<<
>>

| 36. УЧЕНИЕ Ч. ДАРВИНА О ЕСТЕСТВЕННОМ ОТБОРЕ

Искусственный отбор, т.е. сохранение особей с полезными признаками для размножения и устранение всех остальных, проводит человек, ставящий перед собой определенные задачи. Признаки, накапливаемые при искусственном отборе, полезны для человека, но не для животных.

Дарвин высказал предположение, что в природе сходным путем накапливаются признаки, полезные только для организмов и вида в целом, в результате чего образуются виды и разновидности. В этом случае требовалось установить наличие неопределенной индивидуальной изменчивости у диких животных и растений. Кроме того, необходимо было доказать существование в природе какого-то направляющего фактора, действующего аналогично воле человека в процессе искусственного отбора.

Дарвин показал, что у представителей диких видов животных и растений индивидуальная изменчивость наблюдается очень широко. Индивидуальные отклонения могут быть полезными, нейтральными или вредными для организма. Все ли особи оставляют потомство? Если нет, то какие факторы сохраняют особей с полезными признаками и устраняют всех остальных?

Дарвин обратился к анализу размножения организмов.

Все организмы оставляют значительное, иногда очень мно­гочисленное потомство. Одна особь сельди выметывает в среднем около 40 тыс. икринок, осетр—2 млн., лягушки—до 10 тыс.

178

икринок. На одном растении мака ежегодно созревает до 30—40 тыс. семян. Даже медленно размножающиеся животные потенциально способны оставить огромное число потомков. Самки слонов приносят детенышей в возрасте между 30 и 90 годами. За 60 лет они рождают в среднем 6 слонят. Расчеты показывают, что даже при такой низкой интенсивности размножения через 750 лет потомство одной пары слонов составило бы 19 млн. особей. На основе этих и многих других примеров Дарвин приходит к выводу о том, что в природе любой вид животных и растений стремится к размножению в геометрической прогрессии.

В то же время число взрослых особей каждого вида остается относительно постоянным.

Каждая пара организмов дает гораздо больше потомков, чем их доживает до взрослого состояния. Большая часть появившихся на свет организмов гибнет, не достигнув половой зрелости. Причины гибели разнообразны: недостаток корма из-за конку­ренции с представителями своего же вида, нападение врагов, действие неблагоприятных физических факторов среды — засухи, сильных морозов, высокой температуры и пр. Отсюда следует второй вывод, сделанный Дараином: в природе происходит непрерывная борьба за существование. Этот термин должен пониматься в широком смысле, как любая зависимость организмов от всего комплекса условий окружающей его живой и неживой природы. Иначе говоря, борьба за существование — это совокуп­ность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями среды. Когда лев отнимает добычу у гиен, подразумевается борьба за пищу. Про растение на окраине пустыни можно сказать, что оно ведет борьбу против засухи, но точно так же предполагается, что оно зависит от влажности.

Дарвин выделил три основные формы борьбы за существование: а) межвидовую, б) внутривидовую, в) борьбу с неблагоприятными условиями среды.

Межвидовая борьба. Примеры межвидовой борьбы мно­гочисленны. И волки, и лисы охотятся ив зайцев. Мехаду волками и зайцами, а также между лисами и зайцами идет напряженная борьба за существование. Отсутствие добычи обрекает хищников на голод и гибель. В то же время между хищниками — волками и лисами — тоже существует конкуренция за пищу. Это не значит, что они непосредственно вступают в борьбу друг с другом, но успех одного означает неуспех другого. Травоядные животные смогут выжить и оставить потомство только в том случае, если они сумеют избежать хищников и будут обеспечены пищей. Но растительностью питаются разные виды млекопитающих, а кроме

179

того, насекомые и моллюски: что досталось одному, не достанется другому. Существование трав, в свою очередь, зависит не только от поедания их животными, но и от других условий — опыления цветков насекомыми, конкуренции с другими растениями за свет, влагу и т.д.

Беспрепятственное размножение микроорганизмов сдерживают помимо прочих факторов антибиотики, выделяемые грибами, и фитонциды, образуемые зелеными растениями. К межвидовой борьбе относятся и взаимоотношения организмов в форме паразитизма. Паразиты ослабляют организм хозяива, делают его менее конкурентоспособным.

