Основные направления эволюции
Эволюция — сложный и многогранный процесс. Развитие живой природы шло от низших форм к высшим, от простого к сложному и в целом имело прогрессивный характер. Однако, в ходе приспособления видов к конкретным условиям жизни, наряду с прогрессом наблюдался и регресс. Для правильного понимания эволюции органического мира было важно определить ее основные направления.
Выдающийся русский и советский ученый Алексей Северцов разработал теорию о типах эволюционного процесса и выделил основные направления эволюции.
Северцов установил три главных направления эволюции — ароморфоз, идиоадаптацию и дегенерацию.
Ароморфоз представляет собой выраженные, значительные эволюционные изменения, которые ведут к общему усложнению организации, повышают интенсивность жизнедеятельности, но не являются узкими приспособлениями к резко ограниченным условиям существования. Ароморфоз носит не узкий, а глобальный характер. Классическим примером его может служить появление легких у водных животных после выхода их на сушу. Ароморфоз дает организмам выраженные преимущества в борьбе за существование. Он делает возможным освоение новых сред обитания, способствует росту численности особей в популяции через повышение выживаемости и снижение смертности, что приводит к расширению ареала популяции или образованию новых популяций, а также ускоряет формирование новых видов. Иначе говоря, ароморфоз, будучи порождением биологического прогресса, приводит к дальнейшему биологическому прогрессу.
Идиоадаптация представляет собой мелкие, частные эволюционные изменения, которые способствуют приспособлению организма к конкретным условиям среды обитания (приспособления). Отличие идиоадаптации от ароморфоза заключается в том, что идиоадаптация не сопровождается значимыми изменениями организации организмов, общим подъемом ее уровня и повышением интенсивности жизнедеятельности организмов. Типичным примером идиоадаптации может служить приспособление придонных рыб (камбаловых, скатов) к жизни на дне, выражающееся в уплощении их тела и маскировочной (покровительственной) окраске под цвет донного грунта. Камбалы не превосходят по своей организации большинство других рыб из класса лучеперых, к которому они принадлежат, просто они приспособились к жизни на дне.
У растений примерами идиоадаптации могут служить приспособление листьев хвойных деревьев к уменьшению испарения путем превращения в иголки или разнообразные приспособления цветков к перекрестному опылению и ветром, и насекомыми.
Путем идиоадаптации в процессе эволюции обычно возникают мелкие систематические группы — виды, роды, семейства. Идиоадаптация, подобно ароморфозу, также приводит к увеличению численности популяции, расширению ареала и ускорению видообразования, т. е. к биологическому прогрессу, но в меньших масштабах.
Эволюционные изменения, которые ведут к упрощению организации и, как правило, сопровождаются исчезновением ряда органов, потерявших свое биологическое значение, называются дегенерацией.
Дегенерация очень часто связана с переходом к неподвижному или паразитическому образу жизни. Упрощение организации сопровождается не только исчезновением ряда органов, но и возникновением различных приспособлений к специфическим условиям жизни, например — присосок и крючков у червей— паразитов, при помощи которых они прикрепляются к стенкам кишечника организма-хозяина.
«Как же так? — можете спросить вы. — Если возникают новые приспособления, то это не дегенерация, а прогресс! Идиоадаптация!».
Не совсем так, то есть совсем не так. Новые, отдельные приспособления у червей-паразитов появляются на фоне исчезновения у них кишечника, примитивного развития нервная системы, практического утрачивания способности к самостоятельному передвижению… На фоне этого регресса появление крючков и присосок не выглядит прогрессом, поскольку в сумме организация упрощается. Потому и говорят о дегенерации.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Дегенерация как эволюционный термин следует отличать от дегенерации в общем смысле как вырождения. Биологическая дегенерация не исключает процветания вида, т.е. дегенерация может приводить к биологическому прогрессу. Поэтому биологами дегенерация рассматривается как одно из проявлений (один из способов) биологического прогресса (см. схему)
Итак, биологический прогресс достигается тремя способами: ароморфозом, идиоадаптацией, дегенерацией.
У любого явления есть свой антагонист, нечто обратное. Кроме прогресса в природе наблюдается и биологический регресс. Биологический регресс характеризуется чертами, противоположными биологическому прогрессу, а именно — уменьшением числа особей, сужением ареала обитания, уменьшением числа популяций и видов. Конечным итогом биологического регресса является вымирание вида (пример — древние папоротникообразные, многие виды древнейших земноводных).
Причины биологического прогресса и биологического регресса часто связаны с деятельностью человека, с изменениями, которые человек производит в окружающей среде, с уничтожением в результате этой деятельности одних видов и создания благоприятных условия для жизнедеятельности других. Деятельность человека — мощный фактор биологического прогресса и биологического регресса.
Поддержание приспособленности вида на определенном уровне, когда численность особей не изменяется, Северцов называл биологической стабилизацией.
Итак, у эволюции есть три пути — прогресс, регресс и стабилизация. И не путайте пожалуйста дегенерацию с регрессом!
Согласно взглядам Северцова изменения организмов, вызванные необходимостью приспособления к внешней среде, никогда не бывают точным ответом на «заказ» природы. В любой вновь возникшей форме имеется некий запас способностей, не реализованных в настоящий момент и, вроде бы, не нужных виду в данный момент, но могущих оказаться полезными для него в дальнейшем. Проще говоря, в процессе эволюции у каждого вида формируются скрытые возможности, некий «запас на будущее», который может оказаться полезным впоследствии, а не сразу же по возникновении.
В чем смысл подобного «эволюционного запаса»?
В том, что благодаря ему вид получает дополнительные резервы для приспособления к условиям окружающей среды без изменения морфологии своих органов. Такой «запас» позволяет приспосабливаться без коренной перестройки структуры. Иначе говоря, «эволюционный запас» обуславливает скачкообразный, прерывистый характер эволюции.
Организмы поднялись на очередную ступень эволюции.
Некоторое время они развивались без коренных изменений структуры, благодаря «эволюционному запасу».
Когда «эволюционный запас» иссяк, пришло время подниматься на новую ступень.
И так далее… Эволюция бесконечна.
Пути эволюции крупных систематических групп (типов, классов) носят весьма сложный характер, представляющий собой соотношение различных путей эволюции. Ароморфоз происходит значительно реже идиоадаптации, он знаменует новый этап в развитии органического мира. Новые, более высокоорганизованные группы организмов, возникают путем ароморфоза и далее продолжают эволюционировать путем идиоадаптации или (гораздо реже) дегенерации.
Можно сказать, что ароморфоз открывает новые возможности для идиоадаптации. Ароморфоз нередко приводит организмы в новую среду, а идиоадаптация обеспечивает более полное ее заселение среды, благодаря захвату в ней различных местообитаний.