Необратимость эволюции. Закон необратимости эволюции долло

Чтобы считать преобразование структуры запомненным, достаточно сохранение его последствий в течение одного элементарного звена развития (трех следующих друг за другом состояний системы). В длительном процессе развития эти элементарные звенья перекрывают друг друга: состояния системы, входящие в состав одного звена, могут образовывать с состояниями соседних с ними звеньев, предыдущим и последующим, четыре разных типа сочетаний, таких, чтобы каждое из них оставалось элементарным звеном развития.

Структура, по определению, обладает целостными свойствами. Значит, всякое запоминаемое новообразование опосредованно всеми прежними свойствами структуры, не забытыми в процессе операции выбора, а все сохранившиеся свойства структуры оказываются опосредованными новообразованием. Иными словами, новообразование в процессе запоминания становится неотъемлемым аспектом (а не частью) данного выбора - результатом синтеза старого и нового. Сохранение запомненного в течение одного элементарного звена развития влияет на исход, по крайней мере, двух актов выбора, не входящих в данное элементарное звено развития и следующих за ним. Эти соображения инвариантны для любого элементарного звена развития и последовательности перекрывающихся (на одно или два состояния системы) звеньев произвольной длины. Отсюда следует вывод: последствия данного акта запоминания не окажутся равными нулю, а данный, возникший в результате этого акта, аспект памяти не окажется полностью забытым, спустя любое наперед заданное конечное число элементарных звеньев развития (смен состояний). Последовательность таких элементарных шагов развития является собственным внутренним временем развивающегося объекта

Противоположное равносильно разрыву преемственности между прошлым и будущим. Полное забвение последствий только одного акта запоминания равносильно разрушению соответствующего ему выбора - состояния структуры в прошлом развитии системы. Следовательно, существование развивающейся структуры в любой данный момент времени определяется не только преемственной связью всех предшествовавших ее состояний вместе взятых, но и каждого из них в отдельности, являющегося связующим звеном между предыдущим и последующим состояниями.

Таким образом, мы получили формальный вывод положения Л. Долло о неразрушимости прошлого . Прочие аспекты необратимости эволюции, вытекающие из рассмотренных ранее правил филогенеза, обладают меньшей силой и лишь дополнительно подтверждают вывод о неразрушимости прошлого. Однако перечислим и их. Дестабилизация, без которой невозможно возникновение нового, сопряжена, по крайней мере, с частичным забвением прошлого . Если забвение коснется уникальной информации, не сохраняющейся после него в системе ни в одной копии, то в силу принципа невосполнимости полностью утраченной информации А. А. Ляпунова такая утрата принципиально необратима. Поскольку количество доступной для приобретения системой новизны пропорционально количеству забытого ею, то чем больше нового получила система, тем более необратимым, при прочих равных условиях окажется приведший к этому процесс развития.

Всякий шаг в направлении прогрессивной специализации безопаснее, а следовательно, и более вероятен, чем любое изменение направления специализации. Изменение направления развития на противоположное не является исключением, хотя возможность широкого использования прошлого опыта облегчает смену направления специализации. Поэтому явления неотении и фетализации широко распространены в филогенезе. Однако использование прежнего опыта свидетельствует не об обратимости развития, а о его преемственности. Использовать можно только не забытый опыт. Правила ключевого ароморфоза, монофилии, параллелизма, гомологических и гетерологических рядов Э. Д. Копа заставляют задуматься над масштабами преемственной передачи латентных потенций и усомниться в справедливости утверждения о полной невосстановимости вполне атрофированных органов . Достаточно вспомнить примеры атавизмов, среди которых найдутся и признаки, вполне утраченные в норме. Много ярких примеров такого рода (например, в костном черепе человека) приводит А. П. Быстров . Что касается обратимости эволюции, то ее, несомненно, нет, так как в этих случаях не наблюдается реверсии даже структуры черепа, не говоря уже обо всей организации.

Л. Долло и его последователи полагали, что необратимость эволюции основана на очень низкой вероятности строго поэтапного обратного процесса - инволюции . Полученный нами формальный вывод свидетельствует о детерминистической природе закона Л. Долло. Действительно, если развитие - процесс стохастический, то осуществленная уже траектория развития - единственная в своем роде незаменимая реальность, воплощением которой является сегодняшняя структура развивающейся системы. Это позволяет придать необратимости развития статус закона, выделив ее среди прочих эмпирических правил филогенеза.

