Теории эволюции и видообразование Зелеев Равиль Муфазалович канд. биол. наук, доцент кафедры зоологии беспозвоночных и функциональной гистологии ИФМи. Б К(П)ФУ
2 Место курса в цикле читаемых дисциплин 3 курс Экология беспозвоночных Этология беспозвоночных 4 курс ЭВОЛЮЦИЯ БИОСФЕРЫ 5 курс Биогеография беспозвоночных (БГб/п) Биоиндикация (БИ) Философские проблемы биологии Проблемы Теории эволюции и видообразование УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ антропогенеза (филос. ф-т, антропологи) Теория и методология изучения биологии человека (антропологи) Философские проблемы естествознания (фармакологи)
3 СТРУКТУРА И РЕГЛАМЕНТ ЗАНЯТИЙ Введение: задачи и регламент курса, основные понятия, предмет, методы 22. 01 изучения эволюции История вопроса: архаика, античность и средневековье 29. 01 История вопроса: «Новое время» и проблема видообразования 5. 02 История вопроса: Дарвиновский этап изучения эволюции 12. 02 Семинар 1. «Первый синтез» 19. 02 Кризис эволюционизма начала 20 века: причины и спектр возникших концепций. Макро- и микроэволюция 26. 02 Создание синтетической теории эволюции (СТЭ) 5. 03 Современное состояние СТЭ и варианты её развития 12. 03 Семинар 2. «Второй синтез» 19. 03 Основные проблемы эволюционной биологии. Возможные пути преодоления разногласий во взглядах на эволюцию 26. 03 Семинар 3. На пути к «Третьему синтезу» 2. 04 Зачёт - с 8. 04 по 14. 04. 2013 г.
4 Требования к сдаче зачета: При желании получения «автомата» : • Присутствие на всех семинарах и посещение не менее 7 лекций • Написание реферата по тематике курса • Посещение не менее 2/3 (5 -6) лекций; • Успешное выполнение тестовых заданий по трем темам семинаров; • Ответ по существу на два теоретических вопроса Написание реферата может быть также формой погашения задолженностей, но реферат должен соответствовать требованиям и представлен до сдачи ведомости текущей успеваемости • Участие в работе не менее, чем в 2 -х семинарах, в том числе выступление хотя бы на одном семинаре с оформленными должным образом материалами
5 Вводная лекция: Структура курса Задачи и регламент курса Основные понятия Предмет и методы исследований • Этапы и инструментарий познания • •
6 Соотношение понятий РАЗВИТИЕ и ЭВОЛЮЦИЯ: Развитие: • Направленность • Необратимость • Движущая сила находится в самом объекте развития • «Развертывание» того, что было «свернуто» Эволюция: • Изменение в значительной степени НЕПРЕДСКАЗУЕМОЕ и • чаще направляемое ИЗВНЕ… Изменения в системе (Урманцев, 1974): изменения числа элементов, Эволюция неживых объектов (например, звезд) - связей элементов, соответствует в значительной мере онтогенезу, - свойств элементов а не филогенезу, как у живых систем
7 Апории эволюционизма (А. А. Любищев, 1925) Униформизм (Лайель) Преформизм (Бонне, Левенгук) Трансформизм (Бюффон, Сент-Илер) Эпигенез (Вольф) Градация (Ламарк) Деградация, деволюция, эманация (Платон) Эволюция (Лейбниц) Революция (Кювье, Де-Фриз, Берг) Эволюция (Долло) Инволюция (Берг? ) Возможность изменений Причина изменений Направление изменений Темпы изменений Обратимость изменений
