Эволюция по конвею что это
Игры жизни Джона Конвея
Тема: Наука
Игра «Жизнь» (англ. Conway’s Game of Life) — клеточный автомат, придуманный английским математиком Джоном Конвеем в 1970 году.
Игра Конвея «Жизнь» вызвала огромный интерес у ученых, занимающихся разработкой проблем, связанных с использованием компьютеров. Поэтому остановимся на некоторых основных фактах развития «теории клеточных автоматов» — области науки, занимающейся изучением игр, аналогичных конвеевской «Жизни».
История
Всё началось с 1950 года, когда Джон фон Нейман поставил перед собой задачу доказать возможность существования самовоспроизводящихся автоматов. Если такую машину снабдить надлежащими инструкциями, она построит точную копию самой себя. В свою очередь две машины («мама» и «дочь») смогут построить ещё две; четыре машины построят четыре и т. д.
Фон Нейман впервые доказал возможность существования таких машин с помощью «кинематических» моделей машины, способной передвигаться по складу запасных частей, отбирать необходимые детали и собирать новые машины, как две капли воды похожие на неё. Позднее, воспользовавшись идеей, высказанной его другом Станиславом Уламом, фон Нейман дал более изящное и абстрактное доказательство возможности существования самовоспроизводящихся машин.
Новое доказательство фон Неймана существенно использовало понятие «однородного клеточного пространства», эквивалентного бесконечной шахматной доске. Каждая клетка такого пространства может находиться в любом, но конечном числе «состояний», в том числе в состоянии «покоя» (называемом также пустым, или нулевым, состоянием).
На состояние любой клетки оказывает влияние конечное число соседних клеток. Во времени состояния пространства изменяются дискретно, в соответствии с «правилами перехода», которые необходимо применять одновременно ко всем клеткам. Клетки соответствуют основным частям автомата с конечным числом состояний, а конфигурация из «живых» клеток — идеализированной модели автомата.
Именно в таком клеточном пространстве и развёртывается действие придуманной Конвеем игры «Жизнь». Соседними для каждой клетки в «Жизни» считаются восемь непосредственно окружающих её клеток. Клетка может находиться в двух состояниях (либо на ней стоит фишка, либо клетка пуста). Правила перехода определяются генетическими законами Конвея (рождение, гибель и выживание).
Фон Нейман, применяя правила перехода к пространству, каждая клетка (или ячейка) которого могла находиться в 29 состояниях и имела четыре соседние клетки (примыкающие к данной по вертикали и горизонтали), доказал существование самовоспроизводящейся конфигурации, состоящей примерно из 200 000 клеток.
Причина столь чудовищных размеров конфигурации объяснялась тем, что фон Нейман намеревался применить своё доказательство к реальным автоматам и специально подобрал клеточное пространство, способное имитировать машину Тьюринга — идеальный автомат, названный в честь изобретателя, английского математика А. М. Тьюринга, и способный производить любые вычисления.
«Погрузив» универсальную машину Тьюринга в созданную им конфигурацию, фон Нейман получил возможность создать «универсальный конструктор», способный построить любую конфигурацию в пустых клетках пространства, в том числе и точную копию самого себя. За время, прошедшее после смерти фон Неймана (последовавшей в 1957 году), предложенное им доказательство существования самовоспроизводящейся системы (речь идет именно о «чистом» доказательстве существования, а не о построении используемой в доказательстве фон Неймана конфигурации) удалось значительно упростить. Рекорд по простоте установило доказательство, найденное выпускником инженерного факультета Массачусетского технологического института Эдвином Р. Бэнксом. В нём используются «ячейки», которые могут находиться лишь в 4 состояниях.
Самовоспроизведения в тривиальном смысле — без использования конфигураций, включающих в себя машину Тьюринга, — добиться легко. Удивительно простой пример «тривиальной» самовоспроизводящейся системы предложил около 10 лет назад Эдвард Фредкин. В этой системе ячейки могут находиться лишь в двух состояниях, каждая из них, как и в примере фон Неймана, имеет четырёх соседей.
Происхождение
Джон Конвей заинтересовался проблемой, предложенной в 1940-х годах известным математиком Джоном фон Нейманом, который пытался создать гипотетическую машину, которая может воспроизводить сама себя. Джону фон Нейману удалось создать математическую модель такой машины с очень сложными правилами. Конвей попытался упростить идеи, предложенные Нейманом, и в конце концов ему удалось создать правила, которые стали правилами игры «Жизнь».
