Теория естественного отбора Дарвина. Именно такая, а не другая систематика является понятной и логической, если принять эволюционное преобразование видов

Часть 2

Именно такая, а не другая систематика является понятной и логической, если принять эволюционное преобразование видов. Однако она совершенно непонятна, если стоять на старых позициях, согласно которым каждый вид обязан своим существованием акту сотворения.

После того, как Дарвин рассмотрел вопросы изменчивости в живой природе, доказал отсутствие точного определения вида и то, что индивидуальные вариации дают начало разновидностям, а при постоянном увеличении существующего между ними различия эти последние в конце концов превращаются в новые виды, автор переходить к разбору вопроса так называемой борьбы за существование, которая происходит в живом мире, и значения этого явления. Вопрос заключается в том, чтобы с точки зрения естествознания объяснить те наиболее удивительные примеры приспособлений, которыми одарены все живые существа.

Как образование из разновидностей, являющихся зачатками видов, новых видов, так и образование большинства приспособлений, встречаемых в живой природе, можно объяснить влиянием борьбы за существование. Побеждают в ней те особи, которые имеют хотя бы небольшие преимущества. Благодаря наследственности победители в свою очередь передают свои полезные черты потомству.

Сохранение этих полезных признаков Дарвин называет естественным отбором, хотя считает, что термин "выживание наиболее приспособленных" (survival of fittest) возможно является более точным. В это понятие входит приспособление как к сложным взаимоотношениям, существующим между организмами, так и к физическим условиям - климату, питанию и так далее.

Естественный отбор имеет гораздо большее значение, чем искусственный, производимый человеком. Ему подвергается очень большое число особей, и действие его происходит в длительных промежутках времени. Поэтому в эффекте естественный отбор может совершить то, чего нельзя ожидать от искусственного отбора.

На существование острой конкуренции в органическом мире указывали многие исследователи, и прежде всего Лайель и В. Герберт, однако обычно трудно осознать этот факт. Слушая как поют птицы, мы редко отдаем себе отчет в том, что их жертвой становятся миллионы насекомых, что эти же птицы становятся жертвой многих хищников, что, наконец, в природе организмы не всегда имеют пищу в достатке, что есть сезоны, когда найти корм очень трудно и борьба за существование резко обостряется.

Так как нередко понятие борьбы за существование у Дарвина определено не очень точно, позволяем себе привести соответствующую цитату из "Происхождения видов", в которой автор определяет это понятие. "Должен здесь сказать, что я употребляю выражение "борьба за существование" в широком и переносном смысле, понимая под ним взаимозависимость существ а также (что гораздо важнее) понимая под ним не только жизнь особей, но и благоприятные виды на оставление после себя потомства.

О двух животных из рода собак можно безошибочно сказать, что во время голода они борятся друг с другом за пищу и жизнь, но и о растении, растущем на краю пустыни, можно также сказать, что оно борется за жизнь с засухой, хотя более правильным было бы, если бы мы сказали, что существование его зависит от влаги. О растении, ежегодно дающем тысячи семян, из которых в среднем только одно достигает зрелости, более правильно можно сказать, что оно борется с такими же как оно, и с другими растениями, которые уже покрывают почву.

Омела зависит от яблони и от нескольких других деревьев, но утверждение, что она борется с ними за существование, было бы натянутым, так как если слишком много этих паразитов будет расти на одном и том же дереве, то это дерево завянет и засохнет. Но о нескольких сеянцах омелы, растущих поблизости на той же ветке, можно с большим основанием говорить, что они борются друг с другом. Так как семена омелы разносят птицы, то существование ее зависит от птиц, и в переносном смысле можно было бы сказать, что она борется с другими растениями, дающими плоды, привлекая птиц, чтобы они съедали и тем самым разносили ее семена. В таких вот различных значениях, переходящих одно в другое, я пользуюсь для удобства выражением "борьба за существование".

