Концепції сучасного природознавства - Карпов Я. С. - 5.2.7 Необоротність та необмеженість процесу еволюції

Пристосованість до середовища існування можна спостерігати у всіх рисах організації усіх видів живих істот, які живуть на нашій планеті. Зовнішня й внутрішня будова як рослин, так і тварин, інстинкти й поведінка тварин відображають пристосованість до умов життя. Цю проблему з матеріалістичних позицій вперше в науці розглянув саме Ч. Дарвін, який пояснив механізм утворення пристосувань. Дію цього механізму можна простежити, зокрема, на прикладі такого дивного пристосування, яким є мімікрія (подібність у формі тіла й забарвленні незахищених тварин до захищених, як, наприклад, деякі види неотруйних змій і комах схожі на отруйних або тих, які можуть ужалити). Особини з найменшими спадковими відхиленнями у формі тіла, забарвленні, поведінці, що підсилюють подібність із захищеними тваринами, мали більше шансів вижити й залишити потомство порівняно із тими особинами, які не мали корисних змін. З покоління в покоління корисні зміни підсилювалися й удосконалювалися під впливом боротьби за існування й природного добору, що сприяло нагромадженню ознак подібності із захищеними тваринами, Таким чином, пристосованість організмів є результатом дії природного добору, який спричинений боротьбою за існування і ґрунтується на спадковій мінливості. Однак, усі пристосування, якими б досконалими вони не були, мають відносний характер, тому що природний добір є результатом виживання й більш ефективного розмноження в даному місці й тепер. Будь-яка пристосованість допомагає організмам вижити лише в тих умовах, у яких вона сформувалася під впливом рушійних сил еволюції, але й у цих умовах вона відносна. Так, у яскравий сонячний день узимку біла куріпка видає себе, відкидаючи тінь на сніг. Заєць-біляк, непомітний на снігу в лісі, стає добре помітним на тлі темних стовбурів дерев. Можна сказати, що пристосованість — це своєрідний компроміс між вимогами середовища й сформованою в процесі еволюції можливістю морфофізіологічної організації філогенетичної групи, яка існує в даному середовищі.

5.2.5 Різноманітність живої природи

Різноманітність органічних форм зумовлена процесом видоутворення, в основі якого, на думку Дарвіна, лежить принцип дивергенції (розбіжності ознак). Дивергентний характер еволюції, у свою чергу, тісно пов'язаний з еволюцією пристосувань і, отже, з визначальною роллю природного добору. Процес дивергенції полягає в тому, що від вихідного виду бере початок цілий "пучок" розбіжних форм, але не всі розвиваються в подальшому (рис. 2). Найбільш розбіжні за ознаками форми мають більші можливості

залишити здатне до розмноження потомство й вижити, тому що вони менше конкурують між собою, ніж проміжні, які поступово вимирають у боротьбі за існування. Якщо умови середовища не змінюються або змінюються протягом тривалого часу мало, то вид залишається майже незмінним порівняно з видом-родоначальником.

Як з'ясувалося згодом, існують різні способи видоутворення, але всі вони пов'язані з формуванням в кінцевому підсумку репродуктивної ізоляції, оскільки вид являє собою генетично замкнуту систему.

5.2.6 Головні напрямки еволюції

Розвиток живої природи відбувався від нижчих форм до вищих, від простого до складного й мав загалом прогресивний характер. Одночасно відбувалося пристосування видів до конкретних умов життя, формувалася їх спеціалізація. Дарвін, на відміну від Ламарка, пояснював усі напрямки еволюції дією єдиних, відкритих ним чинників еволюції. Підкреслюючи пристосувальний характер еволюції, Дарвін пов'язував прогрес із пристосованістю, вважаючи, що ускладнення організації являє собою також вироблення пристосувань, але більш широкого масштабу, які дозволяють виживати в широкому спектрі умов існування.

