Жизнь на Земле возникла благодаря физическим и химическим реакциям и развивалась в процессе естественного отбора.
Прежде чем приступить к обсуждению эволюции, едва ли не самого важного понятия в науках о жизни, мне хотелось бы напомнить вам одну мысль, высказанную во Введении . Слово «теория» в научном понимании не обязательно подразумевает отсутствие уверенности в рассматриваемых представлениях. Вопреки обычаям и исторически сложившемуся значению этого слова, многие теории (включая теорию относительности) на самом деле относятся к наиболее широко признанным составляющим научного мировоззрения.
В настоящее время реальность эволюции уже не подвергает сомнению никто из серьезных ученых, хотя существует несколько конкурирующих теорий, каждая из которых предлагает свой вариант развития событий. В этом отношении эволюция аналогична гравитации. Существует несколько теорий гравитации — закон всемирного тяготения Ньютона , общая теория относительности и, в один прекрасный день, возможно, появится универсальная теория . Однако существует факт тяготения — если вы уроните любой предмет, он упадет. Подобно этому существует факт эволюции, несмотря на то, что споры ученых по частным вопросам теории продолжаются.
Если обсуждать историю жизни на Земле, то следует рассмотреть две стадии, на каждой из которых события были обусловлены двумя разными принципами. На первой стадии процессы химической эволюции на древнейшей Земле привели к образованию первой живой клетки из неорганических материалов. На второй стадии потомки этой живой клетки развивались в разных направлениях, порождая многообразие жизни на планете, которое мы наблюдаем сегодня. На этой стадии развитие определял принцип естественного отбора.
Химическая эволюция
Человеческая мысль лишь сравнительно недавно обогатилась представлением о том, что мы можем понять процесс организации неживых материалов, в результате которого образуются простые живые системы. Важной вехой на пути к этому представлению был поставленный в 1953 году эксперимент Миллера—Юри , впервые показавший возможность возникновения основных биологических молекул в результате самых обычных химических реакций. С тех пор ученые предложили много других путей, по которым могла идти химическая эволюция. Некоторые из этих идей перечислены ниже, но важно помнить, что до сих пор нет единого мнения о том, какой из этих путей может быть верным. Одно мы знаем точно: что один из этих процессов или другой процесс, до которого еще никто не додумался, привел к возникновению первой живой клетки на планете (если только жизнь не возникла в другом месте — представление о панспермии обсуждается в главе Кислоты и основания).
Первичный бульон . В результате процессов, воспроизведенных в эксперименте Миллера—Юри, в атмосфере образовались молекулы, упавшие с дождем в океан. Здесь (или, возможно, в водоеме, образованном приливом) неизвестный пока процесс привел к организации этих молекул, породивших первую клетку.
Мир РНК . Одна из проблем эволюционной теории связана развитием системы кодирования, основанной на использовании молекул РНК (см. также Центральная догма молекулярной биологии). Проблема в том, что белки закодированы на ДНК, но для того чтобы прочесть записанный ДНК код, нужна активность белков. Недавно ученые открыли, что РНК, которая в настоящее время участвует в преобразовании записанного на ДНК кода в белки, может также выполнять одну из функций белков в живых системах. Похоже, что образование молекул РНК было важнейшим событием в развитии жизни на земле.
Океанический путь . В условиях огромного давления, господствующего на дне океана, химические соединения и химические процессы могут быть совсем не такими, как на поверхности. Ученые изучают химизм этой среды, который, возможно, мог способствовать развитию жизни. Если ответ на этот вопрос будет положительным, то жизнь могла зародиться на дне океана и позднее мигрировать на сушу.
Автокаталитические комплексы . Эта концепция ведет начало от теории сложных саморегулирующихся систем . Согласно этому предположению, что химизм жизни не развивался ступенчато, а возник на стадии первичного бульона.
Глиняный мир . Первой моделью жизни могли быть не химические реакции, а статические электрические заряды на поверхности глины, покрывающей океанское дно. По этой схеме сборка сложных молекул жизни происходила не в результате случайных комбинаций, а благодаря электронам на поверхности глины, удерживающим небольшие молекулы вместе во время их сборки в более крупные молекулы.
Как вы видите, в идеях о способах развития жизни из неорганических материалов недостатка нет. Однако до конца 1990-х годов происхождение жизни не являлось приоритетной областью науки, никто особенно не стремился разобраться с этими теориями. В 1997 году НАСА включила исследования происхождения жизни в список своих основных задач. Я надеюсь, что уже вскоре ученые смогут создать в своих лабораториях простые организмы, похожие на те, которые могли существовать на нашей планете 4 миллиарда лет назад.
Естественный отбор
После появления на планете первого способного к воспроизведению живого организма жизнь «переключила скорость», и дальнейшие изменения направлял естественный отбор. Большинство людей, используя термин «эволюция», подразумевают именно естественный отбор. Представление о естественном отборе ввел английский натуралист Чарльз Дарвин, опубликовавший в 1859 году свой монументальный труд О происхождении видов путем естественного отбора или сохранении благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь . Идея естественного отбора, к которой независимо от Дарвина пришел Алфред Рассел Уоллес (Alfred Russel Wallace, 1823-1913), основана на двух положениях: 1) представители любого вида в чем-то различаются между собой, и 2) всегда существует конкуренция за ресурсы. Первый из этих постулатов очевиден для каждого, кто наблюдал за любой популяцией (включая популяцию людей). Некоторые представители крупнее, другие быстрее бегают, окраска третьих позволяет им оставаться незаметными на фоне среды обитания. Второй постулат отражает прискорбный факт из жизни мира природы — рождается значительно больше организмов, чем выживает, и таким образом, происходит постоянная конкуренция за ресурсы.
Вместе эти постулаты приводят к интересному выводу. Если некоторые особи обладают особенностью, позволяющей им успешней конкурировать в условиях определенной среды — например, развитая мускулатура хищников позволяет им успешнее охотиться — то для них увеличиваются шансы дожить до взрослого состояния и оставить потомство. И их потомство, вероятно, унаследует эту особенность. Пользуясь современной терминологией, мы скажем, что особи с высокой вероятностью передадут потомству гены, отвечающие за быстрый бег. С другой стороны, для плохих бегунов вероятность выжить и оставить потомство ниже, поэтому их гены могут и не перейти к следующему поколению. Поэтому в поколении «детей» особей с «быстрыми» генами будет больше, чем в поколении «родителей», а в поколении «внуков» — еще больше. Таким образом признак, повышающий вероятность выживания, в конце концов распространится по всей популяции.
Этот процесс Дарвин и Уоллес назвали естественным отбором. Дарвин находил в нем сходство с искусственным отбором. Люди используют искусственный отбор для того чтобы выводить растения и животных, обладающих желаемыми признаками, отбирая для этого половозрелые особи и допуская только их до скрещивания. Если люди могут делать это, рассуждал Дарвин, то почему не может природа? Для возникновения разнообразия видов, которое мы наблюдаем на планете сегодня, более чем достаточно улучшенной выживаемости особей с адаптивными признаками в последовательных поколениях и на протяжении длительного периода времени.
Дарвин, сторонник доктрины униформизма , понимал, что образование новых видов должно происходить постепенно — различия между двумя популяциями должны усиливаться все больше и больше, до тех пор, пока скрещивание между ними не окажется невозможным. Позднее ученые обратили внимание на то, что эта закономерность не всегда соблюдается. Вместо этого вид в течение длительного времени остается неизменным, затем внезапно меняется — этот процесс называется перемежающимся равновесием . Действительно, изучая ископаемых, мы видим оба варианта видообразования , что не кажется странным с высоты современных представлений о генетике. Теперь нам понятна основа первого их двух перечисленных постулатов: на ДНК различных особей записаны различные версии одного и того же гена. Изменение ДНК может иметь совершенно разные последствия: от полного отсутствия эффекта (если изменение затрагивает участок ДНК, не используемый организмом) до громадного эффекта (если изменится ген, кодирующий ключевой белок). После того как ген изменится, что может сказаться постепенно или немедленно, действие естественного отбора будет направлено либо на то, чтобы распространить этот ген во всей популяции (если изменение полезное), либо на то, чтобы уничтожить его (если изменение вредное). Другими словами, скорость изменения зависит от генов, но когда такое изменение уже произошло, именно естественный отбор определяет направление изменений в популяции.
Как любая научная теория, теория эволюция должна была получить подтверждение в жизни. Имеются три крупных класса наблюдений, подтверждающих эту теорию.
Ископаемые свидетельства
После гибели растения или животного останки обычно рассредоточиваются в окружающей среде. Но иногда некоторые из них могут погрузиться в почву, например, в ил при наводнении, и оказаться недоступными для разложения. Со временем, по мере того как ил будет превращаться в горную породу (см. Цикл преобразования горной породы) медленные химические процессы приведут к замещению кальция в скелете или других твердых частях тела минеральными веществами, содержащимися в окружающей породе. (В редких случаях условия оказываются такими, что могут сохраниться и более мягкие структуры, например, кожа или перья). В конце концов этот процесс завершится образованием идеального отпечатка оригинальной части тела в камне — окаменелости. Все обнаруженные окаменелости вместе называют ископаемыми свидетельствами.
Возраст ископаемых составляет приблизительно 3,5 миллиарда лет — столько лет отпечаткам, найденным в бывших отложениях тины на древних австралийских скалах. Они рассказывают увлекательную историю о постепенном усложнении и расширении многообразия, которое привело к огромному разнообразию жизненных форм, населяющих сегодня Землю. Большую часть прошлого жизнь была относительно простой, представленной одноклеточными организмами. Приблизительно 800 миллионов лет назад начали появляться многоклеточные жизненные формы. Поскольку их тело было мягким (вспомните медузу), от них почти не осталось отпечатков, и лишь несколько десятилетий назад ученые убедились в том, что они жили в ту эпоху, на основании оставленных в осадочных отложениях отпечатков. Приблизительно 550 миллионов лет назад появились твердые покровы и скелеты, и именно с этого момента появляются настоящие ископаемые. Рыбы — первые позвоночные животные, появились около 300 миллионов лет назад, динозавры начали вымирать приблизительно 65 миллионов лет назад (см. Массовые вымирания), и 4 миллиона лет назад в Африке появились ископаемые люди. Обо всех этих событиях можно прочитать в Летописи ископаемых.
Биохимические свидетельства
У всех живых организмов на нашей планете одинаковый генетический код — мы все не более чем набор различной информации, записанной универсальным языком ДНК. Тогда можно ожидать, что если жизнь развивалась по описанному выше сценарию, то у современных живых организмов степень совпадения последовательностей ДНК должна быть различной, в зависимости от того, насколько давно жил их общий предок. Например, у человека и шимпанзе одинаковых последовательностей ДНК должно быть больше, чем у человека и рыбы, поскольку общий предок человека и шимпанзе жил 8 миллионов лет назад, а общий предок человека и рыбы — сотни миллионов лет назад. Действительно, анализируя ДНК живых организмов, мы находим подтверждения этого предположения: чем дальше друг от друга на эволюционном дереве находятся два организма, тем меньше сходства обнаруживается в их ДНК. И это вполне понятно, поскольку чем больше прошло времени, тем больше накопилось у них различий.
Использование анализа ДНК для того, чтобы открыть наши глаза на наше эволюционное прошлое, иногда называют молекулярными часами . Это убедительнейшее доказательство теории эволюции. ДНК человека ближе к ДНК шимпанзе, чем к ДНК рыбы. Могло бы оказаться совсем наоборот, но не случилось. На языке философии науки, этот факт показывает, что теория эволюция опровергаема — можно представить себе исход, который указывал бы на ложность этой теории. Таким образом, эволюция не является так называемым креационистским учением, как бы основанным на библейской Книге бытия, поскольку нет таких наблюдений или экспериментов, которые могли бы осязаемо убедить креационистов в том, что их учение ложно.
Несовершенство замысла
Хотя несовершенство замысла как таковое не является доводом в пользу эволюции, оно совершенно согласуется с картиной жизни, предложенной Дарвином, и противоречит представлению о том, что живые существа были созданы, уже имея особое предназначение в жизни. Дело в том, что для того чтобы передать гены следующему поколению, организму нужно быть не совершенным, а всего лишь настолько хорошим, чтобы успешно противостоять врагам. Следовательно, каждая ступень на эволюционной лестнице должна быть пристроена к предыдущей, и характеристики, которые могли быть благоприятствующими на одной из стадии, будут «заморожены» и сохранятся даже после того, как появятся более подходящие варианты.
Инженеры называют эту особенность QWERTY-эффектом (QWERTY — последовательность букв верхнем ряду почти всех современных клавиатур). Когда проектировали первые клавиатуры, основная цель заключалась в том, чтобы снизить скорость печати и не допустить зажимания клавиш механических пишущих машинок. Такая конструкция клавиатуры сохранилась до сих пор, несмотря на возможность использования производительных клавиатур.
Подобно этому особенности строения «закрепляются» на ранних стадиях эволюции и сохраняются в прежнем виде, несмотря на то, что любой современный студент-технарь справился бы с этой задачей лучше. Вот несколько примеров.
Глаз человека устроен так, что падающий свет превращается в нервные импульсы перед сетчаткой, хотя по такой схеме в глаз попадает не весь падающий свет.
Зеленый цвет листьев растений означает, что они отражают часть падающего на них света. Любому инженеру известно, что приемник солнечной энергии должен быть черного цвета.
В глубоких подземных пещерах обитают змеи, у которых глазницы находятся под кожей . Это имеет смысл, если предки этих змей жили на поверхности и нуждались в глазах, но лишено смысла для животных, созданных для подземной жизни.
В туловище китов есть маленькие кости задних конечностей. Сегодня эти кости абсолютно бесполезны, но их происхождение понятно, если предки китов когда-то жили на суше.
Неизвестно, какую функцию выполняет аппендикс у человека, хотя у некоторых травоядных животных аппендикс участвует в переваривании травы.
Эти свидетельства дополняют друг друга и настолько грандиозны, что не только давно убедили серьезных ученых в справедливости эволюционной теории Дарвина, но и являются стержнем любых разъяснений, касающихся функционирования живых систем на нашей планете.
