Кто создал лестницу живой природы. Лестница природы
Хотя зоологи прошлых времён и пользовались терминами «род» и «семейство», намекавшими на какое-то сродство пли как бы родственное сходство между видами, входившими в эти категории, им была чужда идея о настоящем кровном родстве, которое можно было бы представить в виде родословного древа, наподобие тех древес, которыми в те времена изображались родословные аристократических фамилий и царствующих династий.
И для Линнея его система природы была подобием географической карты, на которой все животное царство подразделялось сначала на крупные, а затем и на дробные территории, соответствовавшие классам, отрядам, семействам и родам, а реально существующие виды животных, подобно населённым пунктам на изображаемой территории, занимали свои постоянные места на определённых расстояниях друг от друга.
Так представляли себе систему животного мира специалисты-учёные, основываясь на данных своей, тогда ещё только описательной пауки. Однако философы той эпохи и натуралисты, склонные к широким обобщениям, стремились найти в общей системе мироздания более глубокие связи, а не только случайное соседство отдельных областей.
Накануне XVIII века философ Лейбниц выдвинул свой «принцип непрерывности», согласно которому «люди находятся в близкой связи с животными, животные с растениями, и растения опять-таки, с ископаемыми, в то время как эти последние, в свою очередь, с телами, которые воспринимаются нами посредством чувств».
У женевского натурфилософа и естествоиспытателя Шарля Боннэ, который был современником Линнея и Бюффона, принцип непрерывности получил дальнейшее развитие. В своём обширном сочинении «Созерцание природы» Бонна писал (цитирую по русскому изданию 1804 года): «Между самым низким и высочайшим степенем телесного или духовного совершенства находится бесчисленное множество посредствующих степеней. Последование сил степеней составляет всеобщую цепь. Она соединяет все существа, связует все миры, объясняет все сферы. Единое только существо, есть вне сея цепи, существо оную сотворившее».
«В природе нет скачков; все в оной идёт постепенно и гладко, - продолжает свою мысль Боннэ. - А посему нет никакого существа, коего бы как выше, так и ниже находящиеся не приближались к нему некоторыми свойствами, а другими от него не отдаляя... Полип соединяет царство прозябаемое (т. е. растительное) с животным. Летучая мышь соединяет птиц с четвероногими, а обезьяна четвероногих с человеком». И автор представляет читателю систему мироздания в образе «лестницы нашего мира», в которой имеется «столько ступеней, сколько находится особливых существ».
И в дальнейших главах «Созерцания природы» Боннэ пытается провести свою систему животного, мира в виде одной непрерывной цепи, или единого непрерывного ряда существ, занимающих бесчисленные ступени «лестницы нашего мира». Для этого ему приходится прибегать к явным натяжкам, цепляясь за черты самого поверхностного сходства и помещая, например, летучих рыб в качестве связующего звена между рыбами и птицами, а летучую мышь как переход от птиц к четвероногим.
Однако и на самого Боннэ порой находят сомнения: а не разветвляется ли где-нибудь его лестница, ведущая к вершинам животного мира. «Насекомые и раковины не составляют ли двух сторонних и равно отстоящих ветвей сего великого древа?» - вопрошает автор, воздерживаясь, однако, от решения затронутой им проблемы. «Мы ещё не можем удовлетворительно отвечать на сии вопросы», - уклончиво писал Боннэ, но из предшествующих строк видно, что он чувствовал искусственность своего прямолинейного построения системы и что в его представлении уже возникал образ ветвящегося «великого древа».
Самому Боннэ, как и его современникам, была ещё чужда мысль об историческом процессе развития органического мира, и его «лестница», или «ветвящееся древо», ещё не обозначали путей действительного продвижения живых существ от низших форм организации к более сложным и совершенным, а представляли собою нечто вроде музейного стенда, на котором в последовательном восходящем порядке были закреплены на своих постоянных местах отдельные тела природы.
