Посоката и скоростта на прогресивната еволюция и биоенергийния прогрес

Посока и скорост на прогресивната еволюция и биоенергийния прогрес - раздел История, Посока, скорост и механизми на прогресивната еволюция Въпреки че критерият за еволюционен прогрес, използван от Ивлев и Долник, По.

Въпреки че критерият за еволюционен прогрес, използван от Ивлев и Долник, все още не е получил широко признание (особено сред професионалните еволюционисти), няма съмнение, че той може да се използва като основа за количествена характеристика на еволюционния прогрес, включително изчисляване на скоростта на биоенергийния прогрес и прогресивната еволюция.

Въз основа на данните, дадени в Таблица..41 и Фиг.28, можем да предположим, че биоенергийният прогрес и прогресивната еволюцияв животинското царство са се осъществили в следната посока:

Протозои -> Ктенофори —> Чревни - > —> Червеи -> Ехинодерми -> Членестоноги -> Миди —> —> Шелърс —> Hemishordates -> гръбначни,

в типмиди:

Бронирани —> двучерупчести —> Коремоноги -> Главоноги, (130)

в типчленестоноги:

Многоножки —> Паякообразни -> Миди —> Насекоми (131)

в типгръбначни:

Ланцелет -> Циклостоми -> Хрущялни риби —>

—> костни риби -> Земноводни —> Влечуги -> (132)

Значението на тези твърдения става още по-очевидно, ако сравним стойността на коефициентааза всяка от изследваните групи животни с времето на откриване на представители на тези групи във вкаменелостите (Zotin, 1979, 1984; Zotin and Krivolutsky, 1982; Leuschner, 1989; Zotin, 1990).

Степента на еволюционния прогрес в животинското царство.Както може да се види от таблици 41, 42 иФиг. 28, в процеса на еволюцията имаше последователна поява на нови видове животни с по-високо ниво на енергиен метаболизъм и критерия за ред. Тези видове животни, както беше казано, по всички признаци притежаваха по-сложна структура, перфектно функциониране и поведение. Следователно можем да преценим от кривата, показана на фиг. 28, скоростта на биоенергийния прогрес и скоростта на прогресивната еволюция като цяло. Тези скорости могат да бъдат изразени в конкретни термини с размерността на mW/g милиона години.

Преди да направите това, трябва да решите още един въпрос. Говорим за количествено описание на кривите, показани на фиг. 28. Тези криви могат да бъдат апроксимирани чрез различни функции: мощност,

експонента, парабола, хипербола, функция на Гомперц и др. Въпреки това, по наше мнение, показателят е най-подходящ за тяхното приближение (Zotin, Zotin, 1995). Това заключение има добра теоретична основа под формата на принципа на най-стръмното спускане, според който отклонението на подсистемата от стационарното състояние става приблизително експоненциално (45). Изчислението по данните, дадени в таблици 41 и 42 показва, че биоенергийният прогрес и прогресивната еволюция на ниво животински типове в процеса на еволюцията се описват с експонента с константи

(136)

Тук коефициентътасе изразява в mW/g, а геоложкото времеtg- в милиони

Разликата в коефициентите на мощност във формули (136) очевидно е свързана с появата на хомойотермия при гръбначния тип (в случай на подреден критерий е взета предвид телесната температура на хомойотермните животни). Ако изчислим биоенергийния прогрес само за безгръбначни, тогава коефициентът на мощност се оказва същият, както при прогресивната еволюция:

(137)

Формули (136) и (137) не само показват общата тенденция на еволюционния прогрес, но също така ни позволяват да оценим скоростта на този процес за всеки сегмент от еволюцията от производната da/dt и скоростта на прогресивна еволюция от производната dCr/dt, съгласно формула (136).

геоложки период (Таблица 43). Изчислението показва, че скоростта на изменение на стандартния обмен, изразена с коефициентаa,т.е. скоростта на биоенергийния прогрес на животните в различни геоложки периоди се увеличава с наближаването на съвременните времена.

Разбира се, цифрите, показващи скоростта и нарастването на скоростта на еволюционния прогрес (Таблица 43), ще бъдат прецизирани с натрупването на експериментални данни за стандартния метаболизъм и палеонтологични наблюдения върху времето на възникване на отделните видове животни (това може да се види поне в нашите изчисления, извършени през различни години - Зотин, 1984; Зотин, 1990; Зотин, Зотин, 1995), но общата тенденция на биоенергийния прогрес и прогресивната еволюция като цяло е ясна: скоростта и на двете се увеличава в процеса на биологичната еволюция.

Продължителността на геоложкото времеtg,(милиони години), скоростта на биоенергийния прогресda/dtg(mW/g милиона години) и прогресивната еволюцияdCr/dtg(милиони години -1) на животни в различни геоложки периоди.