См. также:
Дарвиновские вьюрки
Разнообразие вьюрков на Галапагосских островах — один из ярких примеров естественного отбора в действии. Дарвиновская теория эволюции была основана строго на наблюдениях за природой. Путешествуя в качестве натуралиста на корабле «Бигль», Дарвин побывал на Галапагосских островах, одном из самых отдаленных ареалов на Земле. Вьюрки составляют около 40% от всех видов птиц, обитающих на этих островах. По-видимому, они ведут происхождение от одного вида вьюрков, залетевшего на острова много лет назад. Дарвин заметил, что в результате эволюции вьюрки заняли абсолютно различные экологические ниши. Предком галапагосских вьюрков была птица, обитавшая на земле и питавшаяся семенами. Современные потомки этого вьюрка включают птиц, живущих на земле и на деревьях, питающихся семенами, кактусами и насекомыми. Предполагают, что такое разнообразие среди близкородственных птиц подсказало Дарвину идею естественного отбора. Вот почему дарвиновские вьюрки стали одним из символов в истории науки.
Березовая пяденица
Согласно теории эволюции, характеристики популяции изменяются в ответ на изменения среды, причем предпочтение отдается характеристикам, которые повышают шансы живого организма оставить потомство. Одно из лучших исследований естественного отбора в действии проведено на бабочке березовой пяденицы (Biston betularia ). Эти бабочки, обитающие в Англии, чаще всего селятся на деревьях, покрытых лишайником. В этой части Англии произрастает светлый лишайник, и бабочки, сливающиеся по цвету с лишайником, менее заметны для хищников.
В XIX веке в Центральной Англии стремительно развивалась промышленность, и большая часть ареала березовой пяденицы была сильно загрязнена дымом и сажей. Стволы деревьев почернели, что сильно изменило среду обитания пяденицы. Популяция пяденицы стала изменяться, причем в загрязненных районах в более выгодном положении оказывались бабочки с темной окраской. В конце концов, вся популяция стала черной. Это изменение происходило в точности так, как предсказывала теории эволюции — в изменившейся среде обитания немногочисленные темные бабочки приобрели невероятное конкурентное преимущество, и постепенно их гены стали доминировать
Объяснение изменений в популяции березовой пяденицы, как любую другую научную гипотезу, следовало подтвердить экспериментально. Таким экспериментатором стал энтомолог-любитель Генри Бернард Дэвид Кетлвелл (Henry Bernard David Kettlewell, 1907-79), который провел свои исследования в 1950-е годы. Он пометил нижние стороны бабочек березовой пяденицы, невидимые для хищников. Затем он выпустил одну группу помеченных светлых и темных бабочек недалеко от Бирмингема, в самом сильно загрязненном районе, а вторую группу — в сельском Дорсете, относительно незагрязненном районе в юго-западной Англии. После этого Кетлвелл посещал эти местности по ночам, и включая свет для привлечения бабочек, вновь собирал их. Он обнаружил, что в Бирмингеме, ему удалось собрать 40% темных бабочек и 20% светлых бабочек, а в Дорсете — 6% темных и 12% светлых бабочек. В загрязненном районе Бирмингема выживанию бабочек явно благоприятствовала темная окраска, а в чистом районе Дорсета — светлая.
На этом история с березовой пяденицей не закончилась. Начиная с 1960-х годов в Англии началась борьба с загрязнением воздуха, и скопления сажи в индустриальных районах начали сокращаться. В ответ на это в популяции березовой пяденицы началось изменение окраски с темной на светлую, что, опять же, можно было прогнозировать на основании положений теории Дарвина.
Charles Robert Darwin, 1809-82
Английский натуралист, создатель теории эволюции путем естественного отбора. Дарвин полностью изменил представления о природе. Он родился в Шрюсбери, в известной в городе семье. Отец Дарвина был преуспевающим врачом, а мать происходила из семьи Веджвуд, известной своими гончарными изделиями. Дарвин был малозаметным учеником, поскольку считал школьное образование скучным и сухим. Директор школы был недоволен тем, что Дарвин тратит время на химические эксперименты, а отец, в очередной раз обрушивая на сына град упреков, заявил: «Тебя интересует лишь охота, собаки и ловля крыс, и ты навлечешь позор на себя и всю свою семью».
Дарвина отправили в Эдинбург изучать медицину, но для него было мучением присутствовать на операциях (которые тогда проводились без анестезии). Затем он учился в Кембридже, готовясь стать священником. Там он познакомился с людьми, которые привили ему интерес к геологии и естествознанию, а позднее договорились о том, что его возьмут на парусное судно «Бигль» (в качестве неоплачиваемого натуралиста), которое отправлялось в пятилетнее поисково-разведочное плавание вокруг Южной Америки и Австралии. Именно в этом плавании Дарвин вел наблюдения за вьюрками, которые привели его к созданию теории эволюции.
После возвращения в Англию Дарвин женился на двоюродной сестре, но вскоре заболел. Это заболевание, вызванное укусами насекомых в Аргентине, современные ученые называют американским трипаносомозом. Оказавшись на пенсии, Дарвин обнаружил, что у него в изобилии свободного времени для того чтобы отразить свои наблюдения, и полно образцов, собранных им и другими участниками экспедиции. Он начал сомневаться в общепринятой точке зрения о неизменности растительных и животных видов, и постепенно стал склоняться к тому, что система, согласно которой виды эволюционируют в течение времени в ответ на изменения среды, значительно лучше могла объяснить мир природы. Труд «О происхождении видов» был опубликован в 1859 году и немедленно вызвал бурю. Некоторые посчитали основное положение теории Дарвина критикой Христианского учения (это мнение сохраняется и сегодня), и споры по поводу дарвинизма не утихали большую часть второй половины XIX века.
Сегодня представление о развитии жизни в процессе эволюции, которую направляют силы естественного отбора, является обобщающей идеей, связывающей все науки о жизни, от экологии до молекулярной биологии.
Показать комментарии (67)
Свернуть комментарии (67)
"Эти свидетельства дополняют друг друга и настолько грандиозны, что не только давно убедили серьезных ученых в справедливости эволюционной теории Дарвина, но и являются стержнем любых разъяснений, касающихся функционирования живых систем на нашей планете."
А мне вот кажется, что серьезные ученые давно начали подвергать теорию эволюции сомнению. Некоторые идеи Дарвина имеют место быть. Но не все. И тем более нельзя эту теорию возводить в ранг доказанных и неопровержимых. Дарвин так и не сообщил нам, каким образом появилась эта самая первая клетка (простейшее), из которого развилось все остальное. Как гласит клеточная теория (изложенная на этом же сайте), клетка может возникнуть только из другой клетки, т.е. живое может появиться только из живого. Так что давайте все же преподавать и излагать теорию Дарвина как ТЕОРИЮ, ГИПОТЕЗУ, но не как неопровержимую данность. В свете знаний современной науки и теории относительности Эйнштейна даже падающее яблоко Ньютона не совсем-то и падает. Оно падает для того человека, который на него смотрит, но не в масштабах Вселенной.
Ответить
Вот мне интересно, почему огромное большинство людей, которые на непрофессиональном уровне рассуждают о дарвинизме, постоянно путают эволюционную теорию с теорией возникновения жизни на Земле... Видимо, жертвы образования. Дарвин разработал теорию, которая объясняла РАЗВИТИЕ жизни на Земле (в значительно лучшей степени сейчас с этой функцией справляется созданная слиянием мутационной теории и теории классического селективизма - дарвинизма - синтетическая теория эволюции), но не ее возникновение.
Теория ВЖНЗ является уже логическим продолжением неодарвинизма на времена, когда жизнь не фиксируется на нашей планете. Но это уже совсем другая теория. И если даже окажется, что наши представления об абиогенном ВЖНЗ ошибочны, это никак не скажется на неодарвинизме, тем более, что он подтверждается огромным фактическим материалом и уж на современном-то этапе развития является никак не гипотезой, но полноценной теорией!
Ответить
> важно помнить, что до сих пор нет единого мнения о том,
> какой из этих путей может быть верным.
> Одно мы знаем точно: что один из этих процессов или
> другой процесс, до которого еще никто не додумался,
> привел к возникновению первой живой клетки на планете
Граждане, ну, так же нельзя писать. Мол, никто не знает, как это произошло, но мы знаем точно --- это был процесс химической эволюции или еще какой-то чудесный процесс, до которого еще никто не додумался. Ну, смешно просто от таких громких фраз, которые ничем не подкреплены.
Или кто-то уже предоставил адекватную модель зарождения жизни на земле, путем хим. эволюции? Нет. Так к чему же были произнесены слова "Одно мы знаем точно"?
Нельзя так предвзято писать статьи!
Далее. Работы Миллера.
Я вообще удивляюсь, что кое-кто еще цитирует и напоминает про опыты Миллера. Нет, я не призываю к неуважению этих трудов, но простите самые сложные молекулы, которые получил Миллер при эксперименте состояли из 20-ти атомов. Эксперимент четко показывает границу сложности соединений, которая не может быть большой. Что дальше делать с этой пузатой мелочью?
Про более поздние эксперименты.
Все понимают, что через 100 или 200 лет можно будет синтезировать и слона в пробирке. Но это будут возможности творца (техники + целой группы ученых, которая направляет процесс синтеза), а не абиогенеза. Для абиогенеза необходимо адекватное(!) моделирование процесса зарождения жизни, которое еще не было предоставлено. Добротному химику с первого взгляда понятно, что абиогенез --- это чепуха, которая живет только в рассказах популяризаторов науки и серьезного химического обоснования не имеет вообще.
Eraser!
Я чуть со стула не упал, когда прочитал ваше "Возможность возникновения живого из неживого, достаточно убедительно доказывают те же опыты Миллера". С Новым годом вас!
Мое личное мнение --- наука потеряла объективность. В вопросах происхождения жизни НЕЛЬЗЯ быть настолько необъективным и однобоким.
Приведу несколько примеров.
Пример "А":
При археологических раскопках находят разные предметы, например, ножи. Ни у кого не возникает мысли, что эти ножи образовались в результате хим. эволюции? На эту мысль даже не подталкивает сходство материала, из которого изготовлены ножи. Ученые считают, что это продукт интеллектуального труда.
Правильная логическая последовательность:
мы не видим носителя интеллекта, но все уверенные, что у ножей интеллектуальное происхождение.
Пример "Б":
При археологических раскопках находят окаменевшие кости какого-то неизвестного животного. Хм, оказывается это когда-то было сложнейшей биологической "машиной", у которой вместо железа --- сложнейшие клетки, полная автономность и т. д.
Биологическая "машина" в миллионы и миллионы раз превышает сложность организации материи, чем ножи или современные роботы.
Но, оказывается, что находится много(!) людей, которые допускают, что такие сверхсложные биологические творения могут образоваться только путем самоорганизации и последующей эволюции.
Ответить
Можно-можно так писать. На то есть следующие причины.
1. Теория химической эволюции, приводящей к возникновению жизни, является на сегодня единственной _естественнонаучной_ гипотезой. Других просто нет.
2. Она не имеет прямых противоречий с известными законами природы и твердо установленными фактами.
3. Она обеспечивает хорошую базу для выдвижения проверяемых гипотез и задает ясное направление научному поиску..
Да, конечно, исчерпывающей теории происхождения жизни на сегодня нет. Но это довольно естественное положение дел для науки. Если бы все было надежно установлено и доказано, то и исследовать было бы нечего. Конечно, со временем, могут появиться новые идеи о происхождении жизни, которые окажутся более удачным, чем сегодняшние представления о химической эволюции. Но пока этих идей нет, единственным научным подходом является изучение возможностей химической эволюции.
Из вашего комментария может сложиться впечатление, будто вы с симпатией относитесь к так называемой "теории разумного плана". Беда только в том, что она не является научной. В случае если внешний фактор является естественным (например, инопланетяне), вопрос о происхождении жизни просто переносится на более ранний момент во времени, но никак не решается. Причем для такого переноса пока нет достаточных оснований. Если же внешний фактор является сверхъестественным, мы просто выходим за рамки науки и начинаем заниматься мистикой.
Но, пожалуй, еще более важным является то, что "теория разумного плана" не позволяет сформировать какой-либо систематической исследовательской программы. А без такой программы теория не может претендовать на научный статус.
Ну и, наконец, большинство специалистов сейчас придерживается эволюционных взглядов. Наука - это то, чем занимаются ученые. Большинство из них знают в своей области намного больше, чем любители. И уже поэтому их суждения заслуживают доверия. Кроме того, в научной среде имеется довольно жесткая конкуренция. Если бы появилась жизнеспособная альтернативная теория, она бы наверняка завоевала себе достаточно большое число сторонников именно в среде профильных ученых. Такое не раз случалось в самых разных областях науки. То, что этого не произошло в теории происхождения жизни вызвано просто тем, что достойных альтернатив никто пока не предложил.
Что же касается сложности живых организмов и ее происхождения, то, думаю, аргумент, о невозможности возникновения сложных систем естественным путем не имеет никаких оснований, кроме повседневного бытового опыта. Но наука уже не раз показывала, что этот опыт очень часто подводит за пределами той области, в которой он приобретен (да и в повседневной жизни тоже часто подводит). Вспомните то, что движение с постоянной скоростью не требует приложения силы, вспомните релятивистское сложение скоростей, вспомните, как электрон проходит сразу через два отверстия - все это находится в прямом противоречии с повседневным опытом, но, тем не менее, это твердо установленные факты. Видимо и представление о том, что сложное не может возникать без творца - такая же иллюзия здравого смысла, связанная с тем, что в повседневной жизни нам никогда не приходится сталкиваться с такими масштабами времени и числа сложных систем, как в случае с эволюцией биосферы (или протобиосферы).
Ответить
> 1. Теория химической эволюции, приводящей к возникновению жизни,
>Послушайте, мы же не в песочнице разговариваем?
Когда вы говорите, что хим. эволюция приводит к возникновению жизни, мне кажется, что вы знаете, как это произошло:)
Другими словами, вы забыли предоставить ссылку на адекватное моделирование процесса возникновения жизни (пока этого не сделают, хим. эволюция --- научная фантастика. Не более.) Будьте так добры...> является на сегодня единственной _естественнонаучной_ гипотезой.
Согласен. Оказывается, что в некоторых научных кругах модно быть похожим на страуса, прятать голову в песок, открещиваться от фактов, которые могут повлиять на мировоззрение человечества, придерживаться методологического естествознания, переводить вопросы кардинальной важности в плоскость юмора... и т. д. Это все то, чему многие ученые хорошо научились!
> 2. Она не имеет прямых противоречий с известными
> законами природы и твердо установленными фактами.Конечно, не противоречит. Она просто не имеет научных подтверждений, если до сих пор никто не может предложить рабочей модели (само)зарождения жизни.
Изучать научную фантастику - не противоречит известным законам природы и твердо установленным фактам.> Из вашего комментария может сложиться впечатление,
> будто вы с симпатией относитесь к так называемой "теории разумного плана".Я за объективность и симпатия тут не причем. Кстати, вы не прокомментировали мои примеры с археологическими находками. Если не трудно, будьте так добры... Откуда растут ноги у такого алогизма?
