Синтетическая теория эволюции биологических структур материи. Макро- и микроэволюция

Принцип дополнительности эволюционных идей с креационизмом, отмеченный нами ранее в лекции №7, характерен и для принципа развития Ж.Б. Ламарка, который постулировал следующие положения: организмы изменчивы; виды (и другие таксономические категории) условны и постепенно преобразуются в новые виды; общая тенденция исторических изменений организмов – постепенное совершенствование их организации (градация), движущей силой которой является изначальное (заложенное Творцом) стремление природы к прогрессу. Для ламаркизма характерны два дополняющих друг друга признака: телеологизм – как присущее организмам стремление к совершенствованию, организмоцентризм – признание организма в качестве элементарной единицы эволюции.

Чарльз Дарвин, обобщив отдельные эволюционные идеи, создал стройную развернутую теорию эволюции. Движущими силами эволюции он считал наследственную изменчивость и естественный отбор, а в качестве элементарной единицы эволюции организм каждого вида, т. е. фактически отдельных особей. Выживающие особи дают начало следующему поколению, и таким образом «удачные» положительные изменения передаются следующим поколениям. Очень часто теорию естественного отбора Чарльза Дарвина противопоставляют креационизму. Однако обратимся к эстетике мышления Чарльза Дарвина: «Мир покоится на закономерностях и в своих проявлениях представляется, как продукт разума – это указание на его Творца».

Нам бы хотелось отметить, что под биологической эволюцией понимают необратимый статистический процесс исторического развития живой природы, начиная с момента абиогенного возникновения первых живых организмов на Земле до настоящего времени. Он включает в себя как адаптационный, так и бифуркационный механизм эволюции. При более пристальном изучении биологической эволюции становится виден её «приводной ремень», а именно тот факт, что развитие не происходит прямолинейно от худшего к лучшему. Данный «приводной ремень» является мутацией – произвольным изменением наследственного материала, ведущим только к тому, чтобы потомки могли развить те задатки, которых еще не имели их родители. Этот «приводной ремень» и лежит в основе синтетической теории эволюции, которая объединяет теорию естественного отбора Ч. Дарвина прежде всего с генетикой, а также и с экологией, и в значительной степени противопоставляет себя религиозным трактовкам креационизма.

Остановимся на основных положениях синтетической теории биологической эволюции (СТЭ).

1. Материалом для эволюции служат, как правило, очень мелкие, однако дискретные изменения наследственности – мутации. Мутационная изменчивость поставляет материал для естественного отбора и носит случайный характер.

2. Ведущим движущим фактором эволюции является естественный отбор, основанный на селекции случайных и мелких мутаций. Поэтому иногда теорию отбора называют «селектогенез».

3. Наименьшая эволюционная единица – популяция, а не особь.

4. Эволюция в основном носит дивергентный характер, то есть один вид может стать может стать предком нескольких дочерних видов, но каждый вид имеет единственный предковый вид, единственную предковую популяцию.

5. Эволюция носит постепенный и длительный характер. Видообразование мыслится как поэтапная смена одной временной популяции чередой последующих временных популяций.

6. Вид состоит из множества соподчиненных морфологически, физиологически и генетически отличных, но репродуктивно не изолированных единиц – подвидов, популяций.

7. Обмен генами возможен лишь внутри вида. Если мутация имеет положительную селективную ценность на территории всего ареала вида, то она может распространятся по всем его подвидам и популяциям. Отсюда следует краткое определение вида как генетически целостной и замкнутой системы.

8. Поскольку критерием вида является его репродуктивная обособленность, то естественно, что этот критерий неприменим к формам без полового процесса, например к агамным и партеногенетическим организмам. Таким образом, СТЭ оставила вне видового статуса огромное множество прокариот, не имеющих полового процесса, а также некоторые специализированные формы высших эукариот, вторично утративших половой процесс.

9. Макроэволюция, или эволюция на уровне выше вида, идет лишь путем микроэволюции, под которой понимают видообразование. Согласно СТЭ, не существует закономерностей макроэволюции, отличных от микроэволюционных, хотя есть явления (параллелизм, конвергенция, аналогия, гомология), которые легче исследовать на макроэволюционном уровне.

10. Каждая систематическая единица (вид, род и т.д.) должна иметь единственный корень. Это обязательное условие для самого права на существование рассматриваемой группы. Ведь эволюционная систематика строит свою классификацию, исходя из их родства. А согласно четвертому постулату СТЭ, родственны только те группы, которые идут от одной эволюционной ветви. Если же у вида вдруг обнаруживаются в предках две разные ветви, его следует разделить.

11. Исходя из всех упомянутых постулатов, ясно, что эволюция непредсказуема: она не направлена к некоей конечной цели.

Представим в схематическом виде основные факторы и направления эволюционного биологического процесса (см. схему 61).

Схема 61. Основные факторы и направления эволюционного процесса СТЭ.

