Изменения, которые изучаются в рамках микроэволюции, доступны непосредственному наблюдению, тогда как макроэволюция происходит на протяжении длительного исторического периода времени, и поэтому ее процесс может быть реконструирован лишь задним числом. В этих целях могут быть использованы методы сравнительно-морфологического, эмбриологического и палеонтологического исследования, позволяющие с определенной степенью правдоподобия восстановить возможную картину происходивших процессов эволюции. При этом следует учитывать, что макроэволюция, как и микроэволюция, происходит в конечном итоге под воздействием изменений в окружающей среде.
Несмотря на трудности, с которыми сталкиваются исследователи при изучении макроэволюции, к настоящему времени накоплен немалый обобщающий материал, формулируемый обычно в виде определенных закономерностей, или правил, макроэволюции крупных групп организмов. Не претендуя на полноту, перечислим некоторые из них.
* Любая новая крупная группа организмов выше уровня вида, как правило, возникает потому, что приобретает в ходе эволюции качественно новые особенности в своей структуре и организации, которые дают ей важное преимущество в борьбе за существование. Наибольший интерес в этом смысле вызывает идея отечественного биолога А.Н. Северцова (1866-1936) об ароморфозе, согласно которой каждое крупное изменение в строении и функции организма можно рассматривать как новый фактор эволюции, во многом меняющий ее дальнейшее направление и вызывающий новые формы отбора. Он подчеркивал, например, что именно появление разумного поведения у высших животных явилось существенным усовершенствованием движущих сил эволюции.
Чем значительнее оказываются произошедшие изменения (ароморфоз) в группах организмов (таксонов) высшего порядка, тем настоятельнее адаптации к частным условиям среды таксонов низшего порядка.
Каждая группа организмов характеризуется определенным средним темпом эволюции. Чем быстрее совершается процесс приспособления группы к частным, конкретным условиям среды, тем скорее она достигает расцвета и, соответственно, гибели.
Уничтожение целых групп живых организмов в ходе эволюции обусловлено естественным отбором других групп, более приспособленных к изменившимся условиям окружающей среды. Исчезнувшие в процессе эволюции отдельные организмы, виды и группы впоследствии никогда не восстанавливаются в прежней форме.
Эволюция не всегда идет от простого к сложному. Некоторые группы организмов, как, например, бактерии, сохранились с древнейших эпох только благодаря упрощению своей организации.
Решение многих проблем развития органического мира предполагает не противопоставление, а дополнение макроэволюционного подхода микроэволюционным. Важно подчеркнуть, что макроэволюция осуществляется через последовательность микроэволюций и поэтому не обладает какими-либо особыми механизмами эволюции.
Синтетическая теория эволюции хотя и подвергла критике некоторые положения и принципы теории Ч. Дарвина, но сохранила ее основное содержание, а именно принцип естественного отбора как направляющей силы эволюционного процесса. В противоположность этому некоторые недарвиновские теории эволюции, появившиеся после победы дарвинизма в биологии, как раз отвергали принцип естественного отбора. Наиболее ранней антидарвиновской концепцией стал неоламаркизм, который несколько изменил прежние представления Ламарка, но сохранил его основные принципы. Хотя существовало множество различных разновидностей и направлений неоламаркизма, но все его сторонники по-прежнему утверждали, что эволюционные изменения происходят прямо или косвенно под влиянием условий окружающей среды, которые отражаются в изменениях некоторых свойств и признаков организмов. Эти изменения непосредственно передаются по наследству от родителей потомкам, не нуждаясь в естественном отборе. К 30-м гг. XX в. под влиянием развития генетики неоламаркизм утратил свое влияние среди биологов, хотя попытки его возрождения предпринимались в отечественной биологии в группе сторонников Т.Д. Лысенко, не признававших генетики и устранявших из биологической науки ученых-генетиков.
Другие антидарвинисты пытались доказать, что главным в эволюции являются не влияние среды и естественный отбор, а некий процесс реализации внутренних закономерностей развития живых организмов. В отечественной науке такую точку зрения в 20-х гг. XX в. под именем номогенеза выдвигал крупный ученый в области физической географии и ландшафтоведения Л.С. Берг (1876-1950). В последние годы некоторые японские генетики выступают с теорией о нейтральных мутациях, согласно которой последние не оказывают влияния на изменчивость, поскольку естественный отбор на молекулярном уровне не работает.
