Истоки эволюционного учения: М.В. Ломоносов, Н.А. Северцов. Эволюционные исследования Ч. Дарвина. Основные положения, предпосылки и движущие силы эволюции по Ч. Дарвину. Основные результаты эволюции по Дарвину. К.Ф. Рулье и его генетические законы.
Ключевые слова: эволюция эволюционный генетический
Рубрика: Биология и естествознание
Предмет: Палеогеография
Вид: реферат
Язык: русский
Прислал: Чиликов Н.А.
Дата добавления: 16.01.2008
- 2 -
АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Естественный институт
Геолого-географический факультет
ЭВОЛЮЦИОННЫЕ ИДЕИ В РАБОТАХ М.В. ЛОМОНОСОВА, Ч.ДАРВИНА, К.Ф. РУЛЬЕ, Н.А. СЕВЕРЦОВА.
(Реферат)
Выполнил:
студент 3 курса
группы ДГЕ311
Чиликов Н. А.
Проверил:
Мармилов А.Н.
Астрахань 2008
Содержание:
Введение 2
1. М.В. Ломоносов 3
2. Ч.Дарвин 6
2.1. Эволюционные исследования Ч.Дарвина 6
2.2. Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина 7
2.3. Предпосылки и движущие силы эволюции по Ч. Дарвину 8
2.4. Основные результаты эволюции (по Ч. Дарвину) 13
3. К.Ф. Рулье 15
4. Н.А. Северцов 20
Список литературы 23
Введение
Впервые термин «эволюция» (от лат. evolutio - развертывание) был использован в одной из эмбриологических работ швейцарским натуралистом Шарлем Боннэ в 1762 г. В настоящее время под эволюцией понимают происходящий во времени необратимый процесс изменения какой-либо системы, благодаря чему возникает что-то новое, разнородное, стоящее на более высокой ступени развития.
Процесс эволюции касается многих явлений, происходящих в природе. Например, астроном говорит об эволюции планетарных систем и звезд, геолог - об эволюции Земли, биолог - об эволюции живых существ. В то же время термин «эволюция» применяется часто и к явлениям, не связанным напрямую с природой в узком значении этого слова. Например, говорят об эволюции общественных систем, взглядов, каких-либо машин или материалов и т. п.
Эволюция научной географии и история объектов, изучаемых географией, неразрывно связана с эволюцией жизни на Земле. Твердое знание процесса эволюции организмов и их сообществ, включая сюда также эволюцию человека, является необходимым условием плодотворного развития географической науки.
Истоки эволюционного учения прослеживаются еще в XVIII веке. Именно тогда рядом насчитывающей много веков географией появляется биология, содружество с которой сыграло значительную роль в эволюции научной географии и до сих пор положительно сказывается на географии, особенно на биогеографию, ландшафтоведение и некоторые другие ее отрасли.
История эволюционного учения тесно переплелась с историей научной географии, и такое взаимное переплетение далеко не случайно. Почти все крупнейшие эволюционисты до Дарвина, сам Дарвин и его последователи проводили экспедиционные исследования, изучая природу как целое, были не только биологами, но и, в той или иной степени, географами. В одинаковой степени и биологии и географии принадлежат Ломоносов, Дарвин, Рулье, Северцов, Бэр, Уоллес, де Кандоль, Бекетов и многие другие. Ими эволюция органического мира рассматривалась в неразрывной связи с эволюцией окружающей среды. По существу, это единая история, и она могла быть лучше всего прочитана без каких-либо «перегородок» внутри себя. Эволюционное учение привело к появлению экологии. В свою очередь, экология сильно повлияла на эволюционную теорию, сделала ее более материалистичной, освободила ее от схематизма, обогатила огромным конкретным материалом о связях образа жизни организмов с историей окружающей среды. География же получила от эволюционного учения прежде всего идею развития, которая была у некоторых наиболее крупных географов в прошлом, но не охватывала науку в целом. Эволюционное учение, становление и развитие экологии дали географии мощный стимул к изучению жизни, к рассмотрению органического мира как наиболее важного компонента природы в целом. Орогидрографический «крен» географии прошлого был выправлен.
