În acest sens, Darwin a identificat două forme principale de variabilitate a organismelor sub influența modificărilor condițiilor de mediu: nedefinită și definită. selecție artificială. Deoarece principala formă de variabilitate, conform lui Darwin, este nedeterminată, este evident că recunoașterea variabilității ereditare a organismelor nu a fost încă suficientă pentru a explica procesul de reproducere a unor noi rase de animale sau varietăți de plante agricole.

De asemenea, a fost necesar să se indice forța care, pe baza unor diferențe minore la indivizi, formează caracteristici stabile și importante ale rasei. Darwin a găsit răspunsul la această întrebare în practica crescătorilor care selectează artificial pentru un trib doar acei indivizi care au trăsături de interes pentru o persoană. Ca urmare a acestei selecții din generație în generație, aceste trăsături devin din ce în ce mai pronunțate. Selecția este o forță creativă care transformă diferențele particulare ale indivizilor în trăsături caracteristice unei rase sau soiuri date. Dacă selecția artificială a fost principala forță prin care omul a putut, într-un timp relativ scurt, să creeze numeroase rase de animale domestice și varietăți de plante care diferă semnificativ de strămoșii lor sălbatici, este logic să presupunem că procese similare pot provoca transformări evolutive. si in natura. Variabilitatea organismelor din natură. Darwin a colectat numeroase date care indică faptul că variabilitatea celor mai diverse tipuri de organisme din natură este foarte mare, iar formele sale sunt fundamental similare cu formele de variabilitate ale animalelor și plantelor domestice. Diferențele variate și fluctuante între indivizii aceleiași specii formează, parcă, o tranziție lină la diferențe mai stabile între soiurile acestei specii; la rândul lor, acestea din urmă trec la fel de treptat în diferențe mai clare în grupări și mai mari - subspecii și diferențele dintre subspecii - în diferențe interspecifice bine definite. Astfel, variabilitatea individuală se transformă fără probleme în diferențe de grup. Din aceasta Darwin a concluzionat că diferențele individuale ale indivizilor stau la baza apariției soiurilor.

Soiurile cu acumularea de diferențe între ele se transformă în subspecii, iar cele, la rândul lor, în anumite tipuri. Prin urmare, un soi clar definit poate fi privit ca primul pas către izolarea unei noi specii. Să subliniem că, pentru prima dată, Darwin a pus accentul teoriei evoluționiste nu pe organisme individuale (cum era tipic predecesorilor săi transformatori, inclusiv Lamarck), ci pe speciile biologice, adică, în termeni moderni, populațiile de organisme. Numai abordarea populației ne permite să evaluăm corect amploarea și formele de variabilitate a organismelor și să ajungem la înțelegerea mecanismului selecției naturale. Lupta pentru existență și selecție naturală, comparând toate informațiile culese despre variabilitatea organismelor în stare sălbatică și domestică și rolul selecției artificiale pentru reproducerea raselor și soiurilor de animale și plante domestice. Darwin a abordat descoperirea forței creatoare care conduce și dirijează procesul evolutiv în natură – selecția naturală. Reprezintă păstrarea diferențelor sau modificărilor individuale utile și distrugerea modificărilor dăunătoare, neutre ca valoare (neprofitabile și inofensive), nesupuse selecției, dar reprezintă un element de variabilitate impermanent, fluctuant. Desigur, indivizii care posedă o nouă trăsătură utilă pot muri fără a lăsa urmași, din motive pur întâmplătoare. Cu toate acestea, influența factorilor aleatori scade dacă o trăsătură utilă apare la un număr mai mare de indivizi dintr-o anumită specie - atunci crește probabilitatea ca cel puțin pentru unii dintre acești indivizi meritele unei noi trăsături utile să joace un rol în obținerea succesului. în lupta pentru existenţă. Rezultă de aici că selecția naturală este un factor în schimbările evolutive nu pentru organismele individuale considerate izolat unele de altele, ci doar pentru agregatele lor, adică populațiile.

Rezultatele acțiunii selecției naturale, apariția adaptărilor (adaptării) organismelor la condițiile de existență ale acestora, dând structurii ființelor vii trăsăturile de „expediență”, este un rezultat direct al selecției naturale, deoarece însăși esența ei. este supraviețuirea diferențiată și părăsirea urmașilor predominantă tocmai de către acei indivizi care, în virtutea caracteristicilor lor individuale, sunt mai buni decât alții adaptați la condițiile de mediu. Acumularea prin selecție din generație în generație a acelor trăsături care dau un avantaj în lupta pentru existență și duce treptat la formarea unor adaptări specifice.

A doua (după apariția adaptării) cea mai importantă consecință a luptei pentru existență și selecție naturală este, după Darwin, o creștere naturală a diversității formelor de organisme, care are caracterul evoluției divergente. Întrucât se așteaptă cea mai intensă competiție între indivizii cel mai asemănător structurați ai unei specii date datorită asemănării nevoilor lor vitale, indivizii care se abate cel mai mult de la starea medie se vor afla în condiții mai favorabile. Aceștia din urmă au o șansă avantajoasă de a supraviețui și de a lăsa urmași cărora li se transmit caracteristicile părinților și tendința de a se schimba în continuare în aceeași direcție (variabilitate continuă). Ca urmare, dintr-un strămoș comun, în cursul evoluției, ar trebui să vină descendenți din ce în ce mai diverși și diferiți unul din celălalt.

În cele din urmă, a treia cea mai importantă consecință a selecției naturale este complicarea treptată și îmbunătățirea organizării, adică. progresul evolutiv. Potrivit lui Charles Darwin, această direcție de evoluție este rezultatul adaptării organismelor la viață într-un mediu extern din ce în ce mai complex. Complexitatea mediului se produce, în special, datorită evoluției divergente, care crește numărul de specii. Îmbunătățirea reacțiilor organismelor la un mediu din ce în ce mai complex duce la un progres treptat în organizare. Un caz special de selecție naturală este selecția sexuală, care nu este asociată cu supraviețuirea unui individ dat, ci doar cu funcția sa reproductivă. Potrivit lui Darwin, selecția sexuală are loc atunci când indivizii de același sex concurează pentru reproducere.

Încheind trecerea în revistă a teoriei evoluției lui Darwin, observăm că aceasta a oferit o explicație logic consistentă și strict materialistă a celor mai importante probleme ale evoluției organismelor și a structurii generale a lumii organice care s-a dezvoltat ca urmare a procesului evolutiv. Darwin a fost primul care a dovedit realitatea schimbărilor evolutive ale organismelor. Relația dintre organism și mediu în teoria sa are caracterul unei interacțiuni dialectice: Darwin a subliniat rolul schimbărilor de mediu ca stimul pentru variabilitatea organismelor, dar, pe de altă parte, specificul acestor modificări este determinat de organismele însele, iar evoluția divergentă a organismelor le schimbă habitatul. Doctrina selecției naturale și a luptei pentru existență este, în esență, o analiză a acestor relații complexe dintre organism și mediu, în care organismul nu se opune mediului înconjurător ca unitate autonomă care se dezvoltă singur, dar nu face pasiv. urmăriți schimbările din mediu (deoarece relația dintre organism și mediu este interpretată în teoria Lamarck).

Conform teoriei lui Darwin, evoluția este rezultatul interacțiunii dintre un organism și un mediu în schimbare.

Teoria evoluționistă modernă s-a dezvoltat pe baza teoriei lui Darwin. Recunoscând acest lucru și evaluând locul specific al ideilor lui Darwin în totalitatea viziunilor evoluționiste moderne, ele se încadrează adesea într-una dintre cele două extreme. Fie ei cred că acum conceptul de Darwin ca atare are doar interes istoric, fie, dimpotrivă, susțin că de pe vremea lui Darwin, fundamentele teoriei nu au suferit modificări semnificative. În realitate, așa cum se întâmplă adesea, adevărul se află între aceste puncte de vedere extreme. În viitor, luând în considerare teoria evoluționistă modernă, vom prevedea în mod specific principalele sale diferențe cu opiniile lui Darwin.