Существуют три наиболее известные формулировки закона Л. Долло. Первая принадлежит Ч. Дарвину: вид, раз исчезнувший, не может появиться снова, если даже снова повторились бы совершенно тождественные условия - органические и неорганические . Две другие формулировки принадлежат Л. Долло: 1) организм не может вернуться (хотя бы частично) К предшествующему состоянию, которое было осуществлено в ряду его предков ; 2) организм никогда не возвращается точно к прежнему состоянию даже в том случае, если он оказывается в условиях существования, тождественных тем, через которые он прошел; но вследствие неразрушимости прошлого он всегда сохраняет след промежуточных этапов, которые были пройдены им .

Практически все возражения против строгого применения принципа необратимости касались формулировок Л. Долло, а не Ч. Дарвина. Д. Н. Соболев считал, что необратимости эволюции противоречат факты деспециализации. Очевидно, здесь речь идет об обратимости уровня специализации до известных пределов, а не развития. Не случайно в этой связи Соболев пишет об обратимости онтогенеза. У одноклеточных при этом речь идет о деспециализации, а у многоклеточных - о преемственности. Истинной обратимости онтогенеза нет. Об этом же говорят законы К. Бэра и эквифинальности онтогенеза . Когда Д. Н. Соболев пишет о широком распространении обратного эволюционного развития и возвращении группы к исходному пункту развития, речь всякий раз идет о явлениях итеративной эволюции, неотении или фетализации. Очевидно, сам факт такой "обратимости" морфологически можно установить только в силу ее неполноты. Правда, Д. Н. Соболев, будучи палеонтологом, хотя бы в принципе мог судить об обратимости тождественных прямых и обратимых филогенетических рядов, используя их постепенность и независимо (точнее, достаточна независимо, особенно когда речь идет об аммонитах) данную шкалу геологического времени. Однако он никогда не полагается на чисто стратиграфическую последовательность, и все формы "обратного" ряда получают таксономические названия, а главное - диагнозы, отличные от таковых прямого ряда. В случае достаточно полной обратимости более последовательной была бы позиция В. П. Макридина , подвергавшего сомнению принцип необратимости в формулировке Ч. Дарвина. Больше того, полагая, что обратимость может быть скачкообразно-тождественных прямых и обратных филогенетических рядов, истинной обратимости и отвести гипотезу длительного персистирования предковой формы наряду с прогрессивно развивающимися потомками. Тем более полную обратимость не могли эмпирически обнаружить неонтологи, ряд которых высказывал аналогичные суждения .

Часть соображений, подобных охарактеризованным, высказывал и П. П. Сушкин . Неслучайно он полагал, что эволюция обратима постольку, поскольку онтогенез похож на филогенез . Здесь опять имеется в виду преемственность, наблюдающаяся при гипогенезе, а не истинная обратимость. Будучи хорошим эмбриологом, П. П. Сушкин, несомненно, имел в виду неполную обратимость. Однако главная особенность позиции П. П. Сушкина, как и многих других исследователей, - противопоставление строгой необратимости организации целого организма возможной обратимости отдельных, особенно простых признаков. Даже для сравнительно несложных комбинаций простых признаков П. П. Сушкин считал обратимость менее вероятной. Эта позиция, где может фигурировать обратимость отдельного, произвольно выделенного из целого признака, вероятность обратимости которого как члена ансамбля понижается, очевидно, носит гносеологический характер. Вероятностный характер закон необратимости в этом случае получает не в результате вероятностной природы необратимости самой эволюции как онтологического явления, а вследствие вероятностной природы любых исторических реконструкций и вообще любых эмпирических суждений, основанных на ограниченном материале . Такой подход к проблеме обратимости вполне оправдан, поскольку эволюция, как и любая реальность, не доступна для конкретного исследования во всей полноте и разнообразии своих проявлений. Мы вполне сознаем, что принципиальное решение проблемы необратимости развития оставляет множество гносеологических проблем (обратимости на определенном уровне).

В последнем случае речь идет не о самой эволюции и ее необратимости, а о возможностях, способах и пределах ее познания эмпирическим путем. Именно онтологическая сторона в дискуссиях вокруг закона Долло всегда была главной.