8 Специфика методов изучения Эволюции • Невозможность непосредственного наблюдения • Невозможность экспериментальной проверки • • • Конкретные методы: Сравнительный метод Телеономический подход Системный подход «Бритва Оккама» : Entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem – не следует без надобности размножать всякие сущности (Уильям Оккамский) Антропный принцип Эмпирические обобщения Принцип актуализма Принцип историзма Метод презумпций
Уровни организации Материи (Б. И. Кудрин, 2000 с дополнениями) Носители Поля Частицы Атомы Признаки Разнообразие Точка сингулярности 100 Число элементарных частиц 101 Число химических элементов 106 эв 102 104 Химическое разнообразие 1 эв- супрамолек. 108 Организмы Био 0 эв (100 млн. ) разнообразие Молекулы Общество Число технических продуктов -1 эв Интеллект Число сообщений в Интернете Субстрат Эмерджентные свойства Пространство-время Коновалов А. И. Вещество (структура) 4 1016 1032 Круговороты (процессы) 9 Би. К=метаболизм образ (виртуальный объект) эволюция идеальных объектов
Познавательные модели: 10 -этико-эстетическая (созерцательная) донаучная Н а у ч н ы е - знаковая (схоластическая) - механистическая - статистическая - системная - диатропическая Практика: Алгоритм познания: 1) описание ↓ 2) объяснение ↓ 3) предсказание ↓ 4) регуляция ↓ 5) управление. ↓ проектирование. а) наблюдение → б) эксперимент ↓ в) моделирование
11 С чего всё начиналось? Целостность Картины мира Рафаэль. Афинская школа. 1509 -1511. Ватикан Платон Аристотель Сократ Демокрит Пифагор
12 Натурфилософия, умозрительность Ионийская школа ( «досократики» ) Античность Фалес Милетский (-625 - -547) – первый известный ученый: «все состоит из воды» (= мировой души) самозарождение Анаксимандр (-610 – после -547) – ученик Фалеса: -автор первого философского сочинения «О природе» , - геоцентрическая модель Космоса, - первая географическая карта, - идея происхождения человека от другого животного: «… воздух приобрел непрерывное движение, причем огнистая часть его стеклась в самые верхние места … а илистая мутная часть осела … Непрерывно вращаясь и сбиваясь в комок, она произвела из жидких частей море, а из более твердых – землю… Когда же воссиял огонь Солнца, земля сперва затвердела, а затем, поскольку от нагревания поверхность ее забродила, … возникли гнильцы, покрытые тонкими оболочками, что и теперь еще наблюдается в топях и болотистых местах… Как только влажные вещества стали живородить от нагревания указанным образом, [они] начали по ночам получать пищу из тумана, … а днем отвердевать от жара. Наконец, когда утробные зародыши, вынашиваемые [в пузырях], выросли до зрелого состояния, обожженные оболочки растрескались, и произвели всевозможные породы животных… из нагретой воды с землей возникли то ли рыбы, то ли чрезвычайно похожие на рыб животные; в них сложились люди, причем детеныши удерживались внутри вплоть до зрелости: лишь тогда те [утробы рыб] лопнули, и мужчины и женщины, уже способные прокормить себя, вышли наружу» .
