9 теорий эволюции, созданных учёными. От античности - до наших дней

Не Дарвином единым — рассказываем об ортогенезе, катастрофизме и сальтационизме.

Имя Чарльза Дарвина в массовом сознании ассоциируется с теорией эволюции и с верой в то, что человек произошёл от обезьяны (чего старина Чарльз, кстати, не утверждал). Но попытки создать концепцию, объясняющую происхождение, изменение и развитие живых существ предпринимались задолго до него.

Одним из первых философов, размышлявших об эволюции, стал грек Анаксимандр Милетский (около 610–546 года до н. э.). До него считалось, что организмы в основном неизменны и существуют в том виде, в котором были произведены на свет силами космоса или стараниями богов. Но Анаксимандр решил, что это как-то слишком просто.

Он изучал эмбрионы различных живых существ на разных стадиях их развития и заметил, что неродившееся потомство почти каждого животного на ранних этапах напоминало рыбу.

Поэтому сей учёный муж выдвинул теорию о том, что всё живое произошло от рыб.

Плод рыбы, по мнению Анаксимандра, может мутировать в какое-то другое животное, если будет оставаться в утробе матери достаточно долго. Философ предположил, что в прошлом Земля была очень мокрой: на ней было много океанов и мало суши. И вот у некой рыбы в утробе эмбрион провёл так много времени, что превратился во взрослого представителя Homo sapiens. Затем рыба «выбросилась» на берег и родила первого человека. Почему она не решила вместо этого метать людей в виде икры, не спрашивайте — Анаксимандр так глубоко не копал.

Вообще для своего времени это была весьма смелая идея, хотя, конечно, по нашим меркам, мысль о рождении людей рыбой звучит довольно глупо. Но некая логика в этом присутствует — сейчас мы знаем, что жизнь зародилась в воде и только потом вышла на сушу. В конце XIX века Анаксимандра провозгласили «первым дарвинистом», хотя о дарвиновском естественном отборе он даже не подумывал.

2. Теория Эмпедокла

Ещё один прототип эволюционной теории создал древнегреческий философ Эмпедокл (494–434 годы до н. э.). По нынешним временам его представления довольно нелепы, но в общих чертах ознакомиться с ними будет забавно. Он полагал, что Вселенная состоит из четырёх элементов: воздуха, воды, земли и огня. Силы «любви» и «вражды» (то есть притяжения и отталкивания) воздействовали на эти элементы и заставили их создать Вселенную со всем её содержимым.

Эмпедокл утверждал, что действие разнонаправленных сил на стихии привело к самозарождению органов, конечностей и частей организмов — голов, рук, глаз, ног и прочего. Затем эти фрагменты соединялись случайным образом, порождая самых необычных существ с произвольным набором конечностей и внешних признаков — созданий с головой быка на человеческом туловище, с головой человека на бычьем или двуполых гермафродитов.

Если так подумать, это вполне приемлемое объяснение существования всяких кентавров и минотавров в греческой мифологии.

Эмпедокл, сам того не подозревая, выдвинул идею дарвиновского естественного отбора за пару тысячелетий до самого Дарвина. По мнению античного мыслителя, наиболее нелепые существа со временем либо вымирали, либо отказывались от «неблагоприятных» частей тела, пока случайным образом не получались самые удачные комбинации конечностей и пропорций.

3. Катастрофизм

Вплоть до начала XIX века всеми мало-мальски серьёзными учёными разнообразие существующих в природе видов животных и растений объяснялось тем, что Бог сотворил их такими, какие они есть. Считалось, что существующий вид вымереть окончательно не может, поскольку Бог не позволил бы пропасть ни одному из своих творений.

Но обнаружение окаменелых останков доисторических животных и появление науки палеонтологии неплохо так ударили по этому убеждению. Кости динозавров свидетельствовали о том, что раньше планету топтали виды, которых сейчас в природе не наблюдается.

Чтобы объяснить несостыковочку, на рубеже XVIII–XIX столетий натуралист Жорж Кювье, которого теперь называют отцом палеонтологии, разработал гипотезу катастрофизма.

