Причините за еволюционния прогрес - scisne

Най-забележителната и изненадваща особеност на еволюцията - нейната обща посока, от прости до сложни. Разбира се, това не е абсолютно правило. Много еволюционни линии от време на време не е усложнение, както и опростяване на организацията; насипни еволюционни промени представляват маловажен трансформация на същото ниво на сложност. И все пак, като цяло тенденция усложнение на организацията (по-нататък - напредък) може да се проследи много ясно.

Първите живите организми са очевидно много по-трудно, преди да си неживи комплекси от макромолекули; еукариотите - много по-трудно, преди да се появи прокариоти и въпреки, че последното продължава да процъфтява и до днес, форма и структура на биосферата не се определя от тях, но от управляващата Партия на еукариотите.

В ранните етапи на усложнение засяга предимно биохимията: прокариоти се появиха нови и подобрени ензимни системи, нови пътища. Постепенно голяма роля на регулаторни системи (рецептори, различни метаболизма регулатори, и всички други клетъчни процеси в зависимост от външните и вътрешните фактори); еукариотната вътреклетъчен напредък регулиране, вероятно излезе на преден план, а сложността на чисто биохимичните системи, за да спре. С появата на многоклетъчен чрез допълнително усложнение на регулаторните системи, той е бил бърз напредък на морфологията (форма сложен организъм, се разделят на тъкани и органи). С появата и развитието на нервната система да стане сложно поведение (regulyatorika по-високо ниво!); с появата на човешкия прогрес е съсредоточена в областта на културата (в най-широкия смисъл на думата).

Успоредно с нарастващата сложност на организмите, настъпили усложнения supraorganismal системи: в началото - общностите и биосферата; Сега - социална система (обществото) и anthroposphere (или ноосфера, която постепенно замества и отменя биосферата).

Прогресивният характер на еволюцията повдига много въпроси. Какви са причините и движещите сили на прогреса? Възможно ли е да спонтанен прогрес, ако неживата природа, ние виждаме, че "аз" просто всичко се срива и опростен, но никога не усложнява ( "от останките никога не е сам по себе си не отговаря на самолета, но на гърба - на самолета в дебрите - моля") ? Защо в природата се наблюдава ускоряване на напредъка: колкото по-сложна система, толкова по-бързо той отива по-далеч усложнение?

Спонтанно сложност на системи, след като смята, че противоречат на втория закон на термодинамиката - закона за увеличаване на ентропията (хаоса има само да расте спонтанно, но не и организация). Въпреки химик Пригожин показа, че при определени условия, в отворени системи с постоянен приток на материя и енергия отвън, там е естествено самоорганизация - формирането на "ред на хаос", т.е. по наше мнение, прогрес. По този начин, постепенното развитие е престанал да бъде в противоречие със законите на природата и на базата на материалистическата мироглед. Напредъкът по принцип е възможно. Но това, разбира се, не е достатъчно: трябва дори да се разбере как и защо това се случва.

Значително улеснява постепенното сложността на принципа блок системи, живеещи на тяхната организация. Нови, по-сложни системи са изградени от готови функционални блокове съществуващите, по-прости системи. Това се отнася както на молекулярно ниво (нови гени / протеини могат да бъдат сглобени от дублиране и рекомбинация на стари части от гени / протеини) и организма (чрез симбиоза coadaptation и нова, по-сложен организъм може да се развие от няколко прости общност от организми). Радикалната усложнение на тялото, като изберете малки случайни мутации е много малко вероятно (ако не и невъзможно). Но ако това е допустимо да се присъединят към съществуващите, функциониране, проверени от времето и полиран подбор от части, за спонтанно образуване на комплекс цяло е доста вероятно.

Живите системи вече съдържат огромни по своята структура, макар и скрито, което усложнява възможността ( "предварително адаптация"). Това става ясно, когато смятате, колко организираната вътреклетъчен метаболизъм и регулация. В жива клетка, всички вещества и процеси са свързани с комплекс мрежата. "възли" на мрежата - веществото, и "стволовете" - всевъзможни комуникация между материалите (химична конверсия и регулаторни ефекти). Всяко вещество в клетката (включително всеки протеин ген) е свързан с всички останали след (обикновено малък) брой междинни съединения. Следователно, промяна в концентрацията (или активност) на всяко вещество, по някакъв начин да повлияе на концентрацията (или активност) на всички други вещества. Само малка част от тези ефекти са доста силни и важни за живота (тези ефекти могат да бъдат наречени истински, или манифест). Всички останали - са слаби, "неразвит" - представляват "банкови регулаторни preadaptations на" гигантски неща за появата на нови "прояви" на регулаторните отношения.

