§ 32. Результаты эволюции и ее основные закономерности

Определения и обозначения

Биологический прогресс — направление эволюции, при котором увеличиваются численность и ареал группы организмов, а также число входящих в неё видов. Это понятие помогает оценить судьбу целой группы, а не отдельного удачно приспособившегося организма. Для вывода нужно учитывать все три показателя.

Биологический регресс — направление эволюции, при котором численность и ареал группы сокращаются, а число видов уменьшается. Так описывают общее ухудшение положения группы в природе. Понятие позволяет отличить единичные потери от устойчивого сокращения группы.

Ароморфоз — крупное эволюционное изменение, повышающее общий уровень организации организмов и расширяющее возможности их существования. Он открывает новые способы взаимодействия со средой, поэтому может дать группе возможность освоить новые места обитания. Это один из путей эволюции, а не название её результата.

Идиоадаптация — частное приспособительное изменение, помогающее организмам освоить определённые условия среды без существенного повышения уровня организации. Она объясняет, как у близких групп возникают разные формы приспособления к образу жизни. По этому признаку её отличают от ароморфоза.

Как это устроено

Прогресс и регресс описывают изменения группы во времени, потому что эволюционный успех нельзя надёжно оценить по одному организму. Даже хорошо приспособленный вид может оставаться малочисленным или занимать небольшой ареал. Поэтому сопоставляют численность, распространение и число видов, а не только отдельные особенности строения.

Ароморфоз расширяет возможности организмов, потому что крупное изменение организации позволяет эффективнее использовать ресурсы или освоить новые условия. Так, лёгкие дали позвоночным возможность дышать атмосферным воздухом, а теплокровность помогла поддерживать активность при изменении температуры среды. Освоение новых местообитаний может привести к возникновению крупных групп, хотя сам ароморфоз ещё не гарантирует их прогресса.

Идиоадаптации возникают потому, что разные условия среды требуют разных частных способов приспособления. Форма клюва, окраска или особенности передвижения могут изменяться, помогая добывать пищу или избегать опасности. При этом общий план строения и уровень организации сохраняются, а разнообразие форм внутри группы увеличивается.

Общая дегенерация связана с упрощением организации, которое становится возможным, если образ жизни делает некоторые органы ненужными. У паразитов, например, питание может поступать из организма хозяина, поэтому пищеварительная система редуцируется; малоподвижный образ жизни также может сопровождаться упрощением органов чувств. Если такое устройство помогает размножаться и распространяться, группа способна процветать.

Путь эволюции и её результат отвечают на разные вопросы: первый показывает характер изменений, второй — судьбу группы. Ароморфоз, идиоадаптация или общая дегенерация сами по себе не сообщают, растут ли численность и ареал. Это зависит от того, насколько изменения помогают организмам существовать в конкретных условиях и как меняется группа в целом.

Основные пути эволюции и их особенности

Сначала определите, что именно изменилось: общий уровень организации, отдельное приспособление или сложность строения. Затем сопоставьте изменение с примерами в таблице. Она помогает определить путь эволюции, но для вывода о прогрессе или регрессе группы нужны данные о её численности, ареале и видовом разнообразии.

Разбор задач

Задача 1. У группы животных увеличиваются численность, ареал и число видов. Определите направление эволюции группы.

1. Выделим признаки, которые описаны в условии: численность растёт, ареал расширяется, видов становится больше.
2. Сопоставим их с определениями прогресса и регресса. Для регресса характерно сокращение этих показателей, а для прогресса — увеличение.
3. Все три признака указывают в одну сторону, поэтому дополнительных сведений о строении отдельных животных для ответа не требуется.

Ответ: группа переживает биологический прогресс.

Задача 2. У близких видов птиц различаются форма клюва и способы добывания пищи, но общий уровень организации сходен. Определите путь эволюции и объясните ответ.

1. Отметим, что различия помогают птицам добывать пищу разными способами, то есть связаны с приспособлением к условиям.
2. Проверим, изменился ли общий уровень организации. По условию он сходен, следовательно, крупного повышения организации не произошло.
3. Частные приспособления без существенного изменения уровня организации соответствуют идиоадаптации. Чтобы определить прогресс или регресс группы, этих сведений недостаточно.

Ответ: это идиоадаптация; данных для вывода о направлении эволюции группы в целом нет.

Задача 3. У паразитических червей редуцированы органы чувств и пищеварительная система, но группа широко распространена и многочисленна. Назовите путь изменений и направление эволюции группы.

1. Редукция органов означает упрощение организации, а не частное изменение вроде отличий в форме органа. Это позволяет определить путь эволюции как общую дегенерацию.
2. Отдельно оценим судьбу группы: условие сообщает о широкой распространённости и большой численности, что указывает на успешное существование.
3. Упрощение организации не мешает группе процветать, если соответствует её паразитическому образу жизни. При наличии данных об увеличении числа видов вывод о прогрессе был бы подтверждён полностью.

Ответ: путь изменений — общая дегенерация; широкое распространение и многочисленность указывают на биологический прогресс группы.

Типичные ошибки

Ошибка: считать биологический прогресс и ароморфоз синонимами. Так путают результат для группы и путь эволюционных изменений, потому что оба понятия могут быть связаны с расширением возможностей организмов. Проверьте себя: прогресс оценивают по численности, ареалу и разнообразию видов, а ароморфоз — по изменению уровня организации.

Ошибка: называть любую полезную адаптацию ароморфозом. Такое смешение возникает, если ориентироваться только на то, что признак помогает выжить. Спросите себя, изменился ли общий уровень организации: частное приспособление к условиям обычно относится к идиоадаптации.

Ошибка: считать общую дегенерацию обязательной причиной регресса. Упрощение строения звучит как ухудшение, поэтому его ошибочно принимают за неуспех группы. Но упрощение может соответствовать паразитическому образу жизни; проверьте численность, ареал и разнообразие группы.

Ошибка: судить о прогрессе по успеху одного вида. Отдельный вид может быть многочисленным, хотя вся группа сокращается или теряет разнообразие. Чтобы проверить вывод, нужно рассматривать показатели группы в целом, а не переносить свойства одного её представителя на всех.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в закономерностях эволюции, нужно знать, как наследственная изменчивость создаёт различия между организмами и как естественный отбор влияет на их распространение. Приспособленность помогает понять, почему одни признаки оказываются полезными в определённых условиях, но не гарантируют успеха в любых обстоятельствах. Эта тема связана с происхождением крупных групп организмов и пригодится при изучении макроэволюции и эволюции органического мира. Она помогает различать изменения отдельных признаков и общую судьбу больших групп.

Что запомнить

• Прогресс и регресс — характеристики эволюционной судьбы группы.
• Признаки прогресса — рост численности, расширение ареала и увеличение разнообразия видов.
• Ароморфоз повышает общий уровень организации и расширяет возможности освоения среды.
• Идиоадаптация обеспечивает частное приспособление без существенного изменения уровня организации.
• Общая дегенерация связана с упрощением организации.
• Все три пути эволюции могут вести к биологическому прогрессу.