Биокибернетическое определение эволюции
С точки зрения общих принципов кибернетики эволюция представляет собой процесс прогрессивной оптимизации интегральной системы жизни. Эта оптимизация происходит по указанным выше структурным, функциональным, термодинамическим, информационным и другим показателям на всех уровнях иерархической системы жизни — субклеточном, клеточном, органном, индивидуальном, видовом и биоценотическом. Наступающие на каком-либо из этих уровней прогрессивные адаптации неизбежно вызывают взаимообусловленные изменения на всех остальных уровнях. Например, развитие физиологического механизма теплорегуляции обусловило, с одной стороны, глубокие перестройки метаболизма клеток теплокровных животных, в частности ускорение обменных процессов, а с другой стороны, вызвало коренные изменения в экологии их видов, в частности резкое увеличение ареалов обитания и снятие сезонных ограничений активной деятельности.
Однако не все уровни интегральной биологической системы равноценны по своей роли в механизме эволюции живых существ, происходящих в природе. По мнению И. И. Шмальгаузена, наиболее существенным звеном, от которого как от первичного обычно начинаются эволюционные преобразования, является популяция — элементарная эволюционирующая единица. Именно в популяции впервые возникают перестройки, которые затем распространяются «вверх» и «вниз» по иерархической структуре жизни.
|
|
|
Популяция находится под непрерывным воздействием всей массы абиотических и биотических воздействий внешней среды, обозначаемой как биогеоценоз. Как очень сложная система биогеоценоз также организуется на основе некоторых общих принципов взаимодействия его элементов, из которых важным фактором эволюции является борьба за существование.
Как видно из приведенной ниже схемы, цикл эволюционных преобразований популяции начинается с воздействия биогеоценоза на популяцию путем прямого и косвенного истребления ее особей. Этот входной канал несет информацию о состоянии внешней среды. Затем происходит естественный отбор фенотипов внутри популяции и меняется наследственная структура. Путем размножения новые свойства усиливаются и генетически закрепляются. Наследственная информация реализуется в новой фенотипической форме. Наконец, преобразованная популяция образует выходной канал, несущий информацию о ее состоянии путем активной деятельности особей, захватывающих жизненные средства из биогеоценоза.
В зависимости от приспособительного значения наступивших изменений обратная связь через фенотип может иметь разное направление. Более приспособленные фенотипы размножаются, и эта движущая форма естественного отбора является механизмом положительной обратной связи. В случаях, когда новые фенотипы оказываются менее приспособленными, они гибнут, происходит возвращение к прежнему фенотипу, и такая стабилизирующая форма естественного отбора является механизмом отрицательной обратной связи.
|
|
|
Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 28; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!