Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


¬ыживание особей в борьбе за существование 1 страница




 ак ƒарвин, так и ”оллес в теории естественного отбора ставили главный акцент на индивидуальное приспособление особи, позвол€ющее ей выйти победителем в борьбе за существование. ясно, что в этом случае нельз€ обойти роли простого случа€. Ќезависимо от хорошего приспособлени€, особь может погибнуть в результате простого стечени€ обсто€тельств. ¬ сумме, однако, большинство особей выживает благодар€ тому, что они соответствующим образом приспособились к услови€м жизни. ƒругими словами, не все особи имеют одинаковые шансы остатьс€ в живых, то есть отмечаетс€ дифференцированное выживание особей (differential survival) в зависимости от их фенотипических и генотипических свойств.

ƒарвин правильно считал, что выживша€ особь имеет возможность оставить потомство и передать ему те полезные признаки, которые обеспечили данной особи победу в конкуренции с другими особ€ми того же самого и других видов. ¬скоре —пенсер ввел пон€тие выживани€ наиболее приспособленных, и этот термин завоевал себе право гражданства, а ƒарвин пользовалс€ им позже как синонимом естественного отбора.

—овременна€ теори€ естественного отбора ввела, однако, и в этом пункте существенные поправки в первоначальную теорию дарвинизма. ѕрежде чем приступить к разбору следующих вопросов современной теории естественного отбора, следует остановитьс€ несколько ближе на вопросе о том, какую особь, с точки зрени€ эволюции, можно назвать соответственно приспособленной.

¬опрос приспособлени€ хорошо представлен в публикаци€х “. ƒобржанского, на которых основываем наш анализ этого пон€ти€. ¬ какой бы то ни было попул€ции, живущей в посто€нных услови€х, общий запас ее генов, то есть генофонд, подвергаетс€ лишь незначительным изменени€м. ¬ результате наследственной изменчивости, заключающейс€ главным образом в рекомбинации генов, возникают разные генотипы. Ќе все они, однако, могут в равной мере передать следующим поколени€м свои наборы генов. ќдни из них вообще не размножаютс€, другие же производ€т меньше потомства, чем третье. “аким образом, между ними имеет место различна€ способность к размножению, которую англосаксы называют "differential fertility", то есть дифференцированна€ плодовитость.

Ётим путем некоторые наборы генов посто€нно элиминируютс€ из попул€ции, а другие особи в определенной степени передают свои гены потомству. ясно, что если в такой попул€ции путем мутации возникнут гены, которые расстро€т способность к размножению обладающих ими особей, эти особи или вообще не будут размножатьс€, или количество потомства их будет очень ограниченным. ¬ результате эти вредные гены будут отброшены из попул€ции. ќтсюда важным показателем приспособлени€ особи, или его эволюционной приспособленности, €витс€ способность производить большое количество потомства, которое достигает половой зрелости и в свою очередь произведет следующее поколение. ¬ оценке приспособлени€ имеет значение не только индивидуальные свойства особи, как физическа€ сила или агрессивность, но и полова€ активность. ≈сли раньше основное внимание обращали на дифференцированное выживание, то в насто€щее врем€, прежде всего, принимаем во внимание дифференцированную плодовитость.

ƒопустим, что в данной области живут две расы. ѕусть обе расы состо€т из сильных и устойчивых особей, но пусть они отличаютс€ друг от друга, хот€ бы незначительно, темпом размножени€. ƒопустим, что когда в расе ј рождаетс€ 100 особей, то в расе ¬ только 99. „то случитс€ по истечении более или менее длительного периода времени? “ак как темп размножени€ расы ј несколько превышает темп размножени€ расы ¬, раса ј в конце концов окажетс€ победителем в борьбе за существование.

