Что такое скачки эволюции
Объяснение эволюционных скачков
Если вы когда-нибудь собирали большой пазл, то знаете, что сначала собираются небольшие фрагменты, потом эти фрагменты соединяются в более крупные части рисунка, а уже затем крупные части соединяются в единую, большую картину.
Эволюционный процесс мы вполне можем представить как процесс самосборки, самоорганизации материи, на разных уровнях которого возникают структуры разного уровня сложности. Только если при сборке пазла заранее известен рисунок, то здесь такого плана нет. Это процесс чисто творческий, и всегда удивляет непредсказуемостью и неистощимой фантазией природы.
Такая аналогия легко объясняет так называемые «эволюционные скачки», когда в течение сравнительно короткого времени резко увеличивается биоразнообразие планеты, появляется множество новых видов.
До кембрийского взрыва очень длительное время планету населяли лишь простейшие одноклеточные организмы. Можно ли сказать, что всё это время эволюция не происходила? Наверное, нет.
Когда вы собираете пазл, долгое время вы просто занимаетесь перебором различных вариантов и сочетаний отдельных элементов и фрагментов. Это занимает очень много времени. Но затем, когда основные фрагменты и части уже собраны, собрать целую картину не составляет большого труда.
В перерывах между эволюционными скачками происходит очень важный процесс, в ходе которого перебираются различные варианты, различные состояния системы, формируются и проверяются наиболее устойчивые структуры. Можно сказать, происходит поиск новых решений и форм. И когда все возможные варианты исчерпаны, происходит эволюционный скачок – прорыв на новый уровень самоорганизации. Это можно назвать минутой вдохновения Природы, когда она в творческом порыве реализует за короткий срок огромное количество новых идей, новых решений!
Конечно, эта гипотеза тоже попахивает креационизмом, но она ничуть не противоречит научному подходу. Процесс самосборки структур осуществляется в полном соответствии с законами физики, химии, и именно поэтому в результате эволюции сохраняются лишь наиболее устойчивые, энергетически эффективные структуры и процессы (в том числе биологические организмы и системы), которые способствуют уменьшению энтропии всей системы.
Именно поэтому эволюция всегда происходит в сторону развития сознания (самосознания), поскольку именно оно способствует синхронизации всех уровней развития материи в момент эволюционного скачка и образованию целостных, гармоничных структур, эффективно вписанных в окружающую действительность. Именно поэтому нас не перестает поражать разумность, целесообразность природы, в которой всё предусмотрено. Всё выглядит так, как будто организм был создан именно для этой среды, а среда создана специально для организма. И, несмотря на огромное разнообразие форм и уровней самоорганизации, система сохраняет целостность, ощущается и осознается нами как единое целое.
Кроме того, чем выше уровень сознания в системе, тем разумнее выглядит процесс самосборки. Если на первых этапах необходим перебор всех возможных сочетаний, то с появлением устойчивых структур развитие становится всё более предсказуемым, закономерным. Именно на этом этапе, судя по всему, и возникают биологические формы жизни.
Теория эволюционных скачков
В таком мире мы едва ли сможем развить в себе сильное чувство «самости» в противопоставление определенному «другому». Люди слышащие скорее всего будут жить в мире «мистического участия» (participation mystique) в окружающей среде. Термин «мистическое участие» был введен антропологом Люсьеном Леви-Брюлем и широко использовался Юнгом. Этот термин описывает состояние сознания, которое, как полагали оба исследователя, характерно для «примитивных» людей. В этом состоянии наши мысли и чувства находятся как бы вне нас, подобно звукам физического мира.”
(с) Робертсон, Робин. «Введение в психологию Юнга»
Вот откуда идут заклинания, молитвы, «песни силы», ономатопейные припевы в песенном творчестве и косноязычный, на взгляд современного человека, стиль литературы допечатного периода.
«Чем ограниченнее поле сознания человека, тем многочисленнее психические содержательные элементы (образы), которые посещают его в виде как бы внешних явлений. Они могут иметь образ духов или магических сил, проецируемых на живых людей (маги, ведьмы и т.д.). (когда это происходит, начинают говорить даже деревья и камни). «
Старина Юнг как всегда убедительно доказал, что Деда Мороза не существует. Помню, мне понравился его академически-циничный стиль в «Современном мифе», где он не менее убедительно рассказывал о том, чему у нас в сознании соответствуют летающие тарелки и инопланетяне и как объяснить тот факт, что многие люди могут их видеть независимо друг от друга.
