Согласно представлениям ламарка атрофированные глаза у крота неразвитые крылья у страуса вызваны

Первая теория эволюции — теория Ж. Б. Ламарка

К концу XVIII в. в биологии накопился огромный описательный материал. Стало известно, что даже внешне очень далекие виды (например, окунь и обезьяна) в своем внутреннем строении обнаруживают черты сходства. Очень важным было установление по ископаемым остаткам того факта, что давно жившие на Земле виды животных и растений отличались от современных. Значит, не всегда виды растений и животных были такими, какие они теперь. Из практики сельского хозяйства известно, что внешний вид, строение и продуктивность растений и животных могут очень существенно изменяться с изменением условий их выращивания и содержания. Все эти факты заставляли наиболее прогрессивных ученых усомниться в неизменности видов.

Непререкаемый авторитет церкви был резко подорван назревавшими первыми буржуазными революциями в Европе. Философы-материалисты вступили в открытую борьбу с религией. В этой-то обстановке и возникла первая научная теория эволюции органического мира, созданная французским ученым Жаном Батистом Ламарком (1744—1829) и изложенная в его книге «Философия зоологии» (1809).

Твердая научная убежденность в изменяемости видов возникла у Ламарка на основе того нового фактического материала, который был получен биологией к концу XVIII в. Большое влияние оказали на Ламарка и французские философы-материалисты. Собственные работы по систематике растений и животных убедили его в том, что часто трудно установить резкие границы между близкими видами. В результате Ламарк приходит к своему первому выводу: виды не остаются постоянными, они медленно и постоянно изменяются.

Второй вывод состоял в утверждении факта эволюции. При рассмотрении всего животного мира в целом легко заметить, что наблюдается последовательное усложнение всей организации животных от самых низших (инфузории) до самых высших (млекопитающие). Это усложнение носит как бы ступенчатый характер « потому было названо Ламарком градацией. В факте градации Ламарк увидел отражение хода исторического развития органического мира. Так, Ламарк впервые в истории биологии сформулировал положение об эволюционном развитии живой природы: жизнь возникает путем самозарождения простейших живых тел из веществ неживой природы; дальнейшее историческое развитие идет по пути прогрессивного усложнения организмов, т. е. путем эволюции. Продуктом такой эволюции, хотя и с большими оговорками, Ламарк признает и человека.

Но утверждение факта эволюции — это еще не эволюционная теория. Всякая теория объясняет причины установленного факта. Поэтому и Ламарк, убедившись в историческом развитии органического мира, переходит к вопросу о причинах эволюции. Однако две взаимосвязанные стороны единого процесса эволюции (изменение отдельных видов и общий прогресс живой природы) Ламарк связывает с разными причинами. В этом — одна из слабых сторон его эволюционной теории. Как известно, в теории Дарвина и видообразование и прогресс объясняются одной общей причиной — естественным отбором.

Причину изменения видов, медленного и постепенного превращения одного вида в другой, Ламарк видел в медленном и постепенном изменении внешних условий: изменяются условия (климат, пища), а вслед за этим из поколения в поколение изменяются и виды. У организмов, лишенных нервной системы (растения, низшие животные), эти изменения возникают прямым путем. Так, у стрелолиста подводные листья лентовидные (прямое влияние водной среды), а надводные — с широкой листовой пластинкой (прямое влияние воздушной среды). У организмов с развитой нервной системой (высшие животные) влияние среды на организм осуществляется косвенным путем: изменение в условиях жизни изменяет поведение животного, его привычки; у животного по-другому начинают функционировать некоторые органы. В результате одни органы усиленно упражняются, другие, наоборот, перестают упражняться, а это влечет за собой изменение в строении этих органов и организма в целом.

Таким образом, изменения организмов, возникающие как прямым, так и косвенным путем, становятся, по Ламарку, сразу полезными, приспособительными.

