ЕВОЛЮЦІЯ БІОСФЕРИ

Основний зміст глави

Стосовно до живої речовини планети (біосфері) рух приймає форму розвитку, тобто послідовного, закономірного і незворотного взаємодії, що приводить до появи організмів з більш складним хімічним складом і структурою, з новими функціональними можливостями. Кожна більш висока ступінь організації процесів обміну речовинами має об'єктивні передумови в попередньої, кожний наступний етап становлення об'єктивно неминучий. Виконується принцип єдності і взаємозв'язку частин системи. У сучасному природознавстві концепція еволюції Дарвіна доповнюється ідеями впливу геодинамічних факторів і симбіозу на процеси еволюції біосфери.

Неминучість розвитку

Розвиток від існуючого до виникає новому є основою еволюції, хоча остання включає в себе також зворотні форми і тупикові відгалуження. Що є рушійною силою розвитку біосфери? Ми можемо зробити емпіричне узагальнення (рис. 135): розвиток визначається прагненням живих організмів до прискорення обміну речовин для більш швидкого зростання і відтворення собі подібних (хоча слово «прагнення» в даному контексті виглядає дещо «олюдненим» по відношенню до простих організмів).

Етапи становлення процесу обміну речовинами

Мал. 135. Етапи становлення процесу обміну речовинами

У рухливих одноклітинних організмів обмін йде інтенсивніше, ніж у нерухомих, тому неминуча поява механічно активних одноклітинних організмів. Точно так само неминуче ділення клітин, а це вже принципову зміну - поява багатоклітинних організмів. Наступним кроком у підвищенні ефективності обміну речовин є утворення органів обміну речовинами.

У рослин органами обміну речовинами є коріння і листя, в останніх йде процес фотосинтезу біомаси. У комах немає необхідності в органах фотосинтезу, зате у них з'являються органи травлення рослин, органи пошуку і розрізнення рослин, органи орієнтації в просторі і інші. У царстві тварин головним для еволюції стають органи, які безпосередньо нс пов'язані з обміном речовин (харчуванням). Це органи сприйняття і переробки інформації. Можна говорити про зміну пріоритетів у філогенезі (розвиток живих організмів): провідним фактором стає розвиток нервової системи і її центру - мозку. В кінцевому рахунку вдосконалення мозку і становлення інтелекту дає більшу ефективність в еволюції, ніж простий пошук харчових і інших ресурсів для живих організмів.

Бактерії розмножуються і передають ДНК з покоління в покоління нітрохи не гірше багатоклітинних організмів. Навіщо біосфері «треба було» і далі підвищувати складність організації, а не вирішувати завдання в рамках вже існуючої організації? Що служило рушійною силою ускладнення? Відповідь полягає в тому, що об'єднання елементів в нову форму (ступінь) ієрархічної організації збільшує шанси на виживання системи.

Прикладом колонії окремих одноклітинних організмів може служити вольвокс (рис. 136). В принципі, клітина не гине, якщо відокремити її від колонії, але при розмноженні досить швидко утворюється колоніальна форма. Колонія здатна розмножуватися, т. Е. Усередині колонії утворюються більш дрібні колонії (рис. 136, центральна частина). До 10 000 одноклітинних може входити в такі колонії. Дії між ними узгоджуються через контакти між окремими клітинами, т. Е. «Все клітини махають джгутиками узгоджено, щоб колонія могла переміщатися впорядковано» [16].

Колонія одноклітинних організмів вольвокс Об'єднання багатьох малорозмірних одноклітинних організмів в більшу колонію охороняє колонію від поїдання бакте- ріями-хижаками, наприклад амебами

Мал. 136. Колонія одноклітинних організмів вольвокс Об'єднання багатьох малорозмірних одноклітинних організмів в більшу колонію охороняє колонію від поїдання бакте- ріями-хижаками, наприклад амебами. Однак при зростанні числа взаємодіючих елементів в даній системі наростає колективна нестійкість і криза дозволяється при переході до більш високого рівня на «сходах» форм живої речовини. У розглянутому прикладі ті клітини, які знаходяться в самому центрі колонії, виявляються в скрутному становищі - вони не мають доступу до їжі, і в підсумку вони гинуть, звільняючи частину простору. Таким чином, виходить система у вигляді порожнього кульки, всі клітини поверхні якого мають доступ до зовнішнього середовища, і в той же час їх не може з'їсти більша амеба. Дрібні колонії (грудочки) клітин, що знаходяться в обсязі сфери, можуть втрачати вії і спеціалізуватися па інші функції, корисних для системи в цілому.

Для підвищення рівня організації, зростання складності систем є два джерела енергії - сонячна енергія і тепло надр Землі. Якби енергія в живі системи надходила повільно, то і все еволюційні процеси протікали б «загальмовано». Якби вона надходила дуже швидко, то все б могло зруйнуватися. Т. е. Потік енергії повинен бути таким, щоб він був здатний підтримувати біологічні процеси, не руйнуючи органічні молекули. Частина постійно надходить енергії розсіюється, частина йде на підтримку структур, переробних поживні речовини, і частина - на утворення нових структур з уже існуючих, на упорядкування, на підвищення ефективності їх взаємодії. Можна сказати, що виникає порядок з хаосу (більш докладно питання самоорганізації розглянуто в наступному розділі).