Впервые описание этой игры было опубликовано в октябрьском (1970 год) выпуске журнала Scientific American, в рубрике «Математические игры» Мартина Гарднера.
Правила игры Конвея
Эти простые правила приводят к огромному разнообразию форм, которые могут возникнуть в игре.
Игрок не принимает прямого участия в игре, а лишь расставляет или генерирует начальную конфигурацию «живых» клеток, которые затем взаимодействуют согласно правилам уже без его участия (он является наблюдателем).
Фигуры
Вскоре после опубликования правил, было обнаружено несколько интересных шаблонов (вариантов расстановки живых клеток в первом поколении), в частности: r-пентамино и планер (glider).
Некоторые такие фигуры остаются неизменными во всех последующих поколениях, состояние других периодически повторяется, в некоторых случаях со смещением всей фигуры. Существует фигура (Diehard) всего из семи живых клеток, потомки которой существуют в течение 130 поколений, а затем исчезают.
Конвей первоначально предположил, что никакая начальная комбинация не может привести к неограниченному размножению и предложил премию в 50 долларов тому, кто докажет или опровергнет эту гипотезу. Приз был получен группой из Массачусетского технологического института, придумавшей неподвижную повторяющуюся фигуру, которая периодически создавала движущиеся «планеры». Таким образом, количество живых клеток могло расти неограниченно. Затем были найдены движущиеся фигуры, оставляющие за собой «мусор» из других фигур.
Влияние на развитие наук
Хотя игра состоит всего из двух простых правил, тем не менее она более сорока лет привлекает пристальное внимание учёных. Игра «Жизнь» и ее модификации повлияла (в ряде случаев взаимно) на многие разделы таких точных наук как математика, информатика, физика.
Кроме того, многие закономерности, обнаруженные в игре, имеют свои аналогии в других, подчас совершенно «нематематических» дисциплинах.
Вот список наук, теории которых имеют интересные точки соприкосновения с феноменами «Жизни»:
Возможно, эта игра связана и с другими научными явлениями, в том числе и с теми, о которых современной науке пока неизвестно. Также возможно, что не открытые на сегодня законы Природы и Общества станут более понятными благодаря «Жизни» и ее модификациям.
Интересные факты
Если вы хотите получать больше статей, подобно этой, то кликните Recommend ниже.
Игра Жизни Конвея
Игра́ «Жизнь» (англ. Conway’s Game of Life ) — клеточный автомат, придуманный английским математиком Джоном Конвеем (англ.) в 1970 году. Описание этой игры было опубликовано в октябрьском выпуске (1970) журнала Scientific American, в рубрике «Математические игры» Мартина Гарднера (Martin Gardner).
Содержание
Правила
Место действия этой игры — «вселенная» — это размеченная на клетки поверхность, безграничная, ограниченная, или замкнутая. В компьютерных реализациях игры чаще всего используют поверхность тора. Каждая клетка на этой поверхности может находиться в двух состояниях: быть живой или быть мёртвой. Клетка имеет восемь соседей. Распределение живых клеток в начале игры называется первым поколением. Каждое следующее поколение рассчитывается на основе предыдущего по таким правилам:
Игрок не принимает прямого участия в игре, а лишь расставляет «живые» клетки, которые взаимодействуют согласно правилам уже без его участия.
Эти простые правила приводят к огромному разнообразию форм, которые могут возникнуть в игре.
Происхождение
Джон Конвей заинтересовался проблемой, предложенной в 1940-х годах известным математиком Джоном фон Нейманом, который пытался создать гипотетическую машину, которая может воспроизводить сама себя. Джону фон Нейману удалось создать математическую модель такой машины с очень сложными правилами. Конвей попытался упростить идеи предложенные Нейманом, и в конце концов ему удалось создать правила, которые стали правилами игры «Жизнь». Впервые, описание этой игры было опубликовано в октябрьском выпуске (1970) журнала Scientific American, в рубрике «Математические игры» Мартина Гарднера (Martin Gardner).
Компьютерная реализация
Простейший алгоритм последовательно просматривает все ячейки решетки и для каждой ячейки подсчитывает соседей, определяя судьбу каждой клетки (не изменится, умрет, родится). Более сложный, но и более быстрый алгоритм составляет списки клеток для просмотра в последующем поколении, клетки, которые не могут измениться, в списки не вносятся.
