Способы филогенетического изменения органов.

Любые филогенетические изменения органов основываются на известном принципе полифункциональности: любой орган выполняет, как правило, несколько, хотя и неравнозначных функций. Особенности эволюционных преобразований функций обусловлены различными принципами филогенетического изменения органов. Важнейшие из них

– Принцип интенсификации функции связан с усилением главной функции органа;

– Принцип расширения функций – добавление к первичным функциям сложно устроенного органа одной или нескольких новых функций;

– Принцип смены функций – интенсификация одной из второстепенных функций органа, приобретающей значение первостепенной;

– Принцип активации функции – переход пассивной функции в состояние активной функции;

– Принцип иммобилизации функции – переход от активной функции к пассивной;

– Принцип филогенетической компенсации органов: при ослаблении в эволюции функции одного органа происходит компенсаторная интенсификация другого органа, не гомологичного первому, но находящегося с ним в биологической координации;

– Принцип субституции органов – замещение в эволюции утраченного органа другим без изменения его функции.

Важными и широко распространенными способами эволюционных преобразований являются полимеризация и олигомеризация органов или иных структур.

Не только знание, но, прежде всего, понимание закономерностей и способов эволюционных преобразований живых тел в процессе появления новых функциональных элементов в биосфере необходимо и для соотнесения существующих гипотез о происхождении человека.

Человек в биосфере

Появление человека как вида (первый представитель рода – Человек умелый) связывается с уменьшением количества доступного к использованию вещества (по некоторым элементам и соединениям), снижением темпов накопления информации в биосфере и стабилизацией потока энергии. Среди групп живых организмов, формировавшихся к периоду 5-2 млн. лет назад, перспективными для последующих реорганизаций свойствами и признаками телесной организации обладали австралопитеки (Рис. 12.1). Они имели сравнительно крупное тело, освобожденные от локомоции передние конечности с хватательной кистью, большой мозг, были многоядными, вели стадно-родовой образ жизни, проявляли заботу о потомстве, использовали различные предметы в качестве внешних усилителей, обладали мимической и звуковой коммуникацией, не боялись огня. Род австралопитеков включал несколько существовавших одновременно и сменявших друг друга видов, большинство из которых претендовали на занятие сформировавшейся экологической ниши, а некоторые существовали «параллельно» с видами рода Человек (Рис. 12.2) Следы поздних австралопитеков теряются в эволюционной истории в последние тысячелетия. Непосредственным эволюционным предком Человека считают Австралопитека афарского, а оформление первого вида Человека относят к периоду 3-2 млн. лет назад.

Ключевыми новообразованиями, сопровождавшими выделение из ствола австралопитековых Человека умелого (Homo habilis) считаются изменение строения кисти и зубной системы и резкое увеличение, почти в 1,5 раза, объема мозга (540-700 см³) и его нейроморфологической сложности.

Переход к следующему историческому виду – Человеку прямоходящему, или архантропу (сборный вид Homo erectus) связан с развитием резко выраженной социальности на основе развития второй сигнальной системы (масса мозга достигает 800-1000 см³, что выше минимально достаточной для развития речи). В этот период (2-0,5 млн. лет) бурно развивается материальная культура и происходит быстрое широкое расселение человека в Африке, Европе и Азии.

Выделенный ранее вид Человек неандертальский (Homo neandertalensis), или палеантроп в настоящее время признается не всеми антропологами: предлагается рассматривать его в качестве исторического подвида Человека разумного (Homo sapiens). По ряду признаков (объем мозга около 1500 см³, сложные орудия труда и др.) эти две формы трудно разграничить. Следы материальной и духовной культуры свидетельствуют о том, что выделение неоантропа как вида произошло на основе окончательного становления социальности.

Под социальностью понимается дифференцировка ценотически активной фазы на несколько специализированных функциональных групп тел-особей со своими жизненными формами, каждая из которых комплементарна к сумме остальных (в рамках одного социума – относительно завершенной и обособленной совокупности комплементарных социальных элементов).

Для того чтобы понять масштабность возникновения человека как эволюционного события, нам необходимо выяснить характер и оценить значительность отличий человека от других видов организмов. Человека включают в группу социальных животных, а к существенным отличительным его признакам относят способность к абстрактному мышлению и трудовой деятельности. Подробное обоснование постепенного превращения «обезьяны в человека» приводится в трудах Ч. Дарвина и Ф. Энгельса.

