La propiedad de la evolución más sorprendente y difícil de explicar es su marcada orientación progresiva general, el movimiento de lo simple a lo complejo. Esta dirección no es visible en todos los eventos y transformaciones evolutivos (mucho más a menudo que las complicaciones, pequeños cambios en los organismos ocurren en el mismo nivel de organización), pero se puede rastrear como La tendencia general; Los grupos dominantes en la mayoría de los ecosistemas se vuelven gradualmente más organizados.

Además, el crecimiento de la organización y la complicación de la estructura de los organismos no se producen de forma gradual. Estos procesos tienen una naturaleza intermitente distinta. La transición a un nuevo nivel evolutivo (este evento se llama aromorfosis) suele ocurrir relativamente rápido, seguido de una estasis evolutiva más o menos larga (período de relativa estabilidad). Sin embargo, también sucede que rasgos progresivos se acumulan en un grupo de organismos a lo largo de decenas de millones de años.

El progreso se entenderá además como la complicación de los sistemas vivos. Desafortunadamente, es imposible cubrir todos los aspectos del progreso evolutivo en una sola publicación, incluso en una comprensión tan limitada. Por eso muchos aspectos importantes quedarán fuera del alcance de la discusión (la creciente complejidad de las comunidades, los ecosistemas, la biosfera en su conjunto y mucho más). Sólo hablaremos de progreso a nivel de organismos.

Cómo medir la complejidad de un organismo

¿Qué es un organismo vivo? Para nuestros propósitos, podemos representar esquemáticamente el organismo como una extensa red de elementos funcionales y sus interacciones.

Esto se ve mejor a nivel de la célula, que tiene la llamada red metabólica reguladora que opera en dos niveles principales. En el primer nivel se encuentran sustancias químicas, iones y moléculas (moléculas de biopolímeros muy pequeñas y enormes), así como reacciones químicas en las que las sustancias se transforman entre sí. La gran mayoría de las reacciones químicas son catalizadas (estimuladas) por proteínas especiales: las enzimas. Esta es una red metabólica o sistema metabólico. En el segundo nivel (superior) se encuentran las conexiones y efectos regulatorios. Esto incluye otro tipo de proteínas: los receptores, que responden a ciertos factores externos o internos y transmiten señales químicas que afectan el funcionamiento de otras proteínas. grupo especial Las proteínas reguladoras constan de los llamados factores de transcripción y otras proteínas especializadas que regulan diversas etapas de la lectura del código genético y la síntesis de proteínas. Digamos que el receptor A reacciona a la luz y sintetiza una sustancia señal B, que activa la producción del factor de transcripción B, que a su vez se une a una determinada sección del ADN y activa el proceso de lectura del gen D, como resultado de qué enzima D se sintetiza catalizando la reacción E, durante la cual se sintetiza la sustancia F. Como resultado, resulta que en la luz la célula sintetiza la sustancia F, pero no en la oscuridad.

Este es un ejemplo de un efecto regulador que la célula mantiene “conscientemente” y para el cual tiene genes y proteínas especiales. Pero además de las conexiones regulatorias "principales", también hay muchas conexiones secundarias. El caso es que, como es bien sabido, cualquier reacción química (y en general cualquier proceso que tenga lugar en una célula) la cambia. ambiente interno y en última instancia afecta Todo procesos posteriores. En los sistemas vivos todo está conectado con todo. Por ejemplo, cuando algas unicelulares realiza la fotosíntesis, resultado principal Este proceso consiste en convertir la energía luminosa en energía. enlaces químicos y síntesis materia orgánica de inorgánico. Pero el proceso también va acompañado de muchos efectos "secundarios". En particular, como resultado de la eliminación del medio ambiente. dióxido de carbono aumenta la acidez (pH) del medio ambiente, lo que naturalmente afecta a todos los procesos que ocurren en la célula.

Durante la evolución, cualquiera de estos efectos regulatorios secundarios puede aislarse, fortalecerse y fijarse (por ejemplo, puede aparecer una nueva proteína especializada que mejore este efecto, que como resultado dejará de ser un efecto secundario).

Por supuesto, esto es sólo lo más Idea general sobre la estructura de la red regulatoria-metabólica, que forma la base de cualquier sistema vivo, que, por lo tanto, puede caracterizarse aproximadamente por las "funciones" que realiza (en este enfoque, el papel principal se le da a las enzimas) y los "efectos regulatorios". ” (en su descripción Rol principal desempeñan proteínas reguladoras).