Неполноту чисто эмпирического обоснования своего закона чувствовал и сам Л. Долло, он даже пытался дать ему теоретическое дедуктивное обоснование . Справедливо полагая его нестрогим, П. П. Сушкин стремился оставаться на почве надежных эмпирических фактов. На этом строилась его критика закона Долло. Но при этом П. П. Сушкин не заметил, что обсуждает уже не эволюцию, а нашу способность судить о ней на основе эмпирических данных. И действительно, эта способность оказалась ограниченной, что хорошо согласуется с мнением Л. Долло о неполноте эмпирического обоснования закона.

Если же обратиться к онтологическому аспекту значения термина "признак", а именно в этом смысле мы его употребляем, когда пытаемся судить о самой эволюции (а не способах ее познания), сразу же обнаруживается противопоставление части целому в подходе П. П. Сушкина. Очевидно, говоря об обратимости, предполагается сравнение двух состояний признака. Отождествление признаков означает установление их гомологии . Для этого используют критерии гомологии . Нас в данном случае интересует критерий положения признака как части или аспекта целого (мерона ) в его отношениях (коннексии) к другим признакам того же целого. Без использования этого критерия невозможно установить место мерона в архетипе, а значит, сравнивать соответствующие признаки как мероны. Фактически об этом писал еще Р. Оуэн . Такое отношение к признаку хорошо согласуется с представлением об организме как целом, в котором каждая часть или аспект опосредованы целым. Следовательно, противопоставление отдельного признака ансамблю признаков или целому (вполне допустимое как методический прием) при онтологическом подходе не только противоречит принципу целостности, но незаконна с чисто морфологической точки зрения: не имея возможности сравнивать признаки как таковые (установить их гомологию), мы не можем судить об их тождестве, а значит, и обратимости. С этой точки зрения оказывается справедливой первая из формулировок закона необратимости Л. Долло, встретившая наибольшее количество возражений.

Таким образом, основные возражения против закона необратимости эволюции сводятся к следующим положениям.

1. Повторение (обычно далеко не полное) признаков, в основе которого сами оппоненты видят преемственность, а не обратимость. Об этом свидетельствует интерпретация этих случаев как итеративной эволюции, неотении, фетализации или атавизмов.

2. Обратимость уровня специализации, а не филогенеза как такового.

3. Повторение организации или ее части только на данном, произвольно выбранном уровне рассмотрения (например, на данном уровне изученности). В действительности, повторение не является полным, что обычно следует из анализа методики, которой пользовался оппонент. Обычно сам факт обратимости не может быть эмпирически установлен при достаточной ее полноте.

4. Утверждение невозможности или крайней трудности эмпирической демонстрации необратимости каждого отдельного признака (что особенно важно для палеонтолога с его всегда дефектным материалом).

Таким образом, первые три возражения имеют в основе методические просчеты на уровне интерпретации эмпирических данных; последнее основано на смешении онтологического и гносеологического аспектов проблемы. Не умаляя актуальности и сложности последних, мы считаем, что они не имеют непосредственного отношения к эволюции.

К содержанию:

На примере эволюции глюкокортикоидного рецептора (ГР) — белка, управляющего реакцией клеток на «гормон стресса» кортизол, — удалось показать, как эволюционные изменения могут становиться необратимыми. ГР приобрел свою нынешнюю функцию, попутно утратив прежнюю, свыше 400 млн лет назад в результате замены всего лишь двух ключевых аминокислот. Такое изменение вполне обратимо. Однако в ходе последующей эволюции рецептора в нем накопилось множество дополнительных мутаций, которые немного улучшили выполнение новой функции, но полностью лишили белок возможности вернуться к исходному состоянию.

Первая часть полученных результатов была опубликована два года назад в журнале Science (Ortlund et al., 2007. Crystal Structure of an Ancient Protein: Evolution by Conformational Epistasis // Science . V. 317. P. 1544-1548; полный текст — PDF, 410 Кб). Выяснилось, что белок AncGR1 представлял собой сравнительно слабо специализированный рецептор, который реагировал на широкий круг так называемых минералокортикоидов , в том числе альдостерон и деоксикортикостерон. Этот рецептор реагировал также и на кортизол, но значительно слабее. Белок AncGR2, напротив, был специализированным рецептором, избирательно реагирующим на кортизол (как и современные ГР человека и других наземных позвоночных).

