33. Основные направления и пути эволюционного процесса

Определения и обозначения

Биологический прогресс — направление эволюции, при котором группа организмов увеличивает численность, расширяет ареал и образует новые виды. Речь идёт о судьбе группы, а не о том, насколько «совершенен» каждый её представитель. Определение помогает оценивать успех группы по нескольким показателям.

Биологический регресс — направление эволюции, при котором численность и ареал группы сокращаются, а число видов уменьшается. Такие изменения говорят о неблагополучии группы в целом, даже если отдельные виды пока сохраняются. Понятие нужно, чтобы отличать сокращение группы от изменений отдельных организмов.

Ароморфоз — крупное эволюционное изменение, повышающее общий уровень организации организмов и расширяющее возможности освоения среды. Оно меняет возможности целой группы, а не только помогает выжить в одном узком условии. Это понятие обозначает один из путей эволюционных изменений.

Идиоадаптация и общая дегенерация — пути эволюции: приспособление к конкретным условиям без общего усложнения организации и упрощение организации, часто связанное с паразитическим или малоподвижным образом жизни. Они показывают, что изменения не всегда означают усложнение всего организма. Эти понятия помогают объяснить разнообразие приспособлений и возможных путей развития групп.

Как это устроено

Прогресс и регресс определяют по состоянию группы, потому что эволюционные изменения накапливаются в популяциях и влияют на распространённость видов. Рост численности, ареала и видового разнообразия означает, что группа успешнее сохраняется и осваивает пространство. При снижении этих показателей группа становится уязвимее и может исчезнуть. Поэтому нельзя делать вывод о прогрессе по одному необычному или хорошо приспособленному виду.

Ароморфоз повышает уровень организации и тем самым открывает новые способы получать ресурсы, размножаться или поддерживать постоянство внутренней среды. Благодаря этому потомки могут освоить среды, недоступные предкам, а группа — занять новые экологические ниши. Например, появление лёгких у предков наземных позвоночных облегчило использование кислорода из воздуха. Четырёхкамерное сердце у птиц и млекопитающих помогло эффективнее снабжать ткани кислородом.

Идиоадаптации полезны потому, что условия в разных местах неодинаковы: там различаются климат, пища, укрытия и враги. Отбор сохраняет признаки, помогающие выживать именно в конкретных условиях, не требуя перестройки общего плана организма. Покровительственная окраска, форма тела или особенности конечностей могут дать такое преимущество. Поэтому виды одной группы способны приспособиться к разным нишам, оставаясь сходными по основному уровню организации.

Общая дегенерация возникает, когда образ жизни делает некоторые органы мало нужными: например, паразит получает пищу от хозяина, а малоподвижному организму не требуется активно искать добычу. Невостребованные системы могут редуцироваться, то есть уменьшаться или исчезать, и это не обязательно ухудшает приспособленность. Вместо них могут развиваться органы прикрепления, защитные структуры или высокая плодовитость. Если такие изменения помогают потомству выживать и размножаться, упрощение становится частью успешной стратегии.

Пути эволюции описывают характер изменений, а прогресс и регресс — последствия для группы. Ароморфоз способен открыть доступ к новым средам, а идиоадаптации позволяют осваивать их разнообразные условия; общая дегенерация может оказаться выгодной при определённом образе жизни. Поэтому каждый из этих путей может сопровождаться биологическим прогрессом. Если же группа теряет приспособленность к изменившейся среде и её показатели сокращаются, возможен регресс.

Основные направления и пути эволюции

Сначала определите, описывает ли понятие состояние группы или механизм её изменений: первые два ряда относятся к результату, остальные — к путям эволюции. Затем сравните, меняется ли общий уровень организации или возникает частное приспособление. Последний столбец помогает соотнести признаки с конкретными примерами.

Разбор задач

Задача 1. Назовите направление эволюции группы, если её численность и ареал растут, а число видов увеличивается. Нужно соотнести все три показателя с определением, а не искать особый признак строения. Такой способ проверки помогает не спутать результат эволюции с её путём.

1. Определяем, что условие описывает группу организмов, а не отдельный вид.
2. Сравниваем показатели: численность растёт, ареал расширяется, видов становится больше.
3. Сопоставляем их с признаками биологического прогресса.

Ответ: группа находится в состоянии биологического прогресса.

Задача 2. Покровительственная окраска помогает животным скрываться в определённой среде. Требуется выбрать путь эволюции и объяснить, почему изменение не относится к ароморфозу. Здесь важно оценить не пользу признака вообще, а его влияние на общий уровень организации.

1. Выясняем, что окраска повышает выживаемость в конкретных условиях.
2. Проверяем, меняет ли она общий план строения и сложность организма.
3. Поскольку это частное приспособление без общего усложнения, относим его к идиоадаптации.

Ответ: покровительственная окраска — идиоадаптация, так как помогает в определённой среде, но не повышает общий уровень организации.

Задача 3. У паразитического животного редуцировались органы чувств и пищеварительная система, но развились органы прикрепления и повысилась плодовитость. Нужно определить путь эволюции и отдельно оценить возможный результат для группы. Наличие упрощённых органов само по себе ещё не доказывает регресс.

1. Связываем редукцию систем с паразитическим образом жизни, при котором часть функций выполняет или обеспечивает хозяин.
2. Отмечаем, что органы прикрепления и высокая плодовитость повышают успешность паразита.
3. Различаем путь и результат: упрощение указывает на общую дегенерацию, а состояние группы оценивают по её численности, ареалу и числу видов.

Ответ: это общая дегенерация. Она может привести к биологическому прогрессу группы, если её представители успешно размножаются и показатели группы растут.

Типичные ошибки

Ошибка: считать биологический прогресс совершенствованием каждого организма. Её допускают, потому что слово «прогресс» часто связывают с улучшением отдельного объекта. Проверка: выясните, растут ли численность, ареал и видовое разнообразие группы, а не насколько сложен один организм.

Ошибка: приравнивать прогресс к ароморфозу. Причина — оба понятия связаны с успешными эволюционными изменениями, но одно обозначает результат для группы, другое — путь изменений. Проверка: спросите себя, говорится ли о показателях группы или об изменении организации.

Ошибка: называть любое приспособление ароморфозом. Так происходит, если считать полезность признака доказательством общего усложнения. Проверка: если приспособление помогает в конкретных условиях, но не меняет общий уровень организации, это обычно идиоадаптация.

Ошибка: считать общую дегенерацию обязательным упадком группы. Упрощение может выглядеть как ухудшение, хотя при паразитическом образе жизни оно избавляет от ненужных систем и сочетается с полезными приспособлениями. Проверка: отдельно оцените изменения организма и показатели группы; только сокращение численности, ареала и разнообразия указывает на регресс.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны основные положения эволюционной теории, а также понятия естественного отбора, приспособленности и вида. Естественный отбор объясняет, почему признаки, полезные в определённых условиях, могут распространяться в популяциях. Представления о видах и их распространении помогают оценивать численность, ареал и разнообразие групп. Эти знания пригодятся при объяснении эволюции крупных групп, их процветания или вымирания.

Что запомнить

• Биологический прогресс оценивают по численности, ареалу и числу видов группы.
• Биологический регресс выражается в сокращении численности, ареала и разнообразия.
• Ароморфоз повышает общий уровень организации и расширяет возможности освоения среды.
• Идиоадаптация обеспечивает частное приспособление без общего усложнения организации.
• Общая дегенерация — упрощение организации, связанное с особенностями образа жизни.
• Путь эволюции и её результат для группы — не одно и то же.