Текст книги "Концепции современного естествознания"

Самоорганизация живых систем

Живыми системами макромира занимаются биология и все входящие в нее более узкие естественные науки (зоология, ботаника, микробиология и т. п.).

Биологической (живой) системой называется совокупность взаимодействующих элементов, образующих целостный объект с новыми качествами, не свойственными входящим в систему элементам.

Свойствами целостной (живой) системы являются: множественность элементов, наличие связей между ними и окружающей средой, согласованная организация их взаимоотношений как в пространстве, так и во времени для осуществления функций системы, то есть наличие в этих системах самой жизни.

Жизнью в биологии называется высшая из природных форм движения материи, которая характеризуется самообновлением, саморегуляцией и самовоспроизведением разноуровневых открытых систем, вещественную основу которых составляют белки, нуклеиновые кислоты и фосфорорганические соединения.

К признакам живого организма относятся: сложная упорядоченная структура, получение энергии из внешней среды и использование ее на поддержание этой упорядоченности, способность изменяться и усложняться, активно реагировать на внешнюю среду, самовоспроизводиться на основе генетического кода, сохранять и передавать информацию, хорошо адаптироваться к внешней среде, а также наличие молекулярной хиральности (дисимметрии).

Живая целостная система образуется в результате соединения составных элементов в порядке, сложившемся в процессе эволюции, и обладает следующими качествами:

– единство химического состава (углеродная жизнь с преобладанием 6 элементов – О, С, Н, Ca, F, N и сложных полимеров);

– открытость системы (то есть использование внешних источников энергии для осуществления в организме метаболизма, основанного на процессах анаболизма и катаболизма – синтеза и распада веществ – для биосинтеза);

– способность к самоуправлению, саморегуляции, самоорганизации, самовоспроизведению;

– изменчивость (приобретение в ходе жизни новых качеств, полезных для приспособления к среде);

– способность к росту и развитию (на индивидуальном и видовом уровне – онтогенезу и филогенезу);

– раздражимость (реакция на внешние раздражители);

– целостность и дискретность одновременно (дискретность, поскольку система состоит из отдельных живых систем – клеточное строение; целостность, поскольку живые системы взаимосвязаны и не существуют отдельно друг от друга).

Все признаки существуют только в совокупности, и ни один из них не является основным.

В биологии рассматриваются три уровня существования живых систем: биологическая микросистема (молекулярный и клеточный уровни); биологическая мезосистема (тканевый, органный, организменный уровни); биологическая макросистема (популяционно-видовой, биоценотический, биосферный уровни).

Биологическая микросистема. Молекулярный уровень отличается тем, что состоит из отдельных признаков жизни, представляющих собой однотипные дискретные единицы, присущие всем живым организмам – 20 аминокислот и 4 одинаковых основания, входящие в состав молекул нуклеиновых кислот. Биологическая энергия содержится в молекулах аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), наследственная информация – в молекулах дизоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), в реализации генетической информации участвуют молекулы рибонуклеиновой кислоты (РНК).

Клеточный уровень представлен клеткой – самостоятельно функционирующей элементарной биологической единицей, присущей всем живым организмам, на уровне клетки происходят биосинтез и реализация наследственной информации; у одноклеточных организмов клеточный уровень совпадает с организменным.

Биологическая мезосистема. Тканевый уровень образует совокупность клеток с одинаковым типом организации, здесь наблюдается сходство между всеми живыми существами, это уровень всех многоклеточных организмов, отличающий их от одноклеточных. Органный уровень представлен совместно функционирующими клетками, относящимися к разным тканям, шесть основных тканей входят в состав органов всех животных и шесть основных тканей образуют органы у растений. Организменный уровень имеет огромное разнообразие форм, представляет многообразие организмов, относящихся к разным видам или в пределах одного вида, что объясняется усложнением комбинаций единиц низшего порядка.

