В этом случае на одну особь пришлось бы

Последняя из эволюционных смен привлекает наибольшее внимание ученых. Ее этап связывают с падением на Землю огромного метеорита-астероида, образовавшего самый большой метеоритный кратер на территори и современной Мексики. Предполагается, что результатом этого падения было длительное запыление атмосферы Земли и вследствие этого резкое похолодание на ней. Есть и другие гипотезы, в частности сближения Солнечной системы с крупным космическим телом — звездой Немезидой, что вызвало резкие изменения экологических условий на нашей планете.

С начала формирования биосферы современного типа постепенно возрастало число видов организмов, увеличивалась их биомасса и продуктивность. Это увеличение шло до тех пор, пока упомянутые показатели не стали постоянными и характерными для эволюционного этапа развития планеты. Такое накопление и стабилизация могли произойти относительно быстро, например, возможно, что предельное число видов в ходе эволюционного процесса возникло всего за 70 млн лет.

Для перехода от геохимической эволюции к биогеохимической с возникновением живого вещества, коренным образом отличающегося от неживого (первое кирально асимметрично, второе симметрично), были необходимы уникальные и неповторимые условия ранней эволюции Земли, как планеты. И как только появились формы преджизни, а затем и праорганизмов, начал действовать принцип Реди — живое происходит только от живого, между живым и неживым веществом существует непроходимая граница, хотя и имеется постоянное взаимодействие. Это обобщение было сделано итальянским естествоиспытателем и врачом Ф.Реди, а В.И.Вернадский подчеркнул особое значение разницы между живым и неживым.

Если бы сложились локальные условия для возникновения жизни в наши дни (например в жерле потухающего вулкана) или она была бы привнесена из космоса, то либо она не смогла бы долго существовать, либо стала бы глобальным бедствием. В первом случае она была бы уничтожена ныне существующими организмами, во — втором — подавила бы их. Второй вариант очень мало вероятен: живое достаточно хорошо приспособлено к условиям Земли и поэтому обладает большей надежностью. В развитой биосфере повторное возникновение живого исключено. Отсюда особый смысл принципа Реди.

Живое вещество аккумулировало солнечную энергию. Ее излишки были депонированы: выведены из круговорота веществ в виде биогенных горючих ископаемых, осадочных горных пород и тому подобного. С ходом эволюции биосферы увеличивалось функциональное разнообразие органических форм — видов живого, сообществ, биоценозов, экосистем, то есть ее информационная емкость. Увеличение шло до пределов действия правила константности числа видов, т.е. равновесия числа вымирающих и возникающих форм в рамках значительных отрезков эволюции биосферы и правила общего роста разнообразия. Значение живого вещества достигло максимума, биотические круговороты усложнились: вместо относительно единого глобального биосферного круговорота веществ на суше с ее в то время равномерной тропической растительностью и животным миром (а их останки находят даже в Антарктиде и на Крайнем Севере) и столь же единым круговоротом веществ в Мировом океане, образовалась многоступенчатая иерархия круговоротов в соответствии с иерархией экосистем планеты. Возник “обмен обменов веществ” крупных биотических систем, составляющих, в свою очередь, фундамент надежности всей структуры биосферы.

Эволюция биосферы шла по двойному сценарию: менялись внешние условия, а одновременно действовали механизмы саморазвития живого. Сложение этих двух процессов не было бесконфликтным. В истории биосферы случались резкие убыстрения развития, эволюционно относительно короткие периоды значительных перемен, которые принято называть эволюционными катастрофами. Наиболее древний эволюционно-экологический кризис привел к исчезновению около 650 млн лет назад многих одноклеточных водорослей. Большинство панцирных обитателей океана вымерло на рубеже 450 млн лет назад. На следующем этапе ускорения эволюции, около 230 млн лет назад, исчезли многие виды гигантских амфибий. Наконец, 65 млн лет назад по эволюционным меркам очень быстро вымерли гигантские рептилии и многие виды других групп организмов. Условно этот период называют эпохой вымирания динозавров.

