Достижения и ошибки дарвина

Сегодня мало кто станет отрицать огромный вклад Дарвина в биологию. Имя этого ученого знакомо каждому взрослому человеку. Многие из вас могут в двух словах сказать о том, в чем состоит вклад Дарвина в биологию. Однако подробно рассказать о созданной им теории смогут лишь немногие. После прочтения статьи вам удастся это сделать.

Достижения древних греков

Прежде чем описать вклад Дарвина в биологию, расскажем в нескольких словах о достижениях других ученых на пути к открытию теории эволюции.

Анаксимандр, древнегреческий мыслитель, еще в 6 веке до н. э. говорил, что человек произошел от животных. Его предки якобы были покрыты чешуей и жили в воде. Чуть позже, в 4 в. до н. э., Аристотель отметил, что полезные признаки, которые случайным образом проявляются у животных, природа сохраняет для того, чтобы сделать их в будущем более жизнеспособными. А собратья, не имеющие данных признаков, погибают. Известно, что Аристотель создал «лестницу существ». Он расположил организмы в порядке от самых простых к более сложным. Эта лестница начиналась камнями, а заканчивалась человеком.

Трансформизм и креационизм

Англичанин М. Хейл в 1677 году впервые употребил термин «эволюция» (от лат. «развертывание»). Он обозначил им единство исторического и индивидуального развития организмов. В биологии в 18 веке появился трансформизм. Это учение о том, как изменялись различные виды растений и животных. Оно было противопоставлено креационизму, согласно которому бог создал мир, и все виды остаются неизменными. К сторонникам трансформизма относится французский ученый Жорж Бюффор, а также английский исследователь Эразм Дарвин. Первую теорию эволюции предложил Жан-Батист Ламарк в своем труде 1809 года «Философия зоологии». Однако истинные ее факторы вскрыл именно Чарльз Дарвин. Вклад в биологию этого ученого неоценим.

Заслуга Чарльза Дарвина

Ему принадлежит эволюционная теория, обоснованная научно. Он изложил ее в труде под названием «Происхождение видов путем естественного отбора». Эту книгу в 1859 году опубликовал Дарвин. Вклад в биологию кратко описать можно следующим образом. Дарвин считал, что движущие силы эволюции — наследственная изменчивость, а также борьба за существование. В условиях борьбы неизбежным результатом данной изменчивости становится естественный отбор, который представляет собой преимущественное выживание самых приспособленных особей того или иного вида. Благодаря их участию в размножении полезные наследственные изменения накапливаются и суммируются, как отмечал Чарльз Дарвин.

Вклад в биологию его признали ученые, продолжившие исследования в этом направлении. Развитие науки в дальнейшем подтвердило, что дарвиновская теория является правильной. Поэтому сегодня термины «эволюционное учение» и «дарвинизм» нередко употребляются как синонимы.

Итак, мы кратко охарактеризовали вклад Дарвина в биологию. Предлагаем подробнее рассмотреть созданную им теорию.

Наблюдения, натолкнувшие Дарвина на теорию эволюции

Сначала начал задумываться о причинах, по которым между видами имеются те или иные сходства и различия, Чарльз Дарвин. Вклад в биологию, кратко охарактеризованный нами, он внес далеко не сразу. Сперва предстояло изучить достижения предшественников, а также совершить несколько путешествий. Именно они натолкнули ученого на важные мысли.

Основную находку он сделал в Южной Америке, в геологических отложениях. Это скелеты гигантских неполнозубых, весьма сходных с современными ленивцами и броненосцами. Кроме того, на Дарвина произвело большое впечатление изучение видов животных, обитающих на Галапагосских островах. Ученый обнаружил на этих вулканических островах, имеющих недавнее происхождение, близкие виды вьюрков, которые похожи на материковые, однако приспособились к различным источникам питания — нектару цветков, насекомым, твердым семенам. Чарльз Дарвин сделал вывод о том, что эти птицы попали на остров именно с материка. А произошедшие с ними изменения объясняются приспособлением к новым условиям существования.

Чарльз Дарвин поставил вопрос о том, что в видообразовании играют определенную роль условия среды. Ученый наблюдал аналогичную картину и у берегов Африки. Обитающие на островах Зеленого мыса животные, несмотря на определенное сходство с видами, населяющими материк, все-таки от них отличаются весьма значительными чертами.