Как ни парадоксально, но эта дегуманизация связана с сознанием. Мы начинаем понимать, что наша личность отделена от всех «вещей» вне нас. До тех пор пока люди слышащие связаны с окружающим их миром через «мистическое участие», они — одно целое с громом и молнией, с убитым ими бизоном или с овцами, которых они пасут. Когда мир начинает восприниматься как состоящий из различных «вещей», может сформироваться «я», не являющееся ни одним из этих вещей.”
Глобальная цель человечества
Рис. 1. Жизнь поэтапно овладела водой, сушей и воздухом (слева), а затем появились люди с костром. Человек поэтапно овладел сушей, водой и воздухом, чтобы в конечном счете начать осваивать космическое пространство (справа).
Отсюда следует, что глобальной целью человечества является не паразитирование на биосфере, а преображение с последующим выходом за пределы планеты. Только видя эту перспективу, можно понять все прошлые этапы развития человечества, осмыслить сегодняшние проблемы и четко определиться с будущим.
1. Три стадии развития космической цивилизации
Вероятность того, что мы одиноки во Вселенной, мала даже из общих соображений. А открытие в прошлом веке антропного принципа [1,2] показало, насколько точно подогнаны все физические параметры Вселенной под необходимость существования в ней жизни. Более того, при исследовании иерархической структуры Вселенной было обнаружено [3], что живая клетка находится в масштабном центре мироздания (рис. 2), что автоматически приводит к выводу: жизнь не только закономерное, но даже неизбежное явление в развитии Вселенной.
Рис. 2. Живая клетка по своим размерам во столько раз больше мельчайшей частицы (максимона), во сколько раз она меньше Метагалактики. Таким образом, она занимает центральное место в пропорциональном измерении Вселенной.
Учитывая все эти факты, Вселенная должна быть населена другими цивилизациями, часть из которых намного старше человечества и давно уже вышла за пределы собственных планет. Возникает вопрос – почему они не вступают с нами в контакт?
Один из логических ответов можно найти, если представить, что каждая космическая цивилизация зарождается и вызревает в «эмбриональном» состоянии на планете, затем «проклевывает скорлупу» своего планетарного существования и выходит в «реальный», взрослый мир в качестве полноценного космического «Разума» (рис. 3).
Рис. 3. Предполагаемые три стадии развития космического Разума: эмбриональная (П – планетарная), стадия «родов» (ПК) и этап «взрослой» жизни в открытом космосе (К)
Согласно такой схеме в ХХ веке человечество только вступило в короткий и бурный период «родов» (ПК), после которого оно «вылупится» в виде новой космической цивилизации через сотни лет. И только после завершения этапа ПК нас ждет полноценный контакт с космическими цивилизациями. Не раньше.
Если сравнивать пропорции эмбрионального развития человека с периодом его взрослой жизни (примерно 1 к 100), то нам предстоит после завершения периода выхода в космос очень продолжительная и деятельная «взрослая» жизнь (рис. 4).
Рис. 4. Эмбриональная стадия человека длится 9 месяцев, а средняя продолжительность жизни – 75 лет. Если взять за основу эту пропорцию, то можно построить два варианта времени жизни космической цивилизации: короткий (отсчет взят от первых наскальных рисунков) и длинный (отсчет взят от появления первых протолюдей с явными признаками прямохождения примерно 10 млн. лет назад).
Спрашивается, как изменится человечество после «родов» и выхода на просторы Вселенной?
2. Скачки эволюции
Как показывает история, развитие всех форм техносферы идет скачками (рис. 5).
Рис. 5. Все технологии в истории человечества развиваются длительное время эволюционно, а затем революционно – скачками. Это позволяет предположить, что впереди у нас скачок в скорости и способе перемещения (вверху) и скорости передачи информации (внизу).
Сложно предполагать, что в будущем человечество будет развиваться лишь эволюционно, опираясь на уже открытые принципы реактивного перемещения и передачи сигналов с помощью ЭМИ. Более логичным является вариант очередного скачка, после которого наши возможности станут на порядок больше. Тем более сложно предполагать, что все космические цивилизации, вышедшие за пределы своих планет, используют «допотопные» средства перемещения и передачи информации ракеты и ЭМИ-связь.
А если они уже прошли через эти скачки, то не исключено, что их технические средства находятся за пределами нашего не только восприятия, но даже фантазии. И в этом случае они давно уже установили за нами наблюдение и при необходимости посылают нам нужную информацию, которую мы принимаем, например, как озарения или как случайные события.