Геоложки период	tg
Камбрий	0,0013	0,019
Ордовик	0,0020	0,027
Силур	0,0028	0,036
девонски	0,0039	0,046
въглерод	0,0057	0,062
пермски	0,0090	0,088
триас	0,0119	0,110
Юра	0,0168	0,145
Тебешир	0,0265	0,207
Третичен период	0,0418	0,296
Четвъртичен период	0,0529	0,356

Напредък при отделните видове животни.С натрупването на експериментални данни за стандартния метаболизъм на различните видове,

животни, ще бъде възможно да се разгледа въпросът за скоростта на еволюционния прогрес в отделните големи таксони от порядъка на тип или клас. Основната трудност, както и при построяването на обща крива на биоенергийния прогрес и прогресивната еволюция за цялото животинско царство (фиг. 28), се състои в точното установяване на времето на появата на един или друг клас или разред животни. Данните по този въпрос непрекъснато се променят. И все пак понастоящем можем да изчислим скоростта на прогресивната еволюция в отделните видове животни (мекотели, членестоноги, гръбначни) с известна сигурност. Това е много важно за проблемите, разглеждани в тази книга, тъй като основният въпрос е дали има само една единствена крива на биоенергийния прогрес за цялото животинско царство или във всеки от видовете или дори класовете животни скоростта на еволюционния прогрес е стойностна характеристика на даден таксон или за времето на неговото възникване.

Според данните за критерия за подреждане подреждането на класовете в типа на мекотелите има формата (130), в типа на членестоногите - (131) и в типа на гръбначните животни - (132). В съответствие с тези схеми можем да построим криви на прогресивна еволюция при видовете мекотели, членестоноги и гръбначни (фиг. 29). По принцип те имат подобен характер и имат формата на експонент. Но реалната скорост на промяна в критерия за подреждане, т.е. скоростпрогресивна еволюция, се различава при различните видове животни (фиг. 29). Общата тенденция на прогресивната еволюция е, че тя се ускорява в хода на биологичната еволюция. Промените в коефициентаaи критерия за подрежданеCrпо време на биоенергийния прогрес и прогресивната еволюция в типа мекотели могат да бъдат записани като:

	(138)
в тип Arthropoda:
	(139)

в вида на гръбначните животни:

По принцип тези формули могат да се използват за сравняване на скоростта на биоенергийния прогрес и скоростта на прогресивна еволюция при тези видове животни чрез коефициентаβот уравнение (45): колкото по-голям е този коефициент, толкова по-голяма е скоростта на еволюционния прогрес. Биоенергийният прогрес и прогресивната еволюция при различните видове животни, както се вижда от формули (138)-(140), са протичали с приблизително еднаква скорост.

Напредък в отделни класове животни.Можем да продължим да усъвършенстваме кривите на прогресивната еволюция и да ги разширим до отделни класове животни. Фигура 30 показва кривите на промените в критерия за подреждане за различни разреди в клас насекоми, мекотели и бозайници. Съдейки по тези данни, прогресивната еволюция е протичала с различна скорост в отделните класове животни. Изчисляването на уравнението на биоенергийния прогрес и прогресивната еволюция в класа насекоми, съгласно данните, дадени в таблици 41 и 42, показа, че те могат да бъдат записани като:

в клас костни риби:

в клас бозайници:

Съгласно формули (141)-(143), използвайки степенен коефициент, може да се прецени скоростта на биоенергийния прогрес и прогресивната еволюция в класа насекоми, костни риби и бозайници, както и да се сравнят тези скорости в различни класове. Виждаме товабиоенергийният прогрес и прогресивната еволюция в класа на насекомите и костните риби протичат с приблизително еднаква скорост, докато в класа на бозайниците прогресивната еволюция протича по-бавно от биоенергийния прогрес. Ако сравним скоростта на биоенергийния прогрес в различни класове животни, тогава тя се увеличава, съдейки по формулите (141-143), в последователността: насекоми - > костни риби - > бозайници, - и скоростта на прогресивна еволюция - в последователността: костни риби - > насекоми -> бозайници.

Дадените сравнения на темповете на биоенергийния прогрес и прогресивната еволюция на ниво типове и класове са само приблизителни. Те ще бъдат усъвършенствани, когато се появят нови данни за стандартния метаболизъм на животните и времето на възникване на таксоните в процеса на реална еволюция. Но те показват, че принципно е възможно количествено описание на тези процеси в реално време.

Това са фактите, показващи посоката на еволюционния прогрес. Разбира се, много повече работа е необходима за прецизиране на кривите на еволюционния прогрес (фиг. 28-30) и константите, включени в съотношението (136-143). Но такава работа би била напълно оправдана, като се има предвид важността на откритията за много проблеми на еволюционната наука, таксономията и палеонтологията. Особено важно от наша гледна точка е следствието, произтичащо от данните, дадени в табл. 41 и фиг. 28, според които макроеволюцията на ниво големи таксони в посочените геоложки периоди е протичала с повишаване на енергийния метаболизъм.

Въз основа на тези заключения изглежда разумно да се изгради макросистематизация на животни от всеки голям таксон въз основа на данни за стандартния метаболизъм и критерии за подреждане. Предимството на този подход е, че

той, от една странаотразява еволюцията в реално време, от друга страна, показва посоката на прогресивна еволюция в определен таксон.

---