Дарвин не мог объяснить сотворением видов и особенности развития грызуна туко-туко, описанного им. Эти грызуны живут под землей, в норах. У них появляются зрячие детеныши, которые впоследствии слепнут. Все эти и многие другие факты значительно поколебали веру ученого в сотворение видов. Дарвин, возвратившись в Англию, поставил перед собой масштабную задачу. Он задумал решить вопрос о происхождении видов.

Основные труды

Вклад Дарвина в развитие биологии представлен в нескольких его работах. В 1859 году в своем труде он обобщил эмпирический материал селекционной практики и биологии, современной ему. Кроме того, он использовал результаты своих наблюдений, сделанных во время путешествий. Совершенное им на корабле «Бигль» кругосветное плавание пролило свет на факторы эволюции различных видов.

Чарльз Дарвин дополнил основной труд «Происхождение видов…» фактическими материалами в своей следующей книге, вышедшей в 1868 году. Она известна под названием «Изменение домашних животных и культурных растений». В еще одном труде, написанном в 1871 году («Происхождение человека и половой отбор»), ученый выдвинул гипотезу о том, что человек происходит от обезьяноподобного предка. Сегодня многие соглашаются с предположением, которое высказал Ч. Дарвин. Вклад в биологию позволил ему стать большим авторитетом в научном мире. Многие даже забывают о том, что происхождение человека от обезьяны — всего лишь гипотеза, которая хотя и весьма вероятна, но все-таки еще не вполне доказана.

Свойство наследственности и его роль в эволюции

Отметим, что в основе дарвиновской теории лежит свойство наследственности, то есть способности организмов повторять типы обмена веществ и в целом индивидуальное развитие в ряду поколений. Вместе с изменчивостью наследственность обеспечивает многообразие и постоянство форм жизни. Она является основой эволюции всего органического мира.

Борьба за существование

«Борьба за существование» — это понятие, которое является одним из основных в теории эволюции. Чарльз использовал его для обозначения существующих между организмами отношений. Кроме того, Дарвин употреблял его для описания отношений между абиотическими условиями и организмами. Абиотические условия приводят к выживанию самых приспособленных особей и к гибели менее приспособленных.

Две формы изменчивости

Что касается изменчивости, Дарвин выделил две основные ее формы. Первая из них — определенная изменчивость. Это способность всех особей того или иного вида в определенных условиях среды реагировать одинаковым образом на данные условия (почву, климат). Вторая форма — неопределенная изменчивость. Ее характер не соответствует наблюдаемым изменениям внешних условий. Неопределенная изменчивость в современной терминологии называется мутацией.

Мутация

Мутация, в отличие от первой формы, имеет наследственный характер. Согласно Дарвину, в последующих поколениях усиливаются незначительные изменения, наблюдаемые в первом. Ученый подчеркивал, что в эволюции решающая роль принадлежит изменчивости неопределенной. Она обычно связана с вредными мутациями или нейтральными, однако возможны и такие, которые называют перспективными.

Механизм эволюции

По Дарвину, неизбежным результатом наследственной изменчивости и борьбы за существование является выживание и воспроизведение новых организмов, которые наиболее приспособлены к обитанию в соответствующей среде. А в ходе эволюции происходит гибель неприспособленных, то есть естественный отбор. Механизм его действует в природе аналогично селекционерам, то есть складываются неопределенные и незначительные индивидуальные различия, из которых затем формируются необходимые приспособления у организмов, а также различия между видами.

Обо всем этом, а также о многом другом говорил и писал Чарльз Дарвин. Вклад в биологию, кратко описанный, не ограничивается тем, о чем мы рассказали. Однако в общих чертах были охарактеризованы основные его достижения. Теперь вы можете подробно рассказать о том, какой вклад в биологию внес Дарвин.

Чарльз Дарвин был английским ученым, который известен тем, что сформулировал теорию естественного отбора, а также своей феноменальной книгой «Происхождение видов», которая заложила основу для эволюционных исследований и считается знаковой работой в истории человечества. Дарвин также произвел большое количество работ, затрагивающих самые разные области. Узнайте о влиянии работы Дарвина на эволюционную теорию, а также о его вкладе в биологию, ботанику, геологию, психологию и другие научные области, изучив его 10 основных достижений.