Ламарк полагал, что органы развивались под влиянием усиленного упражнения: например, длинная шея и передние ноги у жирафа, широкие плавательные перепонки между пальцами у водоплавающих птиц и др. С другой стороны, органы, переставшие упражняться, постепенно становятся недоразвитыми: недоразвитые глаза у крота, недоразвитые крылья у страуса и др.

Если изменения организмов, вызванные прямым или косвенным воздействием условий среды, повторяются в целом ряду поколений, то они наследуются и становятся признаками новых видов. Так объяснял Ламарк изменение видов в природе.

В ламарковском толковании причин изменения видов есть серьезные недостатки. Так, действием упражнения или неупражнения органов нельзя объяснить изменения в таких признаках, как окраска покровов животного, густота меха и целый ряд других, к которым неприложимо понятие «упражнение» Как уже было показано в разделе «Генетика», далеко не все изменения, возникающие у организмов под влиянием условий жизни, наследуются. А значит, не все они могут стать материалом для наследственного изменения видов.

Причину градации, т. е. прогрессивного усложнения живой природы в целом, Ламарк не смог объяснить действием условий жизни на организмы. Поэтому он совершенно произвольно допустил, что в природе существует некий изначальный , закон внутреннего стремления к совершенствованию. Согласно этим представлениям Ламарка, все живое, начиная с самозародившихся простейших, попадает под действие названного закона и в бесконечно длинном ряду поколений неизбежно прогрессивно усложняется. Нетрудно видеть, что такое объяснение по своему существу идеалистическое. Таким образом, факт прогрессивного усложнения организмов в ходе исторического развития не нашел у Ламарка материалистического объяснения.

Общая оценка роли Ж. Б. Ламарка в развитии биологии следующая:

1. Огромная заслуга Ж. Б. Ламарка перед наукой —утверждение факта эволюции органического мира, его непримиримая борьба против догмы о неизменности видов, его попытка .понять характер взаимодействия организма со средой.
2. Уровень науки того времени не позволил Ж. Б. Ламарку вскрыть действительные материалистические причины изменения видов и прогрессивного развития живой природы.

Источник

Есть ли глаза у крота, или они атрофировались в ходе естественного отбора

Вопреки распространенному мнению, что крот слепой, и у него отсутствуют органы зрения, животное имеет глаза и даже слабо видит. Практически у всех популяций европейского крота можно рассмотреть орган зрения, если раздвинуть шерсть. Глазные щели настолько мелкие, что это не всегда удается сделать сразу, особенно, если искать их у погибшего животного. В этом случае человек, нашедший тельце животного, сомневается, есть ли у крота глаза. У некоторых разновидностей европейского крота в процессе эволюции глазные щели срослись, но глаза по-прежнему имеются.

Особенности органов зрения кротов

Зрение у кротов очень слабое, большинство из видов этих животных не видят удаленных предметов. То, что расположено более чем на метр или два, они практически не различают.

Орган зрения крота не ослеп, он способен:

• Отличать свет от тьмы;
• Различать некоторые цвета;
• Видеть крупные контрастные предметы;
• Фиксировать движущийся объект.

Крот не сможет увидеть очертания хищника, готового к нападению, или неподвижно лежащую добычу (земляного червя), но способен охотиться при помощи осязания и обоняния. Особенно эти органы чувств развиты у кротов-звездорылов, которые имеют специальные подвижные выросты.

На самом деле все свои потребности, такие как: снабжение питанием, поиск партнера для спаривания, выращивание потомства, прокладка ходов, крот вполне способен удовлетворять, не применяя зрение. Слепые и голые детеныши рождаются с конца апреля до середины июня. Но уже через 1-1,5 месяца после рождения они достигают размера взрослого животного, и покидают родное гнездо.

Кротов нельзя считать слепыми уже, хотя бы, потому что их органы зрения продолжают передавать в мозг информацию о местонахождении животных, даже находясь под кожей. Пока их глаза работают как оптические приборы, помогая различать свет и темноту, можно говорить, что органы выполняют свою функцию в той мере, в какой она им необходима.

