Еволюція. 
Основи загальної біології

Сутність еволюції

Кожен окремий організм розвивається (індивідуальний розвиток, онтогенез). Крім того, у довгому ряді поколінь від предкової форми до нащадків виникають спадкоємні зміни, що призводять до нових видів, зміненим планам будови й типам функціонування, причому складність організації зазвичай зростає. Цей ряд змін називають філогенезом, або еволюцією.

Умови, що підходять для життя, створилися на Землі лише на певному етапі її історії, і тоді живе повинне було розвитися з неживого. У джерел біологічного розвитку стояли дрібні, дуже просто влаштовані агрегати. Із самих пристосованих серед них через безперервний ланцюг поколінь розвинулося все існуюче наразі різноманіття організмів. Еволюційний розвиток не повертає назад, це історично необоротний процес.

Спадкоємні зміни є необхідними для філогенетичного розвитку й разом із саморепродукцією і дискретністю індивідуумів відносяться до основних ознак живого. У взаємодії з добором (і іншими факторами) вони уможливлюють філогенетичний прогрес, тобто еволюцію, у напрямку оптимального функціонування в існуючих умовах.

Цілями еволюційної теорії повинні бути:

доказ існування філогенетичних змін;

за можливістю повне з’ясування шляхів філогенетичної зміни в різних групах організмів, тобто побудова філогенетичних дерев (дендрограм) і систем, що відбивають природне споріднення;

з’ясування причин і принципів дії, які лежать в основі рушійних сил еволюції.

1 Докази еволюції.

Важливий матеріал, що доводить існування філогенетичних змін, дала порівняльна морфологія, яка виявила спільність плану будови в споріднених організмах і дозволила охарактеризувати основні типи цього плану, а з іншого боку — виявила зміну функцій морфологічних структур. При цьому вирішальне значення для філогенетичних побудов набув принцип гомології, а аналогічні (конвергентні) структури, навпроти, не могли служити підставою для висновків щодо споріднення (). Гомологічними називають структури загального філогенетичного походження (коли риси подібності обумовлені спорідненням), а аналогічними — функціонально подібні, але різні за походженням структури (коли риси подібності обумовлені пристосуванням до однакового середовища) ().кажан.

Інші свідчення на користь еволюції, теж засновані, в остаточному підсумку, на принципі гомології, можна знайти в процесах ембріонального розвитку, як це сформулював Е. Гекель у своєму біогенетичному законі: онтогенез у скороченому виді повторює деякі фази, пройдені даною групою організмів у філогенезі. Крім того, цінні відомості може дати наявність рудиментарних (залишкових, недорозвинених) органів або поява атавізмів (повернення до вже втрачених ознак), що нагадують ознаки предкової форми ().

Палеонтологія накопичила безліч викопних знахідок, а також даних щодо умов життя в колишні епохи. Молекулярна (хімічна) палеонтологія займається хімічним складом ранніх слідів життя з відкладень, вік яких може перевищувати 3,4 млрд. років.

Нарешті, біогеографія і екологія теж доставляють факти, важливі для розуміння еволюції. Так, ендемічне (просторово обмежене) поширення, наприклад, однопрохідних ссавців або гатерій свідчить про їхній реліктовий характер. Вивчення екології паразитів і їхньої приуроченості до хазяїв допомагає виявити родинні взаємини.

2 Еволюційні теорії.

Історія еволюційних теорій характеризується зміною різних уявлень щодо чинників, які сприяли доцільній адаптації організмів до навколишнього середовища.

Ж.-Б.Ламарк висував на перший план спрямовані пристосування, обумовлені прямим впливом середовища і можливі завдяки «прагненню організмів до вдосконалення». Він вважав, що придбані ознаки успадковуються (ламаркізм).

Це подання, так само як і думка про прямий вплив навколишнього середовища на еволюційні події, виявилося помилковим.

Ч.Дарвін і незалежно від нього А. Уоллес обґрунтували принцип природного добору й уявлення про «боротьбу за існування» як механізмі цього добору (теорія природного добору, дарвінізм).

Дарвін висував наступні положення:

• а) близько родинні організми (наприклад, батьки й діти) подібні між собою, але в них є спадкоємні розходження;
• б) ці розходження стають більше помітними, якщо розглядати довгі ряди предків і нащадків;
• в) різні ознаки змінюються з різною швидкістю, так що одні ознаки можуть бути більш давнім філогенетичним придбанням, ніж інші;
• г) виробляється більше нащадків, ніж може вижити, і тому відбувається добір «найбільш пристосованих» .

Таким чином було визнано, що еволюція обумовлена природними причинами і це відкрило шлях до їхнього наукового аналізу.

Подальший розвиток ідей Дарвіна, насамперед роботами Хакслі і Симпсона, призвело до «синтетичної теорії еволюції». Ця теорія пояснює різноманіття і пристосованість організмів як результат дії в основному двох факторів: безперервної появи спадкоємних відхилень і добору, що здійснюється факторами зовнішнього середовища. Онтогенез і фізіологічні процеси розглядаються як реалізація спадкоємної інформації, а філогенез — як формування й випробування усе нових і нових спадкоємних інформаційних програм.