Фигуры
Вскоре после опубликования правил, было обнаружено несколько интересных шаблонов (вариантов расстановки живых клеток в первом поколении), в частности: r-пентамино и глайдер (glider).
Некоторые такие фигуры остаются неизменными во всех последующих поколениях, состояние других периодически повторяется, в некоторых случаях со смещением всей фигуры. Существует фигура ( Diehard ) всего из семи живых клеток, потомки которой существуют в течение 130 поколений, а затем исчезают.
Конвей первоначально предположил, что никакая начальная комбинация не может привести к неограниченному размножению и предложил премию в 50 долларов тому, кто докажет или опровергнет эту гипотезу. Приз был получен группой из Массачусетсского технологического института, придумавшей неподвижную повторяющуюся фигуру, которая периодически создавала движущиеся «глайдеры». Таким образом, количество живых клеток могло расти неограниченно. Затем были найдены движущиеся фигуры, оставляющие за собой «мусор» из других фигур.
К настоящему времени более-менее сложилась следующая классификация фигур:
Райский сад
Райским садом называется такое расположение клеток, у которого не может быть предыдущего поколения. Практически для любой игры, состояние клеток в которой определяется несколькими соседями на предыдущем шаге, можно доказать существование садов Эдема, но построить конкретную фигуру гораздо сложнее.
Влияние на развитие различных наук
И хотя игра состоит всего из двух простейших правил, она уже почти сорок лет привлекает пристальное внимание учёных. Игра «Жизнь» оказала определённое влияние на развитие многих разделов математики и информатики:
Кроме того, многие закономерности, обнаруженные в этой игре, имеют свои аналогии в других, подчас совершенно «нематематических» дисциплинах. Вот список наук, теории которых имеют интересные точки соприкосновения с феноменами «Жизни»:
Возможно, эта игра связана и с другими научными явлениями, в том числе и с теми, о которых современной науке пока неизвестно. Так же возможно, что неоткрытые на сегодня законы Природы и Общества станут более понятными благодаря «Жизни».
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Игра Жизни Конвея» в других словарях:
Игра Жизнь — Игра «Жизнь» (англ. Conway s Game of Life) клеточный автомат, придуманный английским математиком Джоном Конвеем (англ.) в 1970 году. Описание этой игры было опубликовано в октябрьском выпуске (1970) журнала Scientific American, в рубрике… … Википедия
Игра жизнь — Игра «Жизнь» (англ. Conway s Game of Life) клеточный автомат, придуманный английским математиком Джоном Конвеем (англ.) в 1970 году. Описание этой игры было опубликовано в октябрьском выпуске (1970) журнала Scientific American, в рубрике… … Википедия
Эволюция (игра) — Игра «Жизнь» (англ. Conway s Game of Life) клеточный автомат, придуманный английским математиком Джоном Конвеем (англ.) в 1970 году. Описание этой игры было опубликовано в октябрьском выпуске (1970) журнала Scientific American, в рубрике… … Википедия
Жизнь (игра) — У этого термина существуют и другие значения, см. Жизнь (значения). Игра «Жизнь» (англ. Conway s Game of Life) клеточный автомат, придуманный английским математиком Джоном Конвеем в 1970 году. Содержание 1 Правила … Википедия
Каратель (комикс) — Каратель «The Punisher» №22 (том 4) Художник: Тим Брэдстрит История Издатель Marvel Comics Дебют The Amazing Spider Man №129 (Феврал … Википедия
Каратель — У этого термина существуют и другие значения, см. Каратель (значения). Каратель «The Punisher» № 22 (том 4) Художник: Тим Брэдстрит История публикаций … Википедия
Список персонажей Grand Theft Auto IV — Основная статья: Grand Theft Auto IV Компьютерная игра Grand Theft Auto IV, действие которой разворачивается в 2008 году, знакомит игрока со множеством персонажей. Согласно словам Дэна Хаузера, «на самом деле ни один персонаж из предыдущих игр не … Википедия
Поиграем в жизнь
Представьте себе листок бумаги в клетку. Подозреваю, что уже на этом этапе некоторые хабралюди догадались, о чем пойдет речь. Что ж, моё почтение им. Остальные же продолжают представлять себе листок бумаги в клетку. Во всех подробностях. В мельчайших деталях.
