Формирование синтетической теории эволюции.

В начале ХХ века стало быстро развиваться экспериментальное изучение естественного отбора, экология, генетика. Идеи Дарвина в России встретили поддержку передовой интеллигенции. В 1864 г. «Происхождение видов» было опубликовано на русском языке.

Проблема наследования изменений была ключевой для судьбы дарвиновской теории. В 1920-х годах был осуществлен синтез дарвинизма и генетики. Решающую роль в осуществлении этого синтеза сыграл выдающийся отечественный генетик С.С. Ч е т в е р и к о в. На основании своих работ по анализу природных популяций он пришел к пониманию механизмов накопления и поддержания индивидуальной изменчивости. Одновременно с С. С. Четвериковым к синтезу идей корпускулярной генетики с классическим дарвинизмом пришли Р. Ф и ш е р, Дж. Х о л д е й н и С. Р а й т.

Классическое эволюционное учение было дополнено и обосновано с молекулярно-генетической точки зрения, результатом явилась современная синтетическая теория эволюции. В молекулярной биологии изменчивость проявляется на генетическом уровне в виде т.н. мутаций. Мутации происходят случайным образом под воздействием внутренних и внешних факторов. Мутационный процесс обуславливает разнообразие особей в популяции. Направление эволюции определяется естественным отбором.

В СТЭ элементарной единицей эволюции является популяция. Особи одного вида, живущие относительно обособленно от особей другого вида. Смешиванию популяций препятствуют различные барьеры – как географические (горы, крупные водные преграды и т.д.) и биологические. Главный объединяющий фактор популяции – это свободное скрещивание особей друг с другом. В популяции возникают и распространяются наследственные изменения, происходит наиболее острая борьба за существование, осуществляется естественный отбор. Мелкие индивидуальные изменения могут накапливаться и привести к расхождению признаков и формирования различий между отдельными группами особей. Таким образом, внутри популяций происходят начальные этапы эволюционного процесса, которые протекают внутри вида и приводят к формированию новых внутривидовых группировок. Этот процесс называют микроэволюцией. Микроэволюционные изменения доступны наблюдению.

Макроэволюция происходит на надвидовом уровне и отражает самые общие закономерности развития живого. Наблюдать макроэволюционные изменения гораздо сложнее, однако успехи молекулярной биологии позволяют непосредственно изучать результаты макроэволюции путем исследований макромолекул, изъятых из ныне живущих и ископаемых форм.

Популяционные волны, представляющие собой колебания численности популяций под воздействием множества меняющихся условий (изменения климата, урожайности кормов и др.);

Изоляция усиливает генетические различия изолированных популяций; единый генофонд разрывается на несколько изолированных, что может привести к образованию новых видов.

Образование новых видов происходит двумя путями:

· Разделение исходного вида на два и более новых;

· Гибридизация, т.е. объединение двух разных наборов генов и образование их гибрида

К закономерностям макроэволюции относятся:

Прогрессивная направленность эволюции в целом выражается в появлении организмов со все более высоким уровнем организации и большей приспосабливаемостью к изменению условий существования. В ходе эволюции образовались организмы разного уровня сложности – от простейших одноклеточных до млекопитающих. Высший уровень сложности связан с появлением человека. Все эти уровни представлены в живом мире и продолжают эволюционировать.

Неравномерность темпов эволюции, определяющаяся сложным сочетанием внутренних факторов и изменяющимися условиями окружающей среды.

Принцип необратимости эволюции. Ископаемые и ныне существующие формы необязательно составляют единую последовательность. Многие виды в процессе эволюции исчезают (т.н. тупиковые ветви эволюции). Исчезнувшие в процессе эволюции виды никогда впоследствии не восстанавливаются в прежней форме. Поэтому важно максимальное сохранение существующих на Земле видов. Их утрата приводит к невосполнимым потерям генофонда, возникшего в ходе длительного эволюционного процесса. Необратимые процессы эволюции живого задают биологическую стрелу времени.

Проблемы теории эволюции.

В качестве подтверждения теории эволюции видов выдвигались два аргумента – рудиментарные органы и теория эмбриональной рекапитуляции. Однако сейчас физиологи не считают бесполезным ни один человеческий орган, а теория рекапитуляции (в частности, наличие у человеческого эмбриона на некоторых стадиях развития жаберных щелей и хвоста) отвергается многими учеными-эмбриологами.

Что касается мутаций, то считается установленным, что 99,99% мутаций приводят к уродствам и летальному исходу. Для эволюции же необходимо множество одновременных безвредных мутаций. Вероятность улучшения жизни в результате мутаций близка к нулю.

Переходные формы от низших организмов к высшим не обнаружены до сих пор, также как и переходные формы от обезьяны к человеку.

Ученым до сих пор не удалось показать, как мутации могут разрушить межвидовые перегородки. Мутации не создают новые формы, а изменяют существующие. Естественный отбор может только уничтожить какую-либо информацию, а не создать новую, в то время как эволюция от более простых организмов к более сложным должна сопровождаться многократным возрастанием информации.

Остается открытым вопрос о возможности самозарождении жизни.