Макроэволюция - эволюция надвидовых таксонов, в результате которой формируются более крупные систематические группы. В её основе лежат те же эволюционные факторы, что и в основе микроэволюции. Важными процессами макроэволюции являются дивергенция и конвергенция.
Дивергенция и конвергенция
| Процесс | Характеристика | Примеры |
| Дивергенция | Расхождение признаков в ходе эволюции у родственных групп, развивающихся в разнородных условиях. Она приводит к разделению вида на популяции, рода на виды, семейства на роды и т. д. Дивергенция увеличивает разнообразие форм жизни. | Разные породы собак, расы человека, разные классы типа Хордовые. |
| Конвергенция | Схождение признаков в ходе эволюции у неродственных групп, развивающихся в схожих условиях. | Акулы, ихтиозавры и дельфины имеют внешнее сходство, но принадлежат к разным систематическим группам - рыбам, пресмыкающимся и млекопитающим соответственно. |
В результате дивергенции формируются гомологичные органы, в процессе конвергенции - аналогичные. Гомологичные и аналогичные органы
Главные направления эволюции
Отечественные учёные А. Н. Северцов и И. И. Шмальгаузен установили главные направления эволюции (биологический прогресс и биологический регресс) и главные пути эволюции (ароморфозы, идиоадаптации и дегенерации). Ароморфозы, идиоадаптации и дегенерации относят к биологическому прогрессу.
| Направление | Характеристика | Примеры |
| Биологический прогресс | Увеличение численности особей данной систематической группы, расширение ареала, расширение видового разнообразия внутри группы (популяций и подвидов внутри вида, видов в роде и т. п.). Биологический прогресс означает победу вида или другой систематической группы в борьбе за существование. Биологический прогресс является следствием хорошей приспособленности организмов к условиям окружающей среды. | В настоящее время прогрессируют многие группы насекомых, костистых рыб, цветковых растений и др. |
| Биологический регресс | Уменьшение численности особей данной систематической группы, сужение ареала, сокращение видового разнообразия внутри группы. Биологический регресс означает отставание вида или другой систематической группы в темпах эволюции от скорости изменений условий окружающей среды. Биологический регресс может привести к вымиранию группы. | Исчезли древовидные плауны и хвощи, древние папоротники, большинство древних земноводных и пресмыкающихся. Регрессирующим является род выхухолей, семейство гинкговых и др. |
Происхожение и эволюция человека
К. Линней, основатель первой классификации живых организмов, поместил человека в отряд приматов вместе с обезьянами и полуобезьянами.
Ж. Б. Ламарк, автор первой теории эволюции, предположил, что человек произошел от древних обезьян, перешедших к прямохождению.
Ч. Дарвин в книге «Происхождение человека и половой отбор» (1871) проанализировал обширные данные сравнительной анатомии, эмбриологии и систематики и распространил на человека основные положения эволюционной теории. В результате он обосновал идею родства человека и человекообразных обезьян, имевших общего предка, т. е. идею происхождения человека от «нижестоящей животной формы».
Человек занимает следующее положение в современной систематике живых организмов: тип Хордовые, подтип Позвоночные, класс Млекопитающие, подкласс Плацентарные, отряд Приматы, семейство Люди, род Человек, вид Человек разумный.
Систематика вида Человек разумный
| Систематические категории | Доказательства |
| Тип Хордовые | На ранних этапах эмбрионального развития внутренний скелет представлен хордой, глотка имеет жаберные щели, нервная трубка развивается над хордой, кишечная трубка формируется под хордой, тело имеет двустороннюю симметрию |
| Подтип Позвоночные | По мере развития хорда заменяется позвоночным столбом, формируется череп и челюстной аппарат, имеется пять отделов головного мозга, сердце располагается на брюшной стороне тела |
| Класс Млекопитающие | Имеются молочные, потовые и сальные железы, волосяной покров, диафрагма, четырёхкамерное сердце, позвоночник разделён на пять отделов, хорошо развита кора головного мозга, внутриутробное развитие зародыша, теплокровность |
| Подкласс Плацентарные | Имеется матка, питание плода осуществляется через плаценту, зубы дифференцированы на резцы, клыки и коренные |
| Отряд Приматы Человекообразные обезьяны | Передние конечности хватательного типа (первый палец противопоставлен остальным), имеются ногти, одна пара сосков молочных желёз, глаза расположены в одной плоскости, что обеспечивает объёмное зрение, происходит замена молочных зубов Сходное строение мозгового и лицевого отделов черепа, хорошо развитые лобные доли головного мозга, слабо развитая обонятельная зона, большое число извилин коры больших полушарий, наличие аппендикса, исчезновение хвостового отдела позвоночника, развитие мимической мускулатуры, сходные резус-факторы и группы крови (АВ0), наличие менструального цикла у самок; продолжительность беременности около девяти месяцев; сходство кариотипов; общие болезни и др. |
| Вид Человек разумный | Высокая степень развития головного мозга. Масса головного мозга человека в 2–2,5 раза больше массы мозга человекообразных обезьян. В результате у человека мозговой отдел черепа значительно преобладает над лицевым. Особенное развитие получила кора переднего мозга с большим количеством борозд и извилин. Значительно развиты теменные, лобные и височные доли, где расположены важнейшие центры психики и речи. Развитие мозга привело к появлению абстрактного мышления, сознания и речи. Прямохождение. Оно привело к ряду изменений в строении скелета (изгибы позвоночника, уплощенная грудная клетка, широкий таз, сводчатая стопа) и мускулатуры (сильное развитие мышц пояса нижних конечностей и самих нижних конечностей: ягодичных, икроножных и др.). Значительное противопоставление первого пальца руки остальным. Это делает человеческую кисть прекрасным органом труда. |
Родство человека и животных подтверждается наличием у него рудиментов и атавизмов.
Рудименты и атавизмы человека
Появление атавизмов свидетельствуют о том, что гены, ответственные за данный признак, сохраняются в процессе эволюции в генофонде, но их действие при нормальном онтогенезе блокировано.
Рудименты встречаются практически у всех особей данного вида, а атавизмы являются отклонением от нормы.
Доказательствами происхождения человека от «ниже стоящей животной формы» являются пять групп фактов:
- общие черты строения человека и животных;
- сходство эмбрионального развития;
- наличие у человека рудиментов и атавизмов;
- сходство человека и человекообразных обезьян;
- обнаруженные ископаемые предки человека.
Допустим, нестабильность экстрасенсорных феноменов у человека объясняется эволюционными причинами. Просто, так проявляется на нашем уровне качества, подлинное развитие которого произойдет у вида, идущего нам на смену. Тогда очевидно, что все методы тренировки и развития экстрасенсорных способностей, разработанные на основе типичных для нашего вида поведенческих схем, принципиально не эффективны для развития способностей высшего эволюционного уровня.
Аналогичные проблемы возникают практически у любого класса живых существ. Никто из них никогда не преодолевал видовой предел своих способностей, но возникал новый вид, чьи возможности были уже выше. Единственный способ для червей правильно поворачивать в Т-образном лабиринте – стать многощетинковым (подстегнуть эволюцию и превратиться в следующий вид). Иного способа нет.
Хотя бы потому, что до сих пор мы, люди, так и не смогли перетащить через эволюционную ступеньку ни одно живое существо. Все вышеописанные опыты но исследовании предельных возможностей животных существ были не только диагностикой интеллектуальных и поведенческих способностей, но и очень большим тренингом по развитию оных (а чем еще может быть для дождевого червя 150 повторений найти безопасный выход из Т-образного лабиринта). Наверное, больше всего усилий человек прилагал для развития обезьян. В 1931 году супруги Келлог взяли на воспитание маленькую самку шимпанзе и воспитывали ее далее вместе с собственным сыном, оба были примерно одного возраста и оба получали одинаковое воспитание. И тем не менее обезьяна осталась обезьяной, а человек человеком: «если до сих пор шимпанзе обладал умственным развитием не выше двухлетнего ребенка, то, как бы ни были усовершенствованы методы воспитания, с их помощью развитие обезьяны может быть доведено до уровня, скажем трехлетнего ребенка, но не дальше; дальше шимпанзе ни в коем случае не продвинется» . По мнению других исследователей, и этот-то вывод является слишком смелым, ведь ни одна из этих обезьян так и не преодолела свой видовой предел, не научилась ни говорить, ни использовать орудия труда так, что бы убедить в этом скептиков. «Самые настойчивые усилия научить шимпанзе языку людей неизбежно терпят крах. Словесная форма коммуникации, то есть речь, – колоссальное достижение развитие человека» .
