Ортогенез , также известный как ортогенетическая эволюция , прогрессивная эволюция , эволюционный прогресс или прогрессионизм , является устаревшей биологической гипотезой , согласно которой организмы имеют врожденную тенденцию развиваться в определенном направлении к некоторой цели (телеологии) из-за некоторого внутреннего механизма или «движущей силы». [2] [3] [4] Согласно этой теории, наиболее масштабные тенденции в эволюции имеют абсолютную цель, такую как увеличение биологической сложности . Выдающиеся исторические деятели, отстаивавшие ту или иную форму эволюционного прогресса, включают Жана-Батиста Ламарка , Пьера Тейяра де Шардена и Анри Бергсона .
Термин ортогенез был введен Вильгельмом Хааке в 1893 году и популяризирован Теодором Эймером пять лет спустя. Сторонники ортогенеза отвергли теорию естественного отбора как организующего механизма в эволюции для прямолинейной (прямолинейной) модели направленной эволюции. [5] С появлением современного синтеза , в котором генетика была интегрирована с эволюцией, ортогенез и другие альтернативы дарвинизму были в значительной степени отвергнуты биологами, но представление о том, что эволюция представляет собой прогресс, по-прежнему широко распространено; современные сторонники включают Э. О. Уилсона и Саймона Конвея Морриса . Эволюционный биолог Эрнст Майр фактически запретил этот термин в журнале Nature в 1948 году, заявив, что он подразумевает «некую сверхъестественную силу». [6] [7] Американский палеонтолог Джордж Гейлорд Симпсон (1953) критиковал ортогенез, связывая его с витализмом , описывая его как «таинственную внутреннюю силу». [8] Несмотря на это, многие музейные экспозиции и иллюстрации в учебниках продолжают создавать впечатление, что эволюция направлена.
Философ биологии Майкл Руз отмечает, что в массовой культуре эволюция и прогресс являются синонимами, в то время как непреднамеренно вводящий в заблуждение образ Марша Прогресса — от обезьян до современных людей — широко имитируется.
Термин ортогенез (от др.- греч . ὀρθός orthós, «прямой», и др.- греч . γένεσις génesis , «происхождение») впервые был использован биологом Вильгельмом Хааке в 1893 году. [9] [10] Теодор Эймер был первым, кто дал этому слову определение; он определил ортогенез как «общий закон, согласно которому эволюционное развитие происходит в заметном направлении, прежде всего в специализированных группах». [11]
В 1922 году зоолог Майкл Ф. Гайер писал:
[Ортогенез] имел много разных значений для многих разных людей, от мистического внутреннего принципа совершенствования до просто общей тенденции в развитии, обусловленной естественными конституционными ограничениями зародышевых материалов или физическими ограничениями, налагаемыми узкой средой. В большинстве современных утверждений теории идея непрерывного и прогрессивного изменения одного или нескольких признаков, обусловленного, согласно некоторым, внутренними факторами, согласно другим, внешними причинами - эволюцией по "прямой линии", по-видимому, является центральной идеей. [12]
По словам Сьюзен Р. Шрепфер в 1983 году:
Ортогенез буквально означает «прямые истоки» или «эволюция по прямой линии». Термин варьировался в значении от откровенно виталистического и теологического до механистического. Он варьировался от теорий мистических сил до простых описаний общей тенденции в развитии из-за естественных ограничений либо зародышевого материала, либо окружающей среды... Однако к 1910 году большинство тех, кто придерживался ортогенеза, выдвинули гипотезу о некоторой физической, а не метафизической детерминанте упорядоченных изменений. [13]
В 1988 году Франсиско Дж. Айяла определил прогресс как «систематическое изменение в свойстве, принадлежащем всем членам последовательности таким образом, что последующие члены последовательности демонстрируют улучшение этого свойства». Он утверждал, что в этом определении есть два элемента: направленное изменение и улучшение в соответствии с некоторым стандартом. Является ли направленное изменение улучшением, не является научным вопросом; поэтому Айяла предположил, что наука должна сосредоточиться на вопросе о том, есть ли направленное изменение, без учета того, является ли изменение «улучшением». [14] Это можно сравнить с предложением Стивена Джея Гулда «заменить идею прогресса операциональным понятием направленности». [15]
В 1989 году Питер Дж. Боулер определил ортогенез как:
Буквально этот термин означает эволюцию по прямой линии, обычно подразумевающую эволюцию, которая удерживается в регулярном курсе силами, внутренними для организма. Ортогенез предполагает, что изменчивость не случайна, а направлена на фиксированные цели . Отбор, таким образом, бессилен, и вид автоматически переносится в направлении, обозначенном внутренними факторами, контролирующими изменчивость. [2]
В 1996 году Майкл Руз определил ортогенез как «точку зрения, согласно которой эволюция имеет своего рода собственный импульс, который несет организмы по определенным траекториям» [16] .