Si comparamos un sistema vivo con programa de computadora, entonces podemos comparar las “funciones” con operadores que producen algunas acciones concretas con datos, es decir, realizan transformación de datos (por ejemplo, operadores de asignación); y los “efectos regulatorios” en esta analogía corresponden a operadores de salto condicional, que, dependiendo de ciertas condiciones, “encienden” o “apagan” (regulan) las acciones de los operadores (o “funciones”).

A partir de esto podemos intentar determinar qué debe entenderse por complicación de un sistema vivo. Por complicación entendemos un aumento en el número de elementos heterogéneos de la red regulatoria-metabólica. En otras palabras, se trata del surgimiento de una nueva "función", una nueva enzima que cataliza alguna reacción, o del surgimiento de un nuevo efecto regulador "apoyado".

Diferentes significados de la evolución en diferentes etapas.

¿Cómo se produjo realmente la complejidad de los organismos en la evolución?

El registro fósil es una gigantesca variedad de datos que es absolutamente imposible abarcar con todo detalle en una sola publicación. Por lo tanto, sólo esbozaré los hitos y etapas más importantes.

Como se sabe, la edad de la Tierra es de unos 4,5 mil millones de años, pero, lamentablemente, los primeros 700 millones de años de su existencia no nos dejaron ninguna evidencia paleontológica, porque hace aproximadamente 3,8 mil millones de años. corteza primaria Fue destruido y derretido en el manto. Así pues, las rocas sedimentarias más antiguas que se conservan no tienen más de 3.800 millones de años. Pero lo más sorprendente es que incluso en estas rocas ya hay signos indudables de vida. Y en muestras de rocas de hasta 3.500 millones de años ya se han descubierto de forma fiable restos fósiles de bacterias.

Procariotas. Hasta el momento no podemos fechar con precisión ni el momento de aparición de la vida ni el momento de aparición de las primeras células verdaderas. Sólo está claro que ambas cosas ocurrieron en los primeros 700-1000 millones de años de existencia de la Tierra. Pero podemos decir con un alto grado de confianza que en los segundos mil millones de años de existencia terrestre (hace 3,8-2,7 mil millones de años) la biosfera era completamente procariótica. En otras palabras, solo existían bacterias, organismos unicelulares que no tenían núcleo.

El progreso en tal biosfera consistió principalmente en la aparición nuevas "funciones" es decir, la aparición de nuevas enzimas que dieron origen a nuevas reacciones químicas. Los sistemas reguladores de los procariotas, debido a las peculiaridades de su estructura, no pudieron desarrollarse más allá del nivel inicial más primitivo.

Eucariotas. Primero mayor punto de inflexión en la evolución de la vida ocurrió hace aproximadamente 2 mil millones de años, cuando aparecieron los primeros eucariotas. Su principal diferencia con los procariotas (bacterias) es que se han formado Nucleo celular, y así se separó el área de metabolismo activo (citoplasma) del área de almacenamiento, lectura y regulación del genoma. Esto abrió la puerta al desarrollo de sistemas regulatorios complejos.

Las consecuencias de este evento fueron colosales. La naturaleza y el significado del progreso evolutivo han cambiado radicalmente. Nuevas “funciones” (enzimas y vías metabólicas) a partir de ahora dejaron de ser su contenido. El progreso a partir de ahora consistió en la aparición nuevos efectos regulatorios.

El desarrollo de sistemas reguladores complejos permite que eucariotas con el mismo genoma, dependiendo de las condiciones, formen tipos de células completamente diferentes. Las bacterias son prácticamente incapaces de hacer esto. Es gracias a esta propiedad que los eucariotas pudieron volverse multicelulares.

Organismos multicelulares. Como saben, cualquier organismo multicelular se desarrolla a partir de una célula: un óvulo. El óvulo se divide y las células hijas resultantes de la división terminan en diferentes condiciones (posición diferente en el embrión, diferentes ambientes y, como consecuencia, diferentes concentraciones de sustancias en el ambiente externo que rodea la célula). Dependiendo de las condiciones en las que se encuentre una determinada célula germinal, se activan ciertos grupos de genes. Como resultado, diferentes células germinales se desarrollan de manera diferente y forman diferentes tejidos y órganos. Así, si consideramos un organismo multicelular precisamente durante la ontogénesis, como programa de desarrollo individual(y así es como se debe considerar cuando se habla de evolución; después de todo, son las ontogenias las que evolucionan, y no los individuos adultos), resulta que toda la diversidad de estructuras organismos multicelulares en realidad se reduce a ciertos efectos regulatorios(operadores de salto condicional) incluidos en el programa de desarrollo.