1. М.В. Ломоносов
Только в 1763 г., незадолго до смерти, М. В. Ломоносов опублико-вал свою книгу “Первые основания металлургии или рудных дел”, в первом варианте подготовленную ещё по свежим следам пребывания во Фрейберге в 1742 г. Особый интерес по оригинальности и важ-ности мыслей представляет часть книги, озаглавленная “О слоях земных”.
Для М. В. Ломоносова отправной точкой зрения в геологии было представление о постоянных изменениях, происходящих в земной коре. Эта идея развития в геологии, высказанная М. В. Ломоносовым, на-много опережала состояние современной ему науки. М. В. Ломоносов писал: “Твёрдо помнить должно, что видимые телесные на земле ве-щи и весь мир не в таком состоянии были с начала от создания, как иные находим, но великие происходили в нём перемены...”. М. В. Ло-моносов предлагает свои гипотезы о возникновении рудных жил и способы определения их возраста, о происхождении вулканов, пы-тается объяснить земной рельеф в связи с представлениями о зем-летрясениях.
Он защищает теорию органического происхождения торфа, каменного угля и нефти, обращает внимание на сейсмические волнообразные дви-жения, предполагая также существование незаметной, но длительной сейсмики, приводящей к значительным изменениям и разрушениям зем-ной поверхности.
Ломоносов многое сделал для разработки атоми-стической теории. Он связал в единое целое материю и движение, заложив этим основы атомно-кинетической концепции строения материи, позволившей с материалистических позиций объяснить многие процессы и явления, наблюдаемые в природе. Считая дви-жение одним из коренных, неотъемлемых свойств материи, Ло-моносов никогда не отождествлял материю и движение. В дви-жении он видел важнейшую форму существования материи. Движение он считал источником всех изменений, происходящих в материи. Весь материальный мир -- от огромных космических образований до мельчайших материальных частичек, из которых состоят тела, Ломоносов рассматривал в процессе непрерывного движения. Это в одинаковой мере относилось как к неодушев-ленным веществам природы, так и к живым организмам.
Русский ученый рассматривал животный и растительный мир природы, все живые и развивающиеся организмы как конгломе-рат, т. е. механическое соединение, состоящее из простых неор-ганических тел, которые, в свою очередь, представляли собой совокупность мельчайших частиц. Ломоносов утверждал, что «хотя органы животных и растений весьма тонки, однако они состоят из более мелких частиц, и именно из неорганических, т. е. из смешанных тел, потому что при химических операциях разрушается их органическое строение и из них получаются сме-шанные тела. Таким образом, все смешанные тела, которые про-изводятся из животных или растительных тел природою, или искусством, так же составляют химическую материю. Отсюда явствует, как широко распространяются обязанности и сила хи-мии во всех царствах тел».
В многочисленных исследованиях и высказываниях, характе-ризующих существо процессов движения в их взаимосвязи с ма-терией, Ломоносов значительно опережал выводы современного ему естествознания. В его работах были сделаны первые шаги в раскрытии диалектики природы, которую он пытался рассматри-вать не как застывшую, окостенелую систему, а в процессе непре-рывного развития. «Тела,-- писал он,-- не могут ни действовать, ни противодействовать взаимно без движения... Природа тел со-стоит в действии и противодействии... а так как они не могут происходить без движения... то природа тел состоит в движении, и, следовательно, тела определяются движением». Однако Ло-моносов, как уже говорилось, жил в век механистического мате-риализма. Он понимал движение как простое механическое пере-мещение тел. В этих условиях не представлялось возможным полностью раскрыть подлинную физическую картину диалекти-ческого единства, глубокой неразрывной связи материи и дви-жения. Ломоносову принадлежит не только формулировка всеобщего закона природы, но и осуществление экспериментального под-тверждения этого универсального закона. Опытную проверку принципа сохранения вещества наиболее убедительно можно было произвести путем исследования химических процессов. Именно при химических превращениях вещество одного тела частично или полностью переходит в другое тело. Давнишнюю философскую идею о вечности и неуничтожимости материи он подкрепил данными физико-химических экспериментов. Благода-ря этому отвлеченные философские построения приняли кон-кретную форму естественнонаучного закона.