Aici este necesar să menționăm unele neclarități și unele afirmații eronate ale lui Darwin. Acestea includ:

1. recunoașterea posibilității unor modificări evolutive bazate pe o anumită variabilitate și exercițiul și neexercitarea organelor;

2. reevaluarea rolului suprapopulării pentru a justifica lupta pentru existență;

3. atenție exagerată la lupta intraspecifică în explicarea divergenței;

4. dezvoltarea insuficientă a conceptului de specie biologică ca formă de organizare a materiei vii, fundamental diferită de taxonii subspecifici și supraspecifici;

5. neînțelegerea specificului transformărilor macroevoluționare ale organizației și relația acestora cu speciația.

Cu toate acestea, toate aceste idei nu pe deplin clare sau chiar incorecte cu privire la unele chestiuni nu diminuează în niciun caz semnificația istorică a strălucitoarei lucrări a lui Darwin și rolul acesteia pentru biologia modernă. Aceste inexactități corespund nivelului de dezvoltare a științei la momentul creării teoriei lui Darwin. Teoria evoluției în stadiul actual: probleme și critică. După crearea teoriei evoluției lui Darwin, au trecut ani, epoca istorică s-a schimbat, dar discuția asupra problemelor evoluției nu se oprește.

PRINCIPALE PROBLEME ALE TEORIEI EVOLUȚIEI.

CRITICA TEORIEI MODERNE A EVOLUȚIEI DE CĂTRE CREAȚIUNI.

Acum, astfel de idei sunt promovate activ și discutate pe scară largă, ceea ce în urmă cu câțiva ani ar fi fost recunoscut drept absurd. Acesta este meritul neîndoielnic al creaţioniştilor „ştiinţifici”. Desigur, se pune întrebarea dacă toate acestea sunt legate de falsitatea obiectivă sau de natura neștiințifică a teoriei evoluției? Nu este oare o fundătură inutilă în dezvoltarea științei? Este evident că nu este cazul. Acest lucru este parțial convins de succesele obținute în ultimele decenii de mulți biologi care lucrează în domeniul studiului empiric al evoluției și, parțial, de studiul acelor remarci critice care sunt cel mai adesea exprimate de oponenții evoluționismului. Să luăm în considerare cele mai răspândite poziții ale evoluției moderne criticate de adversarii săi. Se susține adesea că putem observa schimbări microevoluționare, dar nu vedem niciodată speciații și macroevoluții. Într-adevăr, de obicei, aceste procese decurg atât de lent încât nu pot face obiectul unei observări directe. Cu toate acestea, speciația poate fi fixată empiric din date directe sau indirecte.

Destul de multe astfel de date sunt date în rapoartele generale despre speciație. Există, de asemenea, mai multe lucrări private pe grupuri individuale de animale sau plante. Uneori, speciația poate fi repetată experimental. De exemplu, studiile lui V. A. Rybin au arătat că strămoșul prunului comun, după toate probabilitățile, a fost un hibrid natural de prun cireș și porc. Ca urmare a încrucișării experimentale a acestor plante cu dublarea ulterioară a cromozomilor, s-au obținut hibrizi - destul de viabili, foarte asemănători cu prunele reale și se încrucișează bine atât cu ele, cât și între ele. Au fost găsite și unele diferențe între prunele sintetizate și cele reale. Se poate presupune că de la apariția lor, aceștia din urmă au avut timp să se schimbe oarecum în cursul evoluției ulterioare. Speciile create de om par a fi cele mai multe dintre animalele noastre domestice și plantele agricole.

Uneori, datele paleontologice ne permit să urmărim cum, prin transformări treptate, o specie s-a transformat în alta. De exemplu, ursul polar pare să fi evoluat în Pleistocenul târziu din ursul brun.Întregul proces este documentat de date paleontologice; se cunosc etapele tranzitorii ale procesului. Alte exemple de speciație ar putea fi citate.

Cu toate acestea, creaționiștii moderni susțin că speciația are loc întotdeauna prin pierderea sau redistribuirea anumitor factori ereditari deja existenți și numai în cadrul unui tip primar de structură, așa-numitul „baramin”. Apariția unor noi informații ereditare și, în consecință, a noilor structuri fenotipice, conform creaționștilor, este imposibilă. Apariția unor noi „baramine” este, de asemenea, imposibilă. Acestea din urmă au fost create direct de către creator. În ceea ce privește aceste concepte, trebuie reținut următoarele. În evoluție, într-adevăr, structurile vechi sunt folosite mai des decât apar altele noi. Procesele de reducere sunt foarte frecvente, așa că nu va fi o problemă să găsiți exemple care să nu contrazică părerile creaționiştilor. De exemplu, pruna provine din prunul și prunul cireș prin hibridizare urmată de poliploidie, adică fără apariția unor noi informații genetice. Este posibil ca unele modificări ale acestor informații să fi avut loc în cursul transformărilor ulterioare. Cu toate acestea, structurile fundamental noi apar, de asemenea, destul de des în evoluție. În evoluția ursului polar au apărut noi semne ale unui complex de adaptări morfologice, fiziologice și comportamentale cuprinzătoare, asociate cu trecerea la viață în condițiile extreme ale Nordului Îndepărtat și la un stil de viață semi-acvatic, care au lipsit cu siguranță în ursul brun. Din punct de vedere genetic, aceste două specii au rămas foarte asemănătoare (în condiții de grădină zoologică pot forma hibrizi fertili), dar diferențele lor morfologice și ecologice sunt atât de mari încât unii oameni de știință chiar au recomandat ca ursul polar să fie separat într-un gen separat. În același timp, ursul polar se află la același nivel înalt de organizare ca și ursul brun. Are un stil de viață și un comportament la fel de complex, dacă nu mai mult. Rezultatele reducerii (în înțelegerea creaționistă) au fost printre semnele sale, cu excepția faptului că trecerea de la omnivor la consumul de hrană pur animală, o anumită simplificare a sistemului dentar asociată cu aceasta și chiar depigmentarea hainei.

Creaţioniştii şi unii evoluţionişti susţin că teoria actuală a evoluţiei nu poate explica stadiile incipiente ale formării organelor, precum şi apariţia structurilor de un nivel înalt de perfecţiune, precum oamenii. De fapt, problemele care apar aici sunt asociate doar cu o cunoaștere insuficientă a structurii și funcționării acestor organe. Pentru organele bine studiate, avem tendința de a schița modul în care ar fi putut evolua. Se susține adesea că, de exemplu, ochiul animalelor superioare este atât de perfect încât nu ar fi putut apărea ca urmare a proceselor evolutive. Ilustram aceasta idee cu exemplu celebru. Vom pleca de la faptul că modificările observate în organe și structuri sunt arbitrare și nu direcționate, dar întâmplător se pot dovedi a fi mai mult sau mai puțin utile pentru purtătorii lor. În celulele aproape tuturor organismelor, se produce o anumită cantitate de pigmenți. Pigmentul poate fi numit, de fapt, orice substanță opaca. Adesea ele sunt sintetizate fără nicio legătură cu fotorecepția. Dar pot fi folosite și pentru orientarea în spațiu, dacă acest lucru este util pentru supraviețuirea organismului. Capacitatea de a răspunde la lumină este larg răspândită în natură și este caracteristică atât pentru multe celule unicelulare, cât și pentru unele celule ale organismelor multicelulare. Prima etapă în formarea organelor complexe de vedere în organismele multicelulare a constat în concentrarea celulelor sensibile la lumină cu formarea așa-numitelor pete oculare. Concentrația receptorilor într-un singur loc a contribuit la percepția luminii de mai puțină intensitate, astfel încât mutanții în care celulele sensibile la lumină au fost reunite aveau mai multe șanse de a supraviețui. Cele mai simple pete fotosensibile sunt situate pe suprafața corpului (sau sub aceasta, dacă capacele sunt transparente). Cu toate acestea, în cursul evoluției ulterioare, selecția naturală contribuie la scufundarea petelor de vârstă sub nivelul tegumentului pentru a proteja împotriva daunelor și iritanților străini. Pata pigmentară se transformă într-o fosă pigmentară (uneori într-un canal sau canal pigmentar). Etapa finală a acesteia este închiderea fosei în vezicula oculară, al cărei perete anterior devine transparent, iar cel posterior devine sensibil. Cu toate acestea, chiar și o substanță transparentă refractă razele de lumină, iar peretele frontal începe inevitabil să acționeze ca o lentilă. Forma acestei lentile se poate modifica din cauza mutațiilor aleatorii, dar curbura sa este optimă pentru recepție, ceea ce duce la focalizarea razelor pe suprafața stratului fotosensibil interior. Drept urmare, pe această suprafață va apărea o imagine a lumii înconjurătoare. Acesta nu este nici măcar rezultatul selecției naturale, ci pur și simplu o consecință a legilor fizicii.

