Биогенетический закон

Применение биогенетического закона в педагогике

Последователи концепции Геккеля адаптировали идею и к решению проблем педагогики.

Однако в обосновании такого подхода преобладали умозрительные заключения. Строго научных методов не хватало, чтобы обеспечить достаточную доказательную базу справедливости данной теории.

Психическое развитие и здоровье человека во многом зависит от самого человека. Необходимо вовремя избавляться от токсичных мыслей и негативных эмоций, чтобы психика была в порядке. Этому способствует курс Викиум «Детоксикация мозга».

Споры об эмбрионах

→ Основная статья: Споры об эмбрионах

Вскоре после их публикации разгорелась научная полемика, в которой изображения были сочтены слишком схематичными или даже фальсифицированными по поводу иллюстраций, которые Геккель использовал для доказательства закона, который он постулировал, а также для иллюстрации и объяснения его популярным образом. отклоненный. После смерти Геккеля этот спор был в значительной степени забыт, но снова был доведен до сведения общественности в публикации 1997 года

Обвинения привлекли большое внимание, особенно со стороны креационистов, которые (ошибочно) полагали, что основное биогенетическое правило, которое долгое время не играло особой роли с технической точки зрения, было центральным доказательством правильности теории эволюции. .

Обвинения в подделке

Еще в 1868 году зоолог и анатом Людвиг Рютимейер Геккель впервые обвинил Геккеля в фальсификации своих иллюстраций; это обвинение повторялось несколько раз в последующие десятилетия.

Майкл Ричардсон из Медицинской школы больницы Святого Георгия в Лондоне в 1997 году указал на серьезные отличия эмбрионов сумчатых, древесных лягушек, змей и аллигаторов, поэтому он с трудом мог представить себе, что рисунки Геккеля были настоящими. Он думает, что это мошенничество.

Генетик и лауреат Нобелевской премии Кристиана Нюсслейн-Фольхард сказала в интервью:

«Эрнст Геккель подделал это. Многие из его изображений организмов просто созданы для подтверждения его теории … «

Однако историки науки отмечают, что рисунки Геккеля, представленные в основном в дискуссии, в значительной степени основаны на эскизах его предшественников (например, фон Бэра 1828 г.), и их не обвиняют в подделке (даже детали и положение отдельных конечностей часто идентичны). Таким образом, описания Геккеля отражают восприятие начала XIX века. Haeckel & Co. также представила подготовленные эмбрионы без желточного мешка и придатков — обычно описываемых в аннотации к панелям, а иногда и в тексте — в то время как фотографии, используемые для сравнения, часто их показывают.

«Схематизированные» изображения, которые, вероятно, предназначались для нападений в начале 20-го века, можно найти в истории создания Геккеля (Берлин, 1879, между страницами 272 и 273).

Креационисты и основной биогенетический закон

Против Геккеля ожесточенно боролись многочисленные представители христианских церквей из-за его мировоззрения, которое он называл монизмом и которое часто резко выражалось в полемической форме, которые воспринимали его позиции как агрессивное нарушение границ в заявленной ими области. В этой дискуссии важную роль сыграло основное биогенетическое правило (в то время еще называемое «основным биогенетическим законом»). Христианская организация называется Keplerbund взял на обвинения, возобновлен в 1907 году зоологом Арнольд ЛАТУНЬ , из подделав некоторые из эмбриональных изображений, и сделал их достоянием общественности. В ежедневной прессе бушевала ожесточенная борьба за «образы эмбрионов Геккеля». Геккель признал, что он схематизировал некоторые изображения, что является обычным в науке: «… Я просто хочу начать с сожаления о том, что небольшая часть моих многочисленных изображений эмбрионов (может быть, 6 или 8 из ста) действительно (в смысл доктора Брасса) «фальсифицированы», а именно все те, для которых доступный материал наблюдений настолько неполный или неадекватный, что приходится заполнять пробелы гипотезами при создании последовательной цепочки развития ». Эта кампания завершилась декларацией, подписанной многочисленными немецкими биологами и анатомами. В нем Геккеля обвиняют в схематизации как проступке, но его интерпретация признана правильной. Исследователи сослались на недавние эмбриологические исследования, которые намного точнее, чем материал, использованный Геккелем.

И Keplerbund, и Monistenbund (свободолюбивая ассоциация, восходящая к Геккелю) опубликовали документацию о кампании.

Основной биогенетический закон играет важную роль во многих сочинениях креационистов и получает там больше внимания, чем в научной биологии. Религиозно мотивированная кампания против Эрнста Геккеля и «его» основной биогенетический закон или теория эволюции был впервые услышали в 1909 году после программной лекции Геккеля на пятидесятилетию первой публикации Чарльза Дарвин работы Происхождения видов .

Формулировка закона, его значение

Помимо основной формулировки, в курсе биологии рассматриваются и обстоятельства появления предпосылок к открытию, а также фамилии ученых, приложивших руку к этому значительному открытию. Данные темы также могут включаться в список вопросов в ЕГЭ.

История открытия

Необходимо понимать, что закону предшествовала долгая череда исследований. По этой причине, помимо самих учёных, непосредственно сформулировавших правило, необходимо показать, какие ещё учёные косвенно участвовали в этом. Предпосылками для формулировки закона стали следующие исследовательские работы:

1. Работа немецкого учёного Мартина Ратке, в которой он на примере своих исследований указал на наличие жаберных щелей не только у рыб, но и у зародышей птиц и млекопитающих.
2. Сформулированная на основе наблюдений Этьеном Серрой теория о том, что зародыши эволюционно более высокоорганизованных организмов в своём эмбриональном развитии повторяют черты взрослых особей более примитивных организмов.
3. Исследования Карла Максимовича Бера с его выводом о том, что эмбрионы позвоночных в своём развитии, имея общие формы, постепенно приобретают более специализированные частные признаки.
4. Чарльз Дарвин заметил в своём главном труде «Происхождение видов», что зародыши позвоночных в течение своего становления имеют некий образ общего прародителя.

Авторами чётко сформулированного закона считаются Фриц Миллер и Эрнст Геккель. Миллер вёл свои исследования в 1864 году, предварительно ознакомившись с теориями, выдвигаемыми до этого другими учёными. В своём труде под названием «За Дарвина» он впервые написал, что в течение своего индивидуального развития организмы проходят этапы исторического развития. Через два года Геккель, введя такие понятия как «онтогенез» (означающее индивидуальное развитие) и «филогенез» (историческое развитие), привёл окончательную и наиболее краткую формулировку, которая гласит, что онтогенез является быстрым повторением филогенеза.

Такое определение показывает, что на основании индивидуального развития одного организма можно выявить, как происходило историческое развитие. Э. Геккель предложил в изучении филогенеза использовать метод тройного параллелизма, в котором используются данные из исследований по палеонтологии, эмбриологии и сравнительной анатомии.

https://youtube.com/watch?v=3cdLIVvU06Y

Факты «за» и «против»

В дальнейшем учёными из более поздних времён было установлено, что не все органы проходят одинаковые стадии (прохождение одинаковых этапов было названо Геккелем рекапитуляцией), однако, есть достаточное количество органов и структур, которые всё-таки подчиняются биогенетическому закону.

В настоящее время теория Геккеля и Мюллера считается основной в эволюционном учении. При помощи современных технологий стало возможным более детальное изучение эмбрионов. Несмотря на некоторые различия, например, неотении (достижении половозрелости и окончания онтогенеза на ранних этапах развития), наблюдается достаточно много общих черт для того, чтобы считать биогенетический закон действительным. Та же неотения наблюдается лишь у наиболее примитивных животных (членистоногих, червей, земноводных), а также у растений.

Одним из фактов в защиту закона можно считать, например, зародыш курицы, который на определённых стадиях имеет одинаковые передние и задние лапки, а также не имеет сформированных перьев, что ставит его в положение, больше близкое к пресмыкающимся, чем к птицам.

В пользу эволюционной теории говорит множество других факторов, наблюдаемых на практике. Помимо общих черт при развитии, доказательством могут служить:

• атавизмы, например, наличие хвоста, многососковость, повышенная волосатость, перепонки между пальцами, ушные мышцы;
• наличие рудиментарных органов, например, полулунная складка глаза (рудимент третьего века), аппендикс (хорошо развитый у жвачных животных), наличие в копчике хвостовых позвонков.