Все эти гипотезы имеют право на существование, но мощное однократное воздействие может быть лишь пусковым механизмом, а не непосредственной причиной эволюционных перемен. В биосфере, как и в любой экосистеме, все связано со всем. Достаточно небольших изменений в среде жизни, чтобы по цепочке порой с заметным усилием и ускорением начали развиваться цепные природные реакции. Например, вид никогда не исчезает один. Он “тянет за собой” порядка 10 (в среднем от 7 до 11) других видов, уходящих с ним в небытие. А на смену им, согласно правилам дублирования, приходят другие виды. То же самое происходит с экосистемами. Возникает относительно кратковременное убыстрение эволюции, воспринимаемое как эволюционная катастрофа. Фактически она подготовлена как изменениями среды, так и ходом медленного саморазвития жизни. Реализация же изменений происходит относительно быстро как бы в ускоряющем потоке эволюционных перемен. В ходе этого убыстрения снимаются противоречия между изменившимися условиями жизни и ею самою. Это явление называют правилом катастрофического толчка: природная или природно-антропогенная катастрофа есть результат саморазвития всех природных систем и всегда приводит к существенным эволюционным перестройкам, которые прогрессивны для биосферы, так как адаптируют ее системы к новым условиям среды.

Совершенно не обязательно, чтобы эти условия катастрофически отличались от ранее существующих. Изменения могут быть внешне незначительными, но достаточно постоянными. В этом случае изменяется вся система биосферы, идет смена ее элементов подобно запасным частям механизма, но с той разницей, что эти запасные части “улучшенного” качества более соответствуют новым условиям существования. Исподволь готовящиеся перемены могут происходить относительно быстро. Аналогичные явления хорошо известны для развития организма: половое созревание, например, зримо проявляется за сравнительно короткий период времени: ”ломается” голос, выявляются вторичные половые признаки и т.п. Видимо, принцип прерывности и непрерывности справедлив не только для географических закономерностей, но и для процессов развития. После бурных перемен наступает сравнительно спокойный период, обычно длящийся больший промежуток времени, чем переходный этап. Характерно это и для эволюции.

Выше было показано, что биосфера слишком сложна, чтобы можно было даже рассчитать ее структуру в многолетней динамике. То же самое следует отметить и для эволюции. Несложный подсчет показывает, что если эволюция идет методом случайных переборов вариантов, как следует из классического дарвинизма, то для нее не хватает времени существования нашей планеты. На одну особь в эволюции человека с момента возникновения организмов, например, пришлось бы не менее 10⁸⁷⁶ вариантов переборов генетического кода, что конечно же, абсолютно нереально. Еще более ярок пример возникновения ферментативного аппарата у живых организмов. Вероятность его случайного возникновения оценивается числом 1: 10⁴⁰⁰⁰⁰. В рамках всего времени существования Галактики, куда входит Солнечная система, равного 2· 10¹⁰ лет и возможного числа единовременно обитающих организмов в 10⁵², к тому же размножающихся с огромной скоростью 1 раз в 2 часа (поскольку размножаются все особи одновременно, это около 10²²⁰⁰⁰ особей в год), общее число когда бы то ни было существовавших особей можно принять равным:

10^52. 2· 10^10. 10²²⁰⁰⁰ = 2· 10²²⁰⁶²

10⁴⁰⁰⁰⁰ = 10²²⁰⁶² = 10¹⁷⁹³⁸

случайных сочетаний. Такие числа абсолютно невозможны, особенно с учетом факторов сопротивления “давлению жидкости”: не все особи доживают даже до простого деления пополам. Подавляющее большинство комбинаций просто не возникает: больше одной комбинации на одну особь представить себе трудно, хотя, конечно, возможны изменения сразу группы признаков.

Следовательно, должен существовать какой-то дополнительный эволюционный механизм, какие-то направляющие ограничения. Если учесть, что биосфера построена по иерархическому принципу и к тому же входит в иерархию систем космоса, то совершенно очевидна каскадность процесса эволюции: меняется место нашей галактики во всей вселенной, эволюционируют Солнечная система, планета Земля, все уровни иерархии ее экосистем, вообще природных систем: происходит эволюция многих эволюций, каждая из них обусловливает ряд ограничений. Например, земная гравитация отметает все варианты, не соответствующие ей. Ту же роль выполняет магнитное поле Земли. Ритмы Солнца налагают “вето” на многие варианты развития. И так до отдельного индивида, который зависит от всей иерархии своих надсистем, причем, чем ближе к нему надсистема, тем она жестче воздействует на него: взаимоотношения в группе, в стае куда важнее, чем внутри вида в целом, а система хищник — жертва действует с большей силой, чем вариации магнитного поля. Воздействия происходят одновременно, на каждый организм, на любую их группу буквально обваливается шквал факторов, ограничивающих свободу направлений эволюции.

Значит, параллельно шел отбор не только эволюционных “букв” — популяций и видов живого, но и “слов, предложений, целых кусков эволюционного текста” — сообществ, биоценозов, экосистем различного уровня иерархии.

Дата добавления: 2014-11-06