> Беда только в том, что она не является научной.
Т.е. ученый-биохимик, который искусственно синтезирует в пробирке жизнь, занимается не наукой? Почему творение -- это не научно?
> Если же внешний фактор является сверхъестественным, мы просто выходим
> за рамки науки и начинаем заниматься мистикой.Хим. эволюция тоже выходит за рамки сверхъестественного (рабочей модели до сих пор нет), только в этом месте вы почему-то не говорите, что "занимаются мистикой". Странно.
> Ну и, наконец, большинство специалистов сейчас
> придерживается эволюционных взглядов.Ответить
Не совсем понятно, против чего именно вы выступаете: против теории эволюции, против теории самоорганизации или против обеих теорий одновременно? Скажем, роботы вполне укладываются в теорию эволюции. Ведь вполне возможно, что в не очень далеком будущем роботы начнут сами проектировать и выпускать новые, более совершенные модели роботов.
>Нет, я не призываю к неуважению этих трудов, но простите самые сложные молекулы, которые получил Миллер при эксперименте состояли из 20-ти атомов. Эксперимент четко показывает границу сложности соединений, которая не может быть большой
Эксперимент четко показал границу сложности соединений при конкретно заданных исходных условиях. А ведь могли влиять еще множество факторов, перебрть все варианты которых мы попросту не в состоянии, зато это вполне под силу скажем галлактике из-за ее огромных размеров и следовательно огромного количества вариантов исходных условий. Может для дайльнейшей самоорганизации этих 20-ти атомных соединений в более сложные моллекулы нужно одновременно огромное давление, сильное магнитное поле ну и еще чего-нибудь?
Ответить
Говорить, что "Теория эволюции, в рамках её применимости, полностью доказана и неопровержима" преждевременно.
Я не специалист, но на сколько мне известно еще никто не предъявил миру пример мутации которая привела бы к образованию нового вида. Все мутации приводят лишь к внутри видовым изменениям, типа, цвета перьев или длинны носа. А теория лишь тогда работоспособна, когда она подкреплена реальными примерами, а не абстрактными умозаключениями основанными лишь на внешнем сходстве всех живых организмов.
А что касается самопроизвольного возникновения жизни - это самая очумелая вера.
Все наверно слышали про обезъянку которая печатает "Войну и мир".
Но задумывался ли кто из вас насколько неудачен этот пример для пропаганды эволюционизма?
Кому не лень поскрипеть мозгами (у кого они есть) предлагаю вспомнить арифметику.
Считается, что если дать обезъянке достаточно времени, то она сможет напечатать разумный текст случайно тыкая по клавишам.
А есть ли в нашем распоряжении это самое время?
Возраст Вселенной ученые оценивают в 20млрд. лет, по последним данным даже меньше. Посмотрим на что хватит этого времени.
Возьмем к примеру этот мой пост. Он конечно немножечко меньше "Войны и мира", но пусть это будет фора дарвинистам.
В этом посте около 1700 букв без знаков препинания. В русском языке 32 буквы (не считая загадочной буквы Ё). Верхний регистр тоже считать не будем. Итого, что мы имеем. Вероятность попасть в одну букву = 1/32, а 1700 букв соответственно =(1/32)^1700 или примерно 1,8/10^2559 (т.е. 1,8E-2559).
Теперь сосчитаем количество постов которые успеет напечатать обезъянка за T=20млрд. лет, т.е за T=6,3х10^17 сек.
Допустим обезъянка печатает со скоростью F=10^6 (миллион) постов в секунду (чё мелочиться то).
И пусть она работает не одна. На каждый квадратный миллиметр Земной поверхности посадим по мартышке.
Площадь шара S=4п(R^2). Радиус Земли примерно R=6000км, следовательно площадь поверхности =4,5х10^8 кв.км или 4,5х10^20 кв.мм. Итого N=4,5х10^20 мартышек, которые напечатают:
TxFxN=2,85x10^44 постов.
Чёта маловато. Ну да ничего, сделаем вот что. Весь этот безумный обезъянник посадим на каждую звезду во Вселенной. По разным оценкам во всей видимой Вселенной около 10^20 галлактик. В каждой галлактике примерно столько же звезд = 10^20.
Итого в нашем распоряжении всего 10^40 звезд. Получаем в сумме 2,85х10^84 постов. Умножаем на нашу вероятность и получаем примерно 1/10^2475 (т.е. 1E-2475).
Что это, маленькая вероятность? Или очень маленькая?
Нет, это не просто очень-очень маленькая вероятность, это НУЛЕВАЯ вероятность.
А теперь скажите, в самой простейшей ДНК самого примитивного организма информации больше или меньше чем в этом посте?
P.S. И я уже совсем молчу про РНК и хиральную чистоту живых структур.
Ответить
Никаких отдельных мутаций, приводящих к образованию нового вида, не бывает. Виды образуются иначе. Все начинается с разделения единой популяции на группы особей, которые не скрещиваются друг с другом. Обычно причиной является географическое разделение ареалов обитания. Но в последнее время найден целый ряд примеров поведенческого разделения, когда несколько групп особей одного вида живут на одной территории, но не остаются репродукционно изолированными.
В таких разделенных популяциях идет процесс накопления генетических изменений. Причем, в первую очередь это даже не мутации, а изменения в регуляции генов (см.. Если разделение длится достаточно долго, то группы становятся репродукционно несовместимыми, то есть, даже если попробовать скрестить, представителей двух групп, они уже оказываются неспособны дать плодовитое потомство. Это и означает, что образовался новый вид. Или, точнее два один вид разделился на два.
Что же касается ваших расчетов вероятности возникновения жизни, то он тоже очень сильно устарел. Никто не предполагает, будто жизнь образовалась благодаря случайному соединению атомов в молекулы. Скорее всего, этот процесс самоорганизации был вполне закономерным, хотя отдельные детали могли определяться случайными факторами. Рекомендую вам посмотреть статью акад. В.Пармона "Естественный отбор среди молекул (http://macroevolution.narod.ru/npr_snytnikov.pdf). Там довольно подробно описывается, как могли протекать подобные процессы. Конечно, в отличие от теории видообразования, это пока действительно гипотеза. Но она выглядит довольно убедительно и показывает, что научный поиск путей происхождения жизни вполне возможен.
Кстати, в ваших выкладках много совсем неправильных цифр. Галактик в видимой части Вселенной на 10^20, а примерно 10^12, звезд в средней галактике примерно 10^11. Возраст Вселенной не 20, а примерно 14 млрд лет. К чему это я? К тому, что научные выводы требуют некоторой аккуратности, как в цифрах, так и в формулировке утверждений.
Вы совершенно убедительно доказали, что одна конкретная наперед заданная молекула ДНК не может по чистой случайности сама собраться из нуклеотидов. С этим, кстати, никто не спорит. Но вы ошибочно отождествляете этот это утверждение с утверждением о невозможности появления жизни в ходе естественных процессов. Ведь все многообразие естественных процессов далеко не сводится к случайному комбинированию нуклеотидов.
Рассмотрение от случайности не имеет смысла еще и потому, что проблема состоит вовсе не в том, чтобы получить один раз некую сложную молекулу, а в том, чтобы выделить эту "полезную" молекулу из триллионов "бесполезных". Если у вас в принципе есть такой механизм, то он-то уж точно работает не случайным, а закономерным образом. А если уж есть такие процессы, то зачем тогда предполагать случайность на раннем этапе? Может быть, правильнее и там поискать закономерность?
(И еще в скобках замечу, что даже в рамках вашего "случайного" рассмотрения жизнь не сводится к одной единственной молекуле ДНК - возможно огромное количество вполне "работоспособных" вариантов. Какова их доля среди всех возможных перестановок нуклеотидов неизвестно, и вполне возможно, что она довольно велика).
Ответить
На счет "работоспособных" вариантов я согласен, их долю я не учел, но чтобы вероятность была хоть сколько нибудь вменяемой их доля должна быть поистине огромной. А мне, как программисту, трудно это представить. Согласитесь, что если взять любую программу, ну например Quake (или что-либо на Ваш вкус) и попытаться без помощи программистов поменять код этой программы, то вариантов будет несколько: либо измениться что-то чисто внешне (цвет пикселя например), либо она станет глючить, либо она она безвозвратно сдохнет. Любому человеку очевидно и нет нужны приводить доказательства, что Quake II и затем Quake III мы не получим, не говоря уже о Microsoft Office:-) и время нас не спасет.
А Ваша фраза "...процесс самоорганизации был вполне закономерным..." мне очень понравилась, сильный ход:-)
Но по большому счету наш диалог смахивает на этот:
Идут по дорожке Креацинист (К) и Эволюционист (Э).
К. -Смотри, кто-то часы потерял!
Э. -Это не часы, это кусок металла внешне напоминающий часы.
К поднимет часы и разглядывает их.
К. -А тут надпись "Made in Japan".
Э. -Это не надпись, а царапина случайно похожая на надпись "Made in Japan".
К. -Да чё ты гонишь, в природе не бывает таких чистых материалов.
Э. -А это метеорит. Железный. А здесь не стекло а пузырек застывшего кварца. И от удара о землю сжалась пружина и поэтому они тикают.
К. -Какая пружина? ...!
К. -...8(!!!Ответить
> На счет "работоспособных" вариантов я согласен, их долю я не учел,...
Это как раз наименее существенное замечание. Я его сделал только чтобы подчеркнуть неаккуратность в рассуждениях.
> А мне, как программисту, трудно это представить.
А вот тут корень ошибок. Вы - программист (я, кстати, в прошлом тоже) и переносите опыт, полученный своей узкой сфере профессиональной деятельности, на совершенно другие вопросы. Ну и выв Такую ошибку совершают очень многие люди - "Неужели во Франции даже извозчики говорят по-французски?!" :)
> Согласитесь, что если взять любую программу...
Вот давайте продолжим вашу аналогию. Возьмем какой-нибудь биоценоз и грубо вмешаемся в его работу. Убьем, скажем четверть популяции каких-нибудь несчастных животных и спалим половину леса пожаром. Что случится дальше? А ничего особенного. Пройдет 10-20-40 лет и все восстановится. Ну, может быть какие-то другие животные расплодятся, а на месте бывшей гари окажется немного другое соотношение пород деревьев. А что будет с Квэйком, если заполненить половину памяти мусором? Может быть, выведется новая порода монстров? :-)
> По поводу звезд спорить не буду тем паче, что Вы подкорректировали цифры в меньшую сторону. :-)
Я их подкорректировал в правильную сторону:) Потому что меня волнует, как оно все есть на самом деле, а не отстаивание тех или иных убеждений самих по себе.
> А Ваша фраза "...процесс самоорганизации был вполне закономерным..."
> мне очень понравилась, сильный ход:-)
> ...
> Э. -Которая внутри случайно образовалась!Вот, смотрите, опять у вас прокол в логике. Я говорю, что процессы развития жизни закономерны, а вы опять приписываете эволюционистам разговоры о случайности. Эволюционисты опираются на случайность не в большей мере, чем физики при описании свойств идеального газа. Эволюция - это закономерный, а не случайный процесс. Многие его особенности на сегодня уже понятны, но многие еще предстоит изучить.
Чтобы было яснее вот вам другой пример. Возьмем атомы в кристалле. Они самопроизвольно выстраиваются в строгом порядке. Человеку вручную пока не всегда под силу создать такой четкий порядок. Почему нас это не удивляет? Потому что в школе что-то объсяняли на пальцах про
кристаллическую решетку. Но ведь нам не объясняли в силу чего она возникает. Конечно, если почитать серьезные книжки по квантовой механике, то некоторый намек на понимание возникнет? Но все равно это не будет абсолютная ясность, т.к. в книжках рассмотрены только упрощенные специальные случаи. Расчеты реальных кристаллов чудовищно сложны. Тем не менее, кристаллы существуют, образуются вполне естественным образом и каждую зиму падают на нас с неба тысячами тонн. И никому не нужен дедушка на облаке, чтобы лепил бы шестиугольные снежинки.Точно также обстоит дело и с биологическими процессами. Только они посложнее посложнее кристалла или часов. На живых существах, в отличие от упомянутых японских часов, на ней не написано "Made in Eden". (Это написали люди и совсем в другом месте.) А то, что процессы жизнедеятельности сложны и пока не полностью понятны - вовсе не говорит о том, что они не могли развиваться естественным путем.
Ответить
>"аналогия с программами просто в корне неверна"
Позволю себе не согласиться с Вами. Молекулу ДНК очень даже можно сравнить с программой. И замена порочки генов ни к чему хорошему не приведет как и в случае с заменой парочки байтов в программе (если эту замену сделал не программист).
А по поводу биоценоза, то тут уже Вы неаккуратны - ДРУГИХ животных не будет. Будут те же или, если никто не выжил, пришедшие из соседнего леса. А новых из пепла не появиться. :-)Кстати, эволюция программ напоминает эволюцию животных. И если бы программы были живыми, то они наверняка придумали бы теорию эволюции. И среди них, стопудово, нашлись бы такие кто не верит в программистов. :-))
Ответить
Сравнить, знаете ли, можно и божий дар с яичницей. И некоторые даже считают, что это одно и тоже:)
Замена отдельных нуклеотидов в генетическом коде, как правило, ни к чему плохому не приводит (хотя есть исключения). У людей (нормальных, здоровых) найдено на сегодня несколько миллионов однонуклеотидных полиморфизмов, то есть, различий генетического кода в одной букве (подробнее см.. И ничего, все эти люди живут и размножаются. По этим различиям можно определять происхождение людей. Большинство таких мутаций никак не отражаются на организме. Некоторые являются вредными, другие полезными.
Есть, например, мутация, встречающаяся у некоторых африканских племен, которая вызывает так называемую серповидно-клеточную анемию. Всего один нуклеотид не на месте, а эритроциты меняют форму и переносят меньше кислорода. Казалось бы, такая мутация должна быть уничтожена естественным отбором. Однако ее носители, оказывается, невосприимчивы к малярии. В Африке это очень важное преимущество. Поэтому там этот ген сохранился, а в других странах встречается значительно реже.
Покопайтесь немного в том, что пишут биологи, генетики и эволюционисты. Они немного глубже, разбираются в устройстве жизни, чем программисты и богословы. По крайней мере, они изучают эту жизнь в полевых и лабораторных условиях, а не рассуждают о ней. Рекомендую сайт http://macroevolution.narod.ru. Там собрана очень хорошая коллекция материалов.
А над примером с биоценозом вы просто недостаточно подумали. Новые растения появятся именно из пепла. Потому что этот пепел является питательной средой для прорастания семян. А, питаясь растениями, будут размножаться и животные. И через некоторое время биоценоз восстановится естественным образом. Ни на что подобное программы не способны. В этом принципиальное отличие живого от неживого: жизнь умеет упорядочивать неживую материю.
