КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Эволюция органов и функцийИзучая макроэволюцию, можно рассматривать не отдельные адаптации, а структуру организма, который состоит из отдельно- стей, называемых органами (у одноклеточных – органоидами). Четкое, общепринятое определение понятия «орган» еще не соз- дано. Обычно под органами подразумеваются четко обособлен- ные части организма, состоящие из разных тканей и выполняю- щие определенную функциональную нагрузку. Под функциями мы понимаем процессы жизнедеятельности. В общем виде жизнь (жизнедеятельность) представляет собой процесс, обеспечивае- мый структурой под названием организм. Жизнедеятельность со- стоит из более мелких, частных процессов – питания, дыхания, выделения и т.д. Они обеспечиваются системами органов. В свою очередь относительно крупные функции дробятся на более мел- кие. Например, в питании выделяют механическое измельчение пищи, ее химическое изменение, всасывание и другие процессы. Они обеспечиваются уже отдельными органами. Таким образом, в живой природе наблюдается иерархия структур и функций, кото- рая не всегда отчетливо выражена. «Взаимоотношения» органов и функций состоят в следую- щем. Органы и функции нераздельны и при этом независимы. Эта парадоксальная, на первый взгляд, фраза означает, что в эволюци- онной статике нет ни одного органа, который не выполнял бы в организме каких-либо функций. Точно так же нет ни одной функ- ции, которая не обеспечивалась бы какими-либо органами. Об этом существует превосходный афоризм: «структура без функ- ции – труп, функция без структуры – призрак». Независимость за- ключается в том, что в эволюционной динамике определенные ор- ганы не привязаны намертво к тем или иным функциям, и наоборот. Органы и функции эволюционируют, и предпосылками эво- люционных изменений являются их фундаментальные свойства. Общим свойством органов является мультифункциональность. Это значит, что любой орган выполняет в организме более одной функции. К примеру, глаза млекопитающих служат не только ор- ганами зрения, но и участвуют в регуляции внутричерепного дав- ления. Легкие человека – орган дыхания и одновременно орган выделения, так как через них из организма удаляется ряд летучих соединений (этиловый спирт, наркозный эфир и др.). Понятие мультифункциональности не относится к разряду биологических закономерностей. Это именно свойство органов, выявляемое эм- пирически. Орган с большим числом функций «хорош» в том плане, что имеет большие потенциальные возможности на случай изменившегося соотношения организма и среды, то есть большие эволюционные возможности. У органа с меньшим числом функ- ций возможности соответственно меньше. Отсюда очевидно, что число функций, выполняемых органом, может изменяться в ходе эволюции. Соответствующим свойством функций является мультиор- ганность, состоящая в том, что любая функция обеспечивается более чем одним органом. Подчеркнем, что речь идет не о парных органах вроде почек и не о полимерных, как позвонки, а о разно- родных органах. Понять данное явление легко, вспомнив о нали- чии кровеносной, половой, выделительной и прочих систем орга- нов. Само понятие «система» является прямым и недвусмысленным указанием на мультиорганность функций, и дальнейшие пояснения здесь излишни. Мы видим, что органы познаются через выполняемые функ- ции, а функции – через органы-исполнители. Сочетание мульти- функциональности и мультиорганности показывает организм не как набор частей, а как целостную систему со сложными внутрен- ними связями, где и связи, и части меняются в эволюции согласо- ванно. Оба свойства хорошо дополняют друг друга. В паре они чем-то напоминают генетические явления плейотропии и полиме- рии, где один ген может влиять на формирование нескольких при- знаков, а один признак – определяться действием нескольких ге- нов. Адаптивная роль мультиорганности столь же очевидна, как и аналогичная роль мультифункциональности. Широкий набор структур, обеспечивающих функцию, дает много точек прило- жения естественного отбора. Таким образом, открываются многие и разные пути исполнения функции и обеспечивается приспособ- ленность организма (филогенетической группы) в широком диа- пазоне условий. Базовые свойства органов и функций позволяют начать разго- вор о конкретных способах их преобразований в филогенезе, то есть о модусах эволюции органов и функций.
|