Краткое содержание: Параграф § 19 / Биология 11 класс

Общие закономерности эволюционного процесса

Для эволюции характерны определённые закономерности или правила, которые проявляются независимо от конкретных путей и форм развития групп организмов. Основные правила эволюции включают направленность, необратимость, происхождение новых групп от неспециализированных предков, прогрессирующую специализацию, адаптивную радиацию, чередование главных направлений (закон А. Н. Северцова), неравномерность, ускорение темпов и неограниченность.

Направленность эволюции

Правило направленности эволюции утверждает, что естественный отбор преобразует популяции в виды, направляя развитие в сторону лучшей приспособленности к конкретным условиям. Материалом служат случайные ненаправленные мутации и комбинации генов. Эволюционные изменения являются адаптивными, обеспечивая лучшую выживаемость вида. На каждом этапе можно обнаружить ряд форм, но лишь наиболее приспособленные и эволюционно перспективные из них становятся основными стволами эволюции.

Необратимость эволюции (Правило Долло)

Бельгийский палеонтолог Л. Долло (1888) сформулировал правило необратимости эволюции, согласно которому эволюционный процесс необратим, и организм не может вернуться к состоянию, которое он имел у его предков. Естественный отбор постоянно совершенствует приспособления, перестраивая фенотип и генотип организма. Если произошло изменение, оно не может вернуться к исходному состоянию, так как элементы и приспособления будут основываться уже на новой генетической основе. У Ч. Дарвина есть утверждение о том, что исчезнувший вид никогда не появится вновь. Примером необратимости служит то, что современные пресмыкающиеся произошли от примитивных земноводных, которые, в свою очередь, произошли от земноводно-рыбных предков, и возврат к предковым формам невозможен.

Происхождение неспециализированных предков и прогрессирующая специализация

Американский палеонтолог Э. Коп (1904) сформулировал правило происхождения от неспециализированных предков, которое гласит, что новые крупные систематические группы организмов происходят не от высших представителей предковых групп, а от низших, неспециализированных. Например, птицы произошли не от летающих пресмыкающихся птерозавров, а от нелетающих рептилий. Это объясняется тем, что отсутствие специализации предоставляет возможность для возникновения потомков с принципиально новыми приспособлениями, имеющими большое эволюционное значение.

Французский учёный Ш. Депере (1876) сформулировал правило прогрессирующей специализации, согласно которому группа, вступившая на путь специализации, в последующем своем филогенетическом развитии будет углублять специализацию и совершенствовать приспособления к определённым условиям жизни. Примером служат китообразные, которые настолько адаптированы к жизни в воде, что никогда не выходят на сушу, произойдя от наземных животных.

Адаптивная радиация

Правило адаптивной радиации гласит, что историческое развитие любой систематической группы организмов сопровождается её разделением на несколько дочерних групп, осваивающих среду обитания. Оно лежит в основе внутривидовой дивергенции, надвидовой идиоадаптации и конвергенции. Благодаря адаптивной радиации возникли, например, сумчатые и плацентарные млекопитающие, приспособленные к различным условиям жизни (Рис. 77).

Чередование главных направлений эволюции (Закон А. Н. Северцова)

Эволюционные направления, согласно закону А. Н. Северцова, чередуются: за зоной интенсивной эволюции по пути идиоадаптации (которая приводит к освоению новых сред и разделению исходной группы на дочерние) следует зона эволюции на основе повышения уровня организации жизни, освоения новых сред и возникновения новых приспособлений. Это происходит путём ароморфоза, который сменяется адаптивной радиацией внутри нового класса. Например, появление древних пресмыкающихся сменилось появлением примитивных млекопитающих.

Неравномерность и ускорение темпов эволюции

Правило неравномерности эволюции указывает, что эволюция в разных группах идёт неравномерно, то есть с разным темпом. Наряду с прогрессивными формами, способными эволюционировать, относительно быстро, (например, грызуны, насекомые, сорные растения), на Земле имеются достаточно примитивных, которые эволюционируют с более медленными темпами. Неравномерность привела к появлению среды с высокими темпами приспособляемости (формы, невосприимчивые к негативным факторам, например, рыжий таракан, устойчивость которого к ядохимикатам постоянно повышается).

Правило ускорения темпов эволюции характеризуется общей тенденцией к постепенному ускорению. Например, от начала возникновения первых одноклеточных организмов до появления первых многоклеточных прошло более \( 2,5 \times 10^9 \) лет, в то время как для развития многообразия млекопитающих и птиц потребовалось около \( 100 \times 10^6 \) лет, а для приматов – около \( 60 \times 10^6 \) лет. Ускорение темпов эволюции приводит к увеличению разнообразия организмов на Земле и их расселению.

Неограниченность эволюции

Согласно правилу неограниченности эволюции, естественный отбор постоянно подхватывает адаптивные новшества и совершенствует относительную приспособляемость организмов к меняющейся среде. Эволюционный процесс будет продолжаться без остановки, так как сама жизнь – биологическая необходимость.