Эдуард Байков - Великая коэволюция. Пролегомены

В мире микроорганизмов (протистосфере) коэволюция проявляется, например, в механизме метабиоза, при котором продукты выделения одних протистов служат пищей другим.

В результате коэволюции живых и неживых объектов в биогеоценозах (и в биосфере в целом) происходит процесс сукцессии – изменения состава сообществ (биоценозов) и свойств вмещающих их ландшафтов (биотопов), то есть экосистемы непрестанно коэволюционируют, изменяются во взаимодействии своих элементов и частей, а также друг с другом – в масштабе всей экосферы. Экосистемы стремятся к условно устойчивому состоянию – динамическому гомеостазису, и либо прогрессируют в этом направлении, либо деградируют в результате сукцессионных изменений. «…В природе выживают не отдельные виды, а сообщества, обеспечивающие наиболее эффективное поддержание оптимальных условий жизни в окружающей среде» (Арутюнов В. С., Стрекова Л. Н. Ступени эволюции: эволюц. концепция природы и цивилизации / отв. ред. О. В. Крылов. – М.: Наука, 2006, С. 85) . С известной долей допущения это характерно и для неживых систем – неорганического мира.

Согласно принципу Ле Шателье – Брауна, любая система в ответ на воздействия внешней среды и различные флуктуации в ней самой стремится вернуться в устойчивое состояние, сохранить гомеостатическое равновесие путем нейтрализации – успешной или нет – возмущающих факторов и флуктуаций. Открытые неравновесные (динамически устойчивые) системы, какими являются все живые системы (организмы), в большей степени способны к сохранению гомеостатического состояния благодаря присущим им процессам (механизму) самоорганизации. Это сложные многокомпонентные высокоорганизованные системы, лабильно устойчивые к внешним и внутренним воздействиям и возмущениям. Коэволюционное основание бытия этих систем проявляется прежде всего в их лабильности (подвижной устойчивости) к воздействию многообразных факторов внешней и внутренней среды, а кроме того – во взаимном влиянии организмов и окружающей среды друг на друга, в приспособительном характере совместного существования и развития данных подсистем единой биогеосистемы (планеты Земля). Отсюда не только жизнедеятельность человека является как адаптационной (приспособительной), так и адаптирующей (приспосабливающей), но таковой является и бытие биосферы Земли, осуществляемое на коэволюционных началах. Вся биота в целом как единая система, приспосабливаясь к условиям окружающей среды, в то же время сама приспосабливает в нужных для себя параметрах среду обитания.

Феномен коэволюции здесь проявляется настолько наглядно, что не требует специального объяснения: речь идет о зависимости организмов друг от друга, а также от притока энергии извне, из абиотической среды. «…Первоначальная масса клеток с первого же момента должна была оказаться внутри подчиненной такой форме зависимости, которая являлась уже не простой механической пригонкой, а началом «симбиоза» или совместной жизни. Как бы ни был тонок первый покров органической материи на Земле, он не мог ни образоваться, ни сохраниться без некой сети влияний и обменов, превратившей его в биологически связанную совокупность» (Тейяр де Шарден П. Феномен человека. Вселенская месса. – М.: Айрис-пресс, 2002, с. 99) . Живые системы постоянно обмениваются веществом, энергией и информацией с окружающей средой, накапливая информацию (негативную энтропию), увеличивая внутреннюю упорядоченность и осуществляя выброс энтропии наружу. В этом проявляется феномен коэволюции живого и косного вещества.

Коэволюция в биологическом мире проявляется на всех уровнях существования живого вещества. Согласно принципу биологической корреляции морфофункциональные изменения в организме взаимосвязаны. То есть, если претерпевает изменения какой-либо орган, то изменяются структурно и/или функционально и остальные органы, подстраиваясь под данную перемену. В данном случае речь идет о коэволюционных механизмах существования и развития элементов, то есть о внутрисистемных когерентности, кооперации, коадаптации и, в конечном счете, коэволюции – в организме ни один орган, ткань или клетка (элементы системы) не существуют сами по себе. Объединяясь в колонии и, тем самым, образуя некий колониальный сверхорганизм (особь), клетки, тем не менее, проявляют известную самостоятельность, постоянно взаимодействуя друг с другом на коэволюционных началах.

Так и на внутриклеточном уровне происходит симбиогенез – коэволюционное объединение в единую, организованную систему, совокупность – клетку. Неклеточные соединения, а затем и безъядерные клеточные праорганизмы, коэволюционируя, образовали первые клетки, в которых совместная деятельность элементов «живой фабрики» – органоидов, под управлением ядра, представляет собой одну из наиболее сложных и «высших» форм коэволюционного механизма природы.

Самый наглядный и глобальный (в масштабе всей биосферы) механизм коэволюции в органическом мире наблюдается в процессах питания/дыхания. Гетеротрофы поглощают кислород и выделяют углекислый газ, автотрофы же, усваивая в процессе фотосинтеза углекислоту, вырабатывают кислород (попутно синтезируя органическое вещество – продукты питания для гетеротрофных организмов – из неорганики: минеральных веществ, воды, солнечного света). Так в течение геологических эр на Земле происходит совместная (тесно взаимосвязанная) жизнедеятельность и развитие всех царств биоты – животных, растений, грибов, дробянок. В более конкретных, приближенных случаях повсеместно обнаруживается симбиотический принцип сосуществования и даже взаимопомощи всевозможных родов и видов организмов – наряду с антагонистическим противостоянием.

Как уже указывалось, в природе взаимоотношения между различными организмами приобретают форму либо непримиримой борьбы – антагонизма (паразитизм, хищничество, аменсализм), либо сосуществования – симбиоза (комменсализм, мутуализм, синойкия). При комменсализме (нахлебничестве) одна особь получает пользу от совместной жизнедеятельности, другая же является нейтральной стороной, не получая ни вреда, ни пользы. При мутуализме оба партнера извлекают пользу из сожительства. При паразитизме же особь-паразит пользуется хозяином, нанося ему вред. Синойкия подразумевает нейтральный тип сожительства, а при аменсализме одна особь или совокупность особей подавляет другую. «…Взаимодействие с другими организмами является одной из центральных особенностей жизни» (Ратнер М., Ратнер Д. Нанотехнология: простое объяснение очередной гениальной идеи: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2004, С. 131) .