Возможность прогресса заложена в средневековой великой цепи бытия с линейной последовательностью форм от низшей к высшей. Эта концепция, действительно, имеет свои корни в биологии Аристотеля , от насекомых, которые производят только личинку, до рыб, которые откладывают яйца, и далее до животных с кровью и живорождением. Средневековая цепь, как в « Лестнице восхождения и нисхождения разума» Рамона Луллия , 1305, добавляла ступени или уровни выше людей, с чинами ангелов, достигающими Бога наверху. [17]
Гипотеза ортогенеза имела значительное число последователей в 19 веке, когда были предложены такие эволюционные механизмы, как ламаркизм . Французский зоолог Жан-Батист Ламарк (1744–1829) сам принял эту идею, и она сыграла центральную роль в его теории наследования приобретенных признаков, предполагаемый механизм которой напоминал «таинственную внутреннюю силу» ортогенеза. [1] Ортогенез был особенно принят палеонтологами, которые видели в своих окаменелостях направленное изменение, а в палеонтологии беспозвоночных считали, что существует постепенное и постоянное направленное изменение. Однако те, кто принимал ортогенез таким образом, не обязательно принимали, что механизм, управляющий ортогенезом, был телеологическим (имел определенную цель). Сам Чарльз Дарвин редко использовал термин «эволюция», который сейчас так часто используется для описания его теории, потому что этот термин был тесно связан с ортогенезом, как это было общепринятым употреблением по крайней мере с 1647 года. [18] Его дед, врач и эрудит Эразм Дарвин , был как прогрессистом, так и виталистом , рассматривая «весь космос [как] живое существо, движимое внутренней жизненной силой» к «большему совершенству». [19] Роберт Чемберс в своей популярной анонимно опубликованной в 1844 году книге «Остатки естественной истории творения» представил всеобъемлющий повествовательный отчет о космической трансмутации, кульминацией которой стала эволюция человечества. Чемберс включил подробный анализ ископаемых. [20]
Русе заметил, что «Прогресс (так в оригинале, его капитализация) стал по сути верованием девятнадцатого века. Он придал смысл жизни — он предлагал вдохновение — после крушения [с пессимизмом Мальтуса и шоком Французской революции ] основ прошлого». [22] Биолог из балтийского немецкого происхождения Карл Эрнст фон Бэр (1792–1876) утверждал в пользу ортогенетической силы в природе, рассуждая в рецензии на книгу Дарвина 1859 года « О происхождении видов », что «Силы, которые не направлены — так называемые слепые силы — никогда не могут создать порядок». [21] [23] [24] В 1864 году швейцарский анатом Альберт фон Кёлликер (1817–1905) представил свою ортогенетическую теорию, гетерогенез , утверждая, что существуют совершенно отдельные линии происхождения без общего предка. [25] В 1884 году швейцарский ботаник Карл Негели (1817–1891) предложил версию ортогенеза, включающую «внутренний принцип совершенствования». Грегор Мендель умер в том же году; Негели, который предположил, что « идиоплазма » передает наследственные признаки, отговорил Менделя от продолжения работы над генетикой растений. [26] По мнению Негели, многие эволюционные разработки были неадаптивными, а изменчивость была внутренне запрограммирована. [2] Чарльз Дарвин видел в этом серьезный вызов, отвечая, что «должна быть какая-то эффективная причина для каждого небольшого индивидуального различия», но не мог дать конкретного ответа без знания генетики. Кроме того, Дарвин сам был в некоторой степени прогрессистом, полагая, например, что «Человек» был «выше», чем ракообразные, которых он изучал. [27] [28] Дарвин действительно писал в своем «Происхождении видов» 1859 года : [29]
Обитатели каждого последующего периода в истории мира побеждали своих предшественников в гонке за жизнь и, в какой-то степени, находились выше в масштабе природы; и это может объяснить то смутное, но неопределенное чувство, которое испытывали многие палеонтологи, что организация в целом прогрессировала. [Глава 10] [29]