И как известно, полезные мутации эволюционно закрепляются, что означает, что у зародышей разных видов отличия могут проявляться на разных этапах развития.

https://youtube.com/watch?v=N-nUz7AfaxQ

Примеры выполнения биогенетического закона

Яркий пример выполнения биогенетического закона — развитие лягушки, включающее в себя стадию головастика, который по своему строению гораздо больше похож на рыб, чем на земноводных. Зародыши всех без исключения позвоночных животных также имеют на ранних стадиях развития жаберные щели, двухкамерное сердце и другие признаки, характерные для рыб. Такое повторение признаков предков в ходе индивидуального развития особи Геккель назвал рекапитуляция.

Существует множество других примеров рекапитуляций, которые подтверждают выполнение «биогенетического закона» в некоторых случаях. Так, при размножении наземного рака-отшельника пальмового вора его самки перед вылуплением личинок заходят в море, и там из яиц выходят планктонные креветкообразные личинки зоэа, имеющие вполне симметричное брюшко. Затем они превращаются в глаукотоэ и оседают на дно, где находят подходящие раковины брюхоногих моллюсков. Некоторое время они ведут образ жизни, характерный для большинства раков-отшельников, и на этой стадии имеют характерное для этой группы мягкое спиральное брюшко с асимметричными конечностями и дышат жабрами. Выросшие до определенных размеров пальмовые воры покидают раковину, выходят на сушу, приобретают жесткое укороченное брюшко, похожее на абдомен крабов, и навсегда утрачивают способность дышать в воде.

Столь полное выполнение биогенетического закона возможно в тех случаях, когда эволюция онтогенеза происходит путем его удлинения — «надставки стадий»:

1. a1 — a2
2. a1′- a2′- a3′
3. a1″- a2″- a3″ — a4″

(На этой схеме сверху вниз расположены виды-предки и виды-потомки, а слева направо — стадии их онтогенеза.)

Связь биогенетического закона с дарвинизмом[править | править код]

Несмотря на то, что биогенетический закон не был подтвержден научными фактами, его широкая известность обусловлена тем, что он воспринимался как подтверждение дарвиновской теории эволюции. Однако он вовсе не следует из классического эволюционного учения.

Например, если вид А3 возник путём эволюции из более древнего вида А1 через ряд переходных форм (A1 => А2 => A3), то, в соответствии с биогенетическим законом (в его модифицированном варианте), возможен и обратный процесс, при котором вид А3 превращается в А2 путём укорочения развития и выпадения его конечных стадий (неотения или педогенез).

Дарвинизм и синтетическая теория эволюции отрицают возможность полного возврата к предковым формам (Закон необратимости эволюции Долло). Причиной этого, в частности, являются перестройки эмбрионального развития на его ранних стадиях (архаллаксисы по А. Н. Северцову), при которых генетические программы развития меняются настолько существенно, что их полное восстановление в ходе дальнейшей эволюции становится практически невероятным. Однако в случае неотенической эволюции вида не происходит возврата к предковой форме как таковой, поскольку зародыш определенного биологического вида отражает её лишь приблизительно. Отпадание конечных стадий развития при неотении не отменяет общего возрастания энтропии внутри системы. Таким образом полная картина такого примера эволюции следующая: A1 => А2 => A3 => А4, где А4 в чём-то схож с А2, но не равен ему. Например, гусеницы, способные к размножению без перехода ко взрослой стадии, подобны предкам насекомых, но имеют множество морфологических черт, существенно их отличающих.

Теория Штерна

Учёный утверждал, что детство поделено на шесть фаз. Эти периоды отражают эпохи человеческой эволюции.

От рождения до шести месяцев ребёнок приравнивается к низшим млекопитающим. В его функционировании преобладают рефлексы, простейшие психические надстройки.

В период до года он переходит в фазу онтогенеза высших млекопитающих. Уже развились такие важные аспекты деятельности, как подражание и хватание.

Только с тринадцатого месяца начинается непосредственно человеческое развитие, соответствующее историческим вехам:

• от двух до семи лет — сказки, игры. Эту фазу учёный отождествляет с первобытными временами;
• 7-10 лет — античность;
• средняя школа — христианство;
• этап полового созревания, в котором проведена параллель с современностью.

Штерн же предложил концепцию развития, выбрав в качестве критерия способы добычи пропитания. Так, возраст до 5 лет характеризуется тягой к собирательству. Этап до 12 — охота. Пастушество знаменуется верхней границей в 14 лет. 16 годам соответствует земледелие. До 20 — промышленность и торговля.

