Современное представление об эволюции

Неодарвинизм

Главная заслуга Дарвина заключается в установлении механизма эволюции, который состоит в естественном отборе тех организмов, которые наиболее приспособлены к условиям среды обитания, и постепенном накоплении приобретенных признаков. Тот факт, что эти признаки не рассеиваются в следующих поколениях, объясняется дискретным наследованием генов по законам, сформулированным в результате опытов австрийским естествоиспытателем Менделем. Мендель является основоположником учения о наследственности.

Помимо естественного отбора, который является одним из ключевых факторов эволюции, учеными было выявлено и несколько других. Одним из таких факторов является случайность. Генные и хромосомные мутации являются источниками изменчивости. Случайные процессы особенно важную роль играют в небольших популяциях. Каждое следующее поколение содержит в себе выборку генов, которые имелись в предыдущем поколении. В том случае, если скрещивающаяся популяцией состоит из небольшого числа особей, частоты ряда генов могут измениться за одно поколение или несколько. Подобное изменение генов получило название генетического дрейфа.

К факторам, оказывающим влияние на процесс эволюции, можно отнести кооперацию и взаимопомощь. Эти факторы были выделены русским геологом П. А. Кропоткиным в процессе наблюдения за перемещением больших популяций животных в Восточной Сибири.

Критика теории Дарвина

Идеи, предложенные Дарвином, получили широкое распространение и часто обсуждались ввиду частично неправильного понимания или неточностей в определении терминов наследственности и приспособляемости и частично из-за неверного истолкования этих терминов последователями теории Дарвина. Кроме этого, процесс естественного отбора должен был занимать довольно большие временные промежутки.

То есть, уязвимым местом в эволюционном учении Дарвина являлись представления о наследственности, которые были подвержены достаточно серьезной критике. Это было связано с тем, что во время, когда Дарвин предложил свою теорию эволюции, законы наследования признаков еще не были известны. Ученые знали только то, что иногда признаки могут наблюдаться не во всех поколениях подряд. Однако, ученые считали, что в целом наследственность основывается на принципе смешивания, исключением являются лишь отдельные случаи. Например, у какого-то растения цветки могут быть красными либо белыми. А в процессе смешивания у полученного гибрида цветки должны были быть розовыми, что во многих случаях и происходит.

В процессе анализа механизма усреднения признаков, в 1867 году британский ученый Ф. Дженкин, основываясь на строгих математических выкладках, доказал, что естественный отбор в случае усреднения признаков не работает, а возникшие новые признаки со временем исчезнут. Убедительного доказательства, которое бы опровергло этот принцип, Дарвин найти не смог, и назвал выводы ученого «кошмаром Дженкинса».

Опровержение доказательства Дженкинса стало возможным только при возникновении генетики. Новая наука помогла дарвинизму, доказав, что признак, который появился, не может исчезнуть ввиду того, что наследственный механизм сохраняет случайно возникшее в нем, так же, как сохраняются опечатки в книгах в процессе их производства.

Представление об эволюции в современной науке

В начале 20 века американским генетиком Сьюаллом Райтом и британским биологом Берденом Холдейном были проведены исследования генетических процессов, которые происходили внутри одного вида и завершались образованием разновидностей, в результате которых потом образовался новый вид. По результатам этих исследований ученые сформулировали учение о микроэволюции и сделали вывод о том, что генетика может быть фундаментальной основой дарвиновского учения.

Существенный вклад в исследование изменчивости генотипа внесли и российские ученые Н.В. Тимофеев-Ресовский, А. В. Яблоков и Н.Н. Воронцов. В выдвинутой ими в конце 60-х годов 20 века теории элементарной единицей эволюции выступает популяция. Для того, чтобы возникли стойкие эволюционные сдвиги, необходимо действие как минимум четырех факторов эволюции, таких как:

• мутации
• флуктуации численности особей, которые ученые называли «волны жизни»
• изоляция
• естественный отбор.

Мутации сами не обеспечивают эволюцию, так как происходят в разных направлениях и способны привести к разрушению приобретенного. Мутации поставляют элементарный эволюционный материал. Новый вид может возникнуть в случае такой мутации, которая даст репродукционную изоляцию за один скачок. Получившиеся особи называют полиплоидными. Такие особи способны размножаться сами по себе, но скрещиваться со своими нормальными родичами они не могут и в результате оказываются в репродукционной изоляции.

Флуктуации численности тоже происходят в разны направлениях и поэтому не могут придавать определенного направления наследственным изменениям.

Естественный отбор может выступать в движущей и стабилизирующей форме. Движущий естественный отбор осуществляет закономерное преобразование популяций в определенном направлении. Стабилизирующий естественный отбор совершенствует процессы индивидуально развития особей, при этом не изменяя признаков организмов.

Согласно мнению современных ученых, эволюция – медленный процесс, мутантные гены возникают достаточно редко и в большинстве случаев не оказываются благоприятнее уже имеющихся. Современные эволюционисты склоняются к тому, что у ряда видов эволюционный процесс происходит по типу «прерывистого равновесия». Это означает, что на протяжении длительного времени виды практически не изменяются либо частоты разных генов находятся близко к положению равновесия, которое определяется общими селективными факторами. Далее, происходит какое-либо резкое изменение среды обитания или крупная генетическая мутация, которая изменяет генофонд и за несколько тысяч лет, что в эволюционных масштабах является коротким промежутком времени, появляется новый вид, у которого свое генетическое равновесие.

Материал для эволюционного развития является случайным, стохастичным, но сам эволюционный процесс является направленным. Направляющий фактор эволюции – естественный отбор – определяет направленное движение биосферы.