Биологическая макросистема. Популяционный уровень представляет собой совокупность организмов одного вида, населяющих определенную территорию, то есть популяцию, которая является элементарной единицей эволюционного процесса. Биоценотический уровень включает исторически сложившиеся устойчивые сообщества популяций различных видов, связанных между собой и окружающей средой обменом веществ, энергии и информации. Биосферный уровень включает всю совокупность биогеоценозов и обуславливает все процессы, протекающие в биосфере.

На всех уровнях в биологических системах работают законы термодинамики, хотя и с некоторыми оговорками. Дело в том, что в классической термодинамике рассматриваются изолированные (замкнутые) или равновесные системы, для которых характерны простейшие расчетные уравнения, основанные на ряде характеристик: объем (V), работа (A), давление (P), температура (T), теплота (Q), внутренняя энергия тела (U).

Классическая термодинамика сводится к двум началам термодинамики:

1) закону сохранения и превращения энергии (Q = ∆U + A, где ∆U – изменение внутренней энергии);

2) закону максимального роста энтропии при необратимых процессах до достижения системой равновесия.

Живые системы не являются замкнутыми. Открытость системы – главное условие для ее существования, то есть если бы законы классической термодинамики выполнялись в открытых живых системах, они были бы обречены на смерть. Но этого не происходит, хотя законы термодинамики работают. Для живых систем в расчеты включается также и среда, с которой обменивается энергией живое существо, таким образом, термодинамические процессы существуют для единого комплекса: живая открытая система + внешняя среда = замкнутая система.

Согласно первому закону термодинамики, получаемое организмом количество энергии существует в виде: а) выделяемого тепла; б) совершаемой работы или выделяемых веществ; в) теплоты сгорания веществ, синтезированных за счет энергии, поступившей извне.

Согласно второму закону термодинамики, энтропия изменяется в ходе процессов, происходящих в самой живой системе при обмене веществом и энергией с окружающей средой, и не разрушает систему, а переходит во внешнюю среду (как продукты отходов жизнедеятельности); при высокой скорости роста энтропии организм отравляет себя и погибает.

По теореме Пригожина: в открытой термодинамической системе, предоставленной самой себе, при неизменных условиях прирост энтропии уменьшается до тех пор, пока она не достигнет стационарного динамического равновесия; в состоянии динамического равновесия прирост энтропии минимален.

В открытой живой системе на протяжении ее существования происходит распад элементов, приводящий к росту положительной энтропии (то есть неупорядоченности системы), поэтому живая система компенсирует неупорядоченность внутренней работой (синтез элементов взамен распавшихся) и процессом с негэнтропией (отрицательной энтропией), который противодействует росту положительной энтропии и создает упорядоченность системы. Живые системы, запуская негэнтропию, стремятся к стабильности. Причем разные живые системы используют и разные источники энергии для процесса негэнтропии.

Гетеротрофные организмы (потребляющие для жизни только органическую пищу) получают энергию в результате химических реакций; низкая энтропия связана с тем, что для питания они используют высокоструктурированные органические вещества, обладающие низкой энтропией (высокой степенью упорядоченности), а выводят из организма отходы жизнедеятельности с высокой энтропией. Гетеротрофные организмы упорядочивают себя благодаря самой структуре питательных веществ.

Автотрофные организмы (синтезирующие питательные вещества из неорганических соединений с помощью фотосинтеза) получают энергию из солнечного света, то есть электромагнитного излучения с низкой энтропией, их существование зависит от условий среды (нет света – нет фотосинтеза, гибель).

Живые системы, в которых происходят необратимые термодинамические процессы, способны существовать только благодаря наличию обмена веществ, который не дает расти энтропии.

Живые системы нельзя рассматривать в отрыве от окружающей среды, вместе они составляют устойчивые термодинамические системы, для которых второе начало термодинамики справедливо: живая система берет из внешней среды продукты питания и отдает во внешнюю среду продукты распада, поэтому в комплексе «живая система + среда» энтропия растет. Для живой системы это означает, что внутри нее существует упорядоченность, а во внешней среде за счет деятельности живой системы упорядоченность уменьшается.