Astfel, acumularea de mici modificări cantitative aleatorii duce prin selecția naturală la un salt calitativ - apariția vederii în sensul propriu al cuvântului. Pe parcursul evoluției ulterioare, organul vederii s-a îmbunătățit și mai mult. Adesea, de exemplu, se formează mușchi specializați care modifică curbura lentilei sau distanța acesteia față de stratul fotosensibil sau ambele aceste caracteristici. Se realizează astfel posibilitatea de acomodare a ochiului.

O altă realizare evolutivă importantă este viziunea culorilor. În cele din urmă, apariția vederii stereoscopice la unele păsări și mamifere face posibilă determinarea distanței față de obiecte prin triangulație, precum și, într-o anumită măsură, a formei obiectelor. Toate aceste procese pot fi explicate cu ușurință ca rezultate ale supraviețuirii selective a purtătorilor de mici modificări aleatorii. Aceste procese vor avea loc chiar dacă o parte foarte mică a mutațiilor schimbă structurile în direcția dorită. Doar absența completă a unor astfel de mutații ar face aceste procese imposibile.

Cu toate acestea, nu cunoaștem mecanismele care blochează selectiv mutageneza în anumite direcții. Deci, scenariul descris este posibil din punct de vedere logic și nu contrazice niciuna dintre legile cunoscute ale naturii. Unul dintre principalele argumente aduse de creaționiști împotriva evoluționismului este că informațiile fundamental noi apar în procesul de evoluție progresivă. Cert este că informația poate fi creată, în opinia lor, doar de minte, dar în niciun caz prin procese stocastice. Informația ereditară a organismelor vii, conform creaționștilor, a fost creată de Dumnezeu în cursul creației și mai târziu poate fi pierdută.

Creaționiștii fac destul de clar o analogie între activitatea creatoare a lui Dumnezeu și creativitatea umană, văzând în mintea umană, deși imperfectă, dar totuși o aparență a minții lui Dumnezeu. Cu toate acestea, datele disponibile sugerează mai degrabă că activitatea creatoare a minții umane se bazează pe procese complet naturale.

Să discutăm despre modul în care se formează informații noi folosind un model simplu caracterizat de S. Hawking. Un dispozitiv pentru primirea și procesarea informațiilor poate fi considerat simplist ca un sistem format din elemente, fiecare dintre acestea putând fi într-una din mai multe stări alternative. De exemplu, elementele de memorie ale computerului pot fi într-una din două stări, iar elementele aparatului genetic pot fi într-una din cele patru stări. Oricare dintre aceste stări este la fel de probabilă, dar ca urmare a interacțiunii cu sistemul, a cărei stare trebuie reținută, elementele se găsesc în stări destul de definite, în funcție de starea sistemului. Dispozitivul trece de la o stare de dezordine la o stare mai ordonată. Cu toate acestea, nu există nicio contradicție cu a doua lege a termodinamicii. Procesul de ordonare merge odată cu consumul de energie, care în cele din urmă se transformă în căldură și crește gradul de dezordine în Univers, cu cât interacțiunea cu sistemul studiat este mai dificilă, cu atât mai multe elemente ale dispozitivului nostru vor fi fixate și cu atât mai multe vor fi stabilite informații despre sistem. Vă puteți imagina utilizarea informațiilor primite. Acest lucru necesită mașini speciale asociate cu dispozitivul nostru și care funcționează diferit în funcție de ce stări sunt fixate în elementele dispozitivului. Alte complicații sunt posibile, dar mecanismul care stă la baza procesului rămâne același. Calculatorul funcționează pe acest principiu și, aparent, creier uman. Dar un proces similar are loc în populațiile de organisme vii. Datorită mutațiilor, organismele din populații diferă ca genotip. În procesul de selecție naturală, unii mutanți supraviețuiesc, iar unii mor. Astfel, și în acest caz se memorează alegerea uneia dintre posibilitățile mai mult sau mai puțin echivalente, destul de analogă cu cea care are loc în timpul activității minții umane.

Cu alte cuvinte, noi informații pot fi create prin selecție naturală. Nu este nevoie de o minte supremă. Dacă vorbim despre o minte superioară, trebuie să discutăm un alt argument în sprijinul existenței ei, adesea prezentat de fideiști. În opinia lor, legile existente ale universului pot fi identificate cu ajutorul minții umane, ceea ce în sine indică prezența unui legiuitor rezonabil. Într-adevăr, putem fi de acord că există o anumită corespondență între logica gândirii noastre și logica proceselor care au loc în natură. Această corespondență nu este absolută, prin urmare procesul de cunoaștere este întotdeauna însoțit de erori, iar informațiile obținute ca urmare a cunoașterii nu sunt niciodată exhaustive. Cu toate acestea, existența acestei corespondențe face posibilă, în principiu, cunoașterea lumii înconjurătoare. Totuși, nu există nicio necesitate logică de a explica această corespondență prin faptul că mintea ființelor care cunosc lumea este similară cu mintea creatorului care a creat această lume. Mult mai ușor și mai convingător, se explică prin faptul că, în evoluția umană, purtătorii unor astfel de structuri mentale care corespundeau mai bine realității lumii noastre au primit un avantaj adaptativ. Deci capacitatea noastră de a cunoaște lumea sa îmbunătățit treptat. S-a bazat pe același proces de selecție naturală.

OBSERVAȚII GENERALE PRIVIND TEORIA EVOLUȚIEI.

În sensul modern, evoluția este o serie de schimbări succesive cu un rezultat semnificativ istoric. Nu suntem obligați să stipulăm că genotipul, trăsătura, populația, specia se modifică. Continuu, discontinuu, spasmodic, direcțional, reversibil - aceste epitete sunt mai mult sau mai puțin condiționate, după cum vom vedea mai târziu și cu ce rezultat specific (speciație, filogenie, dezvoltare generală viata etc.). Dar trebuie să recunoaștem că evoluția este recunoscută a posteriori: schimbarea care are loc în fața ochilor noștri poate fi sau nu evoluție.

Este în general acceptat că dovezile paleontologice susțin evoluția. Cu toate acestea, cei mai ireconciliabili oponenți ai evoluționismului din trecut au fost tocmai paleontologii - J. Cuvier, L. Agassiz, R. Owen și mulți alții.