Поскольку все живые формы жизни являются прямыми потомками тех, которые жили задолго до силурийской эпохи, мы можем быть уверены, что обычная последовательность поколений никогда не нарушалась, и что никакой катаклизм не опустошал весь мир. Поэтому мы можем с некоторой уверенностью смотреть в безопасное будущее столь же неоценимой длительности. И поскольку естественный отбор работает исключительно посредством и для блага каждого существа, все телесные и умственные дарования будут стремиться к совершенству. [Глава 14] [29]
В 1898 году, после изучения окраски бабочек , Теодор Эймер (1843–1898) ввел термин ортогенез в широко читаемой книге « Об ортогенезе: и бессилии естественного отбора в формировании видов» . Эймер утверждал, что в эволюции существуют тенденции без адаптивного значения, которые было бы трудно объяснить естественным отбором. [32] По мнению сторонников ортогенеза, в некоторых случаях виды могут быть приведены такими тенденциями к вымиранию . [33] Эймер связал ортогенез с неоламаркизмом в своей книге 1890 года « Органическая эволюция как результат наследования приобретенных признаков в соответствии с законами органического роста» . Он использовал такие примеры, как эволюция лошади , чтобы доказать, что эволюция шла в регулярном едином направлении, которое было трудно объяснить случайными изменениями. Гулд описал Эймера как материалиста, который отвергал любой виталистический или телеологический подход к ортогенезу, утверждая, что критика Эймером естественного отбора была распространена среди многих эволюционистов его поколения; они искали альтернативные механизмы, поскольку пришли к убеждению, что естественный отбор не может создавать новые виды . [34]
Было предложено множество версий ортогенеза (см. таблицу). Дебаты были сосредоточены на том, были ли такие теории научными, или же ортогенез был по своей сути виталистическим или по сути теологическим. [35] Например, такие биологи, как Мейнард М. Меткалф (1914), Джон Мерл Коултер (1915), Дэвид Старр Джордан (1920) и Чарльз Б. Липман (1922) заявили о доказательствах ортогенеза у бактерий , популяций рыб и растений . [36] [37] [38] [39] В 1950 году немецкий палеонтолог Отто Шиндевольф утверждал, что изменчивость имеет тенденцию двигаться в предопределенном направлении. Он считал, что это было чисто механистическим, отрицая любой вид витализма , но что эволюция происходит из-за периодического цикла эволюционных процессов, продиктованных внутренними для организма факторами. [40] [41] В 1964 году Джордж Гейлорд Симпсон утверждал, что ортогенетические теории, подобные тем, которые были выдвинуты Дю Нуи и Синноттом, по сути являются теологией, а не биологией. [35]
Хотя эволюция не является прогрессивной, она иногда протекает линейно, усиливая характеристики в определенных линиях, но такие примеры полностью соответствуют современной неодарвинистской теории эволюции. [42] Эти примеры иногда называют ортоселекцией , но они не являются строго ортогенетическими и просто выглядят как линейные и постоянные изменения из-за экологических и молекулярных ограничений на направление изменений. [43] [44] Термин ортоселекция был впервые использован Людвигом Германом Плате и был включен в современный синтез Джулианом Хаксли и Бернардом Реншем . [9]
Недавние исследования подтвердили механизм и существование адаптации, обусловленной мутацией , что означает, что ограниченный локальный ортогенез теперь рассматривается как возможный. [45] [46] [47]
В колонках для других философий эволюции (т. е. комбинированных теорий, включающих ламаркизм, мутационизм, естественный отбор и витализм) «да» означает, что человек определенно поддерживает теорию; «нет» означает явное несогласие с теорией; пустое поле означает, что вопрос, по-видимому, не обсуждается и не является частью теории.
