Мария Куслий

Изменчивость или изменение в естественном состоянии.

Дарвин писал о том, что нельзя точно определить, что такое вид, это очень размытое и неопределённое понятие. Но он на протяжении всей второй главы утверждает, что вид- это неизвестный элемент отдельного творческого акта. Дарвин хочет донести до читателей, что и точного определения разновидности тоже нет, хотя когда речь заходит о разновидности, становится важным общее происхождение форм, правда доказательства её обычно очень немногочисленны. Также Дарвин вводит понятие «уродство», что означает достаточно заметное изменение в морфологическом устройстве организма, которое имеет для него нейтральное или негативное значение. Он упоминает о ненаследственных вариациях организмов, которые возникают, как результат действия условий существования, но намекает на то, что эти вариации, могут также быть наследуемыми, что тоже требует доказательств. Поэтому формы с этими вариациями, могут создавать новые разновидности, что ещё раз говорит о, до конца не ясном, значении этого термина. Исходя из имеющихся данных, Дарвин делает вывод, что устройство каждого организма очень гармонично сочетается со средой его обитания, и это не является спонтанным приобретение, а является результатом постоянно идущего естественного отбора.

К сегодняшнему моменту накоплено гораздо больше знаний про явление изменчивости и само это понятие и его истоки более детально и основательно изучено. Современное определение изменчивости следующее: возможность для особей изменяться в каких-то чертах, качествах, признаках, со времён Дарвина оно не особенно изменилось. У живых организмов, которые в разной мере родственны друг другу, наблюдается очень большое различие в чертах строения и функционирования организма. В биологическом научном мире приняты две основные формы изменчивости:

1. В наследственной, или генотипической, изменчивости причиной изменений являются вариации в генотипе, и эти новые признаки переходят из поколения в поколение.

Дарвин во второй главе упоминает об индивидуальных различиях особей, как о большом количестве несущественных изменений, которые наблюдаются у потомков одних родителей, которые являются представителями одного вида и живут в определённом ареале обитания. Исходя из современных данных, можно сказать, что эти различия берут истоки из генотипической: мутационной и комбинативной изменчивости. И естественно, как и утверждал Дарвин, эти различия являются наследственными и служат объектом воздействия естественного отбора, который из всех этих различий выбирает наиболее адаптивные, и особи, которым они принадлежат, являются более приспособленными. Причём именно Дарвин первым стал говорить о том, что эти изменения касаются не только несущественных частей организма, но и самых важных органов, он указывал на то, что внутривидовая изменчивость проявляется во всех органах и структурах у всех видов. Также он разделил изменчивость количественных и качественных признаков, показав, что они выражаются совершенно по-разному. Говоря об индивидуальных различиях, автор приводит примеры самок бабочек малайского архипелага и самцов бразильских ракообразных.

Также Дарвин утверждал, что не существует представления о норме, он считал это условностью, в различных популяциях численно преобладают разные вариации признака.

1) Один из подтипов генотипической изменчивости - это мутационная изменчивость, которая происходит из-за модификации хромосом, строения генов, вариаций в количестве хромосом. Возникновение мутаций - это не частое и достаточно неожиданное явление, в результате которого появляются ранее не существовавшие варианты генов.

2) Второй тип наследственной изменчивости - комбинативная изменчивость: она происходит в результате перегруппировки хромосом и их участков в течение мейоза и оплодотворения, наблюдающихся при половом процессе. Это приводит к тому, что потомки имеют частично другое сочетание генов, чем их родители. Именно благодаря комбинативной изменчивости, каждый организм является уникальным в своём роде.

2. Ненаследственная, или модификационная, изменчивость – это явление приобретения новых признаков организмами в результате воздействия на них различных агентов среды обитания (освещённость, влажность, питание и т.д.). Эти изменения не наследуются, следовательно они не связаны с мутациями в генотипе. Всё же генотип определяет границы изменения каждого свойства, это называется нормой реакции. Существует определённая зависимость: чем существеннее свойство, тем меньше норма реакции. Наследственная изменчивость обычно возникает у большинства индивидуумов данной популяции в результате воздействия конкретного внешнего фактора, который распространяется на весь ареал обитания этой группы, можно сказать, что она носит групповой характер. Обычно она обратима, изменения проходят после исчезновения воздействия, которое их вызвало.