Для того чтобы живой организм мог существовать, в нем должны происходить процессы управления и регулирования. Под управлением понимается процесс, позволяющий организму сохранить элементы своей структуры, поддерживать режим своей деятельности и реализовывать цели этой деятельности согласно существующим алгоритмам. Под регулированием понимают функции системы, позволяющие контролировать необходимые для жизни параметры, изменять их в согласии с заложенной программой (программное регулирование) или в зависимости с условиями внешней среды (следящее регулирование).

Обе эти функции направлены на поддержание динамического постоянства характеристик внутренней среды организма, или гомеостазиса. Поддерживать гомеостазис живая система способна при помощи реакций на изменение условий внешней среды, адаптируясь к происходящим изменениям, или условий внутренней среды, приводя структуру в более упорядоченное состояние. Любое нарушение гомеостазиса преодолевается живой системой собственными силами, а не извне, почему процессы управления называют самоуправлением, а процессы регулирования – саморегуляцией. В отличие от механизмов или объектов неживой материи живые системы принято называть самоорганизующимися системами.

Самоорганизацией называется процесс создания, поддержания и совершенствования организации сложной системы. Этот процесс протекает на всех уровнях организации живой материи (клеточном, организменном, популяционном, биогеоценозмом) за счет изменения структуры существующих связей или же образования новых между структурными элементами системы; организм приспосабливается к изменяющимся условиям или перестраивает управление, вводя или выводя из использования те или иные элементы системы, меняя очередность или способ связи между элементами, то есть изменяя алгоритм управления.

Саморегуляция организма происходит на нескольких уровнях: а) внутриклеточном, производящем биохимическую регуляцию согласно генетической программе; б) тканевом, регулирующем обмен веществ в результате разложения пищи; в) органном, регулирующем обмен веществ с помощью выработки гормонов железами внутренней секреции; г) уровне центральной нервной системы, влияющем на общую жизнедеятельность и контролирующем регуляцию на всех уровнях.

Система управления организмом построена по иерархическому, то есть многоуровневому принципу: в каждой уровневой системе происходит управление теми или иными процессами, присущими данному уровню, причем масштаб решаемых задач зависит от иерархии уровня: более мелкие задачи (частные) решаются на более низком уровне, более важные – на более высоком уровне, а задачи, связанные с общими целями жизнедеятельности – на уровне всего организма.

Саморегуляция организма происходит на следующих уровнях: а) внутриклеточном, производящем биохимическую регуляцию согласно генетической программе; б) тканевом, регулирующем обмен веществ в результате разложения пищи; в) органном, регулирующем обмен веществ с помощью выработки гормонов железами внутренней секреции; г) уровне центральной нервной системы, влияющем на общую жизнедеятельность и контролирующем регуляцию на всех уровнях.

В основе процессов саморегуляции лежит обмен информацией, который осуществляется благодаря существованию информационных связей – гормональных, нервных, генетических.

Гормональные связи осуществляются в организме с помощью особых химических сигналов – гормонов – которые распространяются вместе с кровью от определенных органов, их вырабатывающих, в другие органы, способные их воспринять в необходимом для функциональности организма количествах. Гормоны влияют на все функции организма, создавая так называемый гормональный фон. Если их слишком много или слишком мало, организм начинает разрушаться.

У многоклеточных живых существ существует центральная нервная система, которая по сложным нервным образованиям передает сигналы о внешней среде и внутреннем состоянии организма; параметрами нервной связи является частота следования импульсов, которая увеличивается при повышении интенсивности стимула. Это обратная связь между рецепторами, расположенными на периферии, и главным руководящим органом – мозгом.

Генетическая связь является связью между устройством и деятельностью существующего организма и программой (информацией), хранящейся в виде записанной на материальный носитель (молекулу дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК) информации обо всех структурных элементах организма.

Благодаря согласной работе информационных уровней саморегуляции организм снижает уровень энтропии.

