СОДЕРЖАНИЕ
ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ, НАУКА, НАУЧНЫЙ МЕТОД, ПОЗНАНИЕ И ЕГО СТРУКТУРА
Общенаучные методы эмпирического познания
Общенаучные методы теоретического познания
Абстрагирование. Восхождение от абстрактного к конкретному
Идеализация. Мысленный эксперимент
Общенаучные методы, применяемые на эмпирическом и теоретическом уровнях познания
зарождения, становления И И РАЗВИТИЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Зарождение и развитие научных знаний в древнем мире
Астрономические знания и календарь
Исторические предпосылки возникновения цивилизации
Развитие горного дела и добычи полезных ископаемых
Развитие домашних промыслов и становления ремесла
Эволюция общественного сознания. Рациональные знания
Возникновение и становление обмена
География и основные характеристики цивилизаций древнего востока
Культура древневосточных цивилизаций
Астрономические знания древнего Египта и Междуречья
Вавилонская математика и ее применение в физике
Ахейская (микенская) цивилизация
Философия и наука античного мира
Формирование и развитие античной цивилизации
От "детскости" Гомера до атомистики Демокрита
Общая характеристика пифагореизма
Геоцентрическая система Птолемея
Спад в развитии античной науки
Основная характеристика эпохи средневековья
Наука на средневековом востоке
Естествознание в эпоху Возрождения
Основная характеристика эпохи Возрождения
Основные предпосылки гелиоцентризму
Н. Коперник и его гелиоцентрическая система мира
Джордано Бруно: мировоззренческие выводы из коперниканизму
Открытие законов движения планет
Жизнь, посвященная служению урана
Возникновение классической механики
"Математические начала натуральной философии" и их структура
Атомистические взгляды Ньютона
Ньютоновская Идея дальнего действия
От геометрического метода аналитической механики
Аналитическая механика материальной точки и динамика твердого тела Эйлера
Аналитическая механика системы материальных точек и тел Лагранжа
Развитие аналитической механики
Немеханическое трактовки принципа наименьшего действия Гельмгольца
Принцип наименьшего принуждения Гаусса
Возникновение и развитие электродинамики
Преобразование электричества на магнетизм
Преобразование магнетизма на электричество
Теория электромагнитного поля Максвелла
С. СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА
Понятие пространства и времени в философии и естествознании XVI11 -XIX веков
Развитие представлений о пространстве и времени в XX веке
Специальная теория относительности (часть I)
Специальная теория относительности (часть II)
Закон сохранения энергии в макроскопических процессах
Работа в механике, закон сохранения и превращения энергии в механике
Второй закон термодинамики и принцип возрастания энтропии
Порядок и хаос. Стрела времени
Проблема тепловой смерти вселенной. Флуктацийна гипотеза Больцмана
Синергетика. Рождение порядка из хаоса
Гипотеза де Бройля. "Волны материи"
Волновая функция. Волны вероятности. Образ атома
Причинность классическая и причинность квантовая
Фундаментальные физические взаимодействия
Классификация элементарных частиц
Характеристики субатомных частиц
Частицы - носители взаимодействий
Теория электрослабого взаимодействия
На пути к большому объединения
Проблемы энергетики (ядерные и термоядерные реакторы)
Мировые энергетические ресурсы и необходимость решения проблемы управляемого термоядерного синтеза
современной астрофизики и космологии
Закон Хаббла и исследования Слайфера
Модель горячей Вселенной. Реликтовое излучение
Некоторые трудности гипотезы расширяющегося Вселенной
Проблема внеземных цивилизаций
Гипотезы о происхождении галактик
Распределение квазаров в пространстве
Гипотезы о происхождении квазаров
Звездные скопления и ассоциации
Как образовалось семейство планет
СОВРЕМЕННАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА
Жизнь как особая форма движения материи
Основные свойства и признаки живых организмов
Структурные уровни организации жизни
Эволюционные идеи, концепции и гипотезы в додарвинивський период
Дальнейшее развитие теории эволюции. Дарвинизм XX века
приспособленность к среде обитания (адаптация)
Необратимость и неограниченность процесса эволюции
Хронология эволюции живой природы по данным палеонтологии
Место человека в системе животного мира. Доказательства животного происхождения человека
Качественное своеобразие человека как биосоциальной существа
Данные палеонтологии и антропологии о происхождении человека
Концепции В. И. Вернадского о биосфере
Основные требования к условиям, которые обеспечивают возникновение и развитие жизни
Основные этапы химической эволюции, предшествовавших абиогенеза
Возникновение пробионты и биологических мембран
Основные этапы эволюции живой природы
Основные характеристики биосферы
Возникновение атмосферы и гидросферы
Основные характеристики атмосферы
Влияние атмосферы на радиационный баланс Земли
Взаимодействие океана и атмосферы
Развитие и становление человека
Возникновение учения о ноосфере
Основные положения учения о ноосфере Э. Леруа и Тайяра де Шардена.
