§17. Направления и пути эволюции

Определения и обозначения

Биологический прогресс — развитие группы, при котором увеличиваются её численность, ареал и число входящих в неё видов. Это понятие помогает оценить успех группы в изменяющихся условиях: чем больше особей, территория распространения и видовое разнообразие, тем шире её присутствие в природе.

Биологический регресс — развитие группы, сопровождающееся сокращением численности, ареала и разнообразия видов. Такое понятие позволяет распознать неблагоприятное положение группы и возможное приближение к вымиранию. Судить о нём нужно по совокупности показателей, а не по судьбе одного вида.

Ароморфоз — крупное эволюционное изменение, повышающее общий уровень организации и расширяющее возможности освоения среды. Он важен тем, что позволяет группе выйти за пределы прежних условий существования, например освоить новую среду обитания. Речь идёт не просто об отдельном полезном признаке, а о существенном изменении возможностей организма.

Идиоадаптация — частное приспособление к определённым условиям среды, не повышающее общий уровень организации. Благодаря таким изменениям виды могут использовать разные ресурсы или занимать разные местообитания. Термин помогает отличить узкую настройку к условиям от крупных преобразований организации.

Как это устроено

Прогресс и регресс определяют по трём показателям: численности, ареалу и числу видов. Их совместная оценка нужна потому, что один показатель сам по себе может давать неполную картину. Например, отдельный вид может сокращаться, хотя другие виды той же группы распространяются и размножаются; поэтому прогресс группы не означает улучшения положения каждого её представителя.

Ароморфоз повышает общий уровень организации, потому что меняет возможности организма в целом, а не только помогает выполнять одну частную задачу. Например, появление эффективного способа дыхания и опоры тела позволяет использовать новые условия жизни. Так возникают предпосылки для освоения сред, недоступных предкам, а у группы может расшириться ареал и увеличиться разнообразие.

Идиоадаптация возникает как ответ на конкретные условия: особенности пищи, климата, передвижения или места обитания. Она полезна, поскольку помогает лучше выживать и размножаться именно в данной обстановке. Но организм не обязательно становится сложнее или получает принципиально новые возможности освоения среды, поэтому частное приспособление не считают повышением общего уровня организации.

Общая дегенерация — упрощение организации, при котором некоторые органы или системы редуцируются, то есть уменьшаются или утрачивают прежнюю функцию. Это может происходить, например, при переходе к паразитическому или малоподвижному образу жизни: необходимые ресурсы организм получает от хозяина или из постоянной среды. Упрощение не обязательно ведёт к упадку всей группы: если образ жизни успешен, численность, ареал и разнообразие видов могут расти.

Ароморфоз, идиоадаптация и общая дегенерация — разные пути эволюции, потому что различаются характером изменений организации. Ароморфоз повышает её общий уровень, идиоадаптация создаёт частное приспособление, а дегенерация связана с упрощением. При этом все три пути могут содействовать биологическому прогрессу: его устанавливают по показателям группы, а не по сложности организма.

Пути эволюции и их роль в биологическом прогрессе

Сравнивайте путь по характеру изменений, а результат — по состоянию группы. Один и тот же показатель прогресса возможен при разных путях эволюции: например, группа может расширяться и за счёт освоения новой среды, и благодаря успешной специализации или паразитизму.

Разбор задач

Задача 1. У предков наземных позвоночных появились лёгочное дыхание и конечности. Нужно определить путь эволюции и объяснить значение этих признаков, не ограничиваясь тем, что они полезны.

1. Проверяем масштаб изменения: дыхание и опора тела связаны с работой организма в целом, а не с одной частной особенностью.
2. Выясняем, открывают ли изменения новые условия существования. Лёгкие позволяют дышать атмосферным воздухом, а конечности помогают передвигаться по суше.
3. Соотносим признаки с определением: повышение общего уровня организации и освоение новой среды характерны для ароморфоза.

Ответ: это ароморфоз. Лёгочное дыхание и конечности создали предпосылки для выхода позвоночных на сушу и освоения новой среды.

Задача 2. У близкородственных видов птиц сформировались разные формы клюва, связанные с разными типами пищи. Определите путь эволюции и объясните, почему изменения не обязательно являются ароморфозом.

1. Связываем различия клюва с конкретным условием — способом добывания и употребления пищи.
2. Проверяем, меняется ли общий уровень организации. В условии описано приспособление одной особенности, а не крупное преобразование организма.
3. Выбираем путь, который соответствует частному приспособлению к среде, — идиоадаптацию.

Ответ: это идиоадаптация. Разные клювы помогают использовать разные источники пищи, но сами по себе не свидетельствуют о повышении общего уровня организации.

Задача 3. У паразитического животного редуцировались органы чувств и пищеварительная система, но группа увеличила численность, ареал и число видов. Назовите путь эволюции и направление развития группы.

1. Отмечаем редукцию органов: она указывает на упрощение организации, связанное с паразитическим образом жизни.
2. Определяем путь по характеру изменений — это общая дегенерация.
3. Отдельно оцениваем состояние группы: все три показателя увеличились, значит, группа демонстрирует биологический прогресс.

Ответ: путь эволюции — общая дегенерация, а направление развития группы — биологический прогресс. Упрощение организма и успех группы не противоречат друг другу, поскольку это разные уровни оценки.

Типичные ошибки

Ошибка: считать прогресс обязательным усложнением каждого организма. Так думают, потому что слово «прогресс» связывают с совершенствованием. Но оценивают группу по численности, ареалу и числу видов. Проверьте себя: указаны ли все три показателя, а не только сложность отдельного организма?

Ошибка: называть любое приспособление ароморфозом. Полезность признака сама по себе не показывает масштаб изменений, поэтому это смешение часто возникает при поверхностном анализе примера. Если признак связан с конкретной пищей или местом обитания и не меняет общий уровень организации, вероятнее всего, это идиоадаптация. Спросите себя, открывает ли изменение новую среду для группы.

Ошибка: считать общую дегенерацию только регрессом. Упрощение звучит как ухудшение, но при паразитизме утраченные органы могут стать ненужными. Сверьте отдельно устройство организма и показатели группы: редукция органов означает дегенерацию, а рост численности, ареала и разнообразия — прогресс.

Ошибка: смешивать путь эволюции и её результат. Эти понятия отвечают на разные вопросы: путь описывает, как меняются организмы, а прогресс или регресс — что происходит с группой. Ошибку допускают, если считают, что ароморфоз автоматически равен прогрессу, а дегенерация — регрессу. Для проверки назовите отдельно способ изменения и отдельно динамику показателей группы.

Связь с другими темами

Чтобы понять пути эволюции, нужно знать основные положения эволюционного учения, естественный отбор и понятие приспособленности: именно отбор сохраняет изменения, полезные в данных условиях. Тема связана с классификацией организмов и историческим развитием крупных групп, поскольку помогает объяснять их разнообразие и освоение новых сред. Понятия прогресса и регресса пригодятся при изучении вымирания видов, биоразнообразия и охраны природы: по ним можно оценивать изменения групп и необходимость их защиты.

Что запомнить

• Биологический прогресс оценивают по численности, ареалу и видовому разнообразию группы.
• Биологический регресс выражается в сокращении численности, ареала и числа видов.
• Ароморфоз повышает общий уровень организации и расширяет возможности освоения среды.
• Идиоадаптация обеспечивает частное приспособление без общего повышения уровня организации.
• Общая дегенерация связана с упрощением организации.
• Все три пути эволюции могут привести к биологическому прогрессу группы.