Все живые существа отличаются очень большим темпом размножения и поэтому эта геометрическая прогрессия размножения должна быть успешно заторможена, особенно в определенном периоде развития организмов и в определенном сезоне. Иначе число особей выросло бы до таких размеров, что для них не было бы ни места, ни пищи. В результате этого торможения темпа размножения, количество форм данного вида не подвергается большим колебаниям в течение длительных периодов времени.

Это, как пишет Дарвин, теория Мальтуса, перенесенная в усиленном виде на животных и растения. Если речь идет о человеке, то благодаря животноводству и сельскому хозяйству он вырабатывает большое количество растительной и животной пищи, а однако бывают периоды голода в результате неурожая. Кроме того многие люди воздерживаются от вступления в брак. Смерть огромного количества организмов в природе является часто результатом борьбы за существование, то есть конкуренции, которая имеет место как между особями, относящимися к одному виду (внутривидовая борьба за существование), между особями, относящимися к разным видам (межвидовая борьба за существование), так и борьба с абиотическими условиями жизни (например, борьба растений за воду, свет и так далее).

Быстрый темп размножения очень хорошо иллюстрируют примеры, которые приводит Дарвин. "Линней подсчитал, что если бы какое-нибудь однолетнее растение принесло бы только два семени - а нет такого малоплодовитого растения - и если бы из этих семян в будущем году снова выросло бы два растения и так далее, то через 20 лет таким путем выросло бы миллион растений.

Слон известен как вид, размножающийся медленнее всех других известных животных. Я не пожалел труда, чтобы подсчитать правдоподобно минимальный темп его естественного прироста. Можно с уверенностью сказать, что он начинает размножаться на тридцатом году жизни и детородный возраст слонихи доходит до 90 лет. В течение этого времени она приносит на свет шесть детенышей, после чего живет еще до 100 лет. Таким образом, через 740-750 лет из одной пары слонов возникнет около 19 миллионов особей". Итак, даже формы, отличающиеся очень медленными темпом размножения, должны подчиняться действию борьбы за существование, приводящей к смерти очень многих особей.

При соответствующих и благоприятных условиях, количество особей отдельных видов может быстро возрасти, тем не менее, через некоторое время наступает торможение скорости увеличения их количества. Особенно быстрое увеличение числа особей видим у тех видов, которые были введены в новые районы. Так, например, некоторые растения родом из Америки очень быстро распространились в Индии, лошади, привезенные в Америку из Европы, одичали и размножились очень быстро, то же можно сказать о кроликах в Австралии. Однако раньше или позже должно прийти время, когда количество особей не будет уже подвергаться большим колебаниям и увеличение этого количества затормаживается.

"Единственной разницей, которая существует между видами, размножающимися быстро и медленно, - говорит Дарвин - заключается в том, что вторые нуждаются в большем промежутке времени, чтобы заселить данный район. Хотя кондор складывает ежегодно только два яйца, а страус около двадцати, кондор может быть более частым видом, чем страус. Одни мухи откладывают сотни яиц, другие одно, но эта разница не оказывает влияния на количество особей обоих видов в данной местности.

В общих словах можно сказать, что если какой-то вид достаточным образом обеспечивает свои яйца или потомство, то может успешно заполнить прорывы, возникшие в результате борьбы за существование, несмотря на медленный темп размножения. В противном случае темп размножения должен быть очень интенсивным, чтобы вид мог удержаться при жизни и не погибнуть. Чтобы сохранить полное число особей дерева, живущего в среднем тысячу лет, хватило бы одного семени на тысячу лет при условии, что это семя не будет унитожено и будет иметь соответствующее место для своего развития".

"Наблюдая явления природы, мы всегда должны сохранить в памяти выше сказанное и никогда не забывать о том, что каждая органическая единица, конкурируя с другими, как бы стремиться к тому, чтобы увеличить свою численность, что каждая из них в определенном периоде жизни выживает благодаря борьбе, и что в каждом поколении время от времени старые и молодые особи выставлены на неминуемую гибель. Если ликвидировать какую-нибудь из преград, несколько смягчить процесс уничтожения, то число особей данного вида почти сейчас же возрастает до любых размеров".

