Теория эволюции Дарвина и эволюционная биология

А она вообще существует?

«Теория эволюции? Ну… Это ведь всего лишь одна из возможных теорий… Есть много других…» — вам ведь доводилось слышать такое? В качестве альтернативы предлагается божественный замысел, космический разум и много чего ещё. Чтобы смело вставать в таких случаях на защиту науки, возьмите на вооружение десять ключевых аргументов.

Аргумент 1. Палеонтологическая летопись

Историю органического мира можно проследить по ископаемым останкам животных и растений. Изучение палеонтологической летописи показывает, что сложным организмам предшествовало появление простых, а самые недавние ископаемые больше остальных похожи на современные виды. Их крупные группы связаны между собой переходными формами. Никакой теорией, кроме эволюционной, эти закономерности не объяснить.

Аргумент 2. Древовидная иерархия видов

Если классифицировать все живые существа, то в результате мы получим схему, которая напоминает дерево. Ещё в 1735 году ботаник Карл Линней, а затем и многие другие биологи убедились, что сталкиваются с некой «естественной классификацией». Разные учёные независимо друг от друга создавали почти одинаковые схемы, что сложно объяснить простым совпадением. Это следствие того, что все организмы произошли от общего предка, и чем он ближе, тем больше у видов похожих черт. Если общий предок в далёком прошлом, сходства значительно меньше.

Если мы попытаемся расставить по порядку объекты, на которые не повлияла эволюция и процесс передачи наследственных признаков, мы не увидим никакой древовидной структуры. К примеру, спичечные коробки можно сортировать по стране-производителю, году выпуска, рисунку и так далее. Но составить их естественную классификацию, в отличие от биологических видов, не получится. Спичечные коробки не развивались по эволюционному сценарию один из другого, как это происходило с живыми организмами. Если бы все существа появились в результате акта творения, как утверждают креационисты, виды не выстраивались бы в древовидную иерархию форм, которую признают все биологи.

Аргумент 3. Несовершенство жизненных форм

Да, порой именно несовершенство доказывает полноценность эволюционной теории. Если бы все организмы были созданы с нуля неким творцом, то они не имели бы недостатков. Известный пример такого рода «недочёта» — возвратный гортанный нерв у млекопитающих. Он идёт от мозга к гортани и помогает нам говорить и глотать. Однако он гораздо длиннее, чем нужно: спускается в грудную клетку, затем возвращается наверх, из-за чего его длина равна почти метру. Это делает орган более уязвимым. Однако в свете эволюционной теории такое строение получает объяснение и указывает на происхождение человека от рыбоподобного предка.

Аргумент 4. Рудименты и атавизмы

Похожее по теме... Что случилось с теорией Дарвина?Что произошло с эволюционной теорией Дарвина? Действительно ли великий учёный-натуралист отрёкся от неё в конце жизни? Какие были основные положения теории Дарвин

Такими органами являются крылья у десятков видов птиц, которые утратили способность летать, или глаза у кротов и слепышей. У китов это таз и кости конечностей, которые указывают на их происхождение от четвероногих наземных предков. У человека — аппендикс, доставшийся нам от травоядных, или копчик. Эти органы могут выполнять какие-то задачи, но рудиментарность определяется не отсутствием функциональности как таковой, а тем, что орган перестал служить цели, для которой появился.

Атавизмы — это «аномальный» возврат признаков, присущих дальним предкам, но отсутствующих у современных особей. Хвосты или густой волосяной покров по всему телу у людей — примеры атавизмов.

Когда тот или иной орган перестаёт использоваться, эволюция «выключает» гены, отвечающие за его развитие, но не выбрасывает их из ДНК. Иногда эти гены могут быть снова запущены. Креационисты же утверждают, что подобных генов нет, поскольку нет общих предков, у которых эти гены были активны.

Аргумент 5. Связь биологии с географией

Биогеография — это наука, объясняющая распространение по земному шару всех форм растений и животных. При помощи секвенирования ДНК и других инструментов биологи могут выяснить, почему виды живут в определённых местах, и узнать примерное время, когда они отделились от общих предков.

