Синтетична теорія еволюції – положення, ідеї та принципи

Синтетична теорія еволюції була заснована на знаннях трьох напрямків: генетики, дарвінізму та екології. Крім цього, вона містить в собі частини палеонтології, систематики. На сьогоднішній день це найбільш сучасне пояснення теорії еволюції. Звичайно, у неї є як багато прихильників, так і велика кількість супротивників.

Передумови для появи

В оригінальній еволюційній теорії Дарвіна були деякі проблеми. Саме тому відразу ж після її виникнення на роботу обрушилася конструктивна критика. Причому критикували роботу як принципові противники, так і підтримуюча сторона.

Основні контраргументи проти теорії Чарльза Дарвіна були зібрані в одному місці – в книзі російського вченого і філософа Миколи Яковича Данилевського під назвою «дарвінізм: критичне дослідження». Так, лауреат Нобелівської премії 1908 року і.І. Мечников погоджувався з Дарвіном в тому, що головну роль в еволюції грає природний відбір, але був докорінно незгодний з великою роллю перенаселення. Мечников вибрав варіант з контраргументом дарвінівської теорії англійця Ф. Дженкіна, прозваний «кошмаром Дженкіна».

Підсумком стало те, що ближче до XX століття біологи були згодні з концепціями еволюції. Правда, велика частина з них була незгодна з тим, що природний відбір служить двигуном еволюції. Люди більше схилялися до Неоламаркізму, теорії ортогенезу та поєднання генетики Менделя з теорією Коржинського — Де Фріза. Цей момент згодом назвали»затемненням дарвінізму”.

Початок теорії

Сучасна теорія еволюції з’явилася через те, що були переосмислені деякі частини оригінального дарвінізму. Положення були розглянуті з точки зору генетики на початку XX століття. Відразу після перевідкриття робіт Грегора Менделя, коли була доведена дискретна природа спадковості, теорія Дарвіна отримала міцний фундамент. На це також вплинули деякі теорії генетики.

Ядром і основою майбутньої теорії стала стаття С.С. Четверикова, де розглядалися основні положення синтетичної теорії еволюції. Питання було розглянуто знову ж таки з точки зору генетики. Робота була опублікована в 1926 році. Ця стаття була перекладена на англійську мову в одній із західних країн, але її так і не опублікували там. Замість цього, над поданням Четверикова працювали такі вчені:

  • Д. Холдейн.
  • Н. В. Тимофєєв-Ресовський.
  • Ф. Г. Добржанський.
  • Рональд Фішер.

Паралельно з ними свою роботу про еволюцію домінантності випустив р. Фішер.

Великий поштовх теорії був даний після появи гіпотези про рецесивності генів. Вона припускала, що при реплікації ДНК відбувалися постійні мутації — поставлялися нові гени.

Гени надають на будову і функції плейотропний вплив, тобто кожен ген визначає кілька ознак. При цьому кожна ознака може залежати від великого числа генів. У генетиці це явище іменується полімерією ознак.

Природний відбір згубно впливає на мутацію, знищуючи непотрібні гени, які лише ускладнюють життя і розмноження. При цьому нейтральні і позитивні поєднання переживають тестування, розмноження і відбір. Цю ідею висловив у своїй праці почесний доктор наук Рональд Фішер в 1930 році.

Таким чином, рекомбінація генів дуже сильно впливає на генетичну різноманітність. У широкому сенсі рекомбінацією називається перерозподіл ДНК, РНК або навіть хромосом і ядер. Відбувається це завдяки розриву і з’єднанню різних молекул. Це призводить до появи нових комбінацій генів.

  • Є думка, що еволюційний акт завершився, коли відбулося збереження некласичного для виду генного поєднання. Для того щоб відбулася еволюція, потрібні три процеси:
  • Мутаційний, який би генерував нові варіанти генів.
  • Рекомбінаційний, який створював би нові фенотипи особин.
  • Селекційний, перевіряючий фенотипи на гармонійність з умовами проживання.

Всі ці процеси були визнані більшістю послідовників синтетичної теорії.

Чималий вплив на появу нової теорії справила книга «The Causes of Evolution», яку написав і видав в 1932 році вчений Д.Холдейн-молодший. Великі еволюційні зміни також відбуваються на основі неотенії — підтримці ювенільних ознак у зрілих особин. На думку Холдейна, вона вплинула на появу людини, розвиток граптолітів і форамініфер.

У 1933 році російський біолог Микола Кольцов заявив, що неотенія має великий характер впливу в тваринному царстві і рухає хід еволюції.

1937 рік у багатьох джерелах позначений як рік появи теорії. Саме тоді вийшла в світ книга генетика Ф.Г. Добржанського під назвою «Генетика і походження видів». Вчений називається одним з творців, авторів і основоположників теорії.

Основні положення

У 30-40-х роках минулого століття відбулося широке злиття генетики і дарвінізму. Поняття “еволюційний синтез «вперше було вжито в роботі англійського біолога Джуліана Хакслі»еволюція: сучасний синтез”. Повну фразу перший раз вжив Дж. Сімпсоном наприкінці 40-х.

Послідовники синтетичної теорії мали розбіжності з приводу деяких фундаментальних теорій, але сходилися в наступній структурі:

  • Локальна популяція – це одна з найбільш елементарних одиниць еволюції.
  • Мутація і рекомбінація служать джерелом для еволюції.
  • Природний відбір впливає на розвиток адаптацій, утворення видів, надвидових таксонів.
  • Нейтральні ознаки схильні до впливу генетико-автоматичних процесів і ефекту засновника.
  • Вид є системою популяцій, які ізольовані від інших видів репродукцією. Крім цього, кожен вид відокремлений екологічно.