Концепция ноосферы Вернадского
Условия, необходимые для становления и существования ноосферы
Теория искусственного отбора
Дарвин подчеркивает, что культурные растения и домашние животные произошли от диких предков. Но одной изменчивостью нельзя объяснить все разнообразие различий между породами домашних животных и сортов культурных растений, так как все они имеют признаки приспособленности к различным интересов человека. Анализируя эти факты, он отмечает, что любое изменение далеко не всегда адаптивный характер. Отсюда понятно, что приспособление качественно отличается от простого изменения, и причина его возникновения связана с подбором, который осуществляет человек, то есть с искусственным отбором.
Дарвин различает две формы искусственного отбора: методический и бессознательный.
1) Методический отбор. Главная особенность методического отбора заключается в том, что человек совершает его целенаправленно, заранее определяя, какие признаки и в каком направлении должны быть изменены, а затем начинает методично накапливать необходимые изменения. Процесс методического отбора заключается в отборе родительских особей с нужными для человека признаками, их скрещивании, элиминации (устранении) непригодных форм и последующем отборе потомства из поколения в поколение.
2) Бессознательное отбор. Это самая ранняя форма селекционного процесса. Сущность бессознательного отбора состоит в том, что человек сохраняет наиболее ценные с ее точки зрения экземпляры растений и животных и уничтожает наименее ценные без всякого умысла (конкретной цели) вывести новый сорт или новую породу. Но конечный результат оказывается неожиданным: появляется новая органическая форма, отличная от исходной. Бессознательный отбор тоже вызывает изменения культурных растений и животных и увеличение разнообразия сортов и пород с той лишь разницей, что он действует значительно медленнее, чем методический. Но в конечном итоге он также вызывает формотворческий процесс, который в данном случае направляется ничьей волей. Открытие этого факта имело огромное значение для дальнейшего развития теории Дарвина. Ученый вплотную подошел к пониманию причин формообразующих процесса, который происходит в природе.
Искусственному отбору способствуют следующие условия: значительная степень изменчивости исходного материала, численность исходной партии, возможность устранения нежелательных скрещиваний, условия ухода и содержания, мастерство селекционера.
Творческая роль искусственного отбора заключается в том, что именно человек, подобно скульптору, создает нужные ему органические формы, аккумулируя нужны изменения из поколения в поколение. Творческая роль искусственного отбора проявляется также в приспособленности пород домашних животных и сортов культурных растений с потребностями и капризов человека. Попав в культуру, дикие виды претерпели изменения огромного масштаба, отличаясь от своих диких предков значительными изменениями именно тех признаков организации, в которых была заинтересована человек. Кроме того, многие растения и животных человек изменил такой степени, что они не могут существовать в дикой природе, что тоже свидетельствует о творческой роли искусственного отбора.
Теория естественного отбора
Как считает Дарвин, эволюция видов в естественной обстановке происходит под влиянием факторов, аналогичных тем, что определяют эволюцию культурных форм.
Материалом эволюции относительно диких форм также неопределенная наследственная изменчивость. Однако сам факт существования изменчивости объясняет причин эволюции. Ключ к их пониманию Дарвин видит в том, чтобы выяснить, под влиянием каких факторов виды, эволюционируя, в то же время становятся приспособленными к новым условиям существования. Взяв за основу аналогию с культурными формами, он считал, что приспособленность видов в природе является результатом отбора, но осуществляет отбор не человек, а непосредственно условия среды.
Размышляя над вопросом, каким образом отбор применим к природе, Дарвин пришел к пониманию значения борьбы за существование как фактора эволюции, который и является непосредственно двигателем отбора.
Борьба за существование как фактор эволюции. Дарвин и Уоллес впервые пришли к выводу, что в целом причиной эволюции является результат взаимодействия организмов с окружающей как абиотической (неорганическим), так и биотических средой. Сам же этот процесс взаимодействия и является основной сущностью борьбы за существование.
Понятие борьбы за существование как фактора эволюции включает следующие вопросы: источники (причины), определение понятия и формы борьбы за существование.
Источники (причины) борьбы за существование. В основе теории борьбы за существование лежит факт интенсивного размножения организмов: "все животные и растения склонны увеличивать свою численность в геометрической профессии ...". Так, например, луна-рыба может отложить 300 млн. Икринок за один раз. Даже слон - животное, которое медленно размножается и рождает за свою жизнь не более шести малышей, может дать начало поколению, которое за период 740-750 лет составит до 19 млн. Особей.
Таким образом, в природе у всех живых организмов существует тенденция к размножению в геометрической прогрессии (давление жизни). Однако последняя в природе почти никогда не реализуется. Фактически организмов всегда рождается больше, чем выживает. На пути к безграничному в потенции размножения возникают различные препятствия, которые приводят к огромной смертности в любом возрасте, но особенно на ранних стадиях развития. Существует много обстоятельств, которые сдерживают рост численности: ограниченность пищевых ресурсов, природно-климатические факторы, хищники, паразиты, возбудители эпидемий и эпизоотий (одновременных заболеваний более или менее значительного количества животных на какое-либо инфекционное заболевание), а также конкуренты, то есть организмы, выдвигающих идентичны требования к условиям среды (давление среды).
"Отслуживших препятствия, - пишет Дарвин, - сократите хотя 6 немного уничтожения, и численность вида почти моментально возрастет до каких угодно размеров". Так, в Новой Зеландии одичали и размножились свиньи, которые начали наносить огромный ущерб сельскому хозяйству. То же самое произошло в Австралии с кроликами.
Таким образом, главным источником борьбы за существование является взаимодействие двух противоречивых начал: давления жизни и давления окружающей среды.
Другой причиной борьбы за существование следует считать тот факт, что особи каждого вида животных или растений отличаются. На языке современной биологии, другим источником борьбы за существование являются генетические различия между особями в популяции. Именно из-за своих наследственно обусловленные особенности одни особи выдерживают борьбу за существование, а другие - нет.
Определение понятия. Давая определение понятия, Дарвин пишет: "... Я предупреждаю, что применяю этот термин в широком и метафорическом смысле, включая сюда зависимость одного существа от другого, а также включая (что еще важнее) не только жизнь одной особи, но и успех ее в оставлении после себя потомства ".
Отсюда понятно, что Ч. Дарвин широко трактует термин "борьба за существование", имея в виду различные формы зависимости между организмами, которые существуют в природе и время набирают форму сети сложных взаимосвязей, переплетается, как, например, связь между надою молока у крупного рогатого скота и количеством кошек в данной местности. Если кормом для крупного рогатого скота является красный клевер, опыляемой шмелями, то увеличение численности кошек в этой местности приведет в уменьшение численности полевых мышей, которые разрушают гнезда шмелей. В конце концов, увеличение численности шмелей способствовать лучшему урожая красного клевера, а, следовательно, возрастут надои молока у крупного рогатого скота.
Формы борьбы за существование. Дарвин выделил три основные формы борьбы за существование: зависимость от абиотических факторов среды, межвидовой и внутривидовой борьбе.
1) Зависимость организмов от абиотических факторов среды особенно остро проявляется в тех случаях, когда внешние условия среды ухудшаются: например, суточные и сезонные колебания температуры или влажности. Эта форма борьбы за существование предполагает, что фактором отбора который элиминирует (сокрушительным фактором), являются климатические или другие абиотические факторы.
2) Межвидовая борьба проявляется в двух формах: прямой и косвенной.
Прямая межвидовая борьба заключается в непосредственных сложных отношениях между видами в биоценозе (совокупности растений и животных, населяющих участок среды обитания с более или менее однородными условиями жизни). Определяющую роль в этих отношениях играют трофические (пищевые) связи, то есть взаимосвязи в пищевых цепях. В этом случае для растения, например, прямым фактором, элиминирует, есть животное, питается ею, для травоядного животного - плотоядное животное (хищник). Сюда следует отнести и паразитизм: паразит выступает по отношению к хозяину как прямой фактор, элиминирует (отборочный фактор).
