Эволюция
Эволюция (от латинского слова evolutio — развертывание, развитие) в биологии — необратимое историческое развитие живой природы. Можно рассматривать эволюцию всей биосферы и отдельных сообществ, состоящих из животных, растений и микроорганизмов, эволюцию отдельных систематических групп и даже частей организмов — органов (например, развитие однопалой конечности лошади), тканей (например, мышечной, нервной), функций (дыхания, пищеварения) и даже отдельных белков (например, гемоглобина). Но в строгом смысле слова эволюционировать могут только организмы, совместно образующие популяции отдельных видов.
Эволюцию раньше часто противопоставляли революции (от латинского слова revolutio — поворот, переворот) — быстрым и значительным по масштабу изменениям. Но теперь стало ясно, что процесс развития живой природы слагается из изменений как постепенных, так и резких; как быстрых, так и длящихся миллионы лет.
Каковы характерные черты биологической эволюции?
Прежде всего — преемственность. С момента возникновения жизни новое возникает в живой природе не на пустом месте, не из ничего, а из старого. Нас и первые примитивные микроорганизмы, возникшие около 4 млрд. лет назад, связывает непрерывная цепочка поколений.
Вторая особенность — возникновение в эволюционном процессе целесообразности. Все организмы, населяющие Землю, приспособлены к условиям, в которых они существуют. Все структуры их тел таковы, что они обеспечивают существование организма и воспроизводство потомства, чтобы продлить еще на одно звено цепочку поколений в будущее. Микроорганизмы могут, например, жить в кипящих вулканических источниках, в растворе серной кислоты и нефти, есть водоросли и насекомые, встречающиеся на снегу и поверхности ледников, крот так же хорошо приспособлен к жизни под землей, как стриж и ласточка — к быстрому полету. Сильные ноги, чуткие уши и острое обоняние оленя позволяют спастись от тигра, но и строение тела тигра дает ему возможность схватить неосторожного, или менее чуткого, или менее быстроногого оленя. И так же целесообразно строение паразита, цепляющегося своими коготками за шерсть тигра или же присосками за стенку его кишечника. Целесообразностью проникнута вся живая природа, и в этом ее отличие от неживой.
Не менее характерная черта эволюции — усложнение и совершенствование структур организмов от одной геологической эпохи к другой (см. Развитие жизни на Земле). Первое время на Земле существовали только микроорганизмы, затем появились одноклеточные — простейшие, потом многоклеточные беспозвоночные животные. За «веком рыб» наступил «век земноводных», потом «век пресмыкающихся», в основном динозавров, и, наконец, «век млекопитающих и птиц». Последние тысячелетия главенствующее место в биосфере стал завоевывать человек.
Это правило не абсолютно. Есть случаи, когда структура организмов не менялась в сторону усложнения миллионы, если не миллиарды, лет, как у бактерий, или же упрощалась, как у паразитов. И тем не менее явление усложнения существует и нуждается в объяснении, потому что оно на первый взгляд нарушает один из законов физики — второе начало термодинамики. Согласно ему все самостоятельно совершающиеся в природе процессы иДут в сторону разрушения структур, снижения уровня сложности, увеличения доли беспорядка (энтропии) во всех системах. А эволюция идет наоборот — ведь человек устроен сложнее бактерии. Законы физики при этом, однако, не нарушаются, в эволюции происходит лишь местное усложнение системы, которое достигается ценой лишней затраты энергии на развитие организма. И больше всех живых организмов энергию расходует как раз человек.
Эволюция нам уже не представляется чем-то удивительным. Но так было далеко не всегда. Хотя еще древнегреческий мудрец Гераклит сказал: «Все течет», для людей средних веков, да и более близких к нашему времени живая природа казалась чем-то застывшим, неподвижным, раз и навсегда созданным господом богом в дни творения. Одиночки-бунтари подвергались гонениям, да и почти никого не убеждали. Тогда сильным доводом против эволюции казался, например, обнаруженный зоологами факт: кошки, мумии которых находились в египетских гробницах, ничем не отличались от современных. Так, ребенок, одну минуту глядящий на часы, утверждает, что часовая стрелка неподвижна. Ведь те немногие тысячи лет, отделяющие нас от строителей пирамид, в эволюции кошек не более чем одна секунда.
Не убеждали никого и остатки ископаемых животных, уже не существующих на Земле. В лучшем случае вполне серьезные ученые полагали, что мамонтов библейский Ной не взял в свой ковчег по недостатку места. Поэтому и был распространен термин «допотопные животные». Можно было чисто теоретически рассуждать о возможном изменении животных и растений из поколения в поколение. Но каковы механизмы этих изменений? В чем суть движущих сил эволюции? Этого никто не знал.
Французский натуралист Ж. Б. Ламарк в 1809 г. впервые изложил обстоятельно первую целостную эволюционную концепцию в труде «Философия зоологии». Однако он объяснил природу эволюции и ее движущие силы неудовлетворительно даже для того времени, и успеха его концепция (ламаркизм) не имела. Правда, в том или ином виде представления ламаркизма об эволюции то и дело всплывают, хотя настоящие ученые не принимают их всерьез.
Со времени Ламарка биология накопила огромное количество новых фактов, которые подтверждают существование эволюционного процесса. В 1858 г. английский натуралист Ч. Дарвин сформулировал первую научную теорию эволюции (см. Дарвинизм). Учение об эволюции продолжало развиваться. Разгадка законов наследственности и изменчивости и сочетание их с дарвинизмом дали современную теорию эволюции (см. Эволюционное учение).