В работе “Об отношении количества материи и веса” (1758) и в “Рассуждении о твердости и жидкости тел” (1760) открытый Ломоносовым “всеобщий естественный закон” получил полное обоснование. Обе работы были опубликованы на латинском языке, следовательно, были известны и за пределами России. Но осознать значение сделанного Ломоносовым многие ученые тех лет так и не смогли.
2. Ч.Дарвин
Другой важный результат эволюции - нарастание многообразия видов естественных групп, т. е. систематическая дифференцировка видов. Общее нарастание многообразия органических форм весьма усложняет те взаимоотношения, которые возникают между организмами в природе. Поэтому в ходе исторического развития наибольшее преимущество получают, как правило, наиболее высокоорганизованные формы. Тем самым осуществляется поступательное развитие органического мира на Земле от низших к высшим. Вместе с тем, констатируя факт прогрессивной эволюции, Дарвин не отрицает морфофизиологического регресса (т. е. эволюции форм, приспособления которых к условиям среды идут через упрощение организации), а также такого направления эволюции, которое не приводит ни к усложнению, ни к упрощению организации живых форм. Сочетание различных направлений эволюции приводит к одновременному существованию форм, различающихся по уровню организации
3. К.Ф. Рулье
Заслуги Карла Францевича Рулье перед отечественной наукой до сих пор не получили достаточного освещения и должной оценки. Между тем, Рулье много и плодотворно работал в трех областях есте-ствознания -- зоологии, палеонтологии и геологии, каждую из которых он обогатил новым значительным содержанием.
В 1841 году, вернувшись из заграничной командировки, Рулье был не просто неудовлетворенным и ра-зочарованным. Он приехал с ясной и твёрдой позитивной программой, выработанной для себя и своих учеников в ответ на разброд и бессистемность в науке и её преподавании за рубежом. Вдумываясь в содер-жание такой статьи как «Сомнения в зоологии, как науке», невольно обра-щаешь внимание на одну черту молодого ученого. Эта черта, так рано проявившаяся и сохранённая им до конца жизни -- склонность к ши-роким обобщениям, к разработке общих проблем биологии.
Модное в то время увлечение систематикой, которое захватило по-давляющее большинство зоологов, почти не затронуло Рулье. Образ жизни животных, их взаимоотношения со средой и другими организмами, влияние внеш-них условий на строение и поведение животных, -- вот сфера интере-сов Рулье. Отсюда естественно вытекал и его глубокий интерес к изме-нениям животных под влиянием среды, к вопросам изменчивости на-следственности. Материальность природы, ее реальное существование не вызывают у Рулье сомнений. Все явления природы имеют свою историю. Каждое из них когда-то возникло естественным путем, затем оно развивается, видоизменяется, и дает начало другому явлению. Все предметы природы теснейшим, неразрывным образом связаны друг с другом, изменение, развитие одного необходимо влечет за собой изменение, развитие другого.
Краеугольным камнем науки о жизни растений и животных Рулье полагает выдвинутый и разработанный им «закон действенности жиз-ненных начал» («закон общения», «закон двойственности причин» и т. д.). Этому универсальному закону, который Рулье склонен распростра-нить и на неживую природу, подчиняются все организмы. «Всякое яв-ление в животном теле может быть вызвано причиною двоякого рода -- или условиями устройства и жизни самого животного, или условиями внешними, посреди которых оно живет. Более причин быть не может...». «Ни одно органическое существо не живет само по себе: каждое вызывается к жизни и живет только постольку, поскольку находит-ся во взаимодействии с относительно внешним для него миром. Это за-кон общения или двойственности жизненных начал, показывающий, что каждое живое существо получает возможность к жизни частию из себя, частию из внешности».
Курс общей зоологии, который Рулье читал студентам естественного и математического отделений, охватывал очень широкий круг вопросов. Это была своеобразная энциклопедия биологических знаний под общим заголовком «Систематика», в которую входили такие разделы, как «Зоогнозия», «Зооэтика» и «Зообиология».
Изложение зоогнозии Рулье начинает с формулировки своего «первого основного генетического закона». Это «закон общения», имеющий всеобщее значение. Расшифро-вывая первый закон, Рулье выделяет ряд частных положений, вытекаю-щих из него. 1. В процессе развития животного от яйца («среда без-различия») наблюдается постепенное усложнение, диференцировка, спе-циализация органов. «Это закон выделения или обособления орудий...» 2. Каждый орган в своем развитии проходит ряд этапов, поэтому «...все животные, имея существенно одинаковые орудия, должны проходить относительно развития последних одинаковые, последовательные ряды, и тем длиннейшие, тем многочисленнейшие, чем сами стоят на высшей точке организации...». Каждое данное состояние развивающегося органа у высших животных может и должно быть пределом его развития у низко организованных. Но, как бы предваряя значительно более позднюю критику «Основного биогенетического закона» Мюллера -- Геккеля, Рулье тут же замечает, что в эмбриональном развитии человека дело об-стоит далеко не так просто. В тот момент, когда какой-либо орган у че-ловеческого зародыша стоит на стадии рыбы или гада, все прочие ор-ганы могут быть на совершенно иных стадиях. Наконец, отмечаются еще два частных закона - орган может недоразвиться («закон задер-жки и остановки развития») и орган не может переразвиться («закон невозможных переразвитий »).
«Второй основной генетический закон» -- закон сближения однородных элементов. Здесь рассматриваются такие вопросы, как симметрия, образование полостей, центростремительная закладка ор-ганов.
В «Третьем основном генетическом законе» подробно разбирается на эмбриологическом, анатомическом и физиоло-гическом материале «закон уравновешивания органов». Это - старое положение о соотношении и корреляции органов.
Очень интересны «приложения». В одном из них Рулье демонстрирует как, опираясь на закон уравновешивания органов, можно воссоздать по одному зубу и одному позвонку облик такого ископаемого животного как ихтиозавр. Другое приложение посвящено удивительно и изящной характеристике строения класса птиц в связи с образом жизни и - особенностями среды. Если исключить некоторые, очень небольшие детали, неверные или устаревшие, эта характеристика по полноте, стройности и сжатости может и сейчас служить образ-цом прекрасного монографического описания.
Рулье также рассматривает буквально все проблемы эволюции. Посмотрим теперь, как он изображает фактический ход эволюции:
Первые животные все без исключения жили в воде, на что ясно ука-зывают особенности их строения. Очень серьезное доказательство зарож-дения и первоначального развития жизни в водной среде Рулье видит в том, что «...главным законом населения нашей планеты растениями и животными есть та же последовательность в постепенном изменении форм и перехождении из одной среды в другую, которому следуют живот-ные и ныне в отдельном своем развитии». Подобно тому, говорит Рулье, как многие насекомые и лягушки проходят первые стадии разви-тия в воде, так и первые животные первоначально жили в воде, сменив-шись потом земноводными и сухопутными. «Здесь два ясные параллель-ные ряда -- один доисторических животных, другой -- представленный развитием нынешних животных. Это -- генетический ряд. К ним должно прибавить еще и третий, представляемый вполне развитыми нынешними животными, как существами, окончившими превращение, и которые ясно морские, и притом формы относительно низшей, нежели нынешние».
После окончания космической, безжизненной эпохи Земли, когда тем-пература на ее поверхности стала ниже 60° Реомюра, началась эпоха «доисторической жизни», которую можно разделить на три периода.
В первом из них появились древнейшие животные «...исключительно морские, и притом формы относительно низшей, нежели нынешние». На последнее обстоятельство указывает и широкое распространение сре-ди них сидячего образа жизни. Эти животные отличались малым разно-образием, «...как ныне в полярных странах».
Животные первого периода были относительно однообразны, что вызывалось однообразием внешних условий. «Сходные же условия вызывали и сходные органические существа». К концу периода наб-людалось изменение и диференцировка физических условий, что создавало предпосылку для увеличения разнообразия животных. В это время, на-пример, рыбы, наряду с признаками своего класса, обнаруживают приз-наки класса более высоко организованного--класса «гад». «Некогда исто-рическое появление органических существ на земле шло тем же путем постепенно нарастающего разнообразия, который мы замечаем ныне в развитии растения или животного: чем ближе к первоначальному времени появления существ, чем ближе к первому началу бытия отдельного суще-ства нашего времени -- там менее разнообразия, тем все возможные су-щества сходнее между собой, и очевидно потому, что все они, и расте-ния и животные, образуются из одной, первоначально безразличной фор-мы -- клеточки. Развитие есть постепенное выделение разнообразий и противоположностей. Во внешних явлениях постепенное развитие пред-мета и нарастающее разнообразие его тождественны».