Así, el progreso de los eucariotas (y especialmente de los multicelulares) consistió en la aparición no de nuevas “funciones” (enzimas), como en las bacterias, sino de nuevos efectos reguladores. Y de esta tesis ya se deduce como consecuencia la naturaleza de la complicación de la estructura de los organismos adultos. Por ejemplo, había un organismo con 10 pares de patas idénticas. Si obtiene dos pares más de las mismas patas, esto no puede considerarse una complicación de la estructura del organismo: no ha aparecido ninguna nueva conexión reguladora. Todo se redujo a una nueva “edición” de la definición del antiguo operador de salto condicional. El operador “formar patas hasta que haya 10 pares” ha sido reemplazado por el operador “formar patas hasta que haya 12 pares”. Pero si el primer par de patas de este organismo comenzó a diferenciarse del resto, digamos, por la presencia de una garra adicional, entonces esto ya es un progreso, ya que esto significa que ha aparecido un nuevo operador de transición condicional en el programa de ontogénesis como " Si soy el rudimento de las patas del primer par, entonces formará una garra adicional."

Esta segunda etapa de la evolución, cuando el progreso consistió en efectos regulatorios más complejos, continuó hasta la aparición del Homo sapiens.

Etapa moderna. En la actual (tercera) etapa de evolución, el progreso ya no se concentra en el campo de la regulación del genoma, sino en la esfera sociocultural. No me detendré en detalles sobre las características del progreso humano. Sólo señalaré que aquí hay una clara continuidad, ya que la mente (o conciencia) en realidad representa un sistema regulatorio del más alto nivel.

Cronología de la evolución

Entonces, podemos distinguir tres etapas principales de evolución, cada una de las cuales se caracteriza por su propio contenido (dirección) de evolución:

1. Evolución progresiva de las funciones bioquímicas. Biosfera procariótica. Se desarrolla la bioquímica de los organismos.
2. Evolución progresiva de la regulación (control) de las funciones. Biosfera eucariota. Se desarrolla la morfología (estructura) de los organismos.
3. Evolución progresiva de la conciencia, o regulación de regulaciones (?!). Antroposfera. Los sistemas socioculturales se están desarrollando.

Principales características del progreso evolutivo.

Además de la notada periodización del progreso evolutivo, son dignas de mención varias de sus características más importantes, reveladas, en particular, a partir del análisis de datos paleontológicos:

1. Los organismos nuevos y más complejos normalmente no desplazan ni reemplazan a sus ancestros primitivos. Las formas simples siguen existiendo junto con las complejas: sucede acumulación en la biota de organismos cada vez más complejos y crecimiento general diversidad de vida (por lo tanto, el mundo bacteriano continúa existiendo y floreciendo hasta el día de hoy, junto con organismos eucariotas mucho más complejos).
2. Sin embargo, después de las mayores aromorfosis (transiciones a más nivel alto organización) el mayor progreso evolutivo se concentra principalmente en una nueva capa de biota, que consta de organismos más complejos. Así, con la llegada de los eucariotas, la evolución progresiva de las bacterias prácticamente cesó: algunas bacterias han existido hasta el día de hoy desde la era Arcaica (casi 3 mil millones de años) casi sin cambios. También hay serias razones para creer que con la llegada del hombre la evolución progresiva de los animales y las plantas se detuvo (o al menos se ralentizó seriamente).
3. La tercera característica está relacionada con la segunda: se puede rastrear patrón general, que consiste en el hecho de que cuanto más complejo es el organismo, mayor es la probabilidad de que se produzcan mayores complicaciones. En este sentido, el progreso evolutivo parece acelerarse.
4. La complejidad progresiva es un evento evolutivo bastante raro. La frecuencia de tales eventos es muchos órdenes de magnitud menor que la frecuencia de las transformaciones que ocurren en el mismo nivel de complejidad o con una disminución en este nivel, es decir, con simplificación.

¿Es posible el progreso espontáneo de los sistemas vivos?

La naturaleza progresiva de la evolución plantea muchas preguntas. Esto se menciona especialmente a menudo: ¿es posible el progreso espontáneo si naturaleza inanimada¿Vemos que “por sí solo” todo normalmente colapsa y se vuelve más simple, pero casi nunca se vuelve más complicado?

