§ 3.3. Эволюционная палеонтология

Палеонтология (палео - древний, онтос - существо, логос - учение) подразделяется на палеозоологию (позвоночных и беспозвоночных) и палеоботанику. Систематика или таксономия современных и вымерших организмов основана на их объединении по степени родства и общности происхождения. Самая важная элементарная систематическая группа - вид (генетическое единство, полная в природных условиях изоляция от других видов). Возникновение новых видов - наиболее важная ступень в общей эволюции органического мира. Виды объединяются в роды, роды - в семейства, семейства - в отряды (порядок у растений), отряды - в классы, классы - в типы (отдел у растений), типы - в царства. Карл Линней ввёл номенклатуру видов, состоящую из двойного латинского названия (род, вид), к которой иногда добавляют фамилию автора или авторов описания вида. Эта номенклатура называется у биологов биномиальной. Человек, например, имеет систематическое название Homo sapiens. Каждый таксон может содержать несколько таксонометрических единиц нижнего ранга, например, один тип может содержать 6 классов, или род - 3 вида. На каждом иерархическом уровне при продвижении от вида к царству число сходных признаков между организмами каждого таксона уменьшается.

Различают искусственную (условную или утилитарную, когда удобно произвести разделение по типу местообитания, характеру развития и т. д., например, пресноводные и морские рыбы) и естественную классификацию. Последняя может быть наиболее часто применяемой филогенетической (с помощью родословного древа кладограммы, отражающей эволюционные связи - происхождение организмов, наследование определённых признаков) или более тщательной фенотипической, основанной на современных данных о морфологическом, цитологическом и биохимическом сходстве организмов (родословное древо в данном случае называется дендрограммой).

Интересную и сенсационную поправку в представление о вымерших организмах сделал в 1939 г английский профессор ихтиологии из Грээмстауна Дж. Л. Б. Смит, опубликовав детальное описание современного целаканта - вида рыб, считавшихся ископаемыми, скелеты которых были обнаружены геологами в залежах пород от девонского периода до времён верхнемеловой эпохи (300-50 млн лет до нашего времени). Некоторое время местообитание представителей ископаемого вида кистепёрых рыб, родственных древним двоякодышащим, ограничивалось подводными склонами Коморских островов на севере Мозамбикского пролива между Мадагаскаром и Африкой. Считалось, что они живут только у островов Анжуан и Большой Комор. На самом деле, целакант был обнаружен за 10 тыс. км от Комор в море Сулавеси, впоследствии ареал невероятно расширился и достиг Тихого океана. Выловленные кистепёрые рыбы удивили исследователей большой величиной (длиной до 180 см и весом до 95 кг) и органом дыхания, относящим целаканта к так называемым "лёгочным рыбам", которые были прародительницами земных позвоночных. Английский журнал "Нейчур" признал результаты исследований целаканта самым выдающимся событием 2000 года.

Идею эволюции живых организмов впервые выдвинул французский учёный Шевалье Жан Батист Пьер Антони де Моне Ламарк в 1809 г., однако принцип эволюции органического мира он понимал, соответственно своей эпохе, механистически. К тому же, на его книгу "Философия зоологии", изданную в 1809 г., учёные современники не обратили никакого внимания, если не считать насмешливых отзывов на революционные идеи, не оценённые по достоинству, и бранных слов главного правителя Франции Наполеона Бонапарта, которому автор опрометчиво преподнёс дарственный экземпляр своего труда. Тем не менее, разносторонние интересы Ламарка, занимавшегося физикой, химией и метеорологией, которой он посвятил 11 томов, дополняются творением первой эволюционной теории. Были среди размышляющих об изменяемости мира такие всемирно известные имена как Роберт Гук, Жорж Луи Леклерк Бюффон, Дени Дидро, Жюльен Офре де Ламетри, Иоганн Вольфганг Гёте, Эразм Дарвин, Этьен Жоффруа Сент-Илер, называемых естествоиспытателями-трансформистами, но они не имели такой последовательной ламарковской концепции, которая предшествовала дарвиновским разработкам.

В 1859 г. Ч. Дарвин предложил знаменитую теорию естественного отбора, основанную на четырех принципах: 1) избыточного воспроизведения потомства, 2) наследственной изменчивости потомства, 3) борьбы живых организмов за существование, 4) выживания наиболее приспособленных особей. Великое учение о живой материи стало таким же поворотным, каким было учение соотечественника Дарвина И. Ньютона, и так же продвинуло научное мировоззрение человечества ещё на один грандиозный шаг вперёд. Вскоре другой великий подвижник науки Грегор Мендель (1865) внёс две основные поправки вне учения Дарвина: 1) материалом для естественного отбора служат только наследуемые изменения в живых организмах, 2) зарождающиеся виды живых организмов могут сформироваться лишь в результате географической и генетической изоляции, предотвращающей их скрещивание с другими формами. Впоследствии возникло понятие интенции, по смыслу близкое "полярному вектору времени" В. И. Вернадского. Интенциональность - это недарвиновский внутренний принцип отбора и направленной полярной организации биосистем.

В процессе развития групп организмов происходит перестройка онтогенезов, то есть разновидностей индивидуального развития, поэтому филогенез (от гр. phylon - род, племя), то есть процесс исторического развития органического мира в целом - это последовательный ряд онтогенезов. Современное понимание наследственности изменчивости и естественного отбора в связи с концепцией космичности происхождения жизни обогатилось функцией организованности биосферы, заменившей дарвиновскую функцию среды обитания (о взаимоотношениях теории эволюции и генетики см. § 12.1).

Академик А. Н. Северцев (Северцов) предложил следующие стадии эволюционного процесса: 1) морфофизиологический прогресс, или ароморфоз - получение организмом преимуществ общего порядка (например, приобретение млекопитающими постоянной температуры тела, волосяного покрова, усовершенствование органов чувств, нервной системы, головного мозга и проч., в результате которых происходит общий подъём энергии жизнедеятельности животных), 2) биологическая стабилизация, или идиоадаптация - приспособление к разнообразным условиям среды обитания, не сопровождающееся усложнением их организации, 3) биологический регресс, или катаморфоз (дегенерация) - оскудение организма, переход к более простым взаимоотношениям со средой; регресс, связанный со специализацией приспособления организма, имеет иногда преимущества в борьбе за существование.

Для эволюции и образования видов за пределами индивидуального существования, по мнению основателя теоретической биологии Эрвина Симоновича Бауэра, физиологическое приспособление к окружающей среде и её изменениям не имеет никакого значения: "выживание приспособленных организмов в борьбе за существование является консервативным, сохраняющем виды фактором. Наоборот, невыживание в борьбе за существование является движущим видообразующим фактором эволюции. Материал для эволюции поставляют не победители в борьбе за существование, а побеждённые".