Ч. Дарвин выделил определённую (групповую) и неопределённую (индивидуальную) изменчивость, исходя из деления, принятого в настоящее время, эти виды изменчивости соответствуют ненаследственной и наследственной изменчивостью. Это деление всё равно не является абсолютно точным, ведь генотип определяет границы модификационной изменчивости.

Дарвин в своём труде упомянул и о сомнительных видах, он считал, что нельзя точно определить какая группа особей является видом, а какая разновидностью этого вида, и иногда та группа, которую считали разновидностью, на самом же деле представляет собой отдельный вид. Он писал, что и географические расы могут являться, как разновидностями этого вида, так и уже сформировавшимся новым видом. По мнению Дарвина замещающие или близкородственные виды принимаются за настоящие, так как они в большей степени отличаются друг от друга, но все эти определения в корне являются неправдоподобными и условными, в качестве примера он приводит насекомых, которые питаются разными видами растений. Во второй главе он также касается темы «Фитофагических разновидностей и видов», соглашаясь с мистером Уолшем в том, что различие между видом и разновидностью определяется беспрепятственным скрещиванием. Он написал несколько слов и о том, что наиболее удачной мерой для определения, чем является сомнительный вид истинным видом или разновидностью, служит промежуточная форма между ними, которая не всегда может быть найдена по ряду причин.

Также Дарвин указывает на то, что необходимы обширные знания о степени изменений, которые характерны для данной группы, чтобы правильно определить её ранг. Он утверждает, что формам свойственны сильные изменения. Дарвин создаёт по ступенькам лестницу, приводящую к видообразованию: первая ступень - это индивидуальные различия, которые могут привести к формированию разновидностей, некоторые из них постепенно преобразуются в более стабильные и очевидные, которые дают начало подвидам, а те в свою очередь образуют самостоятельные виды, переход с одной ступени на другую происходит в результате действия естественного отбора.

В настоящее время, учёные создали более точные определения для таких терминов, как вид, подвид, разновидность, и критерии для их выделения, появились новые концепции видов.

Современное определение вида: Вид – это объединение популяций живых существ, которое возникло исторически и существует в конкретном ареале обитания, особи, составляющие эти популяции, имеют похожее морфо - физиологическое строение и могут беспрепятственно скрещиваться друг с другом и иметь потомков, способных к воспроизводству себе подобных. Для каждого вида живых организмов существует общность определённых признаков, которые выявляют различия между двумя видами, называются эти признаки - критериями вида. В конечном итоге Дарвин приходит к выводу, что наиболее правильное определение вида это то, что он представляет собой отдельный акт творения.

Наиболее распространены следующие семь критериев вида:

1. Особенный характер строения (внутреннего и внешнего), позволяющий выявить различия между живыми организмами двух разных видов.

2. Экологические границы: представители данного вида обитают в определённых пределах величин физических условий среды (влажность, температура давление и пр.)

3. Ареал – это географическое местообитания представителей конкретного вида.

4. Дискретность: между представителями разных видов есть определённая граница- хиатус. Она появляется в результате воздействия изолирующих механизмов: различие по времени периодов размножения, неплодовитые гибриды, характерно разное половое поведение и др.

5. Разделение вида на более маленькие популяции живых организмов.

6. Характерный уровень числа особей во всём виде; существуют с одинаковым периодом (волны жизни) и с разными периодами колебания в численности.

7. Воспроизведение себе подобных организмов путём размножения половым способом (изменчивость большая, поскольку любой организм соединяет в себе черты матери и отца) и бесполым путем (изменчивость маленькая).

Однако со времён Дарвина вопрос об объединении особей в один вид всё ещё является одним из самых неоднозначных вопросов в биологии. Одного определения вида, которое бы принимали все учёные, до сих пор не придумали. Виды в разных царствах выделяют используя различные критерии. Одного признака, по которому можно было бы один вид отличить от другого нет, надо пользоваться достаточно большим количеством признаков, чтобы сделать это; многие из них я уже перечислила выше.

Было предложено множество разных концепций видов после того, как была доказана их эволюция.

Одна из первых - политипическая концепция Семенова-Тян-Шанского.

Исходя из накопленных данных, учёные пришли к пониманию того, что подвиды и разновидности в виде - это не что иное, как стадии видообразования. Концепция А.П. Семёнова- Тян- Шанского в 1908г. гласила, что вид состоит из множества подвидов, также он создал тринарную номенклатуру, исходя из которой все подвиды стали иметь тройное название(род, вид и подвид).