Американські прихильники теорії були так активні, що відразу ж створили міжнародне співтовариство з вивчення еволюції. Спільнота в 1946 році була засновником журналу «Evolution». Крім цього, публікацією статей з еволюції займався журнал “American Naturalist”. Акцент в статтях робився на синтезі генетики і різних видів біології.

Проводилися різні дослідження, які призвели до того, що головні положення нової теорії були успішно перевірені, а також отримали безліч доповнень та ідей.

У 1942 році була видана книга «Systematics and the origin of species» німецько-американського вченого Е.Майєра. У ній орнітолог вивчав і розглянув ефект засновника, який він доповнював аж до 1954 року.

Після виходу цієї книги і робіт Добржанского систематики остаточно переконалися в тому, що підвиди, а також види, які мають близьку спорідненість, мають відмінності лише за адаптивно-нейтральними ознаками.

Однак жодна з робіт не може зрівнятися з дітищем Джуліана Хакслі «Evolution: the Modern synthesis», де пояснювалося, чому сучасна еволюційна теорія отримала назву синтетичної і багато інших питань. Робота англійця з’явилася в 1942 році і була настільки об’ємною за матеріалом, широті проблематики і внесла такий внесок, що перевершувала працю самого Дарвіна. Втім, це й не дивно, адже Хакслі довгий час стежив і брав участь у розвитку еволюційних теорій, спостерігав за прогресом споріднених наук і проводив різні експерименти.

Один з видатних біологів – Провін – заявив, що в роботі Хакслі теми були розглянуті глибше, ніж в інших роботах. Всі питання були розглянуті на 645 сторінках: там були описані всі основні постулати, таблиці, порівняння. Але незважаючи на це, всі основні ідеї Хакслі вже вміщував на 20 сторінках, де описав синтетичну теорію еволюції коротко і зрозуміло, коли відправляв статтю «натуральна Селекція і еволюційний прогрес» в Британську асоціацію сприяння розвитку науки. Відповідно до неї, набуті ознаки не успадковуються.

Важливою умовою видоутворення Хакслі вважав географічну ізоляцію. Крім цього, у праці від 1936 року розглядалися наступні питання:

  • Мутація і природний відбір працюють тільки разом. Кожен з них сам по собі не може впливати на створення спрямованих еволюційних змін.
  • Природний відбір впливає не на якісь певні гени, а на їх сукупність. При цьому його механізм багато в чому залежить від середовища проживання. Не буває потрібних або непотрібних мутацій, кожна з них цінна в певному середовищі.
  • Про те, що видоутворення закінчилося, говорить основний критерій — це репродуктивна відособленість. Види можуть утворюватися безперервно і лінійно або ж безперервно і дивергентно. Крім цього, бувають різкі і конвергентні типи.
  • Види рослин, які мешкають на суші, розвиваються переривчасто і різко, утворюючи нові види. Найпоширеніші мають градуальну еволюцію, а малопоширені еволюціонують переривчасто і часто неадаптивно.
  • Велику поширеність у природних популяціях отримали преадаптивні мутації. Вони відіграють чималу роль в макроеволюції. Особливо це проявляється під час різкої зміни середовища.
  • Еволюційний відбір рухається в бік поліпшення. Вважається, що основним результатом еволюції стало виникнення людини.
  • Можливість передбачити загальну спрямованість еволюції.

Конструктивна критика

Сучасна теорія підтримується біологами і вважається, що вона повноцінно описує хід еволюції. Однією з найбільш критикованих частин є пояснення вторинної подібності. Вважається, що не успадковані морфологічні та функціональні ознаки відносяться до дуже давніх гілок еволюції.

Як стверджує неодарвінізм, ознаки тварин і рослин багато в чому зумовлені генотипом і видом відбору. Саме з цієї причини Вторинне схожість можна пояснити тим, що істоти отримали багато однакових генів від недалекого предка. Однак необхідно розуміти, що конвергентні ознаки виникли завдяки дії відбору.

Також відомо, що подібні риси, які були розвинені у віддалених лініях, в основному не адаптивні, так що пояснити їх не може ні природний відбір, ні загальне спадкування. Незалежне поява близьких генів і поєднань теж неможливо, тому що і мутація, і рекомбінація є випадковими процесами.

Мутація в генах

У прихильників сте цьому є пояснення: твердження Четверикова і Фішера, які свідчать про випадковість мутації були зовсім недавно модифіковані. Випадковість мутації може бути поширена тільки на середовище проживання, але ні в якому разі не на організації геному. В даний час стало ясно, що різні частини ДНК бувають стійкими по-різному. Саме тому якісь мутації з’являються частіше, а якісь рідше.

Набір нуклеотидів теж не безмежний. Це говорить про те, що здійснення однакових випадкових мутацій цілком можливо.

Градуалізм-це ідея Дарвіна про те, що еволюція рухалася шляхом невеликих змін. Існують противники градуалізму-прихильники теорії квантової еволюції (пунктуалізм). Ця теорія стверджує, що еволюція організмів, які розмножуються статевим шляхом, протікала виключно стрибками і змінювалася з періодами, коли не відбувалося істотних змін.

Ті, хто дотримується стратегії квантової еволюції вважають, що їх теорія може служити приводом для спростування всієї синтетичної теорії. Втім, суперечки про переривчасту рівновагу тривають вже більше 30 років. Однак більшість біологів сходяться в тому, що твердження «пунктуалізм» ніяк не суперечить іншої точки зору. Вважається, що між термінами “поступова” і» стрибкова «або» переривчаста ” різниця лише в кількості: тривалий процес на часовій шкалі здається миттєвою подією. З цієї причини пунктуалізм і градуалізм можна розглядати як додатковий матеріал.

Посилання на основну публікацію