¬ старой теории отбора за "наиболее приспособленную" принимали особь, "полную энергии, неумолимого покорител€ в никогда не прекращающейс€ борьбе за существование со своими одноплеменниками и другими организмами. ѕриспособление требовало живучести и беспощадности. —овременные взгл€ды став€т основной акцент на успешном размножении, в результате которого остаетс€ большее количество выживающего потомства. —ила и непреклонность имеют значение постольку, поскольку они способствуют размножению".

ћул, который €вл€етс€ продуктом скрещивани€ лошади с ослом, €вл€етс€ сильным, здоровым животным, но его генеративные возможности равны нулю. ћулы, как правило, €вл€ютс€ бесплодными и не могут распростран€ть своего в остальном ценного набора генов. — другой стороны, если генотип особи обеспечивает ему нормальное достижение половой зрелости и половой активности, а приводит к различным расстройствам в более позднем возрасте, уже после конца генеративного периода, он может свои гены передать потомству, которое в свою очередь унаследует совокупность свойств своих родителей.

»з этого примера видно, что отбор и приспособление, €вл€ющиес€ результатом действи€ селекции, могут касатьс€ того периода онтогенеза, который охватывает развитие от момента оплодотворени€ до конца генеративного периода. ќтбор не действует на дальнейшие фазы онтогенеза и потому на склоне лет особи так часто от€гощены различными недугами. »звестно, однако, что эго не €вл€етс€ правилом, и что, например, некоторые люди доживают до глубокой старости в полном здравии. ¬ св€зи с этим ƒобржанский приводит очень нагл€дную аналогию. ’от€ гаранти€ на часы действительна, например, в течение года, часы, независимо от этого, могут безупречно функционировать значительно дольше. “рудно создать такой механизм, который бы функционировал точное и определенное врем€.

"ќрганическа€ эволюци€ встречаетс€ со сходной проблемой и разрешает ее сходным образом. ќрганизм должен быть так устроен, чтобы он мог успешно сопротивл€тьс€ износу и расстройствам, вызванным воздействием окружающей среды, и исполн€ть свои основные функции в периоде наиболее важном дл€ вида. Ќо иногда, в благопри€тных услови€х, организм может безупречно функционировать гораздо дольше".

”же при разборе теории ƒарвина мы указали, что много недоразумений, вопреки намерени€м ее авторов, ввело пон€тие борьбы за существование и св€занный с этим пон€тием, введенный —пенсером термин о выживании наиболее приспособленных. ƒарвин вполне отдавал себе отчет в том, что термин "борьба за существование" €вл€етс€ лишь метафорой, что наиболее частым видом борьбы в природе не €вл€етс€ кровава€ борьба, а конкуренци€, что кроме конкуренции особи разных видов могут входить в союзы, основанные на сотрудничестве и взаимопомощи.

¬едь на этой основе развилась взаимозависимость между растени€ми и опыл€ющими их насекомыми, и те все удивительные примеры симбиоза, то есть сожительства разных видов, черпающих из этого сожительства обоюдную пользу. —имбиоз грибов с водоросл€ми (лишайники), актинии с раком отшельником, тлей с муравь€ми и многие, многие другие €вл€ютс€ примерами этого €влени€.

Ќо даже при паразитизме, когда только одна из сторон имеет выгоду, а втора€ тер€ет на этом, эволюци€ стремитс€ к см€гчению опасных последствий дл€ кормильца. Ёто лежит в интересах не только кормильца, но и паразита. ≈сли паразит сразу вызывает т€желое заболевание своего кормильца, заканчивающеес€ в скорости его гибелью, то на этом тратит и паразит, который таким образом тер€ет кормильца и возможности успешного развити€ своего потомства. Ќекоторые из биологов принимают, что в тех случа€х, в которых паразиты быстро вызывают смерть кормильца, мы имеем дело с молодым паразитизмом, так как еще не было времени, чтобы отбор мог соответственным образом приспособить обоих партнеров, то есть, как паразита, так и кормильца.

