Атеология    αθεολογιΑ

Атеистическая философия.   Дата создания 2007.12.11, изменения 2010.05.10


Эволюция

Теория эволюции посредством естественного отбора была выдвинута во второй половине 19 века Чарлзом Дарвином (1959 "Происхождение видов путем естественного отбора"). В современных представлениях естественный отбор - не одинственный "двигатель" эволюции - существует также, например, нейтральный отбор - тем, не менее, естественный отбор - главный источник адаптивных черт организмов, т.е. механизм, обеспечивающий благоприятность черт организмов для жизни в заданных условиях.

Механизм естественного отбора до предела прост и автоматичен:
Организмы, имеющие более удачные для выживания и размножения в данных условиях черты оставляют больше успешных потомков-носителей этих самых черт, по сравнению с их конкурентами. Со временем доля потомков-носителей этих черт в популяции увеличивается и может достигать 100%. Таким образом весь вид приобретает новые, полезные для выживания в данной среде черты.

Широко известная формулировка "выживание сильнейших" (а в более правильном английском варианте survival of the fittest - "выживание наиболее приспособленных"), хоть и отражает основную тенденцию, но в научном плане насколько некорректно: фундаментальной единицей отбора является ген, и соответствующий ему фенотипический признак - черта морфологии, биохимии или поведения животного или растения им формируемый. Суть эволюции заключается в изменении набора генов в популяции и частоты их присутствия в генофонде, т.е. в изменении распространенности одних генов на фоне других.

Доказательства истинности теории эволюции:

  • Морфологические. Строение тел животных, общие закономерности в строении растений, общность специализированных органов с постепенным расхождением по мере удаления от общего предка.
  • Археологические. Археологические находки обнаруживают остатки живых организмов позволяя восстановить историю развития видов, семейств, классов живого. При этом наблюдаются сравнительно недалекие межвидовые переходы. В отдельных случаях существуют незаполненные пробелы - отсутствие локальных переходных форм, которые постепенно заполняются.
  • Молекулярно-генетические. На основе исследования ДНК животных и растений оказалось возможно установить историю развития видов, историю ветвления видов. Наиболее распространенным методом анализа родства является анализ белков определенного назначения и генов, ответственным за формирование определенных белков. Филогенетическое дерево - дерево генетического родства всех видов животных, построенное по различным белкам дают одинаковую историю развития животного и растительного мира, подтверждаемую также морфологией животных и хорошо вписывающуюся в геохронологию Земли (в масштабе геологического времени за счет движения литосферных плит изменяется группировка континентов, то допуская миграцию видов животных и растений, то изолируя их).
  • Генетические. На данный момент генетические механизмы наследственности достаточно изучены для обоснования обязательности следования эволюции из принципов наследственности и влияния среды.
  • Математические. Эволюция поддается математическому моделированию. Работоспособность моделей, построенные на принципах эволюционной теории подтверждается наблюдениями в природе.
  • Наблюдение эволюции в процессе протекания. Существуют реальные примеры эволюции видов как для микроорганизмов (благоприятно, благодаря более высокому темпу), так и среди крупных видов.

    Естественный отбор представляет собой очень простой и надежный механизм. Несмотря на то, что часто его результаты в быту объясняют приспособляемостью живых существ, мудростью природы и т.п., это только эффекты, иллюзия разумности и приспособляемости.

    В наиболее общем рассмотрении принципа эволюции путем естественного отбора механизм следующий:
    Если появилась нестабильная структура (неприспособленный организм) он погибает.
    Если появилась стабильная структура (организм способный некоторое время выживать в данной среде) он может некоторое время существовать.
    Если он при этом эта структура оказалась неспособна к воспроизведению себя (наиболее распространенный случай на предэволюционном этапе перехода от сложных химических реакций с органическими реактивами к простейшим биологическим образованиям) - ее устройство не закрепляется.
    Если структура смогла воспроизвести себя с той или иной погрешностью, то все дальнейшее зависит от устойчивости воспроизведенной структуры и ее способности воспроизведения.
    Если структура при воспроизведении сильно изменяется - велика вероятность, что воспроизведенная структура окажется нестабильной (нежизнеспособной).
    Если же структура случайно оказалась устойчивой и воспроизводящей себя с достаточной точностью, происходит наследование.
    Если такая структура в дополнение ко всем этому оказалась способной воспроизвести себя, она получает возможность размножаться.
    После возникновения таким образом более или менее надёжно самореплицирующихся структур начинается эволюционный процесс в привычном виде.