Начался второй период в истории жизни на Земле. Однообразие внешних условий сменилось многочисленными местными различиями. Появилось больше суши, возникло разнообразие климатов. «Вместе с тем являлись новые отделы растений и животных, постепенно более и более разнообразящихся как по географическому положению, так и по тече-нию времен года».
Во втором периоде впервые обнаруживаются остатки однодольных растений. «В животных же не явилось ни одной новой основной формы, продолжали только существовать предшествовавшие, изменяясь конечно, в видах и часто в родах, и явился новый класс позвоночных -- гады, предуготовленный первым периодом. Гады же, в свою очередь, распались на новые формы, служившие предвестниками последовавших за ними различных порядков нынешних гад (голокожих, или лягушек, ящериц, змей и черепах), птиц и зверей».
В течение всего второго периода наблюдалось «выделение» новых ви-дов и новых групп из класса гадов. Эволюция этого класса прослежена Рулье по тем временам удивительно подробно. Конечно, есть у него здесь и ошибки, вроде безоговорочного признания «крылоящериц» (Pterodactyli) предками птиц. Но в целом нарисованная картина очень точна.
Заключая описание второго периода, Рулье дает ему общую характе-ристику: «Каждый геологический период обнимает время переворотов и преобразования форм, но это особенно справедливо отно-сительно второго, который перенес морскую организацию животных на сушу: это преимущественно период переходных форм, напоминающий нам феодальное время истории человека, когда одни формы отживали и преду-готовляли новые, и когда потому явления имели чудное сочетание отжив-шего и начинающего жить».
Третий период, или «третичный» ознаменовался большим со-бытием -- в это время «...показывались впервые звери, дотоле неизвест-ные и ныне уже не существующие...», которые «... постепенно пере-ходили в формы, ныне живущие». Наряду с возникновением новых родов, многие роды исчезли совершенно. Вообще «третичное» время ха-рактерно в истории животных рядом особенностей. Вымерли, исчезли с лица Земли виды, имевшие очень узкое распространение. Виды ныне су-ществующие принадлежат к родам, ранее широко распространенным. Сов-ременные роды были распространены далее к северу, чем в наше время. «Под конец третичной эпохи, когда климаты распались...», наступил лед-никовый период, который привел к массовому вымиранию целого ряда животных.
Рулье прекрасно понимал, что представление об эволюции животного царства было бы не полным без указания места, занимаемого в ней че-ловеком. В 1850 году с кафедры императорского Московского университета говорить на такую тему было, конечно, более, чем рисковано. Тем не ме-нее, Рулье нашел в себе мужество упомянуть и об этом. В своих лекциях он неоднократно замечает: «...если бы тогда жил человек...», подчер-кивая тем самым возникновение его в более поздние времена. После опи-сания «третичного» периода и упоминания о наступившем оледенении, Рулье прямо указывает, что человек появился, когда условия жизни ста-ли тождественными, или, во всяком случае, близкими современным. Бо-лее детального рассмотрения вопроса трудно было бы от Рулье требовать, тем более, что даже за такие глухие намеки он подвергся серьезным го-нениям со стороны официальных чиновников науки.
Такова общая картина развития животного царства, нарисованная Рулье на примере позвоночных.
4. Н.А. Северцов
В 1846 году Северцов окончил университет и начал работать над диссертацией. Десять лет продолжалась эта работа, и результаты ее составили труд (около 500 страниц) под названием «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гад Воронежской губернии» (1855 год). Работа Северцова получила высокую оценку у современников. Академия Наук присудила автору Демидовскую премию, причем в отзыве о работе указала, что это сочинение «как бы открывает собой новую колею, по которой можно дойти до важных открытий». Это было первое капитальное исследование, посвященное вопросам экологии, на русском языке.