Сможем ли мы тогда сделать с собой то, чего не смогли сделать с обезьянами, головоногими, червями и амебами? Сможем ли мы развить в себе качество высшего вида? Ответ положительный. Но только при этом мы, возможно, перестанем быть людьми.
Каким может быть будущий вид предположить можно. В частности у него могут получить развитие эти пресловутые экстрасенсорные способности, которые у современного человека существуют чисто случайно. Проблема в другом, «ускорять» эволюцию, развивая свои резервные качества – бессмысленно. Потому что для того, чтобы эти способности развились, нужно уже быть представителями нового вида, обладать соответственно развитым мозгом. Аналогичная проблема возникала еще на заре антропогенеза по поводу труда. Считается, что человека из обезьяны создал труд. Но для того, чтобы трудиться человек должен уже быть человеком, а не обезьяной. Как пишет П.С.Гуре вич: «Эти рассуждения образуют замкнутый круг. Сознание рождается только как результат труда, но, чтобы заняться деятельностью, нужно иметь нечто подобное интеллекту Речь обретается внутри общности. Но какая сила побуждает жить сообща и искать общения? Все эти компоненты культурогенеза сцеплены, связаны, но непонятно, как они порождают друг друга» . Должен быть какой-то дополнительный фактор, тот, что, возникнув случайно, закономерно привел к развитию головного мозга. З.Фрейд и последующие психоаналитики, в качестве такового фактора называли совесть . Ф. Энгельс таковым фактором считал труд.
Постулируем еще раз, стабилизировать проявления резервных способностей человека, просто тренируя их, невозможно. Развивать нужно что-то иное, какие-то другие свойства и особенности психофизиологического и личностного плана, а именно те, которые в нас сегодняшних являются зародышами качеств будущего вида. Надо просто попытаться определить траекторию эволюции, попытаться предугадать путь ее перспективного развития, и попытаться шагнуть в нужном направлении чуточку дальше, чем все, и чуточку раньше, чем остальные. Я не знаю, возможно ли подобное для индивида, ускорить эволюцию, превратить себя в особь будущего вида. Просто другого пути нет.
Какие же способы дальнейшего развития можно выделить, проанализировав поступательное движение эволюции. Их несколько. Это не значит, что других способов нет или что в эволюции не принимали участия какие-то иные факторы, просто сейчас мы выделяем именно эти аспекты эволюционного движения.
Способ первый – развитие отражающей способности психики. В современной науке наиболее признанным является представление психики как отображения или отражение внешнего мира. «Сам человек, – писал К.Лоренц, – является зеркалом, в котором и отображается действительность» . В отечественной психологии психику как своеобразную реальность отображения внешнего мира нервной системой определяли С.Л. Рубинштейн , Я.А.Пономарев . А.Н.Леонтьев определял психику как «свойство живых, высокоорганизованных материальных тел, которое заключается в их способности отражать своими состояниями окружающую их, независимо от них существующую действительность – таково наиболее общее материалистическое определение психики» .
Подобное определение психики предполагает, что основным направлением ее эволюции является развитие форм и способов психического отражения вообще и развитие соответствующих отделов нервной системы в частности. «Кажется очевидным, – писал А.Н.Леонтьев. – что существенные изменения и не могут состоять здесь ни в чем другом как в переходе от элементарных форм психического отражения к формам более сложным и более совершенным» . О развитии головного мозга мы поговорим чуть ниже, здесь же остановимся на эволюции отражающей способности мозга. По мере прогрессивного эволюционного развития живых существ (линия ведущая к человеку), новые виды приобретали все более совершенные формы психического отражения (восприятия окружающего мира). Признаки наиболее глубоких качественных изменений, которые претерпела психика в процессе эволюции животного мира, А.Н.Леонтьев положил в основу выделенных им стадий психического развития. Прежде всего он выделил две основные формы психики: сенсорную психику и перцептивную. Элементарная сенсорная психика свойственна низшим животным (одноклеточным, червям, моллюскам и т. д.). На ней деятельность животных отвечает тому или иному отдельному воздействующему стимулу в силу существования связи данного свойства с воздействиями, от которых зависит само существование животного. «Соответственно отражение действительности, связанное с таким строением деятельности, имеет форму чувствительности к отдельным воздействующим свойствам (или совокупности свойств), форму элементарного ощущения» /А.Н.Леонтьев/. На этой стадии живые существа воспринимают мир как отдельные модальности: «тепло», «светло», «солено», «тесно», «давит», «тяжело» (препятствие) и т. д. Следующая стадия перцептивной психики «характеризуется способностью отражения внешней объективной действительности уже не в форме отдельных элементарных ощущений, вызываемых отдельными свойствами или их совокупностью, но в форме отражения вещей»/А.Н.Леонтьев/. На этой стадии живые существа отображают мир в виде чувственных образов, т. е., они воспринимают отдельные предметы Мира, камни, деревья, белые облака на голубом небе и т. д.
Становление человека разумного как биологического вида сопровождалось развитием новой формой психического отражения. И.П. Павлов назвал ее второй сигнальной системой – отображением объектов внешнего мира в виде слов и абстрактных символов , а А.Н.Леонтьев высшей формой психического – интеллектом .
Естественно предположить, что будущее развитие человеческой психики также пойдет по пути усложнения отражающей способности, или через создание новой формы отражения (какой-нибудь третьей сигнальной), или через развитие восприятия каких-то иных аспектов реальности. Представить новую сигнальную систему мне сложно, однако еще не исчерпаны все резервы первой сигнальной системы (отображения объектов окружающего мира в виде чувственных образов).
На протяжении человеческой истории восприятие окружающего мира с помощью органов чувств продолжало развиваться. Последний культуральный ароморфоз, связанный с возрастанием сложности восприятия, совпал с возникновением и развитием всей нашей научнотехнической цивилизации. Тогда человечество научилось воспринимать и отображать третье измерение (объем, перспективу, даль). Надо заметить, что мир человека, живущего на поверхности Земли (плоскости) двумерен, третье измерение (объем) практически не играет никакой роли в организации его обыденной жизни. Поэтому, зная и замечая, что мир трехмерен, например, сбивая палкой бананы с дерева, человек долгое время не придавал этого ни какого значения, и не отображал объемность мира ни в своей психике, ни в своей деятельности. Принцип перспективы (отображение дали, объемности картины мира) человечеству был известен очень давно, но и наскальные изображения в первобытных пещерах, и живопись древних цивилизаций (Египта, Индии, Азии) были двумерными. «Будучи известным и до эпохи Ренессанса, принцип перспективы не получил, однако, развития ни в античности, ни в египетском искусстве, ни в вавилонском, ни в славянском искусстве» .
Отображение третьего измерения человеком совпадает по времени с всплесками особого развития человеческой цивилизации. Словно усложнение зрительного восприятия активизирует скрытые возможности человеческого мозга (через усложнение внутрикорковых функциональных, через формирование, дополнительных синапсов или через что-то еще) и человек в своем развитии поднимается вверх еще на один шаг. Как пишет Н. Тарабукин «Даль, глубина в картине появляется только тогда, когда пространство „завоевывается“ человеком по самым различным направлениям научной, технической и практической деятельности. Перспектива устанавливается в живописи одновременно с тем, когда в Элладе в „век Перикла“ торговые и военные корабли бороздили не только Эгейское море, но отправлялись в дальнее и опасное плавание по бурному Понту Эвксинскому к берегам Пантико пей и Колхиды. В Европе в эпоху Ренессанса завоевание пространства выразилось не только в открытии новых Земель (Америка, путь в Индию и пр.), но и изобретении пороха, компаса, книгопечатания, а также совпало с новыми взглядами в астрономии и физике» .
С развитием компьютерных технологий (наше время) отображение объема не только не уменьшилось, но и усилитесь, более того виртуальная реальность позволяет совмещать линейную перспективу (большинство компьютерных игр подчеркнуто объемны) с обратной перспективой (динамичное изображение). Специалисты считают виртуальную реальность «совершенно отличной от других форм сенсорной стимуляции», запускающей механизмы обработки пространственной информации, «которые позволяют мозгу извлечь трехмерную информацию из двухмерной ретинальной проекции. Это может быть тем механизмом, который отвечает за возникновение „эффекта присутствия“, когда испытуемые субъективно чувствуют себя перенесенными в виртуальное пространство» . Так в наши дни, вместе со становлением и распространением компьютерных технологией, происходит формирование новой более сложной формы образного восприятия.
