Прогресс у органічному світі

Эволюционная теория, претендующая на то, чтобы объ­яснить процессы развития в живой природе, не может обойти яв­ление прогрессивной эволюции. Прогресс так же должен быть объяснен, как и целесообразность. Ламарк существование прогрессив­ной эволюции объяснял врожденным стремлением природы к про­грессу, иными словами, теорему, требующую доказательства, также возводил в ранг аксиомы. При этом возникали свои трудности. Как, например, объяснить сосуществование в природе низших и высших форм жизни? По Ламарку, это объясняется тем, что про­цесс самозарождения жизни идет и сейчас; низшие формы просто еще не успели подняться по эволюционной лестнице до уровня выс­ших. Ясно, что в наше время такое объяснение не может быть принято.

Теория Дарвина решает эту проблему просто: виды прогрессив­но эволюционируют лишь тогда, когда им это выгодно. Бактерия, инфузория или дождевой червь обитают в таких условиях, когда высокая организация им попросту не нужна. Прогрессивное разви­тие не может считаться обязательным законом жизни. Некоторые исследователи после Дарвина даже усомнились в существовании прогресса вообще. В самом деле, что считать более, а что менее прогрессивным? Кто прогрессивнее — туберкулезная палочка или человек?

Крупнейший из наших эволюционистов А. Н. Северцов разде­лил несколько расплывчатое дарвиновское понятие «прогресс» на два — биологический и морфофизиологический. Биологический про­гресс трудно назвать прогрессом в нашем человеческом понима­нии. Если вид бурно размножается, широко распространяется в биосфере, отпочковывая при этом новые формы и виды, он, несом­ненно, биологически прогрессивен, хотя и может быть примитивным морфофизиологически.

В то же время, анализируя восстановленную по палеонтоло­гической летописи историю жизни на нашей планете, мы ясно ви­дим, что фауны и флоры, состоящие из примитивных представите­лей, в процессе эволюции сменялись более прогрессивными. За «ве­ком рыб» (силур и девон) наступает «век амфибий» (девон, кар­бон и пермь), далее идут «века» пресмыкающихся (мезозой) и млекопитающих и птиц (кайнозой). Ясно, что млекопитающие про­грессивнее рыб — но каковы критерии прогресса?

Одним из важнейших критериев прогрессивного развития яв­ляется параллельное возрастание дифференциации и интеграции ор­ганизма. Усложнение органов за счет специализации их частей обя­зательно сопровождается усилением связей между частями. Подоб­но тому, как современное высокоразвитое общество не может су­ществовать без сложных, порой дублирующих друг друга каналов информации, высокоразвитый организм нуждается в весьма слож­ных системах регуляции — внутри- и межклеточной, гормональной, нервной и т. д. Однако нельзя любую сложность считать про­грессивной. Сравните, например, цветок водяной лилии и цветок вьюнка или колокольчика. Казалось бы, первый устроен сложнее — в нем больше лепестков, больше тычинок. Но простота вторых лишь кажущаяся, они прошли длинный путь эволюции от таких же первично-сложных предков. От просто сложности к сложной про­стоте — такова генеральная линия эволюции.

Второй, не менее важный критерий — уход организмов от пря­мой власти внешних условий, создание своей собственной внутрен­ней среды, иными словами — возрастание гомеостаза и гомеорезиса. Примитивные водные организмы — кишечнополостные, плоские чер­ви, например, сильно зависят от осмотического давления внешней среды. Можно проследить, как в процессе эволюции возникали сложные защитные и регуляторные приспособления, позволяющие удерживать осмотическое давление полостных жидкостей на одном уровне.

Наружное оплодотворение, для которого требовалась вода, сме­няется внутренним оплодотворением. Если антеридиям и архегониям у папоротника для оплодотворения нужна хотя бы капля росы, цветковые растения обходятся и без нее. Наконец, прогресс в развитии яйцеклеток — сначала плавающие в воде со стадией, подверженной всяким случайностям, пелагической личинки; затем богатые желтком, из которых развивается уже более крупное мо­лодое животное; далее, живорождение и, наконец, вскармливание молоком и воспитание. Все эти пути неоднократно возникали в процессе эволюции. Постоянная температура тела возникла, напри­мер, дважды — у птиц и млекопитающих. Была она, очевидно, и у летающих ящеров. Улей и муравейник также имеют постоянную температуру, так что развитие расплода идет в стабильных усло­виях.

Подобный эволюционный принцип называют коротко — усиле­нием гомеостаза.

