Принципы биологической эволюции

В современной теории процессы изменения и наследственности опираются на следующие основные факторы:

1)          мутационный процесс, который исходит из признания того неоспоримого теперь положения, что основную массу эволюционного материала составляют различные формы мутаций, то есть изменений наследственных свойств организмов, возникающих естественным путем или вызванных искусственными средствами;

2)    популяционные волны, которые часто называют волнами жизни. Они определяют количественные флуктуации, или отклонения от среднего значения численности организмов в популяции, а также области ее расположения (ареала). Причем наиболее подходящими для эволюции и возникновения новых видов оказываются популяции средних размеров;

3)          обособленность группы организмов: обособление и изоляция определенной группы организмов необходимы для того, чтобы эта группа не могла скрещиваться с другими видами и тем самым передавать им и получать от них генетическую информацию.

К указанным основным факторам эволюции часто добавляют частоту смены поколений в популяциях, темпы и характер мутационных процессов и т. д. Следует подчеркнуть, что все перечисленные основные и неосновные факторы выступают не изолированно, а во взаимосвязи и взаимодействии друг с другом.

Механизм эволюционного процесса и его движущая сила заключаются в действии естественного отбора, который является результатом взаимодействия популяций и окружающей их среды. Естественный отбор характеризуется как процесс выживания наиболее приспособленных и уничтожения неприспособленных организмов. Современная теория эволюции раскрывает конкретные типы механизмов естественного отбора. В живой природе наблюдаются сложные, комплексные типы отбора.

Универсальными принципами биологической эволюции являются необратимость и направленность (векторный характер).

Необратимостьчасто трактуют так: «Раз исчезнувшее эволюционное приобретение вновь не появляется», то есть эволюция не может быть направлена вспять. Так, например, у млекопитающих вторично вернувшихся в водную среду органами дыхания являются легкие. Этот принцип указывает на то, что всякая адаптация относительна и формируется с учетом условий среды.

С молекулярно-генетической точки зрения принцип необратимости указывает на невозможность повторения состава генофонда исчезнувшего вида.

Направленностьотражает “общее состояние” эволюционного процесса. В связи с этим выделяют два направления в эволюции:биологический прогресс ибиологический регресс(основные черты представлены в табл. 3).

Таблица 3

Сравнительная характеристика биологического прогресса и биологического регресса

Сравнительные признаки	Биологический прогресс	Биологический регресс
1. Численность	увеличивается	уменьшается
2. Ареал	расширяется	сужается
3. Видообразование	активно происходит	прекращается

Совокупность указанных признаков позволяет судить, какое эволюционное состояние присуще тому или иному виду.

Ученые А. Н. СеверцовиИ. И. Шмальгаузен установилиглавные пути эволюции, что упростило понимание исторического развития органического мира.

       Первый путь –ароморфоз– эволюционные изменения, ведущие к общему подъему организации, повышающие интенсивность жизнедеятельности, но не являющиеся узкими приспособлениями к резко ограниченным условиям существования. Ароморфоз позволяет перейти в новую среду обитания, способствует повышению выживаемости и понижениюсмертности в популяции, а также дает значительные преимущества в борьбе за существование.

       Второй пути – идиоадаптация– незначительные эволюционные изменения, способствующие приспособлению к определенным условиям среды обитания (частные приспособления). Идиоадаптация тоже приводит к ускорению видообразования, расширению ареала, увеличению численности вида. Путем идиоадаптации появляются систематические группы – роды, виды, семейства. Но идиоадаптация, в отличие от ароморфоза, не предусматривает изменения основных черт организации, интенсивности жизнедеятельности организмов и общего подъема организационного уровня.

       Третий путь – общая дегенерация– эволюционные изменения, приводящие к упрощению организации, сопровождающейся исчезновением ряда органов. Дегенерация может привести к биологическому прогрессу. Это направление вообще означает переход к сидячему или паразитическому образу жизни. Возникают различные приспособления к специфическим условиям, организация становится проще.

Биологический прогресс достигается ароморфозом, идиоадаптацией и общей дегенерацией. Биологический регресс приводит, в конечном итоге, к вымиранию видов.

Говоря об эволюции природы в целом, следует определить понятие уровня организации. Наиболее приемлемым вариантом оценки уровня организации животных считается определение характера взаимоотношений организмов данной группы со средой обитания.

Выделяют два направления эволюции групп– в зависимости от изменения уровня организации в группах:

       Аллогенез. В этом случае сохраняются все основные черты строения и работы органов у всех представителей данной группы. Эволюция протекает в рамках адаптивной зоны (совокупность экологических ниш, сходных по общему направлению действия основных средовых факторов на организм данного типа и различных в деталях).

       Арогенез– направление эволюции, при котором у некоторых групп появляются новые морфофизиологические особенности, приводящие к повышению уровня организации. Новые прогрессивные черты организации называют ароморфозами.