За новым усложнением восприятия внешнего мира следует развитие психики, как формы отображение внешнего мира, функциональное развитие головного мозга, и соответственно в недалеком будущем мы можем ждать нового витка развития нашей цивилизации, как знать, может быть, именно на этом витке человеку и покориться какая-нибудь из резервных пока способностей. А может быть, и не покориться. Однако это все происходит само собой, без всякого нашего вмешательства.
Следующий шаг в эволюции психического может быть связан с расширением восприятия внешнего мира и отображением человеком свойств мироздания, о которых мы пока еще и не подозреваем, например восприятием высших измерений пространства и времени, каковые, возможно, присутствуют в нашей Вселенной. Идеи о существовании скрытых размерностей пространства-времени нашей Вселенной родились в физике (так называемые модели Калуцы-Клейна). Еще в 1921 г. в один из авторитетнейших физических журналов «Sitzungsberichte der Berliner Akademie» Альберт Эйнштейн рекомендовал статью Теодора Калуцы, в которой молодой исследователь предложил дополнить четыре измерения пространства-времени пятым, пространственным измерением. За время, прошедшее с тех пор, в физике накопилось большое количество работ, посвященных теориям «многомерья» модель нашего мира как 11-мерной сферы, теория 5-ти мерной оптики, теория 6-ти мерной оптики. 6-ти и 7-и – мерная геометрическая теория объединенного гравитационного и электрослабого взаимодействий и ряд других .
Если человек является подобием (или отражением) Вселенной, то он потенциально способен отобразить в своем воображении ее скрытые пространственно-временные свойства, отобразить уже тем, что думает о них.Возможно, именно отображение четвертого пространственного измерения будет новым ароморфозом в области психики, который сделает человека воистину сложным многомерным существом, у которого способности, именуемые сегодня резервными, станут естественными и постоянными.
Способ второй – развитие головного мозга. В современной науке о человеке выделяется довольно много факторов очеловечивания, которые сыграли свою роль в пресловутом превращении обезьяны в человека. По Е.Н. Хрисанфоровой и П.М. Мажуге, основными факторами гоминизации являлись «прямохождение, большой высокоразвитый мозг, приспособленная к трудовой деятельности рука, а также дентиция – строение зубной системы» , Самое важное из перечисленного – это, конечно, высокоразвитый мозг и соответственно высокий интеллект, все остальное лишь причины (приведшие к развитию мозга) или следствия такового развития. Как известно, в процессе эволюции от последних из обезьян (австралопитеков) до человека разумного объем мозга возрос почти в три раза. При этом наибольшие изменения претерпела кора больших полушарий, все ее отделы (теменная, затылочная височная) существенно разрослись, но особенная эволюционная нагрузка легла на лобные доли коры (третичную кору), те самые, которые у современного человека составляют «специфически человеческую область мозга» и отвечают за развитие высших психических функций, сознания, мышления, речи . Связь лобной коры человека разумного с интеллектуальными функциями в доказательствах не нуждается. Нейропсихологией собрано достаточно фактов, иллюстрирующих это положение: повреждения лобной коры ведут к разрушению всей психической деятельности человека, особенно интеллектуальной; а некоторые формы умственной отсталости сопровождаются недоразвитием именно третичных отделов коры .
Однако вряд ли мы, современные люди сможем найти способ произвольно увеличить величину своего собственного мозга. Но, возможно, без этого удастся обойтись. В конце концов, в эволюции гоминид, где-то ближе к человеку современного типа, развитие пошло не через увеличение массы мозга и даже не через увеличение лобных долей, а через функциональное усложнение центральной нервной системы. Последние два первобытных вида неандертальцы, жившие 250-30 тысяч лет назад (Homo sapiens neanderthalensis) и кроманьонцы, жившие 40–10 тысяч лет назад (Homo sapiens sapiens) уже имели объем мозга, сравнимый с таковым у современного человека. «Когда антропологи для описания определенной эволюционной стадии пользуются термином „неандерталец“, они подразумевают тип человека, обладавшего мозгом современной величины, но помещенным в череп древней формы – длинный, низкий, с крупными лицевыми костями» … Что же касается кроманьонца, то не исключено, что он вообще обладал большим мозгом, чем современный человек. «В целом эти доисторические люди были несколько ниже среднего современного европейца. А головы их были чуть больше, как, возможно, и мозг» .
Переход от более ранних форм к современному человеку и дальнейшее развитие его сопровождался усложнением головного мозга, увеличением количества внутрикорковых связей. Уже у «мустьерских людей мы видим ослабление темпов наращивание массы мозга и чрезвычайное увеличение процессов дифференциации», /../ «процесс изменения массы мозга в период позднего палеолита характеризовался в основном теми же чертами…, шло увеличение внутригруппового размаха изменчивости наряду с сокращением темпов увеличения массы мозга» .
Так в процессе эволюции человека произошел переход от морфологического увеличения массы мозга к его структурно-функциональному усложнению. Кроме многого другого, подобный переход означает то, что теперь у человека есть принципиальная возможность «влиять на эволюцию», поскольку нейроны человека обладают значительной структурной пластичностью. Кора больших полушарий в течение жизни одного единственного индивидуума постоянно развивается, нейроны образуют дополнительные связи со своими клетками мишенями, формируются новые синапсы, старые связи разрушаются, не использующиеся синапсы перестают быть проходимыми и т. д.
Как развивать мозг? Точно также как и любой другой орган, тренируя его. Если мы хотим развить мускулы рук, ты берем гантели, если мы хотим повысить точность глазомера, мы ходим в тир и т. д. Если мы хотим развить тот или иной отдел коры больших полушарий, то необходимо тренировать функцию, которая с этим отделом связана. Если мы хотим развить затылочную кору, надо тренировать его функцию зрения. Известно, что у крыс, выросших в полной темноте «дефицит входной информации приведет к перестройке зрительной иерархии, так что каждый нейрон 3-го уровня будет контактировать только с 5 или 10 нейронами 4-го уровня вместо обычных 50». Зато у этой крысы преимущественное функциональное развитие получают другие отделы коры (обонятельная, слуховая), функции которых данная крыса тренирует с усердием, превосходящим таковое зрячего животного.
Но остается открытым вопрос о связи способностей, которые мы назвали резервными с развитием лобной коры вообще и интеллектом в частности. Л.Л. Васильев поднял этот вопрос и предположил, что телепатические способности являются прогрессивным новообразованием (качеством будущего вида) и связаны с общим развитием человека, однако он же и нашел некоторые факты, которые противоречат этому предположению . В.Г.Ажажа высказался более определенно, связав перспективы будущей эволюции человечества с развитием головного мозга вообще и интеллекта в частности . Как было показано в другой нашей работе,существует устойчивая корреляция между развитием интеллекта как высшей стадии психического и произвольной активацией некоторых резервных возможностей человека (в частности, способности к установлению мысленной связи между людьми). Все испытуемые с IQ, большим 130, продемонстрировали явление мысленной взаимосвязи с другим человеком на уровне, достоверно превышающий случайный. Исходя из эмпирических данных, полученных в нашем исследовании, и общей логики эволюционного развития, проанализированной нами выше, мы предположили, что так называемые экстрасенсорные феномены являются частью более общего явления развития интеллекта. Следует учитывать, что измеряемый нами IQ является лишь одной из граней истинного интеллекта в эволюционном смысле слова (высшего уровня психики), поэтому не следует напрямую связывать наши коэффициенты интеллекта ни с эволюцией, ни с экстрасенсорикой. Это всего лишь корреляции, которые показывают нам направление, но не являются критерием движения по нему.
Кроме этого, у современных людей, даже при IQ, высочайшем из возможных, реализация экстрасенсорных феноменов носит несознаваемый характер (по их словам, осуществляется интуитивно), можно предположить, что это скорее качество функционально высокоразвитого мозга, чем обычная интеллектуальная способность. Иначе говоря, интеллектуал не просчитывает на сознательном уровне, что делает/ощущает/думает его партнер, но его высокофункциональная лобная кора «сама» проделывает все расчеты, на долю человека остается лишь осознавание результата. Возможным следствием из этого окажется то, что тренировка интеллектуальных функций будет, в определенной степени, способствовать активации резервных возможностей человека, но связь между этими двумя явлениями будет очень и очень опосредованной.