Различные альтернативы эволюции Дарвина путем естественного отбора не обязательно были взаимоисключающими. Эволюционная философия американского палеонтолога Эдварда Дринкера Коупа является показательным примером. Коуп, религиозный человек, начал свою карьеру, отрицая возможность эволюции. В 1860-х годах он признал, что эволюция может происходить, но под влиянием Агассиса отверг естественный отбор. Вместо этого Коуп принял теорию повторения эволюционной истории во время роста эмбриона - что онтогенез повторяет филогенез , который, как считал Агассис, показывает божественный план, ведущий прямо к человеку, в образце, раскрытом как в эмбриологии , так и в палеонтологии . Коуп не зашел так далеко, увидев, что эволюция создала разветвленное дерево форм, как предполагал Дарвин. Однако каждый эволюционный шаг был неслучайным: направление было определено заранее и имело регулярный образец (ортогенез), и шаги были не адаптивными, а частью божественного плана (теистическая эволюция). Это оставило без ответа вопрос о том, почему каждый шаг должен происходить, и Коуп изменил свою теорию, чтобы приспособить функциональную адаптацию для каждого изменения. Все еще отвергая естественный отбор как причину адаптации, Коуп обратился к ламаркизму, чтобы предоставить силу, направляющую эволюцию. Наконец, Коуп предположил, что ламаркистское использование и неиспользование действуют, заставляя виталистическую субстанцию силы роста, «батмизм», концентрироваться в областях тела, которые используются наиболее интенсивно; в свою очередь, это заставляет эти области развиваться за счет остальных. Таким образом, сложный набор убеждений Коупа собрал пять эволюционных философий: рекапитуляционизм, ортогенез, теистическую эволюцию, ламаркизм и витализм. [70] Другие палеонтологи и полевые натуралисты продолжали придерживаться убеждений, объединяющих ортогенез и ламаркизм, до современного синтеза в 1930-х годах. [71]
Более сильные версии ортогенетической гипотезы начали терять популярность, когда стало ясно, что они не соответствуют закономерностям, обнаруженным палеонтологами в ископаемых останках , которые были непрямолинейными (богато разветвленными) со многими осложнениями. Гипотеза была отвергнута основными биологами, когда не удалось найти механизм, который мог бы объяснить этот процесс, и теория эволюции путем естественного отбора стала преобладать. [72] Историк биологии Эдвард Дж. Ларсон прокомментировал, что
На теоретическом и философском уровнях ламаркизм и ортогенез, казалось, решили слишком много проблем, чтобы их можно было сразу отбросить, — однако биологи никогда не могли надежно документировать их существование в природе или в лаборатории. Поддержка обеих концепций быстро испарилась, как только на сцене появилась правдоподобная альтернатива. [73]
Современный синтез 1930 -х и 1940-х годов, в который были включены генетические механизмы эволюции, казалось, окончательно опроверг эту гипотезу. По мере того, как эти механизмы становились все более понятными, стало ясно, что не существует натуралистического способа, с помощью которого недавно открытый механизм наследственности мог бы быть дальновидным или иметь память о прошлых тенденциях. Ортогенез рассматривался как лежащий вне методологического натурализма наук. [74] [75] [76]
К 1948 году эволюционный биолог Эрнст Майр , будучи редактором журнала Evolution , сделал использование термина ортогенез табу: «Возможно, было бы хорошо воздержаться от использования слова „ортогенез“... поскольку многие генетики, похоже, придерживаются мнения, что использование этого термина подразумевает некую сверхъестественную силу». [6] [7] По этим и другим причинам вера в эволюционный прогресс осталась «стойкой ересью » [49] среди эволюционных биологов, включая Э. О. Уилсона [77] и Саймона Конвея Морриса , хотя часто отрицалась или завуалировалась. Философ биологии Майкл Руз писал, что «некоторые из наиболее значительных современных эволюционистов являются прогрессистами, и что из-за этого мы находим (абсолютный) прогрессизм живым и здоровым в их работах». [78] Он утверждал, что прогрессизм нанес ущерб статусу эволюционной биологии как зрелой, профессиональной науки. [79] Презентации эволюции остаются характерно прогрессистскими, с людьми на вершине «Башни времени» в Смитсоновском институте в Вашингтоне, округ Колумбия , в то время как журнал Scientific American мог бы проиллюстрировать историю жизни, ведущую постепенно от млекопитающих к динозаврам, приматам и, наконец, человеку. Руз отметил, что на популярном уровне прогресс и эволюция являются просто синонимами, как это было в девятнадцатом веке, хотя уверенность в ценности культурного и технологического прогресса снизилась. [4]
Однако дисциплина эволюционной биологии развития открыта для расширенной концепции наследственности, которая включает физику самоорганизации . С ее ростом в конце 20-го - начале 21-го веков идеи ограничения и предпочтительных направлений морфологических изменений вновь появились в эволюционной теории. [80]