La complicación espontánea de los sistemas, como se pensaba anteriormente, contradice la segunda ley de la termodinámica: la ley del crecimiento de la entropía (sólo el caos crece espontáneamente, pero no la organización). Sin embargo, el famoso físico y químico, uno de los fundadores de la termodinámica de los sistemas en desequilibrio y premio Nobel I. R. Prigogine demostró que bajo ciertas condiciones (en sistemas abiertos en desequilibrio con un suministro constante de materia y energía del exterior), la autoorganización es posible: la formación del "orden a partir del caos", es decir, progreso en el sentido adoptado en este artículo. Un ejemplo es la formación de células convectivas hexagonales regulares al calentar ciertos líquidos viscosos.

Gracias a los descubrimientos de Prigogine, la evolución progresiva dejó de contradecir las leyes de la naturaleza y los fundamentos de una cosmovisión materialista. Fueron de particular importancia para comprender el problema del origen de la vida y fenómenos como los ciclos catalíticos. Se conocen procesos químicos cíclicos en los que los productos formados en las distintas etapas del ciclo sirven como catalizadores para las etapas posteriores. Resulta ser autorreproductor y autosostenible. sistema químico, de los cuales, en general, ya se acerca a las formas de vida más primitivas.

Nueva forma de vida

Un ejemplo interesante se puede encontrar en descubrimientos recientes. Biología Molecular y medicina. Quizás hace muy poco, literalmente ante nuestros ojos, un nueva forma vida. Estamos hablando de los notorios priones (agentes infecciosos de naturaleza proteica que causan daño cerebral (encefalopatía) en humanos y animales). Originalmente se trataba de proteínas normales que se encontraban en las células nerviosas de los mamíferos. Cumplieron su propio papel y no atrajeron la atención de los científicos. Pero un día (aparentemente en la primera mitad del siglo XIX), probablemente en alguna vaca, una molécula de dicha proteína, por razones completamente desconocidas y aleatorias, se "dobló" incorrectamente; después de todo, las moléculas de proteína, después de ser sintetizada, debe curvarse de cierta manera, para formar una especie de glóbulo (y esta configuración espacial de la molécula determina en gran medida sus propiedades). Y esta molécula priónica se dobló "incorrectamente" y, como resultado, adquirió dos por accidente. nuevas propiedades: resistencia a las proteasas (enzimas que catalizan la descomposición de proteínas); en otras palabras, el cuerpo no puede destruir esta proteína; y la capacidad de estimular el mismo plegamiento incorrecto de otros priones. Y el resultado fue un nuevo tipo de cuasiorganismo, algo así como un virus, ¡sólo que sin genes! La cosa resultó ser completamente indestructible: un prión plegado "incorrectamente" no se digiere en el estómago, ingresa al sistema nervioso periférico y, como si reacción en cadena hace que todos los priones en las células nerviosas se plieguen de la misma manera: esta ola de "plegamiento incorrecto" llega al cerebro, donde la proteína "incorrecta" "envuelve" todas las neuronas (después de todo, es indestructible), como resultado de lo cual el La persona se vuelve loca y pronto muere. Una de las manifestaciones más llamativas de las capacidades de los priones fue la misma encefalitis espongiforme (“enfermedad de las vacas locas”), que no hace mucho casi destruyó la industria ganadera y cárnica de varios países.

Para detener ese ciclo autocatalítico (autoacelerado), es necesario destruir hasta el último prión "incorrecto". Este ejemplo muestra que el ciclo autocatalítico puede convertirse en una fuerza terrible: una vez que surge, se reproducirá y mantendrá activamente, y resulta muy difícil detenerlo. Por eso se parece al embrión de aquel tan misterioso” vitalidad”, que ya se ha intentado presentar más de una vez como el motor de la evolución.

El papel del ARN en el origen de la vida

El principal sistema autocatalítico con el que comenzó la vida en la Tierra, muy probablemente, podría haber sido una molécula corta de ARN capaz de catalizar la síntesis de sus propias copias. El sistema autocatalítico emergente debería absorber inmediatamente otras moléculas de ARN sintetizadas abiogénicamente; dicho ARN (con actividad polimerasa) sintetizará no solo sus propias copias, sino también copias de otros ARN "vecinos", que de ese modo se convierten en material de selección. Y aquí es muy apropiado señalar que, como se muestra en Experimentos de laboratorio, selección e incluso lucha por la existencia ya se manifiestan claramente en los ciclos autocatalíticos más simples: los ciclos catalíticos más "exitosos" (eficaces) rápidamente "crecen" y "desplazan" a sus "rivales" menos efectivos.

