Evolūcijas teorija

Šis raksts ir par dzīvo organismu evolūciju. Par evolūciju skatīt rakstu evolūcija.

Evolūcija ir visu dzīvības formu izmaiņu process no paaudzes uz paaudzi. Evolucionārā bioloģija pēta, kā un kāpēc šī attīstība notiek, tātad tā ir bioloģijas nozare, kas pēta dzīvo būtņu vēsturiskās attīstības un mainības mehānismu. Organismi no saviem vecākiem pārmanto raksturīgās pazīmes (sauktas arī par īpašībām) ar gēnu starpniecību. Pārmaiņas organisma pēcnācēja gēnos, kuras sauc par mutācijām, veido jaunas īpašības. Ja jaunā īpašība pēcnācējus labāk piemēro videi, kurā tie dzīvo, tad tieši šiem pēcnācējiem ir lielākas izredzes izdzīvot un vairoties tālāk. Šo procesu sauc par dabisko izlasi, kas ļauj atšķirīgajām pazīmēm gūt virsroku pār citām, izdzīvošanai ne tik svarīgām. Pēc vairākām paaudzēm populācija var iegūt tik daudz jaunu pazīmju, ka izveidojas jauna organismu suga.

Pērtiķi un cilvēks

Evolūcijas izpētes nozīme

Bioloģiskā evolūcija ir dzīvās dabas neatgriezeniska vēsturiskā attīstība, kas izpaužas populāciju ģenētiskā sastāva izmaiņās, organismu pielāgotībā dzīves apstākļiem, sugu tapšanā un izmiršanā, pakāpeniski izmainoties visai biosfērai. Ar evolūcijas parādību pētīšanu nodarbojas visas bioloģijas kompleksa zinātnes, taču šī procesa vispārējās likumsakarības un virzošos faktorus pēta atsevišķa bioloģijas nozare, kuru pirmās īsti zinātniskās evolūcijas teorijas izveidotāja vārdā sauc par darvinismu. Kopš Čārlza Darvina laikiem evolūcijas teorija ir attīstījusies tālāk, bagātinoties ar jauniem zinātniskiem datiem. Mūsdienu evolūcijas teorija plaši izmanto modernās ģenētikas, ekoloģijas, molekulāras bioloģijas, biokibernētikas un citu zinātņu sasniegumus. Vispārinot bioloģijas zinātņu sasniegumus evolucionārā skatījumā, šī teorija kļuvusi par metodoloģisku pamatu mūsdienu teorētiskajai bioloģijai un tās praktiskajam pielietojumam augkopībā, lopkopībā, medicīnā u.c. Dabas aizsardzība un dabas resursu racionāla izmantošanā kļūst aizvien aktuālāka. Lai paglābtu daudzas jau stipri apdraudētas sugas no iznīcības, prasmīgi jākoriģē šo sugu pielāgotības sistēmas, mikroevolūcijas gaitu.

Darvinismam, kas pēta dzīvas dabas, tajā skaitā arī cilvēka evolūciju un cilvēku darbības izraisītās sekas dzīvības vēsturiskajā attīstībā, ir liela sociālā un filozofiskā nozīme. Kopš evolūcijas teorijas rašanās tā vienmēr izraisījusi asas diskusijas starp atšķirīgu ideoloģiju pārstāvjiem. Čārlza Darvina evolūcijas teoriju augstu novērtējuši daudzi pasaules zinātnieki.

Evolūcijas teorijas rašanās priekšnoteikumi

Čārlzs Darvins veidoja evolūcijas teoriju galvenokārt periodā no 1842. gada līdz 1859. gadam. Viņa teorija tapa kā likumsakarīgs zinātnes un prakses attīstības rezultāts. Vajadzība pēc tās bija nobriedusi. Dažādās bioloģijas nozarēs bija uzkrājies bagātīgs faktiskais materiāls, ko apmierinoši varēja materiālistiski izskaidrot tikai no dzīvās dabas evolūcijas viedokļa.

Zviedru naturālists Kārlis Linnejs 18. gadsimtā izveidoja zinātnisko sistemātiku, kas bija pamats informācijas par dzīvās dabas daudzveidību sakārtošanai. Sevišķi jāatzīmē viņa koncepcija par sugu kā dzīvības galveno eksistences formu, reāli eksistējošu organiskās pasaules pamatvienību. Franču biologs Žans Batists Lamarks 1809. gadā izdotajā grāmatā «Zooloģijas filozofija» izklāstīja vienotu mācību par dzīvās dabas evolūciju, kurā tika izvirzīti evolūcijas teorijas galvenie jautājumi. Taču tā laika zinātnes dati bija nepietiekami, lai rastu objektīvas atbildes uz šiem jautājumiem. Viņš attīstību no vienkāršākām uz sarežģītākām formām izskaidroja ar gradācijas principu — ar visa dzīvā tieksmi pilnveidoties. Šo tieksmi nosakot organisma iekšējie faktori, bet ārējās vides apstākļi novirzot to no gradācijas ceļa, jo organisms spiests tiem pielāgoties. Lamarks, izmantodams teleoloģiskos uzskatus par dzīvo būtņu sākotnējo mērķtiecību, izvirzīja organismu tiešās pielāgošanās principu. Pēc viņa domām, jaunas pazīmes un īpašības dzīvniekiem rodas, izmainoties ieražām un orgānu nodarbinātībai, kas notiekot, pārmainoties dzīves veidam un apkārtējās vides apstākļiem. Radušās organisma izmaiņas iedzimstot pēcnācējos. Lamarks centās pamatot ideju par cilvēka sugas dabisko izcelšanos no cilvēkveidīgajiem pērtiķiem. Viņš ieviesa zinātnē terminu «bioloģija».