¬место того, чтобы говорить о выживании наиболее приспособленных, мы здесь говорим вообще о выживании приспособленных, то есть таких, которые могут размножатьс€. √енеративный успех €вл€етс€ истинным признаком приспособлени€ в дарвинском смысле. Ћучше приспособлен тот, кто интенсивнее размножаетс€. ’уже тот, темп размножени€ которого более медленный, в результате чего этот второй раньше или позже уступит место первому. —ам же процесс приспособлени€ может происходить как путем соперничества и борьбы, так и полезного сотрудничества.

  сказанному выше необходимо еще ввести важное дополнение. ≈сли мы говорим об адаптации, то это всегда следует относить к совершенно точно очерченному комплексу условий жизни. ѕример вы€снит это лучше всего.

Ўироко известен микроб, называемый кишечной палочкой (Escherichia coli), живущий в желудочно-кишечном тракте. ≈сли на многих чашках с питательной средой разводить вне организма этот вид микробов, то можно убедитьс€, что прибавление к культурам антибиотиков (стрептомицина), действует убийственно на кишечную палочку. ћикробы гибнут. ¬виду того, что кишечна€ палочка, как и другие организмы, обладает способностью к наследственной изменчивости, или мутации, может случитьс€, что на некоторых чашечках по€в€тс€ мутации, устойчивые к воздействию этого антибиотика. ¬ этом случае мутанты могут выжить и образовать стрептомициноустойчивые штаммы.

Ѕольше того, оказалось, что некоторые мутанты не только могут жить в среде, содержащей стрептомицин, но этот антибиотик становитс€ необходимым дл€ их процесса обмена веществ, так, что в среде, лишенной стрептомицина, мутанты гибнут. «атем было обнаружено, что те штаммы кишечной палочки, которые стали устойчивыми к действию антибиотика, не могут без него обойтись, не выдерживают конкуренции со штаммами, чувствительными к антибиотику, если их развод€т в культурах на питательной среде, не содержащей стрептомицина. ¬ этом случае дело веро€тно заключаетс€ именно в более медленном темпе размножени€ стрептомициноустойчивых штаммов по сравнению со штаммами, чувствительными к стрептомицину.

ќтсюда видим, что приспособление всегда следует относить к господствующим услови€м. ≈сли в среде нет антибиотика, то кишечна€ палочка, чувствительна€ к стрептомицину, лучше приспособлена к жизни, чем штамм стрептомициноустойчивый, тогда, как этот последний приспособлен хуже или вообще в этих услови€х жить не может. ѕоэтому генотипы, лучше приспособленные к жизни в определенных услови€х, могут оказатьс€ хуже приспособленными в других.

—ледует, однако, помнить, что услови€ могут подвергатьс€ периодическим изменени€м. ясно, что это не €вл€етс€ правилом, но такое €вление наблюдаетс€ довольно часто. ѕоэтому организмы в процессе отбора должны были также найти возможность приспосабливани€ к измен€ющимс€ услови€м среды.

ƒобржанский различает два основных способа, при помощи которых организмы могут приспосабливатьс€ к возможным изменени€м среды. ¬ приведенном примере кишечна€ палочка приспособилась к наличию стрептомицина благодар€ по€влению соответствующей мутации. ясно, что это дело случа€, окажутс€ ли в момент действи€ стрептомицина в данной культуре антибиотикоустойчивые мутанты, или же их не будет. ≈сли их не будет, то погибнет вс€ культура, если будут, то они дадут начало стрептомициноустойчивому штамму. Ѕольше того, очередные мутации могут привести к тому, что данный штамм бактерий станет устойчивым к все большей концентрации антибиотика.

Ётот способ адаптации, однако, завис€щий от по€влени€ случайных мутаций, имеет свои отрицательные стороны, так как без по€влени€ мутации штамм обречен на гибель. ѕоэтому в тех случа€х, когда изменение условий не зависит от таких случайностей, как наличие данного антибиотика, а от периодических изменений, естественный отбор, если можно так сказать, находит другой, лучший выход из положени€.