Итак, мы определили суть второго способа – активировать резервные способности через структурно-функциональное усложнение лобных отделов коры вообще и развитие интеллекта в частности. Как же это может выглядеть практически? Вероятно, простым развитием интеллекта (например, решая логические задачи, головоломки и т. д.), интеллект выше некоторого предела не разовьешь. Хотя бы потому, что именно этим путем и шло современное человечество последние сотни лет. Не то что бы это было не эффективно (наоборот, это очень эффективно – результат развитие нашей цивилизации), просто для активации сверхъестественных способностей нужно большее. Следует поискать другие способы активации лобной коры, раз уж мы решили связать интересующие нас феномены с работой именно этих отделов мозга.
Обратимся еще раз к эволюции. Посмотрим, за счет каких же резервов развивались лобные отделы коры больших полушарий. Мы выдели три фактора. Три психических явления, напрямую зависящих от работы лобной коры. Именно развитие этих качеств в процессе эволюции и привело к развитию фронтальной коры, и как следствие, высокому интеллекту первобытного человека. Первое – функция контроля. Второе – эмоциональная функция. Третье – регуляция социального поведения.
Развитие функции контроля. Функция контроля неразрывно связана с работой фронтальной коры. Существует два аспекта функции контроля. Психологический – как целеволевые качества личности, как способность к самоконтролю (заставлять себя выполнять нужное, но неинтересное или неприятное или способность отказываться от сиюминутного удовлетворения ради будущих побед), как способность планирования и выполнения планов (развитие когнитивной и личностной перспективы по К.А.Абульхановой ). Этот аспект психической активности по П.Р.Лурии связан с работой третьего мозгового блока – блока программирования, регуляции и контроля сложных форм деятельности человека, который расположен в передних отделах больших полушарий. С помощью механизмом этого блока «человек и высшие животные не только пассивно реагируют на внешние сигналы, но и формируют планы и программы своих действий, регулируют свое поведение, приводя его в соответствие с этими планами и программами» . Физиологический аспект – кора больших полушарий и нижележащие структуры взаимно тормозят работу друг друга. Функциональное усложнение коры, усиление активности вызывают торможение гипоталомуса – центрального звена регуляции многочисленных инстинктов и вегетативных переживаний (голодно, холодно и т. д.). Активация фронтальной коры также вызывает торможение некоторых гипоталамических эмоций, в частности эмоций гнева, страха, агрессивности.
Именно тормозящая функция коры однажды уже сыграла в нашей эволюции ведущую роль. Как замечает Я.Я. Рогинский, «если эти догадки справедливы, то понятно какую роль могли сыграть эволюционные изменения природных возможностей торможения проявлений ярости и безудержного гнева. Не этим ли в какой-то мере объясняется и развитие префронтальных отделов мозга у неоантропов?» .
Интересно, что интеллектуальные и физические возможности современных обезьян гораздо выше, чем они реально используют в своей деятельности. В частности, нет никаких причин, мешающих шимпанзе изготовить каменное орудие труда и использовать его по назначению. Догадаться? Обезьяны способны проделать все необходимые интеллектуальные выкладки для такой работы. Взять в руки камень? Они это делают. Ударить этим камнем по другому камню, чтобы он изменил форму? Обезьяны способны камнем расколоть орех, т. е. такое свойство удара им известно. Единственное, что нужно обезьяне, чтобы изготовить каменный нож – это некоторое количество целенаправленной активности (самоконтроля), а этого-то им как раз и не хватает. «По наблюдениям, современные шимпанзе, которым в общем доступна умственная деятельность, необходимая для начальных этапов обработки камня, не занимаются даже сколько-нибудь интенсивной охотой, хотя с удовольствием едят мясо. Неоднократно отмечалось, что у них отсутствует нужный уровень концентрации внимания, торможения посторонних импульсов» . О возрастании роли коркового торможения в дальнейшей эволюции гоминид также писала В.И.Кочеткова, именно высшее корковое торможение, по ее мнению, обеспечивало возможность изготовления более сложных орудий труда и развитие речи у предков человека .
Так что на самых ранних этапах отбор в линии, ведущей к человеку, шел не столько по направлению отбора самых «умных», сколько по отбору самых «контролирующих себя». Ирония судьбы, именно «контролирующие» оказывались и самыми «умными», поскольку, как мне кажется, уже у древних предков человека (как и у современных обезьян) существовал некий интеллектуальный резерв, чтобы выявить который не хватало только самоконтроля. Но, отбирая «контролирующих», природа отбирала особей с наиболее развитой фронтальной корой, чтобы в новом поколении развитый «лоб» дал бы потомкам и интеллектуальные преимущества.
Кстати, практически все современные методы самосовершенствования, вольно или невольно копируют в этом смысле природу, поскольку, ставя своей целью развить человека интеллектуально (или того выше, раскрыть у него сверхъестественные способности), все практики начинают с усиления у функции самоконтроля. Даже готовность ребенка к началу школьного обучения, по Н.И.Гуткиной, начинается с формирования у него произвольности поведения – центрального новообразования этого возраста, определяющего успешность школьного обучения . Огромное количество составляющих школьного обучения направлено именно на усиление контролирующей функции коры больших полушарий (режим дня, дисциплина, и даже отмененная школьная форма способствовали этому). Парадокс школьного возраста, – тренируя произвольность, мы развиваем функции фронтальной коры, а значит косвенно способствуем развитию интеллекта. Более серьезные практики, обещающие адептам гораздо больше, чем просто успешное овладевание школьными знаниями, требуют и гораздо большего развития контролирующих функций коры. В качестве примера возьмем систему йоги, даже в самых популярных западных переложениях, она сохраняет свой строгий смысл. Классическая йога, описанная мудрецом Патанджали примерно во втором веке до н. э., включает восемь последовательных ступеней. Первая ступень – йама – требует обучения индивида соблюдению всеобщих моральных заповедей (ахимсы – непричинение вреда, статьи – правдивости, астеи – отсутствию стремления к обладанию чужим, апариграхи – свободе от вещей, брахмачарьи – контролю за половым влечением). Вторая ступень – Нийама – внутреннее и внешнее очищение через дисциплину. Третья ступень – асана – требует обучения соответствующим позам и обещает овладевшему ими здоровье. Четвертая ступень – пранаяма – контроль задыханием. Пятая – пратьяхара – управление чувствами. Шестая – дхарана – сосредоточение и концентрация. Седьмая – дхиана-медитация и созерцание. Восьмая – самадхи – слияние с Духом вселенной . И везде контроль, контроль, контроль.
Меня всегда интересовало, почему столь непритязательные вещи, как некушание мяса, или задержка вдоха, предполагают развитие у меня способности читать мысли или жить вечно. Какая связь между ними. Сейчас я вижу эту связь в развитии лобной коры. С помощью тренировки функции самоконтроля развиваются функции передних отделов больших полушарий. А лобная кора – это лобная кора. Это вместилище интеллекта, понимаемого по А.Н.Леонтьеву, как высшей, и, возможно, будущей высочайшей, стадий развития психики. Для развития лобной коры через тренировку функции самоконтроля в сущности безразлично, как именно ее тренировать: учиться задерживать дыхание или соблюдать режим дня, поститься или выполнять многоступенчатые ритуалы.
Проблема в другом, проблема в том, что это направление уже вполне освоено человечеством. Адепты многочисленных практик, похоже, контролируют уже все, что только «ниже лежит», чем новая кора переднего мозга. Контролируются все инстинктивные проявления; с контроля самых мощных инстинктов (полового и пищевого поведения) начинаются большинство систем самосовершенствования (начиная от религиозных практик и йоги, кончая армией и школой). Контролируются вегетативные функции (дыхание и сердцебиение). Контролируется вся целенаправленная деятельность. Все эти формы контроля бесспорно эффективны, хотя лично я еще не встретила ни йога, ни монаха, чей самоконтроль бы развил у него все описанные в соответствующей литературе способности и возможности (йог бы, действительно, левитировал, а монах исцелял бы молитвой), но что-то у них, безусловно, развивается. Но что делать, если мы хотим большего? Можно, разумеется, попробовать продвинуться дальше в уже существующих практиках (поститься ни один раз в неделю, а все семь; задерживать дыхание ни 5 минут, а 10 или 20). Но, как мне кажется эффективнее поискать другой путь, резерв которого еще не использован.
