Метаэкология - Красилов Валентин Абрамович - Страница 31

Пока достаточно отметить, что приспособление — многослойный процесс, одновременно протекающий на различных уровнях организации жизни.

Наиболее очевидная ошибка традиционного эволюционизма состоит в отождествлении приспособленности с ростом численности, тогда как в действительности приспособленность состоит в сохранении равновесия. В устойчивых условиях при этом вырабатываются внутренние механизмы регуляции численности, сокращающие амплитуду колебаний. Приспособление — это, в первую очередь, развитие свойств, которые способствуют достижению системой устойчивого состояния.

В системе, которую то и дело расшатывают внешние воздействия, преобладание внешних механизмов регуляции с негативными обратными связями ведет к резким колебаниям численности и, как следствие, приобретению способности к стремительному популяционному росту, которую можно рассматривать как наиболее примитивный механизм приспособления, свойственный ранним стадиям развития системы.

Одно из затруднений, с которым сталкивается теория эволюции, состоит в том, что естественный отбор, повышая приспособленность, ведет в одних случаях к усложнению, в других — к упрощению, и если первое считается прогрессом, то второе по требованиям логики должно быть признано регрессом. Это противоречие также разрешается с помощью системного подхода. В экологической системе с устойчивой структурой на первый план выдвигается взаимодействие элементов, которое ведет к разграничению функций и специализации. У согласованно развивающихся видов при этом складываются отношения дополнительности, сопровождающиеся утратой функций, которые передаются партнерам (упрощение), или совершенствованием специализированных органов и появлением механизмов взаимодействия, как у растений и насекомых (усложнение). Интеграция в ряде случаев доходит до симбиоза и превращения как бы в один организм (лишайники). Есть основания полагать, что живая клетка возникла на основе симбиоза.

Симбиотическая теория происхождения клеточных органелл наиболее разработана в отношении хлоропластов. Они имеют различное строение и, по-видимому, произошли от нескольких групп эндосимбиотических фотосинтетиков. При этом хлоропласты с трех- и четырехслойными оболочками, как у эвгленовых и динофлагеллят, могли быть приобретены в результате двух или нескольких раундов эндосимбиотической интеграции и редукции. У криптофитовых водорослей встречаются хлоропласты в перипластидных камерах, содержащих также нуклеоморфу (остаток ядра) и эукариотического типа рибосомы. Это все, что осталось от эукариотического симбионта — красной водоросли, в свою очередь, унаследовавшей свой хлоропласт от своего прокариотического симбионта. Чем больше становится известно о подобных многоступенчатых слияниях, тем более правдоподобной кажется мысль о том, что геномы высших организмов — результат объединения геномов различных простейших. Не случайно же мы имеем клетки со жгутиками и ресничками.

Так в результате самопожертвования — упрощения и утраты самостоятельности — вражда превращается в любовь. Но когерентные процессы по крайней мере частично обратимы. Провирусы, встраиваясь в ядерный геном, функционируют как регуляторные гены, но при нарушении системы исходные антагонистические отношения трагическим образом проявляются в онкогенезе.

Когда о влажнотропическом лесе говорят как об устойчивой системе, то имеется в виду постоянство внутренних условий, а не устойчивость к внешним воздействиям — смешение этих понятий приводит к серьезным недоразумениям, особенно в природоохранной деятельности. Состояние, близкое к стационарному, поддерживается за счет внутренних механизмов регуляции численности видов и легко утрачивается при подключении внешних механизмов — прямого истребления или подрыва ресурсной базы. К сожалению, подобные системы не обладают достаточной упругостью, чтобы противостоять природным катастрофам и воздействию человека.

С распадом системы эволюционные тенденции оборачиваются вспять. Тонкие механизмы взаимодействия между видами разрушаются, сменяясь грубыми приспособлениями к абиотическим факторам (насекомоопыление — ветроопылением). Так специалист, сделавший блестящую карьеру в области медицины или юриспруденции, попав на необитаемый остров, утрачивает столь необходимые в прежней системе навыки и осваивает первичные профессии охотника, лесоруба, землепашца.