Глаза действительно нужны кроту и это заметно по тому, как он:

• Избегает яркого освещения, стараясь неизменно находиться под землей, появляясь на поверхности лишь в темное время суток, когда опасные для него хищники не охотятся.
• На снегу легко может фиксировать движущуюся добычу.
• Реагирует на движения хищника, который проник в его подземные ходы. Это нередко спасает зверьку жизнь. Именно благодаря видам животных, у которых еще сохранилось слабое зрение, происходит торможение эволюционной деградации. Они передают свои гены потомству, поддерживая сохранение этого органа у последующих поколений, чем объясняется нерезкий график редукции глаз у кротов.

Эти наблюдения показывают, что зрение играет определенную роль в жизнедеятельности зверьков, и важно для тех видов, которые до сих пор сохранили его.

Другие органы чувств

Слабое зрение животное компенсирует тонким обонянием, слухом и осязанием – чувствами, которые у него развиты великолепно. Кроты находят добычу по запаху, безошибочно отличая червей и насекомых, а при попадании на чужую территорию моментально определяют пол и вид владельца. Также обоняние помогает им находить партнера для спаривания.

Безупречный слух животного выручает его в опасных ситуациях, так приближение человека крот может услышать за несколько десятков метров. Животное имеет уникальное строение внутреннего уха, которое не встречается больше ни у одного млекопитающего. Это правда, что крот способен чувствовать вибрации, предшествующие землетрясению.

Нос животного имеет сверхчувствительные наросты, позволяющие ему составить полную картину о предмете, к которому крот прикасается. Эти чувствительные участки (органы Эймера) особенно сильно выражены у звездорыла, они имеют вид длинных отростков, которыми животное как щупальцами исследует окружающие предметы. В темноте подземного хода эти приспособления приносят гораздо больше пользы, чем органы зрения.

Прикоснувшись наростами к добыче, крот моментально получает необходимую информацию о ее конфигурации и рельефе, температуре и других характеристиках. Чтобы оценить пригодность добычи, звездорылу достаточно 8 миллисекунд.

Обостренный слух и обоняние кротов активно используется огородниками для борьбы с этим вредителем. Они отпугивают животных, закладывая в их ходы предметы, имеющие резкий и сильный запах (нафталин, окурки сигарет, ткань, пропитанную уксусом или керосином), устанавливая трещотки и ультразвуковые устройства. В большинстве случаев эти средства бывают эффективны, и зверек вынужден покинуть обжитое место.

В целом животные имеют отличный баланс органов чувств, который делает их приспособленными к свойственным им условиям существования. То, что глаза у зверьков до сих пор сохранились, говорит о том, что они несут определенную функцию. По сравнению с кротами, другие норные животные, например, слепыш, практически лишены зрения. А сумчатые австралийские кроты полностью слепые и не имеют зрительного нерва.

Дегенерация глаз в ходе естественного отбора

Обоняние является наиболее важным для кротов, поэтому основная часть анализаторов нацелена на обработку информации, поступающей от соответствующих рецепторов. У звездорылов ведущую функцию выполняет осязание. А использование анализаторов для обработки визуальной информации нецелесообразно.

Постепенное исчезновение глаз крота и утрата их основных функций является следствием естественного отбора. Практически полное отсутствие зрения у кротов можно объяснить не только утратой необходимости, но и опасности, которую представляют глаза для этого зверька.

Почему это происходит? При наличии у животного глаз обычного размера и строения, при рытье нор в них постоянно попадала бы почва Это приводило бы к инфицированию и даже гибели зверька. Маленькие глаза, плотно закрытые веками, представляют собой оптимальный вариант для этого животного – их сложно повредить и, тем не менее, они выполняют некоторые необходимые функции.

Ученые отмечают, что кроты эволюционируют в сторону полной дегенерации органов зрения. Эта форма естественного отбора является:

• Движущей. Животные с отклонениями от нормы, а именно – аномально маленькими глазами и закрытыми веками, имеют больше шансов на выживание. То есть эволюция движет кротов к полному исчезновению зрительной функции.
• Отсекающей. Кроты с глазами обычного размера чаще гибнут в результате инфицирования глазных яблок.