Înregistrarea fosilelor ca atare este o listă de evenimente disparate. Pentru a face o poveste coerentă, aveți nevoie de o idee călăuzitoare. Faptele pe care le avem sunt că organismele sunt extrem de diverse, adaptate modului de viață pe care îl duc, al lor spațiu de locuit limitate şi se înlocuiesc între ele în evidenţa geologică. Explicațiile pot varia. Teoria evoluției este că lumea organică, așa cum o știm, este produsul evoluției (în sensul de mai sus). Dacă presupunem că vedem manifestări ale unor proprietăți originale ale celor vii care nu au o istorie (expedient original, de exemplu), atunci o astfel de teorie va fi neevolutivă sau, în orice caz, conținând elemente neevolutive. Se va opune teoriei generale a evoluției și nu (cum se crede adesea) teoriei particulare a selecției naturale. Multe neînțelegeri apar din incapacitatea de a distinge abordarea evoluționistă generală de anumite probleme metaevoluționare, iar acestea din urmă unele de altele. La întrebarea care este diferența dintre teoriile lui J. B. Lamarck și C. Darwin, majoritatea răspunde: Lamarck a argumentat moștenirea trăsăturilor dobândite, Darwin - selecția naturală. În realitate, atât Lamarck, cât și Darwin credeau în moștenirea trăsăturilor dobândite (expresia este extrem de nefericită, deoarece nu există alte trăsături decât cele dobândite, dar mai multe despre asta mai târziu). La vremea lor, aceasta era o noțiune comună, care se întorcea la Aristotel, care credea chiar în moștenirea cicatricilor (puteți crede în orice - nu exista nicio teorie a moștenirii). Problemele evolutive sunt grupate în jurul a trei întrebări principale - „de ce”, „cum” și „de ce”, care din punct de vedere istoric au fost puse în această secvență.

Capacitatea de a aranja diferite ființe vii sub forma unei scări de la cele simple la cele mai complexe, o anumită similitudine (paralelism) între această scară și succesiunea dezvoltării individuale, precum și distribuția formelor fosile de la straturi antice la cele mai tinere , natura divizibilității în tipuri și specii discrete, schimbarea populației Pământuri după potopul biblic sau dezastre similare, impactul stilului de viață asupra dezvoltării organelor - acestea sunt principalele probleme care au alimentat inițial gândirea evoluționistă. Evoluționismului i se refuză adesea statutul de autentic teorie științifică din următoarele motive:

1. Aceasta este practic o descriere a tot felul de evenimente, nu o teorie (colectarea de timbre poştale, după cum a remarcat Rutherford). Istoria, desigur, se bazează pe fapte, dar poate fi rescrisă, iar faptele vor apărea într-o altă lumină. Istoria evoluționistă nu este atât o descriere, cât o reconstrucție a evenimentelor (deși nu există o graniță clară între cele două; orice descriere istorică, chiar și confirmată prin mărturie directă, nu este liberă de interpretarea faptelor), purtând o încărcătură teoretică.

2. Evoluția vieții este cunoscută până acum doar pe planeta noastră, într-un singur exemplar. Singularul nu este supus înțelegerii teoretice. La aceasta se poate obiecta că individul este într-adevăr nepotrivit pentru derivarea legilor, dar poate deveni obiectul analizei atât teletice, cât și cauzale. În plus, evoluția merge în paralel cu multe trunchiuri și unele fenomene se repetă de multe ori.

3. Evoluţionismul nu poate fi infirmat.Această acuzaţie împotriva teoriei lui Darwin a fost înaintată într-o manieră semi-glumă de L. Bertalanffy. Pe măsură ce popularitatea respingerii principiale ca criteriu al științificității creștea, nu era timp pentru glume. Cu toate acestea, oricine familiarizat cu istoria biologiei nu poate fi conștient de numeroasele încercări în curs de a respinge atât teoriile generale, cât și cele particulare ale evoluției. Darwin însuși a evidențiat cel puțin două poziții, a căror infirmare ar atrage după el prăbușirea întregii sale teorii: concluzia că schimbările bruște în lumea organică corespund unor lacune din înregistrarea geologică și concluzia că altruismul nu poate. se dezvoltă sub influența selecției naturale. Ambele sunt refuzabile nu numai în principiu, ci și, ceea ce este mai rău, în practică (pentru a evita neînțelegerile, reamintim că posibilitatea de a infirma o teorie este un moment pozitiv în aprecierea caracterului ei științific, o infirmare reușită este un moment negativ). în aprecierea adevărului său, deși semnificația acestui altul poate fi oarecum exagerată).

4. Teoria evoluției nu este o teorie în sensul acceptat de fizicieni. Să analizăm pe scurt aceste întrebări fundamentale. Poziția fizicienilor este că numai fenomenele repetitive, reproductibile, aparțin domeniului științei. Singularul, unicul, este tărâmul colecționarului de rarități, nu al savantului. Viața este încă cunoscută doar pe o planetă, biosfera există într-o singură copie, fiecare organism este unic, evoluția a avut loc o singură dată și este ireversibilă. Biologia se ocupă de irepetabil și, prin urmare, este un fel de activitate care este mai aproape de colecționare decât de o știință analitică, care este în primul rând fizica. Dintr-o anumită perspectivă, avem impresia că chiar și dezvoltarea biologiei este fundamental diferită de dezvoltarea fizicii. În biologie, există o infirmare și o respingere a teoriilor învechite (de exemplu, teoria lui Lamarck), în timp ce în fizică, teoriile noi nu le infirmă pe cele vechi, ci doar indică limitele aplicabilității lor.

Una dintre posibilele obiecții, așa cum am spus deja, este că organismele, împreună cu organismele individuale, sunt caracterizate de un lucru comun repetat în fiecare dintre ele, că evoluția lumii organice în ansamblu constă într-o mare varietate de evoluții. linii, care se caracterizează prin paralelism într-un grad sau altul, repetarea repetată a evenimentelor de același tip etc. Se poate protesta și împotriva reducționismului epistemologic, insistând asupra ireductibilității unui domeniu de cunoaștere la altul, asupra diferenței fundamentale în principiile metodologice ale fizicii și biologiei, care se ocupă de fenomene nemăsurat mai complexe care necesită o abordare specială, mai individualizată, care nu slăbește de la natura științifică. Potrivit unui număr de oameni de știință, totuși, îndoielile tradiționale cu privire la natura științifică a teoriilor biologice, precum și încercările tradiționale de a le risipi, nu reflectă esența problemei, care constă în contradicția dintre abordările istorice și non-istorice. De fapt, diferența fundamentală dintre unicitate fenomene biologice iar repetabilitatea fizică, aparent, nu există: orice eveniment istoric este unic. Desigur, este mai ușor pentru un biolog să înțeleagă acest lucru datorită individualității mai pronunțate a obiectelor sale, deși virușii din aceeași tulpină par a fi destul de identici și doar studiile foarte subtile le pot dezvălui individualitatea. Fizicianul, pe de altă parte, se află în postura unei persoane care a căzut prima dată într-o mulțime de extratereștri și crede că toți au aceeași față.

Prezența istoriei este principalul și, poate, singurul criteriu al existenței. Un om de știință care studiază fenomene care nu au istorie nu poate fi sigur că ele există cu adevărat. Contradicțiile dintre modelele de cunoaștere și fizică și biologie par să fie, de asemenea, asociate cu un alt simț al istoricismului. Cunoscuta lege a ireversibilității evoluției a fost derivată de paleontologul belgian L. Dollo, în mod paradoxal, pe baza unui aspect reversibil - pierderea unei carapace la țestoasele care se deplasează de la apă la uscat și înapoi. Dollo a observat că învelișul nou achiziționat este diferit de cel pierdut și, prin urmare, nu există o reversibilitate completă. Este uman să greșească atât de mult încât în cele din urmă începe să se îndoiască de abilitățile sale cognitive. Asemenea situații servesc drept teren propice pentru afirmațiile că adevărul suprem nu este disponibil dintr-un motiv sau altul. Ceea ce considerăm acum evident este teoretic încărcat și format ca urmare a unei interacțiuni complexe de observație și explicație, aceasta din urmă dominând tot mai mult, înlocuind vederea directă și chiar impunând viziunea unor obiecte inexistente (cum multe generații au „văzut” firmamentul) . Acest tip de cost de teoretizare a viziunii și a dat naștere la îndoieli cu privire la realitatea lumii exterioare, ducând direct la solipsism.