3. Наследники космических цивилизаций
Во Вселенной нет ни одной формы вещества, которая бы не рождалась и не погибала бы. Рождаются и умирают звезды, планеты и галактики. Рождаются и умирают все виды живых организмов. Появляются и исчезают государства и цивилизации.
Поэтому нет никаких оснований предполагать, что даже очень развитые космические цивилизации могут жить вечно. Отсюда следует очевидный вывод – для продолжения своей эволюции им нужны «наследники». Одной из таких наследниц может быть для них наша земная цивилизация.
С учетом гипотетических невероятных способов перемещения и передачи информации, которыми владеют другие космические цивилизации, одна из них (а возможно, и несколько) является «заботливым родителем» нашей земной цивилизации, который постоянно находится «рядом» и наблюдает за нашим развитием.
В связи с этим будущее земной цивилизации выглядит весьма оптимистичным. После перехода в космическую фазу существования мы вступим в сообщество внеземных цивилизаций и постепенно нам по эстафете передадут все накопленные ими знания и опыт (рис. 6).
Рис. 6. На Земле существует преемственность цивилизаций – «эстафета цивилизаций». Можно предположить, что такая же эстафета цивилизаций существует и в космосе.
При этом наша цивилизация в силу ее молодого возраста обладает новым потенциалом среди других космических цивилизаций, что делает ее будущее весьма интересным и творческим. Наш облик столь же неповторим и оригинален, как и облик каждого вновь рождающегося человека.
Спрашивается, о чем нам в этом случае заботиться, если наши космические родители о нас и так позаботятся? Но даже цыпленок, чтобы вылупиться из яйца, должен совершить усилия. Не является исключением и планетарная цивилизация. От наших усилий зависит очень много, если не все. Поэтому нам предстоит в ближайшем и отдаленном будущем немало свершений и преобразований, иначе можно стать мертворожденным плодом.
4. Проблемы, которые предстоит решить в отдаленной перспективе
Выход за пределы планеты и становление нашей цивилизации в качестве космической, судя по всему, невозможен без освоения эфирной энергии и способов передачи информации через вселенское информационное поле. Уже с ХХ века (начиная с Н. Теслы) делаются попытки овладения этими средствами, но пока нет ни одного достоверного подтверждения успеха в этом направлении. Судя по всему, эту задачу нам предстоит решать не одно столетие.
Но проблема с эфирной энергией не самая главная. Каждый переход из одной среды обитания в другую сопровождался радикальным изменением организма. Рыбы вышли на сушу не в аквариумах. И выход из планетарной среды в космическую на порядок труднее, чем переход от водной среды к суше или от суши к воздуху.
Поэтому можно предположить, что человеческий организм будет изменен эволюцией до неузнаваемости. Самый простой вариант – создание цивилизации роботов на кремниевой основе и без воды, что позволит решить 99% проблем с нахождением в открытом пространстве. В этом случае человек станет через какое-то время аватаром для роботов, и человечество породит цивилизацию космических роботов, которых мы «создадим по образу и подобию своему».
В этом сценарии остается нерешенным даже теоретически вопрос с душой и способностью к саморазвитию и познанию. Но может быть, и наша способность к познанию и развитию – это всего лишь проекция каких-то высших существ? И каждый человек в этом плане всего лишь биоробот, который создан для освоения планеты Земля и последующего создания цивилизации биороботов?
На этот каверзный вопрос однозначный ответ дать очень непросто.
Второй вариант преображения – это преображение человека с отказом от его телесной оболочки. Об этом мечтали многие мыслители, начиная с древнейших времен и до наших дней (например, К.Э. Циолковский и его идея лучистого человечества).
Даже в Новом Завете было сказано, что в Царствии Небесном не будет тел у людей:
«Первый человек – из земли, перстный; второй человек – Господь с неба (выд. мной. – С.С.)… Но то скажу вам, братия, что плоть и кровь не могут наследовать Царствия Божия (выд. мной. – С.С.), и тление не наследует нетления… Ибо тленному сему надлежит облечься в нетление, и смертному сему облечься в бессмертие» (Первое послание к Коринфянам святого апостола Павла. 15.35-53).
Предположить, как будет происходить такое преображение и во что оно выльется, нам столь же трудно, как было бы трудно рыбам представить, что в результате их поэтапного выхода на сушу (через промежуточную фазу амфибий) они превратятся со временем в животных, а потом и людей. Да, пожалуй, не столь трудно, а в тысячу раз труднее! Практически невозможно. Да и нужно ли?
