Розділ «5.2 Теорія еволюції»

Природний добір — головний чинник еволюції. Він випливає з невизначеної спадкової мінливості й боротьби за існування.

Спадкові зміни в особин однієї популяції відбуваються в різних напрямках і можуть бути надзвичайно різноманітними в однакових умовах середовища (шкідливими, нейтральними й корисними). З покоління в покоління особини з корисними в певних умовах середовища спадковими змінами переважно виживають у боротьбі за існування й залишають після себе здатне до розмноження потомство. Навпаки, особини, що не мають таких змін, залишають усе більш нечисленне й слабке потомство або усуваються від розмноження, що може призвести до вимирання даної групи особин. Це і становить основний зміст природного добору.

Таким чином, у світлі теорії Ч. Дарвіна під природним добором слід розуміти процес, який відбувається в природі, коли виживають і залишають потомство особини з корисними для їхнього життя й розвитку ознаками, тобто ознаками, що відповідають умовам середовища, а особини, які не мають таких ознак, усуваються від розмноження або гинуть. Цей процес є наслідком взаємодії організмів з умовами абіотичного й біотичного середовища.

Вираз "природний добір" Дарвін вживав, підкреслюючи, що це природний процес, який відбувається в природі, він не вимагає втручання яких-небудь "потойбічних" сил.

Природний добір має певні риси подібності зі штучним добором, але в той же час істотно від нього відрізняється. Спільним є те, що обидва процеси базуються на тому самому вихідному матеріалі — спадковій невизначеній (індивідуальній) мінливості. Як при дії природного, так і при дії штучного добору виникають нові органічні форми: при штучному доборі — породи домашніх тварин і сорти культурних рослин, а при природному доборі — нові види. Природному добору теж притаманна творча роль, яка полягає в його акумулятивній (накопичувальній) дії. Діє він повільно й поступово, зберігаючи з покоління в покоління дрібні зміни в напрямку виживання в даних умовах середовища ("виживання пристосованих").

При штучному доборі фактором, що відбирає, є людина, а при природному — умови зовнішнього середовища (абіотичні й біотичні чинники). Звідси випливає і спектр добору, тобто ознаки, на які добір може діяти. Щодо цього дія штучного добору обмежена, тому що людина звертає увагу головним чином на зовнішні ознаки тварин і рослин, тоді як для природного добору важлива будь-яка особливість організму. Природний добір впливає на весь організм, на всі його властивості й ознаки, у тому числі й ті, які не виявляються зовні, але дають ту чи іншу перевагу їх власнику.

Часто в результаті дії штучного добору виникають ознаки, які цікавлять людину, але не сприяють виживанню в природі. Природний добір діє на користь виду в цілому, тому під його впливом формуються ознаки, завдяки яким особини в дикій природі виживають.

Умови, які сприяють дії природного добору: значні можливості індивідуальної спадкової мінливості, неспоріднені схрещування (по-перше, вони підсилюють мінливість, яка є матеріалом для добору, по-друге, сприяють підвищенню життєздатності й стійкості щодо екстремальних впливів), обширність ареалу й наявність просторової ізоляції (при цьому повна ізоляція прискорює видоутворення, але гальмує прогрес організації, який найбільш успішно здійснюється на великих, але не повністю ізольованих територіях).

Існує багато доказів дії природного добору як непрямих, так і прямих, експериментальних. Серед них найбільш яскравим прикладом може бути явище індустріального меланізму (темне забарвлення). Так, в індустріальних районах багатьох європейських країн, де кора, стовбури дерев й листя часто вкриті сажею і кіптявою, за останні 100 років темнозабарвлені комахи (переважно нічні метелики) витісняють світлозабарвлених. Цей процес відбувається в популяціях під дією природного добору на краще захисне забарвлення тіла, яке рятує метеликів від пожирання птахами. З покоління в покоління темні особини успішніше виживають і розмножуються, а всіх інших усуває природний добір (рис. 1).

Рис. 1 Типова (світла) і меланістична (темна) форми березової п'ядениці (Biston betularia). (За О. В. Яблоковим, А. Г. Юсуфовим, 1989).

Значення теорії еволюції Дарвіна — Уоллеса

Еволюційна теорія була революцією в біології. Біологія стала еволюційною завдяки впровадженню історичного методу досліджень. Уперше у світовій науці ідея еволюції остаточно утвердилася саме завдяки теорії Дарвіна — Уоллеса. Останнє пояснюється тим, що було відкрито механізм еволюції живої природи — природний добір, спричинений боротьбою за існування і заснований на спадкових індивідуальних змінах, що носять невизначений (нецілеспрямований) характер.

Теорія еволюції Дарвіна — Уоллеса має велике світоглядне значення, оскільки сприяє становленню матеріалістичного погляду на природу. Матеріалізм теорії полягає в тому, що чинники еволюції, відкриті Дарвіном та Уоллесом, цілком матеріальні, їх дію можна побачити й довести, що підтверджує подальший розвиток біології. Причинне пояснення еволюції живої природи, яке дає ця теорія, не залишає місця для нематеріального, божественного начала, у чому виявляється її атеїстичне спрямування.

Теорія Дарвіна — Уоллеса є одним з найбільших узагальнень у природознавстві, оскільки вона робить істотний внесок у природничонаукові уявлення про картину світу.

5.2.3 Подальший розвиток теорії еволюції. Дарвінізм XX століття

У подальшому розвиток еволюційної теорії був пов'язаний з розвитком генетики, екології, з експериментальним вивченням боротьби за існування й природного добору, з розвитком популяційної і молекулярної біології.

Саме генетика виявилася тією наукою, завдяки якій вдалося розшифрувати механізм дії відкритих Дарвіном та Уоллесом чинників еволюції. Головну роль у цьому відіграв розділ генетики — генетика популяцій. Саме цей розділ дав можливість обґрунтувати вчення про мікроеволюцію. Це вчення створено завдяки зусиллям багатьох учених (С. С. Четверікова, Ф. Д. Добржанського, М. В. Тимофєєва-Ресов-ського, Р. О. Фішера, С. Райта, Дж. Б. С. Холдейна, М. П. Дубініна, Д. Д. Ромашова, 1.1, мальгаузена, М.І. Вавілова, Дж. Хакслі й ін. у 20-і — 40-і роки XX століття).

Мікроеволюція — еволюційні процеси, що протікають усередині виду (на рівні окремих чи суміжних популяцій). У рамках учення про мікроеволюцію сформульовано уявлення про елементарну одиницю еволюції, елементарний еволюційний матеріал і чинники еволюції.

Елементарна одиниця еволюції — популяція. Популяція являє собою сукупність особин одного виду, які вільно схрещуються між собою, населяючи певний простір протягом еволюційно тривалого часу (ареал); популяція формує власну екологічну нішу, має свою генетичну систему (генофонд); вона частково ізольована від інших таких же сукупностей.

Популяція є найменшим надіндивідуальним утворенням, що має власний еволюційний шлях. У популяції відбувається боротьба за існування й природний добір. Особина не має власного еволюційного шляху, тому що вона короткочасно вміщує в собі лише незначну частину генофонду виду і не може змінюватися в поколіннях (у кожному наступному поколінні будуть вже інші особини). Популяція зберігає в собі протягом тривалого часу значну частину генофонду виду й змінюється в поколіннях. При цьому векторизована (спрямована) зміна генофонду популяції являє собою елементарне еволюційне явище. Це явище розвивається тільки в тому випадку, коли починає змінюватися елементарний еволюційний матеріал і починають діяти чинники еволюції.