Причины торможения изучить нелегко. Известно, что этот процесс бывает особенно интенсивным в некоторые периоды жизни особей. Больше всего терпят яйца и молодые животные, а у растений - семена и сеянцы. Однако это не является правилом. Гибель сеянцев наблюдал уже Дарвин. Он пишет, что на небольшом участке земли, вскопанном и выполненном, из 357 сеянцев сорняков погибло 295, уничтоженных главным образом насекомыми и улитками. Более сильные растения заглушают более слабые. Так, например, Дарвин наблюдал гибель растений, относящихся к 20 видам, заглушенных растениями других 9 видов.

Задумываясь, под влиянием какого фактора наступает максимальное уменьшение числа особей, Дарвин на первое место ставит пищу, ограниченное количество которой тормозит рост численности вида, а затем пожирание особей одних видов, другими. Кроме того, неблагоприятные климатические условия, а особенно холод и засуха, приводят к смерти большого числа особей. Острая зима 1854/55 года привела к тому, что число птиц во владении Дарвина уменьшилось до 1/5.

Климат может действовать прямо и косвенно, влияя на количество кормов. Многие растения родом из одних стран не могут акклиматизироваться в других. Оказывается, что в этом случае дело не в самых климатических условиях, так как эти растения прекрасно растут в садах, а в том, что они не могут выдержать конкуренции с растениями данной местности или легко уничтожаются животными. Птицы, кормом которых является зерно нашего хлеба, имеют достаточно корма, но только в определенное время года, а число их не может увеличиваться бесконечно, так как зима создает им особенно тяжелые условия, как ввиду недостатка кормов, так и ввиду действия сильных морозов.

Взаимоотношения между разными видами животных и растений очень сложны и запутаны. Дарвин в исследованиях этой экономики природы очень многим обязан Линнею. Stauffer пишет об этом следующее: "Принято считать, что Дарвин опрокинул теорию Линнея, заменив ортодоксальную догму постоянства видов эволюционной теорией. Но в отношении экологических взглядов Линнея на экономику природы, Дарвин пользовался мыслями Линнея, чтобы выяснить действие естественного отбора. Таким образом, работы Линнея очень помогли Дарвину в его формулировании эволюционной теории".

Дарвин приводит интересные примеры, представляющие взаимозависимость между разными формами. В Парагвае никогда не встречается одичавших лошадей и скота, хотя на севере и на юге это обычное явление. Тормозом в этом случае является в Парагвае большое количество мух определенного вида, которые откладывают свои яички в области пупка новорожденных животных. Количество этих мух вероятно ограничивают другие насекомые, их паразиты. Можно было бы предполагать, что если бы уменьшилось количество насекомоядных птиц, то тогда увеличилось бы количество этих паразитов, а тем самым уменьшилось бы количество мух, складывающих свои яички в пупок новорожденных телят и жеребят. Это привело бы к увеличению количества лошадей и скота, которые могли бы одичать.

Наконец следует привести еще один пример, который часто цитируют. Соцветия лугового клевера навещают шмели, которые переносят пыльцу и опыляют клевер. Сто соцветий лугового клевера "принесло 2700 семян, а такое же количество соцветий, закрытых перед насекомыми, не принесло ни одного семени. Луговой клевер опыляется шмелями, так как другие пчеловидные не могут добраться к нектару. Предполагалось, что мелкие ночные бабочки могут также опылять клевер, однако я сомневаюсь, возможно ли это у лугового клевера, так как веса их тела не хватило бы для того, чтобы оттянуть лодочку, которая составляет часть венчика. Можно считать за вероятное, что если бы совершенно исчез весь род шмелей, или стал бы очень редким в Англии, то анютины глазки и луговой клевер тоже стали бы очень редкими или исчезли бы совершенно.