Важнейшей особенностью любой биологической системы (начиная с одноклеточных организмов и до человека) является наличие у этой системы обратных связей. Это один из основных принципов, лежащих в основе саморегуляции и самоорганизации живых систем, без которого невозможна жизнедеятельность. Существование обратной связи помогает организму получать, передавать, сопоставлять и посылать откорректированный сигнал, устраняя нежелательные искажения или спасая организм от повреждения. Обратные связи контролируют правильное течение всех процессов в биологической системе.

Принято разделять обратные связи на положительные и отрицательные. Положительной обратной связью называется такая, когда в результате процесса воздействие усиливается. Отрицательной обратной связью называют такую, когда в результате процесса воздействие ослабляется.

Положительные и отрицательные обратные связи работают как на уровне отдельного организма, так и на уровне популяции и даже всей биогеоценозной системы, причем роль этих связей неравноценна: отрицательные обратные связи способствуют воспроизведению заложенной программы развития и жизнедеятельности, а положительные обратные связи улучшают какие-то новые качества и способствуют их передаче потомству. На всех уровнях самоорганизации сначала происходит информационный обмен с помощью положительной обратной связи и только потом включается механизм отрицательной обратной связи с наложением на процесс каких-то ограничений или изменением его направления.

Главной целью управления в самоорганизованной системе является процесс жизнедеятельности, который можно разбить на три уровня (по решаемым целям): 1) выживание; 2) поддержание гомеостазиса; 3) долгая сытая жизнь.

Теория эволюции

Эволюцией называется процесс длительных и постепенных изменений, которые приводят к качественным изменениям, завершающимся образованием новых систем, структур и видов. Идеи о постепенном развитии живых организмов известны с античности, но до XIX в. главенствовало мнение, что живые системы не развиваются, а сразу появились в завершенном виде. Это мнение было основано на религиозных доктринах, предполагавших сотворение живого мира и человека богом в законченном и не подлежащем переделке виде.

Первую теорию эволюции предложил Ламарк, который отверг идею постоянства видов и разделил все живое по «градациям», то есть по изменениям от низших существ к высшим; эта идея легла в основу его классификации живого мира, известной как лестница Ламарка. Причиной усложнения живых организмов Ламарк считал стремление к совершенству, а главным фактором – влияние окружающей среды.

Следующий шаг был сделан Чарльзом Дарвином.

Основные принципы эволюционного учения Дарвина можно свести к следующим положениям:

1. Каждый вид способен к неограниченному размножению.

2. Ограниченность жизненных ресурсов препятствует реализации потенциальной возможности размножения, поэтому большая часть особей гибнет в борьбе за существование и не оставляет потомства.

3. Гибель или успех в борьбе за существование носят избирательный характер: выживают и оставляют потомство те особи, которые лучше приспособлены, то есть в природе происходит естественный отбор.

4. Под действием естественного отбора, происходящего в разных условиях, группы особей одного вида из поколения в поколение накапливают приспособительные признаки, в результате чего приобретают существенные отличия и превращаются в новые виды.

Теория хорошо объясняла видовое разнообразие природы и существование близкородственных видов живых существ. Впервые в научном мире Дарвин определил место человека среди живых существ, отнеся человека к высокоорганизованным приматам. Именно этот пункт учения Дарвина вызвал ожесточенные споры, расколов общество на эволюционистов и креационистов. Одновременно с Дарвином аналогичную теорию независимо выдвинул американский ученый А. Р. Уоллес.

В XX в. теория Дарвина была дополнена последними научными изысканиями и расширена. В нее вошли данные генетики, палеонтологии, молекулярной биологии, экологии, этологии, сравнительной эмбриологии, морфологии, биогеографии, систематики, селекции растений и животных. В науку она вошла как неодарвинизм, или синтетическая теория эволюции. Синтетическая теория эволюции выделяет популяцию как элементарную структуру, с которой начинается эволюция, и генотип популяции (устойчивое изменение) как элементарное явление, лежащее в основе процесса эволюции; более широко и глубоко рассматривает факторы и движущие силы эволюции; разделяет эволюцию на микроэволюцию и макроэволюцию.