Эволюция техники действительно кое в чем напоминает эволюцию жизни. На это еще Станислав Лем обратил внимание. И это не случайно. Принцип эволюции в обоих случаях один и тот же: поиск свободных экологических ниш, конкуренция за ресурсы, специализация и т.п. В обоих случаях работает естественный отбор - неудачные или недостаточно гибкие устройства и программы умирают, а выживают те, которые могут приспособиться к изменяющимся условиям.
И еще надо отметить, что в обоих случаях никто персонально этой эволюцией не управляет. Отдельный человек или компания может создать новое устройство, но его успех определяет не создатель, а рынок, то есть среда, которую полностью взять под контроль не удается даже в тоталитарных странах. И, кстати, в той мере, в какой рынок все-таки берут под контроль горе-демиурги, развитие техники, ее эволюция тормозится. Вспомните, что было с бытовой техникой и автомобилестроением в СССР.
Никакого "разумного плана" нет ни в развитии техники, ни в развитии жизни. Идет самосогласованный процесс взаимного приспособления участников эволюции. Тем не менее, между эволюцией жизни и эволюцией техники есть одно важное различие - у них разный механизм изменчивости.
В случае жизни изменчивость реализуется за счет перебора различных мутаций (а также, что более важно, за счет изменений в регуляции активности генов, см.. Большинство мутаций не оказывают никакого влияния на живой организм (хотя они могут проявиться в далеких потомках). Некоторые приводят к гибели, а некоторые (очень немногие) оказываются удачными, многократно воспроизводятся в потомках и становятся шагом в микроэволюции.
В технике изменчивость реализуется за счет корректировки вмешательства инженеров. Их вмешательства носят более целенаправленный характер, чем слепые тычки эволюции. Но, тем не менее, не надо недооценивать, какое огромное количество проб и ошибок совершают инженеры в процессе разработки устройства. Каждый тест новой модификации устройства или программы соответствует нескольким пробам эволюции.
У инженеров на один тест уходит от нескольких секунд до нескольких месяцев. А у природы каждый тест занимает от нескольких месяцев до сотен тысяч лет. Поэтому, инженеры, благодаря существованию разума, осуществляют эволюцию техники в миллионы раз быстрее, чем эволюционирует жизнь.
Жизни потребовалось несколько миллиардов лет, чтобы создать разнообразие видов. А инженеры работают всего несколько столетий и уже создали не меньшее разнообразие технических устройств. Некоторые из этих устройств намного превосходят создания живой эволюции, но пока еще не по всем параметрам.
Собственно, сам разум инженеров оказался приспособительным элементом эволюции, который вывел ее на новый этап. Всего же эволюция насчитывает пять принципиально разных этапов:
1. Космологический, на котором вещество развивалось исключительно под действием законов физики.
2. Химический, на котором все те же физические законы создали условия для отбора молекул, способных к самовоспроизведению.
3. Биологический, на котором самовоспроизводящиеся молекулы начинают соревноваться в организации окружающей среды в своих "интересах", сохраняя удачные наработки в генетической памяти.
4. Социальный, на котором появляется самосознание и способность передавать знания от одного существа к другому, минуя медленно меняющийся генетический код (зачатки социального уровня есть у многих высших животных).
5. Научный (инженерный), на котором появляется письменность, как способ независимо от субъекта хранить и обрабатывать знания о мире.Ключевые механизмы каждого очередного уровня создаются на предыдущем уровне естественным образом. Но как только они появляются, эволюция резко ускоряется. Вы видите проблему в том, что эволюция техники идет при участии человека и его разума, а эволюция жизни обходится без них. Но на самом деле здесь нет никакой проблемы. За отсутствие разума эволюция жизни расплачивается крайней медлительностью.
Разум является колоссальным ускорителем эволюции, но ее двигателем он не является. Это очень важный тезис. Задержитесь на нем. Разум человека, как правило, не может сам по себе определить, какие программы или устройства ему следует создавать. В своем выборе он опирается на анализ состояния общества и рынка, ищет незанятые ниши и доступные для их освоения технологии. При этом он преследует цели обеспечить свое существование и процветание в существующих общественных условиях. То есть именно эти условия (окружающая среда) и стремление к ним приспособиться являются двигателем технической эволюции, а вовсе не разум сам по себе. Если же какой-то альтернативно одаренный человек изобретет нечто, что напрочь обществу не нужно, его идеи не получат признания, а усилия пропадут втуне. И вряд ли у него будет много последователей, в отличие от тех, кто "попал в струю" и добился успеха.
Так что не стоит путать телегу с лошадью: разум является продуктом эволюции, а не эволюция – продуктом разума.
Ответить
>К чему этот аргумент? К тому, что ваша аналогия между жизнью и программами неверна. Жизнь без всякого вмешательства "программиста" залечивает весьма тяжелые повреждения, на что программы в общем случае не способны. Не следует ли из этого, что жизнь устроена в принципе иначе, чем программы и аналогия с программами просто в корне неверна?
"Жизнь" залечивает лишь те повреждения, способность залечивать которые присутствует изначально. Аналогия к примеру с программой приведена неверно. Ваша "аналогия" к следующей ситуации. Есть программа, которая копирует сама себя всюду, где находит такую возможность (знаем такие программы, правда?). С части физических носителей копии этой программы мы стерли, но не ограничили туда доступ другим копиям, для копирования самих себя. Что произойдет через некоторое время с очищенным дисковым пространством? Оно будет вновь заполнено копиями программы.
Ответить
Дубль 2: Скорость видообразования.
Мне порекомендовали посчитать, ну я и посчитал. Можно попробовать оценить скорость видообразования из того количества видов, что мы имеем на сегодня и времени которое было в распоряжении эволюции. Со временем я поступил просто - взял по максимуму, чтобы скорость видообразования не получилась слишком большой. А именно - 5 млрд.лет, т.е. верхняя оценка возраста Земли. Эту цифру можно только уменьшать, увеличивать уже некуда, тем более, что я совсем не оставил времени на возникновение жизни. С количеством видов есть проблема - диапазон оценок учеными общего объема биоты колеблется очень сильно, в пределах от 5 до 80 миллионов. Чтобы получить НИЖНЮЮ оценку скорости видообразования берем 5 млн. Для грубой оценки этих двух цифр должно хватить. Из того, что процесс видообразования пропорционален количеству видов динамика будет экспоненциальной. Кто-то может возразить и сказать, что видообразование шло не непрерывно, а скачкообразно, но и в этом случае можно оценить скорость. Только понадобиться дополнительный параметр - количество скачков видообразования. Итак, путем нехитрых манипуляций получаем формулу: N=exp(k*T).
k=3.1E-09.
N - количество видов
T - время в годах
Видно, что в момент времени T=0 (начало эволюции) N=1, т.е. один предок (но можно посчитать и не с одним).
А в момент T=5,0E+09 (5 млрд. лет, т.е. сейчас) N=5,4E+06, т.е. примерно 5 млн. видов (как и было задумано).
Это реально?
Ответить
Вот это уже интересный разговор. Да, я считаю, что такая оценка вполне реальна. Более того, настоящий темп видообразования скорее всего гораздо выше. Предлагаю встречный подход. Давайте попробуем ограничить скорость видообразования сверху: при каком темпе появления новых видов этот процесс был бы совершенно очевиден для большинства ученых?
Сейчас ученым известно порядка 10^6 видов многоклеточных организмов. Большинство из них научно описаны в последние два века. То есть, средний темп описания новых (вновь открываемых) видов составляет порядка 5 тыс. видов в год (большинство из них приходится на насекомых). При таком темпе непосредственно заметить появление двух новых видов в столетие совершенно невозможно. Чтобы можно было говорить о непосредственно наблюдении видообразования оно должно идти со скоростью в сотни, если не в тысячи новых видов в год. Так что оценка 2 вида в столетие никак не противоречит наблюдениям.
А вот еще одна оценка сверху. Она сделана на основе весьма авторитетного документа по проблемам охраны окружающей среды и сохранения биоразнообразия: http://www.undp.kz/library_of_publications/files/818-27659.p df. На странице 33 читаем: "В геологической истории темпы появления новых видов традиционно были выше темпов исчезновения видов, что способствовало повышению уровня биоразнообразия... Хотя точные цифры о том, какое количество видов исчезает каждый день или каковы темпы утраты генофонда, невозможно воспроизвести, очевидно, что деятельность человека в последние десятилетия привела к тому, что темпы исчезновения млекопитающих и птиц, например, стали гораздо более интенсивными и значительно превышают расчетные средние темпы утраты видов в предыдущих тысячелетиях." То есть, экологов беспокоит, что сейчас видовое разнообразие сокращается - утрата видов идет быстрее появления новых.
А на следующей странице приводится таблица с данными по скорости исчезновения видов. За последние 500 лет среди многоклеточных животных и растений исчезло 816 видов или в среднем 163 вида в столетие. Поскольку сейчас утрата видов идет быстрее образования новых, эту цифру можно считать оценкой скорости видообразования сверху. Она на два порядка больше вашей оценки снизу, необходимой для обеспечения эволюции. А ведь здесь учтены только данные по многоклеточным животным и растениям, суммарное число видов которых (по той же таблице) - около 1,37 млн. В то же время у простейших изменчивость значительно выше - у них даже понятие вида имеет иной смысл, чем у высших животных и растений, т.к. к простейшим неприменимо понятие репродуктивной изоляции.
В общем, мы с вами получили непротиворечивые оценки. Для приведения в действие эволюции нужно не менее 2 новых видов в 100 лет. Данные наблюдений говорят о том, что виды (только многоклеточных) образуются не быстрее, чем 160 видов за 100 лет. Все сходится.
Во-первых, чем больше биоразнообразие, тем больше различных экологических ниш. А значит, экосистема способна вместить больше разных видов. Соответственно снижается конкуренция, увеличивается специализация и т.п. Если этого не учитывать, то уравнение для числа видов будет экспоненциальным, как вы и записали (dN/dT=aN, N=exp(kT)). Однако с учетом сделанной оговорки уравнение приобретает вид dN/dT=bN^2. Скорость прироста пропорциональна числу дивергирующих видов (N) и разнообразию условий обитания (~N). Решение этого дифура дает N~1/T, то есть не экспоненциальный, а гораздо более быстрый гиперболический рост. Такой рост, вообще говоря, должен приводить к катастрофам или к качественным переходам. Но это уже совсем другая тема.
Во-вторых, есть такая штука, как горизонтальный (межвидовой) перенос генетического материала. Его осуществляют ретровирусы, подобные вирусу СПИДа. Благодаря горизонтальному переносу удачная мутация в одном виде может в принципе передаться другому неродственному. Это особенно эффективно происходит у простейших. Благодаря этому древо эволюции, вообще говоря, перестает быть деревом и превращается в направленный граф более общего типа.
В-третьих, помимо эволюции видов (макроэволюции), есть еще элементы внутри вида, например, процесс выработки иммунитета к патогену включает своего рода микроэволюционный процесс в иммунной системе организма. И этот иммунитет, при определенных обстоятельствах может наследоваться (это сейчас самое острие биологических исследований).
Ответить
> В этом случае скорость на сегодня составляет V=k*exp(k*T)=0,017 видов в год, т.е. примерно 2 новых вида каждые 100 лет.
> И это МИНИМАЛЬНАЯ оценка, т.е. фактически видообразование должно идти с гораздо большей скоростью!
> Это реально?
Это более чем реально. Для появления новых видов мотыльков достаточно нескольких месяцев, для мух около года. Например, после развития достаточно интесивного сообщения транспортом, на мелких океанских осторвах, где никогда не было мух появилось несколько новых видов длиннокрылых мух. С транспортом попало несколько мух, часть сдуло в океан, часть дали потомство. Потомство с более длинными крыльями дало большее потомство, с меньшей длинной крыла больше сдуло, чем расплодилось и т.д.
Скорость образования нового вида сильно зависит от времени достижения репродуктивного возраста. Есть рекордсмены для которых образование нового вида может занять считанные дни, и способность скрещиваться со своими бывшими "соплеменниками" будет полностью утеряна.
Почитайте, покопайтесь, сейчас много на эту тему исследований...
Ответить
Да пущая эволюционисты ВЕРЯТ во что они хотят.
И в то, что миллиардный ДНК образовался случайно или "закономерно" без участия разумной силы.
И в то, что все системы организма самоорганизовались в единую систему, способную писать сейчас этот пост.
Пусть верят! Конституция РФ гарантирует свободу вероисповедания =)
"И сказал безумец в сердце своём: нет Бога" Пс.131:1
http://www.one-way.ru
Ответить
Против веры как раз никто ничего против не имеет. Споры начинаются когда ВЕРУ называют ЗНАНИЕМ. Когда ее называют истинной в последней инстанции, не подлежащей сомнению.
Вот, например, фраза:
"Теория химической эволюции, приводящей к возникновению жизни, является на сегодня единственной _естественнонаучной_ гипотезой. Других просто нет."
Абсолютно полит корректна. Ни к чему не придраться и возражений у меня не вызывает.
Но вот эта:
"...существует факт эволюции"
Звучит как "существует факт наличия Бога"И еще. Многие люди почему-то считают, что креацинизм мешает изучению жизни в частности или науке вообще. Но это абсурд. Вот нашли археологи древний механизм. Явно его кто-то сделал. Тот факт, что он кем-то сделан, а не возник сам, разве мешает изучать его всеми доступными способами? Разумеется нет. Так и с Вселенной. Сделал ее Кто-то или нет для науки не должно иметь никакого значения. Ее можно и нужно изучать при любом раскладе. Главное быть честными перед собой и непредвзятыми.
А вот с непредвзятостью то и проблемы. :-(
Ответить
-
Ответить
-
>Но вот эта: "...существует факт эволюции" Звучит как "существует факт наличия Бога"
Не вижу в этом ничего такого. "...существует факт эволюции" - но ведь и правда существует, организм развивается в отличие от своих предков - эволюционирует, допустим с изменением условий жизни. Это и есть доказательство эволюции, в данном случае отдельного организма.
>Многие люди почему-то считают, что креационизм мешает изучению жизни в частности или науке вообще. Но это абсурд. Вот нашли археологи древний механизм. Явно его кто-то сделал. Тот факт, что он кем-то сделан, а не возник сам, разве мешает изучать его всеми доступными способами? Разумеется нет.
Разумеется да! Ведь если механизм возник сам по себе, мы можем изучить только его возможности, посмотреть на его действия, но если он создан кем-то, то тогда важны вопросы - зачем? почему? кто? - смысл всего этого.