5 ноября 1855 года Северцов успешно защитил диссертацию, однако университетским преподавателем он не стал. Молодой ученый решил
отказаться от педагогической деятельности в высшей школе и всецело посвятил себя научным исследованиям. Он предпринял ряд путешествий в Среднюю Азию, которые продолжались 20 лет и оказались весьма плодотворными для науки.
Первое путешествие Северцова началось летом 1857 года и было
посвящено изучению Арало-каспийской низменности.
В 1860-1862 годы Северцов совершил несколько поездок в Уральскую
область, обследуя течение реки Урал и некоторых ее притоков и северные берега Каспийского моря. В 1864 году он предпринял новую экспедицию - на этот раз в Тянь-Шань.
Уже в следующем году Северцов уехал в Туркестанскую научную экспедицию, которая продолжалась с перерывами три года (1866-1868 гг.). Северцову было поручено изучение физической географии и геологии нового края, а также его флоры и фауны. Эта большая экспедиция дала богатейшие
научные результаты - была изучена верхняя часть речной системы Сырдарьи, а ученый был первым европейцем, побывавшим в центральном Тянь-Шане и у озера Иссык-Куль. Вернувшись в конце 1868 г.
в Петербург, Северцов приступил к научной обработке собранных им во время путешествий богатейших материалов, на что ему понадобился
ряд лет усиленной работы.
Свои наблюдения и открытия Северцов описал в нескольких больших сочинениях. Важнейшим из них является зоогеографический труд под заглавием «Вертикальное и горизонтальное распределение туркестанских животных» (1873 год). Это сочинение украшено мастерскими рисунками Северцова с изображением туркестанских животных, сделанными с
натуры и в красках. В том же году вышло второе сочинение Северцова под названием «Путешествия по Туркестанскому краю и исследования
горной страны Тянь-Шаня».
Закончив обработку своих материалов, в 1874 году путешественник отправился в экспедицию на восточный берег Аральского моря в район Амударьи.В 1877 и 1878 гг. он дважды ездил на Памир, наконец в 1879 году побывал в Семиреченской области и в Западной Сибири. Все эти поездки дали новый громадный материал для его научных работ. В одну из своих заграничных поездок в 1875 году Северцов побывал у Дарвина, который знал о его работах и отнесся к русскому ученому с большим вниманием и интересом.
Сильный ум, выдающаяся способность подмечать природные явления, уменье не только наблюдать, но и обобщать факты - все эти качества первоклассного ученого помогли Северцову прийти к эволюционному взгляду на природу.
Северцов является одним из самых крупных самобытных русских эволюционистов додарвиновского времени. Его эволюционное мировоззрение проявилось уже в первых работах, написанных в середине 50-х гг. XIX века. Северцов сделал эти выводы не на основании изучения литературных источников, а в результате личных продолжительных
наблюдений природы во время своих экскурсий и экспедиций.
Северцов пришел к убеждению, что виды животных изменчивы и текучи; они живут и развиваются подобно организмам и способны выделять новые виды, отличные от прежних.
Главным фактором видообразования, по мнению Северцова, является
влияние на животных внешней среды - климата, рельефа местности, пищи,
состава воздуха и т.д.
Процесс эволюции Северцов понимал широко и допускал филогенетические связи не только в пределах рода или семейства, но и между большими отделами животного мира. Эти связи укладываются, по его мнению, в древовидную схему.
Северцов принял учение Дарвина и сделался его горячим поборником.
Однако он не следовал ему буквально, а дополнял указаниями на непосредственное влияние внешней природы на организмы
Список литературы:
1.М.В.Ломоносов “Избранные философские сочинения” 1940г.
2.К.Манолов “Великие химики”
3.Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции естествознания. - М.: Аспект Пресс, 2000. - 256 с.
4.Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. - М.: ЮНИТИ, 2000. - 203 с.
5.Петров В.С., К.Ф. Рулье, Московское общество испытателей природы, М.,
1949.
6.Богданов А.П., К.Ф. Рулье, том 2, М., 1889.
7.Яблоков А.В., Выдающийся отечественный эволюционист Северцов Н.А., М. 1966.