Развитие эволюционной идеи
Выяснение механизма наследования признаков посвящены опыты по скрещиванию гороха, проведенные австрийским естествоиспытателем Грегором Менделем. В своих опытах по скрещиванию гороха Мендель показал, что наследственность не имеет, как тогда считалось, промежуточного характера – признаки передаются дискретными частицами, которые сегодня называются генами. В диплоидных организмах, т.е. организмах с двумя наборами хромосом, к которым относятся и горох, и человек, каждому признаку соответствуют два гена. Они могут быть либо точными копиями, либо вариантами друг друга. От каждого из родителей потомок получает по одному такому гену. Гены содержаться в небольших тельцах, хромосомах, находящихся в клеточном ядре.
Российский ботаник С.И. Коржинский, и независимо от него нидерландский ученый Хуго де Фриз предложили теорию мутаций – внезапных изменений наследственности. Эта теория в некоторой степени проливала свет на процесс изменчивости. Теория мутаций навела мост между законами о наследственности Менделя и Дарвинизмом.
Вместе с тем теория мутаций породила новые проблемы, в частности, связанные с причинами их возникновения. Не видя никаких внешних причин изменений, многие ученые склонялись к тому, что мутации носят спонтанный, т.е. самопроизвольный характер. Но в скоре было доказано, что мутации могут вызываться не только рентгеновскими лучами, но и другими видами излучений, а также многими химическими соединениями, резким изменением температуры и т.д. Такие работы составили одно из направлений исследований природы наследственности. К настоящему времени многие вопросы о природе гена и генетической информации уже выяснены.
Решая главный вопрос о движущих силах развития, Дарвин подошел к тому рубежу, перед которым прежде остановился Ламарк. Однако в отличии от Ламарка он решительно исключил из рассмотрения таинственное «стремление к совершенству», обратив особое внимание на результаты деятельности человека. Внимательно присмотримся к тем методам, какими человек создал новые сорта растений и породы скота. Дарвин часто встречался со скотоводами и выспрашивал, как они создают и сохраняют свои стада. И ответ слышал почти всегда один: «Мы оставляем на племя лучших животных». Вот и все! Ларчик открывался на удивление просто. Скотоводы не подозревали, что, забивая слабых и низко продуктивных животных, они проводили огромную созидательную, творческую работу. Искусственный отбор – так назвал этот метод Дарвин. Человеку с давних пор было ясно, что пищевые ресурсы для какого-либо вида животных в определенной местности ограничены. А способность к размножению? Она ведь не имеет границ! Цифры здесь столь же просты, сколь и поразительны. Если бы из всех яиц, отложенных одной птицей, вылупились птенцы, выросли и сами дали потомство, а потомство этого потомства тоже сохранилось бы полностью, и так продолжалось бы пятнадцать лет, то общее число потомков одной пары достигло бы десяти миллионов! Однако практически так никогда не происходит. Далеко не из всех яиц вылупляются птенцы, не все птенцы становятся взрослыми птицами, не все взрослые особи оставляют потомство. Кому же везет, кому выпадает счастливый жребий? Тем, кому удается захватить нужное количество пищи, уберечься от врагов – словом, тем, кому удается победить в борьбе за существование.
В борьбе за существование побеждают, таким образом, лучше приспособленные к жизни, к условиям окружающей среды. Однако отбирает здесь уже не человек, а сама природа. Именно условия природной среды ведут отбор наиболее приспособленных – естественный отбор, как назвал это Дарвин. Вот чем объясняется целесообразность органических форм!
Под влиянием эволюционной идеи геологам пришлось пересмотреть свои представления об истории нашей планеты. Органический мир развивался в течении миллиардов лет вместе с той средой, в которой ему приходилось существовать, т.е. вместе с Землей. Поэтому эволюцию жизни невозможно понять без эволюции Земли и наоборот. В Ковалевский, вооружившись эволюционной идеей, основал палеонтологию – науку об ископаемых организмах.
Первые следы органических остатков растительности были обнаружены в древнейших отложениях докембрийского периода, сформировавшийся 3,5 – 4 млрд. лет назад. Предполагается, что в этот период зародилась жизнь и возникла кислородная атмосфера. О растительности раннего докембрия свидетельствуют остатки водорослей. Гораздо позднее – 2 – 2,5 млрд. лет назад – появились следы жизнедеятельности животных.