Екатерина Захарова - Биология. Общая биология. 11 класс. Углубленный уровень

Вопросы и задания для обсуждения

1. Что было известно о живой природе в Древнем мире?

2. Чем можно объяснить господство представлений о неизменности видов в XVIII в.?

3. Как объяснил Ж. Кювье палеонтологические данные о смене форм животных на Земле? Изложите суть теории катастроф Кювье.

4. Какой вклад в биологию внёс Ж. Б. Ламарк?

Чтобы полнее оценить всё значение переворота в биологической науке, совершённого Ч. Дарвином, обратим внимание на состояние науки и социально-экономические условия первой половины XIX в., когда создавалась теория естественного отбора.

XIX век был периодом открытия фундаментальных законов мироздания. К середине века в естествознании было сделано много крупных открытий. Французский учёный П. Лаплас математически обосновал теорию И. Канта о развитии Солнечной системы (см. главу 2 Конец ознакомительного фрагмента. Текст предоставлен ООО «ЛитРес». Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес. Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом. ). Идею развития вносит в философию Г. Гегель. А. И. Герцен в «Письмах об изучении природы», изданных в 1845–1846 гг., изложил идею исторического развития природы от неорганических тел до человека. Он утверждал, что в естествознании верными обобщениями могут быть лишь те, которые основываются на принципе исторического развития. Были открыты законы сохранения энергии, утвердился принцип атомного строения химических элементов. В 1861 г. А. М. Бутлеров создаёт теорию строения органических соединений. Пройдёт немного времени, и Д. И. Менделеев (1869) опубликует свою знаменитую Периодическую систему элементов. Такова была научная обстановка, в которой работал Ч. Дарвин. Рассмотрим предпосылки его учения.

Геологические предпосылки.Геолог Ч. Лайель доказал несостоятельность представлений Кювье о внезапных катастрофах, изменяющих поверхность Земли, и обосновал противоположную точку зрения. Он считал, что поверхность планеты изменяется непрерывно и не под влиянием каких-то особых сил, а под действием обычных повседневных факторов – колебаний температуры, ветра, дождя, прибоя и жизнедеятельности растительных и животных организмов. К числу постоянно действующих природных факторов Лайель отнёс землетрясения, извержения вулканов.

Сходные мысли задолго до Лайеля высказывали М. В. Ломоносов в своём труде «О слоях земных» и Ж. Б. Ламарк. Но Лайель подкрепил свои взгляды многочисленными и вескими доказательствами. Теория Лайеля оказала большое влияние на формирование мировоззрения Дарвина.

Достижения в области цитологии и эмбриологии.В биологии был сделан ряд крупных открытий, которые оказались несовместимыми с представлениями о неизменяемости природы и отсутствии родства между видами. Клеточная теория М. Шлейдена и Т. Шванна показала, что в основе строения всех живых организмов лежит единообразный структурный элемент – клетка.

Рис. 1.2. Эмбриональное сходство у представителей различных групп млекопитающих: 1 – ехидна; 2 – кенгуру; 3 – олень; 4 – кошка; 5 – обезьяна; 6 – человек

Исследования развития зародышей позвоночных позволили обнаружить у эмбрионов птиц и млекопитающих жаберные дуги и жаберное кровообращение, что наталкивало на мысль о родстве рыб, птиц, млекопитающих и происхождении наземных позвоночных от предков, ведущих водный образ жизни. Русский академик К. Бэр показал, что развитие всех организмов начинается с яйцеклетки и что на ранних стадиях развития обнаруживается поразительное сходство в строении зародышей животных не только в пределах класса, но и относящихся к разным классам (рис. 1.2).

В развитии биологии большую роль сыграла разработанная Ж. Кювье теория типов. Хотя учёный был убеждённым сторонником неизменности видов, установленное им сходство строения животных в пределах типа указывало на их возможное родство и происхождение от одного корня.

Итак, в самых разных областях естествознания (геология, палеонтология, биогеография, эмбриология, сравнительная анатомия, учение о клеточном строении организмов) собранные учёными материалы противоречили представлениям о божественном происхождении и неизменяемости природы. Правильно объяснить все эти факты, обобщить их, создать теорию эволюции сумел великий английский учёный Ч. Дарвин.

Проследим основные этапы жизненного пути, формирование мировоззрения Дарвина и его систему доказательств.

Чарлз Роберт Дарвин родился 12 февраля 1809 г. в семье врача. В университете он обучался сначала на медицинском, потом на богословском факультете и собирался стать священником. В то же время он проявлял большую склонность к естественным наукам, увлекался геологией, ботаникой и зоологией. После окончания университета Дарвину (в 1831 г.) предлагают место натуралиста на корабле «Бигль», отправляющемся в кругосветное путешествие для картографических съёмок. Дарвин принимает приглашение, и пять лет, проведённые им в экспедиции (1831–1836), стали поворотным пунктом в его собственной научной судьбе и в истории биологии (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Портрет Ч. Дарвина, рисунок корабля «Бигль». на котором Ч. Дарвин совершил кругосветное плавание, и его маршрут

Во время путешествия наблюдения, сделанные очень точно и профессионально, заставили Дарвина задуматься над причинами сходства и различий между видами. Главная его находка, обнаруженная в геологических отложениях Южной Америки, – это скелеты вымерших гигантских неполнозубых, очень сходных с современными броненосцами и ленивцами (рис. 1.4).

Ещё большее впечатление произвело на Дарвина изучение видового состава животных на Галапагосских островах. На этих вулканических островах недавнего происхождения Дарвин обнаружил близкие виды вьюрков, сходные с материковым видом, но приспособившиеся к разным источникам питания: твёрдым семенам, насекомым, нектару цветков растений (рис. 1.5). Нелепо было бы предполагать, что для каждого вновь возникающего вулканического острова Творец создаёт свои особые виды животных. Разумней сделать другой вывод: птицы попали на остров с материка и изменились вследствие приспособления к новым условиям обитания. Таким образом, Дарвин ставит вопрос о роли условий среды в видообразовании. Аналогичную картину Дарвин наблюдал и у берегов Африки. Животные, обитающие на островах Зелёного Мыса, несмотря на некоторое сходство с материковыми видами, всё же отличаются от них существенными чертами. С позиции сотворения видов Дарвин не мог объяснить и особенности развития описанного им грызуна туко-туко, живущего в норах под землёй и рождающего зрячих детёнышей, которые затем слепнут.