Читать книгу Биология. Общая биология. 11 класс. Углубленный уровень - Н. И. Сонин - Страница 14

Возникновение новых видов Дарвин представлял себе как длительный процесс накопления полезных индивидуальных изменений, увеличивающихся из поколения в поколение. Почему это происходит? Жизненные ресурсы (пища, места для размножения и пр.), как отмечалось ранее, всегда ограничены. Поэтому самая ожесточённая 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 всё более выраженными, а промежуточные формы, сходные между собой, вымирают. Так, из одного вида образуется два или несколько. Явление расхождения признаков, ведущее к видообразованию, Дарвин назвал дивергенцией (от лат. divergo – 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, две группы особей какого-либо вида вследствие этого будут накапливать различные изменения. Возникает процесс расхождения признаков. Через определённое число поколений такие группы становятся разновидностями, а затем и видами.

Действие естественного отбора можно наблюдать в эксперименте. В нашей стране широко распространён богомол обыкновенный – крупное хищное насекомое (длина тела у самок может достигать 7,5 см), питающееся разнообразными мелкими насекомыми: тлёй, клопами, мухами. Окраска разных особей этого вида бывает зелёной, жёлтой и бурой. Богомолы зелёного цвета встречаются среди трав и кустарников, бурые – на растениях, выгорающих от солнца. Неслучайность такого распределения животных учёные доказали в эксперименте на расчищенной от травы площадке блёкло-бурого цвета. К колышкам на площадке были привязаны богомолы всех трёх цветов. За время опыта птицами были уничтожены 60 % жёлтых, 55 % зелёных 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 – фенотип организма. Так, в том же опыте с богомолами, очень простом по сравнению с реальными природными условиями, среди бурых особей, защищённых окраской тела, птицы склёвывали беспокойных, активно двигающихся насекомых. Спокойные малоподвижные богомолы избегали нападения. Следовательно, один и тот же признак в зависимости от окружающих условий может способствовать выживанию или, напротив, привлекать внимание врагов. На рисунке 1.10 изображены две формы бабочки берёзовой пяденицы. Светлая форма мало заметна на берёзе, в то время как мутантная тёмноокрашенная форма хорошо видна на ней (Б). Тёмные бабочки преимущественно склёвываются птицами. Ситуация меняется вблизи промышленных предприятий: копоть, покрывающая стволы деревьев, создаёт защитный фон для мутантов, в то время как светлая бабочка на ней хорошо заметна (А).

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

Рис. 1.10. Берёзовая пяденица: светлая и тёмная расы на тёмном (А) и светлом (Б) фоне

Под действие отбора могут попасть либо отдельные особи, либо целые группы. В любом случае отбор сохраняет наиболее приспособленные к данной среде организмы. Нередко отбором поддерживаются 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. Основные из них будут рассмотрены в разделе 1.4.4.

Дарвин показал, что принцип естественного отбора объясняет возникновение всех без исключения основных характеристик органического мира – от признаков, свойственных крупным систематическим группам живых организмов, до мелких приспособлений. Теорией Дарвина завершились длительные поиски естествоиспытателей, которые пытались найти объяснение многим чертам сходства, наблюдаемым у организмов, относящихся к разным видам. Учёный объяснил это сходство родством и показал, как идёт образование новых видов, как происходит эволюция.

С общетеоретической точки зрения главное в учении Дарвина – это идея развития живой природы, противостоящая представлению о застывшем неизменяющемся мире. Признание учения Дарвина стало переломным моментом в истории биологических наук. Факты, накопленные в додарвиновский период развития биологии, получили новое освещение. Возникли новые направления в биологии: эволюционная эмбриология, эволюционная палеонтология и др.

Учение Дарвина служит естественнонаучной основой для доказательства ложности религиозных взглядов. Материалистическое объяснение целесообразности строения живых организмов, происхождения и многообразия видов в самой основе подрывает устои религии.

Труд Ч. Дарвина явился одним из крупнейших достижений естествознания XIX в.

Опорные точки

• Для особей любого вида характерна всеобщая индивидуальная (наследственная) изменчивость.

• Численность потомства в пределах каждого вида организмов очень велика, а пищевые ресурсы всегда ограничены. Отсюда вытекает неизбежность борьбы за существование.

• Дарвин выделял три формы борьбы за существование: внутривидовую, межвидовую и борьбу с абиотическими факторами среды.

• В результате борьбы за существование на всех этапах онтогенеза происходит избирательное выживание наиболее приспособленных организмов и гибель менее приспособленных особей – идёт естественный отбор.

Вопросы и задания для повторения

1. Что такое естественный отбор?

2. Что такое борьба за существование? Каковы её формы?

3. Какая форма борьбы за существование является наиболее напряжённой и почему?

Вопросы и задания для обсуждения

1. Вспомните материал предыдущих глав. Какие процессы, происходящие в природе, снижают интенсивность внутривидовой борьбы за существование? Каков биологический смысл этого явления?

2. В чём, по вашему мнению, заключаются биологические причины сохранения жизни особей, устранённых от размножения?