Розподіл ступеневої ряду будь-якої системи на компоненти в багатьох випадках вводиться штучно, гак як кожен рівень (підсистема) інтегрований, т. Е. Взаємопов'язаний з іншими рівнями. Тут не можна знайти різких меж або розривів у функціональному сенсі. Їх немає навіть між більш високими рівнями (продовжують схему рис. 135), т. Е. Між організмом і населенням. Організм, ізольований від популяції, нс в змозі жити довго, точно так само як ізольований від організму орган не може тривалий час зберігатися як самопідтримується одиниця. Подібним же чином біосфера в цілому нс може існувати, якщо в ній нс відбувається обмін речовин між рівнями. У цьому проявляє себе якість цілісності біосфери, її єдність в різноманітті.

Таким чином, якщо на планеті виникла Життя, то її розвиток неминуче призводить до виникнення багатоклітинних організмів з розвиненою нервовою системою, на цій базі виникає Розум в конкретному втіленні в людині розумному - Homo sapiens.

Проблема виникнення популяції (популяцій) Homo sapiens , як біологічного виду, складна і не має однозначного пояснення або простої схеми переходу від чсловска-тварини до того, що ми зараз розуміємо під людиною розумною. З достатньою часткою впевненості ми можемо назвати ряд чинників, які сприяли становленню людини, його виділення з царства тварин [17].

  • 1. Різноманітне харчування як рослинної, так і тваринною їжею (без «прив'язки» до конкретних джерел їжі) і розвиток відповідних органів травлення.
  • 2. Різноманітна середовище проживання, в якій потрібно багато передбачити і на багато реагувати нестандартно, навантажуючи клітини мозку, що викликає їх розвиток (див. Вище про реакцію клітин на стрес).
  • 3. Зміна репродуктивної стратегії виду: від сезонного шлюбного періоду до його продовження на весь рік, до збільшення періоду виношування плоду і подальшого його навчання (до чверті життя!).
  • 4. Життя в складно побудованої групі: формування первісної зграї, в рамках якої виникає ієрархія (супідрядність) особин, поява зачатків соціально значущих ролей в громаді, розвиток інстинкту до захисту і збереження свого виду.
  • 5. Використання інструментів, вдосконалення моторного (рухового) інтелекту, винахід необхідних пристосувань, обробка матеріалів і приготування їжі на вогні. Поділ трудових обов'язків і функцій в первісній общині (збиральництво, полювання, будівництво, підтримка вогню, знахарство і так далі).
  • 6. Розвиток знакових і звукових систем обміну інформацією: від пози тваринного до жесту і міміки, від нечленороздільні звукових сигналів до становлення мови як засобу спілкування, передачі інформації і навчання.

Мова дозволила набагато ефективніше навчати, накопичувати усну інформацію і передавати її з покоління в покоління в усі зростаючому обсязі. Мова мовних символів виявився набагато зручніше для мозку, ніж внеречевая мислення, спільне з тваринами. Поступово цінність накопиченої мовної інформації стала важливіше інформації, переданої генетично. В результаті такого успіху особини, групи, популяції людини став залежати не стільки від удосконалення генів, скільки від рівня і характеру знань людей.

Таким чином, для розуміння довгого, звивистого і багато в чому випадкового шляху, який виділив одну з ліній людиноподібних істот над іншими, необхідний облік всього комплексу вищенаведених факторів. Серед них, з точки зору важливу роль інформації в розвитку людини, головним є становлення мови. Вона зробила людини вмілого людиною розумною.

На цьому принципово важливому етапі людина стала виходити з-під контролю природного стихійного відбору.

Слід зазначити, що біологічна еволюція від гомініда до людини була виключно швидкої і далеко нс прямий. Природний відбір «вирішував» безліч завдань і не всі рішення були вдалими. При цьому в самий розпал біологічної еволюції людина в значній мірі вийшов з-під впливу природного відбору, можна думати, що не цілком сформованим, з багатьма рисами, що залишилися від тваринного, такими як агресивність, прагнення домінувати над більш слабкими і іншими інстинктами. Так що швидкий прогрес мав і негативні наслідки. З огляду на це, можна (слідом за В. Дольник [17]) сказати: «Людина - неслухняне дитя біосфери!».

Так як сучасна людина багато в чому вийшов з-під контролю природного відбору, відбір тепер частково проявляється через виникнення таких хвороб, які зачіпають нс окремі органи, а цілі системи управління здоров'ям (наприклад імунну). Не виключається дія довготривалих факторів зовнішнього середовища на генетичну пам'ять, передача біологічних «винаходів» (білків, ферментів, фрагментів генного апарату) в трофічних ланцюгах і вплив кризових ситуацій в біосфері на утворення нових еволюційних гілок.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >