§ 33. Прогресс и регресс в эволюции. Пути достижения биологического прогресса

Определения и обозначения

Биологический прогресс — направление эволюции, при котором группа организмов увеличивает численность, расширяет ареал и образует новые виды. Ареал — территория, на которой встречаются представители группы. Это понятие помогает оценить эволюционный успех группы по результатам, а не по внешнему виду отдельных организмов.

Биологический регресс — направление эволюции, при котором численность и ареал группы сокращаются, а число видов уменьшается. Эти изменения показывают, что группа теряет распространённость или разнообразие. Понятие нужно, чтобы отличать устойчивое процветание группы от её постепенного упадка.

Ароморфоз — крупное эволюционное изменение, повышающее общий уровень организации и позволяющее осваивать новые среды обитания. К таким изменениям относят, например, появление лёгочного дыхания у позвоночных. Термин помогает распознать преобразования, которые расширяют общие возможности организмов.

Идиоадаптация — частное приспособление к определённым условиям среды, которое не повышает общий уровень организации. Окраска, подходящая для конкретного местообитания, может быть примером такого приспособления. Понятие нужно, чтобы отделять специализацию к отдельным условиям от крупных изменений строения и жизнедеятельности.

Общая дегенерация — упрощение организации, часто связанное с переходом к паразитическому или малоподвижному образу жизни. Орган, который больше не нужен в прежней среде, может уменьшиться или исчезнуть. Термин позволяет описать такой путь эволюции, не принимая упрощение за доказательство неуспеха всей группы.

Как это устроено

Прогресс и регресс оценивают по численности особей, размерам ареала и разнообразию видов. Эти показатели отражают разные стороны положения группы: сколько организмов существует, насколько широко они распространены и сколько форм включает группа. Численность может меняться быстрее, чем ареал или видовое разнообразие, поэтому полезно рассматривать критерии вместе. Положительная динамика хотя бы одного основного показателя может служить признаком прогресса, но вывод должен учитывать общее состояние группы.

Прогресс относится к группе организмов, а не к обязательному усложнению каждого её представителя. Успех группы может быть связан с быстрым размножением, освоением новых территорий или приспособленностью к определённой среде. Поэтому организм с простой организацией способен принадлежать к процветающей группе. И наоборот, сложное строение отдельного вида само по себе не доказывает, что вся группа находится в прогрессе.

Ароморфоз меняет общие возможности организмов, потому что затрагивает важные стороны их строения или жизнедеятельности. Благодаря такому изменению группа может использовать новые источники ресурсов, осваивать прежде недоступные местообитания и давать начало разнообразным формам. Появление лёгочного дыхания, например, позволило позвоночным использовать атмосферный воздух. Таким образом, крупное изменение может создать условия для дальнейшего расселения и видообразования.

Идиоадаптация полезна потому, что повышает соответствие организма конкретной среде, не перестраивая общий план организации. Различия в окраске, форме или поведении могут помогать близким видам выживать в разных условиях. Такие приспособления возникают, когда отдельные особенности дают преимущество именно в данной обстановке. Они не обязательно открывают новую среду для всей группы, но могут поддерживать её разнообразие и успех.

Общая дегенерация может быть выгодной, если образ жизни делает некоторые органы ненужными или если ресурсы организма эффективнее направить на другие функции. У паразита, например, часть органов может редуцироваться, тогда как приспособления к питанию и размножению сохраняются или развиваются. Упрощение не равнозначно ухудшению приспособленности: оно может соответствовать особым условиям жизни. Поэтому путь изменения организма и состояние группы оценивают раздельно.

Пути достижения биологического прогресса

Сравнивайте строки по характеру изменений и их влиянию на организацию: это помогает не смешивать крупное преобразование с частным приспособлением. Последний столбец показывает, что разные пути могут поддерживать успех группы. Само упрощение ещё не позволяет судить о прогрессе или регрессе.

Разбор задач

Задача 1. У группы животных растут численность и ареал, но число видов остаётся прежним. Нужно определить, можно ли говорить о биологическом прогрессе. Для решения сопоставим динамику показателей с критериями прогресса, не требуя, чтобы положительно менялись все признаки сразу.

1. Определяем объект оценки: это группа животных, а не отдельный вид или особь.
2. Сравниваем показатели: численность растёт, ареал расширяется, число видов не меняется.
3. Проверяем признаки прогресса: положительная динамика наблюдается по двум показателям, поэтому неизменность третьего не отменяет успеха группы.

Ответ: о биологическом прогрессе говорить можно, поскольку увеличиваются численность и ареал группы. Неизменное число видов само по себе не означает регресс.

Задача 2. Сопоставьте появление у позвоночных лёгочного дыхания и различия в окраске близких видов, связанные с условиями среды. Определите, какое изменение относится к ароморфозу, а какое — к идиоадаптации. Нужно понять, меняет ли признак общие возможности организма или только помогает в конкретной обстановке.

1. Рассматриваем лёгочное дыхание: оно меняет возможности газообмена и позволяет использовать атмосферный воздух.
2. Соотносим изменение с определением: крупное изменение возможностей организма — ароморфоз.
3. Рассматриваем окраску: её различия связаны с местными условиями и дают частное преимущество, не меняя общего уровня организации.

Ответ: лёгочное дыхание — ароморфоз, а различия в окраске — идиоадаптация. Главное основание для различения — не заметность признака, а масштаб его влияния на организм.

Задача 3. Паразитический организм утратил некоторые органы, но широко распространился и увеличил численность. Определите путь изменений и решите, означает ли упрощение биологический регресс группы. В условии описаны два разных уровня: изменение организма и показатели группы.

1. Утрата органов при паразитическом образе жизни свидетельствует об упрощении организации.
2. Такой путь эволюции называют общей дегенерацией.
3. Отдельно оцениваем группу: её численность растёт, а распространение широко, значит, упрощение не доказывает регресс.

Ответ: изменения относятся к общей дегенерации; о биологическом регрессе группы по приведённым данным говорить нельзя. Напротив, рост численности и широкое распространение согласуются с биологическим прогрессом.

Типичные ошибки

Ошибка — считать биологический прогресс обязательным усложнением организмов. Так думают, потому что бытовое значение слова «прогресс» связывают с усложнением и улучшением. Проверяйте себя: речь идёт о показателях группы — численности, ареале и разнообразии видов, а не об устройстве каждого организма.

Ошибка — путать идиоадаптацию с ароморфозом. Оба пути связаны с эволюционными изменениями, поэтому их легко объединить в одну категорию. Спросите, меняет ли признак общий уровень организации и открывает ли новые возможности: если он лишь помогает в конкретных условиях, это идиоадаптация.

Ошибка — принимать любое упрощение организма за биологический регресс. Причина путаницы в том, что уменьшение числа органов кажется потерей приспособленности. Проверьте, о чём говорится: упрощение описывает организм, а регресс — сокращение численности, ареала или числа видов группы.

Ошибка — оценивать прогресс или регресс по одной особи либо отдельному виду. Отдельный пример может казаться показательным, но он не описывает всю систематическую группу. Для проверки сформулируйте, какая именно группа оценивается, и рассмотрите её численность, распространение и разнообразие видов.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания об эволюции, естественном отборе, приспособленности и систематических группах организмов. Отбор объясняет, почему приспособления могут сохраняться, а представление о группах помогает правильно выбирать масштаб оценки прогресса. Эти понятия связывают изменения организмов с эволюционной историей крупных групп. Позже они помогают объяснять разнообразие организмов и эволюционные изменения в крупных группах. Критерии регресса также пригодятся при обсуждении сокращения биоразнообразия и охраны редких видов.

Что запомнить

• Биологический прогресс оценивают по численности, ареалу и разнообразию видов группы.
• Биологический регресс выражается в сокращении численности, ареала или числа видов.
• Ароморфоз повышает общий уровень организации.
• Идиоадаптация обеспечивает частное приспособление к условиям среды.
• Общая дегенерация связана с упрощением организации.
• Упрощение организма не всегда означает регресс группы.