Ответить
Ответить
До чего же живучи околонаучные мифы: с одной стороны, якобы ископаемые останки “пилтдаунского человека”, которые креационисты мусолят до сих пор. С другой стороны, примитивный миф о естественном отборе, все еще активно эксплуатируемый “синтетической теорией эволюции” (СТЭ).
Разве автор “Теории эволюции” не знает, что дарвиновского естественного отбора (ЕО) в природе не существует? Именно дарвиновского, – то есть, среди особей. В 2-полом мире имеет место отбор на уровне отдельных генов, а также на уровне популяций и видов – еретический “видизм” в глазах деятелей СТЭ. Но никак не отбор индивидуальных генотипов. Известно по меньшей мере 80 лет – после Т.Моргана, открывшего явление кроссинговера; читайте, например, у несгибаемого дарвиниста, но честного зоолога Ричарда Докинса (Эгоистичный ген, 1980). Посмотрите в книге верного сторонника СТЭ Верна Гранта на
hi-bio.narod.ru/lit/grant/intro.html
Эволюционный процесс, 1991, подзаголовок Отбор на видовом уровне в гл. Уровни отбора): серьезный эволюционист не считает возможным обойти скользкую тему молчанием. Или же в публикации доктора биологии В.П.Щербакова (Эволюция как сопротивление энтропии, гл. Когезия) здесь же – на сайт/lib/430413)
А вот в университетском (!) учебном пособии Эволюция – пути и механизмы, 2005, - на
evolution2.narod.ru
неприятный вопрос о дарвиновском ЕО не упомянут и полсловом.
Что уж тут пенять автору “Теории эволюции”: слабо осмысленная мешанина гипотез абиогенеза, стереотипов СТЭ – и даже идей punctuated equilibrium. Набор для обывателя. Замечу кстати, что есть теории – и есть гипотезы; автору научно-развлекательного очерка невредно различать два понятия. Класс не скроешь; посмотрите как трактуется здесь несущий принцип дарвинизма: «Идея естественного отбора … основана на двух положениях: 1) представители … вида в чем-то различаются между собой, и 2) существует конкуренция за ресурсы». Браво; автор аккуратно опустил 3-е – ключевое у Дарвина! - положение. Как раз то, которое не выполняется в 2-полых популяциях (в отличие от бесполых).
Ладно, популярный очерк, но каковы профессиональные эволюционисты! Мыслимо ли для научной теории прятать от общественности столь неудобные обстоятельства - из числа основополагающих? А в СТЭ “на голубом глазу” продолжают рассуждать о формах ЕО: … дизруптивный и т.д. О чем они? Представьте: формы заведомо несуществующего явления. На взгляд православного атеиста, системного аналитика и, между прочим, убежденного эволюциониста, подобные вещи в XXI в. совершенно невероятны. Однако же факт - как в ТВ-программе. Не ясно, что смешнее: деятели СТЭ не в курсе элементарных вещей? Или же прекрасно знают, но – как тут помягче выразиться – привычно передергивают карты? Уже много десятков лет…
Одного такого номера довольно, чтобы навсегда списать СТЭ в утиль. Впрочем, там … пломбу ставить негде. Если хотите подробности, дайте знать; добросовестно покажу. Понятно, что происходит: кибернетики, теоретики информации и систем, физики с химиками привыкли доверять ученым коллегам. Коль скоро биологи-эволюционисты говорят, наверное, дарвиновский ЕО и в самом деле движущая сила эволюции. Джентльмены не проверяют. А раз верят на слово, то Василию Ивановичу открывается такая карта… Не поверишь, Петька.
Наука по привычке доверяет СТЭ, тогда как креационизм безошибочно бьет в уязвимые точки ортодоксального эволюционного учения. Посетите, например, форум портала диакона А.Кураева. Там цитируется игумен Вениамин, кандидат богословия, С-Петербург; весьма поучительно. “…Креационисты требуют у ученых-эволюционистов, чтобы они оставались учеными и не выдавали желаемое за действительное.
…Внутривидовая адаптация к окружающим условиям (которую ложно назвали микроэволюцией) и искусственная гибридизация (внутри одного вида!) не имеют никакого отношения к взаимопревращению видов. Дарвинисты искусно смешивают два вопроса, чтобы обмануть доверчивых профанов-обывателей, которым "лень вникать".
Поразительно точно. Назвать (обратимые!) генетико-адаптивные процессы в 2-полых популяциях микроэволюцией – и получить тем самым формальные основания именоваться теорией эволюции. Возьмите определение в гл. Изменчивость природных популяций (Эволюция – пути и механизмы): “процесс эволюции, - в СТЭ принято понимать, - как изменение частот разных аллелей в популяциях”. Стандартная формулировка – на всех языках. Автор пособия - доктор биологии, и предназначено оно для студентов, аспирантов и молодых профессионалов. И вообще для всех, кому интересно. Читатель-небиолог в шоке: значит, до последних 600-800 млн лет, когда возникли многоклеточные и 2-полая схема, эволюция вообще не имела места??? Так каким же образом… Порядочный В.Грант (Эволюционный процесс, гл. 5 Динамика популяций) 14-ю годами раньше без обиняков назвал генетико-адаптивные процессы микроэволюцией; с тех пор СТЭ заметно продвинулась…
Ну а помимо генетико-адаптивных процессов там, по «гамбургскому счету», ничего и нет. Ни теории, ни даже сколько-нибудь связной, внутренне когерентной гипотезы; нагромождение нелепостей, подлогов и умолчаний. Беззастенчивая мистификация. Из чего не следует, что не существует движения к научной теории эволюции: читайте серьезную литературу – помимо СТЭ. Там уже все сказано, хотя до сих пор и не собрано в целостную конструкцию. Что ж, если предпочитаете в готовом виде, тогда обращайтесь к СТЭ…
Ответить
Давайте посчитаем.
За 4 млн лет, если принять, что продолжительность одного поколения людей примерно 20 лет, нас отделяет от первых Homo всего 200 тыс. поколении. Вопрос: достаточно ли этих 200 тысяч поколении для "получения" сегодняшнего человека из Homo Erectus-ов и прочих предков?
Для сравнения: Дрозофилу "мучают" уже более 100 лет (сотни тысяч поколении) нацеленными мутациями, но ни одна из этих мутации не закрепилась в филогенезе. Не говоря уже о таких значительных изменениях, которые отделяют человека от существ, живущих миллионы лет назад.
Нет, в теории эволюции, как в дарвиновской трактовке, так и в ее синтеческом варианте есть еще много неясногою
Ответить
Смешно читать как люди строят математические модели складывая 2+2 на калькуляторе, подсчитать скорость образования видов не представляется возможным так как существует огромное количество переменных. До нашего времени дошло определенное количество видов, большинство из них уже изучено и систематизировано, остальные до сих пор ждут своей очереди, процесс видообразования шел разнонаправлено, одновременно возникали новые виды и вымирали, по ископаемым останкам мы можем представить только часть того видового разнообразия, которое имело место быть. Остальные ископаемые еще только предстоит обнаружить, а некоторые вообще ни когда не будут найдены. В пример можно привести "уравнение Дрейка", в зависимости от величин переменных количество внеземных цивилизаций во Вселенной может колебаться от нуля до миллионов. В общем кто на какой результат нацелен и кому какие циферки нравятся тот так и считает, а по настоящему точных данных пока нет и не факт что вообще когда ни будь появиться.
На протяжении ста с лишнем лет не прекращаться нападки на теорию Дарвина и у некоторых из них есть вполне научно обоснованная база, но возвращаясь к вопросу о сложности изучаемого предмета нужно отметить что любая модель описывающая процесс призвана представить его в упрощенном виде, что бы понять очень сложный процесс его нужно упростить (никто не будет спорить что эволюция и видообразование это очень сложные процессы). Естественно что модель Дарвина не может ответить на все вопросы, а ей это и не нужно потому что если бы она описывала абсолютно все процессы в частности то была бы не состоятельна в целом. Критикам дарвинизма можно предложить самим разработать теорию которая достоверно описывала бы явления и предсказывала открытия, совершите переворот в научном мире и все с радостью забудут как звали этого Дарвина и в чем суть его мракобесных теорий и на вечно впишут в историю имя "Васи Пупкина" который всем открыл глаза на то как все таки все происходило на самом деле, но пока все сводиться просто к высказываниям типа " а вот тут у Вас товарищ Дарвин нестыковачка выходит, хе-хе!" Теория эволюции не истина в последней инстанции она не хорошая и не плохая, она просто помогла науке за последние сто лет сильно раздвинуть границы познания и будет их раздвигать дальше пока не появиться достойная альтернатива.
Ответить
Господам отрицающим абиогенное возникновение жизни. Альтернативой может служить лишь что-то подобное креационизму. Но тут же возникает закономерный вопрос. Откуда взялся creator или создатель? Ответ в стиле: "сначало было слово и слово было Бог" могут принимать только совершенно одураченные религией и не умеющие творчески и критично мыслить. Оставим эту цитату из мифов дрених евреев в стороне и дадим креационистам другой шанс.
Пусть нашу земную жизнь действительно сотворил некий экспериментатор, но вопрос остается открытым, Откуда взялся он? Таким образом креационизм не решает вопрос, а только отодвигает решение вопроса.
И прибегать к нему можно только когда для этого будут реальные основания, а не мифы.
Но всерьез приняв креационизм, нужно будет столь же серьезно начать изучать вопрос откуда взялся креэйтор.
Понадобилось около 11 млрд. лет физической эволюции, около 3,5 млрд лет биологической эволюции, чтобы биологический вид homo sapiens сформировался, и еще около 300 тысяч лет его "социальной" эволюции и еще около 400 лет существования науки чтобы некоторые индивидуумы этого вида смогли всерьез задуматься о происхождении жизни.
Но для других эти 13,5 млрд лет эволюции прошли напрасно. Они далдонят "сначало было слово и слово было Бог" или "На все воля божия".
Обидно за человечество. Но похожев 21 веке актуальней звучит не"Вперед к знаниям" а "Назад к мракобесию"
Ответить
>"Понадобилось около 11 млрд. лет физической эволюции..."
Так-так... 11 млрд. А откуда Вы это знаете? Ах да! Вам сказали kocmolog"и. А почему они не сказали Вам, что было до этого? Что такое сингулярность, предшествовавшая Большому Взрыву? Почему ни с того ни с сего вдруг произошёл этот Big Bang?
Чего стоит один только антропный принцип, согласно которому Вселенная эволюционировала с определённой целью, чтобы в конце концов появился наблюдатель, пользующийся ником "Kosmolog". Ведь с отвержения аристотелевских "целевых причин" и начиналась новоевропейская наука на рубеже XVI-XVII веков. Галилей, Бэкон, Декарт сочли бы космологов XX века, возвратившихся к Аристотелю, мракобесами.
Задумывались ли Вы, почему не "антропный закон", или "антропная теория"? Да потому, что принцип не возможно ни доказать, ни опровергнуть! К науке, как вы её понимаете, то есть, к инструменту получения истинных знаний, принципы не имеют никакого отношения. Они - из инструментария метафизики.
Кстати, большой сторонник дарвинизма Карл Поппер определил дарвиновскую теорию как "метафизический проект". Научная теория создаётся ведь не только для объяснения известных явлений, но и для предсказания явлений из того же ряда, которых пока ещё нет, но которые обязательно будут. Попробуйте-ка, воспользовавшись теорией эволюции, предскажите, какие виды появятся в ближайшее n-летие!
Сам Поппер ещё беспощаднее поиздевался над эволюционистами: "Допустим, мы нашли жизнь на Марсе, состоящую всего из трех видов бактерий. Будет ли опровергнут дарвинизм, постулирующий многообразие жизни? - Никоим образом. Мы скажем, что эти три вида являются только формами среди других мутантов, которые оказались достаточно хорошо приспособленными для выживания. И мы скажем то же самое, если имеется только один вид (или ни одного)" (Поппер, К. Дарвинизм как метафизическая исследовательская программа // Вопросы философии. - 1995. - № 12. - С. 39-49).
Как после этого с точки зрения культуролога называть эволюцию (сингуляность, антропный принцип и т.д.)? Всё это обычные мифологемы, не более, чем объяснительные мифы. Вот до чего опустилась наука, до метафизической веры в непроверяемые принципы. Так чем же она лучше веры в Бога, которую проверить может каждый? Не верите? Попробуйте сами.
Кстати, заметьте, среди православных биологов подавляющее большинство эволюционисты. Для них эволюция - это история творения, а изучение того, как было на самом деле - волнующее соприкосновение с премудростью Божией. "Бог в кости не играет" (А.Эйнштейн).
Ответить
А причем же здесь мы русские?
Ответить
>"Кстати, заметьте, среди православных биологов подавляющее большинство эволюционисты. Для них эволюция - это история творения, а изучение того, как было на самом деле - волнующее соприкосновение с премудростью Божией"
Попробуйте ответить на элементарный вопрос: "А откуда взялся этот самый бог, который всё слепил?"
Ответ к сожалению элементарен: его придумали евреи, потом правда они же его и сдали римлянам на распятие, но это уже чисто их внутренний еврейский вопрос.
А вот развитие европейской цивилизации, благодаря придуманному евреями христианству, им, евреям, удалось затормозить веков этак на 10 или даже на 13. После цивилизационных вершин Древней Греции и Рима, наступил многовековой тупой и дикий христианский мрак.
А причем же здесь мы русские?
К сожалению многоженец и пьяница, но изощренно хитрый политик Владимир (почему-то святой?) решил внедрить на Руси христианство, чтобы с его помощью завоевать большую политическую власть над конкурентами.
Но следует признать, что это хоть и придуманное евреями христианство, всё же оказалось меньшим злом, чем иудаизм или ислам.
Иначе и русские стали бы уродами с изуродованными концами. Но на этом плюсы христианства и кончаются.
Всякие измышления о пользе монотеизма - чушь.
Любая религия в настоящее время - ненужный мусор для человечества.
Какую-то пользу давала религия предлагая моральные принципы, но и здесь можно обойтись без религиозного бреда, приняв моральные принципы например исходя из критерия о пользе или вреде любых деяний для развития и выживания человечества в целом.
А по поводу дремучих заявлений о том, откуда известно о возрасте Вселенной, то для недоумков сообщаю. По крайней мере от текущего момента и до момента нейтрализации первичной плазмы (примерно 300 тысяч лет после Большого взрыва), возраст подтверждается НАБЛЮДАТЕЛЬНЫМИ ДАННЫМИ!!! Прямые наблюдения во всём диапазоне электромагнитных волн, от гамма до микроволнового реликтового излучения.