Ускоряване на напредъка. Самият факт, за който и да е палеонтолог: колкото по-високо ниво на организация, толкова по-бързо, като цяло, е да продължи да се подобрява. Напредъкът на самостоятелно ускоряване. За да се обясни този факт се изисква да толкова много хипотези.

Прогресивно сложност, както изглежда, това е обща собственост на биосферата, не се раздроби на свойствата на отделните му компоненти или отделни нива на системната му организация. Голяма е ролята на взаимодействието на различни нива на системи (организми и техните компоненти (клетки), популации, видове, общности, биосферата). Трудност може да възникне от самосглобяване на Biosystems дифузен асоциации на елементи (всеки от които, на свой ред, е също Biosystem). Например, група от индивиди "самостоятелно сглобява" в опаковка, в зона в нов организъм (многоклетъчен произход); случаен набор от популации "самосглобява" в общността. Самите елементи не е сложна, и да се адаптират само за съжителство, "коригира" един до друг. Но трудността възниква на по-високо ниво - нови специфични връзки се образуват между елементите. Сложността може да се движи от едно ниво на друго (най-простият пример - формирането на нова симбиоза с тях чрез интегриране на блок в общността, както и в случай на еукариотната произход).

Избор благоприятства опазването на най-стабилните живите системи. В много случаи, стабилност може да бъде подобрена чрез усложнява системата. "Елементарно сложност" - е появата на нови регулаторни комуникации. Например, едноклетъчен организъм показва способността на неблагоприятни условия за образуване на плътна обвивка; това може да се постигне чрез образуване на регулаторна връзка: определени условия активират система ензим, отговорен за образуване на клетъчната стена. Този ензим система е съществувала преди; новообразувание (и сложност) се състои във факта, че има връзка между външните фактори и интензивността на тази система. Друг пример: от два маршрута тяло като във всеки сегмент и половите жлези органи на движение става по-стабилни разделителни функциите между сегменти: Преден специализирана за придвижване, задна - размножаване (и двете функции се изпълняват в същото време по-ефективно). Неоплазми тук е, че има нов регулаторен връзка се проявява в онтогенезата: ". Ако аз - на дъга, да включа системата за формиране на краката, и ако аз - задния очен сегмент, да включа системата за формиране на половите жлези" И двете системи са били в миналото; Той добавя само един нов начин на регулиране.

В организма (представен като мрежа от регулаторни взаимодействия), просто защото на взаимосвързаността на всички елементи, има толкова много preadaptations на новите регулаторни отношения. Ето защо, усложнение - появата на една нова връзка - не е нито нещо невероятно, а не нещо изненадващо.

Появата на нова регулаторна комуникация води до появата на нова функция на един или повече мрежови елементи (например, протеини); Това се случва, когато конфликт между две различни функции могат лесно да бъдат отстранени чрез дублиране на структура (например, ген дублиране), последвано от разделяне на функциите между копията.

Появата на нови регулаторни отношения значително потиснати само трябва да се запази целостта и правилното функциониране на старата, установена система. Често един ключ нов растеж проправя пътя за появата на цяла гама от иновации.

Важно допълнение към този общ механизъм усложнение е блок концепция изграждане на нови системи, което се проявява в такива явления като ендосимбионтна теория (образуване на комплекс организъм от coadapted общността няколко прости организми), образуването на нови гени / протеини чрез комбиниране сглобяеми функционални блокове / екзони хоризонтален обмен гени (образуване на комплекс геном чрез комбиниране сглобяеми блокове от две или повече прости геноми), и т.н.

"Елементарно сложност" - появата на нов регулаторен връзка - автоматично води до появата на много нови "chreods" - непланирани, случайните отклонения от нормата (например, от нормалното развитие на организма), което може да се случи като промяна условия. Първи в условията, при които тя "не е изчислен," нова връзка (включена в цената, тъй като ние не забравяйте, в една обща мрежа и в крайна сметка засяга всички процеси в организма) може да даде различни "неочаквани" ефекти. От една страна, новата предварителна адаптация и нов "избора на материали". От друга страна, увеличаване на броя на непредвидени обстоятелства, случайни отклонения застрашава целостта и жизнеспособността на системата. За да се справи с този страничен ефект усложнения често е възможно само чрез по-нататъшни усложнения (например, създаване на нова регулаторна комуникации, регулаторните се добавят към "побърквам" регулаторна комуникация). По този начин, усложнение на процеса става автокаталитично и се ускорява.