Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции

У животных метаморфоз обычно связан с резкой сменой условий существования и образа жизни в процессе онтогенеза. Соответственно, организмы животных и их органы на стадиях онтогенеза до и после метаморфоза выполняют различные функции, и чем сильнее различие этих функций, тем явственнее проявляется морфологическое различие между ними. Недаром натуралисты XVII–XVIII веков так часто принимают личинок и взрослых животных одного и того же вида за представителей разных видов животных.

Метаморфоз становится необходимым для выживания вида, когда личинки, то есть активные зародыши того или иного вида привязаны в одной среде, а взрослые организмы – к другой. Он необходим и при переходе в процессе онтогенеза от одного образа жизни к другому, например, от водного образа жизни к наземному или воздушному, от свободно плавающего – к прикрепленному и т. д.

Метаморфоз отличается от обычного поэтапного развития в онтогенезе высокой скоростью и глубиной перестройки морфологии организмов. В зависимости от глубины перестройки различают полный и неполный метаморфоз. У организмов, испытывающих неполный метаморфоз, личинки обладают физиологическим и морфологическим сходством с взрослыми организмами, а перестройке подвергаются только некоторые органы. В этом смысле любой ранний онтогенез любого вида организмов можно рассматривать как неполный метаморфоз. Ведь и человек в процессе онтогенеза проходит стадии одноклеточного, рыбы, амфибии, рептилии, млекопитающего, рождается приматом и только во взаимодействии с взрослыми людьми становится человеком. Конечно, эти превращения постепенны и растянуты во времени, что коренным образом отличает их от истинных метаморфозов. Но по уровню перестроек и прогрессу развития они не только не уступают как неполным, так даже и полным метаморфозам, но и значительно превосходят их. Поэтому граница между метаморфозом как способом развития и другими способами онтогенетических превращений довольно прозрачна и условна.

Можно провести даже некую аналогию между неполным метаморфозом и образованием дочерних видов, морфологически близких к родительским, а также между полным метаморфозом и весьма значительным преобразованием видов, при котором у трансформерных видов происходит полная перестройка морфологии.

Механизм такого видообразовательного метаморфоза можно представить следующим образом. При добровольном или вынужденном изменении условий существования вида или его отдельных популяций происходит существенное изменение форм биологической работы применительно к этим условиям. В результате изменяется гормональная наполненность организмов и мобилизующее действие центральной нервной системы, передаваемое через электрические импульсы по нейронным сетям.

Гормональные и электрические сигналы проникают в ядра клеток и изменяют ход раннего онтогенеза. А изменение условий работы генетических структур приводит к перестройке генома. Отбор поддерживает и отшлифовывает происходящие адаптивные изменения. А стрессовые нагрузки, испытываемые при этих превращениях, компенсируются выгодами нового образа жизни, меньшим числом конкурентов за жизненно необходимые ресурсы.

Такой сценарий видообразования предполагает совершенно новый подход к решению проблемы прогресса и регресса в живой природе. Прогресс объясняется не случайными изменениями, поддержанными отбором, а повышением сложности и разнообразия биологической работы преобразующейся группы организмов, поддержанной и отшлифованной отбором. Регресс же и деградация организации возникают вследствие снижения сложности и разнообразия биологической работы, как это происходит у видов, переходящих к паразитизму. Отбор также поддерживает такие изменения вследствие бесполезности сложной организации и упрощения форм биологической работы.

В сущности, и в онтогенезе любых организмов любые превращения происходят вследствие изменения характера и содержания биологической работы, ведущего к преобразованию мобилизационных структур. У организмов, испытывающих метаморфоз, такое изменение и преобразование начинается по мере накопления соответствующих гормонов и происходит под их контролем и регулированием. Всякий метаморфоз проходит на фоне сильнейшего стресса.

Тенденция к метаморфозу наблюдается у всех видов, эволюция которых была связана с резким изменением образа жизни и соответствующим изменением форм биологической работы. Так, уже у простейших – сосущих инфузорий – в раннем онтогенезе наблюдается ресничный покров, при помощи которого они свободно плавают в поисках пищи. Затем реснички выпадают. Образуются вытягивающиеся трубки, с помощью которых инфузории питаются, перейдя к прикрепленному образу жизни.