Внутривидовая борьба. В приведенных примерах межвидовых взаимоотношений напряженность борьбы между видами ослабля­ется тем, что, как правило, организмы имеют не один, а несколько источников питания. Например, лиса питается не только зайцами, но и мышами и птицами. У особей же одного вида потребности в пище, территории и других условиях существования одинаковы. Поэтому конкуренция между ними наиболее острая. Дарвин считал внутривидовую борьбу самой напряженной. Например, птицы одного вида конкурируют из-за мест гнездования. Самцы многих видов млекопитающих и птиц в период размножения вступают друг с другом в борьбу за право обзавестись семьей (половой отбор).

Борьба с неблагоприятными условиями внешней среды. Факторы неживой природы оказывают огромное влияние на выживаемость организмов. Много растений гибнет во время холодных малоснежных зим. В сильные морозы смертность увеличивается и среди животных, обитающих в почве (кроты, дождевые черви). Зимой при недостатке растворенного в воде кислорода погибает рыба. Семена растений нередко заносятся ветром в неблагоприятные места обитания и не прорастают.

Все формы борьбы за существование сопровождаются истреб­лением огромного количества организмов или приводят к тому, что часть их не оставляет потомства.

Кто же выживает в этой постоянно происходящей борьбе за существование? Наблюдения показывают, что для растительных и животных организмов характерна всеобщая изменчивость признаков, свойств и бесконечное разнообразие их комбинаций. Даже в потомстве одной пары родителей нет совершенно одинаковых особей (за исключением монозиготных близнецов). В борьбе за существование выживают и оставляют потомство индивидуумы, обладающие таким комплексом признаков и свойств, который позволяет наиболее успешно конкурировать с другими.

Таким образом, в природе происходят процессы избирательного уничтожения одних особей и преимущественного размножения других — явление, названное Дарвином естествен­ны) ным отбором (или выживанием наиболее приспособленных). При изменении условий внешней среды полезными для выживания могут оказаться какие-то иные, чем прежде, признаки. В результате меняется направление давления отбора, перестраива­ется генетическая структура вида. Благодаря размножению широко распространяются новые признаки, появляется новый вид.

Следовательно, виды изменяются в процессе приспособления к условиям внешней среды. Движущей силой изменения видов, т.е. эволюции, является естественный отбор. Материалом для отбора служит наследственная (неопределенная, индивидуальная, мутационная) изменчивость. Изменчивость, обусловленная пря­мым влиянием внешней среды на организмы (групповая, модификационная), не имеет значения для эволюции, поскольку по наследству не передается.

Возникновение новых видов Дараин представлял себе как длительный процесс накопления полезных индивидуальных изме­нений, увеличивающихся из поколение в поколение. Почему это происходит? Жизненные ресурсы (пища, места для размножения и пр.) всегда ограничены. Поэтому самая ожесточенная борьба за существование происходит между наиболее сходными особями. Напротив, между различающимися в пределах одного вида особями одинаковых потребностей меньше, а конкуренция слабее. Поэтому несхожие особи имеют преимущество в оставлении потомства. С каждым поколением различия становятся все более выраженными, а промежуточные формы, сходиме между собой, вымирают. Так из одного вида образуется два или несколько. Явление расхождения признаков, ведущее к видообразованию, Дарвин назвал дивергенцией (от лат. Шуе^о — отклоняюсь, отхожу). Понятие дивергенции Дарвин иллюстрирует примерами, имеющимися в природе. Конкуренция между четвероногими хищниками привела к тому, что часть их перешла на питание падалью, другие переселились в новые места обитания, из них некоторые сменили даже среду обитания — стали жить в воде или на деревьях и т.д.

Причиной дивергенции могут стать и неодинаковые условия внешней среды в разных районах территории, занимаемой видом. Например, дае группы особей какого-либо вида вследствие этого будут накапливать различные изменения. Возникает процесс расхождения признаков. Через определенное число поколений такие группы становятся разновидностями, а затем видами.

Действие естественного отбора можно наблюдать на оныте. Разберем несколько примеров.

В нашей стране широко распространен богомол обыкновенный — крупное хищное насекомое (длина тела у самок достигает 48—76 мм), питающееся разнообразными мелкими насекомыми —

Рис 95. Формы бабочки березовой пяденицы

тлями, клопами, мухами. Окраска разных особей этого вида бывает зеленой, желтой и бурой. Богомолы зеленого цвета обычно встречаются среди травы и кустарников, бурые — на растениях, выгорающих от солнца. Неслучайность такого распределения животных ученые доказали в эксперименте на расчищенной от травы площадке блекло-бурого цвета. К колышкам на площадке были привязаны богомолы всех трех цветов. За время опыта птицами были уничтожены 60 % желтых, 55 % зеленых и только 20 % бурых богомолов, у которых окраска тела совпадала с цветом фона. Аналогичные опыты были поставлены с куколками бабочки-крапивницы. В случае несоответствия окраски куколки окраске фона птицами уничтожалось гораздо больше куколок, чем в случае совпадения фона с окраской. Водоплавающие птицы в бассейне ловят преимущественно рыбу, окраска которой не соответствует цвету дна.

