3. Факты, противоречащие биогенетическому закону
4. Связь биогенетического закона с дарвинизмом
5. Научная критика биогенетического закона и дальнейшее развитие учения о связи онтогенеза и филогенеза
6. Критика со стороны креационистов

Биогенетический закон Геккеля-Мюллера: каждое живое существо в своем индивидуальном развитии повторяет в известной степени формы, пройденного его предками или его видом.

Зародыши по Геккелю. Рисунок из книги Ремане, воспроизводящий исходную иллюстрацию Геккеля

Сыграл важную роль в истории развития науки, однако в настоящее время в своем исходном виде не признается современной биологической наукой. По современной трактовке биогенетического закона, предложенной русским биологом А.Н. Северцовым в начале 20 века, в онтогенезе происходит повторение признаков не взрослых особей предков, а их зародышей.

История создания

Фактически «биогенетический закон» был создан ещё задолго до возникновения дарвинизма.

Немецкий анатом и эмбриолог Мартин Ратке в 1825 г. описал жаберные щели и дуги у эмбрионов млекопитающих и птиц — один из наиболее ярких примеров рекапитуляции.

В 1824-1826 годах Этьен Серра сформулировал «закон параллелизма Меккеля-Серра»: каждый организм в своем эмбриональном развитии повторяет взрослые формы более примитивных животных.

В 1828 году Карл Максимович Бэр, основываясь на данных Ратке и на результатах собственных исследований развития позвоночных, сформулировал закон зародышевого сходства: «Эмбрионы последовательно переходят в своем развитии от общих признаков типа ко все более специальным признакам. Позднее всего развиваются признаки, указывающие на принадлежность эмбриона к определенному роду, виду, и, наконец, развитие завершается появлением характерных особенностей данной особи». Бэр не придавал этому «закону» эволюционного смысла, однако позднее этот закон стал рассматриваться как «эмбриологическое доказательство эволюции» и свидетельство происхождения животных одного типа от общего предка.

«Биогенетический закон» как следствие эволюционного развития организмов впервые был сформулирован английским естествоиспытателем Чарльзом Дарвином в его книге «Происхождение видов» в 1859 г: «Интерес эмбриологии значительно повысится, если мы будем видеть в зародыше более или менее затененный образ общего прародителя, во взрослом или личиностном его состоянии, всех членов одного и того же большого класса»

За 2 года до формулировки Эрнстом Геккелем биогенетического закона сходную формулировку предложил на основе своих исследований развития ракообразных работавший в Бразилии немецкий зоолог Фриц Мюллер. В своей книге «За Дарвина», изданной в 1864 году, он выделяет курсивом мысль: «историческое развитие вида будет отражаться в истории его индивидуального развития».

Краткая афористичная формулировка этого закона была дана немецким естествоиспытателем Эрнстом Геккелем в 1866 г. Краткая формулировка закона звучит следующим образом: Онтогенез есть рекапитуляция филогенеза.