Не отказываясь от древних практик контролирования функций гипоталамуса, мне кажется, перспективы за контролем некоторых сознательных форм человеческого поведения. Поведение человека адаптивно и целенаправленно. Естественный отбор всегда отбирал для жизни наиболее приспособленных к ней особей, т. е., отбор шел по линии лучших адаптационных качеств; даже интеллект, многие исследователи считают мерой адаптационных возможностей особи (насколько хорошо она, особь, может устроиться в данном ей мире). Существующие практики и тренинги обычно также направлены на повышение адаптационных способностей гомо сапиенсов (тренинг уверенности в себе, тренинг «как выйти замуж», тренинг деловых и коммуникативных качеств и т. д.). Человека учат контролировать себя, для того чтобы добиться цели, чтобы максимально хорошо устроиться в современном социальном мире. И кажется, что единственной альтернативой этому – только устроиться в мире плохо. Но это не так. Стремясь максимально быстро эффективно, с наименьшими затратами достичь адаптивной цели, мы теряем слишком многое – способность «творить чудеса». Я имею в виду, развитие форм активности, которую ее автор назвал надситуативной. Согласно принципу надситуативной активности «субъект действуя в направлении реализации исходных отношений его деятельности, выходит за рамки этих отношений и, в конечном счете, преобразует их» .
Представление о надситуативной активности В.А.Петровский иллюстрирует следующим примером из работы В.И.Асьнина. В комнате две девочки: школьница и ее маленькая подружка. Задача: достать предмет со средины стола, не касаясь стола. Предмет положен так, что выполнить задание, просто дотянувшись до него, невозможно. Зато в углу комнаты стоит палочка. Девочки думают. В конце концов, младшая девочка хватает палочку (самый оптимальный способ выполнить задачу), девочка постарше останавливает ее, дескать палочкой любой достать может, а вот, давай, попробуем без палочки… [по 33]. Поведение младшей девочки – адаптивно, направленно на оптимальное достижение цели. Поведение старшей надситуативно. Она рискует остаться без предмета, но зато он развивает себя как субъекта. Возможно, именно такой активности не хватает человеку для активации его резервных способностей. В конце концов, история умалчивает, но я думаю, что старшая девочка все-таки достала предмет «надситуативным» способом, его снял изумленный экспериментатор, привлеченный нетипичной реакцией девочки.
Человеческое поведение насквозь адаптивно. Именно так функционирует все: от самого последнего органа в нашем теле до нейрона, от подсознания до целенаправленного сознания. Если мы хотим научить наш мозг из множества вариантов поведения, выбирать те, при которых активируются пси-способности и которые сопровождаются рискованными для организма тратами энергии (чему противостоит витальный инстинкт экономии сил по П.В.Симонову ), следует научиться контролировать собственную адаптивность в пользу надситуативного поведения. Подробнее эта тема развита нами в отдельной статье, к сожалению, не вошедшей в данный сборник по причинам своей ненаписанности.
Развитие эмоций и социального поведения. У всех животных, не исключая и человека, центры основных эмоций (удовольствие, неудовольствие, гнев, страх) располагаются в промежуточном мозге (вспомните крысу, которая так любила раздражать свой гипоталамус, что готова была умереть ради этого с голоду). Однако активность лобной коры подавляет гипоталамус со всеми его удовольствиями и неудовольствиями. Подавляет просто фактом своего существования и своей активности. Подобное положение дел не означает, впрочем, что передний мозг лишен своих маленьких радостей. В лобной коре обнаружены участки, стимуляция которых вызывает у живых существ приятное чувство, оно не столь сильное как идущее от гипоталамуса, но оно существует. Говоря психологическим языком, интеллектуальная и творческая деятельность должна доставлять человеку удовольствие, не такое, правда, сильное, как хорошо прожаренная котлетка после разгрузочного дня. Впрочем, все зависит от соотношения активности коры и гипоталамуса, может быть, когда-нибудь у кого-нибудь решенная задача вызовет и большую радость, чем котлета. Если функциональное развитие фронтальных отделов мозга продолжится.
Роль лобных долей в генерации эмоции подчеркивал П.В.Симонов, определяя ее как информационную . У высших животных, а тем более у человека, эта роль много шире. Исследованиями в области нейропсихологии была показана связь передних отделов головного мозга не только с интеллектуальными, но и личностными особенностями человека. Даже легкие повреждение лобных долей необратимо разрушают эмоциональную сферу человека, исчезают тонкие и сложные эмоции, человек становится грубым, невыдержанным, агрессивным, не способным на привязанность и нежные отношения . Именно с лобной корой связано усложнение и развитие эмоциональной сферы человека, возникновение у него с одной стороны, тонких дифференцированных переживаний (чувство любви, различное в своих аспектах – любовь к ребенку, отличается от любви к супругу, отличается от любви к котенку, от любви к родителям), сложных чувств (светлая печаль), и, наконец, интеллектуальных эмоций.
В филогенезе формирование коры больших полушарий, еще до возникновения интеллекта, было связано с регуляцией социального поведения животного. Известно, что удаление зачатков коры больших полушарий у рыбы никак не влияет на ее индивидуальное поведение, рыба продолжает плавать, активно кормиться, охотиться на червяков, выметывать икру в положенное время. Только у нее разрушается социальное поведение. Такая рыба перестает обращать внимание на своих сородичей и покидает стаю, потому что механизмы, обеспечивающие ее нужду в себе подобных, необратимо разрушились вместе с передними отделами головного мозга.
В самых нижних слоях пещерных отложений Европы, Азии и Африки были обнаружены целые костяки взрослых и детей неандертальцев (названы по имени места находки в 1856 г. - долины реки Неандер на современной территории ФРГ). Остатки неандертальцев обнаружены на юге Узбекистана и в Крыму. Они жили около 150 тыс. лет назад, в ледниковую эпоху.
Большинство неандертальцев были ниже нас ростом (мужчины в среднем 155 - 158 см), ходили несколько согнувшись. У них был еще низкий скошенный лоб, сильно развитые надбровные дуги, нижняя челюсть без подбородочного выступа или со слабым развитием его. Объем мозга приближался к мозгу человека - около 1400 см 3 и более, но извилин мозга было меньше. Изогнутость позвоночника в поясничной области у них была меньше, чем у современного человека. Они жили в тяжелых условиях наступления ледников, в пещерах, где постоянно поддерживали огонь. Питались растительной и мясной пищей, но оставались еще каннибалами. Неандертальцы пользовались разнообразными каменными и костяными орудиями (рисунок 29). Каменные орудия изготовляли из пластин. Один камень обрабатывали другим путем отжима. Вероятно, были деревянные орудия.
Рисунок 29. Реставрированный череп и каменные орудия неандертальца.Судя по строению черепа и лицевых костей, видимо, при общении между собой неандертальцы пользовались жестами, нечленораздельными звуками и зачаточной членораздельной речью. Они жили группами по 50 - 100 человек. Мужчины коллективно охотились на зверей, женщины и дети собирали съедобные корни и плоды, старшие, более опытные, изготовляли орудия. Неандертальцы одевались в шкуры. Неандертальцев считают видом, относящимся ко второму подроду - древним людям (род людей). В суровых условиях ледниковых эпох естественный отбор способствовал выживанию более выносливых, ловких, смелых особей. Большую роль в эволюции играли социальные факторы: трудовая деятельность в коллективе, совместная борьба за жизнь и развитие интеллекта. Последние неандертальцы (около 28 тыс. лет назад) жили среди первых современных людей.
Первые современные люди
Известно большое количество находок скелетов, черепов и орудий первых современных людей - кроманьонцев (найдены в местечке Кроманьон, на юге Франции), сформировавшихся 30 - 40 тыс. лет назад. Остатки кроманьонца обнаружены и в Российской Федерации (к югу от Воронежа, на правом берегу Дона). Найдены они также в Африке, Азии и Австралии.
Рисунок 30. Реставрированный
череп и орудия труда кроманьонца.
