Многообразие видов.
Наблюдаемое на Земле многообразие видов, где наряду с простейшими сосуществуют и очень сложные, высокоорганизованные, есть результат эволюции, продолжающейся в течение вот уже более двух миллиардов лет. В тот неимоверно удаленный период на Земле обитали, лишь некоторые виды бактерий и сине-зеленых водорослей. Через несколько сотен миллионов лет появились одноклеточные организмы с оформленным внутриклеточным ядром. Еще через несколько сотен миллионов лет возникли кишечно-полостные, черви, моллюски. Примерно полмиллиарда лет назад появились рыбы, позднее земноводные и еще позднее рептилии. Около ста миллионов лет назад появились млекопитающие. Исследуя процесс эволюции, нетрудно обратить внимание на то, что здесь нет простого перехода от менее сложных видов к более сложным. Конечно, какие-то виды (и их было немало) отмирали; тем не менее сейчас можно видеть наряду со сложными видами и огромное количество простых. Эволюция шла не в направлении от простого к сложному, а в направлении от менее приспособленного к более приспособленному, поскольку именно в этом (и ни в каком другом) направлении действует естественный отбор. Характерная черта такого процесса — увеличение числа видов, все большее и большее их разнообразие. Естественно, что при этом будут появляться и все более организованные виды, придавая эволюционному процессу прогрессивный характер.
Можно указать ряд причин, объясняющих, почему эволюция приводит к увеличению числа различных видов. Во-первых, со временем возрастает наследственная изменчивость — накапливаются нутации, расширяется фонд генов. Во-вторых, при любом изменении условий имеется большое число вариантов приспособления. Естественный отбор пропускает любые приемлемые варианты. При этом могут быть отобраны варианты как с более сложной, так и с менее сложной организацией. В-третьих, возникнув однажды, вид обнаруживает устойчивость. В частности, он противостоит опасности растворения в других видах. Напомним, что при скрещивании между разными видами гибриды не могут образовать половые клетки, а следовательно, не могут иметь потомство. Разумеется, рассматривая процесс увеличения числа видов, надо учитывать и обратные процессы, например уничтожение вида в результате межвидовой борьбы или гибель вида из-за неспособности приспособиться к внезапно и очень резко изменившимся условиям обитания.
Непредсказуемость новых видов.
В четвертой главе мы рассматривали флуктуации в коллективе молекул газа и убедились, что флуктуации величин, относящихся к отдельной молекуле, велики. Они сопоставимы со средними значениями величин. Флуктуации же величин, характеризующих макросистему, напротив, крайне малы. Поэтому макросистему можно описывать на основе не вероятностных, а динамических законов (что и делается в термодинамике). Получается, что при переходе с атомно-молекулярного уровня рассмотрения на макроуровень происходит как бы взаимная компенсация многочисленных случайных отклонений в поведении сдельных молекул. В результате поведение макросистемы как целого становится однозначно предсказуемым.
В живой природе мы встречаемся с качественно иной ситуацией. Отдельные флуктуации, характеризующие случайные изменения той или иной генетической программы, усиливаются в миллионы миллиардов раз и обнаруживаются на макроуровне — в организме-генотипе. Никакой взаимной компенсации подобных флуктуации здесь нет. Каждая флуктуация вырастает до макроразмеров. Поэтому можно утверждать, что процесс эволюции в живой природе является принципиально непредсказуемым в том смысле, что нельзя предвидеть возникновение того или иного конкретного вида, иначе говоря, любой вид оказывается явлением случайного характера. Его можно уничтожить, можно создать какой-нибудь новый вид, но нельзя восстановить исчезнувший вид. В этом смысле любой из существующих ныне видов уникален.
Заключение.
Мы обсудили ряд вопросов биологии, связанных с генетикой и эволюционной теорией. Именно в этих вопросах особенно ярко проявляется фундаментальность вероятностных закономерностей, именно здесь наиболее, отчетливо проступает принципиальная роль случайностей. И все же тема «Вероятность в биологии» много шире. Она включает в себя также ряд проблем. К подобным проблемам относятся, например, проблема возникновения жизни на Земле, проблема изменения численности популяций, проблема моделирования процессов в нервной системе, проблема создания модели человеческого мозга и ряд других.
Список литературы
1)Лучник Н.В. «Почему я похож на папу». – М.: Молодая гвардия, 1966
2)Медников Б.М. «Аксиомы биологии». – М.: Знание, 1982.
3)Полынин В.М. «Мама, папа и я». – М.: Советская Россия, 1967.
4)Резник С.Е. «Николай Вавилов». – М.: Молодая гвардия, 1968.
5)Тарасов Л.В. «Мир, построенный на вероятности» – М.: Просвещение, 1984.
6)Шредингер Э. «Что такое жизнь»: Пер. с англ. – М.:Атомиздат,1972.