Количество шмелей в данной местности в значительной степени зависит от количества полевых мышей, которые уничтожают их гнезда и соты. Полковник Ньюмен, который долгое время исследовал обычаи шмелей, считает, что во всей Англии от полевых мышей гибнут две третьих этих насекомых". Затем, как каждому известно, количество мышей зависит от количества котов, а полковник Ньюмен говорит об этом: "Вблизи деревень и небольших городов я находил больше шмелиных гнезд, чем где бы то ни было, что приписываю большому количеству котов, уничтожающих мышей". Таким образом, совершенно вероятно, что обилие котов в данной местности может влиять посредством мышей, а затем шмелей на количество некоторых цветов в этой местности".

Дальше Дарвин задумывается над тем, когда сильнее обостряется борьба за существование, или скорее, конкуренция. Уже из того, что было сказано выше, видно, что в некоторые сезоны борьба за существование обостряется. Для птиц таким временем года в наших широтах является зима, когда кроме действия морозов они испытывают недостаток пищи.

Ясно, что наиболее острая борьба за существование имеет место между теми формами, которые населяют те же самые места и питаются одинаковой пищей. Поэтому особенно острой будет борьба за существование между особями, относящимися к одному виду, а также между разными разновидностями одного вида. Поэтому не раз мы встречаемся с вытеснением одного вида другим, родственным ему и имеющим те же потребности.

"То, что в некоторых местностях недавно распространились дрозды-дерябы, привело к исчезновению в этих местностях певчего дрозда. Как часто мы слышим о том, что в различных климатах один вид крыс вытесняет другой. В России малые азиатские прусаки везде вытеснили своего крупного родственника. Привезенные в Австралию пчелы часто занимают место мелкой, лишенной жала местной пчелы. Таких примеров можно было бы привести гораздо больше.

Конкуренция между живыми существами часто решает об их географическом распространении. Иногда область, заселенная каким-нибудь видом, является гораздо меньшей, чем следовало бы из климатических условий. В этом случае конкуренция с формами, живущими на границах, приводит к тому, что вид не распространяется дальше. Если бы, однако, особи этого вида приобрели свойства, позволяющие им успешно конкурировать с родственными формами, живущими за границами данного ареала, этот вид наверно бы распространился и вытеснил родственные формы. Таким образом, введение какого-нибудь вида на новые территории зависит от очень сложной системы взаимоотношений и взаимозависимости между разными видами. Введенный вид может или быстро распространиться или гибнет в борьбе за существование. При этом принимаем, что климатические условия старой и новой родины ничем не отличаются, то есть не влияют на окончательную судьбу перемещенных видов.

Обобщая, приходим к следующим выводам: "...Каждое органическое существо стремится к размножению в геометрической прогрессии, каждое из них в определенных периодах жизни, в определенное время года, в каждом поколении или с перерывом вынуждено вести борьбу за существование и подвергаться значительному уничтожению. Размышляя об этой борьбе, мы можем утешить себя мыслью, что борьба в природе не происходит непрерывно, что она не пронизана ужасом, что смерть обычно является быстрой и что остаются в живых и размножаются только существа сильные, здоровые и счастливые".

Человек, при искусственном отборе, усиливает при помощи соответствующих условий интенсивность изменчивости и отбирает для разведения те особи, которые обладают, хотя бы в зачаточном виде, теми признаками, которые нужны человеку. Изменчивость, хотя и меньшей степени, отмечается также и у дикоживущих форм, связанных между собой очень сложными взаимоотношениями.