Entonces, teniendo en cuenta la capacidad recientemente descubierta del ARN para realizar diversas funciones catalíticas (enzimáticas), a partir de un sistema de ARN primario de este tipo podría formarse con bastante rapidez el llamado organismo de ARN, el precursor de una célula viva. Este organismo de ARN ya podía, “involucrando” primero proteínas cortas y luego más largas en su red metabólica, mejorar los mecanismos de síntesis de proteínas basados ​​en enzimas de ARN, lo que condujo gradualmente a la formación de un código genético y mecanismos modernos síntesis de proteínas.

La evolución no se puede reducir a la teoría de la probabilidad.

Una de las objeciones características a la teoría clásica de la evolución es que la creación de cualquier elemento complejo- por ejemplo, una nueva enzima - como resultado de la acumulación de mutaciones aleatorias (enumeración aleatoria de opciones) es imposible desde el punto de vista de la teoría de la probabilidad. Una proteína “funcional” típica consta de varios cientos de combinaciones de aminoácidos (solo hay 20 aminoácidos básicos). Esto significa, argumentan los creacionistas, que para obtener una proteína "funcional" a partir de al menos 100 aminoácidos mediante un método de búsqueda aleatoria, es necesario seleccionar tantas opciones que no será suficiente para toda la existencia del Universo. La probabilidad de autoensamblaje aleatorio de una proteína funcional se compara con la probabilidad de autoensamblaje de, digamos, un avión a partir de basura como resultado del paso de un tornado por un vertedero de la ciudad.

¿Cuál es el error fundamental en estos argumentos? De hecho, aquí hay muchos errores. Uno de los principales es este: las transformaciones evolutivas progresivas no son en absoluto el resultado de pasar por todos opciones posibles. Normalmente, todas las transformaciones en los sistemas vivos utilizan un principio de ensamblaje en bloque o modular. Como se ha señalado más de una vez, incluso antes de la aparición de la vida, en el curso de la síntesis abiogénica, bien podrían haberse formado aminoácidos cortos. moléculas de proteína, que son combinaciones aleatorias de aminoácidos. Resultó que incluso proteínas tan cortas tienen propiedades catalíticas débiles, y estas propiedades difieren para diferentes moléculas. Las proteínas grandes, complejas y "reales" (y todos sus tipos, todas las llamadas familias de proteínas presentes en la célula) podrían formarse como combinaciones de entre cien y doscientas de estas piezas relativamente cortas (bloques). A juzgar por la estructura de las proteínas conocidas, esto es exactamente lo que ocurre en la naturaleza.

Simbiosis

El principio de bloque de ensamblar sistemas complejos a partir de sistemas simples se manifiesta claramente en el fenómeno de la simbiosis. La aparición de los eucariotas ya ha sido comentada como uno de los dos acontecimientos evolutivos más importantes de toda la historia de la vida. Entonces, la célula eucariota surgió como resultado de la simbiosis de varios diferentes tipos procariotas - bacterias. Estas bacterias existieron por primera vez durante mucho tiempo como componentes de una comunidad bacteriana integrada. Después de que se estableció un sistema estable de interacciones y coordinación mutua entre ellas, estas bacterias se fusionaron en un solo organismo, que se convirtió en la primera célula eucariota.

La simbiosis puede haber jugado un papel importante en otras transformaciones evolutivas progresivas. Los ejemplos más famosos: corales, líquenes, rumiantes, termitas. Los fenómenos de simbiosis desempeñaron un papel importante en otros casos de aromorfosis, aunque no tan pronunciado.

Preadaptación

No menos importante en la evolución es el papel de la preadaptación (posibilidades ocultas de cambio). Nuevas “funciones” y conexiones regulatorias no surgen “de la nada”, sino de esa enorme masa de funciones secundarias o secundarias y conexiones regulatorias que están inevitablemente presentes en la red regulatoria-metabólica simplemente en virtud de su propia naturaleza.

Los nuevos genes generalmente se forman como resultado de la duplicación (mutación que resulta en la duplicación de secciones individuales) de genes antiguos y la posterior "divergencia" de sus funciones, cuando uno de los genes conserva la antigua función principal y el segundo mejora parte de la anterior. funciones menores.

Acelerando el progreso

En conclusión, no se puede dejar de abordar una de las cuestiones más controvertidas de la teoría de la evolución: la naturaleza autocatalítica (autoacelerada) del progreso evolutivo.