Пятилетнее кругосветное путешествие

Естественная история – это исследование и изучение организмов в окружающей их среде, и человек, изучающий ее, известен как естествоиспытатель. Капитан корабля HMS Beagle Роберт Фитцрой искал натуралиста в качестве компаньона во время своего кругосветного путешествия и Чарльз Дарвин воспользовался этой возможностью. Во время путешествия, которое длилось с 27 декабря 1831 года по 2 октября 1836 года, Дарвин провел большую часть своего времени (около 1200 дней) на суше, изучая растения, животных, окаменелости и геологические образования. Во время путешествия он сделал несколько важных находок, в том числе гигантские окаменелости вымерших млекопитающих, которые тогда были известны только по очень небольшому количеству экземпляров. Наблюдения и работа Дарвина во время путешествия сделала его выдающимся геологом.

Дарвин разгадал тайну образования коралловых рифов и атоллов

Дарвин читал «Принципы геологии» Чарльза Лайелла, в которых постулировалось постепенное поднятие и опускание земной коры. Во время своего путешествия на корабле HMS Beagle Дарвин нашел морские раковины в 13 метрах над уровнем моря, что убедило его в правильности тезиса Лайелла. В то время образование коралловых рифов и атоллов было научной загадкой. Дарвин предположил, что различные типы коралловых рифов и атоллов можно объяснить поднятием и опусканием обширных участков земной коры под океаны. Его теория теперь поддерживается современными исследованиями. Дарвин опубликовал эту теорию в своей монографии 1842 года под названием «Структура и распространение коралловых рифов». В 1853 году Дарвин был награжден медалью Королевского общества за эту монографию и за восемь лет работы над ракушками.

Дарвин написал популярную книгу о своих путешествиях, известную как «Путешествие на Бигле»

В годы после своего возвращения из путешествия Чарльз Дарвин написал книгу, в которой поделился своим опытом и наблюдениями во время путешествия. Эта книга, известная теперь как «Путешествие на Бигле», была опубликована в 1839 году. Это был живой и захватывающий отчет о путешествиях Дарвина, а также подробный научный полевой журнал. Книга принесла Дарвину значительную известность и уважение и остается в печати по сей день.

Он независимо разработал теорию естественного отбора в 1838 году

Познакомившись с жизнью по всему земному шару во время путешествия, Дарвин заметил сходство между видами живых существ в природе с вариациями, основанными на конкретных местах. В сентябре 1838 года он прочитал «Опыт о принципе народонаселения» английского экономиста Томаса Мальтуса, в котором тот писал, что население увеличивается в геометрической прогрессии, тогда как производство продуктов питания растет в арифметической, так же в книге было описано, как некоторые члены общества смогли выжить в тяжелых условиях жизни. Дарвин понимал, что демографический взрыв приведет к борьбе за ресурсы и что последующая конкуренция устранит непригодных. Он применил эту идею к природе и назвал свой модифицированный мальтузианский механизм «естественным отбором» — процесс, посредством которого виды выбирают полезные черты в своей борьбе за существование.

Вместе с Альфредом Расселом Дарвину приписывают открытие теории естественного отбора

Хотя он разработал теорию естественного отбора в 1838 году, Дарвину требовалось время для дальнейших исследований. Кроме того, он был занят своей геологической работой. В 1858 году, когда Дарвин писал свою теорию, британский натуралист Альфред Рассел Уоллес прислал ему эссе, в котором также описывалась идея естественного отбора. Это привело к совместной презентации их научных работ Лондонскому Линнеевскому обществу 1 июля 1858 г. под названием «О склонности видов к образованию разновидностей» и о сохранении разновидностей и видов естественным путем селекции. Это было первое объявление Дарвина-Уоллеса теории эволюции путем естественного отбора, которая стала основой современных эволюционных исследований.

Книга Дарвина «Происхождение видов» оказала глубокое влияние на западное общество и мысли

24 ноября 1859 года вышла книга Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора». В ней Дарвин теоретизировал, как популяции эволюционируют в течение поколений посредством естественного отбора, и представил доказательства, собранные им за эти годы, указывающие на то, что разнообразие жизни возникло в результате общего происхождения в результате ветвящейся модели эволюции. Написанная нетехническим языком, книга «Происхождение видов» привлекла всеобщее внимание и вызвала научные, философские и религиозные споры. Книга считается величайшей работой Дарвина и оказала глубокое влияние на современное западное общество и мысль.

