Біологія 11 клас

РОЗДІЛ ІІІ ІСТОРИЧНИЙ РОЗВИТОК ОРГАНІЧНОГО СВІТУ

 

ТЕМА 1. ОСНОВИ ЕВОЛЮЦІЙНОГО ВЧЕННЯ

 

§ 37. ЩО ТАКЕ ЕВОЛЮЦІЯ І ЯК ЗАРОДЖУВАЛИСЯ ЕВОЛЮЦІЙНІ ІДЕЇ

 

Терміни і поняття: біологічна еволюція; геологія; єдність природи; єдність плану будови організмів; палеонтологія; креаціонізм; трансформізм.

Поняття біологічної еволюції. Еволюція — звичне слово, яким сучасні школярі вільно оперують у розмовах з друзями, дорослими. Його часто можна почути по телевізору або радіо, прочитати в газеті, навіть знайти у сучасному детективному романі. Говорять про еволюцію Землі, галактик, родинних відносин, поглядів на життя, комп’ютерних технологій, літератури, музики — чого завгодно. Завжди мають на увазі розвиток, тобто заміну старого новим (звичного способу життя — новими порядками, консервативного мислення — свіжими ідеями, застарілого програмного забезпечення — більш просунутим). Іншими словами, мова йде про історичний прогрес, який відбувається за чітким сценарієм і передбачає певні спрямовані зміни.

Виявляється, те саме відбувається й у живій природі. Дослідження тисяч учених — зоологів, ботаніків, генетиків, палеонтологів, біологів інших спеціальностей, проведені за останні 250 років, показали, що й органічний світ перебуває у стані вічного руху. Проте якщо історія людства — це зміна лідерів, політичних систем, піднесення одних народів або держав над іншими, а потім їх занепад, то історія органічного світу — це вимирання або відхід у «тінь» життєвого простору одних видів і прихід на зміну їм інших. У результаті утворюються нові співтовариства тварин і рослин, які щоразу поновому формують вигляд Землі.

Виявляється, ще 20 тис. років тому в степовій зоні України була найсправжнісінька африканська фауна. Тут жили слони, носороги, антилопи, жирафи, африканські страуси і леви. Тисячу років тому нічого з цього вже не залишилося, зате в європейських степах паслися величезні стада турів, зубрів, сайгаків і тарпанів. Згодом усі вони вимерли, залишивши по собі лише згадки у літописах і викопні рештки. Ще сто років тому звичними в українському степу були ховрашки, тушканчики, хом’яки, тхори. Нині і від цього минулого розмаїття мало що збереглося. Можна не сумніватися, що ці зміни фауни ссавців закономірні. Це історичний зріз стану європейського степу. Описані зміни тваринного світу так само необоротні, як й історичні процеси у людському суспільстві. Це означає, що вже ніколи українськими степами не блукатимуть тисячні стада сагайдаків і зубрів.

Найбільш наочну ілюстрацію біологічної (органічної) еволюції — історичного розвитку життя на Землі дає така, здавалося б, далека від живого

 

 

Мал. 152. Так сучасні біологи уявляють процес еволюції — «розгортання» життя на Землі.

 

наука, як геологія (пригадайте, які осадові породи формують одноклітинні тварини і які види корисних копалин утворилися з відмерлих рослин).

Завдяки досягненням цієї науки вдалося встановити, що етапи історії Землі чітко відповідають етапам розвитку життя на ній. При цьому черговість етапів життя чітко підпорядковується зрозумілій логіці — поява нових форм життя відбувалася у напрямі від просто організованих одноклітинних істот до складно організованих багатоклітинних організмів.

Термін еволюція (від грец. еволюціо — розгортання) запропонував швейцарський зоолог Шарль Бонне (1720—1793),який спостерігав за розвитком партеногенетичних попелиць. Він помітив, що у новонароджених самок завжди наявні зачатки майбутнього покоління. Вчений висловив думку: в організмі найпершої самки, яка започаткувала новий вид, були закладені всі майбутні покоління. Поширивши цю гіпотезу на весь світ Живого, він уявив його як розгортання природи від нижчих форм до вищих (мал. 152). Ідея про розвиток живого припала до душі тогочасним ученим, і відтоді термін прижився.

Порівняно з іншихми історичними процесами біологічна еволюція має ряд важливих особливостей.

