Синтетическая теория эволюции

Генетика привела к новым представлениям об эволюции, получившим название неодарвинизма, который можно определить как теорию органической эволюции путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически. Современное название этой эволюционной теории - общая или синтетическая теория эволюции (СТЭ). В этой теории элементарной единицей эволюции рассматривается популяция, поскольку именно в ее рамках происходят наследственные изменения генофонда. Становление данной теории началось с 20-х годов ХХ века с создания популяционной генетики. В работах С.С. Четверикова было показано, что отбору подвергаются не отдельные признаки и отдельные особи, а генотип всей популяции. Через фенотипические признаки отдельных особей осуществляется отбор генотипов популяций, ведущий к распространению полезных изменений. В СТЭ входят две теории: микроэволюции и макроэволюции. В микроэволюции происходят необратимые преобразования генетико-экологической структуры популяции, которые могут привести к формированию нового вида. Реально вид существует в виде популяций, и поэтому популяция является элементарной единицей эволюции.

На уровне макроэволюции осуществляется происхождение надвидовых таксонов (семейств, отрядов, классов и т.д.), основные направления и закономерности развития жизни вообще. Изменения, происходящие на уровне микроэволюции, вполне доступны для наблюдения непосредственно, результаты макроэволюции проявляются только по истечению длительного исторического периода времени.

Основные положения СТЭ:

1. Естественный отбор является главным движущим фактором эволюции.

2. Эволюция протекает дивергентно, постепенно, через отбор мелких случайных мутаций. Новые формы могут образовываться через крупные наследственные изменения.

3. Эволюционные изменения случайны и ненаправленны. Исходным материалом для эволюции являются мутации разного типа. Наследственные изменения осуществляются в направлении неограниченного прогресса, что определяется как исходной организацией популяции, так и изменением условий среды.

4. Макроэволюция, ведущая к образованию надвидовых групп, осуществляется через процессы микроэволюции.

Н.В. Тимофеев-Ресовский сформулировал положения микроэволюционного процесса: во-первых, элементарной эволюционной структурой является популяция; во-вторых, элементарное эволюционное явление - это изменение генотипического состава популяции; в-третьих, элементарный эволюционный материал - это генофонд популяции; в-четвертых - мутационный процесс, " волны жизни", изоляция, естественный отбор - это элементарные эволюционные факторы[13].

Популяция в качестве элементарной структуры эволюции должна быть способной к изменениям с течением времени и реально существовать в природе. Популяция - это совокупность особей данного вида, занимающих территорию внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других популяций.

Элементарным эволюционным явлением считаются наследственные изменения популяций, в результате постоянных спонтанных мутаций представляющих собой гетерогенную смесь различных генотипов. Изменения эти тем отчетливее, чем более интенсивно и длительно воздействие факторов, их вызывающих. В результате происходит изменение генофонда, или генотипического состава популяции. Требованием элементарного эволюционного материала удовлетворяют различного рода мутации, то есть изменения различных единиц единого кода наследственной информации живых организмов. К ним относятся: генные, хромосомные, геномные мутации, а также изменения в структуре внеядерных ДНК. Для того, чтобы мутации служили эволюционным материалом, необходима достаточная частота возникновения мутаций, четкость в проявлении мутационных признаков и четко выраженная биологическая значимость этих признаков, генетические различия между природными таксонами. Мутационный процесс, являясь поставщиком элементарного эволюционного материала, является и одним из элементарных эволюционных факторов. Сам по себе этот фактор не способен оказывать направляющее воздействие на эволюционный процесс. Для этого нужен второй фактор - " популяционные волны" или " волны жизни" (термин, обозначающий количественные колебания в численности популяций под воздействием различных причин - сезонной периодики, климатических и т.д.). Эволюционная роль " волн жизни" проявляется в двух аспектах: 1) изменении частей генов в популяциях, приводящих к снижению наследственной изменчивости (дрейт генов); 2) изменениях в концентрации различных мутаций, а также к уменьшению разнообразия генотипов, содержащихся в популяции. И это приводит к изменениям направленности и интенсивности действия отбора.