»з генетики известно, что наследуютс€ гены, а не признаки, что признаки или какое бы то ни было свойство организма, €вл€етс€ реакцией гена, или скорее генов, на существующие услови€. ¬ результате естественного отбора один и тот же генотип может различным образом реагировать на услови€ окружающей среды, приспосаблива€ организм к факторам среды, господствующим в насто€щее врем€. “ак, например, микробы, при помощи ферментов используют соответствующие питательные вещества. ‘ерменты образуютс€ в результате действи€ соответствующих генов. ≈сли в среде, в которой наход€тс€ бактерии, нет соответствующих питательных веществ, то и соответствующие ферменты исчезают, чтобы по€витьс€ снова, когда данна€ субстанци€ по€витс€ в культуре, в которой живут микробы.

 оличество пигмента в коже человека зависит от генетических факторов. ѕредставители черной расы, благодар€ своему генотипу, вырабатывают гораздо больше пигмента, чем представители белой расы. ќднако и у белого человека отмечаетс€ разна€ степень пигментации кожи в зависимости от интенсивности действи€ ультрафиолетовых лучей. ѕоэтому летом в коже его больше пигмента, чем зимой. ѕигмент обладает защитной функцией перед повреждающим действием ультрафиолетовых лучей. –еакци€ генотипа приспособлена к существующим услови€м и то с пользой дл€ организма. “ака€, а не друга€ реакци€ генов на услови€ окружающей среды, подвергающимс€ периодическим изменени€м, выработалась благодар€ действию естественного отбора.

ћы показали, что приспособление или адаптаци€ к услови€м окружающей среды, может наступить дво€ким образом. ѕервый из них заключаетс€ в генетической дифференциации (по€вление стрептомициноустойчивых мутаций в нашем примере), другой - в пластичности фенотипа особи (разна€ реакци€ генов в зависимости от действи€ ультрафиолетовых лучей в другом приведенном примере). ќба эти способа одинаково распространены и один и тот же организм может дво€ким образом приспособитьс€ к услови€м окружающей среды.

ƒеление растительного и животного мира на почти полтора миллиона разных видов, не счита€ пород и разновидностей, €вл€етс€ примером генетической дифференциации, тогда как адаптационные реакции организма в ответ на измен€ющиес€ услови€ жизни следует отнести к приспособлени€м, обусловленным действием отбора под вли€нием измен€ющихс€ условий жизни. ѕрежде всего, тут вход€т в игру €влени€ так называемой гомеостазиса, то есть совокупность тех физиологических механизмов, благодар€ которым организм, несмотр€ на изменившиес€ услови€, функционирует правильно.   €влени€м гомеостазиса, например, относитс€ регул€ци€ температуры тела у теплокровных животных, регул€ци€ концентрации солей в организме, концентрации водородных ионов в жидкост€х организма и так далее.

—огласно теории естественного отбора адаптационна€ способность организма не зависит от каких-то особых жизненных факторов, каких-то особых свойств живой материи, а €вл€етс€ результатом действи€ естественного отбора. Ёта "мудрость организма" не €вл€етс€ загадочным даром и внутренним свойством жизни, а постепенно и с усилием выработалась в длительном процессе эволюции под контролем естественного отбора. ќтсутствие внутренней целесообразности в организмах отчетливо выступает, если организм подвергнетс€ воздействию искусственной среды, или такой, с которой данный вид вообще не встречалс€ или встречалс€ в виде исключени€ в истории своей эволюции. –еакции организма в этих услови€х обычно не бывают адаптационными.

“ак, например, тропические растени€, как и животные, живущие в тропиках, перенесенные в наш климат, гибнут от холода, тогда как наши виды западают в зимнюю сп€чку или другим образом переживают холодный период. Ётого и следовало ожидать, так как жители тропиков не подверглись селекции к направлении адаптивной реакции на холод.