Геометрическая прогрессия размножения приводит к гибели огромного количества организмов. Возникает вопрос: каково отношение борьбы за существование к изменчивости? В результате появляющихся различных изменений особей она может иметь разное значение для особи. Появляющиеся изменения могут или ослабить организм, и тогда он гибнет в борьбе за существование, или могут быть очень ценными для него, и тогда он выходит победителем из этой борьбы, а благодаря наследственности передает эти полезные признаки своему потомству. Дарвин называет сохранение полезных для организма изменений и гибель организмов с вредными изменениями естественным отбором или выживанием наиболее приспособленных. В этом понятии естественный отбор не имеет ничего общего с искусственно вызванной изменчивостью, отбор происходит только на основании материала, доставленного процессом изменчивости.

Естественный отбор ни в коем случае не значит какой-то сознательной деятельности со стороны животного или растения. Так как искусственным отбором руководит воля человека, название процесса, имеющего место в природе, естественным отбором, может подсказывать ошибочные ассоциации. Однако, как пишет Дарвин, каждый знает, что обозначают такие определения в переносном смысле, которые почти неизбежны для краткости формулировок. "Также трудно избежать олицетворения слова "природа". Что касается меня, то под словом "природа" я понимаю совокупность действия и результаты этого действия многих законов природы, а под словом "законы" в свою очередь, очередные, проверенные нами результаты явлений".

Действие естественного отбора Дарвин объясняет на следующем примере. Допустим, что в какой-то местности наступят даже незначительные изменения климата. Эти изменения не остаются без влияния. С одной стороны усиливается изменчивость, с другой - отдельные формы окажутся хуже приспособленными к новым условиям. Это приводит к вымиранию некоторых видов и то равновесие, которое царствовало между различными живыми существами, оказывается нарушенным.

Если данная местность, на которой произошли изменения климата, не изолирована географически, то из соседних районов могут вторгнуться новые эмигранты, расстраивая существовавшую до того времени систему взаимозависимости между представителями разных видов. Мы хорошо знаем, что человек, вводя искусственно какой-нибудь новый вид на чужую для него территорию, может резко нарушить существующее равновесие. Одновременно все изменения, которые появляются у старых жителей, концентрируются под влиянием естественного отбора, и в результате постепенного накопления полезных изменений виды становятся все более приспособленными к новым условиям.

Дж. А. Томсон приводить интересный пример расстройства равновесия при введении нового вида. Крысы, случайно завезенные на Ямайку, сделались настоящим бедствием. Чтобы их уничтожить, были привезены мангусты (Herpestes). Мангусты же, после того, как они справились с крысами, принялись за домашних и диких птиц. В результате уменьшения количества птиц развелось большое количество клещей, прирост которых перед тем тормозили птицы. Клещи в свою очередь стали бедствием для мангустов, и таким образом постепенно восстановилось равновесие между разными видами.

Естественный отбор дает несравненно более сильный эффект, чем искусственный. Человек может действовать только на внешние, видимые признаки. Природа - если можно, таким образом, олицетворять естественные процессы, то есть выживание форм, лучше всего приспособленных, не заботится о внешних чертах, может только настолько, насколько они полезны для органического существа. Она может оказывать действие на каждый внутренний орган, на каждый оттенок разницы в организации, на весь механизм жизни. Человек подбирает признаки только для собственной пользы, природа же лишь то, что полезно для организма... Причем желания и усилия человека так преходящи, жизнь его так коротка. Как же ничтожны результаты его работы, если сравнить их с работой природы, действующей в течение целых геологических эпох".

"Можно образно сказать, что естественный отбор ежедневно, ежечасно на всем свете обращает внимание на всякое, хотя бы наименьшее изменение, отбрасывает то, что плохо, сохраняет и накапливает все, что хорошо. Спокойно и незаметно работает он всегда и везде, как только представится возможность, над совершенствованием каждого органического существа по отношению к его органическим и неорганическим условиям жизни. Этих малых прогрессивных изменений мы совершенно не замечаем, пока рука времени не отметит истекших веков, но и тогда раскрывающаяся перед нами картина геологического прошлого столь несовершенна, что мы замечаем только то, что современные формы жизни отличаются от когда-то существовавших древних форм".