Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции
Шрифт:
Делением размножаются не только одноклеточные организмы, но и клетки в многоклеточных организмах, а также и некоторые кишечнополостные и черви – многоклеточные, впервые появившиеся в протерозойскую эру и сохранившие особенности клеточных колоний, от которых они произошли.
Другие кишечнополостные, черви, губки и другие питомцы протерозойской эры размножались и размножаются почкованием. По мере созревания таких низших многоклеточных организмов часть клеток периферии образует собственную мобилизационную структуру, альтернативную той, что управляет целостностью многоклеточного организма. Это похоже на опухоль или восстание в человеческом государстве. Но в отличие от опухолей и восстаний набухающая почка в почкующемся организме всячески поддерживается питательными веществами и энергетикой организма, стимулируется мобилизационной структурой материнского организма, а не подавляется ею. Скопление клеток, образовавшееся в почке, постепенно растёт посредством ускоренного деления составляющих его клеток и вскоре обретает сходство с материнской особью. Наконец, бывшая почка отпочковывается и начинает вести самостоятельное существование.
Важным эволюционным подъёмом в развитии животных явилась дифференциация тела в процессе движения на передний и задний конец, спинную и брюшную стороны, правую и левую части тела, симметричные друг другу по форме, но нередко ассиметричные по функциям и расположению органов.
На переднем конце концентрируются ротовая полость с позднее развившейся челюстью, а также органы чувств, важнейшие нервные узлы. Благодаря им на основе реактивности и раздражимости постепенно формируется чувствительность, которая по сравнению с ними создаёт гораздо более совершенные средства для ориентации в среде и гораздо более могучие стимулы для мобилизации жизненных сил организма. Развитие чувствительности сыграло столь же важную роль в эволюции жизни, как реактивность и раздражительность в её возникновении. На основе чувствительности стало вырабатываться разнообразие реагирования на внешние воздействия, усложнение поведения, его коррекция, образование рефлексов и склонность к простейшему самоусовершенствованию. Сама природа как бы вознаграждала свои произведения, живых существ, через приятные ощущения за правильное поведение, и как бы наказывала за ошибки через ощущения неприятные. Тем самым развивалась склонность к принятию правильных решений и выработке стереотипов поведения.
Непосредственной предшественницей чувствительности, а зачастую и сопутствующим ей результатом функционирования нервной системы является возбудимость. Развиваясь на базе раздражительности, она перерастает в свойство сохранений полученного раздражения и его воспроизведения в нервной системе в сходных условиях и под действием либо при приближении сходных раздражителей. Являясь результатом определённой дифференциации и специализации тканей и нервных путей многоклеточных, в которых и сохраняется след от раздражения в качестве возбуждения, возбудимость представляет собой своеобразную память клеток, тканей и нервов об испытанных ими раздражениях. Она является предпосылкой возникновения памяти у организмов с развитым головным мозгом и в гораздо более позднее время.
Чувствительность заключается в способности отражать отдельные свойства объектов в форме ощущений. Для возникновения чувствительности недостаточно простых раздражений и возбуждений от взаимодействия с объектами окружающей среды. Для неё необходим специализированный аппарат, помещённый внутри тела для производства ощущений. Такой аппарат образуется в качестве специализированных органов ощущений, каждый из которых содержит периферическую часть, передаточный механизм и центральную часть, в которой электрические импульсы, идущие с периферии, преобразуются в собственно ощущения и являются стимулами мобилизационной структуры организма для принятия решений об определённых действиях.
Так, для плоских, круглых и кольчатых червей, возникших в протерозойскую эру и продолжающих своё существование с определёнными изменениями во все последующие эпохи, характерно наличие переднего конца тела, на котором располагаются органы чувств, включая зрение, осязание и обоняние. Наличие этих органов позволяет червям ориентироваться в пространстве и совершать направленные движения.
У моллюсков в связи со значительным развитием центральной нервной системы наблюдается цефализация, т. е. сосредоточение нервных узлов в головном конце тела. Многие, хотя и не все моллюски обладают развитыми органами чувств.
Медузы передвигаются в воде, руководствуясь раздражимостью. Однако, в отличие от полипов, они обладают органами фоторецепции, хотя и очень примитивными, но способными к ориентации по степени освещённости. Развиты у медуз и органы равновесия.
В протерозойскую эру завершается очень долгий период медленного, первоначального, ограниченного в своём многообразии развития жизни, первоначального накопления жизненных сил земной природы, построения фундамента здания биосферы.