Его работа заложила основу эволюционной биологии

Во времена Дарвина было широко распространено мнение, что виды либо существовали с самого начала мира, либо были созданы в ходе истории, и считалось, что они остаются неизменными на протяжении всего времени. Также считалось, что виды являются неизменными частями разработанной иерархии и что люди уникальны и не связаны с другими животными. Работа Дарвина оказала наибольшее влияние на изменение этого убеждения и преодоление научного неприятия прежних концепций трансмутации видов. Однако только в 1930-х и 1940-х годах было осознано полное значение работы Дарвина. Его теория эволюции теперь стала объединяющей теорией наук о жизни.

Он проделал новаторскую работу в области эволюции растений

Чарльз Дарвин провел тщательные и новаторские исследования растений. Первой из серии книг, которые он написал на эту тему, была книга «Оплодотворение орхидей», опубликованная в 1862 году. Она продемонстрировала силу естественного отбора, объяснив, как сложные экологические отношения привели к совместной эволюции орхидей и насекомых. Хотя этот труд не принес финансового успеха, Дарвин стал ведущим ботаником. Другие книги Дарвина по эволюции растений включают «Эффекты перекрестного оплодотворения» и «Самооплодотворение в растительном царстве». Опубликованная в 1876 году, она была первой, которая предоставила убедительную экспериментальную поддержку в пользу идеи о том, что инбридинг может иметь серьезные пагубные последствия для потомства .

Чарльз Дарвин выдвинул концепцию полового отбора

В 1871 году вышла книга Дарвина «Происхождение человека и отбор в связи с полом». В ней ученый описал теорию естественного отбора на эволюцию человека и предположил, что люди и человекообразные обезьяны имеют общего предка. Он также представил концепцию полового отбора для объяснения заметных физических признаков (таких как ярко выраженная окраска, увеличенный размер или яркие украшения) у животных. При половом отборе представители одного пола соревнуются за то, чтобы их выбрали в качестве сексуального партнера другого пола, что приводит к развитию у них определенных характеристик, таких как оперение павлина. Хотя идеи Дарвина о половом отборе изначально были встречены скептически, к середине 21 века биологи сочли их актуальными.

Дарвин написал множество книг, которые оказали значительное влияние на различные области

Чарльз Дарвин был плодовитым писателем. После «Происхождения видов и происхождения человека» его наиболее важной работой является «Выражение эмоций у человека и животных», которая была опубликована в 1872 году. Одна из первых книг, иллюстрированных фотографиями, считается главным вкладом Дарвина в психологию. В ней Дарвин прослеживает происхождение человеческих характеристик от животных, чтобы установить преемственность эмоций и выражений между людьми и животными. Самая важная книга Дарвина по ботанике — «Сила движения в растениях», которая оказала значительное влияние на современные исследования роста растений. В 1887 году, через пять лет после его смерти, была опубликована «Автобиография Чарльза Дарвина».

Таинственное здоровье Чарльза Дарвина

В течение всей своей взрослой жизни Чарльз Дарвин долгое время был ослаблен из-за плохого состояния здоровья, причина которого так и не была установлена. Было выдвинуто множество гипотез, объясняющих его состояние, таких как паническое расстройство, поскольку он обычно заболевал после стрессовых ситуаций, эдипов комплекс из-за предполагаемого подавленного гнева по отношению к отцу-тирану, эмоциональные потрясения из-за его сложных отношений с религией и болезнь Шагаса, которой он мог заразиться в результате укуса насекомого во время экспедиции «Бигль». Дарвин часто жаловался на время, которое он потерял из-за болезни, но даже в этом случае многие ученые оценивают его научный вклад как сравнимый с вкладом Исаака Ньютона и Альберта Эйнштейна.

Британский натуралист Чарльз Дарвин — один из самых выдающихся представителей биологических наук. Во время кругосветного путешествия он собрал и описал множество странных и необычных форм жизни. Благодаря этому Дарвин смог сформулировать одну из самых важных концепций биологии — теорию естественного отбора. В честь Дня эволюции, который отмечается 24 ноября, разбираемся, насколько точны были утверждения Дарвина.

Вопреки распространенному мнению, ученые обсуждали идею эволюции еще до Дарвина — даже его дедушка намекал на нее в стихах. Вклад Чарльза заключался, в частности, в идее о том, что организмы различаются. Их вариации лучше подходят людям с учетом окружающей среды, тем самым повышая шансы передать эти черты будущим поколениям. Как ни странно, друг Дарвина, естествоиспытатель Альфред Рассел Уоллес, пришел к той же идее примерно в то же время.