Cel mai bun remediu pentru solipsism este teoria evoluției. Inexistentul nu poate evolua și cu atât mai mult nu are rost să ne adaptăm la el. În plus, teoria evoluției sugerează că simțurile nu ne pot înșela constant, deoarece altfel ar contribui la dispariție, nu la supraviețuire. Teoretic, există toate motivele pentru a avea încredere în observația directă. Abordarea evolutivă ajută și la înțelegerea dificultăților noastre epistemologice. Ele sunt un produs al evoluției gândirii și, aparent, sunt caracteristice etapei de tranziție, în care s-au pierdut ascuțimea și infailibilitatea vederii directe, șlefuite de milioane de ani de luptă pentru existență, iar capacitatea explicativă este încă insuficient dezvoltate. Teoria evoluției sugerează că relația dintre observație și teorie nu rămâne constantă, ci se modifică în timp. Și, în sfârșit, evoluționismul explică de ce nu vom ajunge niciodată la adevărul suprem: nu ne așteaptă undeva la capătul drumului, în spatele a șapte lacăte, ci evoluează odată cu noi, cu gândirea noastră și cu tot ce este în jur. Neodarwinism (teoria sintetică a evoluției). Dacă cineva poate fi numit Newtonul biologiei, atunci, desigur, G. Mendel. El a făcut tot ce era necesar pentru a transforma biologia într-o „știință autentică” precum fizica clasică, și anume:

1. au introdus entităţi invizibile - „rudimente”, ulterior gene;

2. a stabilit legi pentru ei fără nicio explicație;

3. a recurs la matematică.

Genele păreau să ajute să răspundă la o serie de întrebări care l-au derutat pe Darwin, în special de ce schimbările benefice nu se „dizolvă” atunci când se înmulțesc cu indivizi neschimbați și, astfel, completează darwinismul clasic, transformându-l în neo-darwinism sau teoria sintetică a evoluției ( STE). Meritul principal al STE este de obicei considerat a fi explicarea variabilității inițiale, eliminarea elementelor teleologice (pangeneza, „factori lamarckieni”) și tipologice (macromutații, speciații abrupte) din evoluționism și transferul construcțiilor evolutive într-un mod experimental. bază. Cadrul noii teorii a fost format din postulatele naturii aleatorii a mutațiilor, rata constantă a mutației și apariția treptată a schimbărilor mari prin însumarea celor mici. Posibilitățile de verificare a acestor postulate în timpul construcției STE au fost foarte limitate. Se crede că postulatul aleatoriei mutației a fost ulterior confirmat de nivel molecular. Cu toate acestea, mutațiile moleculare sunt inadecvate față de cele ale manifestărilor lor fenotipice care au fost observate de geneticienii timpurii, însăși înțelegerea mutației s-a schimbat. La nivel molecular, există anumite motive să vorbim despre incertitudinea spațio-temporală a unui singur act mutațional, dar (prin analogie cu mecanica cuantică) incertitudinea nu poate fi extrapolată a priori la nivelul proprietăților fenotipice supuse selecției naturale. Postulatul unei rate constante de mutație nu a rezistat examinării.

Mutageneza explozivă, în special, exploziile transpoziționale, a fost deja relativ bine studiată. Ideea de macroevoluție ca însumare a celor mai mici etape mutaționale sub influența selecției implică implicit un fel de factor ortogenetic, deoarece probabilitatea apariției în timp util a unor mutații „necesare” succesive este neglijabilă. Prin urmare, a trebuit introdus un factor suplimentar - deriva genetică, care accelerează fixarea unei noi mutații și, cu o reducere bruscă a populației, produce o „revoluție genetică”, potrivit S. Wright și E. Mayr.

Astfel, avantajele STE față de darwinismul clasic nu sunt în totalitate evidente. Unele contradicții din teoria originală a lui Darwin, eliminate de STE, reflectau probabil inconsistența internă a procesului continuu-discontinuu de evoluție și imposibilitatea reducerii întregii varietăți de forțe motrice la selecția naturală.

Critica darwinismului. Una dintre direcțiile criticii se bazează pe opoziția dintre „luptă” și „dragoste” ca forțe motrice ale evoluției. Într-adevăr, Darwin a întâmpinat anumite dificultăți în explicarea altruismului.

Acum, totuși, s-a făcut o muncă foarte amănunțită, legând apariția comportamentului altruist cu selecția. Critica este mai eficientă dacă atribuie selecției rolul unei forțe conservatoare mai degrabă decât a unei forțe creatoare. Mulți cercetători care au evidențiat formele stabilizatoare și creative de selecție au avut în vedere că selecția în unele cazuri păstrează norma existentă, în timp ce în altele, atunci când condițiile se schimbă, formează una nouă. Este posibil să obțineți ceva esențial nou prin schimbări graduale ale normei? Strict vorbind, nu există niciun răspuns la această întrebare, deoarece nimeni nu a verificat (selecția artificială nu contează, principiul funcționării sale este diferit). Pare logic să presupunem, după Darwin, că este nevoie de foarte mult timp pentru a crea treptat o nouă selecție. Timpul geologic este calculat în milioane de ani, dar în momentele critice din istoria Pământului, aceste milioane nu sunt disponibile, motiv pentru care Darwin credea că înregistrarea geologică nu este de încredere. Acest lucru deschide într-adevăr posibilitatea de a testa teoria. Dacă se confirmă mărturia cronicii, atunci se va obține un argument semnificativ în favoarea apariției spasmodice a noului, iar teoria evoluției datorată abaterilor accentuate în dezvoltarea individuală, împinsă în plan secund de teoria sintetică, va fi din nou. fii in centrul atentiei. La urma urmei, selecția artificială, ale cărei realizări l-au inspirat atât de mult pe Darwin, operează cu abateri puternice de la normă, s-ar putea spune deformări.

De ce este contraindicat în natură? Dar unul dintre paradoxurile evoluționismului constă tocmai în faptul că selecția naturală și cea artificială dau rezultate opuse: prima crește fitness-ul, al doilea o scade (cultivarele și rasele crescute de om, de regulă, au nevoie de sprijinul lui). Fie nu au nimic în comun (și atunci nu ar trebui să considerăm selecția artificială ca un model de selecție naturală), fie înțelegem greșit ceva în mecanismul selecției naturale.

Critica teoriei sintetice a evoluției. STE, mai mult decât darwinismul clasic, este modelat după fizica clasică. Are propriile axiome, legi atemporale, inclusiv cele derivate matematic. STE promovează în mod activ acest mod de a construi o teorie biologică, sugerând că progresul în acest domeniu necesită o axiomatizare și o matematizare mai completă (susținătorii extremi ai acestor opinii pot chiar să acționeze ca critici ai STE, acuzându-l pentru formalizarea insuficientă). Aceleași convingeri fac să se vadă într-o invazie masivă metode fizice si chimice revoluție în biologie, transformarea ei într-o știință cu adevărat experimentală, i.e. stiinta adevarata. Cu toate acestea, stupoarea științei, blocată de axiome și legi, nu poate fi considerată progres. Iar teoriile evoluției astfel de atitudini „neevolutive” sunt contraindicate în special. Ca orice paradigmă, STE are un impact practic asupra științei, determinând ce merită făcut și ce nu merită făcut.

O paradigmă puternică stabilește direcția cercetării pentru una sau chiar mai multe generații de oameni de știință. Atunci această direcție este epuizată, iar oamenii de știință își îndreaptă privirea către o teorie alternativă, care până acum era susținută doar de câțiva excentrici. Cu toate acestea, să lăsăm realizările și să ne întoarcem la ceea ce s-a dovedit a fi peste bord STE. În primul rând, aceasta este ceea ce se numește macroevoluție - transformări majore ale organelor, apariția unor noi categorii de caractere, filogeneza, originea speciilor și a grupurilor supraspecifice, dispariția lor - în general, de dragul căreia a fost teoria evoluției. creată. Fără a subestima importanța melanismului industrial și a relației dintre melcii monocromatici și dungi, observăm că aceștia sunt încă de interes pentru noi în principal ca model al fenomenelor mai semnificative din punct de vedere istoric.