Виды выходят из своей системной роли и оказываются лицом к лицу с неукрощенной стихией, которой на первых порах нечего противопоставить, кроме ускоренного развития и увеличения рождаемости. На смену узкой специализации приходит тенденция к расширению экологической ниши, повышению общей устойчивости к широкому спектру воздействий.

Ускорение развития нередко происходит таким образом, что организмы становятся половозрелыми, еще не достигнув полного развития, иногда на стадии личинки. Признаки незавершенного телесного развития с опережающим созреванием половой сферы обнаруживают практически все предковые формы крупных групп животного и растительного мира. Свойственны они и человеку, который похож не столько на взрослых человекообразных обезьян, сколько на их детенышей. Ускорение как бы снимает конечную фазу развития, а вместе с нею и признаки высокой специализации. Ибо специализированному виду — верблюду, например, — легче пройти сквозь игольное ушко, чем изменить направление эволюции. И, как трактовал свой закон «неспециализированного» американский палеонтолог Юджин Коп, если не будете как дети, не войдете в следующий виток эволюционной истории.

Внезапные вымирания и появления новых форм жизни, которые Дарвин объяснял пробелами в геологической летописи, на самом деле связаны с описанной выше сменой тенденций когерентной (в устойчивой системе) и некогерентной (в нарушенной системе) эволюции. Кризис — это и есть смена тенденций, в первую очередь проявляющаяся в резком, подчас катастрофическом сокращении биологического разнообразия как показателя структурной сложности экосистем.

Кризисы определяют границы геологических эр и периодов продолжительностью около 180 и 35 млн. лет. Поскольку первая цифра соответствует галактическому году, то возникает мысль о космических воздействиях как основной причине биосферных кризисов. Действительно, периодичность основных эволюционных событий соответствует орбитальным периодам прецессий, наклона орбиты, эксцентриситета и их сочетаниям — 24, 41, 96, 413 тыс. лет — и, в геологических масштабах времени, колебаниям Солнечной системы около галактической плоскости и обращениям вокруг центра Галактики, 35 и 180 млн. лет (их составляющими продолжительностью в 6 и 23 млн. лет), в ходе которых Земля испытывает гравитационные воздействия скоплений межзвездного вещества. (Наша Галактика характеризуется асимметричным расположением диска плотного вещества, который находится на пути Солнечной системы при ее обращении вокруг галактического центра).

Космические силы служат пусковым механизмом в цепях взаимосвязанных событий. Конкретные механизмы, управляющие геодинамическими процессами, еще слабо исследованы. Это объясняется общим состоянием геодинамики как науки, лишь сравнительно недавно, с появлением «новой глобальной тектоники» (1970-е годы) вышедшей за рамки узкорегиональных задач. Основной заслугой теперь уже не столь новой глобальной тектоники можно считать утверждение концепции плитового строения твердой оболочки Земли, возможности значительного смещения плит друг относительно друга. Вместе с тем ни движущие силы, ни закономерности движения плит не были раскрыты.

В моей книге «Меловой период» (1985) и других работах дано обоснование ротационной геодинамической модели. Суть ее в том, что тела различной плотности, входящие в состав твердой оболочки и глубинных сфер, получают, по законам физики, различное вращательное (угловое и центробежное) ускорение, вызывающее их смещение друг относительно друга. Земное вещество расслоено на сферы различной плотности. Твердая оболочка к тому же состоит из континентальных и более плотных океанических плит. Ротационные сдвиги плит изменяют соотношение суши и моря, приводят к образованию складчатых поясов. В то же время смещения по плотностным границам внутри литосферы и на ее контакте с мантией порождают магматические расплавы, питающие вулканическую активность, а ускоренное вращение земного ядра по отношению к мантии является тем ротором, который создает магнитное поле и управляет его динамикой. Таким образом, ротационная модель позволяет связать все основные геодинамические процессы с общим энергетическим источником — вращением Земли.