Перша еволюційна теорія — система ідей про істо+
І. І. Мечніков ричну змінність живого, що являла собою вершину трансформізму, була закладена французьким ученим Жаном Батістом Ламарком (мал. 25) (1744–1829). Основні положення цієї теорії викладено у праці «Філософія зоології»: організми змінюються під дією зовнішніх та внутрішніх факторів; види несталі і перетво+ рюються в інші види; в організмах закладено прагнення до вдосконалення, на шляху до якого відбувається еволюція; зміни організмів, набуті за життя, успадкову+ ються.
Ламарк одним із перших спробував розробити природ+ ну систему рослин. За ступенем удосконалення квітки та плоду він поділив їх на таємношлюбні, однолопасні, не+ повні, складноцвітні, однопелюсткові, багатопелюсткові. (Чи використовують у сучасній ботаніці цю класифікацію?)
Термін «біологія» вперше з’явився в період інтенсивного формування науки сучасного типу — на межі XVІII–XIX ст. Його запровадили майже одночасно, незалежно один від одного четверо вчених: у 1797 р. — Т. Роозе, у 1800 р. —
К. Бурдаха та у 1802 р. — Ж. Б. Ламарк і Г. Р. Тревіранус. (Спробуйте пояснити, як це могло статися.)
Сучасний погляд на теорію еволюції пов’язаний з ім’ям Чарлза Дарвіна (мал. 26) (1809–1882), його теорією природного добору, яку він виклав в опубліко+ ваній у 1859 р. праці «Походження видів шляхом природного добору». За Дарвіном, еволюція відбувається внаслідок взаємодії трьох основних біологічних факторів: мінливості, спадковості та природного добору. Мінливість надає матеріал для еволюційних перетво+ рень, спадковість закріплює ці зміни, зберігаючи їх у потомках, а природний добір залишає лише особин з індивідуальними відмінностями, що сприяють вижи+ ванню організмів. Постійне накопичення нових ознак на певному етапі приводить до утворення нового виду. Саме нові види краще пристосовані до життя, ніж їхні попередники, здатні залишити більшу кількість по+
томків, що поступово спричинює витіснення старих форм новими. Це вчення, у якому роль рушійної сили еволюції належить природному добору, називається | Ф. Г. Добжанський |
У XX ст. на основі дарвінізму й досягнень інших Е. Геккель біологічних наук виникла синтетична теорія ево; люції, яка об’єднала дарвінізм з досягненнями генетики. У її розвиток вагомий внесок зробив академік Ака+ демії наук України Іван Іванович Шмальгаузен (мал. 28) (1884–1963) — засновник і директор Інсти+ туту зоології, що сьогодні носить його ім’я, а також наш співвітчизник академік Національної академії США Феодосій Григорович Добжанський (мал. 29) (1900–1975).
Завершальним етапом формування еволюційного вчення стало проникнення ідей дарвінізму в біологічну систематику. Це привело до створення природної системи організмів, якою користуються й досі. На відміну від штучної системи Ліннея, її побудовано за принципом спорідненості організмів: близькі види тварин об’єднано в категорію «рід», близькі роди утворюють категорію «ро+ дина», а близькоспоріднені родини — «ряди». Основою для визначення спорідненості організмів слугують не поодинокі ознаки, а їх комплекси, також особливості індивідуального розвитку організмів і дані еволюційної палеонтології.Засновником природної системи тварин вважають німецького біолога Ернста Геккеля (мал. 30) (1834–1919), який першим побудував філогенетичне (від грец. філе — плем’я, генезис — походження) дерево царства Тварини.