13 Новое – хорошо забытое старое! Античность Ионийская школа ( «досократики» ) Гераклит Эфесский (-530 - -470): Всё течёт. – отражал идеи мыслителей Индии 2 -го тысячелетия до н. э. Рациональное мышление Анаксагор (-500 - -428) - Рассуждал о бесконечной Вселенной, о Разуме, как источнике Движения, о рождении Земли Точное знание получило от Гераклита 3 великих идеи: - вечного движения, - единства Вселенной, -закономерности протекающих в ней явлений Демокрит (-470 - -380) – «отец» атомистики Эмпедокл (-490 - -430) – древнегреческий натурфилософ, видевший мир, как взаимодействие первопричин (земля, вода, воздух, огонь) через любовь (соединение) и вражду (отталкивание). Организмы (в том числе - человек) рождаются из земли отдельными органами, комбинируясь в невероятных сочетаниях (предтеча симбиогенеза): «Выросло много голов, затылка лишенных и шеи, Голые руки блуждали, не знавшие плеч одиноко, Очи скитались по свету без лбов, им ныне присущих» «Множество стало рождаться двуликих существ и двугрудых, Твари бычачьей породы с лицом человека являлись… Женской природы мужчины, с бесплодными членами твари» …что сочеталось с аналогом сегодняшнего отбора (античный дарвинизм)
14 Эмпирика: наблюдения, анализ Античность Ксенофан Колофонский (-570 – после -478) – поэт (рапсод) и философ, основатель пантеизма (единый неантропоморфный Бог пронизывает всю природу): «… из земли и воды вышла некая мешанина, со временем, земля освобождается от влаги. Это видно из того, что ракушки встречаются посреди суши и в горах; говорят, что в Сиракузах… найдены отпечатки рыбы и тюленей; на острове Парос – отпечаток анчоуса в глубине камня; и на Мальте – плоские камни с [отпечатками] всякой морской всячины. Это образовалось, когда море все поглотило; затем отпечатанное грязью высохло. Все люди гибли, когда земля, опускаясь в море, становилась грязью, и рождались вновь» . Филон Александрийский (-25 - 50) – иудейско-эллинистический религиозный философ, иносказательно трактовал Библию, отец конкордизма (примирение религии и науки). Цитирует неизвестного предшественника: «… При таком количестве дождей, ежегодно от века выпадающих на землю, все возвышенности непременно исчезли бы… так что всё повсюду имело бы ровный вид. А сейчас повсеместные неровности и многочисленные горные вершины, достигающие эфирной области, свидетельствуют, что Земля существует не вечно» Пифагорейская школа (6 -5 вв. до н. э. ): Мир – порождение чисел , и не развивается Идеализм Элейская школа. Парменид (6 в. до н. э. ): мыслить и быть – одно и то же, Бытие есть, небытия не существует
15 Цель философии – самопознание как путь к постижению истинного блага; добродетель – есть знание или мудрость. Для последующих эпох стал воплощением идеала мудреца Произвольным речам натурфилософов и корыстной риторике софистов он противопоставил важнейший вопрос: «откуда мы это знаем? » , породив критическое направление мысли. Телеологичность рассуждений: «… как заботливо боги уготовали всё в чем люди нуждаются! Прежде всего, нам нужен свет и… боги даруют нам его… Затем, нам нужен отдых, и боги даруют нам ночь… а ночью не так ясно всё видно, не потому ли боги зажгли ночью звезды, которые показывают нам время ночи? . . . боги производят нам из земли пищу, которая нам нужна, и даруют подходящие для этого времена года… Да разве не очевидно… что и животные рождаются и вскармливаются ради людей? » (Ксенофонт. Воспоминания о Сократе, кн. 4, гл. 3). Фактически ввел понятие, называемое сегодня: «Антропный принцип» Софисты - платные учителя философии, учившие юношей добиваться положения в обществе. Возобладала риторика – умение красиво строить речь, а также подбор доводов в пользу наперед заданного утверждения. Античность Сократ (-470 - -399) - древнегреческий философ, один из отцов диалектики – метода отыскания истины путем постановки наводящих вопросов. Излагал свое учение устно и известен через учеников: Ксенофонта и Платона
16 Исследовательские программы АНТИЧНОСТИ Демокрит (-470 - -? ) – первый материалист: познаваемость Мира, атомистика – ощущения как результат действия атомов на органы чувств Платон (-428 - -347) – основатель идеализма Тит Лукреций Кар (1 в. до н. э) - учение об эйдосах. Объективное знание об изменчивом мире невозможно, лишь мнение. Зрением познаётся внешность, а разумом – суть (эпистема). Создатель академии. Аристотель (-384 - -322) – ученик Платона, Плутарх (45 -127 гг. ) основатель ликея создатель логики, физики, др. наук. Сочетание материализма и идеализма. Чувственное познание – первая ступень на пути к достоверному знанию через доказательность разумом. Задача науки – поиск правильной трактовки чувственного.