А теперь представьте, что на этом простом листочке мы создадим простой, но оттого не менее впечатляющий симулятор жизни. Ни больше, ни меньше. Конечно, он будет очень упрощенный, но ведь чтобы понять что-то сложное надо начать с простого, не так ли? Этот симулятор можно применить ко множеству наук и с каждой из них он будет иметь множество достаточно интересных точек соприкосновения. От социологии до астрономии, от биологии до электротехники.
Ладно, хватит завлекалок. Пора удариться в математику.
Когда-то давно, в 1940-х годах, небезызвестный Джон фон Нейман задался целью спроектировать машину, которая может воспроизводить саму себя. Как ни странно, но ему это удалось. Правда правила этой машины были так сложны, что широкого распространения она не получила.
Спустя 30 лет другой ученый по имени Джон Конвей (да, Джон — очень популярное имя) заинтересовался этой машиной и решил её упростить. Как это снова ни странно, но и ему это удалось. Талантливые ученые, что и говорить.
Правила
И так. Снова по-быстрому рисуем у себя в голове бумагу с клетками. Правила очень простые:
Ничего сложного, не так ли? По большому счету, от игрока зависит только начальное расположение живых клеток, после чего они будут жить самостоятельно, а создателю останется за ними только следить. Но тут-то и возникает та самая причина, по которой этой игрой интересуются уже почти 40 лет.
Фигуры
В ходе полевых испытаний этой игры, сначала на бумаге, а затем и с помощью компьютерного моделирования было выявлено множество фигур, которые по их поведению можно рассортировать по нескольким классам.
Неинтересно?
Тогда взгляните на ружьё:
Интерес для науки
Прежде чем я дам вам возможность самим попробовать составлять фигуры, позвольте сказать пару слов о пользе всей этой фигни для науки.
Вообще, если говорить научными терминами, то эта игра является дискретной динамической системой, поведение которой полностью определяется в терминах локальных зависимостей, а короче говоря — клеточным автоматом. То есть решетка, в которой каждая ячейка имеет конечное число состояний, а само это состояние определяется через жестко заданные правила перехода.
Данная игра являет собой едва ли не простейший клеточный автомат. А представьте себе, что каждая клетка имеет не два, а с десяток разных состояний, и их изменения зависят не только от соседних 8-ми клеток, но и от 16-ти на «втором периметре».
Такие клеточные автоматы — это один из самых простых примеров того, что иногда называют «самоорганизованные системы». Эта предметная область привлекла внимание ученых и математиков из различных областей. В ней изучается построение сложных структур и форм поведения на основе очень простых правил. Например, появление лепестков роз или полос на зебре из растущих рядом клеток. Поэтому изучение конечных автоматов может привести к совершенно неожиданным результатам в абсолютно разных науках. Так, например, эволюции некоторых сложных колоний удивительным образом схематично повторяют этапы развития спиралевидных галактик. Равно как они во многом совпадают с законами поведения популяций примитивных организмов.
Практика
Ну а теперь настало время самим попробовать это в деле.
Эволюция по конвею что это
Плоскость замощена квадратными клетками. Каждая клетка может быть либо живой, либо мёртвой. Пользователь (игрок) задаёт изначальный набор живых клеток и наблюдает за его эволюцией.
Система развивается по определённым правилам: в каждый ход (шаг по времени) некоторые живые клетки умирают, а на месте некоторых мёртвых рождаются живые.
При подсчёте соседних клеток учитываются соседи и по стороне, и по углу, то есть всего их восемь.
Кто и зачем это придумал
Широкой публике игру представил Мартин Гарднер, но правила «Жизни» придумал британский математик Джон Конвей, работая над идеями Джона фон Неймана, касающимися фундаментальных вопросов логики, информатики и теории алгоритмов. Требовалось придумать систему, описываемую достаточно простыми правилами, в которой существовали бы неограниченно растущие объекты и самокопирующиеся объекты, и чтобы поведение различных объектов было достаточно интересным и непредсказуемым. Такое поведение характерно и для живых организмов. Когда «Жизнь» исследовали более подробно, оказалось, что игра рождает ситуации, похожие на процессы, изучаемые в самых разных науках.
Впрочем, правила вполне самодостаточны. Игра в «Жизнь» заключается не столько в наблюдении развития конкретной конфигурации, сколько в постановке задач и поиске ответов на них. Например: какие существуют неограниченно растущие объекты? Сколько может продолжаться эволюция начальной конфигурации из пяти живых клеток? Как с помощью «Жизни» смоделировать машину Тьюринга?
На эти и многие другие вопросы ответы уже даны, но вопросов без ответов не меньше. Изучение игры «Жизнь» можно сравнить с занятием астрономией: требуется инструмент, знания и терпение; практическая польза, скажем так, не очевидна; не всякий сочтёт это занятие интересным; но для других это может быть самым увлекательным занятием.
Что математики выяснили про игру
Самые простые (и потому неинтересные) объекты, которые не исчезают мгновенно, — это натюрморты, неподвижные фигуры, такие как квадрат 2 на 2. Кроме этого, выделяют осцилляторы — фигуры, которые меняются периодически, оставаясь на месте; простейший пример — семафор, осциллятор с периодом 2. Он представляет собой три клетки рядом. Они получаются в изобилии из многих случайных начальных конфигураций.
Гораздо интереснее следить за эволюцией объектов, которые ведут себя нетривиально, например, движутся в заданном направлении. Такие объекты называются космическими кораблями. Простейшим космическим кораблём является глайдер. Он движется по диагонали. А глайдерная пушка умеет эти глайдеры выпускать. (Воспользуйтесь кнопками выше, чтобы увидеть её в действии.) Глайдерная пушка стала первым открытым объектом, который рос бесконечно.
Другой типичный космический корабль — ЛКК, лёгкий космический корабль. Он движется по горизонтали (или по вертикали, если его повернуть; для краткости говорят «ортогонально»). Выбрав объект Тагалонг, вы увидите два ЛКК, которые не только летят сами, но и тащат за собой конструкцию, которая без них бы распалась (можете проверить это, убрав один или оба ЛКК).
Поскольку правила рождения-умирания клеток короткодействующие, то никакой объект не может двигаться в любом ортогональном направлении со скоростью большей, чем 1 клетка за шаг. Эта скорость называется скоростью света и обозначается c. Например, скорость глайдера — c/4. Можно построить конструкцию, по которой возмущение распространяется ровно со скоростью света.
Глайдеры активно используют для передачи сигналов от одной группы клеток к другой при изготовлении различных устройств в клетчатой вселенной «Жизни». А устройств этих изготовлено множество. Большим успехом стало изобретение Джемини — космического корабля, передвигающегося путём самокопирования (к тому же это один из немногих известных космических кораблей, которые движутся ни ортогонально, ни диагонально), а на его основе — истинно самокопирующегося Репликатора; о такой конструкции думал ещё фон Нейман, её существование было доказано много лет назад, но построить её в правилах Конвея удалось лишь недавно.
Правила игры «Жизнь» позволяют реализовать на её поле даже саму игру «Жизнь».
В правилах Конвея рождение происходит при трёх соседях, выживание — при двух или трёх; такие правила обозначаются B3/S23 (от слов birth и survival — рождение и выживание) или 23/3. Эти правила можно менять. В новой «атмосфере» поведение всех объектов существенно меняется, и изучены лишь некоторые из вариаций. Заметим, однако, что существование космических кораблей — довольно редкое явление.
Но и это ещё не всё. Можно развивать идею и дальше. Например, почему бы не разрешить клеткам иметь не два, а три состояния?
Таким образом, существует огромный класс подобных игр. Они называются клеточными автоматами. Хорошо составленный клеточный автомат может стать хорошей моделью для биологического, физического или какого-то ещё процесса и обширным полем для интереснейших исследований, доступных каждому, кто умеет программировать.
Что можно добавить к этой реализации «Жизни»
Ссылки
Чтобы максимально эффективно поиграться с известными объектами «Жизни», откройте вышеупомянутый словарь или вики, выберите интересующий вас объект, скопируйте оттуда шаблон в текстовое поле на этой странице и нажмите «Загрузить». В словаре шаблон обычно приводится прямо в статье про объект; в вики на странице объекта (например, здесь) ссылка на шаблон в нужном формате находится в синей табличке справа в свёрнутом разделе Pattern files, формат plaintext, RLE или LifeHistory, и встречающиеся у некоторых иллюстраций ссылки Download RLE тоже подходят.