В популярной культуре широко распространены прогрессистские образы эволюции. Историк Дженнифер Такер, пишущая в The Boston Globe , отмечает, что иллюстрация Томаса Генри Хаксли 1863 года, сравнивающая скелеты обезьян и людей, «стала знаковой и мгновенно узнаваемой визуальной аббревиатурой для эволюции». [81] Она называет ее историю необычайной, говоря, что это «один из самых интригующих и самых вводящих в заблуждение рисунков в современной истории науки». Никто, замечает Такер, не предполагает, что последовательность «от обезьяны к человеку» точно отображает дарвиновскую эволюцию. В «Происхождении видов » была только одна иллюстрация, диаграмма, показывающая, что случайные события создают процесс разветвленной эволюции, точка зрения, которая, как отмечает Такер, широко приемлема для современных биологов. Но изображение Хаксли напомнило великую цепь бытия, подразумевая с силой визуального образа «логическую, равномерно распределенную прогрессию», ведущую к Homo sapiens , точку зрения, осужденную Стивеном Джеем Гулдом в «Удивительной жизни» . [81]
Однако общественное восприятие ухватилось за идею линейного прогресса. « Человек — всего лишь червь » Эдварда Линли Сэмборна , нарисованная для «Альманаха» Панча , высмеивала идею какой-либо эволюционной связи между людьми и животными, с последовательностью от хаоса к дождевому червю, к обезьянам, первобытным людям, викторианскому красавцу и Дарвину в позе, которая, по словам Такера, напоминает фигуру Адама Микеланджело на его фреске, украшающей потолок Сикстинской капеллы . За этим последовал поток вариаций на тему эволюции как прогресса, включая «Взлет и падение человека» журнала The New Yorker 1925 года , последовательность от шимпанзе к неандертальцу , Сократу и, наконец, адвокату Уильяму Дженнингсу Брайану , который выступал за преследование антиэволюционистов в судебном процессе Скоупса по закону штата Теннесси, ограничивающему преподавание эволюции. Такер отметил, что раскладная иллюстрация Рудольфа Франца Заллингера 1965 года « Дорога к Homo Sapiens » в книге Ф. Кларка Хауэлла « Ранний человек » , показывающая последовательность из 14 шагающих фигур, заканчивающуюся современным человеком, вписывала палеоантропологические открытия «не в разветвленную дарвиновскую схему, а в рамки оригинальной диаграммы Хаксли». Хауэлл с сожалением заметил, что «мощная и эмоциональная» графика подавила его дарвиновский текст. [81]
Ученые, утверждает Руз, продолжают легко переходить от одного понятия прогресса к другому: даже убежденные дарвинисты, такие как Ричард Докинз, встраивают идею культурного прогресса в теорию культурных единиц, мемов , которые действуют во многом как гены. [4] Докинз может говорить о «прогрессивных, а не случайных... тенденциях в эволюции». [82] [83] Докинз и Джон Кребс отрицают «более раннее [дарвиновское] предубеждение» [84] , что есть что-то «в сущности прогрессивное в эволюции», [85] [84 ] но, утверждает Руз, чувство прогресса возникает из эволюционных гонок вооружений , которые остаются, по словам Докинза, «наиболее удовлетворительным объяснением существования передовых и сложных механизмов, которыми обладают животные и растения». [86] [84]
Рус завершает свой подробный анализ идеи Прогресса , то есть прогрессистской философии, в эволюционной биологии, заявляя, что эволюционная мысль вышла из этой философии. До Дарвина, утверждает Рус, эволюция была просто псевдонаукой ; Дарвин сделал ее респектабельной, но «только как популярную науку». «Там она оставалась замороженной еще почти сто лет» [4] , пока такие математики, как Фишер [87], не предоставили «и модели , и статус», что позволило эволюционным биологам построить современный синтез 1930-х и 1940-х годов. Это сделало биологию профессиональной наукой ценой отказа от понятия прогресса. Это, утверждает Рус, было значительной ценой для «людей [биологов], все еще твердо приверженных Прогрессу» как философии. [4]
Биология в значительной степени отвергла идею о том, что эволюция каким-либо образом направляется, [88] [73] но эволюция некоторых признаков действительно облегчается генами набора инструментов развития-генетики, изучаемого в эволюционной биологии развития . Примером является развитие рисунка крыльев у некоторых видов бабочек Heliconius , которые независимо развили похожие рисунки. Эти бабочки являются мюллеровскими подражателями друг другу, поэтому движущей силой является естественный отбор, но рисунки их крыльев, которые возникли в отдельных эволюционных событиях, контролируются теми же генами. [89]
{{cite book}}
: |work=
проигнорировано ( помощь ){{cite book}}
: |work=
проигнорировано ( помощь )Я считаю, что микроорганизмы могут выполнять свою функцию. Celles-ci apparurent comme la манифестация физиологической эволюции, определяющая деградацию, ортогенную регрессию.
С интеграцией менделевской генетики и популяционной генетики в эволюционную теорию в 1930-х годах новое поколение биологов применило математические методы для исследования того, как изменения в частоте генов в популяциях в сочетании с естественным отбором могут вызывать изменение видов. Это продемонстрировало, что дарвиновский естественный отбор был основным механизмом эволюции и что другие модели эволюции, такие как неоламаркизм и ортогенез, были недействительны.