Описанные формы отбора возникают при редукции органов у животных любого вида. У человека подобным образом подверглись дегенерации мышцы, отвечающие за движение ушей и хвостовой позвонок, трансформировавшийся в копчик. Подобным образом постепенная редукция зрения приведет к исчезновению глазных яблок у кротов.

Источник

Согласно представлениям ламарка атрофированные глаза у крота неразвитые крылья у страуса вызваны

• Царство Животные (Animalia)

• Тип Хордовые (Chordata)

• Подтип Позвоночные (Vertebrata), или Черепные (Craniata)

• Класс Млекопитающие (Mammalia)

• Подкласс Настоящие звери (Theria)

• Инфрокласс Высшие звери, или Плацентарные (Eutheria, sem. Placentalia)

• Отряд Хищные (Carnivora)

• Семейство Псовые (Canidae)

• Род Лисицы (Vulpes)

• Вид Лисица обыкновенная (Vulpes vulgaris)

2. Эволюционная теория Ж. Б. Ламарка

Вспомните!

Что такое эволюция?

Чем объясняется господство представлений о неизменности видов в эпоху К. Линнея?

В конце XVIII в. большинство учёных было готово принять идею об изменяемости видов. Продолжалось активное накопление научных знаний, многие из которых было сложно объяснить с точки зрения неизменности видов. Серьёзные перемены происходили в социально-экономической и политической обстановке Европы, в 1789–1794 гг. во Франции разразилась революция. Коренные изменения, которые потрясали общество, приводили к мысли, что и в природе не может быть постоянства.

Создателем первой эволюционной теории стал выдающийся французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк. Учёный считал, что наиболее общие категории явлений, такие как пространство, движение, материя и время, созданы Богом, а все остальные объекты образованы самой природой. Своей задачей Ламарк считал поиск того пути, по которому шла природа, формируя существующее многообразие живых существ. Эволюционную теорию Ламарк изложил в двухтомном труде «Философия зоологии» (1809). Учёный определил два основных направления эволюционного процесса: постоянное усложнение уровня организации живых существ, происходящее во времени (градация, от лат. gradatio – постепенное повышение), и увеличение разнообразия под действием условий среды. Таким образом, эволюционную теорию Ламарка можно разделить на две части: учение о градации организмов и учение об изменчивости.

Учение о градации организмов. Ламарк считал, что первые организмы произошли из неорганической природы путём самозарождения. Их дальнейшее развитие привело к усложнению живых существ, поэтому классификация организмов не может быть произвольной, она должна отображать процесс движения от низших форм к высшим. Всех животных учёный разделил на 14 классов, которые распределил по степени усложнения организации, образовав 6 ступеней – градаций (рис. 4). Самый низший уровень в этой системе занимали инфузории, наиболее высокий – млекопитающие. Для того чтобы объяснить механизм усложнения живых существ, Ламарк предположил существование у всех организмов стремления к совершенствованию, изначально заложенного в них Богом (принцип самосовершенствования). Одновременное наличие в природе и простых, и более сложных организмов Ламарк объяснял постоянно продолжающимся процессом самозарождения жизни.

Рис. 4. Градации Ламарка

Учение об изменчивости. Совершенствуясь, организмы вынуждены приспосабливаться к условиям внешней среды. Для того чтобы объяснить, как возникает разнообразие на каждой ступени «лестницы существ», Ламарк сформулировал два закона.

Закон упражнения и неупражнения органов: постоянное употребление органа ведёт к его усиленному развитию, а неупотребление – к ослаблению и исчезновению. Согласно этому закону необходимость доставать листья на деревьях ведёт к тому, что жираф, стараясь до них дотянуться, постоянно вытягивает шею, в результате чего она становится длинной. Муравьеду, чтобы доставать муравьёв из глубины муравейника, приходится вытягивать язык, и он становится тонким и длинным, а перепонки между пальцами ног у водоплавающей птицы возникают из-за постоянного раздвигания пальцев и растягивания кожи во время плавания. Примером исчезновения органов в результате неупражнения является редукция глаз у крота.