Наконец, совсем недавно появилось новое неодарвинистское направление, получившее название пунктуализма, сторонники которого считают, что процесс эволюции происходит путем редких скачков, в то время как большую часть времени организмы находятся в стабильном состоянии.
Как показывает этот краткий обзор, дискуссии по проблемам эволюции в живой природе выдвигают ряд мировоззренческих проблем, связанных с пониманием общих принципов развития, которые имеют философский характер. Об этом свидетельствует, в частности, дискуссии по вопросам генетики, которые проводились в нашей стране, как уже упоминалось, по инициативе Лысенко и его сторонников. При этом важно отметить, что конкретные факты и обобщения из генетики отрицались не научными аргументами, а совершенно неверно истолкованными философскими положениями диалектического материализма.
2. История естествознания: панорама современного естествознания
Экспериментальное естествознание, возникшее в XVII в. как противоположность натурфилософским воззрениям Античности и Средних веков, провозгласило опыт в качестве важнейшего средства исследования природы. В течение последующих трех веков благодаря использованию экспериментального метода оно достигло гигантских успехов. Изучение природы необходимо было начать с простейших процессов, к которым относится механическое движение тел. Классическая механика благодаря своим успехам в объяснении движения земных и небесных тел и точности предсказаний стала образцом, или парадигмой, для остальных наук. По мнению многих ученых, именно она составляет фундамент классического естествознания и даже всей науки в целом. Однако в своем исследовании механика абстрагируется от многих усложняющих особенностей и деталей изучаемых процессов и явлений. Так, например, она рассматривает планеты, обращающиеся вокруг Солнца, как материальные точки, а сами тела как системы таких точек. Поскольку размеры планет крайне малы в сравнении с их расстоянием от Солнца, то такая абстракция оказывается вполне обоснованной и плодотворной. Однако уже при изучении структуры планет и других небесных тел она становится явно непригодной. Еще менее эффективными оказываются понятия и принципы механики при исследовании специфических закономерностей химических и биологических процессов. Между тем ученые прошлых веков пытались свести объяснение этих более сложных форм движения к понятиям и законам механики.
Сама картина природы, основанная на принципах классической механики, оказывалась явно не согласующейся с реальной действительностью. В самом деле, согласно этим принципам, если точно задать начальные условия движения, т.е. координаты и скорость тела, то по уравнениям, описывающим движение тела, можно точно и однозначно определить его состояние как в будущем, так и в прошлом. Таким образом, прошлое и будущее при таком подходе оказываются тождественными, а сами механические процессы обратимыми. Следовательно, реальное понимание времени как процесса изменений состояний системы исчезает, а объективно текущее время превращается в геометрический параметр движения.
Такие представления классической механики оказались несостоятельными, когда физика приступила к изучению термодинамических процессов в связи с созданием тепловых машин в первой половине XIX в. Общеизвестно, что тепловые процессы являются необратимыми: тепло передается от горячего тела к холодному, но никогда наоборот. С возникновением термодинамики как учения о закономерностях тепловых процессов в естествознание впервые было введено понятие необратимых процессов, а тем самым и направления времени ("стрела времени"). Однако в классической термодинамике необратимость систем связывается с возрастанием их беспорядка и дезорганизации. Между тем эволюционная теория Дарвина показывает, что в живых системах необратимые процессы приводят к возникновению новых видов, а следовательно, к их совершенствованию и организации. В связи с этим было пересмотрено исходное понятие классической термодинамики - понятие закрытой системы. Оказалось, что все реальные системы природы являются открытыми, т.е. обменивающимися с окружающей средой веществом, энергией, а нередко и информацией. При наличии определенных условий даже в неорганической природе такие системы могут самоорганизовываться. Возникновение термодинамики открытых и неравновесных систем и появление нового междисциплинарного направления исследования сложноорганизованных систем - синергетики являются убедительным свидетельством существования новой тенденции в развитии естествознания, ориентированной на целостное, системное исследование явлений и процессов природы, происходящих в реальном времени.