от греч. ???? – жизнь и??????? – происхождение) – принимаемое эволюционистами-дарвинистами положение, согласно к-рому каждая органич. форма в своем индивидуальном развитии (онтогенезе) в нек-рой мере повторяет черты и особенности тех форм, от к-рых она произошла. Термин "Б. з." введен нем. биологом Э. Геккелем (1866), к-рый сформулировал "основной Б. з.": онтогенез, или развитие органич. индивидуумов как ряд изменений форм, через к-рые проходит каждый индивидуальный организм за время своего индивидуального существования, непосредственно обусловливается филогенезом, т. е. развитием органич. группы, возникшей от общего корня, к к-рому данный организм относится. По Геккелю, "онтогения представляет собой краткое и быстрое повторение (р е к а п и т у л я ц и ю) филогении, повторение, обусловленное физиологическими функциями н а с л е д с т в е н н о с т и (воспроизведения) и п р и с п о с о б л я е м о с т и (питания). В течение быстрого и краткого хода своего онтогенетического развития особь повторяет важнейшие из тех изменений формы, через которые прошли ее предки в течение медленного и длительного хода их палеонтологического развития по законам наследственности и приспособления" (Мюллер Ф. и Геккель Э., Основной биогенетический закон, М.–Л., 1940, с. 169). Геккель различал в индивидуальном развитии п а л и н г е н е з ы, к к-рым относил явления, соответствующие Б. з. и повторяющие те или иные особенности предковых форм, т. е. явления рекапитуляции (повторения), и ц е н о г е н е з ы, к-рые представляют нарушения рекапитуляции, т. е. отступление от повторения филогенеза. На основе палингенезов Геккель считал возможным восстанавливать некогда существовавшие формы, от к-рых происходит данный вид. Б. з. в трактовке Геккеля был грубым упрощением биологич. фактов, хотя и содержал рациональное зерно. На основании данных биологии и эволюционной палеонтологии, или палеобиологии, можно говорить лишь об элементах рекапитуляции в индивидуальном развитии организмов; ни в одной стадии онтогенеза организм не представляет сколько-нибудь полного повторения предковых форм данного филогенетич. ряда. Основная идея Б. з. существовала задолго до Геккеля. О подобии между ступенями зародышевого развития организмов и классификационными рядами менее высокоорганизованных групп писали еще в конце 18 в. и в начале 19 в. как авторы, не имевшие ясного представления об эволюции органич. мира или придерживавшиеся весьма ограниченного понимания эволюции (напр., нем. натурфилософы Л. Окен и И. Меккель), так и нек-рые эволюционисты додарвиновских времен (напр., русский естествоиспытатель К. Ф. Рулье). Впервые проблему соотношения между онтогенезом и филогенезом, проблему рекапитуляции во всей ее полноте поставил Ч. Дарвин. Еще в "Очерке 1844 года", разрабатывая эволюц. теорию, Дарвин писал, что "зародыши ныне существующих позвоночных отражают строение некоторых взрослых форм этого большого класса, существовавших в более ранние периоды истории земли" (Соч., т. 3, 1939, с. 215). В "Происхождении видов..." основная идея теории рекапитуляции и Б. з. выражена Дарвином как закон сходства древних форм с эмбриональными стадиями новейших форм. Дарвин указал многие факты, свидетельствующие в пользу Б. з. (напр., наличие у зародышей млекопитающих и птиц жаберных щелей, у теленка – никогда не прорезывающихся зубов в верхней челюсти там, где у взрослого зубов нет и где они функционально замещаются другими органами). Однако Дарвин отмечал и такие факты, к-рые не укладываются в примитивное понимание Б. з., напр. явления гетерохронии (изменения во времени появления признаков) и, в частности, случаи, когда определенные признаки возникают в онтогенезе потомков раньше, чем в онтогенезе предковых форм. Изменения признаков могут иметь место, по Дарвину, на всех стадиях (яйцо, семя, молодой и взрослый организм); это он объяснял естественным отбором. Явления рекапитуляции рассматривал с дарвинистских позиций нем. ученый Ф. Мюллер (1864). Ф. Энгельс подчеркнул важное значение Б. з. для эволюционного учения. Основная причина явлений рекапитуляции, подчиняющихся Б. з., заключается в том, что эволюция – не внезапная и одновременная полная перестройка всего организма, а процесс последовательного изменения с сохранением, до нек-рого историч. момента, многих основных черт, процесс, к-рый может привести к коренному преобразованию всего тела лишь через многочисленные относительно мелкие изменения, осуществление к-рых требует значительного времени. Многие черты строения и деятельности тела сохраняются на протяжении длинных филогенетич. рядов в виде рудиментарных органов или удерживаются только у юных особей; в обоих случаях они представляют собой прямое доказательство эволюции и того конкретного пути, к-рый она совершала в данной группе. Убедительные примеры рекапитуляции дает изучение многих групп ископаемых животных – плеченогих, пластинчатожаберных и брюхоногих моллюсков, фораминифер и особенно аммоноидей (из класса головоногих моллюсков); в последнем случае рекапитуляция связана с тем, что молодь была близка к взрослым особям по образу жизни. Явления, соответствующие Б. з., имеют значение для систематики организмов, напр. в систематике животных для установления таксономич. положения нек-рых групп низших ракообразных (ракушковых, усоногих); эти явления отмечались в многочисленных группах животных (напр., рудиментарные коренные зубы у юных утконосов, впоследствии совершенно исчезающие; многочисленные зубы у зародышей беззубых китов, затем полностью атрофирующиеся). Рекапитуляция и тесно связанные с ней явления известны не только у животных, но и у растений, на что неоднократно указывал, напр., И. В. Мичурин. Так, рассматривая "влияние атавизма", он отмечал, что оно "является неустранимым во всех без исключения сеянцах различных видов и разновидностей растений только в начальных стадиях развития их из семени, выражаясь тем, что все они в молодости имеют в своем наружном виде кажущееся сходство с дикими формами родоначального вида" (Соч., т. 1, 1948, 185–86). Нек-рые зоологи и палеонтологи совершенно отвергают Б. з., ссылаясь на то, что онтогенез никогда не представляет собой даже краткого повторения важнейших этапов филогенеза. Это возражение имеет силу по отношению к первоначальному геккелевскому определению "основного Б. з.", но не может быть выдвинуто против дарвиновского понимания теории рекапитуляции, согласно к-рому онтогенез отнюдь не представляет краткого повторения филогенеза, но на разных стадиях содержит элементы такого повторения. Столь же неосновательно то возражение против основной идеи Б. з., к-рое основывается на случаях, когда эмбриональные структуры, бесспорно соответствующие некогда существовавшим органам предков данной формы, несут какие-то определенные функции у зародышей, т. е. не являются полностью бесполезными: напр., появление в онтогенезе рыб жаберных щелей, обслуживающих у зародышей дыхательную систему, но в дальнейшем исчезающих, надо рассматривать как рекапитуляцию, так как эти щели соответствуют жаберным щелям предков современных рыб; зубы у зародышей беззубых китов имеют определенное значение в индивидуальном развитии этих животных, но это не опровергает того положения, что такие эмбриональные зубы соответствуют зубам предков, у к-рых они служили для захвата пищи. Нек-рые противники теории рекапитуляции утверждают, что в животном мире господствующее положение занимают процессы, как бы противоположные Б. з. Эти ученые утверждают, что эмбриональные структуры предков часто становятся структурами взрослых особей у потомков – у более поздних представителей данного филогенетич. ряда (нем. палеонтолог О. Шиндевольф, англ. зоолог-эмбриолог Г. де Бир). Крайние представители этого направления приходят к мысли, что эволюция шла в основном от высшего состояния к низшему. Такое понимание соотношения между онтогенезом и филогенезом направлено к дискредитации научной, материалистической эволюционной теории в целом. Лит.: Энгельс Ф., Анти-Дюринг, М., 1957, с. 70; Дарвин Ч., Происхождение видов путем естественного отбора, Соч., т. 3, М.–Л.,1939,с. 627–36; Мичурин И. В., Принципы и методы работы, Соч., Т.1, 2 изд., М., 1948, с. 651; Мюллер Ф., Геккель Э., Основной биогенетический закон, Избр. работы, М.–Л. 1940. Л. Давиташвили. Тбилиси.