Почему на многих океанических островах такие странные и обеднённые флора и фауна по сравнению с материковой? Предположим, что некий творец создал живых существ, но почему именно океанические острова он населил не так, как материки? На вопросы географического распространения видов, как ископаемых, так и современных, нельзя получить ответы вне теории эволюции.

Аргумент 6. Конвергентная эволюция

Так называется процесс, объясняющий, почему разные типы животных в разных местах обитания имеют сходный внешний облик. Креационистам сложно объяснить это явление. Конвергировать — значит адаптироваться похожим образом.

Так, у кактусовых и молочайных похожая форма — они жёсткие, обычно с толстым стеблем и без листьев, что необходимо для эффективного запасания воды.

Аргумент 7. Естественный отбор на наших глазах
Отрицание естественного отбора часто основывается на невозможности увидеть его проявления за время человеческой жизни, ведь он занимает миллионы лет. Но на самом деле доказательства есть.

Похожее по теме... Теория эволюцииЛектор — Дробышевский Станислав Владимирович, кандидат биологических наук, известный антрополог, доцент кафедры антропологии биологического факультета МГУ им

А ещё за естественным отбором можно следить в лабораторных условиях. Бактерии делятся каждые двадцать минут, что позволяет наблюдать эволюционные изменения через тысячи поколений в режиме реального времени. Такие эксперименты (один из них был начат в 1988 году Ричардом Ленски в Университете штата Мичиган и продолжался 18 лет) подтвердили существование механизмов эволюции: мутаций и естественного отбора. И именно из-за приспосабливаемости и скорости эволюции бактерий человечеству приходится создавать всё новые антибиотики.

Аргумент 8. Средства привлечения партнёра

Диморфизм — это различия между самцами и самками одного и того же биологического вида. Креационисты не могут объяснить, зачем творец наделил самцов некоторых видов настолько яркими чертами, что они мешают им выживать. Как, например, хвост павлину.

Однако суть естественного отбора не в выживании как таковом, а в продолжении рода для передачи генов. Роскошный хвост или умение распевать брачные песни не помогает выжить, зато увеличивает шансы обзавестись потомством.

Аргумент 9. Отсутствие убедительных альтернативных теорий

Откуда нам знать, что креационисты заблуждаются, утверждая, что естественный отбор способен на малые изменения в организмах, но ему не по силам произвести крупные? Прежде всего следует спросить: а какова альтернативная теория?

Нам не известно ни о каком другом естественном процессе, который мог бы породить сложную адаптацию. Та альтернатива, которую предлагают чаще всего, относится к области сверхъестественного. Увы, теория разумного творения состоит главным образом из ничем не подкреплённых утверждений. Прихотью сверхъестественного творца можно объяснить вообще любое наблюдение в природе, но где доказательства?

Аргумент 10. Научный статус теории

«Эволюция всего лишь теория», — часто говорят её противники. Но в науке теория — это продуманная и обоснованная последовательность утверждений, призванных объяснить факты реального мира. К таковым относятся «всего лишь» атомная теория и теория относительности.

Чтобы теорию сочли научной, она должна поддаваться проверке и служить основой для достоверных прогнозов. То есть давать возможность проводить наблюдения, которые подтвердят или опровергнут её. Теория эволюции полностью отвечает этим требованиям.

Эволюция – это всего лишь теория, и ничего там не доказано! Ученые давно опровергли Дарвина! Как это унизительно, верить, что мы произошли от мартышек! – Если вы согласны с этими утверждениями, то поздравляем. Последние 200 лет развития науки явно прошли мимо вас. Это простительно, если вы провели два века замороженным во льдах Арктики. Но для современного человека верить в несостоятельность эволюционной теории – ужасный моветон.

Что мы знаем о научных теориях?

Начнем с самого общего утверждения.