Явление изоляции нарушает панмиксию, то есть свободное скрещивание, оно закрепляет возникшие как случайно, так и под действием отбора различия в наборах и численностях генотипов в изолированных частях популяции. Существует пять форм изоляции: этологическая, экологическая, временная или сезонная, морфологическая, генетическая.

Четвертым элементарным эволюционным фактором является естественный отбор. Генетическая сущность естественного отбора заключается в дифференцированном (неслучайном) сохранении в популяции определенных генотипов и избирательное их участие в передаче генов следующему поколению. В настоящее время различают по меньшей мере три вида отбора: движущий (авторы Р. Фишер, Дж. Симпсон), стабилизирующий (Р. Фишер, Дж. Симпсон, Н.И. Шмальгаузен), дизрунтивный (разорванный) (К. Матер).

Таким образом, эволюция есть направленный процесс исторического изменения живых организмов. Современная сложная структура живого является результатом и отражением продолжавшейся миллионы лет микро- и макроэволюции.

Идеи коэволюции

Идеи и понятия биологического эволюционизма давно стали достоянием общей культуры, давно используются в самых различных областях научного знания. Теперь происходит проникновение в культуру такого понятия, как коэволюция. Коэволюция - это процесс взаимного приспособления видов. Это корреляции между воспринимаемой и информируемой системами. В экологии процесс коэволюции рассматривался как " вызов" и " ответ". Анализ результатов развития позволил сделать вывод о наличии двух видов коэволюции: мутуалистической и немутуалистической.

Коэволюция природы и общества - это область исследования как естественных, так и гуманитарных наук, это подтверждается современными концепциями глобального эволюционизма. Коэволюция - это сопряженные, взаимообусловленные изменения системы или частей внутри целого (см. Карпинская Р.С. Философия природы: коэволюционная стратегия). Будучи биологическим по происхождению, связанным с изучением совместной эволюции различных биологических объектов и уровней их организации, понятие коэволюции ныне оказывается включенным в обсуждение предельно широких вопросов бытия и судеб человечества. Понятия коэволюции и самоорганизации сопряжены между собой, взаимодополняют, но не заменяют друг друга. Самоорганизация имеет дело со структурами, состоянием системы, с переходом системы в новое качество, а коэволюция - с отношениями между системами, с корреляцией эволюционных изменений. Проблеме коэволюции посвящена работа Е.Н. Родина (см. С.Н.Родин " Идея коэволюции"), где он пишет, что сопряженность эволюционных изменений выполняет двоякую функцию - сохранения целостности системы и участия в становлении новой целостности.

В настоящее время парадигма коэволюции позволяет по-иному представить эволюционные процессы на таких полярных уровнях, как молекулярно генетический и биосферный. Идея коэволюции дает возможность более четко и системно осознать изменения, происходящие в понимании регулятивов, определяющих характер человеческой деятельности.

На современном этапе эволюционное учение видит свою главную задачу в том, чтобы на основе углубленного познания механизма эволюционных процессов предсказывать конкретные возможности эволюционного преобразования и, как возможность при необходимости, управлять эволюционным процессом.

Литература.

1. Тимофеев-Ресовский Н.В., Воронцов Н.И., Яблоков А.В. Краткий очерк теории эволюции. М., Наука, 1969.

2. Родин С.И. Идея коэволюции. М., 1989.

3. Дарвин Ч. Происхождение видов.// Дарвин Ч. Сочинения. Т.4. М-Л., 1951.

4. Карпинская Р.С и др. Философия природы: коэволюционная стратегия. М., 1968.

5. Правдин Ф.Н. Дарвинизм. М., 1968.

6. Докинз Р. Эгоистический ген. М., Мир, 1993.

7. Кузнецов В.И. и др. Естествознание. М., Агар, 1996

8. Фролов И.Г., Пастушный С.А. Мендель, менделизм и диалектика. М., 1972.