Критика

С XIX века выводы Геккеля и Мюллера подвергались критике.Были выявлены несовершенства основного биогенетического закона:

• особь не повторяет все этапы эволюции и проходит стадии исторического развития в сжатой форме;
• сходство наблюдается не у эмбрионов и взрослых особей, а у двух разных эмбрионов на определённом этапе развития (жабры млекопитающих схожи с жабрами зародышей рыб, а не взрослых особей);
• неотения – явление, при котором взрослая стадия напоминает личиночное развитие предполагаемого предка (сохранение на протяжении всей жизни младенческих свойств);
• педогенез – вид партеногенеза, при котором размножение происходит на стадии личинки;
• значительные различия на стадиях бластулы и гаструлы у позвоночных, сходство наблюдается на более поздних стадиях.

Установлено, что закон Геккеля-Мюллера никогда не выполняется полностью, всегда находятся отклонения и исключения. Некоторые эмбриологии отмечали, что биогенетический закон – всего лишь иллюзия, не имеющая под собой серьёзных предпосылок.

Закон пересмотрел биолог Алексей Северцов. На основе биогенетического закона он разработал теорию филэмбриогенеза. Согласно гипотезе изменения исторического развития обуславливаются изменениями на личиночной или эмбриональной стадии развития, т.е. онтогенез изменяет филогенез.

Северцов разделил признаки эмбрионов на ценогенезы (приспособления к личиночному или эмбриональному образу жизни) и филэмбриогенезы (изменения эмбрионов, которые приводят к видоизменению взрослых особей).

К ценогенезу Северцов относил:

• зародышевые оболочки;
• плаценту;
• яйцевой зуб;
• жабры личинок земноводных;
• органы прикрепления у личинок.

Рис. 3. Яйцевой зуб – пример ценогенеза.

Ценогенез «облегчил» жизнь личинок и эмбрионов в ходе эволюции. Поэтому сложно проследить развитие филогенеза по эмбриологическому развитию.

Филэмбриогенез делится на три вида:

• архаллаксис – изменения на первых стадиях онтогенеза, при котором дальнейшее развитие организма идёт по новому пути;
• анаболия – увеличение онтогенеза путём возникновения дополнительных стадий эмбрионального развития;
• девиация – изменения на средних стадиях развития.

Что мы узнали?

Из урока биологии 9 класса узнали о законе Геккеля-Мюллера, согласно которому каждая особь в ходе онтогенеза проходит стадии филогенеза. Закон не работает в «чистом» виде и имеет массу допущений. Биолог Северцов разработал более полную теорию индивидуального развития.

1. /10

   Вопрос 1 из 10

   В чём заключается закон Геккеля-Мюллера?

   • Онтогенез – быстрое повторение филогенеза

   • Филогенез – быстрое повторение онтогенеза

   • Эмбриологическое развитие является доказательством теории эволюции

   • Эмбриологическое развитие противоречит теории эволюции

Критика

Биогенетический закон в том виде, в котором его сформулировал Эрнст Геккель, подвергся жесткой критике со стороны исследователей. Большинство ученых сочли доводы коллеги недоказуемыми. Еще в конце 19-го века, когда исследователи захотели узнать, в чем суть биогенетического закона, они обнаружили некоторые противоречия и несоответствия истине. Из наблюдений и экспериментов стало ясно, что онтогенез не полностью, а только отчасти повторяет этапы филогенеза. Примером этого является явление неотении – сокращение онтогенеза и выпадение его отдельных стадий. Неотения характерна для личинок амбистом – аксолотлей, которые из-за индивидуальных гормональных особенностей достигают половой зрелости на стадии личинки.

Понятие, обратное неотении, — анаболия, — определяется как удлинение онтогенеза, появление дополнительных стадий в развитии организма. При такой форме онтогенеза зародыш действительно проходит те же стадии развития, что и его взрослые предки. Однако при анаболии не исключена возможность того, что на поздней стадии развития онтогенез не пойдет другим путем и организм не приобретет определенные отличия от взрослых особей его же вида. То есть, полное повторение всех этапов развития предков того же вида невозможно, так как онтогенез организма происходит под влиянием различных факторов (воздействие окружающей среды, спонтанные мутации в геноме), а не только за счет реализации генетического материала.

Российский биолог А. Северцов ввел термин архаллаксис – такое изменение онтогенеза, при котором самые ранние стадии развития организма отличаются от филогенеза его предков. Очевидно, что рекапитуляция (повторение) признаков, свойственных взрослым особям этого же вида, невозможно, и организм приобретает новые, ранее не свойственные его виду признаки.

