§ 43 Основные закономерности биологической эволюции

Биологическая эволюция (лат. evolutio — «развертывание») — это процесс постоянного и направленного естественным отбором изменения форм орга­низмов на Земле, обеспечивающий их приспособленность к условиям окружа­ющей среды. Достигается такая приспособленность путем отбора из множе­ства случайных изменений таких, которые облегчают выживание организмов в конкретных условиях среды.

Эволюция — это исторический процесс развития живой природы, кото­рый зависит от взаимодействия многих внешних и внутренних факторов при ведущей роли отбора.

Эволюционный процесс на Земле создает огромное разнообразие видов и надвидовых групп. Все они в этом процессе приобретают специальные при­способления к условиям существования. Изменения условий окружающей сре­ды наряду с естественным отбором приводят к появлению у видов все новых и новых приспособлений, обеспечивающих организмам более выгодное суще­ствование, лучшую выживаемость, возрастание возможности размножения и более широкое распространение. Путем видообразования исторически воз­никла вся система живых организмов. Вместе с тем видообразование можно рассматривать как процесс более глубокого и эффективного использования окружающей среды с помощью конкретных приспособлений у видов.

Изучение хода развития разных групп при различных условиях внеш­ней среды позволяет выделить закономерности эволюции, характеризующие общую направленность развития живой природы. Назовем основные особен­ности эволюции.

Необратимый характер эволюции. Организмы, возникшие в ходе эво­люции, не могут вернуться к прежнему состоянию их предков. И это понятно, так как каждое эволюционное изменение представляет собой комбинацию многих независимо возникающих и подхваченных отбором перестроек в гено­типе. Потому возвращение к первоначальному исходному типу невозможно. Надо также учесть, что эволюционируют не особи, а популяции, отбирают­ся не отдельные признаки, а комплексы признаков, и контролируются отбо­ром целые генные комплексы. Поэтому трудно ожидать, чтобы еще раз мог повториться такой же состав генетических свойств, который был в исход­ном состоянии группы. Эволюция — это необратимый процесс историче­ского развития органического мира. Необратимость эволюции отражает неповторимость исторического процесса развития жизни, характерной чертой которого является не возврат к старому, а образование новых качеств живого.

Прогрессивное усложнение форм жизни. В прогрессивном усложне­нии органического мира проявляется общая направленность (тенденция) эволюционного процесса. Она определялась не внутренней потенцией при­роды, а многократной дивергенцией (расхождением) и вымиранием многих ветвей потомков при сохранении какой-то единственной ветви, давшей начало новому семейству, его родам и видам, приспособившимся к жизни в пределах их среды обитания (рис. 55).

В процессе эволюции отсутствует целенаправленность. Движение ее полностью зависит от естественного отбора. Эволюция — процесс непрограм­мированного развития живой природы.

Приспособленность видов к среде обитания. Адаптация, или приспо­собленность, — это совокупность морфологических, физиологических, пове­денческих и других особенностей вида, обеспечивающих его жизнедеятель­ность в определенных условиях внешней среды. Различают приспособления к жизни в обширной зоне среды (общие адаптации), например наличие конеч­ностей у наземных позвоночных, и приспособления к определенному образу жизни (частные адаптации), например роющие конечности крота, конеч­ности копытных, ловчие листья у росянки круглолистной и непентеса и т. п. (рис. 56).

Совокупность адаптаций придает строению и жизнедеятельности орга­низмов черты целесообразности. Однако, как доказали Ч. Дарвин и многие другие ученые-эволюционисты нашего времени, все адаптации возникают в процессе эволюции в результате естественного отбора (рис. 57). Достигну­тые конкретные адаптации обычно бывают относительными, так как всегда к данной среде возможны и другие, более совершенные адаптации.

Любые адаптации вида и надвидовых групп могут возникать лишь при на­личии у организмов и популяций определенных генетических свойств, формиру­ющихся в микроэволюционных процессах. Процесс эволюции любого масштаба всегда осуществляется с помощью микроэволюции и направляется естественным отбором, создающим приспособления к определенной конкретной среде, а не на все «случаи жизни», поскольку приспособленность всегда относительна.

