Изучение биохимических аспектов прогрессивной эволюции

В работах Шмальгаузена (1939, 1940), В. С. Ивлева (1959), Беклемишева (1964) была подчеркнута зависимость физиологических (функциональных) критериев ароморфоза от экологических факторов эволюции.

Высокую потенциальную лабильность нервной и скелетно-мышечной систем имеют животные, ведущие активный и хищнический образ жизни. Активный способ добывания пищи функционально определяет прогресс локомоторного аппарата, дистантных анализаторов и усложнение соответствующих центров головного мозга. По мнению Беклемишева, только образ жизни «активного охотника» обеспечивает всесторонний прогресс и общее повышение уровня организации (1964а, с. 63).

В ароморфных изменениях энергетики живого возрастает общая организованность живых систем. Функциональная активность, приводящая в итоге к повышению качества функционирования, приобретает все большее значение в историческом развитии живого (Н. А. Бернштейн). Высокоорганизованные системы характеризуются с энергетической стороны уменьшением теплопотерь и бесполезных трат энергии, увеличением эффективности и экономичности их как трансформаторов энергии (Бауэр, 1935). Правильно положение о том, что для прогрессивной эволюции животных характерно движение по линии наибольшей суммы прибавочной работы и наименьшей суммы внешних сопротивлений (Кремянский, 1958). Эффективность функционирования выступает, таким образом, как существенный критерий повышения уровня организации и арогенности живого.

Идеи А. Н. Северцова об ароморфозах А. В. Благовещенский, Б. М. Крепе и др. применили для изучения биохимических аспектов прогрессивной эволюции. С биохимической точки зрения критерием арморфной эволюции выступает качество ферментов и ферментных систем (Благовещенский, 1939, 1950, 1965; Крепс, 1958; Голдовский, 1969, и др.). По мнению Благовещенского (1965), бобовые растения обладают ферментами, сильнее снижающими энергию активации и, следовательно, энергетический барьер реакций, чем ферменты древних и примитивных форм (магнолиевых и аноновых). То же самое можно сказать по отношению к ферментам высокоорганизованных животных.

Школой Крепса показано, что морфофизиологическое совершенство нервной системы с биохимической, точки зрения характеризуется «отчетливым нарастанием активности цитохромоксидазы и содержанием цитохромов при переходе от водных животных (рыб и амфибий) к наземным и еще более выраженным усилением цитохромной системы у птиц и млекопитающих» (Крепс, 1958, с. 246). Нарастание активности цитохромоксидазы и цитохромной системы в целом лежит в основе постепенного усиления окислительного типа обмена, более эффективного и энергетически выгодного.