Кроманьонцы ростом были до 180 см с высоким прямым лбом и черепной коробкой объемом до 1600 см 3 , сплошной надглазничный валик отсутствовал. Развитый подбородочный выступ указывал на хорошее развитие членораздельной речи (рисунок 30). Кроманьонцы жили в построенных ими жилищах. В пещерах на стенах обнаружены рисунки, на которых изображены эпизоды охоты, пляски, люди. Рисунки сделаны охрой и другими минеральными красками или нацарапаны. Кроманьонцы одевались в одежды из шкур, сшитые костяными и кремневыми иглами. Техника изготовления орудий труда и предметов быта много совершеннее, чем у неандертальцев. Орудия из рога, кости, кремня украшены резьбой. Человек умел шлифовать, сверлить, знал гончарное дело (рисунок 30). Он приручал животных и делал первые шаги в земледелии. Кроманьонцы жили родовым обществом, у них. зарождались зачатки религии. Кроманьонцы и современные люди образуют вид Homo sapiens - человек разумный , относящийся к третьему подроду - новым людям (род людей). В эволюции кроманьонцев ведущую роль играли социальные факторы.
Кроманьонцы перешли от преимущественно биологической эволюции предшественников к эволюции социальной. В их развитии особую роль стали играть воспитание, обучение, передача опыта. Популяции новых людей в борьбе за существование одерживали верх над всеми другими популяциями не только ловкостью и сообразительностью. Оберегая свое потомство - свое будущее - и стариков - живых носителей накопленного опыта (знание способов охоты, выделки орудий, традиций, обычаев), человек обретает способность жертвовать собой во имя популяции, племени, семьи.
Эволюция органического мира - длительный и сложный процесс, осуществляющийся на разных уровнях организации живой материи и протекающий в разных направлениях. Развитие живой природы происходило от низших форм, имеющих относительно простое строение, к все более усложняющимся формам. Одновременно внутри отдельных групп организмов развивались специальные приспособления (адаптации), позволяющие им существовать в конкретных местообитаниях. Например, у многих водных животных появляются перепонки между пальцами, облегчающие плавание (тритоны, лягушки, утки, гуси, утконос и др.).
Анализируя историческое развитие органического мира и многочисленные конкретные адаптации, крупнейшие российские эволюционисты А. Н. Северцов и И. И. Шмальгаузен выделили три главных направления эволюции: ароморфоз, идеоадаптации и дегенерация.
Ароморфозом (или арогенезом) называют крупные эволюционные изменения, ведущие к общему усложнению строения и функций организмов и позволяющие последним занимать принципиально новые местообитания или существенным образом повышающие конкурентную способность организмов в существующих местообитаниях. Ароморфозы позволяют переходить в новые среды обитания (то есть выходить в новые адаптационные зоны). Поэтому ароморфозы - сравнительно редкие явления в живом мире и носят принципиальный характер, оказывая большое влияние на дальнейшую эволюцию организмов.
Адаптационным уровнем или адаптивной зоной называется определенный тип местообитаний с характерными для него экологическими условиями или комплекс определенных адаптаций, свойственный той или иной группе организмов (общие условия жизни или сходные способы усвоения каких-то жизненно важных ресурсов). Например, адаптивной зоной птиц является освоение воздушного пространства, обеспечившее им защиту от многих хищников, новые способы охоты за летающими насекомыми (где у них нет конкурентов), быстрое передвижение в пространстве, возможности преодоления крупных препятствий, недоступных для других животных (реки, моря, горы и т. п.), способность к дальним миграциям (перелеты) и т. п. Поэтому полет является крупным эволюционным приобретением (ароморфозом).
Наиболее яркими примерами ароморфозов могут служить многоклеточность и появление полового способа размножения. Многоклеточность способствовала появлению и специализации тканей, привела к усложнению морфологии и анатомии многих групп организмов, как растений, так и животных. Половое размножение существенно расширило адаптационные способности организмов (комбинативная изменчивость).
Ароморфозы обеспечили животным более эффективные способы питания и повысили эффективность обмена веществ - например, появление челюстей у животных позволило перейти от пассивного питания к активному; освобождение пищеварительного канала от кожно-мускульного мешка и появление в нем выводного отверстия принципиально улучшило эффективность усвоения пищи за счет специализации разных его отделов (появление желудка, отделов кишки, пищеварительных желез, быстрый вывод ненужных продуктов). Это существенно повысило возможности выживания организмов даже в местах с малым содержанием питательных ресурсов.
Крупнейшим ароморфозом в эволюции животных стала теплокровность, резко активировавшая интенсивность и эффективность обмена веществ у организмов и повысившая их выживаемость в местообитаниях с низкой или резко меняющейся температурой.
В качестве примеров ароморфозов в животном мире можно вспомнить также образование внутренней полости организмов (первичной и вторичной), появление скелета (внутреннего или внешнего), развитие нервной системы и особенно усложнение строения и функций головного мозга (появление сложных рефлексов, обучаемости, мышления, второй сигнальной системы у человека и т. д.) и многие другие примеры.
У растений крупными ароморфозами являются: появление проводящей системы, связавшей разные части растения в единое целое; образование побега - жизненно важного органа, обеспечившего растениям все стороны жизнедеятельности и воспроизводства; формирование семени - органа воспроизводства, возникающего половым путем, развитие и созревание которого обеспечивается ресурсами всего материнского организма (дерева, кустарника или иной жизненной формы растений) и который имеет хорошо защищенный тканями семени зародыш (голосеменные и покрытосеменные растения); появление цветка, повысившего эффективность опыления, уменьшившего зависимость опыления и оплодотворения от и обеспечившего защиту яйцеклетки.
У бактерий ароморфозом можно считать появление автотрофного способа питания (фототрофного и литотрофного или хемосинтетического), позволившего им занять новую адаптационную зону - местообитания, полностью лишенные органических источников питания или имеющие дефицит таковых. У бактерий и грибов к ароморфозам можно отнести способность образовывать те или иные биологически активные соединения (антибиотики, токсины, ростовые вещества и т. п.), существенно повышающие их конкурентную способность.
Арогенез может происходить и на межвидовом (или биоценотическом) уровне при взаимодействии организмов разного систематического положения. Например, появление перекрестного опыления и привлечение для этого насекомых и птиц можно рассматривать как ароморфоз. Крупными биоценотическими ароморфозами являются: формирование микориз (симбиоз грибов и корней растений) и лишайников (объединение грибов и водорослей). Эти типы ассоциаций позволили симбионтам обитать в таких местах, где порознь они никогда бы не поселились (на бедных почвах, на скалах и т. п.). Особенно знаменателен союз грибов и водорослей, приведший к появлению новой симбиотической формы жизни - лишайников, которые морфологически очень похожи на единый организм, напоминающий растения. Крупнейшим ароморфозом этого типа является эукариотическая клетка, состоящая из разных организмов (прокариот), полностью потерявших свою индивидуальность и превратившихся в органеллы. Эукариотическая клетка обладает более активным и экономичным обменом веществ по сравнению с прокариотической и обеспечила появление и эволюцию царств грибов, растений и животных.
Ароморфозы - это крупные события в эволюции органического мира, и они сохраняются в популяциях и в дальнейшем развитии приводят к появлению новых крупных групп организмов и таксонов высокого ранга - порядков (отрядов), классов, типов (отделов).
Предполагается, что ароморфоз наиболее вероятен у исходно примитивных или мало специализированных форм организмов, так как они легче переносят изменения окружающей среды и им проще освоиться в новых средах обитания. Специализированные формы, приспособленные к определенным, часто достаточно узко ограниченным условиям жизни, обычно погибают при резком изменении таких условий. Именно поэтому в природе, наряду с высокоорганизованными и специализированными формами жизни, сосуществует большое число сравнительно примитивных организмов (бактерий, грибов, беспозвоночных и прочих), прекрасно адаптировавшихся в новых условиях и очень устойчивых. Такова логика эволюционного процесса.
Общая дегенерация, или катагенез
Это конкретные адаптации к определенным специфическим условиям обитания, образующимся в пределах одной и той же адаптационной зоны. Идиоадаптации проявляются как при арогенезе, так и при дегенерации. Это частные приспособления, не меняющие существенно уровня организации организмов, достигнутого в процессе эволюции, но заметно облегчающие их выживание именно в данных местообитаниях.
