Работа над основами эволюционного учения

Однако уже в ближайшее время его эволюционное учение стало приниматься широким кругом общественности, благодаря, во-первых, совокупности доводов в пользу утверждения, во-вторых, им были разработаны основные положения о движущих силах эволюции, в-третьих, представления о путях эволюционных преобразований. Конкретные факты, служащие доказательством эволюции, Дарвин черпал из самых различных областей биологии:

 палеонтологии

Обнаружение в более древних слоях Земли организмов, сильно отличающихся от современных, и постепенное увеличение сходства ископаемых форм с ныне живущими по мере приближения к недавно образовавшимся земным слоям позволяют составить представление о последовательности эволюционных изменений.

 сравнительной морфологии

Сопоставление признаков строения взрослых, относящихся к разным систематическим группам показывают наличие признаков сходства между, что может быть объяснено только единством происхождения.

 сравнительной эмбриологии

Сравнение зародышей показывают наличие сходных признаков между некоторыми группами животных, что позволяет судить об их родстве.

 географии растений и животных

Дарвин обратил внимание на то, что животное и растительное население островов, давно отделившихся от материка, сходно с материковым населением, что говорит об общности происхождения, но в то же время характеризуется своими специфическими особенностями, появление которых объясняется тем, что эволюция на островах и материке протекала в разных направлениях з зависимости от неодинаковых условий существования.

Определенная и неопределенная изменчивость

Движущими силами эволюции Дарвин считал изменчивость, наследственность и естественный отбор. Возможность эволюции зависит от присущей всем живым существам способности изменяться в различных направлениях (процесс адаптации) при условии, если возникающие изменения оказываются наследственными (формируются адаптивные признаки). Из числа измененных особей выживают только те, которые оказались более приспособленными к условиям существования. Ламарк так же отождествлял эволюционный процесс с изменчивостью, под действием которой сразу создаются полезные, приспособительные признаки за счет упражнения признаков. Дарвин различал наследственные изменения на определенные и неопределенные. Определенные изменения, возникают при перемене внешних условий причем эти изменения совершаются в одном определенном направлении и в этих условиях формируются полезные, приспособительные признаки. Неопределенными изменениями происходят в различных направлениях, однако именно эти изменения Дарвин относил к важнейшим, которые могут быть или полезными, или безразличными, или вредными. Дарвин не ставил задачей выяснить непосредственные причины отдельных неопределенных изменений. В конечном счете этими причинами, являются воздействия окружающей среды. В современной биологии под этим процессом понимают мутационный процесс, который способен незначительно изменять генотип, а признаки способны проявляться под действием естественного отбора. Одной из нерешенной проблемой для Дарвина был вопрос о передаче половым клетках информации от телесных клеток, которые адаптировались к внешних условиям среды ().

Гипотеза пангенезиса

Эта гипотеза была построена на тех соображениях, которые за 2300 лет перед тем высказал Гиппократ. Гипотеза пангенезиса покоится на допущении существования субмикроскопических зародышей — геммул, способных перемещаться по циркуляторным системам из всех частей тела в половые клетки. Геммулы, собирающиеся в половых клетках, передают в них те изменения, которые возникают в разных частях тела, так что потомки, развившиеся из этих половых клеток, получают соответственно измененные признаки.

Искусственный отбор

Уделяя наибольшее внимание неопределенным изменениям, Дарвин тем самым брал на себя обязанность объяснить факт закономерных преобразований живых существ в процессе эволюции, факт изумительной приспособленности организмов к условиям их существования. Решение этого кардинального вопроса эволюционной теории, который эволюцио­нисты додарвиновского периода даже не ставили, было облегчено успе­хами практики растениеводства и животноводства, владеющей методом произвольного изменения культурных растений и домашних животных. Этот метод в области разведения растений и животных Дарвин назвал искусственным отбором. Отмечая у домашних животных и культурных растений наличие признаков, отвечающих хозяйственным потребностям или эстетическим склонностям человека, Дарвин обратил внимание на то, что эти признаки только в редких случаях могли возникнуть внезапно. Среди многообразных признаков, имеющихся у культурных растений и домашних животных, человек отбирает те, которые считает для себя нужными. Одновременно с отбором производителей, человек уничтожает весь остальной приплод, в котором эти свойства недостаточно выражены. Скрещивая между собой особи, обладающие намеченными к воспроизведению и усилению свойствами, получают формы, у которых из поколения в поколение желательный признак выражен все более резко. Так были созданы разнообразные породы кур, голубей; породы собак, породы рогатого скота, выведены новые сорта декоративных и сельскохозяйственных растений. Сложнее обстоит как будто бы дело с эволюционным процессом в естественном состоянии. Что является источником целесообразной организации живых существ? Ответ на этот вопрос был раскрыт Дарвином в учение о борьбе за существование и естественном отборе.