Что такое эволюция — ее движущие силы, синтетическая теория, этапы и доказательства эволюции человека
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Про существование теории эволюции слышали все, но вот объяснить толком, что это такое, о чем говорится в синтетической теории и каковы этапы эволюции человека расскажет не всякий.
Поэтому мы сегодня в научно-популярном стиле пробежимся по всем этим вопросам, чтобы у вас не осталось «темных пятен» в современном понимании эволюционных процессов. Будет интересно, не переключайтесь.
Эволюция — это.
Определение эволюции присутствует во многих источниках: энциклопедиях, научных журналах, школьных учебниках, популярной литературе и т.д.
Если сделать краткое обобщение этого понятия, то эволюция – это, прежде всего, процесс последовательного естественного развития, характерными чертами которого являются:
Важно понимать, что эволюционный процесс протекает естественным путём, плавно и без бурных всплесков и скачков, что в корне отличает его от революционных преобразований.
Когда говорят об эволюции, чаще всего подразумевают биологическую эволюцию, теоретические основы которой заложили Мендель, Ламарк и Дарвин. В то же время в современной философской науке всё большее внимание уделяется эволюции социальной, характеризующей изменения в жизни общества.
Существующие в наши дни эволюционные теории отличаются друг от друга тем, что по-разному объясняют механизмы эволюционных процессов.
Наибольшее признание получила синтетическая теория эволюции, развивающая дарвиновское учение на основе последних научных достижений.
Попробуем разобраться в нюансах эволюционных хитросплетений.
Движущие силы эволюции
Первую попытку создать стройную и целостную теорию эволюции живого мира предпринял Ламарк в 1809 году (Дарвин в этом году только родился!) в своей работе «Философия зоологии».
Согласно выдвинутой им концепции (что это?) движущей силой эволюции служит стремление организма к самосовершенствованию. Ламарк считал, что полезные признаки передаются животными своему потомству по наследству. В частности, жирафы наследуют от предков длинную шею, муравьеды – длинный язык и т.д.
Развивая концепцию Ламарка, Дарвин в середине XIX века разработал теорию биологической эволюции, опубликовав знаменитую монографию «Происхождение видов путем естественного отбора». Положения теории Дарвина сводятся к следующим основным постулатам:
Создателем теории естественного отбора наравне с Чарльзом Дарвином можно считать Альфреда Уоллеса, одного из основателей зоогеографии. Именно он ввёл в оборот широко используемый термин «дарвинизм».
Дарвиновская теория до сих пор пробуждает недоверие и даже неприязнь у людей, не желающих смириться с тем, что нашими предками были какие-то обезьяны, пусть даже человекоподобные и по-своему симпатичные. Особенно нетерпимо к этому относится религия, рассматривающая человека как высшее божественное творение.
Вообще старику Дарвину повезло в том плане, что он выдвинул свою теорию в ХIX, а не, скажем, в VI веке. Иначе гореть бы ему на костре святой инквизиции как злостному еретику (кто это?).
Но и в научном мире немало противников дарвинизма, которые на базе последних достижений в биологии и генетике (особенно после открытия ДНК) ставят под сомнение или полностью опровергают эволюцию по Дарвину. Это нормально, так как процесс познания бесконечен.
Синтетическая теория эволюции (СТЭ)
Данная теория возникла в 40-х годах двадцатого века и представляет собой синтез различных дисциплин, в первую очередь дарвинизма, генетики и молекулярной биологии. Ценный вклад внесла и палеонтология.
Такой подход позволил нарисовать более полную картину развития жизни на нашей планете. СТЭ вовсе не опровергает дарвиновское учение, скорее, наоборот, она его дополняет и параллельно подтверждает многие тезисы, выдвинутые великим учёным.
Дело в том, что эти тезисы во многом основывались на предположениях и наблюдениях и в то время не могли быть доказаны в силу недостаточного развития научной мысли.
Термин «синтетическая» вошёл в употребление с подачи одного из создателей СТЭ Дж.Хаксли, опубликовавшего в 1942 г. книгу под названием «Эволюция – современный синтез». Кстати, он же сыграл видную роль в организации Всемирного фонда дикой природы. За заслуги перед наукой был удостоен медали Дарвина и рыцарского звания.
СТЭ существенно расширяет представления Дарвина об эволюционных процессах, раскрывая разнообразие движущих сил эволюции. Если Дарвин обходился внутривидовой и межвидовой борьбой за выживание в неблагоприятных условиях, то современная наука выделяет такие факторы эволюции, как мутация, изоляция, популяционные всплески численности и др.
