Теория эволюции Дарвина

Свое эволюционное учение Чарльз Роберт Дарвин (1809 – 1882) изложил в книге «Происхождение видов путем естественного отбора», выпущенной в 1859 году. Экспериментальный материал для нее Дарвин собрал во время пятилетнего путешествия на военном корабле «Бигль», на котором он служил натуралистом.

Например, на Галапагосских островах[57] Дарвин обратил внимание на то, что островные вьюрки и черепахи похожи на материковых. Он пришел к выводу о том, что с материка они перебрались на острова, приспособились там, и новые условия обитания произвели в них определенные изменения.

Вернувшись на родину после завершения экспедиции, Дарвин заинтересовался селекцией – наукой о выведении новых пород домашних животных и сортов культурных растений. Чтобы добиться улучшения какого-либо признака, будь то густая шерсть у овцы, повышенные удои молока у коровы или сочные гроздья винограда, для скрещивания фермеры отбирали именно те животные и растения, у которых эти качества были выражены в наибольшей степени. Затем среди потомства отбирались лучшие, и через несколько поколений возникала новая порода или новый сорт с превосходными качествами. Эти методы привели Дарвина к пониманию процесса искусственного отбора.

Дарвина осенила мысль: быть может, подобные механизмы действуют в дикой природе? Большое впечатление произвела на него книга английского ученого, священника Томаса Мальтуса (1766 – 1834) «Трактат о народонаселении». В этой работе Мальтус делает вывод о том, что способность людей к рождению привела бы к перенаселению планеты, если бы не свирепствовали такие катаклизмы, как войны, эпидемии, голод.

Идеи трактата привели Дарвина к убеждению, что и в природе подобные механизмы должны сдерживать численность живых организмов. Действительно, произведенное потомство каждого вида во много раз превышает количество взрослых особей, которые дожили до способности произвести следующее поколение. Однако в среднем численность организмов какого-либо вида на любой территории остается постоянным. Бóльшая часть потомства погибает от недостатка пищи, нападения врагов, условий обитания и т.п. Таким образом, в природе избирательно уничтожаются одни особи и преимущественно размножаются другие, т.е. происходит естественный отбор или выживание наиболее приспособленных.

Естественный отбор ‒ избирательное выживание и возможность оставления потомства отдельными особями.

Любые благоприятные изменения организма повышают его шансы выжить и получить потомство, а неблагоприятные приводят к гибели. Если изменяется внешняя среда, полезными для выживания могут оказаться иные, чем прежде, признаки. Тогда меняется направление отбора, размножение широко распространяет новые признаки. Их накопление во многих поколениях может привести к появлению нового вида.

Первым звеном эволюции является изменчивость ‒ изменение организмов под действием внешней среды. Дарвин различал два вида изменчивости. При групповой происходит одинаковое изменение всех особей потомства какого-либо вида в одном направлении, а при индивидуальной появляются разнообразные незначительные особенные отличия у отдельных особей данного вида. Впоследствии групповые изменения стали называть модификациями, а индивидуальные ‒ мутациями.

Материалом для естественного отбора служит индивидуальная изменчивость организмов. Чем больше окажется полезных изменений у отдельной особи, тем выше будет вероятность ее выживания и появления у нее потомства с приобретенными признаками.

Чтобы сформировался сложный орган, необходимо множество согласованных между собой индивидуальных изменений. Их одновременное возникновение в высшей степени маловероятно. Поэтому следует предположить, что эволюция идет путем постепенного накопления малых изменений.

Дарвин выделил три основные формы борьбы за существование:

1) межвидовую;

2) внутривидовую;

3) борьбу с неблагоприятными условиями внешней среды.

Таким образом, движущими силами эволюции Дарвин признал изменчивость, наследственность и естественный отбор. Изменчивость вызывает появление новых признаков живых организмов, наследственность передает эти изменения потомству, а естественный отбор закрепляет в последующих поколениях только те признаки, которые дают преимущество в борьбе за существование.

У Дарвина не было доказательств естественного отбора. Он сделал вывод о его проявлениях по аналогии с отбором искусственным.

Ламарк считал элементарной единицей эволюции отдельную особь. Для Дарвина таковой являлся вид. Иными словами, естественный отбор охватывает отдельные живые организмы, а также их группы. Отбор может сохранять признаки, не выгодные для отдельной особи, но полезные для многих. Примером может служить пчела. Она может ужалить врага, погибнуть, но своей жертвой сохранить пчелиную семью.

Другой ученый, англичанин Альфред Уоллес (1823 – 1913), самостоятельно пришел к теории эволюции органического мира. Он отправил письмо Дарвину, в котором приводил ее краткое изложение. Но к чести обоих, у каждого их них не было притязаний на первенство.

В июле 1858 года Дарвин и Уоллес прочли доклады на заседании Линнеевского общества в Лондоне. Наконец, в 1859 году, после двадцатилетней работы над теорией эволюции, Дарвин решился выпустить книгу «Происхождение видов путем естественного отбора», в которой был напечатан также очерк Уоллеса. Весь тираж, состоящий из 1250 экземпляров, разошелся в течение одного дня.

В основе теории эволюции Дарвина лежат следующие положения.

1. Виды живых организмов способны к неограниченному размножению. Они обладают свойством неопределенной наследуемой изменчивости, которая является случайной, ненаправленной.

2. Из-за ограниченности ресурсов живые организмы ведут борьбу за существование, в ходе которой бóльшая их часть гибнет и не дает потомства.

3. Выживают и оставляют потомство наиболее приспособленные к данным условиям среды. В этом проявляется естественный отбор.

4. В процессе естественного отбора у разных живых организмов одного вида накапливаются признаки, позволяющие им приспосабливаться к изменениям окружающей среды. Это ведет к расхождению между организмами и образованию новых видов.

Таким образом, наследственная изменчивость представляет собой предпосылку эволюции, борьба за существование и естественный отбор ‒ ее процесс, а образование видов ‒ результат[58].

Британский инженер и физик Флеминг Дженкин (1833 – 1835) в 1867 году указал на уязвимое место в теории Дарвина. Таковым является представление о наследственности. Действительно, каким образом случайные изменения и наследственная передача приобретенных признаков потомству могут сохраниться и даже усилиться в дальнейшем? Как рассуждал Дженкин, когда скрещиваются одни организмы, у которых имеются полезные признаки, с другими, ими не обладающими, то эти признаки будут проявляться в потомстве ослабленными. В конце концов, через несколько поколений эти случайные изменения вовсе исчезнут, как ложка сахару в бочке воды. Этот вывод Дженкин получил с помощью элементарных арифметических расчетов.

Например, если среди белых роз определенные изменения среды приведут к появлению красной розы, то в первом поколении потомство будет розовым, во втором ‒ светло-розовым, в третьем ‒ светлейшим. И в скором времени появившийся признак полностью исчезнет.

Дарвину пришлось признать это рассуждение убедительным. Он назвал его «кошмаром Дженкина», поскольку не нашел против него аргументов. При тогдашних представлениях о наследственности расчеты английского инженера казались безупречными.