Энциклопедический словарьюного биолога

Биогенетический закон

Биогенетический закон, связывающий
индивидуальное развитие организма (онтогенез)
и его эволюцию (филогенез), имеет длинную
историю. Еще в 1828 г.
ученый-естествоиспытатель /С М. Бэр подметил, что при развитии
организма признаки, общие для типа, класса,
отряда, возникают раньше признаков,
характеризующих семейство и род, позднее всех
возникают видовые признаки. Зародыши высших
форм (птиц и млекопитающих) похожи на
зародышей рыб и земноводных.

Ч. Дарвин считал это сходство одним из
важнейших доказательств эволюции. В 1864 г.
немецкий зоолог Ф. Мюллер пришел к
выводу, что новые признаки в развитии
организма возникают в результате изменения пути
развития, свойственного предкам. Немецкий
биолог Э. Геккель в 1866 г. сформулировал
эту закономерность так: онтогенез есть
краткое и быстрое повторение филогенеза,
каждый организм в индивидуальном развитии
повторяет стадии развития предков. Например,
паразитирующее в тканях крабов
ракообразное саккулина начинает свое развитие с
личинки (науплиус), очень похожей на личинку
многих низших раков; затем она становится
похожей на ракушковых рачков (циприсовидная
личинка). Взрослая саккулина совсем не
похожа на ракообразное — это внутритканевый
мешкообразный паразит с корневидными
отростками, но изучение стадий развития
позволяет восстановить ее историю. Геккель
выдвинул гипотезу, что все многоклеточные
животные имели предка, похожего на стадию раз-
вития яйцеклетки — бластулу (шарик из
одного слоя клеток). Однако онтогенез не так
уж точно повторяет филогенез. Геккель
несколько переоценил возможности
эмбриологии.

Впоследствии советский ученый академик
А. И. Северцов создал учение о филэмбрио-
генезах — эволюционных изменениях хода
индивидуального развития. Согласно его учению,
эти изменения делятся на три категории: 1)
анаболия (надставка) — меняются лишь
конечные стадии развития. Встречается наиболее
часто, и именно в этом случае применим
биогенетический закон; 2) девиация
(отклонение) — в онтогенезе происходит
перестройка зачатков органов на средних стадиях
развития, уже бывших у предков. Девиация
встречается реже; 3) архаллаксис — редкая
перестройка пути индивидуального развития с
самого начала. Например, у ящерицеподобных
предков змей было лишь 30—35 позвонков,
как у современных ящериц, а у зародышей змей
их закладывается до 500 и более.

Генетика развития позволяет внести ясность
в современное понимание роли
биогенетического закона. Так как онтогенез повторяется
в каждом новом поколении, то филогенез
можно представить как ряд последовательных он-
тогенезов, прошедших испытание отбором (см.
Естественный отбор).

Ранние стадии онтогенеза более
сходны у самых разных организмов, чем поздние. Чем
ближе родство сравниваемых
организмов, тем дольше можно проследить это сходство.
Легко убедиться, как близки
ранние стадии развития самых
разнообразных млекопитающих — от ехидны до человека — и как сильно
разчаются взрослые организмы!

На протяжении каждого поколения
возникают и накапливаются мутации. Чем раньше
мутация проявится в фенотипе, тем резче
организм отклонится от зародышевого пути
предков, и весьма вероятно, что это отклонение
будет уродливым и отсеется естественным
отбором. Ведь, например, в процессе развития
млекопитающих из одной клетки получается
около миллиона миллиардов клеток, и
изменение затронет все клетки, ткани и органы.
Наоборот, позднее проявление мутации лишь
незначительно изменит фенотип, и, возможно, в
лучшую сторону.

Поэтому-то анаболии встречаются чаще
девиаций, а архаллаксис — реже всего.
Поясним это таким примером. При запуске кос-
мической ракеты на Венеру ничтожная
ошибка на старте уведет ее на тысячи километров
от цели, а в конце полета малые отклонения
не играют роли. Поэтому в онтогенезе
начальные стадии развития должны быть
консервативнее конечных, походить на
соответствующие стадии развития предков. Однако
повторение предковых стадий наблюдается не для
всего организма в целом, а лишь для
отдельных органов и структур. В этом смысл
биогенетического закона в современном
понимании.

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.