„еловеческий организм лишь до определенной степени может защищатьс€ от действи€ ультрафиолетовых лучей. ќн совершенно беззащитен к действию лучей X, лучей ради€. „еловек восприимчив ко многим заболевани€м, к которым животные совершенно невосприимчивы.

ѕочти пол века тому назад ћечников составил длинный список "несовершенств человеческой натуры". ћногие из этих несовершенств касаютс€ недалеких времен, в эволюционном смысле, и потому они не могли быть коррелированны действием естественного отбора.

≈сли услови€ колеблютс€ значительно в течение года, организмы могут приспособитьс€ к среднему из этих условий. ƒрозофилы, вывод€щиес€ весной, сталкиваютс€ с другими климатическими услови€ми, чем дрозофилы, живущие летом или осенью. ¬ интересах вида адаптаци€ дрозофил в нашем климате не может быть ограничена услови€ми одного времени года, она должна быть такой, чтобы дрозофилы могли жить в разные времена года. ” горноста€, измен€ющего окраску меха в зависимости от времени года, мы снова имеем дело с пластической адаптацией фенотипа к услови€м жизни.

¬ зависимости от того, могут ли особи какого-нибудь вида жить только в очень ограниченных услови€х, или же в довольно разнообразных, адаптаци€ одних и других резко отлична. ѕервые €вл€ютс€ узко специализированными, что может привести к их гибели при изменений условий. —овершенна€ адаптаци€, €вл€юща€с€ плюсом, идет в паре с возможностью гибели, если услови€ жизни внезапно измен€тс€.

Ёто €вл€етс€ отрицательным качеством дл€ обеспечени€ виду возможности выжить. Ќе всегда нова€ мутаци€ по€витс€ тогда, когда измен€тс€ услови€. ѕо€вление мутации как правило не зависит от условий среды, если, конечно, новые услови€ не действуют мутогенно, то есть не увеличивают частоты по€влени€ мутаций. Ќо и в этом случае они не вли€ют на направление мутации.

ѕримером больших адаптационных возможностей могут служить круглые черви, которые могут жить в почве, растени€х, беспозвоночных и позвоночных животных и даже в уксусе. ѕаразитические формы из рода Heterodera живут примерно в 850 видах разных животных и растений. ѕримером узкой специализации служат ленточные черви. ќни могут развиватьс€ только в определенных видах прокормителей, а приспособление к паразитическому образу жизни пошло так далеко в их морфологии, эмбриологии и физиологии, что даже небольшие перемены в услови€х их жизни делает их существование невозможным.

јмериканский палеонтолог —импсон различает три возможности в развитии определенной разновидности организмов какого-либо вида. ¬ первом случае разновидность продолжает свое существование без заметных изменений. ¬о втором случае стара€ лини€ целиком преобразуетс€ в новую, так что хот€ старые формы перестали существовать, они живут однако в новой форме. Ќаконец, в третьем случае данна€ разновидность вымирает, не оставл€€ эволюционных потомков.

Ќелегко ответить на вопрос, какие именно факторы привели к гибели отдельных групп животных и растений. Ћошади, как известно, вымерли в плейстоцене на своей родине, в ёжной јмерике. ƒо сих пор остаетс€ неизвестным, было ли это вызвано изменением климатических условий, де€тельностью человека, который вторгнулс€ из јзии, или €вл€лось результатом каких-то инфекционных заболеваний или, наконец, еще каких-то факторов.