Важно отметить, что для выживания имеет значение не один какой-либо признак, а комплекс признаков. В том же опыте с богомолами, очень простом по сравнению с реальными природными условиями, среди бурых особей, защищенных окраской тела, птицы склевывали беспокойных, активно двигающихся насекомых. Спокойные малоподвижные богомолы избегали нападения.

Один и тот же признак в зависимости от окружающих условий может способствовать выживанию или, напротив, привлекать внимание врагов. На рис. 95 приведены две формы бабочки березовой 182 пяденицы. Светлая форма мало заметна на березе, в то время как мутантная темноокрашенная форма хорошо видна на ней (Л). Темные бабочки преимущественно склевываются птицами. Ситу­ация меняется вблизи промышленных предприятий: копоть, покрывающая стволы деревьев, создает защитный фон для мутантов, в то время как светлая бабочка хорошо заметна (.Б)

Мутации и половой процесс создают генетическую неоднород­ность внутри вида. Их действие, как видно из приведенных примеров, ненаправленно. Эволюция же — процесс направленный, связанный с выработкой приспособлений по мере прогрессивного усложнения строения и функции животных и растений. Сущест­вует лишь один направленный эволюционный фактор — естест­венный отбор.

Под действие отбора могут попасть либо отдельные особи, либо целые группы. В любом случае отбор сохраняет наиболее приспособленные к данной среде организмы. Нередко отбор сохраняет признаки и свойства, невыгодные для отдельной особи, но полезные для группы особей или вида в целом. Примером такого приспособления служит зазубренное жало пчелы. Ужалившая пчела оставляет жало в теле врага и погибает, но гибель особи способствует сохранению пчелиной семьи.

Факторами отбора служат условия внешней среды, точнее весь комплекс абиотических и биотических условий среды. В зависимости от этих условий отбор действует в разных направ­лениях и приводит к неодинаковым эволюционным результатам. В настоящее время различают несколько форм естественного отбора, из которых будут рассмотрены только основные.

Вопросы д ля повторения и задания

Что такое естественный отбор’’

Почему в природе существует естественный отбор’’

Что такое борьба за существование? Каковы ее формы?

Какая форма борьбы за существование является наиболее напряженной и почему?

Каким путем осуществляется дивергенция видов?

Что служит движущей силой изменения видов?

Что служит материалом для естественного отбора?

<< | >>
Источник: Мамонтов С .Г.. Общая биология учебник /С. Г. Мамонтов, В Б. Захаров — 11-е над , стер. — М.: КНОРУС.2015. — 328 с. — (Среднее профессиональное об­разование).. 2015

Еще по теме | 36. УЧЕНИЕ Ч. ДАРВИНА О ЕСТЕСТВЕННОМ ОТБОРЕ:

  1. УЧЕНИЕ О ШОКЕ В ПЕРВОЙ ПОЛОВИНЕ XX в.
  2. РЕФЕРАТ. БИОФИЗИК ЧИЖЕВСКИЙ И ЕГО УЧЕНИЕ ОБ АЭРОИОНАХ2000, 2000
  3. Естественные факторы природы
  4. Признаки, используемые при спортивной ориентации и отбор
  5. 7.1. ПРИНЦИПЫ ОТБОРА ДЕТЕЙ И КОМПЛЕКТОВАНИЯ ГРУПП
  6. ГЛАВА VII. ОТБОР И ОРИЕНТАЦИЯ В СПОРТЕ
  7. Естественный цикл питания
  8. Естественное самовыздоровление
  9. Отбор во время родов
  10. Естественные метаболиты
  11. РЕФЕРАТ. ЕСТЕСТВЕННОЕ ВСКАРМЛИВАНИЕ2018, 2018
  12. Схема этапов единой системы отбора перспективных спортсменов в спортивные школы
  13. Естественные клетки-киллеры
  14. Естественно-биологические основы оздоровления
  15. Начальный отбор . Биологические и супружеские факторы
  16. Естественные циклы сна и бодрствования