«Лестница существ»
Сегодня учеными описано около 2 миллионов видов животных и около 400 тысяч видов растений. Чтобы можно было ориентироваться в этом множестве живых организмов, ученые старались как–то объединить их в естественные группы похожих или родственных организмов, то есть животных, имеющих родственное происхождение. Древнегреческий ученый Аристотель (384–322 до н.э.) был первым, кто разработал теорию развития природы, отразив в ней постепенный переход от неживых неорганических тел к живым организмам и дальнейшее развитие этих организмов. Он считал, что в основе этого процесса лежит таинственное внутреннее побуждение, якобы изначально присущее всем живым существам, их стремление добиваться более сложной и более совершенной организации, то есть «стремление природы к изменению от простого и несовершенного к сложному и совершенному». Этот подробный рассказ о развитии природы, о том, как живые организмы изменяясь, «поднимались вверх», он назвал «лестницей природы» и на ее верхнюю ступеньку поставил человека.
image target="_blank" href="#image10.png"
Аристотель
Ученые Древней Греции – их называли философами, то есть любителями мудрости – отказывались проводить какие–либо исследования. Они ограничивались созерцанием интересующих их явлений и считали, что с помощью разума способны проникнуть в их сущность. В отличие от них Аристотель был не только философом, причем величайшим философом античности, но и выдающимся естествоиспытателем. Он изучил развитие цыпленка, размножение акул, а в своих трудах привел множество сведений о животных Греции и Малой Азии.
Впоследствии «лестницу природы» переименовали в «лестницу существ». Ученые Европы с успехом пользовались ею почти 20 веков. Правда, они уже не разделяли мнения Аристотеля, что живые существа совершенствовались и поднимались по «лестнице природы», а были уверены, что Творец раз и навсегда поместил каждое существо на свою ступеньку, и не задумывались об их происхождении, не всегда решаясь даже говорить об их возможном родстве.
image target="_blank" href="#image11.png"
«Лестница существ»
Понятием «лестницы существ» широко пользовались многие ученые, в том числе один из крупнейших естествоиспытателей XVIII века французский философ и естествоиспытатель Жорж Луи Леклер де Бюффон и швейцарец Шарль Бонне, надстроивший лестницу двумя ступеньками, на которые он поместил ангелов и архангелов.
Однако к концу XVIII века накопились сведения уже о 2–3 тысячах живых организмов, и «лестница» перестала удовлетворять ученых. Слишком много ступенек требовалось для размещения уже известных существ, и частенько было трудно решить, кого на какую ступеньку поместить.
Классификация живых организмов, имеющая несколько тысяч ступеней, не помогала разбираться в многообразии живой природы, попросту говоря, была неудобной, и с каждым годом становилась всё запутаннее.
<<< Назад
|
Вперед >>>
|
Интересно, что даже на Земле могут существовать вполне «инопланетные» экосистемы, где эволюция идет параллельным путем. Это доказала находка пещеры Пестера в Румынии в 1986 году. Содержание кислорода в воздухе пещеры было меньше 5 процентов, а вода - обильно насыщена серой. Более пяти миллионов лет в этой полностью закрытой от внешних влияний пещере жили изолированные представители земной фауны. За это время в пещере возникли более 30 новых видов беспозвоночных, которые не встречаются ни в одном другом месте планеты.
Живой мир земли огромен и многообразен, но даже при всем этом разнообразии все живые организмы состоят из одних и тех же химических элементов и органических веществ, все имеют общий план биосинтеза, размножаются сходным путем, и при половом размножении жизнь всех живых организмов начинается с одной-единственной клетки - зиготы.
Как же тогда объяснить многообразие видов при таком сходстве их свойств? Как возникли сложные организмы? Как у живых организмов возникли приспособительные черты к изменяющимся условиям внешней среды? Ответы на эти вопросы дают эволюционные учения.
Эволюционные учения - это наука о причинах, движущих силах и результатах исторического развития живой природы на Земле.
Эволюционная биология, как и любая другая наука, прошла длинный и извилистый путь своего развития. Одна за другой возникали гипотезы, которые проверялись фактами, и большинство из них такой проверки не выдерживало. Лишь немногие из них стали теориями, сильно изменившись при этом. Однако важно знать не только победы, но и ошибки любой науки для того, чтобы впоследствии не повторять их вновь.
Первые представления об эволюции были сформированы античными философами Гераклитом, Демокритом и Эмпедоклом (V в. до н.э.). Эти ученые высказывали идеи об изменяемости природы во времени, т.е. ее историческом развитии. Хотя эволюционные представления античного периода носили достаточно умозрительный характер, они основывались на имеющихся к тому времени фактических сведениях. Важную роль в этом отношении сыграли труды Аристотеля (IV в. до н.э.), который отстаивал идею о неизменности и изначальной целесообразности живой природы.
Однако со временем накапливалось все больше сведений о том, что виды живых организмов в природе могут изменяться.
Со временем были найдены ископаемые останки древних животных и растений, которые с одной стороны были очень сходны с современно живущими организмами, но при этом недостаточно сильно от них отличались.