«Эволюционная теория – это всего лишь теория» – говорит вам сосед по плацкарту, намекая, что мол, на практике-то никто не проверял. Но это только в бытовом разговоре «теория» - нечто оторванное от реальности. А в науке с точностью до наоборот. Сначала идут наблюдаемые факты. Потом – их логические и математические обобщения, на основе которых выводятся закономерности. А потом, из системы закономерностей, вырастает научная теория. Так что когда область знания называют теорией – это значит, что она проверена на практике огромное количество раз. Предположения в науке называют гипотезами.

Как это работает?

Если обезьяну посадить за печатную машинку, и она будет нажимать случайные клавиши, "Войну и мир" напечатать не получится. Так что не надо сказок про случайные изменения, которые привели к возникновению сложных организмов! Справедливое утверждение, вот только роль случайности в эволюции ограничена. Для того, чтобы это понять, попытаемся коротко описать, как работает эволюция.

Есть три основных силы эволюционного процесса: наследственность, изменчивость и отбор.

Основу жизни составляет ДНК (или РНК), кодирующая информацию об устройстве организма. В ходе размножения происходит репликация ДНК и весь набор признаков передается следующему поколению. В итоге дочерние организмы похожи на родительские, а также друг на друга. Откуда же возникают различия?

При удвоении молекулы ДНК возможны ошибки. Они могут возникать спонтанно или под воздействием внешних факторов, и их в полной мере можно считать случайными.Такие изменения ДНК называются мутациями. Результат мутации - появление нового признака. Некоторые мутации делают организм нежизнеспособным, но большинство мутаций безопасны, а в определенных условиях даже полезны. Возникает та самая изменчивость - при внешнем сходстве, между организмами возникает немало отличий. И эти отличия дают возможность по-разному реагировать на изменения окружающей среды.

Если наследуемые признаки позволяют чувствовать себя комфортно в определенных условиях среды, шанс выжить и дать здоровое потомство повышается, в обратном случае понижается. Через какое-то количество поколений мы увидим, что особей с одним набором признаков в популяции гораздо больше, чем с другим набором. Это и есть естественный отбор. Он может быть направлен на стабилизацию, когда выбраковываются особи с крайними значениями признака. Например, слишком большие и слишком маленькие. А может быть движущим, когда преимущество получают особи с отклонениями признаков. Скажем, в каждом поколении преимущество у особей с размерами крупнее среднего. Через какое-то время мы получим популяцию гигантов.

Возникновение мутаций и изменения условий окружающей среды можно назвать случайными. Но вот естественный отбор как раз не случаен.

Где факты, Билли?

Ну хорошо, скажете вы. А вот мой знакомый утверждает, что фактов-то у эволюционистов нет. Где они, примеры превращения одного вида в другой? Почему мы не видим, как рыба превращается в птицу? Где окаменелости переходных видов?

Эволюция – процесс непрерывный, но его скорость ограничена скоростью смены поколений. Сотни поколений должны смениться, чтобы изменения стали заметны. Поэтому эволюцию у крупных организмов мы можем наблюдать, только сравнивая современных представителей с ископаемыми останками. А вот эволюция бактерий происходит на наших глазах, и человек влияет на нее самым прямым образом, через создание новых лекарств. Да и есть примеры небольших экосистем, в которых эволюцию буквально можно увидеть своими глазами на очень незначительных промежутках времени.

Поскольку эволюция происходит постоянно, как таковых переходных видов не существует. Каждый вид является переходным от предыдущего к последующему. Но если брать крупные группы родственных организмов, например рыб и амфибий, есть виды, сочетающие признаки обеих групп. Таких переходных форм найдено немало, и это позволяет восстановить историю жизни на Земле с большой точностью.

Для того, чтобы понимать, кто кому какая родня, ученые строят специальные схемы – кладограммы. Для их построения используются данные сравнительной анатомии. А в последнее время такие построения приобрели колоссальную точность благодаря генетике. Эти схемы – настоящее родословное древо, объединяющее все живое в единую систему. Благодаря им можно, например, понять, как давно жил общий предок двух любых организмов. Например, общий предок человека и шимпанзе жил около 7 млн лет назад и был больше похож на человека, чем на шимпанзе.