•  Насамперед вона має пристосувальний характер, що проявляється в обов’язковій відповідності новоутворених організмів умовам їх існування.

•  Протікає еволюція в ряді поколінь, а тому можна вважати, що кожна нова генерація організмів чимось, нехай навіть ледь помітним, відрізняється від попередньої.

•  Розвиток органічного світу має необоротний характер, а значить, вимерлі тварини і рослини ніколи не відродяться.

Зародження еволюційних ідей у людському суспільстві. Ідею, що життя на Землі є результатом історичного розвитку матерії, неодноразово висловлювали ще у давнину, коли наука як така ще не існувала. Стародавні філософи були мудрецями, які лише розмірковували про світобудову. У їх здобутках, що відносяться до кінця II — початку І тисячоліття до н. д.; можна знайти думки про те, що живе походить від неживого, що одні істоти дають початок іншим і навіть про те, що люди походять від мавп. Ідею щодо еволюційного походження живого, нехай і в дуже примітивному вигляді, постійно висловлювали у своїх працях мислителі Стародавнього Сходу (Індії, Китаю, Месопотамії

 

 

Мал. 153. Геракліт Ефеський

 

 

Мал. 154. В. Гарвей.

 

 Єгипту). Пізніше подібні вчення розвивали античні філософи Давньої Греції.

В основу всіх цих філософських міркувань покладено ідею єдності природи, згідно з якою всі тіла і явища природи пов’язані і походять з якихось матеріальних початків. Такими першоосновами одні давні мислителі вважали воду, землю, вогонь, повітря або їх комбінацію, а інші — неподільні частки речовини — атоми (від грец. атомос — неподільний). Основоположник діалектичного (від грец. діалекти ке — вміння вести дискусію) мислення давньогрецький філософ Геракліт дфеський (544—488 до н.д.), якому приписують знамениту фразу: «Все тече, все змінюється: двічі ми не входимо до тієї самої річки», вважав, що основою всього сущого є вогонь — адже це наймінливіше з начал.

Давньогрецький філософ Емпедокл (бл. 490— 430 до н.д.) висловив першу гіпотезу походження різноманітності живих організмів і спробував пояснити доцільність будови тіла тварин за допомогою ідеї, яка нагадувала природний добір.

Хід його думок був таким. Спочатку з ґрунту виросли окремі органи, які згодом почали сполучатися, породжуючи різноманітні химери. Багато з них вмирали, оскільки були навіть нездатні пересуватися. Деякі вижили, стали повноцінними організмами і дали потомство. З позицій сучасної людини ця гіпотеза виглядає швидше сюжетом для фантастичного роману. Проте варто врахувати, що будь-яка наукова гіпотеза завжди відповідає тому рівню знань, яке нагромадило людство на момент її створення.

Наступний етап розвитку еволюційних поглядів на живе припав на XVII—XVIII ст., коли у біологічні дослідження були впроваджені експериментальні методи, засновані на досягненнях фізики і хімії. Цей період ознаменувався насамперед досягненнями у царинах анатомії, фізіології та ембріології (від ембріон і грец. логос). Саме тоді сформувалася ідея єдності плану будови організмів. Здобуті дані уможливили поділ тварин на групи, для кожної з яких характерний свій план будови живих організмів (пригадайте, які бувають типи симетрії у живій природі і які структури визначають план будови тіла тварини). Стало очевидним, що люди та інші ссавці мають однаково побудовані системи органів, що функціонують за єдиними принципами (мал. 155).

У 1748 р. французький учений Жюльєн Офре де Ламетрі (1709—1751) видав спеціальну працю «Людина-машина», у якій наводив докази єдності будови людини і тварин (мал. 155). Ще задовго до цього періоду в науковий обіг увійшов принцип: «Усе живе — з яйця», що, як ніщо інше, стверджує ідею

 

Мал. 155. Скелет хребетних тварин — типовий доказ єдиного плану будови живих організмів.

 

єдності будови живих організмів. Цей принцип сформулював англійський анатом Вільям Гарвей (1578—1657) (пригадайте, у чому ще полягають заслуги цього вченого). Він перший вказав, що всі тварини, причому не тільки яйцеродні, а й живородні, у тому числі й людина, розвиваються з яйця.