Конец протерозойской эры стал началом фанерозоя – времени явного, проявленного в палеонтологической летописи, ускоренного развития жизни. Фанерозойский эон, начавшийся 570 млн. лет назад, продолжается до сих пор. Он начинается с палеозойской эры.
12.3. Палеозойская эра
Палеозойская эра начинается с кембрия – первого периода фанерозойского эона, в который происходит всё более бурное и нарастающее развитие жизни, великий рубеж, перешагнув который, биосфера стала многократно расширяться и углублять свои созидательные возможности. Поэтому весь предшествующий период характеризуется в науке как докембрий.
В кембрийский период происходили значительные геологические изменения, связанные с наступлением океана на сушу. Уходили под воду значительные материковые пространства, размывались части суши, вымывался грунт, образовывались значительные по занимаемой площади мелководные заливы и моря. В приливно-отливных зонах образовывались бактериальные обрастания в форме матов и накапливались выбрасываемые волнами органические вещества. И хотя огромное большинство видов живых организмов продолжало существовать в воде, на мелководье и в приливно-отливной зоне активно идет образование новых видов и размножение старых, которые не погибали, когда схлынут волны и обнажат влажное дно, подставляя их тела под действие насыщенной кислородом атмосферы. В прибрежных зонах поселяются нитчатые водоросли, некоторые прикрепленные к дну растения, разнообразные виды бактерий. Образуются некоторые виды моллюсков, ракообразных, хелицеровых, аннелид, которые также поселяются в прибрежных зонах и переходят к водно-атмосферному образу жизни, покидая на время водную среду и приспосабливаясь к получению кислорода во влажном состоянии из воздуха.
Так совершался плавный эволюционный переход от сплошного пребывания жизни в водной среде к образованию возможности жизни на суше. Питаясь водорослевыми корками, бактериальными матами, органическими остатками, эти животные привыкали к атмосферному дыханию и всё более длительному пребыванию на суше. Органика, образовываемая растениями и животными на увлажнённых землях и скреплённая бактериальными матами, постепенно формировала первичную почву.
Жизнь в воде не требовала постоянного преодоления силы земного тяготения. Выталкивающая сила воды способствовала лёгкости передвижения в водной среде без дополнительной траты энергии на осуществление усилий по перемещению в условиях гравитации. Поэтому огромное большинство животных этого периода были мягкотелыми, растениям же некоторую крепость придавали целлюлозные оболочки клеток. Но будучи водорослями, проживая в водной среде, растения также не выработали ещё древянистых конструкций, от внешнего окружения они были защищены лишь тонкой кожурой.
На рубеже венда и кембрия начинается резкое повышение интенсивности видообразования и появление значительного числа видов, представители которых обладают твёрдым скелетом. Минеральные скелеты строятся из кремния, кальция, стронция, фосфатов, апатита, хитина, спонгина и других материалов. Российский биолог Б.М. Медников даже назвал этот феномен «скелетной революцией». В этот период в воды древнего океана поступает большое количество соединений фосфора, кальция, кремния и других химических материалов, которые пригодны для накапливания в организмах и строительства скелетных структур. Снижение концентрации углекислого газа в кембрийской атмосфере было связано, по-видимому, с использованием углерода для образования скелетных форм.
По мере скелетообразования открывались совершенно новые возможности для мобилизации сил организмов на жизненную борьбу, для наращивания размеров и массы тела и совершенствования способов питания и добывания пищи. Неизмеримо выросли энергетические возможности организмов, а вместе с ними возросли и объёмы энергопотребления, потребности в количестве и качестве пищи. Опираясь на твёрдый скелет, можно было повысить скорость передвижения, нарастить оружие для нападения и защиты. Резко возрастает количество хищников, питающихся при помощи умерщвления живых организмов и использующих твёрдые части скелетов для сражений в борьбе за жизнь.
В свою очередь потенциальные жертвы совершенствуют орудия защиты – разнообразные панцири, раковины, шипы, острые выступы скелетов. Уже тогда начинается соревнование снаряда и брони, орудий нападения и защиты, которое через 570 миллионов лет, в человеческом обществе станет неотъемлемым свойством ведения беспрерывных войн за ограниченные ресурсы и подчинение человеческих сообществ с менее конкурентоспособными мобилизационными структурами.
В кембрийский же период палеозойской эры беспрерывные войны начинаются в животных сообществах. Конкуренция способов мобилизации на выживание порождает всё новые «изобретения» в сфере средств добывания пищи и защиты от нападений, удлиняются пищевые цепи, совершенствуются способы защиты и нападения.