Как ламарк объяснил эволюцию длинной шеи у жирафа
Содержание статьи
Поясните процесс возникновения длинных ног и шеи у жирафа с точки зрения разных эпох (К. Линней, Ж. Ламарк, Ч. Дарвин)
Елена Казакова
Высший разум
(122127)
9 лет назад
По Линнею: приспособленность организмов — проявление изначальной целесообразности. Движущей силой является Бог. Пример: жирафов, как и всех животных, создал Бог. Поэтому все жирафы с момента возникновения обладают длинной шеей.
По Ламарку: идея о врожденной способности организмов изменяться под воздействием внешней среды. Движущей силой эволюции является стремление организмов к совершенству в результате самоупражнения органов. Пример: жирафы при добывании пищи в засуху, когда травянистый покров выгорает, вынуждены питаться листьями деревьев, в результате чего они постоянно вытягивали свою шею, чтобы достать листья, таким образом, в результате упражнения и вытянулась шея. Этот признак передается по наследству. Так возникла длинная шея у жирафов.
С точки зрения ламаркизма, длинная шея и ноги жирафа – результат того, что
многие поколения его некогда коротконогих и короткошеих предков питались
листьями деревьев, за которыми им приходилось тянуться все выше и выше.
Незначительное удлинение шеи и ног, происходившее в каждом поколении,
передавалось следующему поколению, пока эти части тела не достигли своей
нынешней длины.
По Дарвину: среди множества жирафов были животные с шеей разной длины. Те из них, у кого шея была немного длиннее, более успешно добывали себе пищу (листья с деревьев) и выживали, а животные с короткой шеей не получали пищу и устранялись действием естественного отбора. Этот признак передавался по наследству. Так, постепенно, возникла длинная шея у жирафа.
Если использовать в качестве примера возможную эволюцию жираф, то, с точки зрения Дарвина и его последователей, она должна была идти так:
Среди предков жираф всегда поддерживалась изменчивость по длине шеи.
При изменении природных условий (например, во время засухи, когда травы и кустарники погибали) преимущество получали особи с длинной шеей. Формы с короткой шеей погибали.
В результате особи с более длинными шеями оставляли потомство.
Через ряд поколений благодаря направленному отбору появились жирафы современного типа.
Dimon Suvorov
Знаток
(374)
2 года назад
1)Жан Батист Ламарк (1744-1829) создал первую эволюционную концепцию. Один из пунктов гласит, что «среда имеет огромное влияние, её влияние приводит к упражнению или не упражнению органов и целесообразному их и всего организма изменениям». Жирафы питаются листьями деревьев, поэтому они вынуждены были тянуться к ним, что и привело к росту шеи. Но сейчас жирафы сразу рождаются с длинной шеей. Согласно второму пункту его концепции «приобретённые признаки в результате упражнений передаются по наследству». Она и объясняет это.
2)Чарльз Дарвин (1809-1882) создал теорию «Происхождения видов». Согласно 2-му пункту «возникнув естественным путём, виды медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями» и 7-му «из поколения в поколение в результате наследственной изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора виды изменяются в направлении всё большей приспособленности к условиям среды обитания», у жирафов была разная по длине шея, но вследствие естественного отбора и борьбы за существование, жирафы с короткой шеей умирали, а жирафы с длинной шеей оставались и давали более приспособленной потомство, т. е. с длинной шеей.
3)Карл Линей (1707-1778) очень отличается от предыдущих двух учёных. С его точки зрения «каждый вид был специально создан Богом». Он являлся креационистом (тот, кто считал, что все живые организмы созданы высшей силой). Если направляющий фактор эволюции, например, у Дарвина является естественный отбор, то у Ламарка – Великий Творец, который и создал все с самого начала.
Источник
Ламаркизм: от жирафа до трансгенных людей
Сергей Петухов
«Коммерсантъ Наука» №13, апрель 2019
За два с лишним века теорию эволюции Ламарка опровергали неоднократно, но каждый раз она оживала вновь, причем не в усовершенствованной, более современной ипостаси, а в своем исходном, без малейших поправок и оговорок, виде, в каком Ламарк ее сформулировал в «Философии зоологии» 210 лет назад. Редкий, если не уникальный случай в истории науки.
Благодаря хрестоматийному примеру Ламарка с жирафом, который тянется за листьями деревьев и потому у него длинная шея, суть теории эволюции Ламарка знают, наверное, все. Если изложить ее простыми словами, то жирафы, которые особенно старательно тянут шею, рождают потомство с более длинной шеей, чем у ленивых сородичей.
Или, если дословно: «Обстоятельства приводят к тому, что состояние индивидуумов становится для них обычным и постоянным, и внутренняя организация таких индивидуумов в конце концов изменяется. Потомство, получающееся при скрещивании таких индивидуумов, сохраняет приобретенные изменения, и в результате образуется порода, сильно отличающаяся от той, индивидуумы которой все время находились в условиях, благоприятных для их развития». Первое предложение в данном абзаце — это первый закон Ламарка «Упражнения и неупражнения органов». Второе — второй закон Ламарка «Закон наследования приобретенных признаков».
Ламарк революции в науке не вызвал, более того, его теорию почти не заметили. Ученым не понравилась эволюция как результат «хотения животных» (выражение Дарвина). А простые люди и без Ламарка знали, что «каждому воздастся по делам его».
Первое прощание с ламаркизмом
Ситуация изменилась после выхода в свет в 1859 году «Происхождения видов путем естественного отбора» Чарльза Дарвина. Согласно его теории эволюции, все живые существа рождаются разными. Больше шансов дожить до половой зрелости и оставить потомство имеют те, кто родился более приспособленным к конкретной жизненной ситуации. Проще говоря, в борьбе за существование побеждают те, кому посчастливилось родиться уже готовыми к ней. В этом суть естественного отбора — движущей силы эволюции.
Дарвин мало кого оставил равнодушным. Буквально на следующий год Герберт Спенсер примерил законы Дарвина на человеческое общество. Выражение Спенсера survival of the fittest («выживание самого приспособленного») моментально стало мемом, трансформировавшись в постулат «выживает сильнейший», который лег в основу социал-дарвинизма. Тот, в свою очередь, породил целый букет расистских, фашистских и прочих теорий о юберменше («сверхчеловеке» по терминологии Ницше) и унтерменше («недочеловеке» по терминологии Розенберга, повешенного по приговору Нюрнбергского трибунала в том числе и за это).
Понятно, что прогрессивную либеральную мысль такой мета-дарвинизм не устраивал, ей милее была бы парадигма, в которой все рождаются равными и самостоятельно реализуют природные задатки, меняя из поколения в поколение себя к лучшему. Как жирафы Ламарка. И ученые впервые всерьез обратили внимание на его теорию.
Август Вейсман в попытке экспериментально подтвердить закон Ламарка об «упражнении и неупражнении органов» с немецкой методичностью отрезал мышам хвосты и потом спаривал их на протяжении 22 поколений. На это у него ушло четыре года, но хвост у мыши не уменьшился ни на миллиметр. Получилось как в детской сказке: мышка хвостиком махнула, яичко ламаркизма упало и разбилось.
Второе отпевание ламаркизма
К счастью для противников, Дарвин формулировал законы, опираясь на косвенные их доказательства, у него не было ответа на главный вопрос: какова природа изменчивости, что, собственно, наследуется потомством победивших в жизненной борьбе? Или, проще говоря, еще не был известен материальный носитель наследственности — ген, кусочек нити ДНК.
Поиск материального носителя наследственности вышел на передний край биологии. Его обнаружение либо подтвердило бы теорию Дарвина, либо ее опровергло. Но и в том, и в другом случае ученые получили бы инструмент, который позволил бы им управлять эволюцией. Не важно, как именно: либо управлять изменчивостью и отбором, либо, если прав Ламарк, помогать организму «упражнять» непосредственно носитель наследственности, а не органы.
К началу XX века ситуация с материальным носителем наследственности прояснилась: стало ясно, где он локализуется, — в хромосомах. Сформировалась новая наука о наследственности — генетика.
Американец Томас Морган сформулировал хромосомную теорию наследственности. А тот самый Вейсман, который резал мышам хвосты, объединил дарвинизм и генетику в теорию неодарвинизма. Материалом для естественного отбора по Дарвину служили изменения в веществе хромосом — мутации. В каких-либо дополнениях в виде стремления организмов к самосовершенствованию неодарвинизм не нуждался.
Примечательно, что Морган и Вейсман исходно были идейными ламаркистами, тем более убедительным казался окончательный крах ламаркизма.
Мутация генетики
Отныне путь к управлению эволюцией генетикам был ясен. Если материалом для природного отбора были случайные мутации в хромосомах, то надо сделать их неслучайными. Как это сделать, тоже было ясно: подействовать на хромосомы жестким излучением — от рентгеновских до гамма-лучей.
Опыты на мухах дрозофилах подтвердили, что ионизирующие излучения вызывают искусственные мутации, и тем больше, чем выше доза облучения. Но это был ненаправленный мутагенез, он лишь повышал число вариантов вещества наследственности, среди которых могли быть нужные ученым. Но практически все были ненужные и вредные.
Надежду внушал более мягкий по действию на живое вещество химический мутагенез. В этой области лидировала советская генетика. Казалось, еще немного, и с помощью химических мутагенов ученые изменят мир к лучшему. Но как раз в этот момент генетика как наука в Советском Союзе перестала существовать. Ее место занял ламаркизм по-советски — мичуринская биология.
Ламаркизм по-советски
В истории науки часто демонизируют «злого гения» генетики академика Трофима Лысенко. Не было бы его, нашелся бы другой, возможно, еще хуже, биология как наука была обречена в СССР в те годы по более весомой причине.
Страну победившего социализма надо было накормить и вооружить. Если вторая задача была решена — к концу 1930-х годов промышленность СССР по основным показателям вышла на третье место в мире, после США и Германии, то первая решалась со скрипом. А после коллективизации сельского хозяйства в стране опять начались голодоморы.
«Виновных» нашли и покарали, разоблачив нелегальную Трудовую крестьянскую партию и ликвидировав кулачество как класс, но проблемы это не решило. Назначить виновными ученых, препятствующих своей генетикой решению продовольственного вопроса, могли в любой момент. Только в те годы, в атмосфере противоестественного симбиоза энтузиазма первых пятилеток («Мы рождены, чтоб сделать сказку былью») и смертельного страха ученых за себя и своих близких, могла родиться такая химера, как мичуринская биология.
Сам Иван Мичурин, селекционер-самоучка, «упражнял» растения так удачно, что они выживали и плодоносили в непривычных условиях. Он работал методами традиционной селекции, поэтому обходился без знания дарвинизма и ламаркизма и даже законы собрата-селекционера Грегора Менделя считал благоглупостью. Наверное, он удивился бы, если б узнал, что его метод отдаленной гибридизации через посредника легко объясняет наука генетика. Едва ли Мичурин благоговел перед Ламарком, но был уже мертв, когда его «скрестили» с Ламарком под лозунгом «Мы не можем ждать милостей от природы, взять их у нее — наша задача».
Гибрид из традиционной селекции и ламаркизма, как и следовало ожидать, оказался бесплодным, но только не для власти, которая еще меньше Мичурина нуждалась в знании о хромосомах и судила о науке даже не по ее результатам, а по презентации результатов, как говорят сейчас. А в искусстве презентаций Лысенко был мастером. Ветвистая пшеница на опытной делянке в Подмосковье, виноград в Воронеже и другие чудеса мичуринской биологии производили нужное впечатление.
Лысенко не стоило большого труда спровоцировать власть на инквизиторскую меру — полный запрет в СССР генетики как науки летом 1948 года. Решением февральского 1947 года пленума ВКП(б) была поставлена задача в течение 1948 года выйти в сельском хозяйстве на довоенные показатели. Сделать это за год было нереально, а запретить лженауку генетику было не только проще простого, но и мудро с аппаратной точки зрения партийных кураторов аграрного сектора. Ученым-мичуринцам расчистили дорогу, как они просили. Если теперь они не справятся, то за все и ответят.
Третьи похороны ламаркизма
Лысенковская разновидность ламаркизма продержалась на плаву вплоть до отставки Никиты Хрущева в 1964 году. Все эти годы советские генетики могли лишь наблюдать со стороны, как окончательно прояснилась природа носителя наследственности — ДНК — и была сформулирована центральная догма биологии.
Согласно догме, информация передается только от ДНК к белку, путь в обратном направлении — от белка к ДНК — закрыт. Или, проще говоря, целенаправленно извне подействовать на ген невозможно в принципе. Этим, казалось, была поставлена жирная точка в истории ламаркизма.
Молекулярные мичуринцы
Но к этому моменту управление эволюцией, будь то на принципах дарвинизма или ламаркизма, стало ученым не интересно. В генетику толпой хлынули физики и химики, которых не тревожили тени великих Ламарка и Дарвина. Они видели перед собой обычную для дачника задачу повышения урожайности своего сада и огорода. Есть стебель подвоя (ДНК, которую надо изменить), есть черенок привоя (нужная ДНК для замены) и есть промежуточное в процедуре прививки растение — посредник («вектор», ДНК, которая поможет сделать нужную замену). Мичуринский метод отдаленной гибридизации в кристально чистом виде!
Мичуринский метод, примененный на молекулярном уровне, дал ГМО. Уходящие за горизонт поля трансгенных рапса, риса, сои, кукурузы, плещущиеся в садках трансгенные лососи, доящиеся человеческим лактоферрином козы… Чем не всемирный триумф «принципиально новой, мичуринской, советской биологической науки»? Собственно, это и обещал Лысенко!
Одноклеточный ламаркизм
Дальше — больше. Несколько лет назад ученые получили удобный для операций на ДНК молекулярный нож (систему CRISPR/Cas) и переквалифицировались в хирургов в духе булгаковского профессора Преображенского, переделавшего бездомного пса в Шарикова. В реальной жизни последним итогом ДНК-хирургии стало рождение в ноябре прошлого года двух первых на земле трансгенных людей.
Но попутно, пока ученые оттачивали новый молекулярный нож на бактериях, необходимых для производства сыра рокфор, ими был получен менее известный широкой публике результат. Бактерии самостоятельно производили изменения в своем геноме (конкретнее, в CRISPR-кассете) при появлении рядом с ними хищника-бактериофага, и эти изменения не давали фагу сожрать бактерию.
Теперь ученых терзают смутные сомнения. Если микробы при изменении окружающей среды (появлении хищника) так легко сами вносят поправки в свои гены, приобретая на генетическом уровне новый, дающий им преимущество в жизненной борьбе признак, который уж точно передается по наследству, то не был ли прав Ламарк насчет жирафа?
Источник
Жираф против теории эволюции
Жираф представляет огромную проблему для дарвинизма по нескольким причинам. В летописи окаменелостей не содержится никаких свидетельств в пользу эволюции жирафа, не говоря уже о том, что эволюционисты не способны объяснить, как эволюционировала шея жирафа. Самое распространенное объяснение дарвинистов эволюции шеи жирафа заключается в том, что преимущество длинной шеи позволило этому животному дотягиваться до растущих высоко листьев. Однако сами эволюционисты рассматривают сегодня это объяснение как маловероятное, и в результате появилось множество других, спонтанных объяснений. Многие авторы учебников по биологии не знают (или не хотят знать) о новых данных, и поэтому продолжают изображать эволюцию жирафа как наглядный пример дарвиновской эволюции.
Было бы куда проще если бы «эволюция» жирафа пошла бы по такому пути.
Обычное объяснение эволюции шеи жирафа
Согласно теории Ламарка, эволюция шеи жирафа произошла в результате того, что постоянное вытягивание постепенно удлинило его шею, а затем он передал предпочтительную длинную шею своему потомству. Однако в учебниках говорится о том, что теперь ученым известно о ненаследовании приобретенных признаков, и приводится объяснение Дарвина того, как долго эволюционировала шея жирафа. Дарвин считал, что существует нормальная изменчивость длины шеи и до тех пор, пока жирафы не достигли своего современного роста, эволюция постоянно производила отбор более длинных шей (объясняет Коттак). У жирафов с короткими шеями было меньше шансов добыть хорошую еду, и наоборот, жирафы с длинными шеями доставали лучшую еду. В результате жирафы с длинными шеями процветали, а жирафы с более короткими шеями были подвержены болезням, умирали или, по меньшей мере, имели слабое потомство.3 Гулд делает следующий вывод о той истории, которая представлена в учебниках: в ходе эволюции у жирафов появилась «длинная шея для того, чтобы дотягиваться до листьев на верхушках деревьев акации. Таким образом, они получили доступ к источнику пищи, который был не доступен для других млекопитающих животных».
Однако этот устаревший эволюционный пример наталкивается на большие проблемы. В действительности у ученых нет никаких доказательств того, что длинная шея эволюционировала путем естественного отбора из-за того, что животные ели с листья с вершин акаций. Мы предпочитаем это объяснение потому, что оно соответствует традиционному мнению».
Несмотря на то, что листья высоких деревьев акации являются предпочтительным источником питания для взрослых особей в период дождей, жирафы могут питаться и другими видами деревьев и кустарников. Хитчинг отмечает, что в среднем самки жирафа примерно на один метр ниже, чем жирафы самцы, и при этом они выживают не хуже самцов. Он также утверждает, что средний ярус изобилует не меньшим количеством листвы, и жирафы с удовольствием едят низкорастущую и наземную растительность.4 На самом деле жирафы обычно питаются высокой травой, низкими кустами и многими видами растущих на земле растений.
Вокруг эволюции жирафа ведется много споров, частично связанных с отсутствием эмпирических доказательств. Следовательно, ученые чувствуют полную свободу делать предположения без всяких доказательственных ограничений. В результате они попытались объединить жирафа с животными, которые на самом деле сильно от него отличаются. Дарвинисты выдвинули одну гипотезу, согласно которой предком жирафов было животное размером с лося под названием Палеотрагус, который был обнаружен недалеко от Афин.
Хотя Палеотрагус и считался первым жирафом, ископаемые данные указывают на то, что это было животное типа окапи. Итак, ископаемые указывают на животных, практически идентичных современному окапи, а жирафы предположительно эволюционировали из древних окапи, и это несмотря на полное отсутствие ископаемых доказательств этой теории. Другие животные, предположительно являющиеся предшественниками жирафов, — Самотерии. Они были несколько похожи на оленя, но крупнее по размеру и с более вытянутой шеей. Существует теория, согласно которой жирафы могли эволюционировать из доисторического оленя, имеющего боковой палец, и входящего в надсемейство Олени. Учеными была выдвинута гипотеза: поскольку у жирафов отсутствует боковой палец, он, должно быть, утратился в ходе эволюции.
Жираф – единственный представитель своего рода (Жирафы) и нет никаких данных, указывающих на то, что когда-либо в истории существовало схожее с ним животное. Подобным образом нет никаких ископаемых доказательств эволюции окапи, часто называемого живым ископаемым из-за того, что он «практически не изменился за 15 миллионов лет обитания в своем изолированном убежище с первобытными внешними условиями».41 Основная проблема заключается в том, что, несмотря на обилие ископаемых останков, летопись не доказывает ни одно из многих существующих эволюционных предположений.
Анатомия жирафа ставит перед эволюцией еще одну большую проблему. По словам Гулда, «длинная шея должна быть связана с изменениями почти в каждой части тела жирафа: длинные ноги для усиления эффекта длинной шеи, и множество других поддерживающих структур (кости, мышцы и связки) – всё для удержания шеи».47 Для того чтобы дотянуться до высоких деревьев, жирафам нужна не только длинная шея, но и длинные ноги. Им также нужна вытянутая морда и длинный язык, чтобы доставать растущие высоко листья акации. Как смог естественный отбор одновременно изменить шею, ноги, язык, приспособленные для захватывания губы, коленные суставы, мышцы и кровеносную систему (необходимую для проталкивания крови от сердца к расположенному далеко от него мозгу)? Это остается загадкой для дарвинистов.
И, самое главное. Жирафы, самые высокие животные на планете, могут достигать высоты 5 метров до верхушки их головы. Когда жирафы питаются на земле, они вынуждены опускать свою голову на 2 м ниже сердца, а когда они поднимаются, их голова находится на уровне 3,3 м выше сердца. Во время ощипывания травы и водопоя кровь резко приливает к мозгу жирафа, и так же резко из него уходит. Эта огромная проблема была решена с помощью сложной и уникальной системы клапанов. Сильное сердце жирафа бьется со скоростью 150 ударов в минуту. Вещество из пористой ткани, расположенное под мозгом, помогает регулировать поток крови, так что резкие изменения притока и оттока крови притупляются.
По мнению Гулда, предположение о том, что все важные части организма жирафа изменились все одним махом, делает естественный отбор неэффективным в качестве созидающей силы потому, что в таком случае одновременно должна была появиться и адаптация, как случайное последствие образованной внутри изменчивости».
Как отмечает Хитчинг, «эволюция жирафа, самого высокого в мире животного, часто представляется как классическое доказательство, относительно которого Дарвин был прав, а Ламарк ошибался», но исследование жирафов не дает вообще никаких намеков на то, каким образом эволюционировала явно выгодная для жирафа шея». Будучи дарвинистом, он обеспокоен тем, что шея жирафа используется как пример в поддержку эволюции. Он отмечает: «Если мы будем продолжать изображать наши убеждения (т.е. дарвиновскую эволюцию) с помощью недоказуемой, безосновательной, абсолютно предположительной, и по сути глупой истории, у нас, эволюционистов, будут неприятности». Биология, а особенно молекулярная биология, четко указывают на то, что эволюционисты уже столкнулись с неприятностями».
https://www.origins.org.ua/page.php?id_story=1616
Источник