Под микроэволюцией понимается совокупность эволюционных изменений, которые происходят в генофондах популяций за сравнительно небольшой период времени и приводят к образованию новых видов, под макроэволюцией – эволюционные преобразования, приводящие к возникновению надвидовых форм организации живого за длительный исторический период.

Синтетическая теория эволюции рассматривает взаимодействия «сверху вниз»: от биосферы к экосистеме, от экосистемы к сообществам, от сообществ к организмам и т. д., что позволяет выделить первичные связи, которые традиционный взгляд «снизу – вверх» воспринимает как случайные и незначительные. Она опирается на неравновесную термодинамику (в частности, на теорию Пригожина) и рассматривает процесс эволюции как связанный с процессом накопления свободной энергии и уменьшением энтропии. По этой теории каждый уровень порядка рождает новый, более высокий уровень в органическом мире, поэтому биологическое разнообразие организмов проявляется на молекулярно-кинетическом, популяционном, видовом и биоценотических уровнях.

Эволюция рассматривается как самоорганизация, поиск структурами максимального состояния в меняющихся условиях, то есть как постоянная борьба порядка и хаоса, системного и бессистемного, структурного и бесструктурного. В ходе самоорганизации возникают отклонения (флуктуации), которые приводят к системным изменениям, закрепляются и становятся материалом для дальнейшей эволюции.

Современные исследования, проведенные в рамках генетики, палеонтологии, молекулярной биологии, экологии, этологии, сравнительной эмбриологии, морфологии, биогеографии, систематики, селекции растений и животных и других наук, позволили сформулировать следующие основные законы эволюции.

1. В разные периоды времени скорость эволюции неодинакова, наибольшую длительность она имела в начальные периоды формирования жизни на планете Земля, когда требовались миллионы лет на появление нового качественного признака, но со времени появления млекопитающих эволюция характеризуется тенденцией ускорения и в настоящее время протекает быстро, за короткое время породив множество новых форм живых существ, а также приведя к вымиранию многочисленные старые виды.

2. Эволюция различных организмов происходит с разной скоростью, скорость зависит не только от вида живого существа (более простые быстрее эволюционируют), но также от совокупности внешних факторов (например, угроза вымирания).

3. Новые виды образуются не из наиболее высокоразвитых и специализированных форм, а из относительно простых, неспециализированных форм.

4. Эволюция может быть регрессивной, то есть она не всегда идет от простого к сложному, но и от сложной формы к нескольким более простым, это характерно для низших видов живых существ, например, бактерий, которые сохранились только благодаря упрощению своей организации.

5. Эволюция затрагивает не конкретные живые существа, а целые популяции, и происходит в результате мутаций, естественного отбора и дрейфа генов.

К основным факторам эволюции относятся: 1) мутация (изменения наследственных свойств организмов, возникающих естественным путем или вызываемых искусственно); 2) популяционные волны, определяющие количественные флуктуации численности популяции, области ее обитания (ареала); 3) обособленность группы организмов; 4) частота смены поколений в популяции; 5) темпы и характер мутационных процессов и др. Воздействие факторов обусловлено их совокупностью для данной популяции.

Теория коэволюции появилась как реакция на теорию дарвинизма, основным положением которой было признание естественного отбора ведущей силой эволюции. Теорию коэволюции выдвинул русский анархист Кропоткин, положив в основу не борьбу за существование и выживание наиболее сильных особей, а идею взаимопомощи как более важного фактора эволюции, нежели борьба. По этой теории изменения происходят не беспорядочно и случайно, а по законам развития существующих форм (у Дарвина изменения происходят во всех направлениях и случайно, но неудачные изменения не переходят из поколения в поколение).

