Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

"Элементы": новости науки

Подписаться Бесплатная «Золотая» новостная рассылка Подписчиков 12.953 RSS
←   Февраль 2009   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://elementy.ru
Открыта: 09-05-2006

Автор
Редакция сайта "Элементы"

Статистика

12.953 подписчиков
+4 за неделю
←   Все выпуски   →

Дарвину 200 лет


«Хронология далекого прошлого»

Хронология далекого прошлого

18 тысяч лет назад...
330 миллионов лет назад...
Откуда берутся эти цифры? Насколько им можно доверять?

Статья доктора биологических наук Александра Маркова открывает на «Элементах» раздел Методология науки

Дарвину 200 лет

12.02.2009

Дарвин в 1840 году, в возрасте 31 года. Акварельный портрет работы Джорджа Ричмонда. За два года до написания этого портрета Дарвин впервые сформулировал в записной книжке идею, которая легла в основу эволюционной теории: далеко не все организмы, появляющиеся на свет, выживают и оставляют потомство; строение организмов изменчиво, следовательно те особенности строения, которые помогают выжить и оставить потомство, должны сохраняться в природе, обеспечивая совершенствование приспособительных признаков. Репродукция с сайта darwin-online.org.uk
Дарвин в 1840 году, в возрасте 31 года. Акварельный портрет работы Джорджа Ричмонда. За два года до написания этого портрета Дарвин впервые сформулировал в записной книжке идею, которая легла в основу эволюционной теории: далеко не все организмы, появляющиеся на свет, выживают и оставляют потомство; строение организмов изменчиво, следовательно те особенности строения, которые помогают выжить и оставить потомство, должны сохраняться в природе, обеспечивая совершенствование приспособительных признаков. Репродукция с сайта darwin-online.org.uk

Сегодня большой научный праздник — 200-летие Чарльза Дарвина, человека, сыгравшего в развитии науки совершенно исключительную роль. Дарвин не только положил начало теории эволюции, но и глубоко разработал ее, насколько это было возможно на базе научных знаний его времени. В книге «Происхождение видов» он обсудил множество аспектов эволюционной теории, в том числе и ее слабые места (успех этой книги затмил первую публикацию его эволюционных воззрений — совместную с Альфредом Расселом Уоллесом, который независимо от Дарвина пришел к похожим выводам). Дарвин во многом опередил свое время, а его теория произвела революцию в биологии — и во всех естественных науках. Достижения генетики (особенно молекулярной), науки о мозге, математики (в частности теория игр) и других научных дисциплин в совокупности с эволюционным подходом позволяют ученым проникать в тайны явлений, которые еще недавно были за пределами! возможностей науки и вне ее компетенции. Но, несмотря на все эти блестящие успехи, на Дарвина и его идеи в наши дни постоянно возводят напраслину. Критиковать Дарвина и эволюционную биологию берутся люди, которым идеи Дарвина непонятны, а достижения этой науки неведомы. По случаю юбилея Дарвина стоит лишний раз напомнить о том, что же сделал этот человек и чем он так дорог современным ученым.

Двести лет назад, 12 февраля, родился Чарльз Дарвин, создатель эволюционной теории, ученый столь известный, что представлять его нет смысла. Эту дату широко отмечают во многих странах мира. В Колледже Христа (Christ’s College) в Кембридже торжественно откроют статую, изображающую Дарвина-студента. В лондонском Музее естествознания (Museum of Natural History), где с ноября проходит большая выставка, посвященная Дарвину, будет показ фильмов, публичная лекция и праздничный торт. В московском Дарвиновском музее открывается сразу несколько выставок, посвященных Дарвину и эволюционной теории. Ведущие научные журналы Nature и Scien! ce посвятили Дарвину по специальному выпуску.

Скульптурный портрет Дарвина в молодости работы Энтони Смита. Эта скульптура (в бронзе) будет торжественно открыта сегодня в Кембридже. Здесь Дарвин изображен в возрасте 22 лет, в 1831 году, когда он был студентом Кембриджского университета. Фото с сайта www.anthonysmithart.co.uk
Скульптурный портрет Дарвина в молодости работы Энтони Смита. Эта скульптура (в бронзе) будет торжественно открыта сегодня в Кембридже. Здесь Дарвин изображен в возрасте 22 лет, в 1831 году, когда он был студентом Кембриджского университета. Фото с сайта www.anthonysmithart.co.uk

Юбилей Дарвина — хороший повод напомнить людям об открытиях Дарвина и о знаниях, накопленных эволюционной биологией с тех пор, как он положил ей начало. Повод, к сожалению, отнюдь не лишний, потому что знают об этом мало и судят превратно.

Дарвин стал одним из символов современной биологии — и вообще науки. Слава его с годами растет. Но, в отличие от большинства известных ученых, его очень часто поминают и те, кто в науке не разбирается и даже ей не интересуется. Отовсюду мы слышим: «Дарвин заблуждался», «Дарвин ошибался», «Дарвин был не прав». Но ведь Дарвин жил так давно! С тех пор как вышла его книга «Происхождение видов», прошло уже полтора столетия (24 ноября этого года будет еще один дарвиновский юбилей — 150-летие со дня публикации первого издания). Наука об эволюции, которая выросла из этой книги, не стояла на месте, эволюционная теория была основательно переработана и дополнена. Почему же мы по-прежнему говорим «Дарвин» — подразумеваем «эволюция»?

Впрочем, «теорией Дарвина» эволюционную теорию называют, в основном, те, кто ее отрицает, — разнообразные креационисты. В научной среде так говорить не принято. Но и в научной среде имя Дарвина упоминают часто и часто ссылаются на его труды. Дарвин — не только один из самых известных, но и один из самых цитируемых биологов. Лишь одна из его заслуг состоит в том, что он угадал, какой механизм лежит в основе эволюции. Другая важнейшая заслуга — в том, что он рассмотрел работу этого механизма со всех сторон и, что не менее важно, предвидел всевозможные возражения и сам ответил на них, причем внятно и довольно лаконично. Книга получилась толстая, но в предисловии Дарвин говорит, что это лишь краткое изложение (abstract), и, кажется, не лукавит. Просто для краткого, но ! всестороннего обсуждения своей теории ему понадобилось почти 500 страниц. Едва ли не любой вопрос, связанный с эволюцией, так или иначе обсуждается или хотя бы упоминается в «Происхождении видов». Даже нападки нынешних креационистов на теорию эволюции почти всегда лишь повторяют аргументы, которые приводит в своей книге сам Дарвин (и подробно обсуждает, почему их нельзя считать убедительными).

Титульный лист первого издания «Происхождения видов» (1859). Заявленная автором как «abstract», эта книга содержала всестороннее обсуждение новой теории, изложенное на доступном для любого образованного человека уровне, и сразу после публикации стала бестселлером. Во многом именно поэтому, несмотря на то, что Дарвин давно умер, а теория эволюции за последнее столетие была основательно переработана и дополнена, мы по сей день говорим «Дарвин», подразумеваем — «эволюция». Фото с сайта www.library.usyd.edu.au
Титульный лист первого издания «Происхождения видов» (1859). Заявленная автором как «abstract», эта книга содержала всестороннее обсуждение новой теории, изложенное на доступном для любого образованного человека уровне, и сразу после публикации стала бестселлером. Во многом именно поэтому, несмотря на то, что Дарвин давно умер, а теория эволюции за последнее столетие была основательно переработана и дополнена, мы по сей день говорим «Дарвин», подразумеваем — «эволюция». Фото с сайта www.library.usyd.edu.au

Альфред Рассел Уоллес (1823–1913) независимо от Дарвина пришел к выводам, которые легли в основу теории эволюции, но остался в тени Дарвина, во многом потому, что Дарвин больше Уоллеса сделал для развития и популяризации этой теории. Репродукция с сайта www.britannica.com
Альфред Рассел Уоллес (1823–1913) независимо от Дарвина пришел к выводам, которые легли в основу теории эволюции, но остался в тени Дарвина, во многом потому, что Дарвин больше Уоллеса сделал для развития и популяризации этой теории. Репродукция с сайта www.britannica.com

Полузабыт оказался второй отец эволюционной теории — Альфред Рассел Уоллес (Alfred Russel Wallace), который независимо от Дарвина догадался, что в основе эволюции лежит выживание более приспособленных. Чтобы избежать споров о приоритете, решено было представить отрывки из неизданных работ Дарвина и написанный Уоллесом очерк на одном заседании Линнеевского общества, которое состоялось 1 июля 1858 года. Вскоре эти тексты были опубликованы в журнале Линнеевского общества под единым заголовком — «О склонности видов формировать разновидности и о сохранении видов и разновидностей естественным путем отбора» (On the Tendency of Species to form Varieties; and on the Perpetuation of Varieties and Species by Natural Means of Selection).

Именно так теория эволюции впервые увидела свет; книга Дарвина была издана на год с лишним позже. Однако если бы начало эволюционной биологии было положено одним лишь кратким очерком Уоллеса, этой науке пришлось бы намного дольше пробивать себе дорогу. Именно Дарвину удалось донести выводы, к которым пришли оба ученых, до образованных людей всего мира и этим положить начало новому научному направлению, которое внесло смысл во все биологические науки, бывшие прежде, по сути, лишь набором необъясненных фактов. Уоллеса справедливо считают вторым, хотя и нередко — несправедливо — забывают упомянуть, говоря о возникновении эволюционной биологии.

И всё же «Происхождение видов» было лишь первым шагом на пути развития теории эволюции. Дарвин это прекрасно понимал, и не раз подчеркивал, что на тот момент во многих областях, в частности в области законов наследственности, в науке царило глубокое невежество (profound ignorance).

На фоне этого невежества несомненными фактами считалось кое-что впоследствии опровергнутое, например наследование «упражненности» органов. Другой великий ученый, Жан-Батист Ламарк, чья попытка эволюционной теории была опубликована в год рождения Дарвина, считал наследование таких признаков основным механизмом эволюции.

Рабочий муравей из подрода Anomma (Западная Африка). У этих муравьев часть рабочих особей обладают сильно увеличенными челюстями. Рабочие муравьи неспособны к размножению, поэтому такой признак не может быть результатом ламарковского «упражненности» упражнения органов. Естественный отбор, напротив, позволяет объяснить появление подобных признаков: если в семье муравьев в результате наследственной изменчивости часть рабочих имеют увеличенные челюсти и если этот признак помогает семье выживать и успешно размножаться, такие семьи постепенно начнут преобладать в популяциях этих муравьев, а размер челюстей у рабочих вполне может постепенно увеличиваться. На этом изящном примере, приведенном в «Происхождении видов», Дарвин показал, что даже в основе признаков, не проявляющихся у способных к размножению особей, может лежать естественный ! отбор, в то время как в рамках концепции Ламарка возникновение таких признаков необъяснимо. Фото с сайта antbase.org
Рабочий муравей из подрода Anomma (Западная Африка). У этих муравьев часть рабочих особей обладают сильно увеличенными челюстями. Рабочие муравьи неспособны к размножению, поэтому такой признак не может быть результатом ламарковского наследования «упражненности» органов. Естественный отбор, напротив, позволяет объяснить появление подобных признаков: если в семье муравьев в результате наследственной изменчивости часть рабочих имеют увеличенные челюсти и если этот признак помогает семье выживать и успешно размножаться, такие семьи постепенно начнут преобладать в популяциях этих муравьев, а размер челюстей у рабочих вполне может постепенно увеличиваться. На этом изящном примере, приведенном в «Происхождении видов», Дарвин показал, что даже в основе признаков, не проявляющихся у способных к размножению особей, может лежать естественный отбор, в то время как в рамках концепции Л! амарка возникновение таких признаков необъяснимо. Фото с сайта antbase.org

Дарвин тоже думал, что подобные признаки могут наследоваться. Здесь он действительно ошибался — вслед за Ламарком. Но роль таких механизмов в эволюции он считал незначительной. На одном изящном примере Дарвин показал, что по крайней мере некоторые признаки не могли возникнуть «по Ламарку». У общественных насекомых, таких как пчелы и муравьи, большинство особей в каждой семье — рабочие — неспособны к размножению. Они всегда отличаются от плодовитых особей (самцов и самок своего вида) — например, увеличенными челюстями, с помощью которых они могут что-нибудь строить или добывать для всей семьи пищу. Как же рабочие могли возникнуть в ходе эволюции и как отбор может влиять на их признаки — ведь они не оставляют потомства? Дело в том, что если некоторые особи неспособны к размножению, но усердно трудятся на благо семьи, такая семья получает больше шансов выжить и оставляет больше п! отомков, чем другие семьи. Так в ходе эволюции возникают бесплодные особи, признаки которых затем продолжают эволюционировать. Например, если эффективно трудиться им помогают крупные челюсти, то семьи, в которых рабочие унаследовали челюсти большего размера, выживают и размножаются успешнее, чем остальные. Изложив это объяснение, Дарвин отметил, что в рамках доктрины Ламарка появление таких признаков объяснить невозможно — ведь сколько рабочие ни упражняют свои органы, они никак не могут передать плоды этого упражнения потомству.