Гораздо важнее определиться с тем, что человечеству необходимо делать не в этой отдаленной перспективе, а в ближайшей, например в ближайшие 100…1000 лет.
5. Проблемы, которые предстоит решить в ближайшей перспективе
В ХХ веке человечество, пожалуй, впервые увидело само себя во всем разнообразии культур. Наследство от предыдущей истории нам досталось непростое. Множество стран, которые в своем развитии застряли в далеком прошлом, нищета и быстрое исчерпание ресурсов. Все это ставит вопрос о спасении человечества от множества серьезных угроз: экологических, социальных, ресурсных и т.п.
В связи с этим в недрах западной цивилизации родился эгоистический план «спасения» цивилизационного человечества за счет сброса «лишних» людей. Причем к лишним причислены все, кроме «золотого миллиарда».
Но, во-первых, как бы издеваясь над этим планом, представители «золотого миллиарда» в последние десятилетия практически перестали размножаться. Так, коэффициент рождаемости в Европе упал ниже всяких допустимых норм – до 1,31 (минимальный коэффициент 2,1). Население развитых стран страдает от ожирения (более 50%) и от растущей эпидемии депрессии (более 24%). «Избранные» все больше болеют и не хотят размножаться. А на «плот спасения» стали забираться представители арабского мира и ряд других национальностей, которых изначально предполагалось «списать за борт».
Во-вторых, сокращение численности населения планеты в 7-8 раз «процедура», очевидно, катастрофичная, и ее реализация может привести к необратимым последствиям. Поэтому мировая элита будет стараться «избавиться от «лишнего населения мягкими, почти незаметными средствами.
В-третьих, даже при таком сокращении численности (если оно вообще возможно), многие проблемы так и останутся нерешенными.
Но в любом случае элита западного мира стремится взять под информационный и экономический контроль всю планету. И это им в целом удается. За счет цифровой технологии мир постепенно превращается в один огромный цифровой концлагерь, в котором невозможно будет совершать никаких не санкционированных верхушкой действий.
С точки зрения наведения в мире порядка, такой сценарий выглядит неплохо. Но с точки зрения создания сложного организма человечества он никуда не годится. Дело в том, что тоталитарный порядок, в котором все будет под контролем и все социальные процессы станут унифицированными, хорош лишь как экстренная временная мера для наведения элементарного порядка. Но такой уравнительный порядок сделает человечество не способным к дальнейшему развитию, а в принципе даже к живому существованию [4].
Любая живая система (организм человека, например) устроена иерархически. И если на самых нижних уровнях иерархии биохимические процессы идут одинаково внутри клеток печени, сердца или желудка, то чем выше по иерархии мы поднимаемся, тем больше различий в структуре и функциях мы обнаруживаем. И уже на самом верху каждый орган живет своей индивидуальной жизнью и выполняет свои уникальные функции, что и позволяет всему организму быть тем, что мы знаем.
Создание единого человечества будет только тогда спасительным, когда оно будет устроено гармонично. Гармония (это понимали уже древние греки) – создание единой целостной системы из разных и даже противоречивых частей разного масштаба. Человечество только тогда станет единым ОРГАНИЗМОМ, когда сможет объединиться во всем своем уникальном разнообразии, не теряя его на верхних уровнях своего бытия – на уровне культур и цивилизаций. При этом оно должно быть унифицировано на его нижних уровнях (финансовом, техническом, информационном и т.п.).
И для этого необходимо начать эру Новой Гармонии, эру, направленную на гармонизацию всех граней бытия человечества: геополитического, социального, технологического, экологического и сельскохозяйственного. И главной задачей этой Новой эры должен стать переход от экстенсивного роста потребления к гармоничной оптимизации всех видов жизнедеятельности. Так, в частности, необходим переход к аддитивным технологиям, на комплексное гармоничное выращивание сельскохозяйственной продукции без применения ГМО, пестицидов и гормонов.
Но особенно важной является задача гармонизации социальной жизни, где в настоящее время на охрану и наведение порядка тратится огромная доля национального дохода.
Поставив перед собой задачу глобальной гармонизации всей жизнедеятельности человечества, можно сократить расходы энергии и ресурсов в разы при том же уровне потребления, на порядок снизить экологическую нагрузку на природу. А самое главное – в итоге можно будет создать гармонично целостный ОРГАНИЗМ всего человечества, который будет уже окончательно готов к тому, чтобы «вылупиться» из своего земного «яйца» и войти в сообщество космических цивилизаций (рис. 7).