Теория коэволюции получила второе дыхание под влиянием экологических исследований, когда заговорили об экологическом равновесии в живой природе. Опираясь на полученные биологией новые факты, она смогла правдоподобно объяснить возникновение полов как фактора, способствующего большей стабильности, эволюцию в системе «хищник—жертва», требующей постоянного совершенствования качеств каждого живого существа в ней, эволюцию в системе «паразит—хозяин», требующей удивительной равновесности в отношениях.

В результате коэволюции происходит оттачивание и совершенствование существующих экосистем, которые приобретают большее разнообразие (совершенствуется хищник – совершенствуется жертва; совершенствуется паразит, кормящий своего хозяина – совершенствуется сам хозяин, делясь питанием с паразитом и т. п.). Главное в коэволюции – создание такой стабильности, когда один вид не может быть уничтожен другим, или когда один вид должен вырабатывать признаки, полезные для другого вида, и оба они входят в сотрудничество, чтобы развиваться дальше. С точки зрения коэволюции объясняются факты альтруизма у животных, общественное поведение, взаимопомощь в трудных ситуациях.

На основе учения о биосфере, экологии и концепции коэволюции в последние десятилетия XX в. возникла теория Геи-Земли (Дж. Лавлок, Л. Маргулис), которая гласит, что атмосфера Земли обладает химической неравновесностью и механизмом обратной связи, что обусловило развитие жизни. Земля рассматривается как саморегулирующаяся система, способная поддерживать благоприятное для жизни постоянство климата, атмосферы, среды, а эволюция биосферы – как процесс, не зависящий от человека.

В процессе эволюции естественный отбор принимает одну из трех форм: стабилизирующий, движущий и дизруптивный.

Под стабилизирующим отбором понимают форму естественного отбора, которая направлена на поддержание и повышение устойчивости реализации в популяции среднего, ранее сложившегося признака или свойства, что достигается преимуществом в размножении особей со средним выражением признака. Слишком хорошие или слишком плохие особи из размножения выключаются. Торжествует норма.

Стабилизирующий отбор привел живые виды независимо от уровня их организации к биохимическому единству, благодаря ему сложившиеся виды ограждаются от существенных изменений в результате мутаций.

Под движущим отбором понимают направленный отбор, вычленяющий и закрепляющий новую норму взамен старой, которая перестала соответствовать изменившимся условиям внешней среды. Это может быть как приобретение, так и утрата какого-то признака, ставшего ненужным; из мутировавших особей выживают такие, качества которых соотносятся с внешней средой.

Под дизруптивным понимают разрывающий отбор, когда внутри популяции складывается несколько фенотипов и исключаются средние, промежуточные формы (как при стабилизирующем отборе). Дизруптивный отбор приводит к большому разнообразию; из размножения выключаются особи со средним, промежуточным характером признаков.

Теория Дарвина нанесла удар по религиозному представлению происхождения человека. Дарвин считал, что человека из живой природы выделяет наличие развитого более, чем у животных, мозга. Предками человека Дарвин считал высших приматов. Дарвин доказал единство их происхождения, снабдив свою книгу сопоставлением общих признаков, и указал элементы эволюции – рука и мозг.

Современная наука определяет место человека среди живой природы следующим образом: человек является одним из видов млекопитающих, относится к отряду приматов, подотряду узконосых. Процесс выделения человека из древней группы насекомоядных млекопитающих начался около 35 млн лет назад, когда обособилась группа животных, давшая начало приматам. К древнейшим предкам человека относят парапитеков (дали начало гиббонам и орангутанам), дриопитеков (появились 17–18 млн лет назад и вымерли около 8 млн лет назад), рамапитеков (14 млн лет назад), австралопитеков (7–8 млн лет назад), а всего существовало около 20 родов и 30 видов антропоидов.

Два млн лет назад из австралопитеков выделился зинджантроп – человек умелый, обладавший такими признаками, как прямохождение, развитые кисти рук, умение применять и изготавливать каменные орудия труда (за что он и получил свое название).