Ќекоторые из современных и старых авторов относили вымирание древних разновидностей за счет каких-то внутренних причин, заключенных в самих организмах. ”ченые уже с давних времен пытались, например, провести аналогию между индивидуальным развитием, то есть онтогенезом, и историческим развитием, то есть филогенезом.  ак в онтогенезе имеем период развити€ и роста, период зрелости и наконец старение организма и его смерть, так и в развитии вида ученые старались отметить такие же периоды. Ќова€ группа животных или растений, возникша€ в процессе эволюции, вначале интенсивно развиваетс€, распростран€етс€, про€вл€ет адаптивную радиацию, чтобы затем перейти в период стабилизации, после чего наступает постепенное старение группы, симптомы дегенерации ее, и последним этапом €вл€етс€ окончательное вымирание.

—равнение онтогенеза и филогенеза €вл€етс€, однако, только аналогией, котора€ во вс€ком случае не может €вл€тьс€ доказательством какой-то св€зи между процессами и факторами, управл€ющими этими двум€ €влени€ми развити€.  ак пишет —импсон, останавлива€сь на значении аналогии вообще: "мы считаем, что аналогии могут помогать в интерпретации и объ€снении €влений, тогда как в действительности аналогии могут только помочь в описании их, и то в способе несовершенном и не соответствующем истине".

¬прочем, истори€ эволюционного развити€ различных групп животных так разнообразна, что трудно доискиватьс€ какого-то общего правила. ћногие группы животных живут с очень далеких времен, не подверга€сь заметным изменени€м, о чем мы уже говорили выше. ” других после длительного периода стабилизации, начинают про€вл€тьс€ новые и разнообразные эволюционные изменени€, то есть после периода зрелости они как бы снова переживали период молодости. Ќельз€ также согласитьс€ с тем, что в периоде "старени€" какой-нибудь группы в ней чрезмерно развиваютс€ отдельные признаки, которые как бы €вл€ютс€ симптомом филогенетического старени€. ѕон€тно, что в процессе эволюции развиваютс€ формы, как правило более дифференцированные, лучше приспособленные к услови€м окружающей их среды.

ƒл€ нас в насто€щее врем€, сильное развитие, например, рогов у оленей, или других структур, может казатьс€ дегенеративным признаком, тогда, как именно эти признаки в услови€х минувших времен, могли быть про€влением лучшей адаптации. ¬ современной фауне мы встречаем многочисленных представителей, у которых некоторые признаки чрезмерно развиты, а которых по крайней мере нельз€ считать какими-то симптомами дегенерации. «уб нарвала (Monodon) достигающий трех метров длины, мощный и винтообразно свернутый, необыкновенные формы и отростки разных насекомых и мелких моллюсков, также можно было отнести к дегенеративным формам, если бы эти формы были известны лишь как ископаемые.

Ќет сомнени€ в том, что чрезмерна€ специализаци€ в одном направлении генетически ограничивает возможности изменений в новом направлении, и с этой точки зрени€, если услови€ измен€тс€, можно опасатьс€ вымирани€.  роме того, если кака€-нибудь группа состоит из небольшого числа особей, по€вл€ющиес€ вредные мутации могут оказатьс€ у большинства особей, привод€ в конце концов к вымиранию данной группы. ≈сли попул€ци€ количественно бедна, естественный отбор не действует так успешно в элиминации генов, ограничивающих размножение особи, а тем самым размножение данной попул€ции.

ѕри многочисленности попул€ции может наступить изменение ее в направлении, продиктованном по€вл€ющимис€ новыми услови€ми существовани€, путем использовани€ в отборе соответствующих рекомбинаций генов, или же новых мутаций. Ћенивцы вначале были приспособлены к наземному образу жизни, позже приспособились к жизни на деревь€х так, что в насто€щее врем€ представители этого вида живут уже только на деревь€х. ¬се наземные формы давно вымерли.

¬ процессе эволюции должно происходить, по мнению —импсона, посто€нное уравновешивание двух видов адаптационных изменений: изменений, привод€щих к специализации, к жизни в определенных услови€х, и изменений, делающих возможным существование в разных услови€х. ќдно лишь изменение условий жизни не может быть причиной гибели вида, если организмы претерпевают адаптационные изменени€. "Ќи само изменение условий, ни отсутствие изменений организмов не €вл€етс€ причиной вымирани€ данного племени. Ќеобходимо, - как пишет —импсон - принимать во внимание обе возможности".

