5. Основные направления эволюции
Прежде всего следует отметить, что в 1927 г. Ю.А. Филипченко предложил разделить эволюцию на 2 процесса - микроэволюцию и макроэволюцию.
Под микроэволюцией понимается дивергенция от популяционного до видового уровня, а под макроэволюцией - дивергенция на уровне выше вида. Микроэволюция происходит внутри вида и его популяций и может привести к образованию из одного вида другого.
Дивергенция - это независимое образование различных признаков у родственных организмов. В основе дивергенции лежит экологическая дифференциация вида (или группы видов) на самостоятельные ветви. При дивергенции сходство между организмами объясняется общностью их происхождения, а различия - приспособлением к разным условиям Среды обитания. Примером дивергенции форм является возникновение разнообразных по морфофизиологическим особенностям вьюрков от одного или немногих предковых видов на Галапагосских островах. Дивергенция любого надвидового масштаба - результат действия изоляции и в конечном итоге естественного отбора, выступающего в форме группового отбора, основанного на отборе индивидуумов внутри популяций. В результате дивергенции у родственных форм возникают гомологичные органы - сходные по происхождению, но отличающиеся по строению в связи с выполняемыми функциями. Например, к гомологичным органам относятся конечности наземных позвоночных и конечности водных позвоночных (тюлень, нерпа, дельфин).
Параллелизм (параллельное развитие), как способ существования - процесс эволюционного развития в сходном направлении 2 или нескольких, первоначально дивергировавших групп.
В эволюции может наблюдаться также конвергенция – процесс эволюционного развития 2 или более неродственных групп в сходном направлении. Классическим примером конвергентного развития считается возникновение сходных форм тела у акуловых (первичноводные формы), ихтиозавров и китообразных (вторичноводные формы) и др. Конвергенция как способ эволюции групп характерная для эволюционного процесса на любом уровне: среди семейств, отрядов, классов.
При конвергентном способе эволюции возникают аналогичные органы, разные по происхождению, но близкие по внешнему строению в силу выполнения в одинаковой среде сходных функций. Например, - крылья птиц, насекомых и летучих мышей, роющие конечности медведки и крота, колючки у барбариса (листья) и белой акации (прилистники).
Биологический прогресс характеризуется возрастанием приспособленности организмов к окружающей среде, что приводит к увеличению численности особей вида, расширению его ареала и образованию новых популяций, подвидов и видов.
Биологический регресс — это снижение уровня приспособленности к условиям обитания, уменьшение численности особей, вида и сокращение его ареала. В итоге биологический регресс ведет к вымиранию вида.
Академик А.Н. Северцов выделил несколько путей эволюции: арогенез, или ароморфоз, аллогенез, или идиоадаптацию, катагенез, или дегенерацию, гипергенез и др.
Арогенез — путь повышения уровня организации, развитием приспособлений широкого значения, расширением среды обитания данной группы организмов.
На путь арогенеза группа организмов вступает, вырабатывая определенные приспособления, называемые ароморфозами. Примеров ароморфоза может быть бесконечно много: дифференцировка органов пищеварения, дифференцировка зубного аппарата у млекопитающих, теплокровность — все это уменьшает зависимость организма от окружающей среды. Ароморфозы сыграли важную роль в эволюции всех классов животных. Например, в эволюции насекомых большое значение имело появление трахейной системы дыхания и преобразование ротового аппарата.
Трахейная система обеспечила резкое повышение активности окислительных процессов в организме, что вместе с появлением крыльев обеспечило им выход на сушу. Необычайное разнообразие ротового аппарата у насекомых (сосущий, колющий, жующий) позволило им приспособиться к питанию самой разнообразной пищей. Появление речи — крупный ароморфоз в эволюции человека.
Аллогенез — путь эволюции без повышения общего уровня организации. Аллогенезы осуществляются благодаря мелким эволюционным изменениям, повышающим приспособление организмов к конкретным условиям обитания, называемым идиоадаптациями, или алломорфозами. Например, защитная окраска у животных, разнообразные приспособления плодов и семян к распространению, к жизни в толще воды (светлое брюшко и темная спина) и т.п. Аллогенез часто приводит к узкой специализации отдельных групп.
Катагенез (дегенерация) — путь эволюции, связанный с переходом в более простую среду обитания и ведущий к упрощению строения и образа жизни, но не обязательно к угасанию данной группы. Например, у паразитических плоских червей (бычий цепень, лентец широкий) нет кишечника,
Пути эволюции органического мира тесно взаимосвязаны друг с другом.
Согласно современным представлениям о естественном отборе, эволюция не может прекратиться, она будет продолжаться до тех пор, пока на Земле существует жизнь. Поскольку геологические и климатические условия непрерывно меняются, то меняются и условия, в которых живут организмы. При этом не прекращается давление естественного отбора и всегда будут выживать наиболее приспособленные организмы.
Вымирание отдельных форм делает эволюцию необратимой.
Кроме того, невозможен возврат к прежнему состоянию какой-либо группы, поскольку нет организмов, живущих вне связи с другими видами; Для возврата к прежнему состоянию необходимо восстановление всех связей вида с окружающей средой в обратном направлении, а это невозможно.