В период от 2 млн лет назад до 140 тыс. лет назад ему на смену пришел архантроп, или человек прямоходящий, расселившийся по всей планете (Африка, Средиземноморье, Южная, Центральная и Юго-Восточная Азия). Он обладал достаточно крупным мозгом, ходил на двух ногах и владел зачатками речи. Иногда архантропов называют прогрессивными австралопитеками. К ним относят «китайского человека» синантропа, гейдельбергского человека и питекантропа.

В период от 250 до 40–25 тыс. лет назад появились собственно древнейшие люди – палеоантропы и неоантропы (неандертальцы и кроманьонцы). Неандертальцы обладали зачатками членораздельной речи, имели рост от 155 до 165 см и массу мозга до 1 500 г, изготовляли одежду из шкур животных, жили в пещерах или строили жилища.

Долгое время считалось, что они оказались тупиковой ветвью и вымерли, не оставив потомства, а их место заняли более высокоорганизованные кроманьонцы, которые владели речью, абстрактным мышлением, изобрели искусство и религию, научились изготавливать качественные орудия труда из кремниевых пластин, а позже овладели лепкой горшков, жили в коллективе, четко разделяли функции в сообществе и перешли от биологической к социальной структуре.

Но по последним исследованиям на генетическом уровне оказалось, что неандертальцы прекрасно давали потомство от кроманьонцев и, наоборот, в некоторых местах жили бок о бок, и у современного человека присутствуют гены неандертальца.

Около 40 тыс. лет назад появился современный тип человека.

Абсолютно все современные люди принадлежат к единому полиморфному виду Homo sapiens. Человечество исторически связано общностью происхождения, социально-психического развития, способностью к скрещиванию людей различных рас, сходным уровнем общего физического и умственного развития. Но внутри вида существуют расы (крупные группы людей, объединенные характерными внешними признаками – цветом кожи, разрезом глаз, структурой волос и т. п.) и этносы (более мелкие группы людей, объединенные социальными признаками и системой речи).

Антропологи выделяют три большие расы: австрало-негроидную, европеоидную и монголоидную, и несколько десятков рас второго и третьего порядков. Три большие расы возникли не одновременно и очень давно: первым произошло отделение около 90–92 тыс. лет назад большого монголоидного ствола, к которому относится и расовая группа америндов (американских индейцев); около 50 тыс. лет назад в Австралию проникли коренные австралийцы; разделение европеоидов и негроидов произошло около 40 тыс. лет назад, и негроиды заходили далеко на север; череп с австралоидными чертами был найден среди европеоидных на палеолитической стоянке под Воронежем.

Расы формировались под влиянием естественного отбора и дрейфа генов. В основном наличие тех или иных черт определялось климатическими условиями. Но европейский светловолосый и светлоглазый тип ученые объясняют близкородственными браками и малым количеством самой популяции.

Этносы не являются биологическим понятием. Это социальные группы людей, которых связывает общий уровень хозяйствования, культуры, обычаев, а также язык.

Выдвинутая Дарвином теория естественного отбора не сразу была воспринята обществом, причем была воспринята негативно не только креацинистами, но и некоторыми учеными, не отрицающими самого естественного отбора. В теории были уязвимые места, мимо которых не смогли пройти ее критики. Одним из возражений было следующее: для того, чтобы передать полезные для эволюции признаки, должны встретиться две особи, обладающие ими в равной мере, поскольку при встрече особей, одна из которых ими не обладает, родится потомство, частично обладающее такими признаками или не обладающее ими вовсе, а поскольку в реальном мире такая встреча маловероятна, полезные признаки будут разбавляться и угасать. Возражение строилось на принципах здравого смысла. Будущее показало, что основой должен служить не здравый смысл, а генетика.

Исследования по генетике появились еще при жизни Дарвина. Начало генетике положил Мендель, который открыл закон о наследовании признаков. По этому закону механизм наследования не зависит от условий, но зависит от возможных комбинаций согласно теории вероятностей. Труд Менделя был издан малым тиражом и не стал известен общественности, и только в начале XX в. законы Менделя получили научное признание, а выделенные им признаки были названы генами.