ћного длинных дискуссий по проблеме эволюции сводилось к вопросу, €вл€етс€ ли эволюци€ в основном автогенным, автономным или эктогенным процессом. ƒругими словами, зависит ли эволюци€ от факторов, заключенных в самом организме; то есть в его способности к изменени€м, или же зависит от внешних факторов, от окружающей среды. —тановитс€ все более €сным, что поставленный таким образом вопрос ошибочно сформулирован, так как эволюционный процесс зависит от взаимной сыгранности внутренних и внешних факторов.

ћ» –ќЁ¬ќЋё÷»я

„асть 1

¬ одной из предыдущих глав мы останавливались на выступлени€х ƒженкина и  ельвина против теории, провозглашенной ƒарвиным. ѕосле их выступлени€ ƒарвин старалс€ использовать все данные, свидетельствующие с одной стороны о действии отбора в природе, с другой - доказывающие быстрый темп эволюционных изменений. ѕоэтому в своем труде "ќ происхождении человека" он цитирует сообщение, происход€щее от одного охотника из —оединенных Ўтатов, что в определенной местности олени с неразветвленными рогами встречаютс€ все чаще. ћнимое эволюционное изменение, происход€щее на прот€жении короткого срока, оказалось иллюзией. ¬ этом случае речь шла о годовалых олен€х, у которых рога еще не ветв€тс€.

¬ насто€щее врем€ мы однако хорошо знаем, что на глазах у ƒарвина в ¬еликобритании происходил процесс, как бы образно представл€ющий течение эволюции. ќднако его не заметил ни сам ƒарвин, создатель теории естественного отбора, ни кто бы то не было из эволюционистов в течение долгих дес€тилетий. ѕоводом, возможно, было то, что продолжатели ƒарвина направл€ли свои усили€ главным образом не на доказательства правильности теории отбора, а на собирание все большего количества доказательств самого факта эволюции.

¬ данной главе мы постараемс€ кратко представить результаты исследований, обнаруживающих эволюционные изменени€, происход€щие в природе, которые можно изучать при помощи генетики и экологии. ѕри помощи этих наук можно лучше всего проследить за эволюционными изменени€ми в масштабе, доступном нашему непосредственному наблюдению.

Ёволюционный процесс, привод€щий к образованию новых видов или более высоких систематических единиц, €вл€етс€ процессом столь длительным, что его невозможно проследить. ћы можем судить о нем, лишь на основании косвенных доказательств или палеонтологических данных. Ќо если мы не можем проследить непосредственно макроэволюционных изменений, изменений в большом масштабе, то мы можем с успехом следить за так называемыми микроэволюционными процессами, то есть мелкими изменени€ми, заметными в попул€ци€х. ќсобенно последние дес€тилети€ доставили науке непосредственные доказательства микроэволюционных процессов, происход€щих в природе. Ќа них следует остановитьс€ более подробно.

”слови€, существующие на территории ¬еликобритании значительно изменились от начала промышленной революции, то есть от второй половины XVIII века. ќт этого времени в больших промышленных районах начали выпадать во все большем количестве частички сажи, покрывающие стволы и ветви деревьев, листь€ и поверхность почвы.  роме того налет сажи привел к гибели лишайников, покрывающих кору деревьев, а в районах с развитой промышленностью и утесы покрылись сажей.