Дарвин в последний год жизни (1882). Портрет маслом работы Джона Кольера. Репродукция с сайта www.allposters.com
Дарвин в последний год жизни (1882). Портрет маслом работы Джона Кольера. Репродукция с сайта www.allposters.com

Во многих вопросах Дарвин далеко опередил свое время. Вот лишь один пример. В XX веке, благодаря работам Карла Поппера (1902–1994), распространилась и получила признание идея проверяемости на ложность (falsifiability) научных концепций. Согласно Попперу, в науке следует искать не способы подтвердить ту или иную концепцию (подтверждения можно найти для чего угодно), а способы ее опровергнуть — и если они известны, а опровергнуть пока не удалось, этой концепции стоит доверять. Но Дарвин осознавал это уже в середине XIX века. В «Происхождении видов» он не только подробно обсуждает возражения, которые можно выдвинуть против его теории, но и называет гипотетические факты, которые опровергли бы ее, будь они установлены. Один из пр! имеров — существование сложного органа, который не мог возникнуть в ходе постепенных эволюционных изменений. (Креационистам такие органы видятся везде, но науке они по-прежнему неизвестны, потому что едва ли существуют; иллюстрацию к одному из примеров таких органов см. в заметке о популярном пособии по эволюции, выпущенном недавно Национальной академией наук США).

Дарвин во многом предвосхитил то, чем наука занимается сегодня. В последние годы сбывается его предсказание, что теория эволюции даст новый фундамент для психологии. Эволюционный подход теперь используют для изучения не только анатомии и физиологии, но также поведения и эмоций, например чтобы объяснить возникновение альтруизма (здесь теорию эволюции применяют вместе с математической теорией игр). Предметом научных исследований стало даже происхождение любви, самопожертвования и чувства прекрасного. Дарвин не только предвидел это, но и сам высказывал о подобных предметах смелые и глубокие мысли. В своей краткой автобиографии (не опубликованной при жизни), он между делом замечает, что количество страданий в мире должно быть ограничено естественным отбором: «Если бы все особи какого-либо вида постоянно и в наивысшей степени испытывали страдания, то они забывали бы о продолжении своего рода; у нас нет, однако, никаких оснований думать,! что это когда-либо или, по крайней мере, часто происходило». Гипотеза очень правдоподобная, и сложно поверить, что она была высказана веком раньше, чем наука всерьез замахнулась на подобные вопросы.

Мало кто в наши дни не слышал о Дарвине, но о теории эволюции многие знают только, что по Дарвину человек произошел от обезьяны. А поверить в это людям, несведущим в биологии, сложно, вот они и подозревают, что он «что-то нескладное придумал». Поэтому отношение к Дарвину неоднозначное. Люди по-прежнему спорят, прав ли был Дарвин, как спорили когда-то, прав ли был Коперник. Споры о том, вращается ли Земля вокруг Солнца, были не менее ожесточенными, чем нынешние споры об эволюции, но они, похоже, навсегда утихли. Наверняка утихнут когда-нибудь и споры об эволюции, а неоднозначное отношение к Дарвину сменится вполне заслуженным всеобщим уважением. Когда-нибудь — наверняка. Может быть, к его трехсотлетнему юбилею?

Источники:
1) A bronze Darwin marks 200 years // Cambridge News Online. 26 January 2009.
2) Happy 200th birthday Charles Darwin — Thursday 12 February — пресс-релиз Музея естествознания в Лондоне, 11.02.2009.
3) К 200-летнему юбилею Чарльза Дарвина (информация на сайте московского Дарвиновского музея).

См. также:
1) The Complete Works of Charles Darwin Online (все публикации Дарвина — отсканированные и в виде текста — в открытом доступе, а также дневники, записные книжки и многое другое).
2) Ч. Дарвин. «Воспоминания о развитии моего ума и характера» (Со времени моего рождения до поступления в Кембридж — Жизнь в Кембридже — Путешествие на «Бигле» — Со времени возвращения на родину до моей женитьбы — Религиозные взгляды — Со времени моей женитьбы и жизни в Лондоне до нашего переселения в Даун — Жизнь в Дауне — Описание того, как возникли мои различные книги — Оценка моих умственных способностей). Перевод С. Л. Соболя под редакцией академика В. Н. Сукачева. Полный текст книги на сайте VIVOS VOCO!.

Петр Петров

Эта новость на «Элементах»
 

Предыдущие новости

11.02 Цепная реакция видообразования

Мухи Rhagoletis pomonella, личинки которых живут в плодах боярышника, на глазах у ученых и садоводов за 150 лет «отделили» от себя новый вид, ставший опасным вредителем яблонь. Это стало стимулом для видообразования у наездников, паразитирующих на этих мухах. Со своей стороны, наездники стимулируют видообразование у мух, заставляя их переходить на новые растения.
В избранное