Matiasa Šleidena un Teodora Švanna izveidotā šūnu teorija (1839) droši pamatoja dzīvās dabas kopību. Pēterburgas akadēmiķis, Tartu Universitātes audzēknis Kārlis Ernests fon Bērs 19. gadsimta pirmajā pusē ar plašiem embrioloģiskajiem pētījumiem pierādīja dīgļu sākotnējo līdzību dažādiem dzīvnieku tipiem un to diverģenci (pazīmju attālināšanos) embrioģenēzes (dīgļu attīstības) gaitā. Angļu zinātnieks Čārlzs Laiels iedibināja vēsturisko ģeoloģiju, pierādīdams zemes garozas virskārtas pakāpenisku pārveidošanos parasto dabas faktoru (ūdens, vēja, vulkānisma u.c.) darbības rezultātā. Maskavas Universitātes profesors Karls Ruljē attīstīja koncepciju par dzīvības rašanos no neorganiskās pasaules, par organismu pakāpenisku vēsturisku attīstību mainīgu apkārtējās vides apstākļu ietekmē, par iedzimtību un mainību kā dzīvo būtņu pamatīpašībām. Dabaszinātnieku aprindās izplatījās I. Kanta un P. Laplasa koncepcija par Saules sistēmas planētu dabisko tapšanu un attīstību. Tādi īsumā ir Darvina evolūcijas teorijas galvenie dabaszinātniskie priekšnosacījumi.

Par svarīgāko evolūcijas teorijas sociālvēsturisko priekšnosacījumu jāatzīmē kapitālisma strauja attīstība. Anglija kļuva par varenu koloniālu impēriju ar milzīgu kara un tirdzniecības floti. Flotes un armijas uzturēšanai, plašajiem tirgiem vajadzēja aizvien vairāk pārtikas produktu. Bija asi jūtama vajadzība uzlabot selekcijas darbu augkopībā un lopkopībā. Selekcijas metožu tālāku attīstīšanu kavēja modernu teorētisko pamatu trūkums. Filozofijā arvien vairāk iezīmējās materiālisma un dialektikas tendences. Klasiskā angļu politiskā ekonomija (A. Smits, D. Rikardo) attēloja sabiedrības attīstību kā konkurējošo spēku brīvu spēli. Sabiedriskajās zinātnēs jau izpaudās vēsturiskā materiālisma vēsmas.

Evolūcijas teorija

Čārlzs Darvins 1859. gada publicēja grāmatu «Sugu izcelšanās», kurā izklāstīja savu evolūcijas teoriju un teorētiskās atziņas pamatoja ar faktiem. Liels šī zinātnieka nopelns ir dzīvās dabas evolūcijas procesa objektīva pierādīšana. Taču ievērojami lielāks ieguldījums zinātnē ir tas, ka Čārlzs Darvins materiālistiski izskaidroja sugu rašanās un veidošanās procesu, mērķtiecību dabā, atklāja un pamatoja evolūcijas mehānismu — šī procesa galvenos faktorus, struktūru un likumsakarības. Pateicoties šim zinātniskajam ieguldījumam, evolūcijas mācība pārvērtās par teoriju.

Darvins konstatēja, ka dzīvās būtnes potenciāli spējīgas radīt ļoti daudz pēcnācēju, bet no tiem tikai daži sasniedz vairošanās vecumu, jo visiem nepietiek iztikas līdzekļu. Pārējie aiziet bojā cīņā par eksistenci — tāds bija Darvina pirmais svarīgais secinājums. Viņš uzsvēra, ka termins «cīņa par eksistenci» jāizprot plašā, metaforiskā nozīmē — arī kā vienas būtnes atkarība no citām, kā viena īpatņa izdzīvošana un arī vairošanās. Atstāt relatīvi vairāk pēcnācēju — tas nozīmē uzvarēt cīņā par eksistenci.