Например, если цветок мы можем рассматривать как крупнейший ароморфоз в эволюции растительного мира, то формы и размеры цветка определяются уже теми реальными условиями, в которых существуют те или иные виды растений, или их систематическим положением.
То же касается, например, птиц. Крыло - это ароморфоз. Форма крыльев, способы полета (парящий, маховотолчковый) - серия идиоадаптаций, не меняющая принципиально морфологической или анатомической организации птиц. К идиоадаптациям можно отнести покровительственную окраску, широко распространенную в мире животных. Поэтому идиоадаптации нередко рассматривают как признаки низших таксономических категорий - подвидов, видов, реже родов или семейств.
Соотношение различных направлений в эволюции
Эволюционный процесс происходит непрерывно, и основные его направления могут меняться со временем.
Ароморфозы или общая дегенерация, как редкие процессы в эволюции, приводят к повышению или понижению морфолого-физиологической организации организмов и занятию ими более высокой или низкой адаптивной зоны. Внутри этих адаптивных зон начинают активно развиваться частные приспособления (идиоадаптации), обеспечивающие более тонкое приспособление организмов к конкретным местообитаниям. Например, появление большой группы микоризообразующих грибов позволяет им занять новую адаптационную зону, связанную с большой группой новых для грибов и растений местообитаний. Это биоценотический ароморфоз, сопровождающийся далее серией частных приспособлений (идиоадаптаций) - расселением разных видов грибов по разным растениям-хозяевам (подберезовики, подосиновики, боровики и т. д.).
В процессе эволюции биологический прогресс может сменяться регрессом, ароморфозы - общей дегенерацией, и все это сопровождается новыми идиоадаптациями. Каждый ароморфоз и каждая дегенерация вызывают расселение организмов по новым средам обитания, реализуемое через идиоадаптации. Таково соотношение этих направлений эволюционного процесса. На основе данных эволюционных преобразований организмы занимают новые экологические ниши и заселяют новые местообитания, то есть происходит их активная адаптивная радиация. Например, выход позвоночных животных на сушу (ароморфоз) вызвал их адаптивную радиацию и привел к формированию многих таксономических и экологических групп (хищники, травоядные, грызуны, насекомоядные и т. п.) и новых таксонов (амфибии, рептилии, птицы, млекопитающие).
Общая характеристика направлений эволюции по изменению уровня организации и характеру процветания вида.
Конвергенция и дивергенция
Анализ механизма видообразования показывает, что результатом этого процесса является появление одного или нескольких (двух, трех и более) близких видов.
Рассматривая эволюцию в целом, можно увидеть, что результатом ее является все многообразие организмов, живущих на Земле. Поэтому, основываясь на результатах эволюционного процесса, можно выделить два вида эволюции - микроэволюцию и макроэволюцию.
Микроэволюция - совокупность процессов видообразования, при которых из одного вида возникают новые (один или несколько) видов организмов.
Микроэволюция представляет собой как бы «элементарный акт эволюции», сопровождающийся появлением небольшого количества видов из одного исходного вида.
Примером микроэволюционных процессов является возникновение двух рас ночной бабочки Березовая пяденица, разных видов вьюрков на Галапагосских островах, прибрежных видов чаек на побережье Северного Ледовитого океана (от Норвегии до Аляски) и т. д.
Выведение породы «белая украинская свинья» может служить примером микроэволюции, реализуемой человеком.
Таким образом, результатом микроэволюции является появление новых видов из исходного вида, которое осуществляется за счет дивергенции.
Дивергенция - это процесс расхождения признаков, в результате которого появляются новые виды или возникшие в процессе эволюции виды отличаются друг от друга различными признаками за счет приспособления этих видов к разным условиям существования.
Макроэволюция - совокупность всех эволюционных процессов, в результате которых возникло все многообразие органического мира; эти процессы идут не только на уровне вида, но и на уровне рода, семейства, класса и т. д.
Результатом макроэволюции является все многообразие современного органического мира, которое возникло как за счет дивергенции, так и за счет конвергенции (схождения признаков).
Виды, возникшие из разных групп организмов (например, классов), могут быть конвергентными, т. е. наряду с определенными различиями они имеют общие признаки, связанные с приспособленностью к одной среде обитания. Примером конвергентных видов являются акула, кит и ихтиозавр (ископаемое пресмыкающееся). Эти виды имеют рыбообразную форму, плавники, так как приспособлены к водной среде. Другим примером конвергентных организмов являются бабочки, птицы и летучие мыши, так как они имеют крылья и приспособлены к воздушно-наземному образу жизни.
Следовательно, при протекании макроэволюции возможны и дивергенция, и конвергенция.
В течение длительного исторического развития макроэволюция приводила к резкому изменению органического мира в целом. Так, современный органический мир значительно отличается от такового для протерозойской или мезозойской эр.
Пути и направления эволюции
Как было отмечено выше, эволюция осуществляется двумя способами - дивергентным и конвергентным, и в результате этих процессов возникают различные виды как по уровню их организации, так и по характеру приспособления к средам обитания. Поэтому различают три пути эволюции по характеру изменения уровня организации возникающих организмов: идиоадаптация, ароморфоз и дегенерация.
1. Ароморфоз (арогенез) - путь эволюции, при котором уровень организации организмов по сравнению с исходными формами повышается.
К ароморфозам относятся: возникновение фотосинтезирующих организмов из гетеротрофов; появление многоклеточных организмов из одноклеточных; возникновение псилофитов из водорослей; появление покрытосеменных с наличием двойного оплодотворения и новых оболочек у семени из голосеменных; возникновение организмов, способных вскармливать своих детенышей молоком, и т. д.
2. Идиоадаптация (аллогенез) - путь эволюции, при котором появляются новые виды, по уровню организации не отличающиеся от исходных видов.
Возникшие при идиоадаптациях виды отличаются от исходных признаками, позволяющими нормально существовать в различных условиях обитания. К идиоадаптации можно отнести появление разных видов вьюрков на Галапагосских островах, различных грызунов, живущих в разных условиях (зайцы, суслики, мышевидные грызуны), и другие примеры.
3. Дегенерация (катагенез) - путь эволюции, при котором общий уровень вновь возникших организмов понижается.
В некоторых источниках пути эволюции называют направлениями. В этом случае необходимо указывать: направления эволюции по характеру изменения уровня организации, так как существуют направления эволюции по характеру процветания. По данному признаку различают два направления - биологический прогресс и биологический регресс.
Биологический прогресс - это такое направление эволюции, при котором увеличивается число популяций, подвидов и расширяется ареал (территория обитания), при этом данная группа организмов находится в состоянии постоянного видообразования.
В настоящее время в состоянии биологического прогресса находятся млекопитающие, членистоногие (из животных), покрытосеменные (из растений). Биологический прогресс не означает повышения уровня организации организмов, но и не исключает его.
Биологический регресс - направление эволюции, при котором уменьшаются ареал и численность организмов, замедляются темпы видообразования (уменьшается число популяций, подвидов, видов).
В настоящее время в состоянии биологического регресса находятся пресмыкающиеся, земноводные (из животных), папоротникообразные (из растений). При этом большое влияние на состояние прогресса или регресса организмов оказывает деятельность человека. Так, многие виды животных вымерли из-за воздействия человека (например, тюлень Стеллерова корова, туры и т. д.).
Приспособленность организмов к условиям среды, ее виды и относительность
Первое научно обоснованное определение вида дал Ч. Дарвин. В настоящее время это понятие уточнено с позиций всех современных теорий, в том числе и с генетической позиции. В современной интерпретации формулировка понятия «вид» такова:
Вид - это совокупность всех особей, обладающих одинаковыми наследственными морфологическими и физиологическими признаками, способных свободно скрещиваться и давать нормальное плодовитое потомство, имеющих одинаковый геном, одинаковое происхождение, занимающих определенный жизненный ареал и приспособленных к условиям существования в нем.
Критерии вида и его экологическая характеристика будут рассмотрены далее. В данном подразделе приведем механизм видообразования.
В пределах популяций у различных особей этих популяций за счет мутационной (наследственной) изменчивости возникают различные признаки, поэтому все особи данной популяции имеют определенные отличия друг от друга.
