Развитие, направлявшееся по линии поступательного усложнения и совершенствования организмов, нисколько не зависело от влияния внешних условий их обитания. Напротив, именно в постоянных и неизменных условиях среды общая тенденция обязана была бы проявиться с наибольшей отчетливостью. Поэтому любые флуктуации естественно-природных условий в действительности лишь деформируют чистую линию восхождения, нарушают общую его логику и вносят элемент дезорганизации.
Два основных закона составляют существо учения Ламарка.
Первый из них говорит о том, что во всяком животном, не достигшем предела своего развития, более частое и неослабевающее употребление какого-нибудь органа укрепляет, развивает его, увеличивает его силу, в то время как отсутствие систематического употребления приводит его в упадок, последовательно сокращает его способности и постепенно приводит к полному исчезновению. Второй сводится к следующему: все то, что природа заставила особей приобрести или, напротив, потерять под влиянием каких-то обстоятельств, сохраняется ею путем передачи по наследству (в том случае, если сохраняемые свойства присущи обоим полам).
Теория Ламарка не получила большого распространения. Крупнейшему авторитету того времени - Ж. Кювье - не составило большого труда отвергнуть его доводы и при помощи бесспорных фактов доказать отсутствие сколько-нибудь заметных изменений у известных в то время видов. Кювье внимательно изучил останки животных, вывезенных еще из египетских пирамид. Тысячелетия, истекшие со времени их захоронения казались в те поры чудовищно большими сроками, во всяком случае достаточными для проявления всех изменений, если бы, конечно, они имели место. Правда, Ламарк говорил отнюдь не о тысячелетиях, но все его ссылки на колоссальные периоды времени, требуемые для накопления изменений, многим тогда казались абсолютно неправдоподобными и фантастическими. Воззрениям, в соответствии с которыми развитие жизни на Земле занимает несколько миллиардов лет, еще только предстояло утвердиться.
Становление эволюционной теории связывается с именем Чарльза Дарвина, появившегося на свет в год опубликования "Философии зоологии" Ламарка.
Гипотеза Дарвина заключалась в том, что все новые виды появляются на свет благодаря естественному отбору. В противовес Мальтусу, работа которого и подтолкнула его на размышления о путях развития живого, Дарвин принимал, что количество особей каждого вида от поколения к поколению увеличивается не в арифметической, но в геометрической прогрессии. Одновременно он предполагал, что, несмотря на тенденцию к постоянному увеличению численности, общее количество особей остается постоянным. Эти два предположения привели его к выводу о том, что в живой природе должна быть постоянная борьба за существование. Следующим пунктом дарвиновских построений было предположение о том, что каждому виду свойственна изменчивость. Иначе говоря, все особи, принадлежащие одному и тому же виду, пусть и микроскопически, но отличаются друг от друга.
На основе этих посылок Дарвин сделал вывод о том, что одни вариации формообразования помогают индивидам в борьбе за выживание, другие, напротив, сказываются гибельным для них образом. Отсюда организмы с более благоприятными изменениями должны оставлять после себя более многочисленное потомство; большая же часть организмов с неблагоприятными вариациями форм должна вымирать. Так как вариации могут наследоваться, то все благоприятные видоизменения должны с течением времени накапливаться, противоположные им элиминироваться. А это приводит к тому, что со временем организмы становятся настолько непохожими на исходные формы что рано или поздно появляется новый биологический вид.
Эти положения и составили существо дарвиновской теории естественного отбора, лежащего в основе видообразования.
Дарвин не хотел публиковать свою гипотезу без тщательного подбора доказательств. В 1842 году он написал для себя небольшую обобщающую работу на 35 страницах, спустя два года очерк увеличился до 230 страниц, но еще в течение 15 лет он продолжал собирать факты. В 1848 году Дарвин получил письмо от известного натуралиста Альфреда Рассела Уоллеса, который вложил в письмо статью, которую он предлагал вниманию Дарвина. В этой статье Дарвин нашел почти полностью воспроизводившую его собственную концепцию гипотезу естественного отбора. Поначалу он хотел уступить пальму первенства Уоллесу, но друг Дарвина подготовил обе статьи за подписью двух авторов под общим пространным заголовком, отражавшим существо новой концепции. Но и после первой публикации Дарвин продолжал работу, пока, наконец, в 1859 году не появилась его книга "Происхождении видов путем естественного отбора", оставшаяся в памяти поколений как "Происхождение видов"4, которая свершила настоящую революцию. Причем не только в биологии...