Dar pot servi ca un astfel de model? Poziția STE în raport cu macroevoluția este determinată de atitudinea generală față de experimentare ca singura cale de cercetare cu adevărat științifică. În domeniul proceselor macroevolutive, posibilitățile de experimentare sunt foarte limitate. Prin urmare, ele pot fi studiate doar cu ajutorul modelelor microevolutive, presupunând că diferențele sunt preponderent cantitative - pe scări de timp. În trecut, și mai ales în ultimii ani, au existat voci împotriva acestei poziții reducționiste a STE.

Spre deosebire de aceasta, teza a fost prezentată despre ireductibilitatea filogeniei la procese microevolutive, necesitatea de a completa STE cu teoria macroevoluției. S-a presupus că microevoluția a fost explicată satisfăcător de către STE. În realitate, nici microprocesele, nici macroprocesele nu au fost încă înțelese și este încă prematur să vorbim despre reductibilitatea sau nereductibilitatea lor unele la altele. STE, ca și teoria evoluționistă clasică a lui Darwin, a fost dezvoltat în principal pentru procese care au loc în condiții stabile. Acum ne interesează mai mult crizele de mediu decât orice altceva și, în plus, a existat o presupunere (care a devenit o prioritate de verificat) că cele mai importante evenimente evolutive au avut loc în condiții de criză. Și, în sfârșit, progresul biologic general, redus la o creștere a numărului, aproape că a căzut din câmpul vizual al STE. Secvența cronologică de la cianofiți la om, indiferent cum s-ar numi, este unul dintre puținele fenomene evolutive de încredere. Pentru milioane de oameni, această secvență este cea care întruchipează evoluția însăși. Prin urmare, ceea ce se cere teoriei evoluționiste este, în primul rând, explicația ei. STE nu poate da acest lucru, deoarece în rezolvarea sarcinilor evolutive recunoscute de această teorie - adaptabilitate, supraviețuire, creștere în număr și diversitate - cianofitele nu sunt în niciun caz inferioare oamenilor. Prin urmare, evoluția omului s-a dovedit a fi complet de neînțeles. Fie se desprinde complet de evoluția biologică anterioară, fie este introdusă artificial în cadrul școlii STE. Datorită tuturor acestor circumstanțe, starea actuală a teoriei evoluției nu provoacă un sentiment de satisfacție.

REVIZIA PROBLEMELOR MODERNE ALE TEORIEI EVOLUȚIEI.

Evoluția în multe cazuri poate fi acum reprezentată prin măsură și număr. S-au strâns informații extinse cu privire la numeroase catastrofe biologice (crize), în primul rând pe parcursul ultimilor miliarde de ani; despre corelarea lor cu crizele abiotice, despre posibilele cauze comune ale acestor fenomene. În același timp, s-au acumulat cantități uriașe de informații despre organizarea structurală și mecanismele genetice moleculare ale funcționării celulelor - baza vieții, factorii de variabilitate a genomului și modelele de evoluție moleculară a celulelor și organismelor. În același timp, în ciuda datelor extinse despre mecanismele genetice moleculare care determină reacțiile genomurilor, celulelor și organismelor la schimbările de mediu, știm puține despre relațiile dintre aceste mecanisme și procesele de bioevoluție care au avut loc pe Pământ în aceste momente. a schimbărilor geologice globale. În ciuda abundenței de informații despre modelele de evoluție a lumilor organice și anorganice, obținute de științele Pământului și biologie, aceasta rămâne încă fragmentată și necesită o generalizare sistematică.

Printre realizările majore ale ultimelor decenii se numără descifrarea de către paleontologi și geologi a cronicii precambriene a dezvoltării lumii organice a Pământului, care a extins gama geocronologică a cunoștințelor noastre despre evoluția vieții de la 550 de milioane la aproape 4 miliarde de ani. . Conceptele clasice ale evoluției lumii organice, bazate pe experiența studierii istoriei sale fanerozoice, când ierarhia taxonomică și ecosistemică a sistemelor biologice se dezvoltase deja în termeni de bază, începând cu Charles Darwin, s-au dezvoltat în cadrul unei înțelegeri graduale. a procesului filogenetic, a cărui verigă centrală este specia.

Studiul formelor de viață precambriene și al condițiilor de existență ale acesteia a pus pe ordinea de zi noi probleme. Datorită realizărilor biologiei moleculare, inclusiv ale filogeniei moleculare, încă de la începutul anilor 1980, a devenit clar că căile evoluției biologice a vieții în condițiile atmosferei inițiale fără oxigen (reducătoare) și trecerea ei treptată la o oxidare. unul (o creștere a concentrației de oxigen în habitat) sunt asociate cu viața a trei regate (domenii ale organismelor) de procariote fără nucleu:

1. eubacterii adevărate;

2. barheobacterii, al căror genom are unele asemănări cu genomul eucariotelor;

3. eucariote cu nucleul bine format și cu citoplasmă carpatologică cu diverse tipuri de organite.

Cea mai importantă verigă în formarea biodiversității cochiliei vii a pământului o reprezintă vendobionts scheletici vendieni descoperiți în ultimele decenii cu trăsături metabolice misterioase, predecesorii imediati ai principalelor tipuri de nevertebrate moderne, principalele trunchiuri filogenetice (la nivel de tipuri și familii), care a apărut acum aproximativ 540 de milioane de ani la începutul perioadei cambriene.

Studiul comunităților microbiene în condiții extreme moderne și modelarea lor experimentală a făcut posibilă dezvăluirea trăsăturilor interacțiunii formelor autotrofe și heterotrofe ale vieții procariote ca tip special de adaptare într-un sistem organism-ecosistem inseparabil spațial. . Dezvoltarea metodelor de paleontologie microbiană și depistarea prin aceste metode în meteoriți, probabil aduși pe Pământ de pe Marte, a unor structuri asemănătoare cu urme de viață bacteriană, au dat un nou impuls problemei „eternității vieții”. În ultimii ani, paleontologia și geologia au acumulat o mulțime de date privind corelarea evenimentelor geologice și biotice globale din istoria biosferei. De un interes deosebit a fost recent „fenomenul” biodiversificării explozive a lumii organice în perioada ordoviciană (acum 450 de milioane de ani), când au apărut un număr imens de noi specializări ecologice, având ca rezultat prima formare a unui ciclu biogeochimic global închis în ecosistemelor marine. Datele acumulate privind interrelațiile dintre principalele tendințe și periodicitatea proceselor globale în evoluția învelișurilor exterioare și interioare ale Pământului și a biosferei ca sistem integral au pus pe ordinea de zi problema verigii de control în evoluția Pământul și biosfera lui. În conformitate cu idei noi, în concordanță cu teoria dezvoltării sistemelor mari, evoluția biosferei este determinată de cele mai înalte niveluri ierarhice ale ecosistemului global, iar la niveluri inferioare (populație, specii) este asigurată reglarea mai fină a acesteia. Din aceste poziții se pune problema combinării conceptului de speciație de Ch. Darwin și a conceptului biosferic al lui V.I. Vernadsky. În legătură cu descoperirea în anii 1970 ai secolului XX în oceanele moderne a ecosistemelor unice, ale căror urme se găsesc acum în sedimentele unei epoci străvechi (cel puțin 400 de milioane de ani) care există datorită energiei endogene a hidrotermelor, o altă problemă. apărea. Sunt energia solară și o atmosferă de oxigen condiții necesare pentru evoluția vieții pe planete și care este potențialul evolutiv al ecosistemelor de acest tip? Astfel, putem formula următoarele probleme moderne ale teoriei evoluției:

1. Viața a apărut pe Pământ în timpul evoluției naturale a lumii anorganice (teoria generării spontane a vieții din materia anorganică)? Sau a fost introdus din Cosmos (teoria panspermiei) și, astfel, este mult mai vechi decât Pământul și nu este direct legat în geneza sa de condițiile Pământului primitiv la momentul fixării primelor urme de viață în înregistrarea geologică. ? În teoria evoluției moleculare, s-a acumulat o cantitate semnificativă de cunoștințe, indicând posibilitatea auto-originării vieții (sub forma celor mai simple sisteme de auto-reproducere) din materia anorganică în condițiile Pământului primitiv. În același timp, există fapte care mărturisesc în favoarea teoriei panspermiei: a) cele mai vechi roci sedimentare cu o vârstă de 3,8 miliarde de ani au păstrat urme ale dezvoltării în masă a formelor de viață primitive, iar compoziția izotopică a carbonului practic. nu diferă de cea din materia vie modernă; b) la meteoriți au fost găsite trăsături care pot fi interpretate ca urme ale activității vitale ale formelor de viață primitive, deși există obiecții la acest punct de vedere. În același timp, trebuie remarcat că întrebarea eternității vieții în Univers se bazează în cele din urmă pe problema eternității Universului însuși. Dacă viața este adusă pe Pământ din Cosmos (teoria panspermiei), aceasta nu înlătură problema originii vieții, ci doar transferă momentul originii vieții în adâncurile timpului și spațiului. În special, în cadrul teoriei „big bang”, timpul apariției și răspândirii vieții în Univers nu poate depăși 10 miliarde de ani. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere că această dată se aplică numai Universului nostru, și nu întregului Cosmos.

2. Care au fost principalele tendințe în evoluția formelor de viață unicelulare primitive de pe Pământ în primele 3,5 miliarde de ani (sau mai mult) de dezvoltare a vieții? Principala tendință a fost complicarea organizării interne a celulei pentru a maximiza consumul oricăror resurse din mediul slab diferențiat al Pământului primitiv, sau chiar și atunci unele organisme au pornit pe calea adaptării la utilizarea predominantă a oricărui resursă (specializare), care ar fi trebuit să contribuie la diferențierea biosferei primitive globale în sistem de biocenoze locale? În acest sens, se pune întrebarea și cu privire la raportul dintre sursele de energie exogene (soarelui) și endogene (hidrotermală) pentru dezvoltarea vieții în stadiile incipiente și ulterioare. Acum se consideră stabilit că cele mai simple organisme bacteriene nenucleare au dat naștere la eucariote cu nucleu dezvoltat, citoplasmă compartimentată, organite și o formă sexuală de reproducere. Eucariotele, cu aproximativ 1,2-1,4 miliarde de ani în urmă, și-au crescut semnificativ biodiversitatea, ceea ce a dus la dezvoltarea intensivă de noi nișe ecologice și la înflorirea generală a formelor de viață atât nucleare, cât și non-nucleare. Aceasta explică, în special, formarea masivă a celor mai vechi câmpuri petroliere biogene în urmă cu 1,2-1,4 miliarde de ani, poate cel mai mare proces de transformare a biomasei Pământului care exista la acea vreme (de 10 ori mai mare decât biomasa modernă) în inert. materie. Trebuie remarcat aici că metodele existente de calculare a masei materiei vii pentru epocile geologice trecute pe baza cantității de materie organică fosilizată nu țin cont de raporturile de echilibru ale nivelurilor autotrofe și heterotrofe ale biosferei, care ar trebui, de asemenea, să fie atribuită uneia dintre problemele importante în studierea tiparelor globale de evoluție a biosferei. Este posibil ca prima creștere vizibilă a biomasei și a biodiversității eucariotelor să fi avut loc acum aproximativ 2 miliarde de ani. Se pune întrebarea despre legătura acestui eveniment evolutiv global cu apariția oxigenului liber în atmosfera Pământului.

3. Ce factori au asigurat complicarea progresivă a genomurilor eucariote și particularitățile genomurilor procariotelor moderne? Au existat condiții pe Pământul primitiv care să favorizeze complicația evolutivă a organizării structurale și funcționale a celulei eucariote? Dacă da, care este natura lor, când au apărut și continuă să funcționeze până în prezent? Ce mecanisme au asigurat coordonarea autoasamblarii ecosistemului „de jos” (la nivel de populație și specie) și „de sus” (adică la nivelul de interacțiune a ecosistemului global cu procesele geologice globale endogene și exogene)? Se pune și întrebarea despre potențialul evolutiv al diferitelor niveluri de organizare biologică și condițiile de implementare a acestuia. În termeni generali, se poate considera o creștere evidentă a potențialului evolutiv la fiecare nou nivel de organizare biologică, adică. posibilitățile de diferențiere morfo-funcțională a vieții la nivel de organism și ecosistem, cu toate acestea, mecanismele declanșatoare și factorii limitatori de origine autogenetică și externă (mediul de viață) rămân neclare. În special, natura aromorfozelor (modificări cardinale în planurile de structură ale organismelor) și a sărărilor (exploziile de biodiversificare însoțite de apariția taxonilor de rang înalt) rămâne misterioasă. Aromorfozele și sărările coincid bine cu erele rearanjamentelor biotice globale și ale schimbărilor geologice fundamentale în mediu (echilibrul oxigenului liber și al dioxidului de carbon din atmosferă și hidrosferă, starea ecranului de ozon, consolidarea și destrămarea supercontinentelor și marile -fluctuațiile climatice de scară). Apariția de noi aromorfoze (de exemplu, apariția plantelor marine nescheletice, apoi scheletice marine, vasculare, vertebrate terestre etc.) a schimbat radical caracteristicile funcționale și spațiale ale biosferei, precum și tendințele evolutive în anumite grupuri taxonomice. Aceasta este în bună concordanță cu poziția teoretică a ciberneticii cu privire la rolul călăuzitor în procesul evolutiv al verigilor superioare ale sistemelor ierarhice. A existat o schimbare globală a strategiilor evolutive în istoria Pământului în cadrul selecției stabilizatoare (constanța condițiilor de mediu), selecției conducătoare (modificări unidirecționale pronunțate ale parametrilor critici de mediu) și selecției destabilizatoare (modificări catastrofale ale parametrilor de mediu care afectează ierarhic? niveluri ridicate de organizare a biosistemelor de la molecular-genetic la biosferic)? Există ideea că în stadiile incipiente ale evoluției biosferei, strategia evolutivă a fost determinată de căutarea unor opțiuni optime de adaptare la condițiile fizice și chimice ale mediului (evoluție incoerentă). Iar pe măsură ce mediul abiotic se stabilizează, evoluția capătă un caracter coerent, iar dezvoltarea specializărilor trofice sub presiunea competiției pentru resursele alimentare devine factorul principal în strategia evolutivă în ecosistemele saturate ecologic.

4. Care este natura mecanismelor declanșatoare care asigură o schimbare radicală a modurilor de evoluție a formelor de viață? Are o esență imanentă, datorită trăsăturilor interne ale organizării și evoluției biosistemelor, sau din cauze externe, de exemplu, restructurarea geologică? Cum se compară acești factori? Conform datelor geologice, dezvoltarea în masă a formelor de viață extrem de organizate a avut loc în Vendian cu aproximativ 600 de milioane de ani în urmă, deși este posibil să fi apărut mai devreme, așa cum demonstrează descoperirile paleontologice din ultimii ani. Dar acestea erau Metazoare cu corp moale și non-scheletice. Nu aveau un schelet protector și, în absența unui strat de ozon, se pare că aveau o nișă ecologică limitată. La cumpăna anilor 540-550 Ma, a avut loc o explozie taxonomică (apariție masivă, aproape simultană) a tuturor principalelor tipuri și clase de nevertebrate marine, reprezentate în principal de forme scheletice. Cu toate acestea, dezvoltarea deplină a formelor de viață care au ocupat toate biotopurile principale de pe Pământ a avut loc mai târziu, când cantitatea de oxigen liber din atmosferă și hidrosferă a crescut semnificativ și ecranul de ozon a început să se stabilizeze. Toate aceste evenimente, pe de o parte, sunt corelate cu cele mai mari evenimente geologice, iar pe de altă parte, caracterul exploziv al acestor evenimente necesită formarea de noi abordări pentru construirea scenariilor de evoluție bazate pe sinteza ideilor darwiniene clasice și teoria dezvoltării sistemelor mari, care este în bun acord cu învățăturile lui V.I. .Vernadsky despre biosferă ca sistem biogeochimic global al Pământului și modelele ecologice și geochimice moderne ale ecosistemelor de diferite tipuri. Toate crizele biotice majore corelează cu schimbări geologice majore, dar sunt pregătite de autodezvoltarea sistemelor biologice și de acumularea de dezechilibre ecologice.

