Деволюция (биология) - Devolution (biology)

Деволюция, деэволюция, или же обратная эволюция это понятие, что разновидность может вернуться к предположительно большему количеству примитивный формируется с течением времени. Концепция связана с идеей, что эволюция имеет цель (телеология) и прогрессивный (ортогенез), например, ноги могут быть лучше, чем копыта или же легкие чем жабры. Тем не мение, эволюционная биология не делает таких предположений, и естественный отбор формы приспособления без какого-либо предвидения. Небольшие изменения (например, частоты одного гена) могут быть отменены случайностью или отбором, но это не отличается от нормального хода эволюции.

В XIX веке, когда вера в ортогенез была широко распространена, зоологи (такие как Рэй Ланкестер и Антон Дорн ) и палеонтологи Альфеус Хаятт и Карл Х. Эйгенманн выступал за идею деволюции. Концепция появляется в Курт Воннегут Роман 1985 года Галапагосские острова, который изображает общество, которое эволюционировало в обратном направлении и стало обладать маленьким мозгом.

Закон необратимости Долло, впервые заявлено в 1893 году палеонтологом Луи Долло, отрицает возможность передачи полномочий. Эволюционный биолог Ричард Докинз объясняет закон Долло как просто утверждение о невероятность эволюции дважды следует по одному и тому же пути.

Контекст

В теории эволюции Ламарка задействована комплексообразующая сила, которая постепенно водит животное планы тела к более высоким уровням, создавая лестницу тип, а также адаптивная сила, которая заставляет животных с заданным строением тела адаптироваться к обстоятельствам. Идея прогресса в таких теориях допускает противоположную идею распада, наблюдаемую в деволюции.
Дальнейшая информация: Ортогенез

Идея деволюции основана на презумпции ортогенез, мнение, что эволюция имеет целеустремленный направление к возрастающая сложность. Современная эволюционная теория, начиная по крайней мере с Дарвина, не предлагает такой презумпции.[1] и концепция эволюционных изменений не зависит ни от увеличения сложности организмов, имеющих общий генофонд, ни от какого-либо уменьшения, например, рудиментарность или в потере генов.[2] Ранние представления о том, что виды подвержены «культурному упадку», «стремлению к совершенству» или «деволюции», практически бессмысленны с точки зрения современной (нео-) дарвиновской теории.[3] Ранние научные теории трансмутация видов Такие как Ламаркизм воспринимаемое видовое разнообразие как результат целенаправленного внутреннего стремления или тенденции к формированию улучшенной адаптации к окружающей среде. Напротив, дарвиновская эволюция и ее развитие в свете последующих достижений биологических исследований показали, что приспособление через естественный отбор возникает, когда определенные наследственные атрибуты в популяции дают больше шансов на успешное воспроизводство в господствующей среде, чем конкурирующие атрибуты. По тому же процессу менее выгодные атрибуты становятся менее «успешными»; они уменьшаются по частоте или полностью теряются. Со времен Дарвина было показано, как эти изменения частот атрибутов происходят в соответствии с механизмами генетика и законы о наследовании, первоначально исследованные Грегор Мендель. В сочетании с первоначальными открытиями Дарвина генетические достижения привели к тому, что по-разному называли современный эволюционный синтез[4] или неодарвинизм ХХ века. В этих терминах эволюционная адаптация наиболее очевидно может происходить через естественный отбор определенных аллели. Такие аллели могут быть давно установленными или они могут быть новыми. мутации. Выбор также может происходить из более сложных эпигенетический или другой хромосомный изменений, но фундаментальное требование состоит в том, что любой адаптивный эффект должен быть наследственный.[5]

С другой стороны, концепция деволюции требует, чтобы существовала предпочтительная иерархия структуры и функций, и что эволюция должна означать «прогресс» к «более продвинутым» организмам. Например, можно сказать, что «ноги лучше, чем копыта " или же "легкие лучше чем жабры ", поэтому их развитие является" эволюционным ", в то время как переход на низшую или" менее продвинутую "структуру будет называться" деволюцией ". В действительности эволюционный биолог определяет все наследуемые изменения относительной частоты генов или даже эпигенетический состояния в генофонде как эволюция.[6] Все изменения генофонда, которые приводят к повышению приспособленности с точки зрения соответствующих аспектов воспроизводства, рассматриваются как (нео-) дарвиновская адаптация, потому что для организмов, обладающих измененными структурами, каждое из них является полезной адаптацией к своим обстоятельствам. Например, копыта дают преимущества при быстром беге по равнине, что приносит пользу лошадям, а ступни дают преимущества при лазании по деревьям, как это делали некоторые предки людей.[2]