Синтетическая теория впитала в себя две теории: микро- и макроэволюцию. Первая изучает преобразования на генетическом уровне, которые способствуют формированию новых популяций. Вторая исследует закономерности и направления эволюции живых организмов, включая происхождение человека.
Явления, происходящие на микроэволюционном уровне, доступны для наблюдения, в то время как макроэволюция длится на протяжении тысячелетий и может быть только реконструирована. Таким образом, прямой эксперимент, свидетельствующий о существовании макроэволюции, поставить невозможно.
Однако есть немало косвенных доказательств, полученных на основе других наук: палеонтологии, морфологии, археологии, генетики. В конечном же счёте оба процесса протекают под влиянием природных изменений.
В упрощённом виде основными положениями синтетической теории эволюции являются:
Суть СТЗ очень метко высказана в книге «Остров Ифалук» Марстона Бейтса и Дональда Эббота:
«Мы не можем распределять признаки по двум отдельным ящикам, один из которых несет ярлычок «наследственные», а другой — «вызванные средой». Всё в организме есть результат взаимодействия того и другого».
Этапы эволюции человека
Большинство учёных отстаивает эволюционную теорию происхождения человека, которая подтверждается множеством археологических находок и биологических исследований.
Самым древним животным, проявившим признаки сходства с человеком, считается австралопитек: эта волосатая обезьяна жила в Африке 2-4 млн. лет назад, могла ходить на двух ногах и пользоваться предметами в качестве орудий.
Далее период развития человека делится на три этапа:
Характерным представителем архантропов является питекантроп (в Китае – синантроп, в Европе – гейдельбергский человек) – прямоходящий обезьяночеловек ростом порядка 170 см с объёмом черепа 900 куб. см. Питекантропы жили первобытным стадом примерно 700-900 тысяч лет назад, занимались по большей части охотой и рыбной ловлей.
На смену архантропам пришли палеоантропы (неандертальцы). Объём их мозга увеличился до 1400 куб. см. Эти существа умели изготавливать грубую одежду, орудия труда и охоты из камня, а также пользоваться огнём. В отличие от своих предшественников неандертальцы жили группами до ста особей, нередко пользуясь пещерами в качестве жилья.
Примерно 50 000 лет назад на арену вышли неоантропы (их ещё называют кроманьонцами), образовавшие род «хомо сапиенс» — человек разумный. Обезьяньи черты у них почти полностью исчезли, а ряд признаков позволяет сделать предположение о способности к членораздельной речи.
Неоантропы научились приручать животных и стали заниматься земледелием. По уровню мышления они значительно превзошли своих предшественников, а их эволюция протекала под сильным влиянием социума.
Появление кроманьонцев рассматривается как завершающая стадия формирования современного человека. Человеческое первобытное стадо сменилось родовым строем, и дальнейший прогресс человеческого общества стал управляться социально-экономическими законами.
Доказательства эволюции
В качестве доказательств происхождения человека от человекообразных млекопитающих учёные приводят анатомические, эмбриологические, физиологические, молекулярно-генетические и другие факторы, среди которых можно выделить следующие.
Критики эволюционизма приводят ряд контраргументов, опровергающих дарвиновскую теорию в чистом виде. На этой почве и появилась вышерассмотренная синтетическая теория эволюции – некий компромисс между двумя течениями. Не осталась в стороне и церковь, ищущая пути примирить эволюционную теорию с библейской версией создания мира.
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Эта статья относится к рубрикам:
Комментарии и отзывы (4)
Спасибо, хорошая статья! Читатель будет признателен, если в тексте будет исправлена опечатка: «Развивая концепцию Ламарка, Дарвин в середине IX века разработал. » Заранее благОдарю!
Илья: спасибо, поправили.
В современных теориях эволюции много несостыковок. Например, если человек действительно произошёл от обезьяны, то почему ни один вид из ныне существующих приматов не превращается в более развитую форму? Причем некоторые даже деградируют. Скорее всего, никакой цели у всего этого действительно нет. Животные, как и люди просто выживают ради самой жизни.
Ну а зачем сводить теорию эволюции именно к эволюции человека? Можно ведь доказать эволюционный путь развития на примере любых других животных и растений, а уж дальше и человека можно подвести под теорию, в которой не найдётся места для исключений.