Направления эволюции

Выдающаяся заслуга в определении основных направлений эволюции принадлежит русским ученым Алексею Николаевичу Северцову и Ивану Ивановичу Шмальгаузену, работавшим в первой половине ХХ в. Изучение особенностей эволюции различных филогенетических групп позволило выявить два главных направления эволюции - аллогенез и арогенез. Аллогенезом называют развитие группы в границах возможных для ее существования экологических условий, которые не приводят к повышению общего уровня организации. Это эволюционное направление прослеживается в любой группе живых существ и позволяет им полнее освоить конкретную среду обитания и выражается в идиоадаптациях. к примерам аллогенеза можно отнести разные случаи защитной окраски, многочисленные приспособления растений к опылению насекомыми и т.д.

В эволюции живых существ чередуются арогенез и аллогенез. Благодаря первому становится возможным освоение новых природных зон, а второй обеспечивает адаптацию к многообразию экологических условий в пределах одной зоны. Оба эти направления могут приводить к биологическому прогрессу вида или таксона надвидового уровня.

Арогенез связан с выходом группы в другие природные зоны и приобретением каких-то крупных, ранее отсутствовавших приспособлений. Такие принципиальные адаптации, благодаря которым группа становится на путь арогенеза, Северцов предложил именовать ароморфозами. Крупнейшими ароморфозами в истории Земли были появление фотосинтеза, что дало начало всем растительным организмам и привело к кардинальным преобразованиям биосферы, полового процесса, резко увеличившего изменчивость организмов, а также формирование многоклеточных организмов с дифференцированными тканями.

Арогенез может быть и менее масштабным. Пример - возникновение и расцвет класса птиц. Освоить новую среду обитания предки современных птиц смогли благодаря таким ароморфозам, как развитие органа полета - крыла, четырехкамерного сердца, теплокровности и отделов мозга, управляющих полетом. Приспособления же современных болотных, морских, лесных и других птиц к характерным для них экологическим условиям носят уже менее масштабный характер, и эволюция внутри класса птиц может быть классифицирована как аллогенез.

Макромутациями могут быть мутации, затрагивающие не структурные, а регуляторные гены. Вспомним о существовании регуляторных белков, которые могут «запирать» и «отпирать» структурные гены. Они-то и кодируются регуляторными генами. Причем зачастую производимый одним таким геном белок регулирует активность целой группы структурных генов. Понятно, что мутация одного регуляторного гена может привести к существенным изменениям, и если они окажутся благоприятными, то могут закрепиться естественным отбором.

Известны примеры структурных перестроек хромосом, которые также могут приводить к масштабным изменениям их обладателей.

Арогенез не всегда приводит к усложнению морфофизиологическому прогрессу. Иногда захват новой среды обитания сопровождается упрощением организации, или дегенерацией. Например, переход к паразитическому образу жизни у многих многоклеточных организмов связан с резким упрощением строения, вплоть до потери некоторых систем органов - пищеварительной, кровеносной, органов чувств.

Эволюционный процесс может приводить к биологическому прогрессу, который проявляется в стремлении живых организмов к увеличению видового многообразия, нарастанию численности особей в популяциях и более широкому распространению.

Биологический прогресс может достигаться как в ходе аллогенеза, так и в ходе арогенеза. Например, в состоянии биологического прогресса находится класс круглых червей - нематод. Многочисленные виды нематод заселили почву, моря, пресные водоемы, среди них немало и паразитов. К биологическому прогрессу может приводить и дегенерация, пример чему дают многочисленные процветающие виды паразитов.

Противоположное биологическому прогрессу явление - биологический регресс - ведет к понижению численности популяций и числа самих популяций, сокращаются видовые ареалы, уменьшается число видов. В конечном итоге вид или более крупная таксономическая единица вымирает.

Читать далее