Пізніше цю проблему розробляли О. М. Сєвєрцов, 1.1. Шмальгаузен, О. О. Парамонов та ін.

Магістральний шлях еволюції — арогенез (від грец. airo — піднімати, genesis — походження), який відзначається розвитком адаптацій широкого масштабу. Його результатом є підвищення рівня організації, розширення меж середовища існування й вихід у нову адаптивну зону. Арогенна еволюція відбувається завдяки ряду ароморфозів, що являють собою пристосувальні зміни, завдяки яким зростає інтенсивність життєдіяльності. Це зміни універсального характеру, саме вони і приводять до підвищення рівня організації. Наприклад, клас ссавців сформувався шляхом арогенної еволюції, яка відбувалася за участі ряду ароморфозів (волосяний покрив, чотирикамерне серце й теплокровність, вигодовування малят молоком й ін.). Цей арогенез завершився виходом у нову адаптивну зону — зону існування ссавців.

Інший напрямок еволюції — алогенез (від грец. allos — інший, інший), що являє собою дивергентну еволюцію усередині адаптивної зони. Шляхом алогенезу виникають частіше більш дрібні систематизацій ні групи — види, роди, родини й часто — ряди. Цей напрямок еволюції відбувається шляхом аломорфозів (ідіоадаптацій) — окремих пристосувань до конкретних умов середовища, при цьому інтенсивність життєдіяльності не підвищується.

Деякі групи, розвиваючись шляхом алогенезу, можуть вийти на шлях дуже вузької спеціалізації (телогенез). Прикладом може бути австралійський сумчастий ссавець — коала, вузька спеціалізація якого виявляється в спеціалізації джерела харчування (листя евкаліпта). Окремим випадком телогенної еволюції є катагенез (морфофізіологічний регрес, чи загальна дегенерація), який стосується пристосувальних змін, за яких інтенсивність життєдіяльності знижується. Ці зміни призводять до спрощення організації. Вони звичайно супроводжуються зникненням ряду органів, які втратили своє значення. Дегенерація часто пов'язана з переходом до сидячого або паразитичного способу життя. Прикладом можуть бути паразитичні хробаки, у яких редукуються органи руху, травлення, нервова система.

Шляхи еволюції великих систематичних груп (типів, класів) дуже складні. У процесі філогенезу інколи відбувалася зміна одного шляху еволюції на інший. Нові, більш високоорганізовані групи виникали шляхом арогенезу й при цьому часто переходили в нове середовище (наприклад, вихід на сушу). Далі еволюція могла продовжуватися шляхом алогенезу, іноді — дегенерації або іншими шляхами вузької спеціалізації (рис. 3).

5.2.7 Необоротність та необмеженість процесу еволюції

Еволюція необоротна, оскільки сформована в процесі еволюції організація не може повернутися до попереднього стану, що його уже було втілено в багатьох поколіннях предків. Навіть якщо та чи інша філогенетична група повернеться знову в колишнє середовище існування, то пристосування до цього середовища в даної групи будуть неминуче іншими. Так, одна з гілок ссавців (китоподібні) знову повернулася до життя у водах Світового океану, але вона не змогла повернутися до колишньої адаптації в цьому середовищі, тобто ссавці не перетворилися на риб. У китоподібних пристосування до водного середовища інше: вони дихають не за допомогою зябр (як риби), а легенями, засвоюючи кисень атмосферного повітря. Як виявилося, статистично ймовірним є повторне виникнення мутацій (зворотні мутації), але неймовірним статистично є повторне виникнення цілих генних комплексів.

Оскільки еволюція являє собою історичний процес вироблення адаптацій, то, поки існує життя на Землі, усі групи організмів, що живуть на ній, змушені пристосовуватися до різних умов існування, у тому числі і при зміні умов середовища (якщо тільки ці зміни не мають настільки сильної руйнівної дії, як антропогенний фактор). Звідси випливає, що процес еволюції є необмеженим.