Основные факторы и направления СТЭ	Их определения и характерные процессы
1. Наследственная изменчивость.	Двусторонность наследственности, т.е. свойства организмов повторять в ряду поколений сходные типы обмена веществ и индивидуального развития в целом, и изменчивости, т.е. изменения и превращения организмов под действием внешней среды.
2. Борьба за сущесвование.	В результате борьбы за существование природа осуществляет отбор признаков, способствующих приспособлению вида к изменяющимся условиям существования.
3. Естественный отбор. Основными формами естественного отбора являются:	Единственный эволюционный процесс, который действует в пределах популяции, задавая в результате мутации, миграции особей, изоляции и случайного дрейфа генов, эволюционные преобразования, происходящие в генофондах популяций.
3.1. Движущий отбор;	Движущий отбор прогрессивное и направленное изменение признака или свойства, переставшего соответствовать новым условиям среды.
3.2. Стабилизирующий отбор;	Стабилизируюший отбор с преимуществом в размножении особей со средним выражением признака происходит при постоянных условиях среды.
3.3. Дизруптивный отбор	Дизруптивный отбор благоприятствует сохранению крайних форм и элиминирует промежуточные. Это приводит к разделению популяции на две или несколько групп.
4. Главных направленй эволюционного процесса по А.Н. Северцову может быть три: 4.1. Ароморфоз;	Ароморфоз или морфологический прогресс – возникновение новых жизненных форм, в результате повышения уровня организации, обеспечивающего повышение жизнеспособности, расширения среды обитания и т.д.
4.2. Идиоадаптация;	Идиоадаптация – возникновение частных приспособлений, обеспечивающих существование организмов в конкретных условиях внешней среды.
4.3. Общая дегенерация или морфологический регресс.	Общая дегенерация – упрощение организации, чаще всего в результате редукции каких-либо органов и частей тела. Сужая «сферу жизнедеятельности», регресс ведет к резкой специализации, способности существовать в узком диапазоне условий среды.

Взаимодействие синтетической теории эволюции прежде всего с генетикой повлияло на выдвижение в качестве основного методологического принципа – гипотезы генобиоза происхождения жизни, т.е. первичности молекулярной системы со свойствами генетического кода. Первоначально в качестве такой системы рассматривали ДНК, но после открытия архебактерий с одноцепочной РНК, первичными стали системы с одноцепочной РНК. При этом РНК оказывается близкой по структуре и к методологическому принципу голобиоза, в котором первичными считались структуры, способные к элементарному обмену веществ при участии ферментных белков, в частности, коацерванты в концепции абиогенного происхождения жизни академика А.И.Опарина.

Многоликость и многогранность основных факторов и направлений эволюционного процесса СТЭ приводит к главной идее, что в эволюции важно не совершенство, а умение принимать свои недостатки и делать из них неоспоримые достоинства. И для нас, людей, эта мысль тоже может быть полезной. Тем более, что список недостатков человека как биологического существа довольно обширен в сравнении с другими представителями живого мира, и даже в генетическом плане в сравнении с обезьянами. Биологи Университета Мичигана, изучающие эволюцию сравнили 14 тысяч генов человека и обезьяны. В результате был сделан вывод, что у шимпанзе с помощью перманентного отбора настолько значительно совершенствовались 233 гена, что ни одна мутация не смогла бы их улучшить, а у человека лишь 154 таких совершенных гена. Неблагоприятные признаки шимпанзе на протяжении эволюции отбраковались эффективней, чем у человека.

Однако у человека есть одно несомненное преимущество – это феномен сознания и фантастический по своим интеллектуально-информационным возможностям мозг. Как отмечает академик Н.П. Бехтерева: «Всю свою жизнь я посвятила изучению самого совершенного органа – человеческого мозга. И пришла к выводу, что возникновение такого невозможно без творца. Эволюция мозга, как её рисовали антропологи, практически нереальна. Недаром они сейчас отказываются от многих своих данных».

Итак, тайн, загадок и даже странностей эволюции достаточно много. И главное, что наука не должна стать средством гибельного отторжения человека от природы и потери веры в то, что в его концептуальном фонде познания природы и в генофонде все элементы значимы и важны.

1.Наследников Ю.М. Концепции современного естествознания/ Ю.М.Наследников, А.Я.Шполянский, А.П. Кудря, А.Г. Стибаев.-Ростов-на-Дону: ДГТУ 2008-350с. [Электронный ресурс № ГР 15393, 2010]. Режим доступа: http://de.dstu.edu.ru/., с. 234-251, 263-267

2.Наследников Ю.М. Концепции современного естествознания: Учеб.-метод. пособие/ Ю.М. Наследников, А.Я. Шполянский, А.П. Кудря, А.Г. Стибаев.- Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2007, с. 72-77

3.Горбачев В.В. Концепции современного естествознания. Интернет-тестирование базовых знаний: Учебное пособие/ В.В. Горбачев, Н.П. Калашников, Н.М. Кожевников - СПб.: Издательство «Лань», 2010, с. 86-88, 92-94, 152-153

4.Кожевников Н.М. Концепции современного естествознания: Учебное пособие, 4-е изд., испр./ Н.М. Кожевников.- СПб.: Издательство «Лань», 2009, с. 243-267, 290-301

5.Под. ред. Л.А. Михайлова. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов.- СПб.: Питер, 2009, с. 208-222, 250-257