17 трактат «О частях животных» Античность - самозарождение, ортогенез - изначальная целесообразность (энтелехия) - понятие «вид» - логическая категория Аристотель (384 -322) Человек -Эволюция земных толщ признается, а организмов - нет Живородящие Звери Теплокровные Cetacea Птицы Гады Рыбы Malacia Malacostraca С совершенными яйцами Яйце- С родящие несовершенными яйцами Insecta Ostracoderma Zoophyta Самозарождение Черверодящие Холоднокровные Полнокровные Бескровные - антропоморфная «Лестница существ»
18 Средневековье • Природа – не нечто самостоятельное со своими законами, она создана для Человека • Человек – не часть Природы, а богоподобная сущность • КАРТИНА МИРА изложена в священных текстах и нуждается лишь в трансляции и трактовках • Время – не цикл, а отрезок: от ТВОРЕНИЯ до СУДНОГО ДНЯ • Дедукция в мышлении исходя из идеи БОГа • Формирование культуры цитирования и ссылок на источник
19 Новое Время Для средневекового дедуктивного мышления отправным пунктом была непререкаемая истина Библии, поэтому индуктивизм Галилея, отстаивающий право учёного на выводы из собственных наблюдений не сверяясь с Библией, позволял отделить науку от веры. Эксперимент, повторяемость, логика доказательства Время – не отрезок, а луч в БЕСКОНЕЧНОСТЬ Галилео Галилей (1564 -1642) … все-таки она вертится! Исаак Ньютон (1643 -1727) … гипотез не измышляю Е=mc 2 Альберт Эйнштейн (1879 -1955)
20 Новое Время • • • Креационизм Механицизм Рационализм Познаваемость мира Дуализм: Душа - Тело Преформизм – механистическое понимание развития Рене Декарт (Картезий) (1596 -1650)
21 • • • Карл Линней (1707 -1778) Креационизм: Бог создал роды, а виды - адаптация к месту (частичная эволюция) Иерархия существ 4 царства Природы: небесные тела, минералы, растения и животные межцарствия
22 1758 г. «Systema Naturae» - 10 -е издание Земные царства Lapideum Vegetabile (~1500) Animalia (>4200) классы отряды (на Mammalia Aves Amphibia Pisces Insecta Vermes роды примере Coleoptera насекомых) 25, в том числе Forficula, Blatta, Gryllus Hemiptera 7 родов хоботных Lepidoptera 3 рода 6 родов: Libellula, Ephemera, Phryganea, Hemerobius, Panorpa, Raphidia Neuroptera Hymenoptera Diptera Aptera 8 родов 10 родов Дополнительные категории: • 6 -ногие с обособленной головой, • многоногие с необособленной головой • многоногие с обособленной головой
23 Трансформизм Бог замыслил живые существа самоусовершенствующимися во времени …миллионы лет эволюции Наследование приобретенных свойств «Естественная история» (1749) Жорж Луи Леклерк де-Бюффон (1707 -1788) - самозарождение низших форм - единство плана строения всех существ - разнообразие организмов, как комбинация их частей - гипотеза происхождения разновременных Биот на полюсах - Земле как минимум 75 тыс. лет (а не 6000 библейских) Эразм Дарвин (1731 -1802)
24 Исторический спор: Этьен Жоффруа Сент-Илер (1772 -1844) Жорж Кювье (1769 -1832) Креационизм Строение моллюска (слева) и позвоночного (справа) (по Ж. Кювье) Эволюционизм
25 - наследуемость приобретенных признаков - двухфакторная теория эволюции -деление признаков на конституционные (градация) и адаптационные (адаптация) Жан Батист Ламарк (1744 -1829)
26 униформизм актуализм Чарльз Дарвин (1809 -1882) Первая научная теория эволюции Чарльз Лайель (1797 -1875) Начало современного Эволюционизма карикатура на Ч. Дарвина Основатель современной бигеографии Альфред Рассел Уоллес (1823 -1913)
Скачать презентацию Теории эволюции и видообразование Зелеев Равиль Муфазалович канд
ТЭиВ 1.pptx