    В ходе эволюции организмы каждой конкретной потомственной линии на самом деле не приспосабливаются - это видимость на уровне вида, обусловленная отсевом неудачных или менее удачных организмов и, как следствие отсевом неудачных или менее удачных черт: организмы не способные выжить в данной среде не выживают, не способные размножаться - не размножаются, выживающие и размножающиеся более эффективно, чем другие вытесняют остальных. Таким образом, за счет фильтрации при помощи естественного отбора наиболее удачных черт происходит приспособление вида к условиям среды, создающее у наблюдателя иллюзию приспособления отдельных организмов к среде.

    На самом деле ничто не гарантирует выживания индивида, вида и т.д., эволюция включает в том числе и вымирания популяций организмов и ветвей с неудачным для данной среды набором свойств.

    Процесс возникновения первичных реплицирующихся структур - абиогенез и "предбиологическая" эволюция на настоящий момент исследован недостаточно, однако и в этом направлении есть интересные результаты.

    В эволюции путем естественного отбора первичной причиной изменения вида служат случайные мутации. Мутация представляет себя ошибку при копировании генетического материала. Ввиду того, что черты и биохимические механизмы жизнедеятельности вида на протяжении всего своего предыдущего развития достаточно хорошо оптимизирован отбором, мутация наиболее вероятно ухудшит эффективность особи относительно конкурентов или даже приведет к смерти организма. Такой мутантный организм оставляет либо меньше потомков, либо не оставляет совсем. Очень значительное количество мутаций не влечет за собой последствий для выживания, такие мутации называют нейтральными. Однако, в части случаев мутация организм с мутацией проявляет черты, отличные от сородичей качественно или количественно в сторону повышения эффективности и конкурентоспособности, особенно если происходят какие-то изменения внешней среды, благодаря которым изменились критерии оптимальности функционирования организма в среде. Такими изменениями внешней среды в том числе являются и изменения черт других особей-конкурентов данного вида или изменения у других видов: хищников, конкурентов, жерт, паразитов. Таким образом, мутация поставляет новые черты, половое размножение, другие виды генного обмена (у бактерий) или простое конкурентное вытеснение позволяет распространять измененные черты в пределах всего вида, а среда служит автоматическим фильтром удачных изменений.

    Еще раз надо обратить внимание на то, что мутации возникают как требуемые, так и не требуемые и даже губительные - независимо от условий (в плане предзнания) настоящего и будущего, независимо от нужности или ненужности изменений. Скажем, мутации, помогающие выжить в холоде, возникают и в тропиках при грядущем повышении температуры, и при неизменной температуре, и при похолодании климата. Естественный отбор является непредвзятым судьей уместности данной мутации в данной среде - фильтром удачных изменений. Организму и природе не требуется знать в какую сторону поменяется климат - все решится автоматически: холод убьет тех, кто неспособен в нем выжить или даст более защищенным от холода особям преимущество в деле оставления жизнеспособных потомков. Если хотя бы некоторые представители какого-то вида животных не успели "обзавестись" удачными для условий мутациями - тем хуже для этого вида - он будет выключен из состава биосферы навсегда. Однако, обычно, вследствие постепенности изменения среды все же хотя бы часть вида (более приспособленная) выживает, и дальнейший отбор ведется уже из нее. В ходе эволюции каждое изменение вида дает непосредственное, и только непосредственное репродуктивное преимущество перед предыдущим. Не важно, какую пользу могла бы принести черта через сколько-то поколений, черта не сможет получить распространения с учетом будущей пользы для вида, если не имеет преимущества в настоящих условиях.

    Эволюционное изменение вида под действием изменений окружающей среды в краткосрочном рассмотрении - микроэволюция - происходит за счет ресурсов изменчивости уже имеющихся в генофонде популяции - происходит выделение вариантов отдельных генов, текущее мутационное изменение при этом играет очень малую роль. В более длительной перспективе становится заметно накопление новых вариаций генов за счет мутаций, являющихся первичным источником изменчивости. Распространение новых вариаций генов представляет одну из причин дальнейших изменений, один из факторов "внешней" (по отношению к конкретному гену) среды. Из совокупности микроэволюционных изменений складывается макроэволюционный процесс.


    ©2008-2010 Атеология