Косвенная межвидовая борьба (межвидовая конкуренция) - биологическое соревнования (конкуренция) между видами в биогеоценозе (взаимообусловлены комплексе живых и неживых компонентов, связанных между собой обменом веществ и энергии) за свет, пищевые ресурсы, места проживания и другие условия жизнеобеспечения. В одних случаях конкуренция между двумя видами за зависимости от тех же жизненных средств может проявляться в открытой форме. Так, среди млекопитающих грызуны и копытные связанные единством источников питания; они конкурируют между собой за более успешное их использование. Конкурировать между собой на основе общности источников питания могут и более отдаленные друг от друга в систематическом отношении виды, как, например, насекомые и копытные, вследствие чего большее использование пригодной для еды растительности одной группой, например, перелетной саранчой, обрекает на голод и даже гибель ее соперника, то есть травоядных млекопитающих. Во многих других случаях межвидовое соревнования приобретает не столь выразительных форм, хотя и оказывается весьма заметно. Например, длительную борьбу за свет, пищу, пространство для роста ведут между собой все растения на лугу, поляне и т.д.
Но наиболее острой является конкуренция между близкими видами, поскольку особи, которые составляют, проявляют гораздо больше однотипных требований к условиям существования. Поэтому мы часто наблюдаем вытеснение одного вида другим, близким к нему, со схожими потребностями. Так, серая крыса вытесняет черного, европейские воробьи - американских вьюрков, рыжий таракан-прусак вытесняет черного таракана отовсюду, где только его встретит.
Внутривидовая борьба проявляется в внутривидовой конкуренции, что наиболее острый характер, так как для существования и размножения особей одного вида необходимы одинаковые условия. Среди животных, принадлежащих к одному виду и является пищей для определенного вида хищников, жертвой в первую очередь становятся те, у которых меньше выраженное защитная окраска, медленный бег и т.п. То же наблюдается и среди хищников. Более успешно захватывает добычу более ловкий, быстрый и т.д. Оказывается внутривидовая борьба также в половой конкуренции.
Победу в борьбе за существование обеспечивают те благоприятные изменения особей, которые способствуют их большей выносливости в экстремальных условиях среды, дают им больше шансов спастись от хищников, найти себе пищу, найти партнера для спаривания и т.д. В результате борьбы за существование одни особи выживают и оставляют потомство, в то время как другие устраняются от размножения и не выживают, не дав потомства. В этом и заключается сущность естественного отбора.
Естественный отбор - главный фактор эволюции. Он вытекает из неопределенной наследственной изменчивости и борьбы за существование.
Наследственные изменения у особей одной популяции происходят в разных направлениях и могут быть чрезвычайно разнообразными в одинаковых условиях среды (вредными, нейтральными и полезными). Из поколения в поколение особи с полезными в определенных условиях среды наследственными изменениями преимущественно выживают в борьбе за существование и оставляют после себя способно к размножению потомство. Напротив, особи, не имеющие таких изменений, оставляют все более малочисленное и слабое потомство или устраняются от размножения, что может привести к вымиранию данной группы особей. Это и составляет основное содержание естественного отбора.
Таким образом, в свете теории Ч. Дарвина под естественным отбором следует понимать процесс, который происходит в природе, когда выживают и оставляют потомство особи с полезными для их жизни и развития признакам, то есть признаками, соответствующие условиям среды, а особи, которые не имеют таких признаков, устраняются от размножения или погибают. Этот процесс является результатом взаимодействия организмов с условиями абиотической и биотического среды.
Выражение "естественный отбор" Дарвин употреблял, подчеркивая, что это естественный процесс, который происходит в природе, он не требует вмешательства каких-либо "потусторонних" сил.
Естественный отбор имеет определенные черты сходства с искусственным отбором, но в то же время существенно от него отличается. Общим является то, что оба процесса базируются на том же материале - наследственной неопределенной (индивидуальной) изменчивости. Как при воздействии природного, так и при воздействии искусственного отбора возникают новые органические формы: при искусственном отборе - породы домашних животных и сорта культурных растений, а при естественном отборе - новые виды. Естественному отбору тоже присуща творческая роль, которая заключается в его аккумулятивной (накопительной) действия. Действует он медленно и постепенно, сохраняя из поколения в поколение мелкие изменения в направлении выживания в данных условиях среды ("выживание приспособленных»).