Биогенетический закон был сформулирован Э.Геккелем: "Онтогенез есть быстрое и краткое повторение филогенеза (исторического развития вида)". Геккель утверждал, что филогенез есть причина онтогенеза: идивидуальное развитие полностью обусловлено историей развития вида. В дальнейшем эти взгляды были частично отвергнуты наукой, а частично видоизменены и дополнены.

Немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель во второй половине XIX в. установили закон соотношения онтогенеза и филогенеза, который получил название биогенетического закона. Согласно этому закону, каждая особь в индивидуальном развитии ( онтогенезе) повторяет историю развития своего вида ( филогенез), или, короче, онтогенез есть повторение филогенеза.

Однако за короткий период индивидуального развития особь не может повторить все этапы эволюции, которая совершалась тысячи или миллионы лет. Поэтому повторение стадий исторического развития вида в индивидуальном развитии особи происходит в сжатой форме, с выпадением ряда этапов. Кроме того, эмбрионы имеют сходство не со взрослыми формами предков, а с их зародышами. Так, в онтогенезе млекопитающих имеется этап, на котором у зародышей образуются жаберные дуги. У зародыша рыбы на основании этих дуг образуется орган дыхания - жаберный аппарат. В онтогенезе млекопитающих повторяется не строение жаберного аппарата взрослых рыб, а строение закладок жаберного аппарата зародыша, на основе которых у млекопитающих развиваются совершенно иные органы.