Закон наследования благоприобретённых признаков: под действием постоянных упражнений и неупражнений органы изменяются, и возникшие изменения наследуются. По мнению Ламарка, вытянувшаяся в течение жизни шея жирафа будет передана следующему поколению, которое родится уже с более длинной шеей. Открытие в XX в. материальной основы наследственности – ДНК – окончательно опровергло возможность наследования благоприобретённых признаков.

Для того чтобы доказать, что признаки, приобретённые в течение жизни, не передаются по наследству, известный исследователь Август Вейсман отрезал хвосты подопытным мышам на протяжении 22 поколений. Однако никакого укорочения хвостов у потомков не произошло.

Значение теории Ламарка. Учение Ламарка стало первой целостной эволюционной теорией. Учёный определил предпосылки эволюции (изменчивость и наследственность) и указал направление эволюции (усложнение организации). Однако, правильно оценив развитие природы от простого к сложному, Ламарк не смог вскрыть причины эволюции. Созданная теория не могла объяснить многие существующие явления, такие как наследование нефункционирующих признаков (например, рудиментарные органы), появление мимикрии или покровительственной окраски.

Эволюционные идеи Ламарка не нашли поддержки у современников и подверглись критике со стороны многих учёных, одним из которых был Жорж Кювье – основоположник сравнительной анатомии и палеонтологии.

Ж. Б. Ламарк преподнёс свою книгу «Философия зоологии» в подарок французскому императору Наполеону Бонапарту, но тот так резко отозвался об этом труде, что пожилой учёный не смог удержаться от слёз.

Скончался Ламарк в бедности и безвестности, дожив до 85 лет. До его последнего часа с ним оставалась дочь Корнелия, писавшая под диктовку ослепшего отца.

В 1909 г., в столетнюю годовщину выхода в свет «Философии зоологии», в Париже был открыт памятник Ламарку. На одном из барельефов памятника изображён Ламарк в старости. Он сидит в кресле, а его дочь, стоя рядом, говорит ему: «Потомство будет восхищаться Вами, отец, оно отомстит за Вас».

Теория катастроф Ж. Кювье. Европейские учёные достаточно часто находили ископаемые остатки каких-то животных и растений, совсем не похожие на современные. Предположение о том, что некогда существовали какие-то другие, ныне вымершие существа, шло вразрез с господствующей тогда теорией креационизма (вечности жизни и неизменности существования видов). Ж. Кювье собрал множество таких находок, описал их, систематизировал и установил, что в более древних геологических отложениях находятся только остатки моллюсков и рыб, в более поздних появляются рептилии, а ещё позднее – млекопитающие. Для того чтобы объяснить исчезновение видов, Кювье выдвинул теорию катастроф. Согласно этой теории, в результате стихийных бедствий на значительной части земного шара погибали все растения и животные, а затем на их место переселялись уцелевшие на других территориях и никак не связанные с предыдущими организмы. Ученики Кювье позже развили эту теорию. Они предположили, что после катастроф, в которых гибло всё живое планеты, совершались новые акты божественного творения. В течение нескольких десятилетий теория катастроф имела широкое научное признание, но прошло время, и большинство учёных предпочли ей эволюционную теорию Дарвина.

Вопросы для повторения и задания

1. Какой вклад в биологию внёс Ж. Б. Ламарк? Изложите основные положения его эволюционной теории.

2. Охарактеризуйте верные и ошибочные положения теории эволюции Ж. Б. Ламарка.

3. Могут ли наследоваться признаки, приобретённые в течение жизни организма?

4. Как объяснял Ж. Кювье палеонтологические данные о смене форм животных на Земле? Изложите его теорию катастроф.

Подумайте! Выполните!

1. Как вы считаете, почему главный труд К. Линнея назывался «Система природы», а Ж. Б. Ламарка – «Философия зоологии»?

Источник