Jau sen bija zināms, ka dzīvniekiem un augiem raksturīga īpašību un pazīmju mainība. Taču tieši Darvina nopelns ir tas, ka viņš saskatīja eksistences cīņas un vispārējās mainības kopsakarību un atklāja dabisko izlasi — mazāk pielāgoto organismu bojāeju eksistences cīņā un piemērotāko izdzīvošanu. Pat niecīga novirze kādā pazīmē dažiem sugas īpatņiem var būtiski palielināt izredzes izdzīvot. Rezultātā rodas visur dabā vērojamā mērķtiecība — dzīvo būtņu apbrīnojamā pielāgotība dzīves apstākļiem. Izlasei ir radošs raksturs — tā pakāpeniski no paaudzes uz paaudzi uzkrāj sīkas, bioloģiski lietderīgas izmaiņas un rezultātā izraisa savstarpēji atšķirīgu jaunu formu tapšanu. Dabiskās izlases likumsakarību noskaidrošanai Darvins izmantoja kultūraugu un mājdzīvnieku selekcijas pieredzi. Pēc tam rūpīgi analizēja šo likumsakarību atbilstību novērojumiem un uzkrātajiem zinātniskajiem datiem par dzīvnieku un augu valsti.

Taču dabiskai izlasei nebūtu evolucionāras nozīmes, ja radušās derīgās izmaiņas nepārmantotu nākamās paaudzes. Bet dabā vērojama kā iedzimstošā, tā arī neiedzimstošā mainība. Darvins rūpīgi analizēja dažādas mainības formas. Šo problēmu viņš plaši apskatīja grāmatā «Sugu izcelšanās» un veltīja tai atsevišķu apjomīgu darbu «Mājdzīvnieku un kultūraugu mainība». Viņš izdalīja nenoteikto jeb individuālo un noteikto jeb grupveida mainību. Iedzimst pēcnācējos galvenokārt nenoteiktās izmaiņas, tās atkarīgas no paša organisma dabas, bet ārējā vide šīs izmaiņas ietekmē netieši. Turpretim noteikto mainību, kad sugas īpatņu lielais vairums izmainās līdzīgā veidā, nosaka kāda apkārtējās vides faktora ietekme. Darvins vēl izdalīja korelatīvo (savstarpēji atbilstošo) un kompensatīvo mainību (kad, pastiprinoties vienām pazīmēm vai funkcijām, citas pavājinās), kā arī mainību, kas rodas hibridizācijas rezultātā. Šo mainības formu loma evolūcijas procesā ir dažāda.

Pēc Darvina teorijas, evolūcija noris pamatfaktoru — mainības, cīņas par eksistenci, dabiskās izlases un iedzimtības kopējās darbības rezultātā. Ja kāds no šiem faktoriem izpaliek, evolūcija nenotiek. Evolūcijas process ir neatgriezenisks: kādreiz izmirušas sugas un cita ranga taksoni nerodas no jauna. Darvins uzskatīja, ka evolūcija noris diverģenti (organismu grupu pazīmēm attālinoties) un tai ir monofilētisks raksturs, t.i., sugas radušās no kopēja senča.

Darvina laikā vēl trūka zinātnisku datu par dabiskās izlases radošo darbību, sugu veidošanās mehānismu. Tāpēc viņš savos pētījumos izmantoja modeļmetodi: pievērsās mājdzīvnieku un kultūraugu mainībai, selekcijas praksei. Katras dzīvnieku un augu šķirnes īpatņiem raksturīga līdzīgu īpašību un pazīmju kopa, kam ir praktiska saimnieciska nozīme un kas, šķirnes īpatņus pavairojot saglabājas. Darvins pārliecinoši pierādīja, ka šķirnes nav radušās pēkšņi, bet veidotas pakāpeniski, krustojot prasmīgi izvēlētus vecākus un mākslīgās izlases gaitā uzkrājot cilvēkam vēlamās izmaiņas.

Tādējādi selekcionārs, lietodams mākslīgo metodisko izlasi, paaudžu maiņas gaitā mērķtiecīgi pārveido sākotnējo izejformu. Šādu cilvēka darbību var pielīdzināt evolūcijas procesam, kas noris dzīvajā dabā. Tikai jāņem vērā, ka dabiskā izlase veido formas, kas labāk pielāgojušās dzīves apstākļiem, bet cilvēks selekcionē šķirnes ar sev vēlamām īpašībām (augstražīgas, ar saldiem augļiem, dekoratīvas u.c). Darvins norādīja apstākļus, kas labvēlīgi mākslīgajai izlasei: intensīva mainība, īpatņu lielais skaits, nevēlamu krustojumu novēršana un vecāku pāru rūpīga izvēle, izlases uzkrājošā darbība. Darvins izdalīja arī tādu izlases formu kā neapzinātā, ko var uzskatīt par pārejas posmu no dabiskās uz mākslīgo metodisko izlasi. Ar šo jēdzienu viņš saprot labāko īpatņu saglabāšanu vaislai, ko cilvēks praktizē kopš dzīvnieku pieradināšanas un augu kultivēšanas pirmsākumiem.

Neoevolūcijas teorijas

Kā atvasinājums no Darvina evolūcijas teorijas kopš 20. gadsimta trīsdesmitajiem gadiem sākusi attīstīties virkne sociālās evolūcijas teoriju, jeb neoevolucionisms. Neoevolucionisms apskata dažādu sabiedrību ilgtermiņa attīstības tendences atkarībā no dažādiem faktoriem. Šādi neoevolucionisms mēģina izskaidrot atšķirīgu kultūru izveidošanos (multilineārā evolūcijas teorija).

Skatīt arī

• Evolūcija