О том что было раньше от начала до формирования реликтового излучения есть много теоретических моделей, но здесь ещё много нужно усилий для выбора наиболее правдоподобного сценария.
Что было до БВ. Например я разработал очень правдоподобный и логически стройный сценарий. Не раскрывая здесь подробностей в целом картина такова.
Большая Мультивселенная вечна и бесконечна, Основной ее характеристикой является Расширение (темная энергия). На определенном этапе существования конкретной локальной вселенной она порождает множество новых локальных вселенных. Локальный Вселенные не связаны между собой из-за конечной скорости света. Когда скорость расширения превосходит световую локальные вселенные становятся принципиальны недоступны для взаимного наблюдения. Отсюда и иллюзия единственности нашей локальной Вселенной. Этот процесс рождения эволюции смерти и порождения новых локальных вселенных вечен и бесконечен.
Этим решается и антропный принцип. Если даже условия для возникновения жизни сложились чисто случайно, то несмотря на чичтожную вероятность такого события в бесконечном множестве порождающихся и гибнущих локальных вселенных такое событие рано или поздно ДОЛЖНО было произойти.
Так-то вот мои слабоумные религиозные оппоненты!!!Ответить
Дорогой Космолог! Вы совершенно правы, когда задаёте вопрос, «откуда взялся этот Самый Бог»? С этого и надо было начинать. Дело в том, что вопрос «откуда всё?» (в том числе Вселенная, пусть Мультиверс - для неверующих материалистов, или Бог - для верующих) не имеет ответа изнутри естественных наук. По очень простой причине.
Естественнонаучный метод предполагает, что все материальные процессы протекают внутри времени, причём, необратимого. Доказательность современного научного метода базируется на принципе причинности. Но каузалитет потому и называется принципом, а не законом, что его не возможно доказать научным методом. Причинность - вненаучный (то есть метафизический) базис современной эмпирико-теоретической науки. Ведь наша новоевропейская наука - это та самая, метод которой был заложен Ф.Бэконом в нач. XVII в., когда аристолевский сбор данных и построение обобщающе-индукционной теоретической модели он дополнил ещё третьим компонентом - проверкой теории на практике, лучше всего экспериментальной.
В 30-х годах XIX метод был сужен позитивистами (О.Конт, Г.Спенсер, Дж.Милль и др.). Из него была полностью устранена метафизическая проблематика, «позитивность» - это лишь то, что верифицируется воспроизводимым опытом. Но уже к концу XIX века стало ясно, что «позитивность», вернее, опыт позитивности нам людям нечем зарегистрировать. Зрением? Мы видим не предметы, а отражённый, или преломленный ими свет. Опять-таки свет попадает на колбочки и палочки дна глазного яблока, в которых под его воздействием происходит химическая реакция, включающая электрический импульс в нейроне, который тянется от каждой из колбочек и палочек в зрительный центр головного мозга. Что мы видим? Предметы? Свет? Палочки и колбочки? Нейроны? Или некий образ, собираемый нашим мозгом, в котором мозг компенсировал все искажения и несовершенства нашего зрения?
И всё же с помощью зрения и обычной линейки мы можем зафиксировать числовое выражение размера, веса и т.д. Кстати, лишённый зрения человек этого не может… Правда, вначале мы должны договориться о единицах измерения.
Позитивисты второго поколения стали называться эмпириокритицистами (Э.Мах, Р.Авенариус, А.Пуанкаре, П.Дюгем). Они сделали малоприятное для себя открытие, что самоверифицирумой «позитивности» невозможно достичь никаким первичным опытом, никакими наблюдениями и измерениями, даже самым простым сравнением предмета с разграфлённой шкалой линейки. Когда же речь заходит о более сложных измерительных приборах (например, в электротехнике), то в них изначально закладывается та, или иная теория, то есть некая умозрительная модель, пусть и математическая, которая заведомо не самоочевидна, поскольку нуждается в подтверждении аргументами, в свою очередь, неизбежно содержащими теоретические положения. И так до бесконечности. «Вторые» позитивисты пришли к выводу, что самое большее, что мы можем сделать в нашем желании зафиксировать «позитивность», это максимально точно описать наш опыт, разложив его на предельно «атомарные» составляющие. При этом «позитивность» - это вовсе не чистая «объективность», а реальность, воспринятая и отраженная субъектом, то есть нами, с помощь наших органов чувств. В связи с этим американские позитивисты, они же прагматисты, впервые обратились к ценностно-социологическому исследованию религиозного опыта как объективной данности (В.Джеймс).
Третьи позитивисты, которые называли себя «неопозитивистами», или логическими позитивистами, в первой трети XX века взялись за решение задачи, поставленной вторыми позитивистами. Это задача создать полностью формализованный язык для точного описания опыта. Логические позитивисты потерпели фиаско. Наиболее известны теоремы Курта Гёделя, доказывающие, что в любой теории всегда останутся высказывания, которые нельзя ни доказать, ни опровергнуть, исходя из аксиом этой теории. В языке нет однозначных терминов, все они почерпаются из стихийного контекста, который, в конечном итоге, имеет социальную природу. Социум - питательная среда всех терминов и теорий, им они выкристаллизовываются, чтобы, с их помощью на него же воздействовать.
Поэтому четвёртые позитивисты, или «постпозитивисты» саму науку признали продуктом социума, сообщества учёных. Научные теории формируются и сменяют одна другую по вненаучным причинам, их инициируют ценностные установки. Лишь социология способна оценить закономерности, по которым функционирует наука. Стремление найти истину относится ведь не к научным, а ценностным мотивам. Согласно К.Попперу наука продвигается вперёд не тогда, когда теория находит подтверждение, а когда она будет отвергнута в пользу более адекватных теорий. Т.Кун ввёл понятие научной парадигмы, носителем которой является сообщество учёных. Теории развиваются не в силу их внутренней истинности, в силу наличествующих социокультурных условий и господствующих ценностей. От этих же причудливых историко-социальных условий зависят и нормы, регулирующие правила сбора данных, требования к формулированию теорий и к доказательной аргументации. Кстати, дорогой Космолог, общепринятые на сегодняшний день требования к доказательности гипотез не позволяют Вашу весьма правдоподобную модель признать доказанной теорией. Ведь ещё Хью Эверетт, первым выдвинувший в 50-е годы XX в. теорию Мультиверса сознавал её недоказуемость, поскольку все прочие миры, кроме нашего единственного, принципиально не наблюдаемы.
Более того, когда Вы в свою теорию включаете понятия «вечности» и «бесконечности», Вы сразу из наукообразной превращаете её в философско-метафизическую, не предполагающую естественнонаучной доказательности. Да, математика оперирует понятием бесконечности, но математика, как и логика, отражает не структуру физического мира, а структуру мышления людей. В этом смысле эти дисциплины не относятся к естественным наукам. Бесконечность - это мифологема, а не умопостигаемое понятие, это область неэксплицируемых ощущений и ценностей, короче, область религии. Религиозность ведь проще всего анализировать с позиций теории ценностей.
Скажем, верующие представители монотеистических религий переживают Бога как Личность, причём, как личность, представляющую самую большую ценность из всех возможных («Насколько душа лучше тела, настолько Бог лучшего всего Им сотворённого», Максим Исповедник, VII в.). Атеисты, борющиеся с религией, напротив, в понятии Бога слышат смутную угрозу, поскольку, если, вдруг Он существует, то за многое их спросит.
С вопроса, «откуда Бог», с происхождения Бога мы начали. Для тех, кто находится во времени, и ещё не перешагнул в Вечность, вопрос этот бессмысленный. Бог - Творец мира и времени в том числе, Сам Он вне времени, но нам этого пока не понять, как не понять родившемуся слепым, чем красный цвет отличается от зелёного. Тот, кто верит в вечность «Большой Мультивселенной», тоже ведь считает бессмысленным вопрос, откуда она. Да и вопрос этот, в самом деле, не научный, а метафизический и религиозный.
Другой вопрос о доказательности. В области современного естествознания научные теории доказываются экспериментальной практикой, или наблюдениями. При этом заранее известно, что рано или поздно доказанная сегодня теория завтра будет сменена более совершенной. Те понятия и идеи, которые не предназначены для попперовской «фальсификации», то есть, для смены более продвинутыми, признаются метафизическими, или даже религиозными.
Верующий человек в отличие от этого познаёт Бога не рассудком и даже не интеллектом. Бога он познаёт также как любую другую личность путём межличностного контакта, который можно обозначить как встреча. Человек, однажды со всей своей внутренней жаждой обратившийся к Богу «Ты», получает опыт Его ответа, и этот опыт переворачивает всё его существо. Неужели Вы, в самом деле, думаете, что миллионы людей, готовые умереть, только бы не потерять эту главную свою ценность, Бога, и умиравшие, и умирающие, совершают это по легкомыслию и глупости? Эти люди действительно получили личностный ответ Бога, опыт Его обращённости в душу. Абсолютно неоспоримым доказательством для них становится их собственный опыт. В самом деле, кто может меня, или Вас, убедить в существовании Бога? В этом вопросе не может быть иных авторитетов, кроме моего/Вашего собственного. Спросить некого, кроме… Кроме Самого Бога! Когда-то и Ваш покорный слуга прошёл этим путём. Поверьте, опыт неверующего мгновенно замещается опытом личностного познания Бога, как только Вы переживёте Его ответ Вам.
Так что не стоит слишком ругать природу за несовершенство:) Не думаю, что состояние сингулярности хоть сколько-нибудь длится (в нашем представлении, поскольку времени-то нет), скорее, процесс даже не завершается полностью, ибо с поверхности вращения тела квэны обязательно будут срываться. Ну а что потом? А начинается самое главное: образование Пространства. Квэны - маленькие шарики, высыпанные мешком сингулярности, своими телами мостят Пространство.
Интересно, в какую сторону будут закручены по оси квэны?
О чём вопрос, они все будут закручиваться в противоположную вращению тела сингулярности сторону. Это объясняет, почему в нашей Вселенной НЕТ и быть не может античастиц. Вот, разве что только на полюсах некоторые квэны приобретут другостороннее вращение, но их будет мизерное число, не играющее никакой роли.
Итак, мешок развязался, новые партии квэнов сыплются, а старые что делают? А они отодвигаются дальше, вытесняются, так сказать. Но! Поскольку расширение идёт не по трёхмерному сценарию, а по пи-мерному (3,14...), то ровных рядов и шеренг в строю не получится. Не знаю, каким будет строиться структура Пространства: тетрагональным или гексагональным кристаллом, но дефекты строения будут в любом случае.
Области Пространства с дефектами неизбежно становятся центрами, где происходит как бы заминка в продвижении квэнов, и неизбежным результатом этого становится образование новых частиц при слиянии первоэлементов.
Этот механизм ясен. Всё Пространство заполнено квэнами. Поскольку они - первооснова всего, то заметить, даже косвенно, никак не получится. Дефекты, возникающие при построении пространственной решётки квэнами назовём узлами первого порядка. На узлах первого порядка неизбежно возникнут узлы второго порядка. Здесь укрупнённые частицы будут сливаться, образуя ещё более крупные. На узлах второго порядка образуются узлы третьего порядка... и так далее. Все галактики построены на узлах n-го порядка. Чему равно число n я не знаю, пусть математики считают.
Разве это - не эволюция?
А теперь, физики - ау-у!!! - посмотрите, как будут распространяться ваши волны. Расстояние между квэнами будет соответствовать самому наименьшему числу, на которое будут делиться все без остатка длины волн, допустим, L. Узлы первого, второго и т.д порядков можно будет выразить целыми числами, кратными L. Для каждой волны найдётся свой узел. Но скорость, естественно, будет меняться. Как? Ну-у, я не математик, поэтому не могу просчитать, да мне это и неинтересно, поскольку практической пользы нет, а думать дальше мешает. Кто хочет и любит считать, пожалуйста, флаг вам в руки.
Так что не старайтесь создать единую теорию поля, поскольку есть только теория единого поля, вот она, перед вами.Ответить
Написать комментарий
Термин эволюция (лат. еvоlutiо - развёртывание) широко применяется в различных областях наук: эволюция Земли, общества, методов познания. Биологическая эволюция - необратимое, направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций у организмов, образованием и вымиранием видов, преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом. Эволюционная теория - учение об общих закономерностях и движущих силах исторического развития живой природы. Цель этого учения - выявление закономерностей развития органического мира для последующего управления этим процессом. Эволюционное учение решает задачи познания общих закономерностей эволюции, причин и механизмов преобразования живого на всех уровнях его организации: молекулярном, субклеточном, клеточном, органном, организменном, популяционном, биогеоценотическом, биосферном.
В истории развития теории эволюции можно выделить несколько этапов:
1.Додарвиновский период (до середины XIX в.): труды К. Линнея, Ламарка, Рулье и др.
2.Дарвиновский период (2-я половина XIX в. - 20-е годы хх в.): формирование классического дарвинизма и основных антидарвиновских направлений эволюционной мысли.
3.Кризис классического дарвинизма (20-е - 30-е годы XX в.), связанный с возникновением генетики и переходом к популяционному мышлению.
4.Формирование и развитие синтетической теории эволюции (30-е - 50-е годы XX в.).
5.Попытки создания современной теории эволюции (60-е - 90-е годы XX в.).
Зарождение идеи развития живого относится к периоду расцвета философской мысли Древнего Востока и Древней Греции. Ко второй половине XIX века был накоплен огромный фактический материал по ботанике, зоологии, анатомии. Появляются идеи об изменяемости видов, которые подкреплялись бурным развитием сельского хозяйства, выведением новых пород и сортов. Большой вклад в развитие биологии внёс К. Линней, предложивший систему классификации животных и растений при помощи соподчиненных таксономических групп. Он ввёл бинарную номенклатуру (двойное название вида). В 1808 году в работе “Философия зоологии” Ж.Б. Ламарк ставит вопрос о причинах и механизмах эволюционных преобразований, излагает первую по времени теорию эволюции. Эволюционная теория Ламарка, создание клеточной теории, данные сравнительной анатомии, систематики, палеонтологии и эмбриологии подготовили базу для создания учения об эволюции органического мира. Такое учение, являющееся крупнейшим обобщением естествознания XIX века, было создано Ч. Дарвином (1809-1882г.). Ч. Дарвин в 1859 году опубликовал свой основной труд “Происхождение видов путём естественного отбора”, в котором на огромном фактическом материале показал закономерности эволюции организмов, животного происхождения человека.
Первым познакомил студентов с содержанием учения Дарвина профессор Петербургского университета С.С. Куторга (лекция в 1860 году).