Como se señaló, el registro fósil muestra que cuanto más complejo es un organismo, mayor es la probabilidad de que algunos de sus descendientes se vuelvan aún más complejos. En otras palabras, hay algo así como autoaceleración (autocatálisis) en el progreso evolutivo. ¿Qué podría estar causando esto? Este tema está muy poco desarrollado en la teoría evolutiva moderna, pero una explicación, según el autor, podría ser la siguiente.

Durante la evolución, se debe lograr una especie de compromiso regulatorio entre los requisitos de adaptabilidad (la capacidad de reestructurarse de acuerdo con los cambios Condiciones externas) y la integridad del sistema vivo. El primer grupo, determinado por las peculiaridades de la relación del organismo con el entorno externo, se esfuerza por incrementar el papel de las regulaciones externas (para responder adecuadamente a los cambios en las condiciones ambientales). El segundo grupo, dictado por la integridad del cuerpo, busca incrementar el papel reglamento interno(para que las partes y funciones individuales de un sistema complejo, adaptadas entre sí, se desarrollen y actúen en armonía).

Guiados por consideraciones sobre las posibilidades de lograr este compromiso, podemos construir el siguiente esquema que determina la dirección de la evolución: complicación → el problema de mantener la integridad → girar las conexiones regulatorias hacia adentro → el problema de una respuesta adecuada a las condiciones externas → la necesidad de formar nuevas conexiones regulatorias externas → mayor complicación.

Cuanto más complejo es un organismo, más difícil resulta asegurar el funcionamiento coordinado de todas sus partes. Esto conduce inevitablemente al desarrollo de conexiones reguladoras "internas": la actividad de genes y proteínas "funcionales" en todos en mayor medida estará regulado por algunos factores internos, y no sólo directamente por estímulos externos. La progresiva inversión de las conexiones regulatorias "hacia adentro" parece conducir a que el cuerpo "se encierre en sí mismo", se concentre en su estado interno y se vuelva más vulnerable al cambio. factores externos. Surge un conflicto entre la necesidad de mantener la integridad de un organismo complejo y responder adecuadamente a los cambios en las condiciones externas. Este conflicto se puede resolver:

1. formación de nuevas conexiones regulatorias externas;
2. aumentar la independencia del cuerpo de las condiciones externas manteniendo la homeostasis interna (por ejemplo, temperatura corporal constante), de modo que es menos probable que los cambios en los factores externos generen contradicciones con procesos internos en el organismo;
3. creación artificial o búsqueda de condiciones adecuadas para uno mismo (termiteros, nidos, otras viviendas); movimiento activo a lugares donde las condiciones son más favorables (migración de animales, vuelos de aves).

No hay duda de que cualquiera de los caminos enumerados, a su vez, requiere una mayor complicación del organismo. La primera forma introduce nuevas conexiones regulatorias externas, una complicación obvia. El segundo camino requiere el desarrollo progresivo del metabolismo y los tejidos tegumentarios; aquí tampoco se puede prescindir de complicar todo el sistema. La tercera vía implica el desarrollo. sistema nervioso — Sistema regulatorio el nivel más alto.

En este diagrama se puede ver el mecanismo de positivo. comentario: la complicación del sistema conduce a un conflicto, cuya eliminación sólo es posible mediante una mayor complicación. Quizás ésta sea también la razón principal de la aceleración del progreso.

Y aquí hay otra posible cadena de cambios durante la evolución: complicación → la aparición de muchas nuevas creencias (desviaciones aleatorias y no planificadas de la norma, en particular, del proceso normal de desarrollo del organismo) → una amenaza a la integridad y la viabilidad → la Necesidad de que surjan nuevas conexiones regulatorias.

Cabe señalar un aspecto más. Cualquier “complicación elemental” (el surgimiento de una nueva conexión regulatoria) conduce automáticamente al surgimiento de muchos credos nuevos, que pueden aparecer cuando las condiciones cambian. Al encontrarse en condiciones para las cuales "no fue diseñado", una nueva conexión (incluida, como ya se señaló, en una única red común y que, en última instancia, influye en todos los procesos del cuerpo) puede producir varios efectos "imprevistos". Se trata, por un lado, de nuevas preadaptaciones y de nuevos “materiales de selección”; por otro, un aumento en la frecuencia de desviaciones aleatorias “imprevistas” amenaza la integridad y viabilidad del sistema; Tratar con él efecto secundario a menudo, la complicación sólo es posible mediante una mayor complicación (por ejemplo, se agrega una nueva conexión regulatoria a una conexión regulatoria "atascada", que regula la anterior). Así, incluso con este enfoque, el proceso de complicación resulta autocatalítico y se acelera.

El desarrollo de la naturaleza viva se lleva a cabo de menos complejo a más complejo, de menos perfecto a más perfecto, es decir, se ha producido y se está produciendo una evolución progresiva. Esto queda especialmente claro cuando se analizan datos paleontológicos. Si en sedimentos era arcaica Aún no se han descubierto rastros de vida, en cada una de las eras y períodos posteriores la estructura de los organismos se vuelve significativamente más complicada. Así, el camino general del desarrollo de la naturaleza viva va de lo simple a lo complejo, de lo primitivo a lo más avanzado. Es este camino de desarrollo de la naturaleza viva el que se designa con el término "progreso".

El proceso de evolución avanza continuamente hacia la máxima adaptación de los organismos vivos a las condiciones ambientales (es decir, hay un aumento en la aptitud de los descendientes en comparación con sus antepasados). A. N. Severtsov llamó progreso biológico a este aumento en la adaptabilidad de los organismos al medio ambiente. Los criterios para el progreso biológico son: 1) aumento en número; 2) ampliación del área; 3) diferenciación progresiva: un aumento en el número de grupos sistemáticos que componen un taxón determinado. El progreso biológico se logra de varias maneras, las principales direcciones del proceso evolutivo. Actualmente, se distinguen las siguientes vías de progreso biológico: arogénesis, alogénesis y catagénesis.

La arogénesis es el camino de desarrollo de un grupo de organismos con acceso a otra zona adaptativa bajo la influencia del grupo que adquiere algunas adaptaciones fundamentalmente nuevas. Esta forma de lograr el progreso biológico es la aromorfosis o progreso morfofisiológico. Un ejemplo de arogénesis a una escala relativamente pequeña es el surgimiento y florecimiento de la clase de las aves (el surgimiento del ala como órgano de vuelo, un corazón perfecto de cuatro cámaras, que aumentó significativamente la intensidad de los procesos metabólicos y aseguró el calor). sangre, el desarrollo de partes del cerebro que coordinan el movimiento en el aire).

En el mundo vegetal, la arogénesis típica es la aparición de plantas en la tierra, la aparición de gimnospermas, angiospermas, etc.

Las aromorfosis típicas en invertebrados incluyen: simetría corporal, diferenciación sexual, transición a la respiración pulmonar; en aves y mamíferos: división completa del corazón en mitades derecha e izquierda con diferenciación de dos círculos de circulación sanguínea, aumento de la capacidad de trabajo de los pulmones, etc.

Las principales aromorfosis en el desarrollo de las plantas incluyen la aparición de tejidos y órganos, el cambio natural de generaciones en el ciclo de desarrollo y la formación de flores y frutos. Las aromorfosis se forman sobre la base. variabilidad hereditaria y la selección natural y son adaptaciones de gran importancia. Proporcionan ventajas en la lucha por la existencia y abren oportunidades para el desarrollo de nuevos hábitats que antes eran inaccesibles.

La alogénesis es la dirección de la evolución de un grupo de organismos, en la que en especies estrechamente relacionadas algunas adaptaciones particulares son reemplazadas por otras, y nivel general La organización sigue siendo la misma. Esta forma de lograr el progreso biológico está asociada con la penetración de los organismos en condiciones ambientales estrechas (diferenciadas) como resultado del desarrollo de adaptaciones particulares. Estas adaptaciones particulares se denominan alomorfosis o idioadaptaciones,

La regresión y su papel en la evolución. La regresión biológica es un fenómeno opuesto al progreso biológico. se caracteriza signos opuestos: una disminución en el número de individuos, una reducción del área de distribución, una disminución gradual o rápida en la diversidad de especies del grupo. La regresión biológica puede llevar a una especie a la extinción. Causa común Regresión biológica: un retraso en la tasa de evolución de un grupo con respecto a la tasa de cambio. ambiente externo. Factores evolutivos actuar continuamente, lo que resulta en una mejor adaptación a las condiciones ambientales cambiantes. Sin embargo, cuando las condiciones cambian muy bruscamente (a menudo debido a una actividad humana imprudente), las especies no tienen tiempo para adoptar las adaptaciones adecuadas. Esto conduce a una reducción en el número de especies, una reducción de sus áreas de distribución y la amenaza de extinción. Muchas especies se encuentran en estado de regresión biológica, por ejemplo los grandes mamíferos como el tigre Ussuri, el guepardo, el oso polar, etc.