Согласно его представлениям, живые существа были созданы в неизменном виде. Но затем Господь, недовольный тем, что у него получилось, устраивал на Земле различные катастрофы: извержения вулканов, всемирные потопы, забрасывания планеты астероидами — в общем, развлекался как мог. А потом либо сохранившиеся виды животных заселяли освободившиеся территории взамен вымерших, либо Господь вовсе создавал жизнь заново.

По подсчётам ученика Кювье, Альсида Д’Орбиньи, Земля за свою историю пережила 27 катастроф и столько же последующих актов творения.

Эта теория эволюции стала довольно популярной и была хорошо воспринята обществом и церковью, потому что в начале XIX века влияние религии на науку было ещё очень сильно. Катастрофизм позволял усидеть на двух стульях: объяснить, почему планета усеяна костями всяких там динозавров, о которых в Библии ни слова не сказано, и при этом не ставить под сомнение божественную природу происхождения жизни.

4. Бюффонизм

В XVIII веке французский натуралист Жорж-Луи Леклерк, граф де Бюффон, одним из первых предположил, что животные и растения не существуют в неизменном виде с начала времён, а постепенно изменяются под воздействием окружающей среды.

В своей работе «Естественная история», опубликованной в 36 томах с 1749 по 1788 годы, Бюффон утверждал, что около 200 известных тогда видов млекопитающих могли произойти всего лишь от 38 первоначальных форм животных. Он считал, что львы, тигры, леопарды и домашние кошки могут иметь общего предка. Бюффон также утверждал, что первоначальные живые формы произошли путём «самозарождения», а не были сотворены Богом.

Бюффон верил в моногенизм — концепцию, согласно которой всё человечество имеет единое происхождение, а физические различия между людьми разных рас возникают в результате адаптации к факторам окружающей среды, таким как климат и диета. Он также предполагал, что первыми людьми на планете стали темнокожие африканцы, от которых уже произошли все остальные народы.

Бюффоновская теория эволюции была не так проработана, как представленная гораздо позже дарвиновская. Но для Европы XVIII века это были очень смелые идеи.

Неудивительно, что богословский комитет Парижского университета вынудил Бюффона отказаться от его мнения о геологической истории и эволюции животных, поскольку оно противоречило библейским представлениям о сотворении жизни.

5. Ламаркизм

Ламаркизм — одно из эволюционных учений, предшествовавших дарвиновскому. Его разработал французский натуралист Жан-Батист Ламарк в 1801 году.

В те времена наука ещё понятия не имела о генетике и мутациях, поэтому Ламарк утверждал, что живые существа развиваются и приспосабливаются к окружающей среде путём стараний, волевых усилий и постоянных упражнений.

В пример Жан-Батист приводил жирафа. Это длинношеее, мол, старалось вытягивать шею изо всех сил, чтобы дотянуться до самых высоких веток деревьев. Управляла напряжением мускулов, по мнению Ламарка, некая «нервная жидкость», от движения которой часть тела и росла. А неиспользуемые органы и конечности, наоборот, постепенно усыхали и атрофировались. Затем признаки, накопленные животным в течении жизни, передавались по наследству.

Ламарк также был одним из первых, кто предположил, что жизнь появилась в результате самозарождения и первоначально была микроскопической, а затем приняла свою нынешнюю форму благодаря естественным процессам, а не божественному вмешательству. За это учёные-современники его затравили, и Ламарк умер в 1829 году в нищете и безвестности.

6. Сальтационизм

Сальтационизм (от лат. saltus — прыжок) — это ещё одна теория, которой придерживалось большинство учёных-эволюционистов до Чарльза Дарвина. Она утверждала, что новые виды живых существ возникают внезапно в результате крупных изменений, а не медленных и постепенных, как позже предположил Дарвин.

Теорию сальтационизма отстаивали, например, известный натуралист XIX века Этьенн Жоффруа Сент-Илер и его последователь Альберт фон Кёлликер. Позже, с открытием генов, сальтационизм получил новый стимул к развитию, когда голландский ботаник и генетик Хуго де Фриз в начале XX века предположил, что «эволюционные скачки» происходят в результате случайных крупных мутаций.