Факторы внешней среды разделяют на абиотические и биоти­ческие. Какие из них играют большую роль в прогрессивной эво­люции? Следует учесть, что усложнение среды за счет абиотиче­ских факторов имеет предел. Их не так уж много — температура, свет, ионный состав воды для водных организмов, влажность для наземных, почва, пища — что еще? Иное дело — биотические фак­торы. Вид существует всегда в ценозе, в окружении других видов животных и растений, которые могут быть врагами, конкурентами и добычей. Чем более насыщен биоценоз, тем более сложными становятся условия существования вида — поэтому он должен усложниться или вымереть. Третьего не дано.

Наоборот, в условиях упрощения среды потребности в прогрес­сивной эволюции снижаются. Именно поэтому мы находим на островах, даже таких больших, как Австралия, примитивные фор­мы животных и растений — так называемые «живые ископаемые». Чтобы увидеть их, не надо ехать далеко. В весенних лужах под Москвой можно встретить довольно крупного рачка — щитня. О г его облика веет какой-то подчеркнутой архаичностью, и это не удивительно. Щитень существует с триасового периода без измене­ний. Обитая в быстро пересыхающих лужах, он практически не имеет конкурентов. Только немногие организмы успевают за ко­роткий срок пройти весь цикл развития и отложить защищенные прочной оболочкой яйца, переживающие сухой сезон.

Итак, прогресс в эволюции организмов связан с прогрессом в эволюции биоценозов. Сложность организма пропорциональна слож­ности среды обитания. Если же среда упрощается, отпадает нуж­да во многих, прежде необходимых органах. Фенотипическое вы­ражение их выпадает из-под контроля отбора и в соответствующих участках генома начинают накапливаться вредные мутации, приво­дящие к регрессу органа. Так теряют глаза пещерные формы и паразиты. Эволюция паразитизма — убедительнейший довод против «врожденного стремления к прогрессу». Предел регресса парази­та — встроенные в геном хозяина вирусы. От них остается один генотип — фенотип редуцирован полностью.

Может ли регресс идти дальше? По-видимому, нет — организм уподобится чеширскому коту из «Алисы в стране чудес», от ко­торого оставалась одна улыбка.

Весьма перспективна для анализа стратегии видов в эволюции теория игр — новый любопытный раздел математики. Применяя ее, можно четко сформулировать еще один критерий прогресса — смену пассивных форм защиты активными. В эволюции вооружения рыцарские панцири и щиты сменились рапирой, одновременно слу­жащей средством для отражения удара и атаки. Так и в эволю­ции живой природы панцири черепах и колючки ежей сменяются более прогрессивной активной защитой, основанной на высоком уровне развития нервной системы (повышение интеграции орга­низма).

Если же мы учтем известное замечание Энгельса о том, что прогресс в то же время и регресс, так как он ограничивает воз­можности к развитию в других направлениях, нам станет ясно, что Ламарк ошибется. Врожденного стремления к прогрессу в организ­мах нет. Виды прогрессируют лишь тогда, когда им это выгодно, когда усложнение организации повышает шансы в борьбе за су­ществование.

Некоторые биологи усматривают в самом факте прогрессивной эволюции нарушение второго закона термодинамики. В самом об­щем смысле второй закон можно выразить так: все процессы в природе протекают в сторону увеличения вероятности конечного состояния, в сторону повышения энтропии. Карты, лежащие на столе в беспорядке, — более устойчивая система, чем построенный из них домик. Вероятность перехода системы из низкоэнтропийного состояния в высокоэнтропийное несомненно выше вероятности об­ратного перехода. Почему же в процессе эволюции высокооргани­зованные формы могут вытеснять низкоорганизованных (хотя, как мы видели, в случае регресса бывает и наоборот)?

В термодинамике есть парадокс, именуемый парадоксом Макс­велла. Максвелл предложил представить некое существо или уст­ройство, способное отличать быстро двигающиеся молекулы («горя­чие») от медленных («холодных») и разделять их на фракции. В результате деятельности подобного фактора («демона») темпе­ратура в одной части системы понизится, в другой повысится, воз­никнет перепад температур, понижающий энтропию и позволяющий совершить работу. На молекулярном уровне «демон» Максвелла не­возможен: ведь он должен оценивать энергию каждой молекулы, хотя бы освещая их, а этот расход энергии компенсирует снижение энтропии.

Известный популяризатор и писатель-фантаст А. Азимов очень удачно сравнил «демона» Максвелла с естественным отбором Имен­но естественный отбор, «демон Дарвина», может сохранять про­грессивные формы, уничтожая примитивные. Локальное снижение энтропии на Земле за счет возникновения и эволюции живой при­роды объясняется наиболее просто и четко, без привлечения каких-либо сверхъестественных факторов, выживанием наиболее приспо­собленных.

Таким образом, дарвиновская теория, прекрасно объясняет не только целесообразность, приспособленность организмов к условиям внешней среды, но и их способность к прогрессивному развитию, И в этом аспекте дарвинизм остается непоколебленным.

• ← Пристосувальне забарвлення та природний відбір
• Висновки →