La regresión morfológica es una simplificación en la estructura de los organismos de una especie en particular como resultado de mutaciones. Las adaptaciones formadas a partir de tales mutaciones pueden, en condiciones apropiadas, llevar a un grupo por el camino del progreso biológico si se encuentra en un hábitat más estrecho.

Comportamiento: enfoque evolutivo Nikolai Anatolievich Kurchanov

2.7. Evolución y progreso

2.7. Evolución y progreso

El análisis de las direcciones de la evolución en general y de la evolución del hombre, a menudo presentada como el “pináculo” evolutivo, conduce inevitablemente a la pregunta: ¿qué sirve como criterio de progresividad? La complejidad de esta cuestión fue señalada por Charles Darwin: “ Aquí entramos en un área muy confusa, ya que los naturalistas aún no han ofrecido una definición universalmente aceptable de lo que se entiende por el concepto de organización superior." Es conocida la famosa paradoja de J. Huxley: quién es más progresivo: una persona o la bacteria de la tuberculosis que causa su enfermedad? Las discusiones sobre este tema continúan hasta el día de hoy.

El propio J. Huxley señaló que la evolución orgánica se reduce principalmente al desarrollo de especializaciones. Especialización- Se trata de un aumento en la eficacia de la adaptación a un determinado estilo de vida. Pero la especialización siempre implica sacrificar algunos órganos o funciones para que otros funcionen de manera más eficiente, limitando las posibilidades de cambios futuros. Por lo tanto, dicha evolución a menudo termina en un callejón sin salida y la extinción del grupo. El progreso es una mejora biológica; no puede terminar en un callejón sin salida (Huxley J., 1954).

Desde el punto de vista del darwinismo coherente, todos los organismos están adaptados a su entorno: "superior" e "inferior" son igualmente perfectos. En este sentido también hablan los representantes de las concepciones antidarwinianas. Así, Yu. V. Tchaikovsky propone un principio de compensación muy interesante, mostrando una vez más la convencionalidad del concepto de progreso. Las células de algunos protistas, que clasificamos como organismos "inferiores", tienen estructuras muy complejas (Tchaikovsky Yu. V., 2006). El principio de compensación puede considerarse como un caso especial del principio de complementariedad de N. Bohr (1885-1962), cuyo equivalente cotidiano es “todo a expensas de algo”.

Si descartamos el antropocentrismo, entonces no tenemos ninguna razón para destacar el desarrollo progresivo del cerebro humano, que puede considerarse un caso especial de un fenómeno evolutivo común: el agrandamiento de los órganos. Además, el cerebro humano desarrollado lo lleva inevitablemente a una catástrofe que puede destruir no solo a él mismo, sino a toda la biosfera. Actualmente se dedican cientos de libros a las “paradojas del progreso”. La complejidad del tema es el alma del creacionismo.

Muchos autores señalan que las ideas sobre el progreso evolutivo surgieron por analogía con el progreso técnico. El rápido crecimiento del consumo de energía y de las capacidades técnicas humanas dio origen a uno de los principales mitos del siglo XX. – un mito sobre la ilimitación del progreso tecnológico. Sin embargo, a finales del siglo XX. logros progreso científico y tecnológico apareció en una forma diferente (Horgan J., 2001). Su naturaleza ambivalente y su generación de nuevos problemas sociales, el enfoque de la humanidad ante el desastre ambiental. Actualmente vivimos en una era de crecimiento exponencial del consumo de energía, acompañado de una curva de crecimiento similar de nuestros residuos. El edificio del progreso tecnológico proyecta una sombra siniestra de crisis ambiental.

El hombre también exageró enormemente las capacidades de su intelecto. Hoy en día se acepta generalmente que la cantidad de conocimiento que realmente se posee y utiliza persona normal, no ha aumentado en los últimos siglos. Recordemos el dicho del coautor del darwinismo A. Wallace (1823-1913): “ Los habitantes de la selva no son más estúpidos que el miembro promedio de la nuestra. sociedades científicas " El aumento progresivo del conocimiento humano se asegura a través de una rápida especialización, cuyos efectos nocivos ya han sido observados muchas veces (Ortega y Gasset H., 1997; Kurchanov N. A., 2000). Segunda mitad del siglo XX caracterizado por un flujo cada vez mayor de literatura dedicada a desacreditar la “corona de la creación”.

Las cuestiones discutidas en esta sección son extremadamente importantes para comprender los orígenes del comportamiento humano y su psique, que conoceremos en las páginas siguientes.