Коэволюция в природе: спонтанность вместо случайности

Понятие «коэволюция» впервые было применено экологами Паулем Эрлихом и Питером Рейвеном в 1964 году для описания координированного развития различных видов в составе одной экосистемы.

Коэволюция — совместная эволюция биологических видов, взаимодействующих в экосистеме.

В качестве примера приводилось описание взаимосвязи растения и гусеницы. Растение, защищаясь от поедания, производит ядовитые для гусениц вещества. В то же время определённые виды гусениц, в частности гусеницы бабочки монарха, вследствие эволюции приобрели нечувствительность к растительным ядам. Более того, они накапливают эти яды в своем теле и сами становятся несъедобными для птиц.

Еще одним примером коэволюции можно считать приспособленность цветковых растений к своим опылителям. Хочу привести отрывок из статьи биолога Е. Правдолюбовой:

«Считается, что коэволюция цветков и животных-опылителей, прежде всего насекомых, — один из важных факторов эволюции покрытосеменных растений, который привел к такому высокому разнообразию этой группы: сейчас науке известно около 300 тысяч видов цветковых растений.

Многие растения имеют широкий круг опылителей, однако не все из этих опылителей одинаково эффективны. Некоторые растения специализированы под узкий круг опылителей — вплоть до одного вида. Именно среди специализированных растений можно наблюдать самые необычные адаптации. Часто специализированные цветы соответствуют по форме и длине венчика хоботку / клюву / языку опылителя — так, чтобы только эффективные опылители достигали нектара».

На мой взгляд, и взаимоотношения человека и растений вполне можно рассматривать как один из примеров коэволюции в природе, которая привела к созданию множества сортов, обладающих вкусными, полезными плодами, что в свою очередь, способствовало развитию человеческого общества, освоению планеты.

Все эти примеры подчеркивают, что эволюция – явление системное, способствующее не только развитию отдельных организмов и видов, но и их успешному, взаимовыгодному существованию.

Изучая виды по отдельности, вне контекста окружающей среды и взаимодействия с другими существами, трудно понять и объяснить удивительную разумность, целесообразность природы. Приходится придумывать такие понятия как «случайные мутации», которые накапливаются в ДНК, и способствуют появлению новых признаков.

Недавно я публиковала в своем блоге статью «Компьютерные и биологические программы: что общего и в чем разница?» В ней я обозначила главную особенность, которая отличает живой (генетический) алгоритм от компьютерной программы: способность учитывать не только свои цели и потребности, но и интересы других участников, что является как основой НРАВСТВЕННОСТИ, так и признаком ОСОЗНАННОСТИ.

Под статьей развернулось обсуждение, можно ли считать ИИ живым существом, ведь он не обладает такой особенностью живого человека как спонтанность, непредсказуемость, он слишком рационален. И один программист возразил, что для этого у компьютера есть датчик случайных чисел – чем не аналог человеческой непредсказуемости?

Но ведь в том-то и дело, что спонтанность живых организмов неслучайна! Она обусловлена внешними причинами: вокруг нас всегда происходят события, которые мы не могли предусмотреть. И мы реагируем на все эти события, учитываем их при принятии решений, а не просто реализуем свою программу действий, невзирая ни на что. Такая спонтанность очень даже рациональна, она направлена на сохранение целостности системы. Напротив, её отсутствие означает утрату связи с реальностью и адекватности поведения.

Датчик случайных чисел – лишь имитация спонтанности, которая не свидетельствует об адекватности и осознанности, а больше напоминает поведение сумасшедшего.

Но вернемся к эволюции живых алгоритмов. В ней можно выделить 2 процесса:

индивидуальное развитие (онтогенез),

коэволюцию (филогенез).

Индивидуальное развитие (организма, рода, вида) можно рассматривать как вертикальную эволюцию, направленную из прошлого в будущее, обеспечивающую преемственность поколений и передачу наследственной (генетической) информации.

Коэволюцию (совместное развитие организмов и видов) можно рассматривать как горизонтальную эволюцию, обеспечивающую взаимодействие и обмен между разными организмами и видами в настоящем. Благодаря ей происходят изменения, возникают новые признаки, структуры и формы жизни.

Ни индивидуальная, ни совместная эволюция не была бы возможной, если бы не было такого процесса как РАЗМНОЖЕНИЕ.

Размножение решает сразу 2 задачи:

- сохранение достигнутого успешного результата эволюции в виде множества копий,

- создание основы для дальнейшего развития по нескольким направлениям, т.к. каждая копия обладает относительной свободой.

Тут надо напомнить, что в природе есть 2 способа размножения: половое и бесполое. Причем, живой организм использует оба эти способа. Обычное деление клеток называется митоз, деление с образованием половых клеток – мейоз.

Полный жизненный цикл включает 2 стадии:

стадию полового размножения (у растений он называется гаметофит),

стадию бесполого размножения (спорофит).

Первая способствует дифференциации признаков, а вторая – их интеграции (объединению в новую систему, в единый организм).

Они могут очень сильно различаться по продолжительности: у одних растений преобладает стадия гаметофита (например, у мхов), а у других – спорофит. У высших растений преобладающей фазой является спорофит.

Лет 5 назад я публиковала статью «Половое размножение и эволюция». В ней я рассматривала половое размножение как инструмент, позволяющий ускорить эволюцию. Приведу некоторые цитаты оттуда:

«Половое размножение необходимо в тех случаях, когда надо увеличить генетическое разнообразие, способствовать изменению, совершенствованию экосистемы. И наоборот, в успешном и устойчивом состоянии экосистемы необходимость в половом размножении резко снижается…

Почему-то в учебниках по биологии генетическое разнообразие преподносится как абсолютная ценность – чем оно выше, тем лучше, и это разнообразие надо всячески увеличивать. Но это не так. У всякого разнообразия есть предел, разумная мера…

В период, когда в системе нарушается гармония, активизируется половой способ размножения. Он способствует ускоренному развитию, увеличению биоразнообразия, созданию новых признаков и их сочетаний...

При достижении устойчивости экосистемы природа отключает механизм полового размножения, т.к. система находится в относительном равновесии, и она стремится это состояние максимально продлить. Зачем что-то менять, когда все хорошо и слаженно функционирует? Такие периоды характеризуются уменьшением как рождаемости, так и смертности. В идеале – достижение абсолютного бессмертия».

Резкое падение рождаемости в современном обществе рассматривается как трагедия, демографический кризис. Но с точки зрения эволюции это закономерный процесс, означающий переход к новой стадии развития. Не знаю, можно ли применить понятие «спорофит» к человеческому обществу, или лучше придумать другой термин. Но в любом случае мы находимся на той стадии, когда на первое место выходит не индивидуальное развитие, а совместная эволюция.

Информационная эпоха – это стадия спорофита человечества, когда информационный обмен происходит не столько вертикально (генетически), сколько горизонтально – через обмен идеями, формирование новых культур, совершенствование экосистемы в целом, осознание единства всего живого на планете. В такой период половые, культурные и иные различия отходят на задний план, и это закономерно. Зато всё более очевидным становится то, что нас объединяет. И это уже становится невозможно отрицать.

С точки зрения религии это означает приближение апокалипсиса - ОТКРОВЕНИЯ. Окончательное торжество истины и победа над смертью. С точки зрения Вернадского - рождение ноосферы, достижение максимальной осознанности живой материи. Достижение цели эволюционного развития.