Эволюция — это необратимый процесс исторического развития организ­мов, непрограммированно идущий на нашей планете с момента возник­новения на ней жизни.

1. Какова роль естественного отбора в эволюции?

2*. Докажите, что эволюция носит необратимый характер.

3. От чего зависит появление приспособленности у организмов?

Лабораторная работа № 5 (см. Приложение, с. 232).

Краткое содержание главы

На Земле существует огромное разнообразие видов. Их возникновение и приспособительные свойства объясняются учением об эволюции.

Современное учение об эволюции опирается на теорию естественного отбора Ч. Дарвина. Главными движущими силами эволюции, по Дарвину, являются наследственность, изменчивость, борьба за существование и отбор. Дарвин, раскрыв роль вида в процессе эволюции, тем самым опроверг организмоцентрический подход к развитию жизни, существовавший до него в естество­знании. Основная заслуга Дарвина в том, что он объяснил механизм эволюцион­ного процесса и происхождения видов, доказав, что вид происходит от вида.

Учение об эволюции основано на популяционной концепции видообра­зования. Различные популяции вида, оказываясь в новых условиях окружающей среды, с помощью мутаций и отбора накапливают свойства, отличающие их друг от друга. Это приводит популяции к репродуктивной изоляции и, следова­тельно, к их дивергенции и обособлению в качестве новых видов.

Популяция — это наименьшее подразделение вида, меняющееся во вре­мени. Поэтому ее называют элементарной единицей эволюции. Процесс изме­нения популяций при участии естественного отбора называют микроэволю­цией. Микроэволюционный процесс завершается образованием нового вида. Микроэволюция происходит на основе явлений наследственной изменчиво­сти под контролем естественного отбора.

Благодаря процессу микроэволюции на Земле идет постоянное увеличе­ние общей суммы видов и создается огромное биологическое разнообразие видов, хорошо адаптированных к среде обитания.

Вид является основной структурной единицей в системе живых организ­мов. Вид — особый, качественный этап эволюции. Каждый вид характеризует­ся репродуктивной изолированностью от всех других видов.

Эволюционные события крупного масштаба, ведущие к образованию групп организмов более высокого ранга, чем вид, отражают процесс макроэво­люции. Однако все макроэволюционные процессы происходят на основе мик­роэволюции.

Эволюция — это необратимый процесс исторического развития жизни, идущий постоянно путем образования новых видов с их новыми адаптивными качествами. При этом Эволюция производит прогрессивное усложнение форм жизни от первичных организмов до человека по пути их адаптаций к среде обитания. Эволюция — это ^запрограммированный процесс. Направление, ско­рость и ход развития живой природы задаются и осуществляются отбором. В при­роде действует естественный отбор, а человек использует искусственный отбор.

Проверьте себя

1. Назовите основные закономерности эволюции.

2. В чем сходство микроэволюции и макроэволюции?

3. Почему популяцию называют формой существования вида?

4. Какую роль в эволюционном процессе играет борьба за существова­ние?

5. Охарактеризуйте основные направления эволюции.

6. Раскройте значение видообразования в жизни природы.

7. В каждой строчке три термина взаимосвязаны определенным обра­зом. Назовите их. Отметьте четвертый термин, не имеющий к ним от­ношения:

• эволюция, адаптация, популяция, видообразование;

• микроэволюция, популяция, приспособленность, макроэволюция;

• идиоадаптация, ароморфоз, дегенерация, биологический прогресс;

• естественный отбор, искусственный отбор, приспособленность, ди­вергенция.

Проблемы для обсуждения

1. Какие явления лежат в основе необратимости эволюции?

2. Можно ли считать все причины, вызывающие гибель организмов, естественным отбором? Если организмы погибли при землетрясении, означает ли это, что они подверглись отбору?

3. В каких событиях проявляется биологический прогресс? Охаракте­ризуйте пути его осуществления.

Основные понятия

Эволюция. Эволюционное учение. Движущие силы эволюции. Микроэво­люция. Макроэволюция. Вид. Популяция. Видообразование. Борьба за существование. Естественный отбор. Искусственный отбор. Биологи­ческий прогресс. Биологический регресс. Направления эволюции.