Борьба за существование

Дарвин употреблял понятие борьбы за существование в широком смысле включая в это понятие зависимость одного живого существа от другого и от неорганической среды. При изменении условий, не носящем катастрофического характера, гибнут только те особи, которые недостаточно приспособлены к подобным изменениям внешних условий, и выживают наиболее приспособленные. Борьба за жизнь между организмами может иметь характер подлинной борьбы или же разного рода конкуренции. Борьба в форме активного уничтожения проявляется прежде всего при межвидовых отношениях (травоядные животные – растения; хищник — жертва; паразит – хозяин). Однако эти взаимоотношения не линейны и носят более сложный характер. Так, Дарвин показал зависимость урожая клевера от количества кошек в данной местности. Цветки клевера опыляются шмелями. Численность шмелей зависит от численности полевых мышей, разоряющих шмелиные гнезда. Мышей поедают кошки, почему вблизи жилья человека, где есть кошки, шмелей гораздо больше, видимо, за счет истребления мышей. Другими словами, чем больше кошек, тем меньше мышей, тем больше шмелей, тем выше урожай клевера. Внутривидовая борьба сводится по преимуществу к конкуренции между особями одного и того же вида за пищу, свет и другие условия, необходимые для существования. Конкуренция, по Дарвину, носит более ожесточенный характер, чем межвидовая борьба, «так как они обитают в одной местности, нуждаются в одинаковой пище и подвергаются одинаковым опасностям…».Неизбежным следствием борьбы за существование является естественный отбор. В борьбе за жизнь выживают те особи, которые обладают какими-нибудь, подчас весьма незначительными, преимуществами, более-отчетливо выраженными приспособительными признаками.

Естественный отбор

Любое полезное изменение организации повышает для его обладателя вероятность выжить и оставить потомство, которое также воспользуется возникшим преимуществом. Сохранение-благоприятных индивидуальных различий и изменений и уничтожение вредных, Дарвин назвал Естественным отбором или Переживанием наиболее приспособленных. Во времена Дарвина еще не было прямых доказательств выживания наиболее приспособленных особей вида. Сознавая это, Дарвин предоставил доказательство своей идеи. Например, сладкий сок, выделяемый некоторыми покрытосеменными растениями, привлекает питающихся этим соком насекомых. Растения вырабатывают нектар внутри цветков с тем, чтобы насекомые, добывая нектар, переносили с цветка на цветок пыльцу и способствовали опылению. Естественно, такие растения, оказались в более благоприятных условиях по сравнению с теми, у которых нектар не вырабатывается, и этот признак был закреплен естественным отбором. Идея естественного отбора теснейшим образом связана с положением о неопределенных изменениях. В сочетании этих двух принципов Дарвин смог отойти от теологического толкования целесообразности изменения организмов (учение Ламарка) и встать на путь материализма.

Дивергенция признаков

В тесной связи с теорией естественного отбора стоит учение Дарвина о путях эволюции. Важнейшая сторона этого учения — представление о дивергенции, или расхождении признаков. Если в течение длительного времени условия оставались относительно неизменными, то некоторые древнейшие формы могли сохранить исходные признаки почти без изменений, так как возникавшие уклонения, оказавшиеся бесполезными или вредными, устранялись естественным отбором. Организмы, условия жизни которых существенно менялись, испытывали в процессе эволюции значительные изменения. В результате естественного отбора должны были выжить те формы, которые наиболее уклонились от исходной и притом уклонились в различных направлениях.

Различные пути эволюции, которые Дарвин представлял себе теоретически возможными, он изобразил в виде схемы из древовидно разветвляющихся линий, являющейся прообразом филогенетического древа, вскоре построенного Геккелем на основе дарвинова учения о дивергентной эволюции.

Проблема вида

В 18 веке большинство биологов признавало неизменность видов и их независимость друг от друга. Эволюционное учение Дарвина потребовала пересмотра смысла систематических категорий. Он показал, трудность отличия близстоящих видов друг от друга и их разновидностей, которые являются переходными формами. Наличие переходных форм привело Дарвина к мысли, что термины «разновидность» и «вид» произвольны и служат только для того, чтобы обозначать сходные между собой группы особей. Дарвин считал возможной естественную группировку организмов, причем полагал, что естественной системой должна быть система генеалогическая. Наличие незаметных переходов от одних видов к другим Дарвин выражал формулой Лейбница «природа не делает скачков».

Отказавшись от взгляда на эволюцию как на процесс, заставляющий организмы изменяться целеустремленно, теория Дарвина, говорит что изменения организмов происходят в силу определенной естественной закономерности и в то же время они случайны по отношению к результату, определяющемуся естественным отбором. Таким образом, Дарвин сумел преодолеть метафизическое противопоставление случайности и необходимости.