Смена функции рецептора при переходе от AncGR1 к AncGR2 была связана с заменой 37 аминокислот в той области белковой молекулы, которая отвечает за связывание стероидного гормона. Ученые выяснили, что ключевую роль в смене функции сыграли две из 37 замен (см. рисунок). Первая из них (замена серина (S) пролином (P) в позиции 106; обозначается S106P) изменила конфигурацию активного центра белковой молекулы таким образом, что аминокислота, находящаяся в 111-й позиции, оказалась рядом с уникальной гидроксильной группой кортизола, которая отсутствует у других стероидных гормонов. Вторая замена (L111Q) произошла как раз в 111-й позиции и привела к тому, что молекула кортизола стала прикрепляться к активному центру ГР дополнительной водородной связью. В дальнейшем произошли еще три замены, которые усилили новую функцию ГР (избирательное связывание кортизола), снизив его сродство к минералокортикоидам. Эти три замены, однако, снизили также и стабильность пространственной конфигурации белковой молекулы. Чтобы эти три замены смогли зафиксироваться, должны были произойти еще две замены, которые авторы назвали «разрешающими» (permissive) — в том смысле, что они сгладили вредные эффекты других замен и позволили им закрепиться в ходе естественного отбора.

Таким образом, для смены функции ГР в общей сложности понадобилось 7 аминокислотных замен — две «ключевые», три «оптимизирующие» и две «разрешающие». Авторы экспериментально показали, что если внести в белок AncGR1 соответствующие 7 изменений, белок приобретает новую функцию (то есть начинает избирательно связывать кортизол и перестает реагировать на минералокортикоиды). Такой белок (AncGR1 с семью заменами) функционирует почти так же, как AncGR2, который, как мы помним, отличается от AncGR1 не семью, а 37 заменами. Остальные 30 замен, по всей видимости, либо являются нейтральными (то есть зафиксировались случайно в результате генетического дрейфа), либо они способствовали оптимизации новой структуры и функции белка, но лишь в очень небольшой степени.

В новой работе, опубликованной в последнем номере журнала Nature , авторы показали, что некоторые из этих 30 «не очень нужных» замен, без которых белок ГР вполне мог бы обойтись, имели важный побочный эффект. Как выяснилось, они закрыли для белка возможность возврата к исходной функции, то есть сделали произошедшее ранее изменение эволюционно необратимым.

Естественный отбор не умеет заглядывать в будущее. Он не может зафиксировать вредную мутацию только потому, что она окажется полезной позже, когда зафиксируется следующая мутация. Поэтому возможны только такие эволюционные траектории, в которых каждый единичный шаг является либо полезным здесь и сейчас, либо, на худой конец, нейтральным. Пока новая функция ГР обеспечивалась только семью аминокислотными заменами, о которых говорилось выше (двумя «ключевыми», тремя «оптимизирующими» и двумя «разрешающими»), эволюция ГР еще могла повернуть вспять. Для этого было бы достаточно изменить направленность отбора. Допустим, древним позвоночным — предкам костных рыб и тетрапод — вдруг стало бы выгодно, чтобы их ГР снова начал реагировать на минералокортикоиды. В этом случае могли бы сначала вернуться в исходное состояние «оптимизирующие» мутации. Это привело бы к небольшому увеличению чувствительности ГР к минералокортикоидам, и поэтому такое изменение могло быть поддержано отбором. В дальнейшем можно было бы ожидать обращения вспять двух «ключевых» мутаций — это привело бы к полному восстановлению прежней функции.

Как мы уже знаем, если внести в белок AncGR1 семь мутаций, он меняет функцию: начинает избирательно реагировать на кортизол и перестает обращать внимание на минералокортикоиды. Понятно, что если вернуть эти семь аминокислот в исходное состояние, белок вернется к своей исходной функции. На этом этапе эволюция еще обратима. Однако когда авторы вернули в исходное состояние те же семь аминокислот в белке AncGR2, никакого возврата к прежней функции не произошло. Вместо этого получился абсолютно бесполезный белок, который не реагировал ни на кортизол, ни на минералокортикоиды. Причина, очевидно, кроется в тех 30 «дополнительных» мутациях, которые отличают AncGR2 от AncGR1.