Кроме человека, к социальным животным относят ряд видов перепончатокрылых и термитов (класс Насекомые). Для них характерно образование более или менее крупных поселений семейного типа с морфо-функциональной дифференцировкой особей. Ценотически пассивные полоносные особи, как правило, сохраняют комплекс признаков рода, семейства и отряда, а ценотически активные стерильные самки часть таких признаков утрачивают, но приобретают специальные морфологические, физиологические и поведенческие признаки, ориентированные на выполнение специальных функций. То есть у этих животных происходит “разделение труда”, что и является первым и основным признаком социальной организации.

По имеющимся данным, австралопитеки единообразно использовали и изготавливали простейшие орудия труда и в этом смысле не отличались от других приматов и, даже, некоторых птиц. Но уже Человек умелый отличался от всех остальных животных тем, что у него было разделение труда на основе не телесной дифференцировки, а различных орудий труда – внешних (внеорганизменных) усилителей телесных структур. Разделение труда как частный случай дифференциации сопровождается интеграцией родового стада. Аналогично принципу построения многоклеточного тела, усиление специализации каждого структурного элемента ведет к усилению его зависимости от суммы комплементарных ему элементов.

Развитие разных функциональных социальных групп у человека происходит путем дифференцировки одной биологической популяции на основе внешних усилителей. Популяция человека, с этих позиций, представляет сообщество, составленное из профессиональных групп, что и в структурном и в функциональном аспектах аналогично биоценозу, образованному видовыми популяциями. Собственно социальными популяциями у человека являются группы ценотически активных биологических индивидов с однородным набором используемых ими внешних усилителей, представляющие ту или иную профессию. Только в единстве с внешними усилителями тела людей образуют социальные жизненные формы, реализующие определенные социальные функции в определенных социальных условиях. Каждая социальная популяция в процессе жизнедеятельности производит избыточную продукцию, отторгаемую от нее вышерасположенным уровнем социальных консументов. В итоге формируется характерная социально-трофическая пирамида с типичными локальными трофическими цепями и общей сетью.

Социальность на основе внешних усилителей требует дополнительной энергии. Основного энергетического канала хватает только на воспроизводство биотической составляющей человеческого социума, с небольшим запасом. (В пищевых цепях человек выступает как хемогетеротроф, био-сапротроф, редуцент.) Организуемый человеком второй энергетический канал для воспроизводства внешних усилителей, представляет собой освобождение трансформированной и накопленной в органических веществах солнечной энергии – целенаправленное использование огня. (Человек становится дополнительно сапротрофом деструктором.)

Быстрое наращивание объема информации, и, прежде всего, социальной, требует новых форм ее записи, но записи пригодной для хранения, тиражирования, передачи и корректировки. Первоначально запись производится в мимических, звуковых, поведенческих символах, в виде предметов различного назначения. И если хранение информации еще, до определенных пределов, возможно в индивидуальной памяти, то эффективная ее передача дочерним поколениям требует специального рода деятельности – обучения. В социуме появляется уникальное новообразование – комплементарная пара «Ученик–Учитель». Со временем появляются и внеорганизменные органические и минеральные матрицы для записи информации (символы, рисунки, письменность, магнитная, голографическая запись и др.).

Воспроизводство внешних усилителей и их использование требуют развитого опережающего отражения, способности оперировать образами, понятиями, представлениями, оторванными от конкретных материальных носителей. Трудно согласиться с тем, что такой способностью обладает только Человек, но у Человека она получает наибольшее развитие.

Итак, Человека в биосфере выделяют: социальная организация на основе внешних усилителей (модульно-социальный тип тел), организация дополнительного потока энергии, внеорганизменные формы записи информации, специальный канал передачи информации и абстрактное мышление. Биосоциальная сущность Человека предполагает качественно новый вариант его эволюционных преобразований: морфологическая эволюция реализуется через эволюцию внешних усилителей, то есть через эволюцию той части неживой среды, которая является внетелесным продолжением видового живого вещества Человека. На определенном этапе развития социума Человек включает в состав усилителей собственной мускульной силы и усилителей орудий труда некоторые виды животных, одомашнивая их, или же себе подобных. Позже, вторичные усилители заменяются тепловыми, электрическими и иными двигателями: мощность усилителей непрерывно возрастает, а с ней растет и воздействие Человека на минеральную и биотическую среду.