Что же касается фактов – наука не копит доказательства. Наука создает модели, объясняющие факты. Научные теории как раз и являются такими моделями. На сегодняшний день теория эволюции объясняет абсолютное большинство явлений и фактов из таких сфер науки, как: палеонтология, сравнительная анатомия и физиология, эмбриология, генетика, популяционная биология и др. Если все эти сферы знания представить как объемный паззл, то центральным ядром, которое скрепляет все остальное, будет теория эволюции.

Вместе с тем, в эволюционной теории есть много белых пятен. Это касается в первую очередь механизмов эволюции, скорости возникновения мутаций и взаимодействия генов друг с другом. Ну вот, скажете вы! Значит, дарвинизм не более чем ошибка! Ошибка – это считать современную теорию эволюции дарвинизмом.

От теории Дарвина давно отказались?

Дарвинизм, или теория Дарвина – это эволюционное учение в том виде, в каком оно существовало во второй половине XIX века. Надо сказать, что сама идея эволюции, т.е. изменения видов, возникла еще в конце XVIII века. В 1809 году Ж.Б. Ламарк опубликовал свою работу «Философия зоологии», в которой предложил эволюционную концепцию, названную ламаркизмом. В этом же году родился Чарльз Дарвин.

В 1831 году будущий эволюционист закончил Кембридж в степени бакалавра, получив значительные знания в области теологии. Однако основным его интересом были естественные науки – геология, энтомология, ботаника. Время с 1831 по 1836 год Дарвин проводит в кругосветном путешествии как натуралист на экспедиционном судне «Бигль». За время экспедиции было собрано не мало важных научных материалов. Но главное – возникла идея естественного отбора. Для обоснования своей эволюционной концепции Дарвину потребовалось еще 23 года. Вопреки расхожему представлению, теория Дарвина – не голая идея, в ее основе лежит анализ многочисленных фактов. Именно это обеспечило успех теории, а вовсе не преклонение перед авторитетом. Убедиться в этом может любой, желающий, прочитав вышедшую в 1859 году книгу Ч. Дарвина «Происхождение видов».

Для своего времени дарвинизм имел высокую объясняющую и предсказательную силу. Так, находка археоптерикса в 1861 году подтвердила высказанную Дарвином идею существования переходных форм. Но ряд вопросов оставался без объяснений. И в первую очередь – наследование признаков. Эти вопросы были решены позже, с развитием генетики, эмбриологии и палеонтологии. Из синтеза дарвинизма и генетики родилась современная синтетическая теория эволюции (СТЭ).

Венец творения - или часть природы?

Ну и напоследок – а где наше место на огромном Древе Жизни, созданном эволюцией? Этот ответ был дан еще 200 лет назад Карлом Линнеем, поместившем человека в отряд приматов вместе с другими обезьянами. Дальнейшее развитие науки только подтвердило и уточнило это положение. Для теории эволюции происхождение человека – не более чем частный случай, оно изучается с помощью тех же методов, что происхождение китов или муравьев. И если результаты справедливы для китообразных, значит они справедливы и для нас.

Эволюционная история человека сегодня изучена лучше, чем у всех других животных. Те споры и сомнения, которые остаются, касаются деталей и не влияющих на общую картину. Что это обозначает? Мы действительно произошли от обезьян. Более того, мы остаемся обезьянами, нравится вам это или нет. Но ближайшие наши родственники – это все-таки шимпанзе, а мартышки – отдаленная родня. Различия на уровне ДНК между нами и шимпанзе составляют не более полутора процентов. Для сравнения – ДНК домашней кошки и тигра отличаются на 4,4%. Это ни сколько не принижает людей, а наоборот, делает нас частью огромной-огромной семьи, включающей всех живых существ на планете.

А тем, кто придерживается религиозных взглядов на историю жизни на Земле, хочется напомнить следующее. Папа Римский Франциск в 2014 году официально признал теорию эволюции, как и теорию Большого взрыва, объявив, что Бог не «волшебник с волшебной палочкой». Если такой консервативный институт, как Католическая церковь, признал правоту эволюционной теории, стоит ли нам упорствовать в своих заблуждениях?