В разработке теории онтогенеза выдающуюся роль сыграли исследования академика А.Н. Северцова. Он доказал, что изменения исторического развития обусловлены изменениями хода зародышевого развития. Наследственные изменения затрагивают все стадии жизненного цикла, в том числе и зародышевый период. Мутации, возникающие в ходе развития зародыша, как правило, нарушают взаимодействие в организме и ведут к его гибели. Однако мелкие мутации могут оказаться полезными и тогда сохранятся естественным отбором. Они передадутся потомству, включатся в историческое развитие, влияя на его ход.

Обычно эмбриональные стадии развития изменяются в процессе эволюции не так значительно, как взрослые животные. Поэтому при сравнении эмбрионов и личинок даже далеких друг от друга животных между ними нередко обнаруживается большое сходство, свидетельствующее о родстве.

Особенный интерес для эволюционной зоологии представляют рекапитуляции, т.е. повторения в ходе индивидуального развития характерных особенностей строения более или менее отдаленных предков. Приведем лишь один классический пример. Систематическое положение и происхождение асцидий (Ascidiae), ведущих сидячий образ жизни, долгое время были совершенно неясны, и только знаменитое исследование А. О. Ковалевского (1866) по развитию этих животных окончательно решило вопрос. Из яйца асцидий выходит свободноплавающая хвостатая личинка, сходная по плану строения с хордовыми (Chordata). Во время метаморфоза осевшей на дно личинки хвост с хордой и мускулатурой и органы чувств исчезают, нервная трубка редуцируется до степени небольшого нервного узелка, происходит усиленное разрастание брюшной поверхности тела, образуются сифоны и т.д., т.е. появляются особенности организации, связанные с сидячим образом жизни. Сформированная молодая асцидия не имеет уже почти ничего общего с другими хордовыми животными. В этом примере личинка своей организацией рекапитулирует (повторяет) главные черты строения свободноплавающего предка. Так было найдено естественное место асцидий в системе животного царства.

Многие сталкивались с таким понятием, как биогенетические законы развития, но мало кто может объяснить их смысл. Сейчас этот термин употребляется редко из-за критики современных ученых. В чем суть биогенетического закона? Кратко это понятие можно описать так: каждый живой организм в своем развитии проходит в определенной степени те же этапы, что и его предки.

Исторические сведения

Впервые биогенетический закон сформулирован Чарлзом Дарвином в его известном труде «Происхождение видов», изданном в 1859 году. Однако его формулировка была довольно туманной. Более четкое определение понятию биогенетический закон развития дал Эрнст Геккель - знаменитый немецкий ученый, который ввел в обращение такие термины, как онтогенез, экология, филогенез и некоторые другие, а также знаменитый своей теорией о происхождении многоклеточных организмов.

Формулировка Геккеля гласила, что онтогенез организма является повторением филогенеза, то есть исторического развития организмов того же вида. Биогенетический закон долгое время называли «законом Геккеля», как дань уважения блестящему ученому.

Независимо от Геккеля собственное определение биогенетического закона сформулировал другой немецкий естествоиспытатель Фриц Мюллер в 1864 году.

Связь с эволюционной теорией

Модифицированное определение биогенетического закона, согласно которой один вид может приобрести признаки вида, существовавшего ранее, подтверждает эволюционную теорию. Из-за сокращения этапов онтогенеза и архаллаксисов организм приобретает некоторые черты, свойственные его давним предкам, однако приобрести все свойственные им признаки он не может. Это подтверждает второй закон термодинамики для живых организмов (невозможность самопроизвольного уменьшения энтропии в открытой системе) и закон необратимости эволюционных процессов (восстановление утраченных в ходе эволюционного процесса признаков невозможно).

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.