Выдающийся французский ученый Жорж Кювье провел сравнение между черепом мамонта и слона и пришел к выводу, что, по его словам, различий у этих черепов даже больше, чем у черепов собаки, шакала и гиены (см. Рис. 1, 2). Таким образом, впервые было научно доказано вымирание некогда существовавших видов живых организмов.
Рис. 1
Рис. 2
Для того чтобы как-то объяснить эти вымирания, Кювье предположил, что на Земле происходили какие-то катастрофические наводнения, которые стирали с лица земли старые фауны. На их место приходили новые. Приходили как в буквальном смысле, то есть, мигрируя с мест обитаний, не затронутых катастрофами, так и были сотворены заново.
Люди всегда пытались привести в систему разнообразие живой природы. И первой научной попыткой была система, разработанная великим шведским ученым Карлом Линнеем (см. Рис. 3).
Карл Линней создал свою систему природы на основе анатомического сходства. Близкие виды он объединил в роды, роды в семейства, семейства в отряды. Таким образом, его система живой природы имела иерархическую структуру.
Рис. 3
Однако признаки классификации были выбраны Линнеем произвольно и не показывали ни степени родства, ни происхождения одних видов от других. Да и сам Линней изменяемость видов отрицал. В своих работах он писал, что видов столько, сколько их создало бесконечное существо, то есть Бог.
Рис. 4
Такие идеалистические взгляды получили название креационизма. Креационизм признавал сотворение мира и отрицал возможность изменения видов.
Постепенное накопление сведений об изменяемости органического мира привело к возникновению идей трансформизма - представлению о том, что живой организм может изменяться под влиянием внешней среды, и что одни виды животных или растений могут переходить в другие.
Первым высказал эти идеи французский ученый Жорж-Луи Бюффон (см. Рис. 4) в своей работе «Естественная история». Но, к сожалению, в этом труде Жорж-Луи Бюффон не привел никаких доказательств выдвинутой им теории.
Первую эволюционную теорию развития органического мира, подкрепленную фактами, создал французский натуралист Жан-Батист Ламарк. В своем труде «Философия и зоология» 1809 года Ламарк предложил причины эволюционных изменений и три эволюционных закона, по которым, с его точки зрения, происходят эти изменения ().
Согласно этой теории, все живое на нашей планете изменяется от простого к сложному. Главной причиной эволюции по Ламарку является стремление живых организмов к самосовершенствованию, которое заложено в каждом из них. А вот откуда взялось это стремление, Ламарк не объяснял, считая этот вопрос недостойным внимания.
Стремление к самосовершенствованию постоянно наталкивается на необходимость приспосабливаться к среде. Приспособления могут возникать напрямую - это первый закон Ламарка, закон прямого приспособления. Он действует для живых организмов, у которых нет нервной системы. Так, например, растение стрелолист, которое растет по берегам водоемов, обладает тремя формациями листьев (см. Рис. 5, 6, 7):
1) стреловидными воздушными,
2) округлыми плавающими,
3) лентовидными подводными листьями.
Рис. 5
Рис. 6
Рис. 7
Если же живой организм обладает высокоразвитой нервной системой, то его приспособления возникают в результате упражнений или не упражнений органов - это второй закон Ламарка, закон упражнений и не упражнений. Так, например, шея у жирафа развилась в результате постоянных упражнений при поедании листьев с высоких деревьев (см. Рис. 8). А отсутствие ног у змеи - это результат неупражнения этих органов ее предками (см. Рис. 9).
Рис. 8
Рис. 9
Признаки, приобретенные в результате прямого приспособления, а также упражнений и не упражнений органов, обязательно передаются потомству - это третий закон Ламарка, закон наследования благоприятных признаков.
Заслуга Жан-Батиста Ламарка состоит в том, что он первый создал эволюционную теорию, подкрепленную научными фактами, и стал первым, кто предложил расширенную теорию трансформизма. Однако в своих работах он не ответил на главный вопрос: как же возникает огромное количество приспособлений у живых организмов к окружающей среде?
Ответ на этот вопрос лишь спустя 50 лет смог дать другой великий ученый Чарльз Роберт Дарвин.
«Лестница существ» Аристотеля
Древнегреческий ученый Аристотель был первым, кто пытался осуществить классификацию живых организмов. Он разделил животный мир на животных с кровью, которых сейчас мы называем позвоночными, и животных без крови, то есть беспозвоночных.
Он также первым ввел термин «вид» для описания групп живых организмов, сходных по внешнему и внутреннему строению. Аристотель предполагал, что первые виды живых организмов возникли самопроизвольно из солнечного света и почвы, а другие уже возникли в результате скрещивания этих первых видов.
Классификация живых организмов Аристотеля немного напоминает современную естественную классификацию. Он распределил все известные живые организмы по ступенькам воображаемой лестницы. В самом низу он поставил неживые тела, то есть минералы. На следующую ступеньку он поместил растения, затем животных, прикрепленных к грунту, таких как губки и кораллы. Еще выше оказались свободно живущие морские животные. А на самом верху Аристотель поместил животных суши.
Однако в этой лестнице существ отсутствовала идея о развитии живых организмов от простых форм к сложным. Аристотель просто констатировал факты их неодинаковости. Более того, он был сторонником идеи о неизменности видов.
Работы Линнея
Шведского ученого Карла Линнея считают основоположником систематики. В своей книге «Система живой природы» в 1735 году Линней описал более десяти тысяч видов животных и растений и привел принципы их классификации. Тем самым он, наконец, положил конец той неразберихе, которая царила в науке со времен Аристотеля.
Кроме того Линней предложил использовать бинарную номенклатуру - такую номенклатуру, в которой название любого живого существо состоит из двух слов. Первое слово - это обязательно существительное, обозначающее название рода, а второе слово - прилагательное, обозначающее название вида. Например, для растения фиалка собачья слово «фиалка» стало названием рода, а прилагательное «собачья» - названием вида.
Кроме того Линней предложил всем естествоиспытателям говорить на одном научном языке и предложил в качестве такого научного языка латынь.
С тех пор биологическое название фиалки собачьей звучит на латыни как Viola canina, а двойную номенклатуру ученые всего мира успешно используют и по сей день.
Список литературы
- Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. - М.: Дрофа, 2009.
- Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию. Учебник для 9 кл. 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2002.
- Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 кл. общеобразовательных учреждений / Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. - 2-е изд., перераб. - М.: Вентана-Граф, 2005.
Домашнее задание
- Сравните взгляды на развитие живых существ Аристотеля, К. Линнея, Ж. Кювье и Ж.-Б. Ламарка.
- Какого ученого считают автором первой эволюционной теории?
- Какую теорию сформулировал Ж. Кювье?
- Какие теории происхождения современного разнообразия жизни, помимо перечисленных в уроке, вам известны?
«Природа света» - Геометрическая оптика. Дифракция. Нетварный. О двух основных значениях слова СВЕТ. С каждого предмета непрерывно срываются оболочки, подобные самим предметам. Дифракционная решетка дифракционный максимум постоянная решетки угол отклонения. Поток частиц. Интерференция. И.А. Бунин. 2 Словарь современного русского литературного языка.
«Деревья и природа» - Рябина, калина – символ продолжения рода. Существует много пословиц и поговорок об осени. Если в сентябре гром – будет долгая и тёплая осень. А знаете ли вы, что лес часто называют зелёной аптекой. Дорогие дети! Помогите здесь создать город Экоград. С надеждой всё живое долины реки Молочной. Физкультминутка.
«Описание природы» - Рисунок, картина, изображающая природу, а также описание природы в литературном произведении. Ели в дорогих шубах. Белоснежный ковёр- метафора. Если сделались ещё важнее- олицетворение. Зима. Белоснежный ковёр на земле. Вид какой-нибудь местности. Средства художественной выразительности. Иней на голых деревьях.
«Пейзажи природы» - И.И.Шишкин «Рожь». И.И.Левитан «Золотая осень». Беседа о Ф.А.Васильеве. Пейзаж как самостоятельный жанр. Левитан. Ф.А.Васильев «Вид на Волге». Беседа о творчестве И.И.Шишкина. Есть художники, имена которых светят нам из прошлого и согревают нас. Беседа об И.И.Левитане. И.И.Левитан «Большая вода». Умение создать в пейзаже образ - качество, отличительное для русской пейзажной школы.
«Культура и природа» - Скульптуры из природных материалов. Живой мир в картинках Стихи о природе Скульптуры из природных материалов. Пьер-Огюст Ренуар. Борис Пастернак. Вечер О счастье мы всегда лишь вспоминаем, А счастье всюду. И от книг Усталый взгляд я отвожу на миг. Живой мир в картинках. Зимнее утро Мороз и солнце; день чудесный!
«Поэты о природе» - В детстве рос без отца (родители расстались). Художественно-выразительные средства. Тема, основная мысль. БЛОК Александр Александрович (1880, Петербург - 1921, Петроград) - поэт. Размер, рифма. Рифма. Выразительные средства (эпитеты, сравнения, метафоры, антитеза, аллитерация, олицетворение). Александр Есенин (отец) и Татьяна Титова (мать).