Концепция деволюции как регресса от прогресса связана с древними идеями о том, что либо жизнь возникла в результате особого творения, либо что люди являются конечным продуктом или целью эволюции. Последнее убеждение связано с антропоцентризм, идея о том, что человеческое существование является точкой всего универсального существования. Такое мышление может привести к идее, что виды эволюционируют, потому что им «нужно» адаптироваться к изменениям окружающей среды. Биологи называют это заблуждение телеология, идея внутренняя окончательность что вещи «должны» быть и вести себя определенным образом, и, естественно, имеют тенденцию действовать таким образом, чтобы преследовать собственное благо. Напротив, с биологической точки зрения, если виды развиваются, это не реакция на необходимость, а скорее то, что популяция содержит вариации с признаками, которые благоприятствуют их развитию. естественный отбор. Эта точка зрения подтверждается летописью окаменелостей, которая демонстрирует, что примерно девяносто девять процентов всех когда-либо существовавших видов теперь вымерли.[2]

Люди, думающие в терминах деволюции, обычно предполагают, что прогресс проявляется в увеличении сложности, но биологи, изучающие эволюция сложности найти доказательства множества примеров уменьшения сложности в летописи эволюции. Нижняя челюсть у рыб, рептилий и млекопитающих стала более сложной, если судить по количеству костей. У предков современных лошадей было по несколько пальцев на каждой ноге; у современных лошадей один палец на копыте. Современные люди могут эволюционировать к тому, чтобы никогда не иметь зуб мудрости, и уже потеряли большую часть хвост найдены у многих других млекопитающих, не говоря уже о других рудиментарный структуры, такие как червеобразный отросток или мигательная перепонка.[2] В некоторых случаях уровень организации живых существ также может «смещаться» вниз (например, потеря многоклеточности в некоторых группах простейших и грибов).[7]

Более рациональная версия концепции деволюции, версия, которая не включает концепции «примитивных» или «продвинутых» организмов, основана на наблюдении, что если определенные генетические изменения в определенной комбинации (иногда также в определенной последовательности) точно перевернуты, следует получить точный разворот эволюционного процесса, дающий атавизм или «возврат», более или менее сложный, чем у предков, у которых этот процесс начался.[8] На тривиальном уровне, когда задействована только одна или несколько мутаций, давление отбора в одном направлении может иметь один эффект, который можно обратить вспять с помощью новых моделей отбора при изменении условий. Это можно рассматривать как обратную эволюцию, хотя эта концепция не представляет особого интереса, потому что она не отличается ни функционально, ни эффективно от любой другой адаптации к давлению отбора.[9] Однако по мере увеличения числа генетических изменений возникает комбинаторный эффект, заключающийся в том, что исчезающе маловероятно, что полный ход адаптации может быть полностью изменен. Кроме того, если одна из первоначальных адаптаций включала полную потерю гена, можно пренебречь любой вероятностью обращения. Соответственно, можно было ожидать обратного изменения цвета пяденицы, но не отмены потери конечностей у змей.

История

Бенедикт Морель (1809–1873) предположил связь между окружающей средой и социальное вырождение.
Дальнейшая информация: Теория вырождения

Концепция дегенеративной эволюции использовалась учеными еще в 19 веке, в то время в нее верило большинство биологи эта эволюция имела какое-то направление.

В 1857 г. врач Бенедикт Морель под влиянием Ламаркизм утверждал, что факторы окружающей среды, такие как прием наркотики или же алкоголь произвел бы социальное вырождение в потомстве этих людей, и вернет те потомство до примитивного состояния.[10] Морель, набожный Католик, считал, что человечество началось в совершенстве, противопоставляя современное человечество прошлому, Морел утверждал, что имело место «болезненное отклонение от первоначального типа».[11] Его теорию деволюции позже отстаивали некоторые биологи.