Завдяки великим географічним відкриттям, коли на нових землях стали знаходити чимало невідомих видів тварин і рослин, з’ясувалася така закономірність: представники одного роду, родини або ряду, що живуть на різних континентах, у цілому зберігаючи схожий зовнішній вигляд, у деталях будови відрізняються один від одного. Це дало підставу французькому дослідникові Жоржу Луї Леклерку Бюффону (1707—1788) пояснити подібність будови організмів різних видів їх походженням від загального предка.

За допомогою мікроскопа вдалося виявити безліч крихітних істот, що різко розширило уявлення вчених про масштаби різноманітності організмів. Стало зрозуміло, що одні організми — примітивні, інші — складні. Було побудовано так звану «драбину істот», у якій нижню сходинку посіли нижчі форми організмів, а вищу — людина.

У середині XVIII ст. з’явилася класифікаційна система організмів Карла Ліннея, яка об’єднала рослини і тварин у систематичні категорії за подібністю їх будови. Але и творець навіть не припускав, що за подібністю організмів стоїть їх спорідненість. Це пізніше стали визнавати тільки його учні.

Нарешті, сформувалася наука палеонтологія (від грец. палаіос — стародавній, онтос і логос). Завдяки її досягненням стало ясно, що в доісторичну пору Землю населяли зовсім інші живі істоти, які згодом вимерли.

Дослідження неминуче привели до формування у науковому світі уявлень про єдність усіх живих організмів, про те, що в історії Землі одні організми приходили на зміну іншим, причому «природа переходила від менш складних до більш складних організмів», про існування історичної ієрархії — прадавніх і молодих організмів.

До кінця XVIII ст. біологи поділялися на два табори: креаціоністів (від лат. креаціо — творенння) і трансформістів (від лат. трансформо — перетворення, система), представники яких по-різному пояснювали виникнення живих організмів та їх різноманітність.

Креаціоністи вважали, що все живе — результат божественного творення, а види незмінні, кожному з них відведене своє постійне місце на «драбині істот». Навіть на той час цю концепцію інші вчені вважали доволі консервативною. Незважаючи на це, серед її прихильників було чимало видатних учених, серед

 

 

Мал. 156. Ж. Кюв’є.

 

 

Мал. 157. Ж. Сент-Ілер.

 

яких К. Лінней і один із засновників палеонтології Жорж Кюв’є (1769—1832). Останній зробив істотний внесок у становлення еволюційної морфології (пригадайте, як називається наука, що вивчає будову організму на всіх його рівнях). Він стверджував, що Земля має свою історію, протягом якої постійно відбувається заміна одних видів іншими (тепер її називають зміною фаун і флор), але вважав вимирання організмів наслідком стихійних лих — катастроф, а виникнення на зміну їм інших — нічим іншим, як результатом божественного творення. Ця точка зору згодом дістала назву теорії катастроф. Креаціоністські погляди на походження життя і незмінність видів збереглися донині, але в сучасному суспільстві вони вже не належать біології, а є суто релігійними.

Трансформісти висловлювали як на той час революційні ідеї. Вони вважали: жива природа розвивається у часі, організми виникли з неорганічних речовин, а види здатні змінюватися. Яскравим представником цієї течії був французький учений Жоффруа Сент Ілер (1772— 1844), який висловлював найбільш прогресивні ідеї. Зокрема він стверджував, що наявність єдиного плану організації — це доказ спільності походження живих організмів, а не божественного задуму, а відмінності прадавніх і сучасних копалин є результатом змін організмів під впливом внутрішніх і зовнішніх причин.

Чому концепція трансформізму не переросла в еволюційну теорію? Головна причина полягає у тому, що трансформісти не шукали біологічних причин еволюційних змін організмів. Вони обмежилися констатацією того, що природа розвивається, а види змінюються. Відсутність інтересу до механізмів еволюційних перетворень багато в чому була природною, адже тогочасна наука ще не мала арсеналу наукових фактів, які з’явилися у XIX столітті. Тоді й були сформульовані перші еволюційні теорії.

Органічна еволюція — це процес історичного розвитку живої природи, що являє собою спрямовані зміни організмів, видів, їх співтовариств і біосфери у цілому.

Ідея еволюції — розвитку живої природи — зародилася ще в стародавніх мудреців і формувалася в людській свідомості відповідно до накопичення знань про живу природу.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити