Жан-Батіст Ламарк: внесок у біологію. Плюси і мінуси теорії Ламарка

Першу всеосяжну теорію еволюції запропонував Жан-Батіст Ламарк. Внесок в біологію вченого ґрунтувався на думках і принципах, що вже існували в наукових колах того часу. Найважливішими з них була ідея про scala naturae, а також думка про те, що види можуть змінюватися в різних середовищах.

Scala naturae, «велика ланцюг буття», сходить до Аристотеля і, ймовірно, до більш раннього періоду. Це ієрархічна система класифікації, у нижній частині якої знаходяться найпростіші організми, а нагорі – найбільш складні.

Ідеї про зміну видів на початку 19 століття були досить поширеним явищем – вони не стали проривом Ламарка. Наприклад, Буффон, його наставник, висловлював власні ідеї з цього приводу, хоча всі вони були досить розпливчасті.

Шлях в біологію

Ламарк йшов до науки тернистим шляхом, довгий час служачи в армії, і чотири роки вивчав медицину, перш брат відрадив його. Він став учнем провідного французького натураліста Бернара де Жюсье, зосередився на ботаніці, і в 1978 році видав тритомний збірник французької флори, який було досить вражаючим, щоб привернути увагу Буффона, який взяв його під своє крило і забезпечив місце у Французькій академії наук і Королівських ботанічних садах. Після французької революції сади в 1793 році було перетворено в Національний музей природної історії, в якому Ламарк отримав посаду професора безхребетних (незважаючи на те що це не було його спеціальністю), яку займав до своєї смерті.

Заслуги Жана-Батіста Ламарка в біології теорією еволюції не обмежуються. Багато його досягнення приймаються як належне – слово «біологія» є його винаходом, як і систематичні категорії «хребетні», «безхребетні», «комахи», «панцирні», «павукоподібні», «голкошкірі», «кільчасті черви».

Більше:

Перший штучний супутник Землі

Перший штучний супутник Землі є одним з найбільших досягнень науки ХХ століття. Тим не менш, як це ні парадоксально, цьому великому науковому і технічному досягненню значною мірою сприяла холодна війна між двома наддержавами: США і Радянським Союзом....

Що таке соціалізація, і як вона змінює людину

Спробуємо розібратися, що таке соціалізація, в чому її сутність і особливість. Адже для кожної особистості входження у суспільство і засвоєння його основних норм є фундаментом до подальшої безпроблемною і успішного життя і діяльності. Отже, що таке с...

Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу

Згідно із законом королівства Великобританія, спадкоємець британського престолу - це старший закононароджена син чинного монарха або ж попереднього претендента на престол. Однак якщо у царюючого особи немає дитини чоловічої статі, то право спадкуванн...

Вчення Жана-Батіста Ламарка було викладено у трьох публікаціях. Він зацікавився еволюцією, сортуючи в Музеї природної історії колекцію викопних і сучасних молюсків Брюгьера, попереднього зберігача експонатів відділу безхребетних. Ламарк помітив, що вони подібні, і, відкладаючи їх розподіл у часі, міг простежити пряму лінію від древніх зразків до новітніх. Це викликало і інші думки, які він виклав в книзі 1801 року «Дослідження організації живих тіл».

Жан-Батіст Ламарк: внесок в біологію

Але реальні деталі пояснення еволюційного процесу з'явилися в його головній праці 1809 р. «Філософія зоології». У 1815 р. вийшов перший том підручника «Природна історія безхребетних», де також викладені ідеї Ламарка.

Концепція «великої ланцюга» стала наріжним каменем ламаркизма. Але він пішов далі своїх сучасників, намагаючись обґрунтувати її механізм, а не приймати як саму собою зрозуміле. Він припустив, що тваринне життя містить вбудовану здатність, вроджена якість ставати все більш складною, що пояснило б наявність природної ієрархічної класифікації. Це можна проілюструвати не як підйом по сходах, а як рух на ескалаторі.

Але тоді виникає класичний аргумент креаціоністів: якщо ми еволюціонували від мавп, то чому мавпи досі існують? Рішення полягає в тому, що биогенезис – формування нової життя – відбувається постійно. Іншими словами, існує безліч ескалаторів (по одному для кожної категорії життя), кожен з яких має свою початкову точку. Люди є найдавнішими організмами, а хробаки – новітніми.

Але є і друга проблема. Ієрархічна класифікація, така як "черв'яки-риби-рептилії-птиці-ссавці-примати-людина" для, наприклад, котячих не працює. На цьому рівні ієрархія стає безглуздим вправою, і тут з'являється найвідоміша частина ламаркизма: спадкування придбаних ознак. Концепція ця проста.

Жираф живе в савані з високими деревами. Це індукує «потреба» у жирафа, і він змінює свою поведінку, щоб досягти більш високих гілок. Згідно Ламарку, це додаткове використання шиї призведе до її зростання завдяки увеличившемуся потоку «вітальної рідини». Новий стан шиї є набутою характеристикою, і вона може бути передана нащадкам, ось чому мова йде про успадкування набутих ознак.

Зворотне також вірно: якщо орган не використовується, то рідина тече через нього менше, і він атрофується. Наприклад, це пояснює, чому у мешканців печер відсутні очі.

Успадкування набутих ознак

Інший приклад – перетинки між пальцями багатьох водоплавних тварин, таких як жаби, морські черепахи, видри та бобри. Щоб плавати, у тварин виникає потреба виштовхувати воду, що відбувається завдяки перетинках, в результаті чого в них потрапляє більше «життєвої рідини», як вважав Жан-Батіст Ламарк.

Внесок в біологію вченого включає базову концепцію про успадкування набутих ознак. Це не стало фізіологічним відкриттям («життєва рідина» ніколи не була виявлена). Це був суто натуралістичний і механістичний погляд, який в той час виявився революційним.Відпадала необхідність у бога як керівника еволюції. Концепція також йшла в розріз з уявленнями про те, що організми можуть змінюватися тільки певним чином.

Таким чином, є два основоположних принципи ламаркизма. Першим з них є ідея природного, лінійного прогресу за шкалою складності. Однак шлях до досконалості вкрай заплутаний: організми адаптуються до місцевих умов, що призвело до різноманітності форм навіть на одному рівні складності.

Знаючи, що собою являє ламаркизм, можна критично оцінити плюси і мінуси Жана-Батіста Ламарка як дослідника з сучасної точки зору.

Будь філософ науки скаже, що постановка правильних завдань і коректно задані питання складають половину наукового дослідження. Саме в цьому відношенні і відзначився Жан-Батіст Ламарк: внесок у науку його полягав у тому, що він розібрався в чотирьох основних проблемах природної історії того часу:

1. Чому викопні форми відрізняються від тих, що дійшли до нас?
2. Чому деякі організми складніше інших?
3. Чому існує така різноманітність?
4. Чому організми добре пристосовані до навколишнього їхньому середовищі?

Мінуси Жана-Батіста Ламарка полягають у тому, що він зазнав невдачі у наданні якогось правильного пояснення, хоча й не зі своєї вини. Будь б на його місці зупинився на такому наборі ідей, а не на природному відборі або мутації.

Жан-Батіст Ламарк: помилки теорії

Ламарк стверджував, що викопні форми різні, тому що вони, по мірі того як піднімалися по ескалатору еволюції, замінялися більш складними. Тепер ми знаємо, що викопні форми відносяться до різних частин філогенезу, і, отже, різні.

Не існує такого явища, як шкала складності. Складні форми виникають в окремих таксонів в результаті їх унікальних обставин. Найбільш типовий приклад складності – многоклеточность – унікальний і не є результатом загальнопоширеною тенденції.

Різноманітність не є продуктом постійного биогенезиса. Все вказує на єдине джерело життя. Різноманіття є результатом видоутворення.

Не існує такої речовини, як «життєва рідина». Організми пристосовані до навколишнього їхньому середовищі, так як вони пройшли через невблаганні жорна природного відбору.

В природному відборі, як він розуміється сьогодні, приймається до уваги вся популяція жирафів з перемінним розміром шиї. Ті, у кого шия довша, можуть досягти більш високих гілок дерев, і, таким чином, мають доступ до більшої кількості їжі. Це дає їм більше енергії і перевага в розмноженні, що в довгостроковій перспективі призведе до виробництва більшої кількості потомства. Якщо припустити генетичну основу довжини шиї, то, швидше за все, народиться більше довгошиї потомство, яке протягом багатьох поколінь витіснить короткошеее.

В ламаркизме жирафу необхідно досягати більш високих дерев, і тому його шия подовжується, і це передається потомству.

Тепер очевидна хибність другого ядра теорії, яку створив Жан-Батіст Ламарк.

Корисні мутації – виняток, а не правило

Внесок вченого – ідея прогресу за шкалою складності – також не підтверджується навіть на молекулярному рівні. Моту Кімура і Томоко Охта, засновники домінуючих сьогодні нейтральною і околонейтральной теорій молекулярної еволюції, показали, що мутації в переважній більшості є нейтральними – вони не мають жодного впливу на пристосовність організму. Друга теорія стверджує, що багато з нейтральних мутацій будуть мати ефект занадто малий, щоб бути дійсно помітними. Інші мутації шкідливі, і лише невелика кількість із них насправді є корисним.

Якщо б існувала предначертанная лінія руху до досконалості, то всі мутації були б вигідними, але це не підтверджується доказами.

Таким чином, жодна концепція Ламарка не підтвердилася.

Панацея для теології

Ідея «життєвих рідин» не отримала поширення, тому ламаркизм і еволюція оскаржувалися до того моменту, як робота Дарвіна «Походження видів» не підкорила світ. Дарвін показав реальність еволюції. Тим не менш, йому не вдалося переконати всіх в природному відборі.

Ідея успадкованих придбаних ознак, яку використовував навіть Дарвін, стала синонімом ламаркизма, а також цілого ряд теорій, що виникли на противагу природному відбору. У наукових колах тоді неоламаркизм в цілому переміг теорію Дарвіна. Теологія, яка півстоліття тому гаряче протистояла ламаркизму, тепер цілком прийняла його тільки тому, що дія «життєвої рідини» можна легко приписати креативному божеству, розумно проектує адаптацію до навколишнього середовища, що виявилося більш зручним, ніж «випадковість» природного відбору.

В 1900 році неоламаркизм і селекционизм були розтрощені перевідкриттям генетики і появою мутаційної теорії.

Войовничий ламаркизм Лисенко

У Росії розгорнулася одна з чорних голів в історії біології та науки в цілому: лисенківщина. Трохим Лисенко був посереднім вченим з величезним політичним впливом,яке він використовував, щоб піднятися на вершину радянської біологічної науки, і до 1930-х років став главою Академії сільськогосподарських наук. Тут він диктаторськими методами нав'язав свою власну ідею еволюції - «мічурінський метод», різновид неоламаркизма, і переслідував генетиків, незгодних з цією позицією. Мичуринизм став «нової біологією», яка добре підходила для колективізації, так як змішувала політику з псевдонаукою. З лысенковщиной офіційно було покінчено в 1964 році.

Епігенетика – новий ламаркизм?

Таким чином, з теорією, альтернативної природному відбору, питання було закрито. Однак в 2013 р. Жан-Батіст Ламарк, внесок у біологію якого – ламаркизм – виявився неспроможним, отримав шанс на реабілітацію. Тоді була опублікована робота, згідно з якою миші, натреновані боятися запаху ацетофенона, передали цю здатність у спадок. Журнал New Scientist назвав роботу підтвердженням успадкування набутих ознак Ламарка. Правда, ефект заснований на эпигенетике – зміну роботи генів, а не самих генів, що не суперечить природному відбору. Таким чином, еволюційне вчення Жана-Батіста Ламарка може знову реабілітуватися.