По словам Роджера Лакхерста:

Дарвин успокаивал читателей тем, что эволюция прогрессивна и направлена ​​на улучшение человеческого потенциала. Следующее поколение биологов было менее уверенным и утешительным. Используя теорию Дарвина и множество конкурирующих биологических описаний развития, имевших место в то время, ученые заподозрили, что это вполне возможно. переходить, чтобы вернуться вниз по эволюционной шкале к предыдущим состояниям развития.[12]

Одним из первых биологов, предложивших деволюцию, был Рэй Ланкестер, он исследовал возможность того, что эволюция естественный отбор может в некоторых случаях привести к деволюции, примером, который он изучил, был регресс в жизненном цикле морские брызги. Ланкестер обсуждал идею деволюции в своей книге. Вырождение: глава дарвинизма (1880 г.). Он был критиком прогрессивной эволюции, указывая на то, что в прошлом существовали высшие формы, которые с тех пор выродились в более простые формы. Ланкестер утверждал, что «если можно было развиваться, то можно было и эволюционировать, и что сложные организмы могли переходить в более простые формы или животных».[13][14]

Антон Дорн также разработал теорию дегенеративной эволюции на основе своих исследований позвоночные. По словам Дорна, многие хордовые дегенерируют из-за условий окружающей среды. Дорн утверждал циклостомы Такие как миноги являются дегенеративными рыбами, поскольку нет никаких доказательств того, что их отсутствие челюсти является наследственной особенностью, но является продуктом адаптации к окружающей среде из-за паразитизм. По словам Дорна, если циклостомы будут развиваться дальше, они будут напоминать что-то вроде Амфиоксус.[15]

Историк биологии Питер Дж. Боулер написал, что деволюция была серьезно воспринята сторонниками ортогенез и другие в конце 19-го века, которые в то время твердо верили, что есть направление в эволюции. Ортогенез была вера в то, что эволюция идет по внутренним направлениям и уровням. В палеонтолог Альфеус Хаятт обсуждал деволюцию в своей работе, используя концепцию расовое старение как механизм деволюции. Bowler определяет расовое старение как «эволюционное возвращение к состоянию, напоминающему то, с которого оно началось».[16]

Хаятт, изучавший окаменелости из беспозвоночные считал, что до определенного момента аммоноиды развиваются регулярными стадиями до определенного уровня, но позже из-за неблагоприятных условий спускаются на предыдущий уровень, это, по мнению Хаятта, было формой ламаркизма, поскольку вырождение было прямым ответом на внешние факторы. По мнению Хаятта, после уровня вырождения виды вымерли бы, согласно Хаятту, это была «фаза молодости, фаза зрелости, фаза дряхлости или вырождения, предвещающая исчезновение типа».[17][18] Для Hyatt передача полномочий была предопределена внутренними факторами, которые организмы не могут ни контролировать, ни обратить вспять. Эта идея о том, что все ветви эволюции в конечном итоге исчерпают энергию и выродятся вымирание был пессимистическим взглядом на эволюция и был непопулярен среди многих ученых того времени.[19]

Карл Х. Эйгенманн ан ихтиолог написал Пещерные позвоночные в Америке: исследование дегенеративной эволюции (1909), в котором он пришел к выводу, что пещера эволюция был по существу дегенеративным.[20] В энтомолог Уильям Мортон Уиллер[21] и Ламаркиан Эрнест Макбрайд (1866–1940) также выступал за дегенеративную эволюцию. По словам Макбрайда беспозвоночные на самом деле выродились позвоночные, его аргумент был основан на идее, что «ползание по морскому дну по своей природе менее стимулирует, чем плавание в открытых водах».[22]

Закон Долло

Основная статья: Закон Долло

Было замечено, что сложные части тела развиваются по наследству на протяжении многих поколений; однажды потерянные, они вряд ли будут развиваться заново. Это наблюдение иногда обобщается до гипотезы, известной как Закон Долло, который утверждает, что эволюция необратима. Это не означает, что похожий инженерные решения не могут быть найдены естественным отбором: хвосты китообразные - киты, дельфины и морские свиньи, которые произошли от ранее обитавших на суше млекопитающих, - представляют собой приспособление позвоночного столба для движения в воде. В отличие от хвостов морского предка млекопитающего, Саркоптеригии, и из костистые кости, которые перемещаются из стороны в сторону, хвост китообразного движется вверх и вниз, сгибая позвоночник млекопитающего: функция хвоста в обеспечении толчка очень похожа.

