Главные направления эволюции
Принцип эволюции живых систем вот уже более двухсот лет является господствующим. Но отдельные идеи, связанные с развитием животного и растительного мира, высказывались значительно раньше.
Ч. Дарвин (1809-1882) был первым, кто подошел к живым системам исторически, раскрыл их динамику, закономерности их развития. Его эволюционная теория показала, что сначала на Земле при определенных условиях возникли простейшие живые системы, а затем, в силу биологических закономерностей, которые действуют и сейчас, в них развилось огромное многообразие организмов – до самых сложных, высших.
Эти закономерности, как их понимал Дарвин, следующие: рост и воспроизведение; наследственность; изменчивость, зависящая от прямого или косвенного действия условий жизни, прогрессия размножения столь высокая, что она ведет к борьбе за жизнь и ее последствию – естественному отбору, влекущему за собой расхождение признаков и вымирание более совершенных форм.
С момента возникновения жизни развитие живой природы шло от простого к сложному, от низкоорганизованных форм к более высокоорганизованным и имело прогрессивный характер. В разработке проблем хода эволюции большое значение имели труды А.Н. Северцева и И.И. Шмальгаузена. А.Н. Северцев предложил из общего понятия эволюционного прогресса выделить биологический прогресс. Биологический прогресс вида характеризуется возрастанием приспособленности особей к среде, успехом в борьбе за существование, что ведет к повышению численности особей, расширению ареала, увеличению количества и разнообразия дочерних групп (популяций и подвидов внутри вида, видов в роде и т.д.). Прогрессирующими следует считать многие группы насекомых, костистых рыб, цветковых растений и др.
В природе также наблюдается и биологический регресс, который характеризуется противоположными показателями - уменьшением численности особей группы, сокращением ареала, уменьшением числа и разнообразия дочерних групп. В итоге данный процесс может привести к вымиранию группы. Так, исчезли древовидные плауны и хвощи, древние папоротники, большинство древних земноводных и пресмыкающихся. Деятельность человека может стать фактором биологического прогресса одних видов (одомашненных животных и растений) и регресса других (вследствие усиленного отстрела резко сократилась численность и сузился ареал соболя, на грани вымирания находится уссурийский тигр).
А.Н. Северцев выделил три основных направления эволюции живых систем: ароморфоз, идеоадаптация и общая дегенерация.
Ароморфоз - усложнение строения и функции организмов, которое ведет к общему повышению организации и жизнеспособности группы в новых условиях обитания. Они не имеют прямого приспособительного характера, но повышают интенсивность жизнедеятельности особей, повышая их относительную независимость от условий среды.
Идеоадаптации - незначительные приспособления к специфическим условиям среды, полезные в борьбе за существование, но существенно не меняющие уровня организации. Идеоадаптации обеспечивают развитие группы внутри определенной среды обитания с возникновением большого числа близких форм одного уровня организации. Классы насекомых, птиц и млекопитающих на основе многочисленных идеоадаптаций дали громадное многообразие видов. Идеоадаптации к ограниченным условиям среды приводят к специализации группы (бактерии, обитающие в горячих источниках; специализация некоторых растений к определенным опылителям и др.). Специализация при быстром изменении условий среды может привести к вымиранию (мезозойские ящуры).
Общая дегенерация - упрощение организации в результате приспособления к более простым условиям существования. Например, переход к паразитическому или сидячему образу жизни часто сопровождается морфофизиологическими перестройками, редукциями некоторых органов и систем (у ленточных червей утрачены некоторые органы чувств, пищеварительная система).
Эволюция живого идет и в направлении все более тонкого приспособления к среде, что достигается путем дифференциации его на все новые и новые клетки, - ткани, органы, их специализации по выполнению специфических функций. Эти явления позволяют организму более разнообразно отвечать на изменения среды.
Вместе с тем развиваются и интегрирующие факторы, координирующие и объединяющие функции специализированных частей, подчиняющие эти функции интересам целостного организма. Важным показателем в этом процессе выступает степень развития нервной системы.
По мере возрастания целостности увеличивается относительная независимость организма от среды, что связано с возникновением гомеостатических механизмов, позволяющих сохранять в пределах нормы присущие организму параметры. С другой стороны, возрастает зависимость организма от среды в том смысле, что он взаимодействует со все большим числом ее факторов. В жизнедеятельность организма включаются все новые компоненты среды, с которыми организм низшей степени организации не взаимодействовал и от которых не зависел. Эволюция живого есть бесконечная борьба с энтропией, борьба против дезорганизации живых систем, за сохранение их целостности.
Главным направлением эволюции является движение живых систем от неупорядоченности к порядку, организованности, от простого к сложному.