Еще в начале XX в. в связи с революцией в физике появились две великие теории, которые нанесли непоправимый удар механистической картине мира. Речь идет, во-первых, о теории относительности А. Эйнштейна, которая подвергла коренному пересмотру учение о пространстве и времени в классической механике; во-вторых, о квантовой механике, установившей неприменимость понятий и принципов механики Ньютона к изучению движения мельчайших частиц материи - молекул, атомов и элементарных частиц. Следует, тем не менее, отметить, что и теория относительности, и квантовая механика опираются на представление об обратимом характере времени. Новая же тенденция в естествознании ориентируется на необратимость происходящих в системе изменений и, следовательно, на реальный характер времени. Именно благодаря этому современные понятия и принципы естествознания оказываются более адекватными реальному миру, чем прежние. Поэтому и современная естественнонаучная картина мира должна опираться на новейшие достижения и концепции развития естествознания.
Человек живет не только в природной среде, но и в обществе, и поэтому его взгляд на мир не ограничивается представлениями о природе, но также включает его мнения об общественном устройстве, его законах и порядках. Поскольку индивидуальная жизнь людей складывается под влиянием собственного жизненного опыта, постольку и их взгляды на общество, и, следовательно, картина общества у них различны. Наука же ставит своей целью создать целостную картину общества, которая имела бы общий, универсальный и - что особенно важно - объективный характер.
Таким образом, общая научная картина мира, складывающаяся из картины природы, формируемой естествознанием, и картины общества, создаваемой обществознанием, дает единое, целостное представление о фундаментальных принципах развития природы и общества. Однако законы общества существенно отличаются от законов природы, прежде всего, тем, что действия людей имеют осознанный и целенаправленный характер, в то время как в природе действуют слепые, стихийные силы и потому в ней отсутствуют какие-либо цели. Тем не менее, и в обществе, несмотря на различие целей, интересов и стремлений разных людей, в конечном итоге устанавливается определенный порядок, выражающий закономерный характер его развития. Отсюда становится ясным, что между научной картиной естествознания и картиной обществознания существует глубокая внутренняя связь, которая находит свое конкретное воплощение в существовании общей научной картины мира. Поскольку общие понятия, принципы и законы научной картины мира и категории и принципы, изучаемые в рамках философии, тесно связаны друг с другом, постольку возникает вопрос об их различии и специфике.
Научные картины, создаваемые отдельными науками, так же как картины естествознания и мира в целом, ставят своей важнейшей целью систематизацию знаний разной степени общности. Процесс систематизации и синтеза знаний предполагает поиск таких общих понятий и принципов, с помощью которых становится возможным понять место и роль конкретных закономерностей в общей системе научного знания, их постижение не как отдельных элементов, а как единой системы знаний. Такое понимание означает целостное рассмотрение научных знаний, их постижение не как отдельных элементов, а как единой системы знаний. Поэтому картина природы, создаваемая отдельной наукой о природе или естествознанием в целом, представляет собой систему знаний различной степени общности и глубины, которая возникает в результате их синтеза. При этом картина отдельной науки, например физики, будет частью, или фрагментом, общей естественнонаучной картины природы, а последняя будет составлять часть картины мира в целом, включающей природу и общество.
Если отдельные научные теории ставят своей целью объяснение, понимание и предсказание конкретных фактов изучаемой области мира, то картины мира стремятся выделить основные понятия и фундаментальные принципы науки, в которую входит данная теория. Опираясь на них, картина мира помогает понять роль и место отдельных понятий и закономерностей в общей системе мира. Именно в этом отношении она играет систематизирующую роль в познании и благодаря этому же приобретает общий эвристический и прогностический характер. Действительно, в рамках узких границ отдельной научной теории или даже конкретной научной дисциплины трудно уловить общие тенденции развития достаточно широкой области явлений, а тем более природы и общества в целом. Обобщение и синтез знания в научной картине мира дают возможность понять, в каком направлении происходит это развитие, какие наиболее важные проблемы выдвигаются перед наукой. Такой общий подход к познанию реальности теснейшим образом связывает научную картину мира с философией и мировоззрением в целом.
Первую революцию в науке относят к XVII в. и связывают с возникновением экспериментального естествознания. Вместо разного рода натурфилософских догадок и гипотез о скрытых качествах вещей ученые той эпохи, начиная с Г. Галилея, стали проверять свои предположения и гипотезы с помощью точно построенного эксперимента. Экспериментальный метод с тех пор стал важнейшим методом исследования природы, и его значение трудно переоценить. Вместе с ним совершенствовались также теоретические методы.