Литература
Первичная публикация: Сухонос С.И., Глобальная цель человечества // «Академия Тринитаризма», М., публ.25093, 14.01.2019
Что такое скачки эволюции
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
РЕЗКИЕ СКАЧКИ ЭВОЛЮЦИИ
Появились подтверждения теории, согласно которой эволюция – не равномерный процесс, растянутый во времени, а серия резких «скачков».
Шведский исследователь-натуралист Фольмер Бокма на съезде Американской ассоциации за продвижение науки (AAAS) в Бостоне представил доклад, в котором указывается, что эволюция представляет собой не постепенный и относительно равномерный процесс (как предполагает теория неодарвинизма), но череду резких скачков и преобразований; тем самым новые виды могут образовываться практически единомоментно.
Теория скачкообразной эволюции появилась довольно давно. Первыми её высказали палеонтологи, изучавшие окаменелые останки древних живых существ.
«Я разработал алгоритмы, которые позволяют демонстрировать, как эволюционные состояния проявляются в особенностях современных, ныне существующих видов», – заявил Бокма.
Его алгоритм заключается в следующем: вначале исследователям предлагается по ДНК реконструировать родственные отношения между отдельными видами, затем, используя статистические методы, реконструировать, как происходили значительные эволюционные изменения – например, как изменялся размер тела живых существ.
По итогам проведённых исследований Бокма утверждает, что эволюционные изменения происходят резко и единомоментно, в связи с изменениями в окружающей среде.
Это означает, что при таких изменениях биологические виды, не успевающие адаптироваться, вымирают, даже если на индивидуальном уровне генетических вариаций, необходимых для адаптации, оказывается предостаточно.
Постепенно или скачками?
Постепенно или скачками?
Из дискретного характера изменчивости, казалось бы, следует, что эволюционные преобразования в основном должны происходить внезапными скачками. Однако, как и любые другие эволюционные закономерности, закон гомологических рядов Вавилова, правило «квантованной» изменчивости и скачкообразных переходов живых систем из одного устойчивого состояния в другое не нужно абсолютизировать. Далеко не всякая изменчивость дискретна, и многие эволюционные преобразования организмов происходят вполне плавно.
Градуализм и сальтационизм. Вопрос о равномерности темпов эволюции довольно долго был одной из самых острых проблем в эволюционном учении. И сам Дарвин, и многие его последователи видели эволюцию как процесс в основном плавный, постепенный, то есть градуалистический. Высказывалась, правда, и другая точка зрения — о возможности мгновенного превращения одного вида в другой в результате крупномасштабных мутаций, или, по-другому, макромутаций. Это учение называют сальтационизмом, от «сальто» — прыжок. Основным аргументом противников сальтационизма было то, что крупные мутации почти всегда смертельны или по крайней мере очень вредны. Сальтационисты на это отвечали, что среди «монстров», появляющихся в результате макромутаций, могут оказаться и «перспективные» (hopeful monsters). Открытие Hox-генов и гомеозисных мутаций показало, что в фантазиях сальтационистов было разумное зерно. Однако классическая СТЭ образца 50-х — 60-х годов прошлого века придавала основное значение отбору небольших наследственных отклонений и считала эволюцию в основном постепенным, или градуалистическим, процессом.
Единственным источником наследственной изменчивости сторонники СТЭ считали случайные мутации — ошибки при копировании ДНК. Считалось, что, поскольку мутационный процесс совершенно случаен и не направлен, то и идти он должен примерно с одинаковой скоростью у всех живых организмов.
Это предположение легло в основу принципа «молекулярных часов», который активно используется и по сей день. На основе этого принципа исследователи по числу различий в нуклеотидных последовательностях ДНК оценивают время расхождения видов, то есть определяют, когда жил их последний общий предок. И метод молекулярных часов обычно не так уж плохо работает, что само по себе может показаться странным. Ведь сегодня хорошо известно, что мутагенез не всегда является абсолютно случайным, его темп может целенаправленно регулироваться клеткой, в разных группах организмов и даже в разных частях одного и того же генома он идет с разной скоростью. Чтобы молекулярные часы продолжали тикать, приходится добавлять ограничения, выбирать «подходящие» куски генома, учитывать особенности группы, принимать в расчет разницу между значимыми и «молчащими» нуклеотидными заменами.