Однако, концепция эволюционного развития живой природы предполагает разрешение не только вопроса о механизме появления новых более сложных и организованных форм жизни, но и ответ на вопрос о том, как вообще появляется жизнь на Земле. Ведь ясно, что когда-то она должна была впервые зародиться, и если все в природе развивается строго естественным путем, без вмешательства какой бы то ни было надмировой силы, естественным путем должна была сформироваться и она. Словом, в свете эволюционных представлений единственным источником жизни могло быть только ее самозарождение из неживой природы.
Впрочем, гипотеза о самозарождении жизни из неживой материи существовала задолго до становления законченных эволюционных теорий.
Здесь уже приводились учения Эмпедокла и Демокрита. Более развитая и утонченная идея самозарождения жизни выдвигается Аристотелем. Согласно его взглядам, внутри каких-то фрагментов неживого вещества всегда существует что-то вроде оплодотворенного яйца, так называемое "активное начало". Это активное начало при подходящих условиях могло произвести живое существо. При этом активное начало рассматривается им не как вещество, но как некоторая способность к чему-то, другими словами, как аналог современного понятия "энергия". Представление Аристотеля об активном начале объясняло, почему оплодотворенное яйцо развивается во взрослый организм: именно это начало направляет и организует последовательность действий, которые приводят к становлению живого существа. При этом организующее начало, присущее яйцу курицы, заставляет его развиваться именно теми путями, которые приводят к образованию цыпленка, начало, имманентное икринке, - заставляет ее развиваться по направлению к рыбе и так - у всех прочих видов живых существ.
В средние века идея самозарождения становится общепринятой. Охотно верилось в то, что гуси происходят от определенных пород пихтовых деревьев, которые соприкасаются с водой океана. Кстати, вера в такое "гусиное дерево" держалась вплоть до XVII века: фолианты того времени сохранили рисунки деревьев с огромными раскрывающимися плодами, из которых вылетают гуси. Путешественники, побывавшие на Востоке, уверяли, что существуют деревья с дынеобразными плодами, из которых появляются ягнята. Старинные книги сохранили гипотетические изображения и этих деревьев.
Известный врач XVI века Парацельс описал наблюдения о самозарождении мышей, лягушек, угрей и черепах из воды, воздуха, соломы, гниющего дерева и других субстанций. В XVII веке бельгийский врач Жан Батист ван Хельмонт описал "способ получения мышей" за 21 день из грязной рубашки, засыпанной зернами пшеницы. При этом предполагалось, что "активное начало" заложено в человеческом поте, почему, собственно, и нужна была грязная рубаха.
Вызов теории самозарождения был брошен в XVII веке флорентийским врачом Реди. Это был убежденный сторонник того, что жизнь была создана на Земле Творцом всего сущего всего один раз и больше ничто уже не могло зародиться самопроизвольно. В своей работе "Эксперименты над зарождением насекомых" Реди констатировал появление каких-то червей в теле мертвых животных и растений и объяснял это тем, что все они появились в результате полового размножения и что у гниющего вещества, в котором они находятся, нет никакой другой функции, кроме роли места, куда насекомые откладывают свои яйца во время размножения, а также где они находят пищу. При этом, в отличие от ван Хельмонта Реди ставил и контрольные опыты. так он положил кусочки мяса и рыбы (змею, рыбу, угрей из реки Арно и кусочек вымени телки) в четыре большие банки, хорошо закрыл их и опечатал. Одновременно такой же набор был положен в банки, которые на всем протяжении эксперимента оставались открытыми. Через некоторое время в мясе и рыбе, которые находились в открытых сосудах, появились черви (личинки), и было видно роение мух; в закрытых же банках не появлялось ничего даже по истечении довольно длительного времени.
