§ 39. Главные направления эволюции

Определения и обозначения

Биологический прогресс — состояние группы организмов, при котором растут её численность, ареал и число видов. Численность показывает, сколько организмов входит в группу, ареал — какую территорию она занимает, а видовое разнообразие — сколько видов в неё входит. Эти признаки нужны, чтобы оценивать успешность группы в природе.

Биологический регресс — сокращение численности и ареала группы, а также уменьшение числа входящих в неё видов. Если процесс продолжается, группа может стать редкой и полностью вымереть. Понятие помогает заметить неблагоприятное направление её развития.

Ароморфоз — крупное эволюционное изменение, повышающее общий уровень организации организма и позволяющее осваивать новые среды обитания. Благодаря ему появляются более широкие возможности для питания, движения, размножения или защиты. Это создаёт основу для дальнейшего расселения и образования новых видов.

Идиоадаптация и общая дегенерация — два других пути прогресса. Идиоадаптация даёт частное приспособление без общего повышения организации, а дегенерация связана с упрощением строения, например у паразитов. Оба пути могут сделать группу успешной в определённых условиях.

Как это устроено

Прогресс и регресс определяют по изменениям группы, а не по тому, кажется ли отдельный организм сложным или «совершенным». Группа может сохранять простой план строения, но быстро увеличивать численность, расширять ареал и образовывать новые виды. Поэтому сначала сравнивают показатели группы во времени, а уже потом выясняют, какие изменения строения помогли этого достичь.

Ароморфоз расширяет общий набор возможностей организма: например, позволяет эффективнее получать энергию, перемещаться или размножаться в новых условиях. Освоив ранее недоступную среду, группа расселяется и встречается с разными условиями. Естественный отбор закрепляет различия между изолированными популяциями, поэтому со временем на основе крупных возможностей может увеличиться число видов.

Идиоадаптации возникают, когда организм подстраивается к конкретной экологической нише — определённому месту и способу жизни. Разная форма клюва, окраска или особенности конечностей могут помогать использовать разные ресурсы, хотя общий план строения остаётся сходным. Так близкие виды расходятся по условиям существования и уменьшают конкуренцию, а группа занимает больше ниш.

Общая дегенерация означает упрощение некоторых систем органов и утрату части функций, но это не обязательно вредно. Паразиту не нужны сложные органы движения или пищеварения, если он живёт внутри хозяина и получает готовые питательные вещества. Освободившиеся ресурсы могут направляться на прикрепление, размножение и образование устойчивых стадий, поэтому упрощённые организмы способны широко распространяться.

Ароморфоз, идиоадаптация и общая дегенерация являются разными путями достижения одного результата — биологического прогресса. Они не образуют обязательную лестницу, по которой каждая группа должна пройти все ступени. Конкретный путь зависит от среды, образа жизни и отбора.

Основные пути достижения биологического прогресса

Сначала определите, изменился ли общий уровень организации, появились ли частные признаки или произошло упрощение. Затем свяжите изменение с образом жизни и средой обитания. Таблица показывает путь изменений, но положение группы как прогрессивной или регрессивной всё равно определяют по численности, ареалу и числу видов.

Разбор задач

Задача 1

У группы организмов увеличились численность и ареал, но число видов не изменилось. Нужно решить, достаточно ли этого для вывода о биологическом прогрессе. Сравним условие с признаками прогресса, а не будем требовать изменения всех показателей сразу.

1. Назовём показатели: численность, ареал и видовое разнообразие.
2. В условии два показателя изменились положительно: группа стала многочисленнее и заняла большую территорию.
3. Отсутствие роста числа видов не отменяет положительную динамику остальных показателей.

Ответ: да, о биологическом прогрессе говорить можно, поскольку увеличились численность и ареал группы.

Задача 2

У близких видов птиц различаются форма клюва и способы добывания пищи, но общий план строения сходен. Нужно определить, какое направление эволюции отражено в условии. Сопоставим масштаб изменений и их связь с образом жизни.

1. Общий план строения у птиц сохраняется, значит, общего повышения уровня организации не произошло.
2. Изменились отдельные признаки, связанные с конкретным способом питания.
3. Такие частные приспособления соответствуют идиоадаптации и помогают использовать разные экологические ниши.

Ответ: это идиоадаптация.

Задача 3

У паразитического животного редуцированы органы движения и пищеварения, но развиты органы прикрепления и размножения. Группа многочисленна и широко распространена, поэтому нужно отдельно назвать путь изменений и оценить результат для группы.

1. Утрата части органов и функций указывает на упрощение строения.
2. Связь с паразитизмом объясняет, почему движение и самостоятельное переваривание пищи стали менее необходимыми.
3. Развитые органы прикрепления и размножения повышают успешность паразита в его среде.
4. Многочисленность и широкий ареал являются признаками биологического прогресса, независимо от упрощения организма.

Ответ: путь изменений — общая дегенерация, а положение группы — биологический прогресс.

Типичные ошибки

Ошибка: считать прогресс обязательным усложнением. Так думают, потому что в быту прогресс связывают с появлением новых деталей и функций. Проверьте себя: вспомните, что идиоадаптация и общая дегенерация тоже могут привести к росту численности и распространению группы.

Ошибка: принимать рост одной популяции за прогресс всей группы. Одна популяция может временно увеличиться, пока другие сокращаются. Нужно оценивать показатели всей группы и сравнивать их во времени.

Ошибка: считать дегенерацию только ухудшением. Упрощение кажется потерей, если не учитывать образ жизни организма. Проверьте, стали ли утраченные органы ненужными и появились ли преимущества, например у паразита.

Ошибка: смешивать идиоадаптацию с ароморфозом. Оба понятия описывают полезные изменения, но их масштаб различен. Если изменился общий уровень организации, это ароморфоз; если возникло частное приспособление, это идиоадаптация.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны представления о естественном отборе, наследственной изменчивости и приспособленности: именно они объясняют закрепление полезных признаков. Эти понятия помогают разобраться, как организмы осваивают разные среды и почему возникает разнообразие видов. Прогресс и регресс понадобятся при изучении истории отдельных групп и причин их вымирания.

Что запомнить

• Прогресс оценивают по численности, ареалу и видовому разнообразию группы.
• Сокращение этих показателей свидетельствует о биологическом регрессе.
• Ароморфоз повышает общий уровень организации и расширяет возможности организмов.
• Идиоадаптация обеспечивает частное приспособление к условиям среды.
• Общая дегенерация — упрощение строения, которое может быть приспособительным.
• Все три пути могут вести к биологическому прогрессу.