Глава 6. Физическое понимание эволюционного развития живой материи – онтогенеза и филогенеза.

6. 1. Общее представление об онтогенетическом и популяционном уровнях организации жизни.

Отразив клеточный информационно-генетический уровень живой материи, в основе которых лежит матричный принцип передачи информации, необходимо кратко коснуться онтогенетического и популяционного. Так как последние являются основой экологического и биосферного уровней её организации, где живые формы выступают как самовоспроизводящиеся и самоорганизованные живые системы, только гораздо более сложного уровня организации, связанного непосредственно с взаимодействием с внешней средой, обеспечивающей эпигенез живых организмов.

Применяя идеи системного анализа к пониманию жизнедеятельности биологических структур, мы убедились, что развитие сложной самоорганизующейся открытой целостной системы живого организма происходит в соответствии с иерархией уровней его организации. Закономерные изменения на каждом уровне организации составляют эволюционную информационную цепочку. Особенности процессов на двух начальных уровнях – клеточном и молекулярно-генетическом были рассмотрены выше. Остановимся теперь на двух следующих более высоких по иерархии уровнях организации – организменном (онтогенетическом) и популяционно-видовом. Они возникли в результате тесного взаимодействия клеточных структур с внешней средой на основе естественного отбора, сформировавшего все уровни эпигентической наследственности живых организмов.

Элементарной единицей организменного уровня является особь, которую можно рассматривать в эволюции от момента ее зарождения до прекращения существования в качестве живого организма, что позволяет его назвать и онтогенетическим уровнем. В связи с эволюцией отдельных особей и вида или типа одинаковых особей были введены термины онтогенез и филогенез. По существу появление, развитие и смерть отдельных особей, т.е. их жизнь, и есть онтогенез. Филогенез – это историческое развитие организмов, их совокупности для различных типов, классов, отрядов, семейств, родов и видов в биологической классификации. В этом смысле онтогенез можно рассматривать как элементарное явление на популяционном уровне.

2. Закон Геккеля для онтогенеза и филогенеза

Термин "онтогенез" был введен в 1866 г. немецким биологом Э. Геккелем (1834 - 1919). Он считал, что сходство зародышей живых организмов имеет эволюционную сущность, и, построив первое так называемое "родословное дерево" животного мира, установил, что по мере развития зародыша во всех позвоночных происходят изменения от признаков рыбы, амфибии, рептилии, птицы или млекопитающего в зависимости от своего вида. С одной стороны, это указывает на наличие общего предка (если у организма в эмбриональном периоде образуются зачатки, из которых потом не будут развиваться функциональные органы, то их тоже связывают с остатками структур общего предка). С другой стороны, адаптация к иным условиям окружающей среды и образу жизни изменяет дальнейший ход развития как отдельных особей, так и их совокупности – популяции.

Геккелем был сформулирован закон, отражающий эту особенность у сложных организмов:

"Онтогенез повторяет филогенез", т.е. те стадии, через которые проходит организм любой живой особи в процессе своего развития, повторяют эволюционную историю того вида, к которому эта особь относится.

Можно сказать, что особенности живых организмов определяются их историчностью, т.е. каждый организм развивается онтогенетически и несет в себе память о филогенетическом эволюционном развитии. Без матричного принципа такая передача невозможна. И онтогенез, и филогенез идут в направлении возрастающей сложности, и в процессе эволюции живого организма возникает и запоминается новая информация, ценность которой возрастает. Следовательно, организм является результатом филогенетического эволюционного развития и проходит этот путь в процессе своего онтогенетического развития.