5. În ce măsură fotosinteza și schimbul de oxigen sunt condiții obligatorii și necesare pentru dezvoltarea vieții pe Pământ? Tranziția de la chimiosinteza predominantă la fotosinteza pe bază de clorofilă a avut loc probabil cu aproximativ 2 miliarde de ani în urmă, ceea ce ar fi putut servi drept condiție „energetică” pentru creșterea explozivă ulterioară a biodiversității de pe planetă. Dar în ultima treime a secolului al XX-lea, fenomenul dezvoltării rapide a vieții în apropierea fumătorilor de hidrogen sulfurat de pe fundul oceanului în întuneric total a fost descoperit și studiat pe baza chimiosintezei. Distribuția locală (punctivă) a „fumătorilor negri” și îngrădirea lor la anumite setări geodinamice ale litosferei (crestele medii oceanice - zone de întindere a scoarței terestre) sunt cei mai importanți factori limitatori care împiedică formarea pe această bază a unui continuum spațial al vieții pe Pământ sub forma unei biosfere moderne. Potențialul evolutiv al sectorului endogen al biosferei este limitat nu numai de restricții spațiale, ci și temporale - caracterul discret de scurtă durată (la scara timpului geologic) al existenței lor, care este întrerupt de amortizarea periodică a hidrotermelor. , și la scară globală prin rearanjamente litosferice. Datele paleontologice arată că în trecutul geologic, compoziția producătorilor acestor ecosisteme (comunități bacteriene) a rămas practic neschimbată, iar populația heterotrofă a fost formată din emigranți din biotopi „normali” (biocenoze facultative). Ecosistemul „fumătorilor negri” poate fi considerat probabil un model euristic bun pentru rezolvarea problemelor: 1) etapele incipiente ale dezvoltării vieții pe Pământ într-o atmosferă lipsită de oxigen; 2) posibilitățile vieții pe alte planete; 3) potenţialul evolutiv al ecosistemelor care există în detrimentul surselor de energie endogene şi exogene. Lista problemelor de origine și evoluție a vieții care au apărut pentru prima dată sau au primit o nouă acoperire în lumina celor mai recente date din biologie, geologie, paleontologie, oceanologie și alte ramuri ale științelor naturale poate fi continuată. Totuși, problemele de mai sus indică în mod convingător faptul că, în stadiul actual al dezvoltării cunoștințelor noastre, problema sintezei interdisciplinare, sistemice a acestor cunoștințe în cadrul unei noi paradigme, pe care academicianul N. N. Moiseev a numit-o „evoluționism universal”, vine la capăt. înainte.

6. Natura regulată și direcționată a macroevoluției ne permite să punem problema posibilității de a prezice evoluția. Soluția acestei întrebări este legată de analiza raporturilor dintre fenomenele necesare și aleatorii în evoluția organismelor. După cum se știe, în filosofie, categoriile de necesitate și întâmplare desemnează diferite tipuri de conexiuni între fenomene. Conexiunile necesare sunt determinate de structura internă a fenomenelor care interacționează, de esența lor și de trăsăturile fundamentale. Dimpotrivă, conexiunile aleatoare sunt externe în raport cu acest fenomen, fiind datorate unor factori colaterali care nu au legătură cu esența acestui fenomen. În același timp, accidentalul, desigur, nu este lipsit de cauză, dar cauzele lui se află în afara seriei cauză-efect care determină esența acestui fenomen. Aleatoritatea și necesitatea sunt relative: ceea ce este aleatoriu pentru o serie cauzală este necesar pentru alta, iar atunci când condițiile se schimbă, conexiunile aleatorii se pot transforma în unele necesare și invers. Regularitatea statistică este identificarea conexiunilor necesare, adică interne, esențiale între numeroase interacțiuni aleatorii externe.

Unii biologi vorbesc despre necesitatea unei „noui sinteze”, subliniind învechirea ideilor clasice ale teoriei sintetice a evoluției, care este, în esență, în principal teoria microevoluției, și necesitatea depășirii abordării înguste reducționiste caracteristice aceasta.

CONCLUZIE

Rezumând, în primul rând, voi schița pe scurt principalele prevederi ale teoriei evoluționiste moderne. Evoluția organismelor este un proces de transformări istorice la toate nivelurile de organizare a sistemelor biologice – de la molecular la biosferic. Evoluția este o consecință inevitabilă care decurge din proprietățile de bază ale organismelor - reproducerea și reduplicarea aparatului eredității. În condiții externe în schimbare, aceste procese sunt însoțite inevitabil de apariția mutațiilor, deoarece stabilitatea oricărui sistem are limitele sale.

Rezultatul selecției naturale este evoluția adaptativă a organismelor. Putem spune că evoluția este o formă de existență a organismelor într-un mediu în schimbare. În același timp, selecția este principalul factor motor al evoluției, fără participarea căruia este imposibil să se realizeze potențialele de dezvoltare datorită proprietăților sistemice ale organismelor. Selecția conduce evoluția și conferă transformărilor evolutive natura adaptărilor la schimbările din mediul extern, în timp ce factorii de conducere ai organismului determină direcțiile și formele specifice ale rearanjamentelor evolutive în curs. Evoluționismul este departe de a fi rezolvat întreaga gamă uriașă de probleme cu care se confruntă și își continuă dezvoltarea rapidă.

Pe lângă generalizarea și regândirea tradițională a datelor obținute în domeniul altor științe biologice, încep să se contureze metodele proprii. Printre acestea, de menționat înființarea de experimente pe populații naturale ale diferitelor specii pentru a studia acțiunea selecției naturale, relațiile intra și interspecifice, precum și rolul lor evolutiv. Probleme similare sunt rezolvate pe populații de laborator model folosind metodele geneticii populațiilor. Tehnicile se dezvoltă modelare matematică diverse procese evolutive. Probabil că, în viitorul apropiat, metodele de inginerie genetică și intervenția experimentală în ontogenie vor juca un rol important în rezolvarea problemelor evolutive.

Începutul de integrare al teoriei evoluționiste moderne în ea ar trebui să fie o abordare sistematică, a cărei rodnicie a fost deja demonstrată de realizările moderne în înțelegerea mecanismelor macroevoluției. În acest sens, unii oameni de știință propun să numească teoria evoluționistă formată ca urmare a sintezei moderne „sistemică”. Dacă acest nume va prinde rădăcini, viitorul se va arăta.

Bibliografie:

1. Grant V. „Procesul evolutiv”, Moscova, 1991.

2. Keylow P. „Principii ale evoluției” Moscova 1986

3. Shamalguazyan I.I. „Căi și modele ale procesului evolutiv” Leningrad 1986.

5. Krasilov V.A. „Probleme nerezolvate ale evoluției” Vladivostok 1986.

6. Reimers N.F. „Ecologie. Teorii, legi, reguli, principii și ipoteze. Moscova 1994

7. Kumura M. „Evoluția moleculară: teoria neutralității” Moscova 1986.