Биологический регресс¶

Биологический регресс — процесс упрощения организации живых организмов, сопровождающийся утратой ранее приобретённых структур и функций, в отличие от биологического прогресса, при котором совершенствование и усложнение организации сопровождается расширением ареала и увеличением численности. Термин связан прежде всего с эволюционной морфологией и палеонтологией и получил широкое распространение в трудах русского палеонтолога Алексея Николаевича Родиана, разработавшего учение о биологическом прогрессе и регрессе в начале XX века.

¶Определение и сущность

Биологический регресс — это направление эволюционного процесса, при котором группа организмов теряет часть сложных структур, упрощает анатомию или снижает подвижность. Важно подчеркнуть, что регресс не означает вырождения или деградации в бытовом смысле: упрощение может быть адаптивным и сопровождаться успешным существованием вида. Ключевым критерием, по которому Родиан разграничивал регресс и прогресс, служит судьба группы в целом: если ареал сужается, а численность уменьшается, речь идёт о биологическом регрессе; если расширяется — о прогрессе.

Признаки регресса проявляются на разных уровнях:

• анатомическом — упрощение или полная утрата органов (например, редукция конечностей, зубов, глаз);
• физиологическом — утрата сложных обменных процессов;
• онтогенетическом — укорочение и упрощение индивидуального развития;
• экологическом — переход к малоподвижному, паразитическому или прикреплённому образу жизни.

¶История понятия

Учение о биологическом прогрессе и регрессе было сформулировано А. Н. Родианом в работах начала 1900-х годов, прежде всего в книге «Палеонтология с основами палеобиологии» (1900). Родиан предложил оценивать эволюционные изменения не по степени «совершенства» организации, а по демографическим и географическим показателям группы. Эта позиция стала важным шагом в сторону количественной оценки эволюционного успеха и повлияла на дальнейшее развитие эволюционной морфологии в России и за её пределами.

Предпосылками идей Родиана были наблюдения палеонтологов XIX века о том, что многие вымершие группы (трилобиты, аммониты, динозавры) на определённых этапах своей истории демонстрировали упрощение организации, предшествовавшее вымиранию.

¶Примеры биологического регресса

¶Редукция органов у паразитов

Классические примеры регресса связаны с переходом к паразитическому образу жизни. У ленточных червей (Cestoda) полностью утрачены пищеварительная система, органы чувств и покровные структуры, сохранившиеся у свободноживущих предков. Аналогичная редукция наблюдается у круглых червей-паразитов, у некоторых ракообразных, паразитирующих в жабрах и на коже рыб.

¶Регресс у моллюсков

У глубоководных моллюсков рода Bathynomus и ряда брюхоногих, обитающих в пещерах и глубоководных бассейнах, отмечается редукция глаз и пигментации. У слизней, утративших раковину, наблюдается упрощение мантийной полости и дыхательной системы.

¶Конвергенция регрессивных форм

Регрессивные изменения многократно возникали независимо у разных групп. Полная утрата глаз характерна для пещерных рыб, землероек и ряда беспозвоночных. Редукция конечностей произошла у змей, китообразных (задние конечности рудиментарны), а также у ряда ящериц.

¶Регресс в онтогенезе

У некоторых насекомых личиночные стадии упрощаются или выпадают из цикла развития (гиперметаморфоз, нимфализация). У паразитических рачков-веслоногих во взрослой стадии утрачиваются органы питания и движения.

¶Регресс и прогресс: соотношение понятий

Родиан подчёркивал, что регресс и прогресс — не противоположные «направления совершенствования», а показатели эволюционной судьбы группы. Упрощение может сопровождаться прогрессом: так, утрата раковины у брюхоногих моллюсков (слизни, бархатцы) позволила освоить новые местообитания и привела к расширению ареала. В этом случае морфологический регресс сочетался с биологическим прогрессом группы.

Обратная связь также возможна: внешне «совершенные» группы (например, аммониты в позднем мелу) могли демонстрировать морфологическое разнообразие при биологическом регрессе, что предшествовало вымиранию.

¶Биологический регресс и негативная селекция

В современной генетике понятие регресса иногда связывают с регрессией к среднему — статистическим явлением, при котором потомки экстремальных по признаку особей приближаются к среднему значению популяции. Термин был введён Фрэнсисом Гальтоном в XIX веке при изучении роста людей. В контексте популяционной генетики регрессия к среднему объясняет, почему дети очень высоких родителей, как правило, ниже родителей, а дети очень низких — выше.

Также в генетике используется понятие регрессивного наследования — появления признака у потомков гетерозиготных родителей, что связано с доминантностью и рецессивностью аллелей.

¶Значение понятия

Учение о биологическом регрессе позволило палеонтологам и эволюционистам отказаться от линейных схем эволюции, где группы якобы неизменно усложняются. Вместо этого появился инструмент объективной оценки эволюционной динамики: по характеру морфологических изменений и демографическим показателям можно судить о перспективах группы. Понятие регресса применяется при анализе вымираний, изучении паразитизма, адаптации к экстремальным средам (пещеры, глубина, почва) и при реконструкции филогенеза.

¶Источники

• Родиан А. Н. Палеонтология с основами палеобиологии. — М., 1900.
• Мамонтов Г. С., Мамонтова Е. Н. Краткий курс общей биологии. — М.: Дрофа.
• Шванвич Б. Н. Курс общей зоологии. — Л.: Просвещение.
• Гуревич А. Я. Биология: энциклопедический словарь. — М.: Большая Российская энциклопедия.
• Гальтон Ф. Наследственный гений. — Лондон, 1869.