Альтернативой градуализму (учению о постепенной эволюции) и сальтационизму (эволюции путем скачков) стал пунктуализм, или теория прерывистого равновесия, сформулированная в 1972 году Стивеном Гулдом и Нильсом Элдриджем.
Эта концепция предполагает, что в эволюции видов чередуются длительные периоды стабильности, когда основные черты вида сохраняются неизменными, и короткие периоды быстрых изменений, в ходе которых вид преобразуется. Он либо целиком превращается в другой вид, либо делится на два или более новых вида, либо «отпочковывает» их от себя. Точка зрения пунктуалистов, основанная на обширном палеонтологическом материале, имеет и достаточно веские теоретические обоснования. В самых общих чертах их можно свести к следующему. Вид представляет собой относительно устойчивую самоподдерживающуюся систему. Чтобы на месте старой системы возникла новая, старая должна быть разрушена. Нужна хорошая «встряска», приводящая к разрушению внутренних связей.
В популяциях живых организмов разрушение старой системы связей, приводящее к дестабилизации системы, проявляется прежде всего в резком росте изменчивости. Имеются экспериментальные подтверждения того, что резкое изменение условий приводит не к плавному и постепенному сдвигу морфологических характеристик популяции, а к быстрому росту изменчивости, «размыванию» признаков, и только потом из этой дестабилизированной популяции может выкристаллизоваться новая разновидность или вид[80].
Поначалу споры градуалистов с пунктуалистами были довольно бурными, но сегодня эти две концепции вполне мирно уживаются друг с другом. Их справедливо считают не противоречащими друг другу, а взаимодополнительными. Обе идеи быстро обрастают всевозможными примерами, уточнениями и обоснованиями. Имеющиеся факты говорят о том, что эволюция иногда идет по пунктуалистическому, иногда — по градуалистическому сценарию.
Обе концепции, однако, до сих пор относятся к числу «эмпирических обобщений», а не строгих теорий — как, впрочем, и почти все остальные так называемые «законы эволюции». В немалой степени это объясняется тем, что никому пока не удалось выяснить точное количественное соотношение градуалистической и пунктуалистической составляющих в эволюционном процессе.
Доказан скачкообразный характер эволюционного процесса. В 2006 году британские биологи предприняли серьезную попытку решить давний вопрос о соотношении постепенности и скачкообразности в эволюции. Методика, примененная исследователями, проста, как все гениальное. Странно, что никто до этого не додумался раньше. Суть идеи в том, что искомое соотношение легко можно вычислить, сопоставив между собой длины ветвей эволюционных «деревьев», которые строятся при помощи стандартных методик на основе величины генетических различий между сравниваемыми видами.
Ветви таких деревьев имеют определенную длину, соответствующую величине генетических различий или, что то же самое, величине эволюционных изменений, произошедших в данной эволюционной линии.
Все виды, используемые в таком анализе, обычно современные (выделение ДНК из ископаемых остатков — это все-таки экзотика). Значит, если эволюция шла равномерно (градуалистически), то расстояние от основания древа до кончика любой из ветвей (эти кончики соответствуют анализируемым видам) должно быть одинаковым, и оно не должно зависеть от количества «узлов» (точек ветвления), расположенных между кончиком ветви и корнем. Если же эволюция ускорялась в момент ветвления, то есть шла по пунктуалистическому сценарию, то расстояние от корня до конца ветви должно быть пропорционально числу узлов, расположенных между ними (см. рисунок).
Исследователи проанализировали эволюционные деревья, построенные по молекулярным данным для 122 групп близкородственных видов. В 57 случаях из 122 между обнаружилась вполне четкая, статистически достоверная корреляция между длиной ветви и числу узлов на ней. Для остальных деревьев корреляция оказалась недостоверной — в основном по той причине, что у этих деревьев было слишком мало ветвей, то есть количество видов в выборке оказалось недостаточным для получения статистически надежных результатов.
Если эволюция идет в соответствии с принципом «прерывистого равновесия», то есть скачками, эволюционные деревья должны выглядеть как на рисунке A. Если же эволюция идет с постоянной скоростью, правильным окажется рисунок B.
Таким образом, пунктуалистический эффект действительно существует и проявляется если и не всегда, то достаточно часто. Любопытно, что у растений и грибов он проявляется заметно сильнее, чем у животных.