Ценотически активные жизненные формы у Человека представляют собой единство живого тела и определенных наборов внешних усилителей и обозначаются как профессиональные типы. Эти «социальные виды» аналогичны биологическим видам и их эволюция идет по законам, общим для живых систем. Онтогенетические особенности Человека состоят в том, что на онтогенез живого тела накладывается социальный онтогенез, в процессе которого индивид на основе внеорганизменной информации приобретает способность использовать, определенные внешние усилители для выполнения определенной функции в социуме, то есть, объединяет телесную и внетелесную части. Только такое сопряжение онтогенезов позволяет индивиду занять функциональное место в человеческом обществе.

Растущие энергетические потребности человеческого общества обусловили выделение из биоты некоторых видов организмов, для которых создаются контролируемые условия развития и воспроизводства. Частичное блокирование связей, этих искусственных агроэкосистем с остальной биотой и внесение в них дополнительной энергии из “второго энергетического канала” позволяют интенсифицировать их биопродуктивность и производить изъятие биомассы большее, чем из аналогичных естественных экосистем. Таким способом увеличиваются интенсивность и объем вещественно-энергетического потока на глобальном биосферном уровне (Рис. 12.3).

С появлением Человека в биосфере выделяется крупное структурно-функциональное подразделение – социальная сфера, включающая живое вещество человека и связанную с ним непосредственно, как его продолжение, часть биоты и неживого вещества. Эта подсистема характеризуется не только высокой геохимической активностью но также стремительным наращиванием информации с особыми формами и уровнями ее записи, хранения и передачи. Часто ее называют техносферой, иногда – ноосферой. Термином «техносфера» правильнее обозначать всю совокупность разнородных внешних усилителей, построенных из неорганического и мертвого органического вещества, как часть социосферы.

Термин «ноосфера» не имеет однозначного толкования. Появившись в конце XIX века, он первоначально использовался для обозначения совокупности земных оболочек, трансформированных и направляемых в развитии Человеком. В.И. Вернадский понимал под «ноосферой» сферу «разума». В первом случае считается, что ноосфера формируется одновременно с появлением Человека, а во втором – должна сформироваться в будущем, когда Человек станет гармоничным элементом биосферы.

С появлением Человека в биосфере выделяется крупное структурно-функциональное подразделение – социальная сфера, включающая живое вещество человека и связанную с ним непосредственно, как его продолжение, часть биоты и неживого вещества. Эта подсистема характеризуется не только высокой геохимической активностью но также стремительным наращиванием информации с особыми формами и уровнями ее записи, хранения и передачи. Часто ее называют техносферой, иногда – ноосферой. Термином «техносфера» правильнее обозначать всю совокупность разнородных внешних усилителей, построенных из неорганического и мертвого органического вещества, как часть социосферы.

Возникнув в биосфере в ответ на появление свободной экониши, Человек к настоящему времени, в основном, выполнил свою видовую функцию: извлечено из недр и рассеяно по поверхности огромное количество минерального вещества, ранее недоступного к вовлечению в биогенный круговорот; выделено в атмосферу избыточное количество углерода; увеличено количество связываемой и удерживаемой в биосфере энергии; созданы новые емкие уровни и формы записи информации. Значит ли это, что человек как вид, как функциональный элемент биосферы должен исчезнуть? На такой вопрос следует дать утвердительный ответ, но с дополнительными пояснениями. Исчезновение вида далеко не всегда есть прямое вымирание. Чаще – это образование другого исторического вида (филетическая эволюция) или нескольких новых дочерних видов (дивергенция). Если мы принимаем социальные виды как аналоги биологических видов, то вымирание грозит только большей или меньшей части существующих в настоящее время социальных видов. Основу дифференцировки биосоциального вида-Человека, составляют внешние усилители, они же составляют и характерные видовые признаки. Следовательно, и исчезнуть должны те наборы усилителей, для которых исчез дефицит функции. Структурная реорганизация социосферы должна сопровождаться и новым информационным наполнением, то есть изменением массового сознания, что, возможно, следует отождествлять с формированием ноосферы в понимании В.И. Вернадского.

(по Р.К. Баландину)