Однако с естественным отбором была небольшая проблема: Дарвин не знал, как он работает. Конечно, потомство имело смесь черт своих родителей. Но как? Что происходило в момент зачатия? Эти вопросы стали огромной дырой в теории эволюции. В 1868 году, почти через десять лет после публикации «Происхождения видов», Дарвин попытался заткнуть эту дыру крайне ошибочной теорией пангенезиса.

Согласно этой теории, так называемые геммулы — это семена клеток, предоставленные каждым родителем во время зачатия. Их производят все органы и иные структуры в теле, и геммулы матери и отца смешиваются друг с другом в оплодотворенной яйцеклетке. Если семенных клеток достаточно и они правильно развиваются, то потомство становится здоровым и жизнеспособным.

Но самое главное, дарвиновская теория пангенезиса смогла наконец объяснить различия между организмами. Так, врожденные дефекты, например, недоразвитие органа, возникают либо из-за отсутствия геммул, обеспечиваемых этим же органом в телах родителей, либо из-за связи между неправильными геммулами для построения этого органа.

Дарвин также утверждал, что дети больше похожи на одного родителя, чем на другого, потому что геммулы, исходящие, допустим, от матери, могут быть сильнее, лучше адаптированы или более многочисленны, чем геммулы, исходящие от отца.

Любая теория нуждается в серьезном эксперименте. Эта участь выпала на долю двоюродного брата Дарвина, Фрэнсиса Гальтона. Чтобы доказать, что геммулы вызывают изменчивость, он взял кровь одного кролика и ввел ее другому, полагая, что потомство последнего проявит черты первого. Эти эксперименты, как и все последующие, совершенно не подтвердили точку зрения Дарвина.

Настоящая логика генетики впервые вышла из-под пера Грегора Менделя в 1850-х годах. Выводя растения и записывая, как черты передаются из поколения в поколение, Мендель заметил, что потомство не было просто смесью черт двух родителей, как считали в то время биологи. В экспериментах оказалось, что потомство растения с гладким горошком и растения с морщинистым будет либо полноценно гладким, либо морщинистым. Это то, что мы сейчас называем доминантными и рецессивными аллелями: например, если у вас голубые глаза, вы выражаете рецессивный аллель, а если они карие, это доминантный признак. Так происходит потому, что вы получаете две копии каждого гена: одну от матери, а другую от отца.

Вскоре ученые выяснили, что именно ДНК содержит информацию, которая придает человеку многие черты. Теперь мы знаем, что наследование признаков не имеет ничего общего со смешением геммул. Мы получаем ДНК, содержащую гены, как от матери, так и от отца. Но они сочетаются уникальным образом при каждом зачатии, что приводит к различиям даже среди братьев и сестер.

Изменчивость также может быть вызвана мутациями: когда наши клетки делятся, они часто создают копии ДНК, которые не всегда получаются идеальными. Таким образом, эти мутации в сочетании с генетической перетасовкой при рождении вызывают вариации и, следовательно, эволюцию: некоторые люди рождаются с чертами, которые подходят им лучше в данной окружающей среде, что повышает их шансы на выживание, размножение и передачу этих генов будущим поколениям.

В XIX веке именно Библия (а не летопись окаменелостей) широко считалась основным авторитетом в определении возраста Земли. Согласно книге, планете на тот момент было всего около 6000 лет. Однако большинство ученых того времени признавали, что она определенно старше.

К началу 1860-х годов, всего через несколько лет после публикации «Происхождения видов», шотландский инженер и физик Уильям Томсон указал, что Земля теряет тепло за счет теплопроводности и что геологические процессы могли измениться вследствие этого. Кроме того, Томсон пришел к выводу, что похолодание устанавливает верхний предел возраста Земли, который, по его мнению, составляет менее 100 млн лет. Это представление вскоре подхватили многие другие ученые, в том числе Дарвин, отчасти потому, что его сын Джордж, астроном, пришел к похожему заключению.

Дарвин не считал, что 6000 лет — достаточный срок для того, чтобы жизнь разнообразилась и развилась в различные формы в соответствии с теорией естественного отбора. Период в менее 100 млн лет казался ему более правдоподобным. Ученый стоял на правильном пути в отношении возраста Земли, но современные инструменты показали, что Земля на 4,5 млрд лет старше, чем предполагали расчеты Уильяма Томсона и Дарвина.

Дарвин замахнулся на некоторые проблемные вопросы бытия и промахнулся. Но давайте помнить, что ошибаются даже великие.

━━━━━

Анастасия Дегтярева