»зменившиес€ таким образом услови€ привели не только к гибели лишайников, то есть организмов, построенных по существу из двух разных растений, а именно грибов и водорослей. ќдновременно изменилась окраска многих видов ночных бабочек, которые провод€т день, сид€ неподвижно на коре деревьев. ¬ одной лишь јнглии было отмечено, что больше, чем 70 видов ночных бабочек в быстром темпе изменило свою окраску из светлой на темную. јналогичные изменени€ обнаружены в фауне ночных бабочек в промышленных районах многих стран ≈вропы, как ‘ранци€, √ермани€, ѕольша, „ехословаки€, а также в  анаде и —оединенных Ўтатах. “емных, меланических форм никогда не удаетс€ обнаружить в тропических странах.

ѕервый образец меланической ночной бабочки, Biston betularia, был пойман в ћанчестере в 1848 г. ћеланические формы, вначале очень редкие, начали распростран€тьс€ в промышленных районах, вытесн€€ старые, типичные белые формы. ¬ 1953г. в Ѕирмингаме 90% составл€ли меланические формы, и только 10% - светлые.

Ёто €вление английский биолог Heslop Harrison пыталс€ объ€снить следующим образом. ќн считал, что промышленный меланизм вызван специальной субстанцией, содержащейс€ в фабричном дыму. ѕо его мнению здесь играют роль сернокислый магний и азотнокислый свинец. ќн считал, что благодар€ тому, что личинки съедают листь€, покрытые сажей, большое количество бабочек, развивающихс€ из этих личинок, обладает темной окраской и что этот признак в дальнейшем наследуетс€ согласно закону ћендел€.

–абота Heslop Harrison, опубликованна€ в 1926 г., вызвала большой интерес, однако способ, в который автор объ€сн€л данное €вление, не был встречен с живым откликом. ”же прошло врем€, когда принимались концепции, основанные на принципах ламаркизма, провозглашающего наследование приобретенных признаков. ѕравда, в данном случае в игру могли входить €влени€ мутации, вызванной действием химических факторов, содержащихс€ в саже и €вл€ющихс€ мутагенами. ќднако, как вытекает из данных

Harrison, частота этих мутаций превышала бы все, что мы знаем о действии мутагенов, так как равн€лась бы 8%.

Ћишь работы оксфордских ученых позволили произвести правильный анализ €влени€ промышленного меланизма. —тоит напомнить, что пионером изучени€ микроэволюционных изменений в природе был ≈. ¬. Ford, который начал свою работу еще перед первой мировой войной. ¬ насто€щее врем€ группа исследователей, ведущих свою работу в генетических лаборатори€х ќксфордского ”ниверситета, занимаетс€ одновременно экологическими и генетическими искани€ми. ќни создают базу дл€ развити€ новой ветви генетики, то есть эволюционной генетики, целью которой €витс€ прежде всего изучение микроэволюционных процессов, происход€щих в природе, и контроль экспериментальных данных, полученных в лаборатори€х ”ниверситета.

–ис. 56. ѕромышленный меланизм у Biston betularia: a - меланистическа€ и почти невидима€ типична€ форма (светла€) на светлом стволе, b - на темном стволе почти невидима меланическа€ форма; по S.A. Barnett.

»зучение €влени€ промышленного меланизма производилось главным образом на Biston betularia. «рела€ форма этой ночной бабочки по€вл€етс€ от ма€ до августа. Ѕабочки летают только ночью, а днем сид€т на коре деревьев. »з отложенных €ичек развиваютс€ личинки, то есть гусеницы, питающиес€ листь€ми. ќни по€вл€ютс€ начина€ от июн€. ќсенью гусеницы превращаютс€ в куколки и весной в мае из куколок вылупл€ютс€ зрелые формы - бабочки. —ветлые формы которые имеют крыль€ белого цвета с темными неправильной формы полосками и п€тнышками, сид€ поперек или косо на коре деревьев, покрытых лишайниками и непокрытых сажей, совершенно не видны. »х окраска €вл€етс€ покровительственной.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 979 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

„то разум человека может постигнуть и во что он может поверить, того он способен достичь © Ќаполеон ’илл
==> читать все изречени€...

1569 - | 1438 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.033 с.