Сучасна людина, загалом, знайомий з поняттям еволюції як процесом безперервного розвитку життя на планеті. Зазвичай вважають, що еволюція - це процес пристосування і змінності всіх форм живих організмів протягом їх тривалого існування. Можна багато сперечатися про теорії походження життя на планеті, про те з чого ж все почалося. Але загальноприйнята концепція така, саме її всі вчать у школі. При цьому що таке елементарна одиниця еволюції – індивід, група організмів, вид, – знають і розуміють далеко не всі.

Розвиток теорії

При слові «еволюція» ми відразу згадуємо Чарльза Дарвіна (1809-1882). Але задовго до нього ідея поступового розвитку життя і таке поняття, як елементарна одиниця еволюції, з'явилося в філософської думки людства. Але саме Чарльзу Дарвіну належить введення в наукове співтовариство ні, не поняття еволюції, а тих рушійних сил, які призведуть до значних, іноді істотних змін організмів, що закінчуються утворенням нових видів. Видів як біологічної спільності організмів, подібних за цілим комплексом ознак, здатних до вільного схрещування з появою репродуктивного потомства. Отже, предмет вивчення даної статті - визначення найменшої одиниці, в якій може відбуватися тривалий і якісна зміна, що приводить до появи чогось нового і відмінного від батьківських форм.

До Дарвіна

Точка зору на розвиток органічного світу, що існувала до появи теорії походження видів Дарвіна, називається додарвиновской. Не вдаючись у нетрі еволюційного вчення, пануючою теорією була теологічна (все від Бога) і теолого-натуралістична (організми прагнуть до вдосконалення, що знову ж таки від Бога). Ці теорії елементарною одиницею еволюції вважають індивідуальну особину. Наприклад, Жан Батист Ламарк (1744-1829) пояснював виникнення довгій шиї у жирафів їх прагненням дотягнутися до верхніх гілок та передачею такого прагнення нащадкам.

Революція Дарвіна

Заслуга Чарльза Дарвіна в тому, що в своїй роботі «Походження видів» все неймовірне розмаїття живих форм на планеті він пояснив результатом боротьби за існування, природного добору. А результатом цього процесу була перемога найбільш сильних і пристосованих особин. Дарвін особливо відзначив, що елементарною одиницею еволюції є група особин, а не тільки окремі індивіди. Природний відбір саме тоді працює, коли під його дію потрапляють як поодинокі особини, так і їх природні групи. Саме в групі, по Дарвіну, можуть зберігатися ознаки сьогодні непотрібні, але завтра стали вирішальними в пристосування організмів до мінливих умов життя. У Дарвіна такою групою є вид як елементарна одиниця еволюції.

Дарвінізм плюс генетика

Що не зміг пояснити Чарльз Дарвін у своєму «Походження» так це як випадкові зміни передаються і закріплюються у потомстві. Адже особливі ознаки повинні розмиватися в процесі послідовної зміни поколінь. І ось саме в цей час з'являється наука генетика зі своїми законами спадкування і рецесивними і домінантними алелями, накопиченими в групі організмів. Три закону спільності першого покоління гібридів Р. Менделя, подвійна спіраль спадкової інформації ДНК Дж. Уотсона і Ф. Кріка, молекулярна біологія та будова гена, розвиток ембріології та цитології, етології та палеонтології, біохімії та екології – і на світ народжується синтетична теорія еволюції, панівна в сьогоднішній науковому середовищі.

Симбіоз дарвінізму і сучасності

Синтетична теорія еволюції сформувався в середині двадцятого століття. Перерахувати внесок всіх біологів-еволюціоністів у її становлення не вистачить трьох сторінок. Зазначимо біологів С. с. Четверикова (1880-1959), Ф. Р. Доброжанского (1900-1975) і В. І. Шмальгаузена (1884-1963). Головний постулат теорії елементарною одиницею еволюції є популяція як відособлена група одного виду, що живе на одній території і певним чином ізольована від інших популяцій даного виду. Саме ізоляція популяцій (екологічна, географічна, репродуктивна) веде до утворення нових видів. До пояснення механізмів цього видоутворення підводить синтетична теорія еволюції певними положеннями, також пояснюють, чому саме популяцію вважають елементарною одиницею еволюції.

Основні положення синтетичної теорії еволюції

Дані, наведені далі, не претендують на повну і вичерпну інформацію про положеннях сучасної теорії, а розглядаються в контексті постулату про те, що популяція - елементарна одиниця еволюції. Російський біолог і генетик Н. Ст. Тимофєєв-Ресовський (1900-1981) сформулював основні положення СТЕ про елементарні одиницях, явища і фактори біологічної еволюції.

Елементарна одиниця еволюції - це популяція.

Явище еволюції у дії - це зміни генофонду (загального набору генів всіх особин) популяції.

Генофонд популяції – спадковий матеріал еволюції.

Фактори еволюції - це мутаційні процеси, ізоляція, популяційні хвилі (коливання чисельності) і відбір.

Чому популяція

Тільки популяція як група особин одного виду являє єдине утворення, яке може існувати невизначено довго як цілісність у просторі і часі. І тільки всередині це спільності ймовірність вільного схрещування особин завжди вище, ніж вірогідність схрещування особин з різних популяцій. Тільки популяція відповідає вимогам еволюційного процесу, і тому саме вона є елементарною одиницею еволюції. Тільки всередині цієї групи з різним набором генотипів у особин відбувається відбір за фенотиповим ознаками. Тільки в такій замкнутій системі може відбуватися закріплення фенотипічно успішних для даних умов існування ознак в генотипі всієї групи, в генофонді популяції. І, накопичуючись, в генофонді, змінювати індивідуальні генотипи особин, приводячи до фенотиповим (зовнішнім) відмінностей.

Чому не вид - елементарна одиниця еволюції?

Вид можна вважати також цілісної замкнутою системою, що існує тривалий час. Але кожен вид, що населяють певний ареал, розподіляється по території нерівномірно. І кожна його частина – це популяція, яка теоретично може дати початок процесу видоутворення. А може і не дати. Деякі види, наприклад ендеміки, взагалі заселяють досить обмежені території і представлені однією популяцією (арктичний білий ведмідь або байкальська нерпа). А є види, наприклад сорока звичайна, представлені сотнями популяцій у різних кінцях світу.

Чому окрема особина не елементарна одиниця еволюції?

Еволюційний процес передбачає розвиток і виникнення нових ознак і властивостей організму, які призводять до його більшої пристосованості. І тут необхідна ланцюжок поколінь – еволюційна історія або еволюційна доля. Один організм не існує скільки-небудь тривалий час, щоб протягом життя розвинути і закріпити ознака. Тому і стадо чи зграя не може бути елементарною одиницею – ця група недостатньо ізольована і існує, як правило, не дуже довгий термін у контексті кількості поколінь. Варто зауважити, що дане твердження не зовсім підходить до прокариотам (без'ядерною) як найпростішим з високою швидкістю розмноження.