Итог

Из ряда научных исследований стало ясно, что сформулированный Геккелем биогенетический закон имеет множество исключений и противоречий. Ученый был уверен в том, что онтогенез полностью повторяет филогенез. В этом была его ошибка. На самом деле филогенез сформирован из ряда онтогенезов представителей определенного вида, а не наоборот. Сейчас термин "биогенетический закон" не применяется в научной литературе.

Энциклопедичный YouTube

• 1 / 5

  Фактически «биогенетический закон» был сформулирован ещё задолго до возникновения дарвинизма.

  Немецкий анатом и эмбриолог Мартин Ратке (1793-1860) в 1825 г. описал жаберные щели и дуги у эмбрионов млекопитающих и птиц - один из наиболее ярких примеров рекапитуляции.

  В 1824-1826 годах Этьен Серра сформулировал «закон параллелизма Меккеля-Серра»: каждый организм в своем эмбриональном развитии повторяет взрослые формы более примитивных животных [ ] .

  Факты, противоречащие биогенетическому закону

  Уже в XIX веке было известно достаточно фактов, противоречащих биогенетическому закону. Так, были известны многочисленные примеры неотении , при которой в ходе эволюции происходит укорочение онтогенеза и выпадение его конечных стадий. В случае неотении взрослая стадия вида-потомка напоминает личиночную стадию вида-предка, а не наоборот, как этого следовало бы ожидать при полной рекапитуляции.

  Также было хорошо известно, что, вопреки «закону зародышевого сходства» и «биогенетическому закону», весьма резко различаются по строению самые ранние стадии развития зародышей позвоночных - бластула и гаструла - и лишь на более поздних стадиях развития наблюдается «узел сходства» - стадия, на которой закладывается план строения, характерный для позвоночных, и зародыши всех классов действительно похожи друг на друга. Различия ранних стадий связаны с разным количеством желтка в яйцеклетках: при его увеличении дробление становится сначала неравномерным, а затем (у рыб, птиц и рептилий) неполным поверхностным. В результате меняется и строение бластулы - целобластула имеется у видов с маленьким количеством желтка, амфибластула - со средним и дискобластула - с большим. Кроме того, ход развития на ранних стадиях резко изменяется у наземных позвоночных в связи с появлением зародышевых оболочек .

  Связь биогенетического закона с дарвинизмом

  Биогенетический закон часто рассматривается как подтверждение дарвиновской теории эволюции , хотя 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).

  Столь же резко высказываются Р. Рэфф и Т. Кофмен : «Вторичное открытие и развитие Менделевской генетики на рубеже двух столетий покажет, что в сущности биогенетический закон - это всего лишь иллюзия» (с.30), «Последний удар биогенетическому закону был нанесен тогда, когда стало ясно, что …морфологические адаптации имеют важное значение… для всех стадий онтогенеза» (с.31).

  », предложенный Геккелем, Северцов трактовал иначе; для Геккеля ценогенез (любые новые признаки, искажавшие рекапитуляцию) был противоположностью палингенеза (сохранения в развитии неизменных признаков, имевшихся и у предков). Северцов термином «ценогенез» обозначал признаки, которые служат приспособлениями к эмбриональному или личиночному образу жизни и у взрослых форм не встречаются, так как не могут иметь для них адаптивного значения. К ценогенезам Северцов относил, например, зародышевые оболочки амниот (амнион , хорион , аллантоис), плаценту млекопитающих, яйцевой зуб зародышей птиц и рептилий и др.

  Филэмбриогенезы - это такие изменения онтогенеза, которые в ходе эволюции приводят к изменению признаков взрослых особей. Северцов разделил филэмбриогенезы на анаболии, девиации и архаллаксисы. Анаболия - удлинение онтогенеза, сопровождающееся надставкой стадий. Только при этом способе эволюции наблюдается рекапитуляция - признаки зародышей или личинок потомков напоминают признаки взрослых предков. При девиации происходят изменения на средних стадиях развития, что приводят к более резким изменениям в строении взрослого организма, чем при анаболии. При этом способе эволюции онтогенеза рекапитулировать признаки предковых форм могут лишь ранние стадии потомков. При архаллаксисах изменения происходят на самых ранних стадиях онтогенеза, изменения в строении взрослого организма наиболее часто существенны, а рекапитуляции невозможны.