Исследователи не остановились на достигнутом и определили также относительный вклад пунктуалистического эффекта в суммарную величину различий между нуклеотидными последовательностями ДНК разных видов. Выяснилось, что в среднем около 22% наблюдаемых различий возникает во время «взрывных» периодов видообразования, а остальные 78% постепенно накапливаются в ходе градуалистической эволюции.
В работе рассматривались только различия в нуклеотидных последовательностях, причем функциональное значение этих различий никак не учитывалось (да этого никогда и не делают при построении «молекулярных деревьев»). На уровне организма картина может быть иной. Известно, что значительная часть изменений ДНК никак не отражается на строении организма, и, с другой стороны, даже очень небольшие изменения в ключевых участках ДНК могут привести к радикальным изменениям организма.
Вполне возможно, что те изменения ДНК, которые происходят очень быстро в период видообразования, связаны с более значительными изменениями в строении организма, чем те, что происходят во время градуалистического этапа эволюции. В этом случае в морфологической эволюции будет значительно больше «пунктуализма», чем в эволюции молекулярной. Что, собственно, и наблюдается в палеонтологической летописи.
Данная работа интересна как еще одна попытка строгого количественного обоснования одного из эмпирических «законов эволюции». Все-таки приятно, что давно подмеченные зоологами и палеонтологами, но не доказанные закономерности эволюции постепенно начинают получать строгие обоснования.
(Источник: Mark Pagel, Chris Venditti, Andrew Meade. Large Punctuational Contribution of Speciation to Evolutionary Divergence at the Molecular Level // Science. 2006. V. 314. P. 119–121.)
Иногда кажущаяся дискретность изменений порождается отбором, который благоприятствует некоторым из возможных вариантов изменений, но далеко не всем. Например, когда организм человека вырабатывает иммунитет против новой инфекции, в генах защитных белков — антител — происходит активное мутирование. Это необходимо, чтобы «методом случайного поиска» подобрать такое антитело, которое будет лучше всего узнавать нового возбудителя и прикрепляться к нему (подробнее об этом см. в главе «Управляемые мутации»). Сравнивая структуру получающихся при этом антител, ученые обнаружили, что больше всего мутаций происходит в трех небольших участках так называемой вариабельной области (V-области) гена, кодирующего антитело. Сложнейшими экспериментами было доказано, что мутированию подвергаются не только эти участки, а вся V-область, причем мутации везде происходят с одинаковой скоростью. Почему же в имеющихся в крови антителах измененными обычно оказываются только три маленьких участка? Оказалось, что это результат отбора. Каждое новое антитело испытывается орагнизмом, и все не подходящие к данному возбудителю антитела отбраковываются. Только мутации, произошедшие в трех небольших участках гена, могут улучшить связывание возбудителя. Если эффективное антитело успешно прошло проверку, то только тогда оно начинает производиться в больших количествах. А мутации других участков почти всегда вредны, и такие антитела организм отбраковывает.
Понятно, что отбор такого рода может отчасти объяснять и происхождение некоторых вавиловских рядов.
Тем не менее остается в силе общее правило, гласящее, что структура организма допускает лишь ограниченный набор возможных преобразований и тем самым придает эволюции некоторую направленность, а иногда и предопределенность.
По-видимому, эволюция — это процесс в целом закономерный и предопределенный, но в деталях и частностях случайный. Предсказать ход эволюции можно лишь в самых общих чертах. У эволюции нет строгих законов, как в математике или физике. У нее есть только набор закономерностей и правил, каждое из которых имеет множество исключений.
К числу важнейших закономерностей эволюции я бы отнес следующие три «правила».
1. Общая направленность от простого к сложному. Хотя до сих пор сохранились и процветают такие примитивные формы жизни, как бактерии, никто не станет отрицать, что в биосфере идет постепенное появление и накопление все более сложных организмов. Часто усложнение организации оказывается выгодным, потому что ведет к повышению интенсивности обмена веществ (росту «энергии жизнедеятельности»), а ведь в биологической эволюции, как и в химической (см. главу «Происхождение жизни»), побеждает тот «круговорот», который крутится быстрее. Это позволяет более сложным организмам занимать господствующее положение в сообществах, оттесняя примитивных предков в менее привлекательные ниши. Именно поэтому облик биосферы определяется в основном высокоорганизованными животными и растениями. И это несмотря на то, что и по численности, и по массе бактерии их явно превосходят. Рост биоразнообразия в целом носит аддитивный, то есть накопительный, характер — новое обычно добавляется к старому, а не вытесняет его.
«Новое не вытесняет старое, а добавляется к нему». Динамика разнообразия трех крупнейших групп наземных растений: споровых (Pteridophyta) — это самая древняя и примитивная группа; голосеменных (Gymnospermophyta); покрытосеменных, или цветковых (Magnoliophyta), — это самая молодая и прогрессивная группа. По горизонтальной оси — геологическое время (млн лет назад). Видно, что развитие новых «прогрессивных» групп не сопровождалось существенным сокращением разнообразия (вытеснением) их более примитивных предков. Из статьи: Марков А. В., Коротаев А. В. Гиперболический рост разнообразия морской и континентальной биот фанерозоя и эволюция сообществ // Журнал общей биологии. 2008. № 3.
2. Рост устойчивости и приспособляемости живых систем. Все эволюционные линии, дожившие до наших дней, в ходе своего развития прошли через горнило множества экологических кризисов, катастроф и массовых вымираний. Те группы, которые не могли быстро приспосабливаться к меняющимся условиям, в большинстве своем давно вымерли. Устойчивые, пластичные линии постепенно накапливались в биосфере. Это видно, например, из того факта, что с течением времени средняя продолжительность существования видов, родов и семейств неуклонно росла. Поэтому в наши дни биосферу населяют самые устойчивые и пластичные формы жизни из всех когда-либо существовавших.
Рост средней продолжительности существования (ПС) семейств в течение фанерозойского зона (542 млн лет назад — наши дни). Тонкая линия — семейства морских организмов, толстая — континентальных. Различия в колебаниях двух кривых в данном случае не столь важны (известно, что в океане и на суше эволюция шла во многом по-разному). Важнее, что оба графика являются возрастающими. По вертикальной оси: средняя ПС семейств в млн лет. По горизонтальной оси — геологическое время (млн лет назад). Из статьи: Марков А. В., Коротаев А. В. Гиперболический рост разнообразия морской и континентальной биот фанерозоя и эволюция сообществ. // Журнал общей биологии. 2008. № 3.
3. Рост эффективности и безотходности биогеохимического круговорота. С ростом сложности и совершенства организмов и их сообществ неизбежно растет и эффективность глобального круговорота веществ, в котором биосфера играет важнейшую роль и который определяет «лицо» нашей планеты. Например, самое сложное и совершенное из современных сообществ — тропический лес — не только чрезвычайно быстро «прокручивает» через себя огромные количества вещества и энергии, но и практически не производит никаких отходов. Там не образуется даже подстилка из листьев и других отмерших частей растений — все это очень быстро перерабатывается грибами, бактериями и беспозвоночными и возвращается в круговорот. Совсем по-другому обстояло дело, например, в древних лесах каменноугольного периода, в которых из-за несовершенства структуры сообщества огромные массы отмершей древесины накапливались, образуя месторождения каменного угля. В результате столь необходимый для жизни углерод безвозвратно выводился из глобального круговорота[81]. Рост безотходности заметен и в эволюции организмов. У высших растений и животных постепенно растет продолжительность жизни, снижается «детская смертность», развивается забота о потомстве, что позволяет, в свою очередь, снизить уровень рождаемости — то есть фактически производить меньше заведомо обреченных на гибель потомков.
Все три названных закономерности: усложнение, рост устойчивости и безотходности — отчетливо прослеживаются и в развитии человеческого общества. Это позволяет говорить о преемственности социальной эволюции по отношению к эволюции биологической и придает особый смысл и практическое значение эволюционным исследованиям.
Важно подчеркнуть, что из этой преемственности вовсе не следует никакого «социал-дарвинизма» и она вовсе не свидетельствует об усилении «борьбы за существование» и «естественного отбора» в обществе, как пытались доказать некоторые политические силы в первой половине XX века. В трудах современных эволюционистов, например, В. А. Красилова, подчеркивается неуклонное ослабление роли борьбы за существование и отбора в ходе эволюции, развитие более «гуманных» эволюционных стратегий, основанных на взаимопомощи и симбиозе и ведущих к росту пластичности и снижению всевозможных потерь и отходов (см. также главу «Великий симбиоз»).
Может быть, самый главный из всех эволюционных законов — это постепенное отступление Смерти и Хаоса перед лицом развивающейся Жизни.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Читайте также
Приспособленность меняется постепенно
Приспособленность меняется постепенно Начнем с самого масштабного и самого известного эволюционного эксперимента. В 1988 году группа биологов из Университета штата Мичиган под руководством Ричарда Ленски начала — и продолжает по сей день — уникальный эксперимент на