Основные положения теории Дарвина:
1.Наследственность и изменчивость - свойства организмов, на которых основана эволюция. Ч. Дарвин различал следующие формы изменчивости: определённую (по современным представлениям ненаследственную или модификационную изменчивость) и неопределённую (наследственную) изменчивость. Последней он придавал ведущее значение для эволюции.
2.Естественный отбор - движущий, направляющий фактор эволюции. Ч. Дарвин пришел к заключению о неизбежности в природе избирательного уничтожения менее приспособленных особей и размножения других. Естественный отбор в природе осуществляется через борьбу за существование. Ч. Дарвин различал внутривидовую, межвидовую и борьбу с факторами неживой природы.
3.Исходя из представлений о происхождении современных видов путём естественного отбора, теория эволюции решает проблему целесообразности, приспособленности в природе. Приспособленность всегда носит относительный характер. Эволюционирующей единицей по Ч. Дарвину является вид.
4.Многообразие видов рассматривается как результат естественного отбора и связанной с ним дивергенцией (расхождением) признаков.
Схематично сущность теории Ч. Дарвина можно изобразить следующим образом: борьба за существование - естественный отбор - видообразование. Теория Ч. Дарвина прошла испытание временем. Дарвинизм - теория эволюции органического мира, основанная на признании естественного отбора главной движущей силой развития живой природы. Эволюционная теория непрерывно развивается.
Для объяснения механизмов эволюции на первых этапах развития теории не хватало знаний генетических закономерностей. Генетика как наука возникла в 1900 г. В это время Г. де Фризом (Голландия) была предложена мутационная теория эволюции, согласно которой виды образуются внезапно, в результате мутаций. При этом отрицалась роль естественного отбора как фактора эволюции. Однако постепенно накапливались факты, свидетельствующие о том, что гены изменяются под влиянием окружающей среды. В 1926 г. появилась работа С.С. Четверикова “О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики”, давшая начало синтезу генетики и классического дарвинизма. В последующем работы Н.П. Дубинина, Н.В. Тимофеева-Ресовского, Ф.Г. Добржанского и др. показали, что в эволюции большую роль играют не только появление новых мутаций, но и изменение частоты встречаемости гена, которое определяется естественным отбором. В результате использования достижений генетики для анализа естественного отбора возникло учение о микро- и макроэволюции. Микроэволюция - это изменения, происходящие в популяции (наблюдаются в природе и воспроизводятся в эксперименте). Микроэволюцию связывают с изменениями структурных генов. Макроэволюция - это процессы, происходящие в систематических единицах, которые находятся выше вида: эволюция родов, семейств, отрядов, классов (о них судят по косвенным данным). Макроэволюцию связывают с изменением регуляторных генов.
Основные положения синтетической теории эволюции:
1. Единица эволюции - популяция, а не вид, как считал Ч. Дарвин.
2. Элементарный эволюционный материал - мутации. Они могут накапливаться в общем генофонде популяции, создавая огромный резерв генетических потенций популяции.
3. Элементарное эволюционное явление - изменение фенотипического состава популяции на основе изменения генофонда.
4. Элементарные факторы эволюции - мутационный процесс, естественный отбор, изоляция, волны жизни, генетический дрейф, т.е. случайное изменение генетического состава популяции.
Популяция - элементарная единица эволюции. Популяция - это совокупность особей определенного вида, в течение длительного времени населяющих определенное пространство, отделенная от других популяций изоляцией. Все особи популяции свободно скрещиваются между собой (панмиксия), давая плодовитое потомство. Популяция имеет морфофизиологическую, экологическую и генетическую характеристику.
Морфофизиологическая характеристика складывается из суммы морфологических и физиологических особенностей всех особей популяции. Экологическая характеристика популяции включает ее численность, величину занимаемой территории, возрастной и половой состав. Генетическая характеристика включает генофонд, норму реакции, генетическую гетерогенность и генетическое единство популяции, ее полиморфизм. Популяция характеризуется также частотой встречаемости генов и генотипов.
С позиций синтетической теории эволюции элементарное эволюционное явление - это длительное направленное изменение фенотипического состава популяции на основе изменения ее генофонда. Оно возникает при действии элементарных эволюционных факторов. Важнейшими из них являются: мутационный процесс, популяционные волны, естественный отбор, изоляция.
Теоретические взгляды Спенсера формировались главным образом под влиянием достижений естественных наук, все чаще обращавшихся к идее эволюции. Так, в частности, Спенсер высоко оценил «Происхождение видов» Ч. Дарвина, и опираясь на его исследования, предложил использовать эволюционную теорию для объяснения социальных изменений.
Эволюция, т. е. «переход от состояния относительной неопределенности, несвязности, однородности к состоянию относительной определенности, связности, многогранности» , была для Спенсера универсальным процессом, объясняющим как «самые ранние изменения, которые, как предполагается, испытала вселенная в целом... так и те последние изменения, которые прослеживаются в обществе и в продуктах социальной жизни» . Когда используется этот универсальный ключ к загадкам вселенной, становится очевидным, утверждал Спенсер, что эволюция человеческих обществ, не слишком отличаясь от других эволюционных явлений, является особым случаем универсального закона природы.
Признавая закономерность развития общества, Спенсер отказывается от различных теологических объяснений, а его понимание общества как единого живого организма, все части которого взаимосвязаны, наталкивает его на изучение истории и расширяет круг исторического исследования. По мнению Спенсера в основе Эволюции лежит закон равновесия: при всяком его нарушении природа стремится вернуться к своему прежнему состоянию. Так как, Спенсер считает, что главное значение имеет воспитание характеров, то эволюция совершается медленно, и Спенсер не так оптимистичен по отношению к близкому будущему, как Конт и Милль.
По его мнению, эволюционируют в единстве все элементы Вселенной -неорганические, органические и надорганические (социальные). Социология призвана изучать прежде всего надорганическую эволюцию, которая проявляется в количестве и характере разного рода общественных структур, их функциях, в том, на что собственно нацелена деятельность общества и какие продукты оно производит. В этой связи Спенсер обосновывает постулат, согласно которому изменения происходят в обществе по мере того, как его члены приспосабливаются или к природной среде, или же к среде социальной. В качестве доказательств и обоснованности своего постулата ученый приводит многочисленные примеры зависимости характера человеческой деятельности от географии местности, климатических условий, численности народонаселения и т.д.
Спенсер достаточно долго работал на доказательством эволюционной гипотезы, и это позволило ему утверждать с большей уверенностью, что эволюция совершалась и совершается во всех областях природы, в том числе в науке и искусстве, в религии и философии.
Молекулярную биологию и другие.
Энциклопедичный YouTube
1 / 5
✪ Синтетическая теория эволюции
✪ Эволюция - 3. Синтетическая теория эволюции - часть 1.
✪ Основные положения эволюционной теории Чарльза Дарвина. Видеоурок по биологии 9 класс
✪ Discovery - Понимание: Эволюция / Understanding: Evolution (2004)
✪ Факторы эволюции | ЕГЭ Биология | Даниил Дарвин
Субтитры
Предпосылки к возникновению теории
Проблемы в оригинальной дарвиновской теории, приведшие к утере её популярности
Вскоре после возникновения теория естественного отбора подвергалась конструктивной критике со стороны её принципиальных противников, а некоторые её элементы - и со стороны её сторонников. Большинство контраргументов против дарвинизма за первую четверть века её существования было собрано в двухтомной монографии «Дарвинизм: Критическое исследование» русским философом и публицистом Н. Я. Данилевским . Нобелевский лауреат 1908 г. И. И. Мечников , соглашаясь с Дарвином по вопросу ведущей роли естественного отбора, не разделял дарвиновскую оценку важности перенаселения для эволюции. Сам основатель теории наибольшее значение придавал контраргументу английского инженера Ф. Дженкина , который с лёгкой руки Дарвина получил название «кошмар Дженкина ».
В итоге в конце XIX - начале XX веков большинство биологов принимало концепцию эволюции, но мало кто считал, что естественный отбор является главной её движущей силой. Господствовать стали неоламаркизм , теория ортогенеза и комбинация менделевской генетики с мутационной теорией Коржинского - Де Фриза . Эту ситуацию английский биолог Джулиан Хаксли окрестил «затмением дарвинизма ru en ».
Противоречия между генетикой и дарвинизмом
Несмотря на то что открытая Менделем дискретность наследственности устранила существенные затруднения, связанные с «кошмаром Дженкина», многие генетики отвергали дарвиновскую теорию эволюции.
Возникновение и развитие СТЭ
Синтетическая теория в её нынешнем виде образовалась в результате переосмысления ряда положений классического дарвинизма с позиций генетики начала XX века. После переоткрытия законов Менделя (в 1901 г.), доказательства дискретной природы наследственности и особенно после создания теоретической популяционной генетики трудами Рональда Фишера , Джона Б. С. Холдейна-младшего и Сьюэла Райта , учение Дарвина приобрело прочный генетический фундамент.
Считают, что эволюционный акт состоялся, когда отбор сохранил генное сочетание, нетипичное для предшествующей истории вида. В итоге для осуществления эволюции необходимо наличие трёх процессов:
- мутационного, генерирующего новые варианты генов с малым фенотипическим выражением;
- рекомбинационного, создающего новые фенотипы особей;
- селекционного, определяющего соответствие этих фенотипов данным условиям обитания или произрастания.
Все сторонники синтетической теории признают участие в эволюции трёх перечисленных факторов.
Важной предпосылкой для возникновения новой теории эволюции явилась книга английского генетика, математика и биохимика Дж. Б. С. Холдейна-младшего, издавшего её в 1932 году под названием «The causes of evolution ». Холдейн, создавая генетику индивидуального развития, сразу же включил новую науку в решение проблем макроэволюции.
Крупные эволюционные новшества очень часто возникают на основе неотении (сохранение ювенильных признаков у взрослого организма). Неотенией Холдейн объяснял происхождение человека («голая обезьяна»), эволюцию таких крупных таксонов , как граптолиты и фораминиферы . В 1933 году учитель Четверикова Н. К. Кольцов показал, что неотения в животном царстве широко распространена и играет важную роль в прогрессивной эволюции. Она ведет к морфологическому упрощению, но при этом сохраняется богатство генотипа .
Практически во всех историко-научных моделях 1937 год был назван годом возникновения СТЭ - в этом году появилась книга русско-американского генетика и энтомолога-систематика Ф. Г. Добржанского «Genetics and the Origin of Species ». Успех книги Добржанского определялся тем, что он был одновременно натуралистом и экспериментальным генетиком. «Двойная специализация Добржанского позволила ему первому перебросить твёрдый мост от лагеря экспериментальных биологов к лагерю натуралистов» (Э. Майр). Впервые было сформулировано важнейшее понятие об «изолирующих механизмах эволюции» - тех репродуктивных барьерах, которые отделяют генофонд одного вида от генофондов других видов. Добржанский ввёл в широкий научный оборот полузабытое уравнение Харди-Вайнберга . Он также внедрил в натуралистический материал «эффект С. Райта», полагая, что микрогеографические расы возникают под воздействием случайных изменений частот генов в малых изолятах, то есть адаптивно-нейтральным путём.
В англоязычной литературе среди создателей СТЭ чаще всего называют имена Ф. Добржанского , Дж. Хаксли, Э. Майра , Б. Ренша, Дж. Стеббинса. Это, конечно, далеко не полный список. Только из русских учёных, по меньшей мере, следовало бы назвать И. И. Шмальгаузена , Н. В. Тимофеева-Ресовского , Г. Ф. Гаузе , Н. П. Дубинина , А. Л. Тахтаджяна . Из британских ученых велика роль Дж. Б. С. Холдейна-младшего, Д. Лэка, К. Уоддингтона, Г. де-Бира. Немецкие историки среди активных создателей СТЭ называют имена Э. Баура, В. Циммермана, В. Людвига, Г. Хеберера и других.
Основные положения СТЭ, их историческое формирование и развитие
В 1930-1940-е годы быстро произошел широкий синтез генетики и дарвинизма. Генетические идеи проникли в систематику, палеонтологию, эмбриологию, биогеографию. Термин «современный» или «эволюционный синтез» происходит из названия книги Дж. Хаксли «» (1942). Выражение «синтетическая теория эволюции» в точном приложении к данной теории впервые было использовано Дж. Симпсоном в 1949 году.
- элементарной единицей эволюции считается локальная популяция ;
- материалом для эволюции являются мутационная и рекомбинационная изменчивость;
- естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов ;
- дрейф генов и принцип основателя выступают причинами формирования нейтральных признаков;
- вид есть система популяций, репродуктивно изолированных от популяций других видов, и каждый вид экологически обособлен;
- видообразование заключается в возникновении генетических изолирующих механизмов и осуществляется преимущественно в условиях географической изоляции.
Таким образом, синтетическую теорию эволюции можно охарактеризовать как теорию органической эволюции путём естественного отбора признаков, детерминированных генетически.
Активность американских создателей СТЭ была столь высока, что они быстро создали международное общество по изучению эволюции, которое в 1946 стало учредителем журнала «Evolution ». Журнал «American Naturalist » вновь вернулся к публикации работ по эволюционной тематике, делая акцент на синтезе генетики, экспериментальной и полевой биологии. В результате многочисленных и самых разнообразных исследований основные положения СТЭ прошли не только успешную проверку, но и видоизменялись, дополнялись новыми идеями.
В 1942 немецко-американский орнитолог и зоогеограф Э. Майр издал книгу «Систематика и происхождение видов», в которой была последовательно развита концепция политипического вида и генетико-географическая модель видообразования. Майр предложил принцип основателя , который в окончательной форме был им сформулирован в 1954. Если дрейф генов, как правило, дает причинное объяснение формированию нейтральных признаков во временном измерении, то принцип основателя в пространственном.
После публикации трудов Добржанского и Майра систематики получили генетическое объяснение тому, в чём они давно уже были уверены: подвиды и близкородственные виды различаются в значительной степени по адаптивно-нейтральным признакам.
Ни один из трудов по СТЭ не может сравниться с упомянутой книгой английского экспериментального биолога и натуралиста Дж. Хаксли «Evolution: The Modern synthesis » (1942 год). Труд Хаксли по объёму анализируемого материала и широте проблематики превосходит даже книгу самого Дарвина. Хаксли на протяжении многих лет держал в уме все направления в развитии эволюционной мысли, внимательно следил за развитием родственных наук и имел личный опыт генетика-экспериментатора. Видный историк биологии Провин так оценил труд Хаксли : «„Эволюция. Современный синтез“ была наиболее всесторонней по теме и документам, чем другие работы на эту тему. Книги Холдейна и Добржанского были написаны главным образом для генетиков, Майра для систематиков и Симпсона для палеонтологов. Книга Хаксли стала доминантной силой в эволюционном синтезе».