Виникнення генетики й формування молекулярної біології. Пояснити механізми успадкування ознак нама+ галися ще Гіппократ і Аристотель. У подальшому вчені докладали великих зусиль, аби розкрити таємниці спад+
Мал. 32. ковості. Після перевідкриття у 1900 р. одночасно трьома
М. І. Вавилов вченими, незалежно один від одного, законів спадковості, установлених у 1865 р. Грегором Менделем (мал. 31) (1822–1884), виникла генетика (від грец. генезис — походження) — наука про мінливість і спадковість ор+ ганізмів. Принципово новим у працях Менделя було твердження про переривчастий характер спадковості, відкриття корпускул (від лат. корпускулюм — частка), одиниць спадковості, які у 1906 р. отримали назву — гени (від грец. генос — рід, походження). У 20+ті роки XX ст. розпочинаються бурхливі гене+ тичні дослідження, і за кілька десятиліть генетика стає однією з найрозвиненіших біологічних наук, які вико+ ристовували передові експериментальні методи. Такий стрімкий розвиток генетики був зумовлений як потреба+ ми сільського господарства, так і досягненнями інших галузей біології, що були підґрунтям для експеримен+С. М. Гершензон тального вивчення спадковості. Серед визначних учених+генетиків того часу особливе місце посідає академік Російської академії наук і Національної академії наук України Микола Іванович Вавилов(мал. 32) (1887–1943) — видатний організатор селекційної роботи, який виявив центри походження культурних рослин, сформулював ряд теоретичних положень генетики, зок+ рема закон гомологічних рядів у спадковій мінливості, що відіграв важливу роль у розвитку сільськогоспо+ дарських наук.
«В еволюційному розвитку немає хаосу; не дивлячись на різноманітність форм живого, мінливість вкладається у певні закономірності», — стверджував учений.
Успіхи біології XX ст. були б неможливі без викорис+ тання досягнень інших наук, насамперед фізики й хімії. Саме завдяки методам фізики й хімії упродовж деся+ тиліть розкрито численні таємниці генів: встановлено, що гени містяться в хромосомах і є одиницею спадкового ма+ теріалу, який відповідає за формування певної елемен+ тарної ознаки. Далі було вивчено їх структуру і механізм дії. Особливе значення у дослідженнях, що інтенсивно проводилися в 40–50+х рр. XX ст., мали відкриття ака+ деміка НАН України Сергія Михайловича Гершензона (мал. 33) (1906–1999), досліди якого стали основою дове+ дення того, що саме ДНК є носієм спадкової інформації.
Важливим відкриттям XX ст. стало розшифрування структури ДНК, яке в середині 50+х років здійснила група англійських учених. Модель структури ДНК побудували Джеймс Вотсон (мал. 34) (р. н. 1928) та Френсіс Гаррі Крік (мал. 35) (1916–2004). Це відкриття є початком молекулярної біології — науки, яка вивчає структуру й функції біологічних молекул та молекулярні основи спадковості. Сучасні успіхи молекулярної біології вражають. Нині можна вмістити ген бактерій в геном рослини, ген рослини — в геном тварини і навпаки. Такі досліди проводять у межах напряму сучасної науки, який отримав назву генної інженерії.
Виникнення і розвиток екології. Термін екологія (від грец. ойкос — оселя, середовище, логос — вчення) був запроваджений у 1869 р. Е. Геккелем, який окреслив коло питань, пов’язаних із впливом чинників живої й неживої природи на життя організмів. Ця наука первинно виникла виключно для того, щоб розвивати ідеї Дарвіна щодо природного добору.В екології сформувалися положення, що є актуаль+ ними й сьогодні: 1) тварини і рослини живуть угрупо+ ваннями, яким притаманні власні правила та закони; 2) рослини і тварини утворюють покрив Землі; 3) речо+ вина й енергія на Землі перебувають у стані круго+ обігу. Ключовим моментом становлення екології як науки було формулювання понять екосистема (від грец. ойкос — оселя, середовище, система — об’єднання) і біогеоценоз (від грец. біо — життя, ге — Земля, коїнос — загальний).
Визначним досягненням біології XX ст. стало виник+ нення ідеї про єдність живого на Землі, яка сформувала+ ся у вигляді вчення про біосферу (від грец. біо — життя, сфера — куля) — живу оболонку Землі. Як не дивно, ідею про те, що на зовнішній оболонці Землі міститься «сфера життя», висловив ще Ламарк, а термін «біосфе+ ра» був запроваджений у 1875 р. австрійським геологом Едуардом Зюссом (мал. 36) (1831–1914).