Авторы провели всесторонний анализ этих 30 аминокислотных замен и пришли к выводу, что как минимум пять из них мешают возврату белковой молекулы к исходной пространственной конфигурации, необходимой для связывания минералокортикоидов. «Пользы» от этих замен, по-видимому, было не очень много: они лишь слегка повысили стабильность новой конфигурации, необходимой для связывания кортизола. Но они тем не менее зафиксировались, потому что естественный отбор «видит» только сиюминутную выгоду, пусть и небольшую, и не может заглянуть даже на шаг вперед. Таким образом, отрезание пути к отступлению — своеобразное эволюционное сжигание мостов — оказалось случайным побочным эффектом мелких, второстепенных эволюционных «работ» по оптимизации новой функции.

Возврат этих пяти мутаций в исходное состояние крайне маловероятен, потому что от такого возврата организм не получает никакой мгновенной выгоды: новая функция начинает выполняться чуть хуже, старая не восстанавливается. А пока эти пять мутаций не вернутся в исходное состояние, остается невозможной (= однозначно вредной) реверсия тех семи аминокислотных замен, которые обеспечили смену функции белка.

Сколько интересных возможностей было безвозвратно потеряно в ходе эволюции из-за «недальновидности» ее главного распорядителя — естественного отбора? Точного ответа на этот вопрос пока нет, но не исключено, что потерянных возможностей было гораздо больше, чем реализованных.

организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, бывшему в ряду его предков, даже вернувшись в среду их обитания. Возможно приобретение лишь неполного ряда внешних, но не функциональных сходств со своими предками. Закон (принцип) сформулирован бельгийским палеонтологом Луи Долло в 1893 году.

- evolutionary irreversibility - .Закономерность эволюционного развития, заключающаяся в невозможности возвращения полностью в предковому состоянию: принцип Н.э. сформулирован Л.Долло в 1893...
- причинно-следственная цепь, ведущая кратчайшим путем к изменениям живого от простого к сложному, от менее приспособленных к более приспособленным, запрещающая другие направления развития...
Начала современного Естествознания
- Гипотеза, выдвинутая в 1890 году палеонтологом Луи Долло, согласно которой черты или функции, которые исчезли в ходе процесса эволюции, не могут проявится вновь в данном...
Физическая Антропология. Иллюстрированный толковый словарь
- сформулированный бельгийским палеонтологом-дарвинистом Л. Долло закон, согласно которому эволюционные процессы необратимы, организм не может вернуться к прежнему состоянию, уже...
Экологический словарь
- сформулированный П. Дансеро закон, согласно которому часть возобновимых природных ресурсов может стать исчерпаемой, невозобновляемой, если человек при нерациональных сельскохозяйственных,...
Экологический словарь
- см. Закон Долло...
Экологический словарь
- см. Закон Долло...
Экологический словарь
- закономерность историч. развития организмов, проявляющаяся в том, что организмы, переходя в прежнюю среду обитания, не возвращаются полностью к предковому состоянию...
Биологический энциклопедический словарь
- Dollo’s rule - .Концепция, согласно которой в пределах каждой эволюционной ветви эволюционный процесс необратим, - например, эволюция птиц уже никогда не приведет к появлению археоптерикса...
Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь
- закономерность филогенеза: организмы, возвращаясь в процессе эволюции в среду обитания далёких предков, не могут стать абсолютно похожими на них. Так, вторично приспособившиеся к жизни в воде ихтиозавры не стали...
Естествознание. Энциклопедический словарь
- син. термина закон необратимости эволюции...
Геологическая энциклопедия
- скорее правило, сформулированное белы, палеонтологом Долло; раз утраченный в филогенетическом ряду орган или признак не восстанавливается в процессе дальнейшего филогенетического развития...
Геологическая энциклопедия
- см. в ст. Закон Долло...
Экологический словарь
- бельгийский палеонтолог, иностранный член-корреспондент АН СССР. Изучал морфологические особенности ископаемых животных, связанные с их образом жизни. Основной труд "Экологическая палеонтология" ...
- ДОЛЛО закон - закономерность филогенеза: организмы, возвращаясь в процессе эволюции в среду обитания далеких предков, не могут стать абсолютно похожими на них. Так, вторично приспособившиеся к жизни в воде...
Большой энциклопедический словарь
- эволю́ции мн. 1. Различного рода движения, связанные с перемещением, перестроением кого-либо или чего-либо. 2. Перестроение при движении войск из одного строя в другой. 3...
Толковый словарь Ефремовой

"Закон необратимости эволюции Долло" в книгах

Из книги Эволюция автора Дженкинс Мортон

БИОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН КАК СВИДЕТЕЛЬСТВО ЭВОЛЮЦИИ