В литературе

Курт Воннегут Роман 1985 года Галапагосские острова[23] установлен через миллион лет в будущем, когда человечество «эволюционировало», чтобы иметь гораздо меньший мозг.[24] Роберт Э. Ховард, в Хайборийский век, очерк о вселенной его Конан-варвар сказки были установлены, заявил Атланты в конце концов превратились в «обезьянолюдей», а также когда-то были пиктами (в отличие от реальные люди -это близко по образцу Алгонкинский Коренные американцы ).[25]

Оккультизм

Елена Блаватская, Основатель Теософия, считал, что (вопреки стандартной теории эволюции) обезьяны произошли от людей, а не наоборот, из-за того, что пострадавшие люди «поставили себя на уровень животных».[26] Юлиус Эвола с этим согласился и более поздний ультраправый итальянский оккультист.[27]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ МакШи Д. (1991). «Сложность и эволюция: что все знают». Биология и философия. 6 (3): 303–324. Дои:10.1007 / BF00132234. S2CID  53459994.
  2. ^ а б c d Догерти, Майкл Дж. Человеческая раса развивается или эволюционирует? Scientific American 20 июля 1998 г.
  3. ^ «Предшественники и влияние Дарвина: Глоссарий». Получено 2010-01-18.
  4. ^ Хаксли, Джулиан (1974). Эволюция: современный синтез. Аллен и Анвин. ISBN  9780045750184.
  5. ^ Кунин, Евгений В. (23 июня 2011 г.). Логика случая: природа и происхождение биологической эволюции. FT Press. С. 16–. ISBN  978-0-13-262317-9.
  6. ^ Футуйма, Дуглас (31 марта 2013 г.). Эволюция. Sinauer Associates. ISBN  978-1-60535-115-5.
  7. ^ Серавин Л. Н. (2001) Принцип встречной морфологической эволюции и его значение для построения мегасистемы протистов и других эукариот. Протистология 2: 6-14, [1].
  8. ^ Medawar, P. B., Medawar, J. S .; Аристотель в зоопарки: философский словарь по биологии; Издательство Гарвардского университета 1985, ISBN  978-0-674-04537-8
  9. ^ Майерус, Майкл Э. Н. (изд: Fellowes, M, et al.); Мотылек: Упадок дарвиновского ученика; Эволюционная экология насекомых (Королевское энтомологическое общество), CABI 2005 ISBN  978-0-85199-812-1
  10. ^ Мур, Джеймс Ричард. История, человечество и эволюция: Очерки Джона С. Грина, с. 331
  11. ^ Пиво, Дэниел. Обновление России: гуманитарные науки и судьбы либеральной современности, 1880-1930, 2008, с. 36
  12. ^ Лакхерст, Роджер. Поздние викторианские готические сказки, 2005, стр. 20 Связь
  13. ^ Мур, Грегори; Ницше, Фридрих Вильгельм. Экраны Дарвина: эволюционная эстетика, время и сексуальное проявление в кино Барбара Крид, 2009, стр. 8
  14. ^ Ницше, биология и метафора, 2002, стр. 117
  15. ^ Боулер, Питер Дж. Великолепная драма жизни: эволюционная биология и реконструкция происхождения жизни 1860-1940, 1996, с. 164
  16. ^ Боулер, Питер Дж. Затмение дарвинизма: антидарвиновские теории эволюции примерно в 1900 году, 1992, стр. 161
  17. ^ Боулер, Питер Дж. Эволюция: история идеи, 1989, с. 263
  18. ^ Британская энциклопедия: словарь искусств, наук, литературы и общей информации, Том 20, Хью Чизхолм, Британская энциклопедия компании, 1911, стр. 590
  19. ^ Боулер, Питер Дж. Эволюция: история идеи, 1989, стр. 249
  20. ^ Ромеро Диас, Альдемаро. Биология гипогейных рыб, 2001, с. 57
  21. ^ Лустиг, Эбигейл; Ричардс, Роберт Джон; Рус, Майкл. Дарвиновские ереси, 2004, с.11
  22. ^ Боулер, Питер Дж. Великолепная драма жизни: эволюционная биология и реконструкция происхождения жизни 1860-1940 гг., 1996, стр. 432
  23. ^ Воннегут, Курт (1985). Галапагосские острова. Издательство Dell. ISBN  978-0-385-33387-0.
  24. ^ Мур, Лорри. "Как у людей появились ласты и клювы", Нью-Йорк Таймс 6 октября 1985 г., раздел 7, стр.7.
  25. ^ Фантаграф, Февраль-ноябрь 1936 г.
  26. ^ Блаватская, HP (1888 г.), Первое послание судье WQ, генеральному секретарю Американской секции Теософского обществаС. 185–187.
  27. ^ Метафизика секса, 1983, ппс. 9-10.