В XIX веке быстрый сальтационизм был весьма привлекательной альтернативой медленному естественному отбору. Благодаря оценкам физиков, таких как Кельвин и его сторонники, тогда считалось, что возраст Земли и Солнца относительно невелик — от 10 до 100 миллионов лет и за такой срок живые существа просто не успели бы появиться и развиться «дарвиновскими» темпами. Позже учёные поняли, что возраст планеты исчисляется миллиардами лет и несостыковка благополучно разрешилась.

7. Дарвинизм

Дарвин обосновал теорию естественного отбора в своей книге «Происхождение видов», опубликованной в 1859 году. Согласно его учению, живые организмы конкурируют за ограниченные ресурсы, такие как пища, вода и пространство. Это приводит к борьбе за выживание, в которой не всем удаётся выжить и размножиться. Достаточно приспособленные к окружающей среде организмы дают потомство, передавая свои признаки по наследству, а остальные благополучно вымирают.

Со временем под воздействием различных факторов, например географической изоляции, разные популяции животных и растений развиваются по собственному сценарию. И это приводит к образованию новых видов.

Дарвин полагал, что все виды происходят от общих предков. Возражая своим противникам-сальтационистам, он использовал аксиому Natura non facit saltus («Природа не делает скачков»), утверждая, что эволюция является медленным и постепенным процессом.

8. Ортогенез

Теория эволюции, представленная Дарвином, многим не понравилась. Некоторые учёные принялись искать ей альтернативу. Одни отстаивали ламаркизм, другие же предпочли так называемый ортогенез. Сам этот термин предложил немецкий зоолог Вильгельм Хааке в 1893 году, но, вообще, концепция ортогенеза появилась ещё раньше.

Согласно этой теории, эволюционное развитие видов происходит не случайно, а по предопределённому, направленному пути. Сторонники ортогенеза предполагали, что развитие организмов не только определяется внешними факторами среды, но и подчиняется внутренним закономерностям и «направленным силам», которые ведут к определённым изменениям и эволюционным результатам.

То есть живые существа эволюционируют и усложняются не ради адаптации к условиям проживания, а из некоего врождённого «стремления к совершенству».

Идеи ортогенеза придерживался, например, немецкий биолог Карл Эрнст фон Баер (1792–1876 годы). Полемизируя с Дарвином, он утверждал: «Силы, которые не направлены, — так называемые случайные силы — никогда не смогут создать порядок».

Правда, было немного непонятно, как с точки зрения ортогенеза объяснить явления вроде дегенерации и редукции органов. Скажем, когда кроты решили отказаться от зрения, змеи избавились от конечностей, а гельминты утратили пищеварительную систему — они это что, тоже сделали из стремления к усложнению и самосовершенствованию?

Теорию ортогенеза поддерживали многие учёные конца XIX — начала XX века, но с развитием современной синтетической теории эволюции и генетики эти взгляды утратили популярность. Биолог-эволюционист Эрнст Майр раскритиковал ортогенез в журнале Nature в 1948 году, заявив, что негоже серьёзным учёным ссылаться на некую «таинственную сверхъестественную внутреннюю силу», заставляющую организмы развиваться и усложняться просто потому что.

9. Синтетическая теория эволюции

Дарвиновская теория была хороша, но не брала в расчёт многие факторы. В конце концов, Дарвин не имел понятия о генетике и молекулярной биологии, которые появились только в XX веке. Кроме того, Дарвин был неправ относительно сальтационизма — в некоторых случаях эволюция действительно может идти очень быстрыми, скачкообразными темпами.

Видели, с какой скоростью появляются новые виды бабочек? Вот это оно и есть.

В общем, в 30–40-х годах XX века на свет родилась так называемая синтетическая теория эволюции (СТЭ). Она вобрала в себя естественный отбор Чарльза Дарвина и генетику Грегора Менделя, а позже была расширена за счёт исследований в области молекулярной биологии, микробиологии, геномики, теории симбиогенеза и теории горизонтального переноса генов.

Синтетическая теория эволюции объединила идеи и данные из различных областей и позволила наконец-таки создать непротиворечивую картину эволюционных процессов без всяких там «недостающих звеньев». СТЭ в наши дни пользуются учёные всего мира, расширяя и дополняя её.