Признаки, появляющиеся у отдельных особей, могут быть либо полезными, либо вредными для этого организма в условиях данной среды обитания. В процессе жизнедеятельности, как правило, выживают те особи, которые более приспособлены к данной среде обитания. У особей разных популяций эти признаки будут различны особенно в случае, когда условия сред их обитания будут сильно отличаться.
С течением времени признаки, отличающие особей одной популяции от другой, накапливаются, и различия между ними становятся все более и более значительными. В результате этих процессов из одного исходного вида возникает несколько подвидов (их число таково, сколько было популяций вида, живущих в разных условиях среды, - 2, 3 и т. д.).
В случае, если разные популяции, находящиеся в разных условиях существования, достаточно сильно изолированы друг от друга, то смешивания признаков из-за гибридизации особей не происходит. Различия между особями разных популяций становятся столь значительными, что можно констатировать возникновение новых видов (их особи уже не скрещиваются и не дают полноценного плодовитого потомства).
В процессе видообразования возникают новые виды, которые оказываются хорошо приспособленными к условиям своего существования, что всегда удивляло и восхищало человека, а религиозных людей заставляло восхищаться «мудростью творца». Рассмотрим сущность явления приспособленности, а также относительность приспособленности.
Приспособленностью называют определенные признаки организмов, позволяющие ему выжить в данных конкретных условиях среды обитания.
Ярким примером приспособленности является белая окраска зайца-беляка в зимний период. Эта окраска делает его незаметным на фоне белого снежного покрова.
В процессе эволюции у многих организмов выработались признаки, благодаря которым они очень хорошо приспособились к среде своего обитания. Эволюционная теория вскрыла причину и механизм возникновения приспособленности организма к условиям среды своего обитания, показало материалистическую сущность этого процесса.
Причиной появления приспособлений к условиям среды обитания является наследственная изменчивость, возникающая под влиянием условий окружающей среды.
Возникшие мутации в случае их полезности закрепляются в потомстве за счет лучшего выживания особей, обладающих этими признаками.
Классический пример возникновения приспособленности у организмов к среде обитания был показан в трудах Ч. Дарвина.
В Англии обитает ночная бабочка Березовая пяденица, имеющая светло-желтую окраску. На фоне светлого ствола березы эти бабочки незаметны, поэтому большинство из них сохраняются, поскольку незаметны для птиц.
Если березы растут в районе предприятия, выделяющего копоть, то их стволы темнеют. На их фоне светлоокрашенные бабочки становятся заметными, поэтому легко поедаются птицами. В процессе длительного временного существования вида этих бабочек, за счет мутаций появились формы с темной окраской. Темноокрашенные формы в новых условиях лучше выживали, чем светлоокрашенные. Так, в Англии возникли два подвида бабочек-пядениц (светло- и темноокрашенные формы).
Реконструкция производства и улучшение технологии с учетом требований привели к тому, что предприятия перестали выделять копоть и изменять окраску стволов берез. Это привело к тому, что темноокрашенные формы для новых условий стали не приспособлены, и признак, приобретенный ими, стал не только не полезным, а даже вредным. На этом основании можно сделать вывод о том, что приспособленность организмов относительна: сильное, даже кратковременное, изменение условий среды может организм, приспособленный к среде обитания, превратить в неприспособленный: например, заяц-беляк при слишком раннем сходе снежного покрова будет сильнее заметен на фоне темного поля, чем если бы он был окрашен в «летний» (серый) цвет.
Существует несколько разновидностей приспособленности организмов. Рассмотрим некоторые из них.
1. Покровительственная окраска - окрас, позволяющий организму быть незаметным на фоне окружающей среды.
Примеры: зеленая окраска тли на фоне зеленых листьев капусты; темная окраска спины рыбы на темном фоне при взгляде сверху и светлая окраска брюха на светлом фоне при взгляде снизу; рыбы, живущие в зарослях водной растительности, имеют полосатую окраску (щука) и т.д.
2. Мимикрия и маскировка.
Мимикрия состоит в том, что организм по форме похож на другой организм. Примером мимикрии является муха осовидка, форма ее тела напоминает осу и этим предостерегает об опасности, которой нет, так как эта муха не имеет жала.
Маскировка состоит в том, что организм приобретает форму какого-то предмета окружающей среды и становится незаметным.
Примером могут служить палочники - насекомые, по форме напоминающие обломки стеблей растений; есть насекомые, имеющие листообразную форму и т. д.
3. Предупреждающая окраска - яркая окраска, предупреждающая об опасности. Примеры: окраска ядовитых божьих коровок, пчел, ос, шмелей и т.д.
4. Особые приспособления растений для реализации процессов опыления. Ветроопыляемые растения имеют длинные, свисающие тычинки, удлиненные, торчащие в разные стороны рыльца пестиков с приспособлениями для улавливания пыльцы и другие формы. Насекомоопыляемые растения имеют соцветия, яркую краску и экзотические формы цветка для привлечения определенного вида насекомого, с помощью которого реализуется опыление.
5. Особые формы поведения животных - угрожающие позы порой безобидных, а иногда и опасных рептилий, зарывание страусом головы в песок и т. д.
Подводя итог, можно отметить, что благодаря накоплению различий, возникающих за счет мутаций, возможно образование новых видов, приспособленных к среде своего обитания, но эта приспособленность относительна, так как изменение условий приводит к утере приспособленности организма к данной среде.
4. Естественный отбор является направляющим фактором эволюции, т.к. сохраняет особей:1) с наиболее разнообразными генотипами
2) с генотипами, обеспечивающими формирование признаков, наиболее соответствующих условиям обитания
3) с генотипами, обеспечивающими формирование полезных человеку признаков
4) не имеющих наследственных изменений в генотипе.
5. Наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор – это:
1) движущие силы эволюции
2) результаты эволюции органического мира
3) направления эволюции органического мира
4) основные закономерности эволюции органического мира.
6. Примером межвидовой борьбы за существование служат отношения между:
1) молодыми соснами в лесопосадках
2) колорадским жуком и его личинкой
3) грифами, дерущимися из-за добычи
4) львами и гиенами.
7. Внутривидовой борьбой за существование является:
1) «борьба с засухой» растений пустыни
2) конкуренция между серыми и черными крысами
3) борьба между хищником и добычей
4) соперничество самцов из-за самок.
8. Элементарная единица эволюции:
вляется борьба за существование:
а) межвидовая б) внутривидовая в) с неблагоприятными факторами среды
3. Дивергенция ведет:
а) к уменьшению конкуренции б) увеличению конкуренции
в) возникновению новых приспособлений г) сохранению имеющихся приспособлений
4. Причины естественного отбора:
а) неблагоприятные условия внешней среды
б) благоприятные условия существования
в) борьба за существование
г) приспособленность к условиям среды
5. Популяция - это:
а) элементарная единица эволюции б) элементарный материал эволюции
в) элементарный фактор эволюции г) элементарное эволюционное явление
а) изоляция б) мутационный процесс
в) естественный отбор г) популяционные волны
7. Географический критерий:
а) подтверждает биохимические особенности
б) обусловливает генетическую изоляцию
в) свидетельствует о наличии определенного ареала
г) позволяет различать виды по внешнему и внутреннему строению
8. Макроэволюция-это:
а) изменение популяций б) формирование родов
в) образование новых видов г) формирование семейств
9. Ароморфоз - это направление эволюции, характеризующееся:
а) понижением общего уровня организации
б) появлением частных приспособлений
в) повышением общего уровня организации
10. Эволюция это процесс:
а) необратимый б) обратимый
в) запрограммированный г) незапрограммированный
11. Микрокнолюция сходна с макроэволюцией тем, что:
а) в результате образуются новые виды
б) движущие силы одинаковы
в) зависит от внешних и внутренних факторов
г) масштабы одинаковы
12. Общая дегенерация характеризуется:
а) повышением общего уровня организации
б) понижением общего уровня организации
в) возникновением частных приспособлений у организмов
г) утратой ряда важных органов
13. Многообразие видов является результатом:
а) борьбы за существование
б) естественного отбора
в) интенсивности размножения организмов
г) наследственной изменчивости
14. Искусственный отбор, как и естественный:
а) приводит к образованию новых форм
б) основывается на наследственной изменчивости организмов
в) производится человеком
г) улучшает приспособленность организмом к условиям среды
15. Популяция:
а) наименьшая единица вида б) структурная единица класса
в) элементарная единица эволюции г) элементарный фактор эволюции