Doctrina lui Severtsov a progresului biologic. Învățăturile lui A.N. Severtsov și progresul biologic. II. Concluziile lecției

Progresul biologic este singura direcție de evoluție care a dus la apariția omului. Această direcție determină trecerea în procesul de evoluție la nivel social.

După cum știți, modalitățile de a realiza progresul biologic, cursul dezvoltare istorica(filogeneza) pentru fiecare taxon (grup) particular depinde de zona de adaptare în care, de fapt, evoluează acest taxon. La fel de importante sunt și posibilitățile de restructurare în structura organizatorică a grupului.

Atingând problema principală pe care o rezolvă progresul biologic, oamenii de știință acordă atenție rolului fiecărui factor existent în determinarea uneia sau a alteia direcții de dezvoltare. Cu alte cuvinte, chiar studiul acestei probleme ne permite să vedem cum poate crește fitness-ul și cum poate avea loc evoluția în ansamblu.

Primul care a studiat această direcție a fost J. B. Lamarck. Omul de știință a împărțit progresul biologic în două tipuri. Primului i-a atribuit gradația – ridicarea nivelului organizatoric. Al doilea dintre ele, conform omului de știință, este formarea unei varietăți de tipuri de organizare la fiecare nivel specific. Omul de știință credea că aceste două procese sunt independente unul de celălalt. Astfel, gradația se datorează unei dorințe interne de îmbunătățire, în timp ce diversitatea se formează sub influența mediului. În același timp, trebuie spus că, în ciuda faptului că J. B. Lamarck a interpretat greșit mecanismul celor două direcții, însăși existența lor este un fapt obiectiv.

Darwin a văzut progresul biologic diferit. A egalat și a egalat. Ca urmare, potrivit lui Ch. Darwin, creșterea nivelului organizațional a fost doar un rezultat parțial al întregului proces. De regulă, cu complicația organizării în procesul de evoluție, se combină o creștere a fitnessului. În procesul de divergență a trăsăturilor (divergență), mediul biotic devine constant mai complex. Darwin a mai sugerat că adaptarea la un mediu mai complex ar putea fi realizată doar printr-o structură mai complexă a organismului. Ulterior, progresul biologic a fost studiat în două direcții. Cercetările au fost efectuate în Rusia de A. Severtsov și în străinătate de J. Huxley și B. Rensh.

La fel ca J. B. Lamarck, B. Rensch credea că este posibil nu numai pe verticală, ci și pe orizontală. Formarea diversității la un nivel de organizare a fost numită cladogeneza de către Rensch, în timp ce apariția la un nou nivel a fost numită anageneză. La rândul său, J. Huxley a revenit la definiția „orașului” (pași), propusă de J. B. Lamarck. Totodată, omul de știință a identificat și o a treia direcție în care are loc progresul biologic, numind-o stasigeneză. El a considerat această direcție un fenomen de stabilizare, de păstrare a ramurilor persistente, neschimbate. Analizând toate direcțiile, J. Huxley a ajuns la întrebarea unde dezvoltare evolutivă si care poate fi criteriul progresivitatii lui. Ca urmare, a apărut paradoxul lui J. Huxley: cine este mai progresiv - bacilul tuberculos care provoacă boala unei persoane sau persoana însuși?

Omul de știință a încercat să rezolve problemele emergente în teoria sa a dezvoltării nelimitate și limitate. Conform acestei teorii, evoluția este, desigur, progres biologic. Cu toate acestea, această dezvoltare este de grup și, prin urmare, limitată. Trecând de la o etapă la alta, fiecare taxon (grup) progresează, dar, în același timp, ajunge la dispariție, adică la stasigeneză. În același timp, o singură direcție de dezvoltare, care a dus la apariția omului, este nelimitată. Acest lucru se datorează în principal ieșirii la un nivel evolutiv complet nou - cel social.

Ce este progresul și regresia biologică? Care sunt principalele lor caracteristici? Pentru a găsi răspunsuri la aceste întrebări, să analizăm mai detaliat acești termeni biologici.

Caracteristicile dezvoltării în biologie

A. N. Severtsov a susținut că este posibil să se realizeze transformări și apariția unor noi adaptări într-o varietate de moduri. El a caracterizat progresul și regresia biologică, a dat definiții acestor termeni.

Caracteristicile progresului biologic

Ea presupune victoria unui alt grup taxonomic sau a unei anumite specii într-o luptă acerbă pentru existență. Progresul biologic are anumite semne:

• creșterea numărului de persoane;
• extinderea gamei;
• creşterea numărului de forme taxonomice copil.

Caracteristicile de mai sus sunt interdependente. Odată cu creșterea numărului de indivizi, limitele gamei unei anumite specii se extind, noi teritorii sunt populate de reprezentanții săi, în urma cărora se formează noi specii, subspecii și populații. În vremea noastră, păsările, multe mamifere, insectele sunt tocmai într-o stare de progres biologic.

Conceptul de regres

Principala caracteristică a regresiei biologice este că acest proces este opusul progresului. Are, de asemenea, anumite caracteristici distinctive care ar trebui menționate separat:

• o scădere a numărului de indivizi ca urmare a depășirii ratei mortalității față de rata natalității;
• scăderea diversității în cadrul unei specii;
• o scădere a limitelor și integrității intervalului, se împarte în mai multe puncte separate;
• din cauza numărului nesemnificativ de indivizi, aceștia suferă o eliminare catastrofală, care poate provoca distrugerea întregului grup.

Căile progresului biologic

Caracterizarea progresului și regresiei biologice ar fi incompletă fără a indica posibilele căi ale schimbării evolutive. A. N. Severtsov a remarcat că există mai multe opțiuni pentru schimbarea stării unei specii sau gen. Dacă, în opinia sa, regresia biologică are o singură variantă de existență, atunci progresul este reprezentat în diverse moduri: degenerare, idioadaptare, aromorfoză.

evolutie biologica

Multă vreme problema proceselor evolutive din biologie a fost studiată de I. I. Shmalgauzen. El a identificat principalele opțiuni pentru progresul biologic:

• hipermorfoză;
• alomorfoză;
• aromorfoza;
• hipomorfoză;
• catamorfoză;
• telomorfoza.

Regresia biologică nu are astfel de direcții. Aromorfoza este o astfel de cale de evoluție, care este însoțită de o creștere a nivelului de activitate vitală, implică extinderea habitatului genului. Arogeneza se caracterizează prin:

• activități de consolidare;
• diferențiere crescută;
• integrarea corpului;
• manifestarea variantelor active ale luptei pentru existență;
• îmbunătățirea organelor de simț și a sistemului nervos.

Ca urmare a aromorfozei, apar modificări care contribuie la ascensiunea organizației, adică nu există o regresie biologică, ci o dezvoltare (progres). Specia are șansa de a trece la noi condiții de existență. Ca exemplu de arogeneză, putem cita o inimă cu patru camere, aspectul unei nașteri vii, o temperatură constantă a corpului, două cercuri de circulație a sângelui, alăptarea cu lapte de pui nou-născuți. Regresia biologică nu are astfel de posibilități. Prin aromorfoze au apărut clase și tipuri și s-au dezvoltat taxoni mari. A. N. Severtsov a spus că este aromorfoza care presupune complicarea unei specii, posibilitatea acesteia de auto-îmbunătățire ulterioară. La ce duce regresia biologică? Exemplele din istorie indică faptul că rezultatul său este extincția completă a unei specii, gen.

Alogeneza presupune formarea unor adaptări specifice în timpul modificărilor condițiilor de viață. În acest caz, progresia organismului nu implică complicarea întregii specii și nu este necesară o creștere generală a energiei. Alogeneza duce la diversitatea speciilor, o creștere semnificativă a numărului. De exemplu, mamiferele au reușit să stăpânească diferite condiții de habitat; ele pot fi găsite atât în ​​deșerturile arctice, cât și la tropice. În plus, reprezentanții acestora au stăpânit diferite medii (sol, apă, pământ), ceea ce a dus la scăderea concurenței între reprezentanții diferitelor specii pentru habitate și hrană. Dar nu a existat nicio regresie biologică. Exemplele date mai sus, dimpotrivă, mărturisesc un nivel stabil de organizare a organismelor vii. Datorită idioadaptării, apar noi genuri, specii, ordine, familii și apar taxoni de rang scăzut.

Telogeneza este recunoscută ca o specializare îngustă, adaptare la condițiile specifice de existență, ceea ce nu presupune o schimbare serioasă a nivelului de organizare. De exemplu, cameleonii, țestoasele, leneșii sunt înzestrați cu adaptări suplimentare la condițiile de viață.

Concluzie

Conform teoriei propuse de A. N. Severtsov, principalul factor de creștere a organizării organismelor vii îl reprezintă adaptările private, care pot fi însoțite de simplificare, adică degenerare. Datorită acelorași arogeneze, pot apărea diverse „suprastructuri”, care dau speciei posibilitatea de a supraviețui și de a se dezvolta în condiții speciale. Regresia și progresul biologic sunt acele metode principale de dezvoltare biologică care permit unei anumite ordini, gen să supraviețuiască, să se dezvolte, să se îmbunătățească sau să ducă la moartea și dispariția sa completă.

Progresul biologic se realizează în diferite moduri.

Prima metodă constă în îmbunătățirea procesului istoric al celui mai important sistem de organe pentru viața organismelor. Prin urmare, se numește progres morfofiziologic. În a doua metodă, sistemul de organe care sunt secundare vieții organismelor se schimbă și, prin urmare, structura lor nu devine mai complicată, ci se adaptează la mediu. În al treilea mod, organismele suferă progres biologic ca urmare a unei schimbări în organizarea lor de la simplu la complex.

Sub aromorfoza, adică progresul morfofiziologic, înțelegerea schimbărilor evolutive care provoacă o creștere generală a gradului de organizare, o creștere a intensității activității vitale a organismelor. Aromorfozele oferă ființelor vii avantaje semnificative în lupta pentru existență și deschid oportunități pentru dezvoltarea de noi habitate.

Exemple de adaptări rezultate din direcția progresivă de evoluție includ:

• apariția multicelulare;
• trecerea la reproducerea sexuală;
• formarea coardelor;
• formarea coloanei vertebrale;
• aspectul membrelor cu cinci degete;
• formarea aripioarelor;
• formarea unei inimi cu trei camere la amfibieni;
• formarea a două cercuri de circulație a sângelui la amfibieni;
• dezvoltarea sângelui cald;
• complicații ale creierului;
• trecerea la fertilizarea internă la vertebrate;
• tranziție la

Progresul biologic este principalele linii de evoluție. Progresul biologic caracterizează grupuri individuale de organisme în anumite etape ale dezvoltării lumii organice.

Criterii pentru progresul biologic:

1. O creștere a numărului de indivizi ai grupului luat în considerare.

2. Extinderea gamei.

3. Forma intensivă și speciație.

Ca urmare, se observă intrarea într-o nouă zonă de adaptare cu radiații adaptive ulterioare, adică distribuția în diverse conditii habitat.

În cazul în care rata de evoluție a unui anumit grup de organisme rămâne în urmă cu rata schimbărilor de mediu, faza de stabilizare este înlocuită cu faza regresie biologică. Criteriile de regresie sunt exact opusul criteriilor de progres. În viitor, este posibilă transformarea unui grup de organisme într-o relicvă sau dispariția lor. Regresia este adesea asociată cu o specializare îngustă și cu fenomene degenerative. În prezent, regresia este facilitată de modificarea mediului sub influența factorilor antropici – atât de rapid încât populațiile nu au timp să-și schimbe structura genetică.

Trebuie subliniat că regresia biologică nu este o inevitabilitate fatală: nu există legi biologice care să limiteze timpul de existență a taxonilor.

Principala modalitate de a realiza progresul biologic este arogeneza , sau progresul morfofiziologic – proces de ridicare nivel general organizatii .

Criterii de arogeneză (progres morfofiziologic):

dar) sistemică– îmbunătățirea sistemelor de homeostazie și homeoreză; (homeostazia - stabilitatea stării, de exemplu, temperatura constantă a corpului, constanța compoziției sării, constanța conținutului de O 2 și CO 2, constanța pH-ului ...); (homeoreza - sustenabilitatea dezvoltării, de exemplu, capacitatea de a forma un anumit fenotip în condiții de mediu în schimbare);

b) energie– creșterea eficienței. organism (comparați polenizarea la pin și la plantele cu flori); într-un caz particular - o creștere a nivelului metabolismului (păsări, mamifere);

în) informativ- o creștere a cantității de informații: genetice (creșterea cantității de ADN din celulă) și epigenetice (memorie, învățare).

A. N. Severtsov a fost primul care a separat conceptele de progres biologic și morfofiziologic (cel din urmă înseamnă complicația organizării). Progresul biologic, spre deosebire de progresul morfofiziologic, poate fi realizat nu numai prin creșterea nivelului de organizare (aromorfoză) și adaptări particulare (idioadaptare), ci și prin simplificarea secundară a organizării - degenerarea generală, care este una dintre formele de specializare. Teniile pot servi ca exemplu de taxon biologic progresiv, a cărui evoluție a urmat calea degenerării generale.

Special dezvoltată problema direcției de dezvoltare A.N. Severtsov. El a numit progresul biologic creșterea cantitativă a numărului de descendenți și așezarea acestora dincolo de vechile granițe de distribuție ca urmare a dobândirii de către organisme a oricăror noi adaptări. El a dat o clasificare a direcțiilor de dezvoltare și a arătat că schimbări precum adaptarea, degenerarea etc. sunt procese prin care, în unele cazuri, poate fi realizat un proces biologic. Severtsov caracterizează progresul biologic și regresia biologică ca modificări în grupuri sistematice separate.

Ideea progresului biologic a primit o bază solidă în paleontologie, care studiază rămășițele organismelor fosile. Datele paleontologice indică faptul că în trecut lumea organică nu era atât de diversă și era formată din creaturi simple, primitive. În cursul evoluției, a existat o diferențiere a ființelor vii în forme animale și vegetale, ceea ce a condus la o legătură internă mai strânsă între diferitele tipuri de organisme. Apariția plantelor a dus la o schimbare a tipului de metabolism în organismele primare, la apariția pigmenților în ele, la capacitatea de a efectua fotosinteza.

Lumea vegetală a evoluat de la alge la ciuperci, de la plante acvatice la plante adaptate la sol. Primii coloniști pe uscat au fost psilofitele - plante care nu au diferențiere în rădăcini, tulpini și frunze. Psilofitele au dat naștere plantelor clovn, ferigă, coada-calului. Au venit să înlocuiască gimnospermele, apoi angiospermele. Angiospermele au format combinații - fitocenoze - cu mare permeabilitate și saturație biologică, și cu o producție foarte mare de masă vegetală.

Microorganismele și animalele au fost însoțitori constanti ai plantelor. Din colonii de plante unicelulare s-au format treptat animale cu două straturi. În prezent, aceștia sunt bureți și celenterate. Animalele care duceau un stil de viață atașat au întârziat dezvoltarea lor. Un nou pas în dezvoltarea animalelor este asociat cu apariția celenteratelor care înotă liber. Din ele au provenit animale cu trei straturi - protostomi (viermi, artropode și moluște) și deuterostomi (echinoderme și cordate). Cordatele sunt împărțite în phyla, cum ar fi tunicate, non-craniene, craniene și vertebrate.

Care este necesitatea dezvoltării generale progresive a lumii organice? Răspunsul a fost dat de Darwin: „Pentru că selecție naturală acționează numai prin păstrarea modificărilor favorabile de structură, iar pe măsură ce condițiile de existență în orice loc tind să devină din ce în ce mai complexe, datorită creșterii numărului de forme care trăiesc acolo și datorită faptului că majoritatea acestor forme capătă mai multe și o structură mai perfectă, putem accepta cu încredere progresul general al organizației. Cu toate acestea, o formă foarte simplă, adaptată unor condiții foarte simple de existență, poate rămâne neschimbată și îmbunătățită la nesfârșit; ce beneficii va aduce organizarea înaltă, de exemplu, ciliatelor sau viermilor viscerali? Membrii unui grup de rang înalt se pot adapta chiar la condiții mai simple de viață, iar acest lucru pare să se fi întâmplat adesea; în acest caz, selecția naturală va tinde să simplifice sau să scadă organizarea, deoarece organismul complex va fi inutil sau chiar dezavantajos pentru funcții simple. Astfel, în raport cu speciile organice individuale, problema progresului trebuie decisă strict concret, ținând cont, în primul rând, de condițiile de existență ale organismelor.

Lumea organică este un sistem material deschis care se poate dezvolta datorită asimilării constante a condițiilor naturii neînsuflețite din jur. Cu toate acestea, cu o tendință nelimitată de a crește masa naturii vii, condițiile naturii neînsuflețite care o înconjoară se dovedesc a fi limitate. Ca urmare, dezvoltarea organismelor poate proceda nu atât prin simpla asimilare a elementelor naturii neînsuflețite necesare vieții, cât prin reproducerea lor constantă.

linie ascendentă ciclu biologic– acumularea de energie chimică compusi organici. Linia descendentă a ciclului biologic este distrugerea materiei organice.

Cu cât nivelul de organizare al materiei vii este mai mare, de ex. cu cât organismele sunt mai complexe în structura lor, cu atât au mai multe oportunități de a se răspândi într-un mediu nou.

Unii autori iau drept criteriu de progres în dezvoltarea animalelor și plantelor gradul de apropiere a acestora de societatea umană. Cu toate acestea, dezvoltarea formelor individuale nu urmează calea dezvoltării directe a trăsăturilor inerente omului. Animalele pot dezvolta organe, calități care lipsesc la om. Multe organe, bine dezvoltate la animale, s-au dovedit a fi subdezvoltate la om. De exemplu, mușchii urechii, foarte dezvoltați la ungulate, s-au atrofiat aproape complet la om. Vederea la unele păsări de pradă este mai dezvoltată decât la oameni.

Este posibil să răspundem la întrebarea - care dintre plante este mai aproape de oameni: copac, arbust sau alge planctonice? Tendința internă a dezvoltării organismelor este mai degrabă o tendință spre autoconservarea speciilor decât spre transformarea lor în specii superioare. Dezvoltarea progresivă a speciilor este un proces forțat, rezultatul unei încălcări a tendinței de autoconservare.

UN. Severtsov a prezentat o idee diferită a criteriului progresului. Esența sa este că acele modificări ale formelor organice sunt mai progresive, care le sporesc vitalitatea și le permit să se răspândească mai rapid pe suprafața pământului, să înlocuiască alte specii. Totuși, conceptul de progresivitate aici este identificat în esență cu conceptul de fitness. Cum se pot compara, de exemplu, speciile adaptate la diferite medii?

Următoarele pot fi luate drept criteriu de progres în dezvoltarea naturii vii. Modificările organismelor care le asigură auto-înnoirea, reproducerea și reproducerea în condiții externe mai complexe și mai diverse ar trebui considerate mai progresive. Progresivitatea lumii organice în ansamblu este determinată de bogăția și diversitatea formelor organice și de legăturile dintre ele, precum și dintre ele și condițiile de viață. Progresivitatea acestei sau acelea forme organice este determinată de bogăția și varietatea relațiilor sale actuale. Deci, complicația organizării, stabilirea armoniei între forma și structura fiecărui organ și funcția sa, stabilirea armoniei între organisme și mediul său sunt criteriile pentru progresul biologic general.

O insectă se naște practic deja complet formată, posibilitățile sale de adaptare în ontogeneză la caracteristicile specifice ale mediului sunt extrem de restrânse. Evoluția insectelor a decurs după principiul: să ai în prealabil gata tot ce ai nevoie pentru tot felul de situații. Acest lucru a exclus posibilitatea ca insectele să treacă la cel mai înalt nivel de organizare. Vertebratele se caracterizează prin finalizarea morfogenezei în timpul dezvoltării embrionare. Un alt principiu a funcționat aici: să ai în avans doar de bază și pentru prima dată și să dobândești totul în funcție de condițiile specifice. Aceasta este posibilitatea complicarii organizarii datorita plasticitatii evolutive.

Progresul lumii organice în ansamblu se realizează datorită progresului biologic al direcțiilor individuale, ramurilor, formelor organice. Potrivit lui A.N. Severtsov, progresul biologic se realizează prin aromorfoză, idioadaptare, cenogeneză și degenerare generală.

Aromorfozele sunt modificări morfofiziologice progresive forțate ale uneia sau alteia forme organice, asigurând viața și distribuția acesteia în condiții de mediu mai complexe și mai diverse. De exemplu, formarea de saci pulmonari perechi și apariția unui sept în atriu. Alături de alte schimbări, aceste schimbări au făcut posibil ca vertebratele să aterizeze pe uscat. La păsări, o astfel de schimbare este apariția pufului și a penelor, care oferă posibilitatea mișcărilor de zbor.

Idioadaptările oferă viață nu în mai complexe, ci pur și simplu în alte condiții de viață, în alte relații cu alte organisme. Practic, aceasta este o adaptare la condițiile specifice de viață. Deci, există țestoase de pământ și de mlaștină. Unele țestoase mănâncă hrană vegetală, în timp ce altele mănâncă diferite tipuri de hrană animală. Aceasta include și modificări ale membrelor în funcție de diferitele forme de mișcare ale mamiferelor: un liliac (zburător), o balenă (înot), un urs (mers).

Coenogenozele sunt adaptări embrionare care se desfășoară în timpul embriogenezei, apoi dispar și sunt absente în organismul adult. Aceasta include amniosul (membrana embrionară) a reptilelor. Larvele de țânțari și libelule au adaptări speciale pentru un stil de viață acvatic, în timp ce la adulți sunt înlocuite cu organe pentru un stil de viață aerian.

Lumea organică s-a dezvoltat și continuă să se dezvolte într-o direcție progresivă încă de la începuturile sale. Dezvoltarea formelor organice și răspândirea lor au ca rezultat inevitabil complicarea condițiilor de viață și a relațiilor dintre specii. Dar pe măsură ce condițiile de viață și relațiile dintre specii devin mai complexe, apar forme cu funcții și structuri mai complexe.