Из книги Эволюция автора Дженкинс Мортон

БИОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН КАК СВИДЕТЕЛЬСТВО ЭВОЛЮЦИИ Сходство в развитии эмбрионов позвоночных подтолкнуло ученых второй половины XIX века к тщательному изучению этого вопроса. Впервые наличие связи между развитием эмбриона и вида предположил известный эмбриолог Карл

Глава 11 Закон Вермея о последствиях эволюции и как змеи определили лицо мира Представьте себе, что в мире все вдруг изменилось. Представьте себе, что вы способны видеть более мелкие и удаленные предметы, чем видите сейчас. Вообразите, что ваше обоняние неимоверно

2.5.2. ЗАКОН КАРМЫ В ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА

Из книги Спираль познания: Мистицизм и Йога автора

2.5.2. ЗАКОН КАРМЫ В ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА Закон Кармы – это один из Законов Космоса, вне сферы действия которых нет ни одного явления, ни одного объекта, ни одного существа. Слово карман, от которого произошло название закона, на санскрите имеет ряд значений, а именно:

Закон эволюции и закон божий

Из книги Просите – и получите автора Моранси Пьер

Закон эволюции и закон божий Шестой и седьмой законы дао бизнеса касаются сознательного решения покинуть наш земной рай. Поэтому они не будут обсуждаться в этой

27. Существует ли закон эволюции? Законы и тенденции

Из книги Нищета историцизма автора Поппер Карл Раймунд

Джузеппе Бальзамо и проблема необратимости времени

Из книги Путешествие через эпохи [Мемуары графа Калиостро и записи его бесед с Аристотелем, Данте, Пушкиным, Эйнштейном и многими другими современниками] автора Кузнецов Борис Григорьевич

Джузеппе Бальзамо и проблема необратимости времени Пора, однако, рассказать о поездках в XVIII век, которые упоминались во вводном очерке и которые позволили мне стать графом Калиостро. Я знал, что это историческая личность, знал, что его настоящее имя Джузеппе Бальзамо.

Глава первая Закон интеллектуальной эволюции человечества или закон трех стадий

Из книги Дух позитивной философии автора Конт Огюст

Глава первая Закон интеллектуальной эволюции человечества или закон трех стадий 2. Согласно моей основной доктрине, все наши умозрения, как индивидуальные, так и родовые должны неизбежно пройти, последовательно три различные теоретические стадии, которые смогут быть

Еще раз о необратимости

Из книги Тайны пространства и времени автора Комаров Виктор

Еще раз о необратимости Любопытно, что почти все законы современной физики теоретически не запрещают обращения тех процессов, которые практически являются необратимыми.Исключение составляют уже упомянутые нами случаи аномального распада Кё-мезона, который

Точка необратимости

Из книги История одной случайности [или Происхождение человека] автора Вишняцкий Леонид Борисович

Точка необратимости Выше мы попытались выяснить основные причины и примерное время начала первой культурной революции. Было сказано также, что главным ее итогом стало превращение культуры в фактор, определяющий наиболее важные аспекты поведения предков человека и

Долло закон

БСЭ

Долло Луи

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ДО) автора БСЭ

Второй закон термодинамики опровергает теорию эволюции

Из книги Доказательства существования Бога. Аргументы науки в пользу сотворения мира автора Фомин А В

Второй закон термодинамики опровергает теорию эволюции Закон термодинамики гласит о том, что естественные условия всегда приводят к неупорядоченности. Л теория эволюции является научно необоснованным сценарием, полностью противоречащим этому закону.«Второй закон

1.1. Основной закон эволюции

Из книги Феномен науки. Кибернетический подход к эволюции автора Турчин Валентин Фёдорович

1.1. Основной закон эволюции В процессе эволюции жизни, насколько нам известно, всегда происходило и происходит сейчас увеличение общей массы живого вещества и усложнение его организации. Усложняя организацию биологических образований, природа действует по методу проб и

Принцип необратимости эволюции сформулировал Дарвин: "Вид, раз исчезнувший, никогда не может появиться вновь, если бы даже снова повторились совершенно тождественные условия жизни". По другим сведениям закон необратимости эволюции был сформулирован бельгийским палеонтологом Долло (1893). Если орган подвергся редукции и исчез, то вновь он никогда не появляется. Взамен утраченного органа может появиться его заместитель, выполняющий аналогичную функцию, однако это будет совсем другой орган, по происхождению ничего общего не имеющий с исчезнувшим.

Повторяемость условий вызывает конвергентное сходство у организмов. Так, форма тела современных дельфинов напоминает форму тела мезозойских ихтиозавров. Переход некоторых наземных позвоночных, например дельфинов, в водную среду сопровождался лишь конвергентным изменением конечностей, а не принципиальной их перестройкой по возвратному пути к рыбам. Конвергенция затрагивает только изменение внешнего строения органов. Внутреннее строение ласт у дельфина или кита сохраняет основные признаки пятипалой конечности, свойственные млекопитающим.

Ч. Дарвин и его последователи доказали, что при повторении условий могут повторяться некоторые признаки ( рис. 34), но сами виды отличаются друг от друга не отдельными признаками, а сложным комплексом признаков. Повторение всего комплекса признаков статистически невероятно. Генофонд популяций постоянно обновляется в результате мутаций и поэтому никогда не копирует генофонда предыдущих поколений. Генетически обновленная популяция вступает в другие отношения с окружающей средой, и результаты естественного отбора будут иными. Закон необратимости эволюции отражает неповторяемость эволюционного процесса, сущность которого не в повторении, а в образовании нового качества.

Организм и среда.

Область распространения живых существ на Земле образует особую оболочку, называемую биосферой. Биосфера возникла с появлением на Земле живых существ: она занимает всю поверхность суши, все водоёмы Земли – океаны, моря, озёра, реки, проникает в атмосферу – большинство организмов поднимается в воздух более чем на 50 – 70 м, а споры бактерий и грибов заносятся на высоту до 22 км. Жизнь проникается в литосферу, где она концентрируется в основном в поверхности слоёв на глубине до 6-8 м, но некоторые бактерии найдены в слоях на глубине до 2-3 км.

Условия существования на земле очень разнообразны и определяются факторами как неорганического, так и органического порядка. К неорганическим факторам относятся: температура, влажность, солёность воды, глубина бассейна, давление. К органическим те взаимоотношения, в которые вступают организмы между собой. Эти взаимоотношения в первую очередь выражаются пещевыми связями. Каждый вид обладает своим ареалом, занимая пространственно различные части земно поверхности. Все организмы на земле живут сообществами, называемыми биоценозами. Биоценоз, представляет собой комплекс или сообщество организмов, живущих совместно при определённом сочетании разнообразных факторов среды. Каждый биоценоз занимает определённую территорию – биотоп. Все виды в пределах своего биотопа образуют более или менее обособленные поселения – популяции. Каждая популяция реально существует как определённое единство состоящее из совокупности особей, в течение длительного времени населяющих определённую территорию и способных к воспроизводству потомства. Соревнование особей и естественный отбор протекают прежде всего внутри популяции.

Организмы, входящие в состав биоценоза, по-разному реагируют на колебания того или иного фактора среды – солёности, температуры, давления. Одни могут существовать при широких колебаниях одного из факторов среды и тогда прибавляется приставка «эври»; другие не переносят даже значительного изменения этого фактора и тогда прибавляется приставка «стено».

Итак, если это глубина - эврибатный, стенобатный;

Солёность – эвригалинный, стеногалинный;

Температура – эвритермный, стенотермный.

Все палеонтологические исследования указывают, что организмы, даже оказавшиеся в условиях существования предков, не возвращаются к предковому состоянию. Этот закон эволюции был сформулирован Ч. Дарвиным, но получил известность благодаря бельгийскому палеонтологу Л. Долло. Закон звучит так – вид, однажды исчезнувший, вновь не может появиться.

Долло дополнил содержание, сформулировав мысль о прерывистости эволюции, т.е. о наличии в ходе развития организма резких скачков и непременным условием вымирания после прохождения определённого цикла развития. Правда, иногда наблюдается появление признаков, когда-то имевшихся у предков, затем исчезнувших у последующих организмов, а потом вновь появившихся у потомков. Но такие признаки, как правило являются вторичными, похожими только внешне. Закон необратимости эволюции лежит в основе выделения всех стратиграфических единиц от эр до зон. Для каждой стратиграфической единицы характерны свои группы организмов, которые после вымирания вновь не могут возникнуть. Эволюционный процесс необратим возможно только возникновение конвергентно сходных форм.