По объёму книга Хаксли не имела себе равных (645 страниц). Но самое интересное состоит в том, что все основные идеи, изложенные в книге, были очень ясно выписаны Хаксли на 20 страницах ещё в 1936, когда он послал в адрес Британской ассоциации содействия науки статью под названием «Natural selection and evolutionary progress ». В этом аспекте ни одна из публикаций по эволюционной теории, вышедшая в 1930-40-х годах, не может сравниться со статьей Хаксли. Хорошо чувствуя дух времени, Хаксли писал: «В настоящее время биология находится в фазе синтеза. До этого времени новые дисциплины работали в изоляции. Сейчас проявилась тенденция к унификации, которая является более плодотворной, чем старые односторонние взгляды на эволюцию» (1936). Ещё в трудах 1920-х годов Хаксли показал, что наследование приобретенных признаков невозможно; естественный отбор действует как фактор эволюции и как фактор стабилизации популяций и видов (эволюционный стазис); естественный отбор действует на малые и крупные мутации; географическая изоляция - важнейшее условие видообразования. Кажущаяся цель в эволюции объясняется мутациями и естественным отбором.
Основные положения статьи Хаксли 1936 года можно очень кратко изложить в такой форме:
- Мутации и естественный отбор - комплементарные процессы, которые по отдельности не способны создать направленные эволюционные изменения.
- Отбор в природных популяциях чаще всего действует не на отдельные гены, а на комплексы генов. Мутации не могут быть полезными или вредными, но их селективная ценность варьирует в разных средах. Механизм действия отбора зависит от внешней и генотипической среды, а вектор его действия от фенотипического проявления мутаций.
- Репродуктивная изоляция - главный критерий, свидетельствующий о завершении видообразования. Видообразование может быть непрерывным и линейным, непрерывным и дивергентным, резким и конвергентным.
- Градуализм и панадаптационизм не являются универсальными характеристиками эволюционного процесса. Большинству наземных растений свойственна именно прерывистость и резкое образование новых видов. Широко распространённые виды эволюционируют градуально, а малые изоляты - прерывисто и не всегда адаптивно. В основе прерывистого видообразования лежат специфические генетические механизмы (гибридизация , полиплоидия , хромосомные аберрации). Виды и надвидовые таксоны, как правило, различаются по адаптивно-нейтральным признакам. Главные направления эволюционного процесса (прогресс, специализация) - компромисс между адаптивностью и нейтральностью.
- В природных популяциях широко распространены потенциально преадаптивные мутации. Этот тип мутаций играет важнейшую роль в макроэволюции, особенно в периоды резких средовых перемен.
- Концепция скоростей действия генов объясняет эволюционную роль гетерохроний и аллометрии. Синтез проблем генетики с концепцией рекапитуляции ведет к объяснению быстрой эволюции видов, находящихся в тупиках специализации. Через неотению происходит «омоложение» таксона, и он приобретает новые темпы эволюции. Анализ соотношения онто- и филогенеза дает возможность обнаружить эпигенетические механизмы направленности эволюции.
- В процессе прогрессивной эволюции отбор действует в сторону улучшения организации. Главным результатом эволюции было появление человека. С возникновением человека большая биологическая эволюция перерастает в психосоциальную. Эволюционная теория входит в число наук, изучающих становление и развитие человеческого общества. Она создает фундамент для понимания природы человека и его будущего.
Широкий синтез данных сравнительной анатомии, эмбриологии, биогеографии, палеонтологии с принципами генетики был осуществлен в трудах И. И. Шмальгаузена (1939), А. Л. Тахтаджяна (1943), Дж. Симпсона (1944), Б. Ренша (1947). Из этих исследований выросла теория макроэволюции . Только книга Симпсона была опубликована на английском языке и в период широкой экспансии американской биологии, чаще всего она одна упоминается среди основополагающих трудов.
Последнее высказывание, отражающее суть нейтрализма, никак не согласуется с идеологией синтетической теории эволюции, восходящей к концепции зародышевой плазмы А. Вейсмана , с которой началось развитие корпускулярной теории наследственности. Согласно взглядам Вейсмана, все факторы развития и роста находятся в половых клетках; соответственно, чтобы изменить организм, необходимо и достаточно изменить зародышевую плазму, то есть гены. В итоге теория нейтральности наследует концепцию генетического дрейфа, порожденную неодарвинизмом, но впоследствии им оставленную.
Появились новейшие теоретические разработки, позволившие ещё больше приблизить СТЭ к реально существующим фактам и явлениям, которые её первоначальная версия не могла объяснить. Достигнутые эволюционной биологией на настоящий момент рубежи отличаются от представленных ранее постулатов СТЭ:
Постулат о популяции как наименьшей эволюирующей единице остается в силе. Однако огромное количество организмов без полового процесса остается за рамками этого определения популяции, и в этом видится значительная неполнота синтетической теории эволюции.
Естественный отбор не является единственным движителем эволюции.
Эволюция далеко не всегда носит дивергентный характер.
Эволюция не обязательно идет постепенно. Не исключено, что в отдельных случаях внезапный характер могут иметь и отдельные макроэволюционные события.
Макроэволюция может идти как через микроэволюции, так и своими путями.
Сознавая недостаточность репродуктивного критерия вида, биологи все ещё не могут предложить универсального определения вида как для форм с половым процессом, так и для агамных форм.
Случайный характер мутационной изменчивости не противоречит возможности существования определенной канализированности путей эволюции, возникающей как результат прошлой истории вида. Должна стать широко известной и теория номогенеза или эволюция на основе закономерностей, выдвинутая в 1922-1923 гг. Л.С. Бергом . Его дочь Р. Л. Берг рассмотрела проблему случайности и закономерности в эволюции и пришла к заключению, что «эволюция совершается по разрешенным путям» эволюции в целом удовлетворительно объясняется этой теорией.
В качестве одного из критикуемых общих положений синтетической теории эволюции можно привести её подход к объяснению вторичного сходства, то есть близких морфологических и функциональных признаков, которые не были унаследованы, а возникли независимо в филогенетически далеких ветвях эволюции организмов.
Согласно неодарвинизму , все признаки живых существ полностью определяются генотипом и характером отбора . Поэтому параллелизм (вторичное сходство родственных существ) объясняется тем, что организмы унаследовали большое количество одинаковых генов от своего недавнего предка, а происхождение конвергентных признаков целиком приписывается действию отбора. Вместе с тем, хорошо известно, что черты сходства, развивающиеся в достаточно удалённых линиях, часто бывают неадаптивны и поэтому не могут быть правдоподобно объяснены ни естественным отбором, ни общим наследованием. Независимое возникновение одинаковых генов и их сочетаний заведомо исключается, поскольку мутации и рекомбинация - случайные процессы.
В ответ на такую критику сторонники синтетической теории могут возразить, что представления С. С. Четверикова и Р. Фишера о полной случайности мутаций в настоящее время значительно пересмотрены. Мутации случайны лишь по отношению к среде обитания, но не к существующей организации генома . Сейчас представляется вполне естественным, что разные участки ДНК обладают различной устойчивостью; соответственно, одни мутации будут возникать чаще, другие - реже. Кроме того, набор нуклеотидов весьма ограничен. Следовательно, существует вероятность независимого (и притом вполне случайного, беспричинного) появления одинаковых мутаций (вплоть до синтеза далекими друг от друга видами одного и аналогичных белков, которые не могли достаться им от общего предка). Эти и другие факторы обуславливают значительную вторичную повторяемость в структуре ДНК и могут объяснять происхождение неадаптивного сходства с позиций неодарвинизма как случайного выбора из ограниченного числа возможностей.
Другой пример - критика СТЭ сторонниками мутационной эволюции - связан с концепцией пунктуализма или «прерывистого равновесия». Пунктуализм основан на простом палеонтологическом наблюдении: продолжительность стазиса на несколько порядков превышает длительность перехода из одного фенотипического состояния в другое. Судя по имеющимся данным, это правило в общем справедливо для всей ископаемой истории многоклеточных животных и имеет достаточное количество подтверждений.
Авторы пунктуализма противопоставляют свой взгляд градуализму - представлению Дарвина о постепенной эволюции путём мелких изменений - и считают прерывистое равновесие достаточным поводом для отрицания всей синтетической теории. Столь радикальный подход вызвал дискуссию вокруг концепции прерывистого равновесия, длящуюся уже 30 лет. Большинство авторов сходится на том, что между понятиями «постепенная» и «прерывистая» имеется лишь количественная разница: длительный процесс предстает мгновенным событием, будучи изображен на сжатой временной шкале. Поэтому пунктуализм и градуализм следует рассматривать как дополнительные понятия. Кроме того, сторонники синтетической теории справедливо отмечают, что прерывистое равновесие не создает для них дополнительных трудностей: длительный стазис можно объяснять действием стабилизирующего отбора (под действием стабильных, относительно неизменных условий существования), а быстрое изменение - теорией смещающегося равновесия С. Райта для малых популяций, при резких изменениях условий существования и/или в случае прохождения вида или какой-либо его изолированной части, популяции, через бутылочное горлышко ISBN 5-03-001432-2
К концу XVIII в. в биологии накопился огромный описательный материал. Стало известно, что даже внешне очень далекие виды (например, окунь и обезьяна) в своем внутреннем строении обнаруживают черты сходства. Очень важным было установление по ископаемым остаткам того факта, что давно жившие на Земле виды животных и растений отличались от современных. Значит, не всегда виды растений и животных были такими, какие они теперь. Из практики сельского хозяйства известно, что внешний , строение и продуктивность растений и животных могут очень существенно изменяться с изменением условий их выращивания и содержания. Все эти факты заставляли наиболее прогрессивных ученых усомниться в неизменности видов.
Непререкаемый авторитет церкви был резко подорван назревавшими первыми буржуазными революциями в Европе. Философы-материалисты вступили в открытую борьбу с религией. В этой-то обстановке и возникла первая научная теория эволюции органического мира, созданная французским ученым Жаном Батистом Ламарком (1744-1829) и изложенная в его книге «Философия зоологии» (1809).
Твердая научная убежденность в изменяемости видов возникла у Ламарка на основе того нового фактического материала, который был получен биологией к концу XVIII в. Большое влияние оказали на Ламарка и французские философы-материалисты. Собственные работы по систематике растений и животных убедили его в том, что часто трудно установить резкие границы между близкими видами. В результате Ламарк приходит к своему первому выводу: виды не остаются постоянными, они медленно и постоянно изменяются.
Второй вывод состоял в утверждении факта эволюции. При рассмотрении всего животного мира в целом легко заметить, что наблюдается последовательное усложнение всей организации животных от самых низших (инфузории) до самых высших (). Это усложнение носит как бы ступенчатый характер « потому было названо Ламарком градацией. В факте градации Ламарк увидел отражение хода исторического развития органического мира. Так, Ламарк впервые в истории биологии сформулировал положение об эволюционном развитии живой природы: жизнь возникает путем самозарождения простейших живых тел из веществ неживой природы; дальнейшее историческое развитие идет по пути прогрессивного усложнения организмов, т. е. путем эволюции. Продуктом такой эволюции, хотя и с большими оговорками, Ламарк признает и человека.
Но утверждение факта эволюции - это еще не эволюционная теория. Всякая теория объясняет причины установленного факта. Поэтому и Ламарк, убедившись в историческом развитии органического мира, переходит к вопросу о причинах эволюции. Однако две взаимосвязанные стороны единого процесса эволюции (изменение отдельных видов и общий прогресс живой природы) Ламарк связывает с разными причинами. В этом - одна из слабых сторон его эволюционной теории. Как известно, в теории Дарвина и и прогресс объясняются одной общей причиной - естественным отбором.
Причину изменения видов, медленного и постепенного превращения одного вида в другой, Ламарк видел в медленном и постепенном изменении внешних условий: изменяются условия (климат, пища), а вслед за этим из поколения в поколение изменяются и виды. У организмов, лишенных нервной системы (растения, низшие животные), эти изменения возникают прямым путем. Так, у стрелолиста подводные листья лентовидные (прямое влияние водной среды), а надводные - с широкой листовой пластинкой (прямое влияние воздушной среды). У организмов с развитой нервной системой (высшие животные) влияние среды на организм осуществляется косвенным путем: изменение в условиях жизни изменяет поведение животного, его привычки; у животного по-другому начинают функционировать некоторые органы. В результате одни органы усиленно упражняются, другие, наоборот, перестают упражняться, а это влечет за собой изменение в строении этих органов и организма в целом.
Таким образом, изменения организмов, возникающие как прямым, так и косвенным путем, становятся, по Ламарку, сразу полезными, приспособительными.
Ламарк полагал, что органы развивались под влиянием усиленного упражнения: например, длинная шея и передние ноги у жирафа, широкие плавательные перепонки между пальцами у водоплавающих птиц и др. С другой стороны, органы, переставшие упражняться, постепенно становятся недоразвитыми: недоразвитые глаза у крота, недоразвитые крылья у страуса и др.
Если изменения организмов, вызванные прямым или косвенным воздействием условий среды, повторяются в целом ряду поколений, то они наследуются и становятся признаками новых видов. Так объяснял Ламарк изменение видов в природе.
В ламарковском толковании причин изменения видов есть серьезные недостатки. Так, действием упражнения или неупражнения органов нельзя объяснить изменения в таких признаках, как окраска покровов животного, густота меха и целый ряд других, к которым неприложимо понятие «упражнение» Как уже было показано в разделе « » , далеко не все изменения, возникающие у организмов под влиянием условий жизни, наследуются. А значит, не все они могут стать материалом для наследственного изменения видов.
Причину градации, т. е. прогрессивного усложнения живой природы в целом, Ламарк не смог объяснить действием условий жизни на организмы. Поэтому он совершенно произвольно допустил, что в природе существует некий изначальный, закон внутреннего стремления к совершенствованию. Согласно этим представлениям Ламарка, все живое, начиная с самозародившихся простейших, попадает под действие названного закона и в бесконечно длинном ряду поколений неизбежно прогрессивно усложняется. Нетрудно видеть, что такое объяснение по своему существу идеалистическое. Таким образом, факт прогрессивного усложнения организмов в ходе исторического развития не нашел у Ламарка материалистического объяснения.
Общая оценка роли Ж. Б. Ламарка в развитии биологии следующая:
- Огромная заслуга Ж. Б. Ламарка перед наукой -утверждение факта эволюции органического мира, его непримиримая борьба против догмы о неизменности видов, его попытка.понять характер взаимодействия организма со средой.
- Уровень науки того времени не позволил Ж. Б. Ламарку вскрыть действительные материалистические причины изменения видов и прогрессивного развития живой природы.