После того, как все согласились с изменяемостью видов и их расхождением в результате эволюции, стало очевидным, что необходимо определить грань, когда дивергирующие системы популяций представляют собой подвиды, а когда они уже становятся самостоятельными видами и расходятся окончательно с исходным видом. В настоящее время в биологии существуют две равнозначные концепции вида: биологическая и таксономическая, которые определяют эту границу.

Биологическая концепция вида

Эта концепция основывается на данных генетики. По мнению приверженцев этой теории, вид являет собой отграниченную от других видов систему популяций, при этом в природных условиях представители одного вида не обмениваются генами с представителями других видов. А внутри вида существуют популяции, которые являют собой открытые для обмена генами друг с другом системы, следовательно живые организмы из разных популяций обмениваются генами друг с другом. Исходя из всего вышесказанного делается вывод, что у одного вида единый генофонд. Отсюда подвид может стать самостоятельным видом, если возникает репродуктивная изоляция между одним подвидом и всеми остальными и они больше не обмениваются генами друг с другом. Эта концепция позволила более детально изучить взаимоотношения видов в природе. Учёные смогли разделить виды-двойники. Правда она всё равно не является всеобъемлющей, есть такие ситуации, в которых эту концепцию нельзя использовать, например: виды с бесполым размножением, самооплодотворением, самоопылением, когда представители разных популяций не скрещиваются друг с другом, например когда популяции разделены по географическим причинам.

Морфологическая концепция вида

Эта система взглядов гласит, что благодаря естественному отбору в ходе эволюции каждая система популяций изменяется в сторону лучшего приспособления к тем условиям среды, в которых она существует. Как один вид они предлагают выделять такую совокупность подвидов, в которой количественные признаки (это могут быть обычные морфологические признаки или частоты выявления конкретных аллелей в генофонде подвида) одинаково непрерывно меняются. Если у разных систем популяций в изменении признаков есть существенное несоответствие- хиатус, то эти системы являются разными видами. Эту концепцию можно использовать и для видов с бесполым размножением, но и она также не может быть применима во всех случаях из-за того, что некоторые признаки изменяются прерывисто внутри вида и достаточное количество признаков у родственных видов меняются непрерывно.

Поэтому получается, что видовой состав более высоких таксонов может меняться, и учёным необходимо следить за этими изменениями.

Современное определение подвида: это определённая часть вида, которая имеет конкретный экологический и географический ареал обитания, её представители под воздействием особенных условий окружающей среды в течение эволюции получили достаточно постоянные черты, которые характерны только для них и которыми они отличаются от других частей этого же вида. В природном сообществе представители различных подвидов одного и того же вида способны произвольно скрещиваться и давать жизнь плодовитым потомкам, в разных подвидах большинство (75% ) живых существ отличаются одним или несколькими признаками от представителей других подвидов того же вида.

Как утверждают современные источники, разновидность- это совокупность живых существ внутри подвида, которые отличаются от характерных форм своего вида несколькими, не очень явными и важными чертами.

В конце второй главы автор задаёт вопрос о том, какие виды наиболее изменчивы, и сразу же даёт на него ответ: это самые распространённые, обширно расселённые и обыкновенные виды. По огромному количеству данных, становится очевидным, что в таких видах больше всего разновидностей, а значит существует большая вероятность для возникновения новых видов. Под господствующим видом Дарвин имеет в виду такой вид, который является наиболее распространённым в пределах своего рода, класса, и особи, составляющие этот вид, превосходят по конкретному набору признаков особи родственных видов, с которыми они обитают в схожих условиях во всей стране. Эти признаки, которые делают живых организмов данного вида более адаптивными, передаются в ряду поколений, а также сохраняются и у отличающихся друг от друга разновидностей, которые хоть и изменяются по другим чертам, по основным, важным, адаптивным признакам остаются неизменными и следовательно более жизнеспособными, что и обеспечивает такое разнообразие устойчивых и стабильных популяций у господствующего вида. Дарвин приводит пример разных разновидностей обыкновенной лисицы, живущей в разных областях Евразии.

И по сей день сохранилось «правило 75%», о котором также упоминает Дарвин в своей работе; оно гласит, что популяция является отдельным подвидом, при условии что не менее 75% входящих в неё особей отличаются от 97% представителей подвида, который был выделен раньше. Автор считает, что важным истоком видообразования является разделение ареала вида на отдельные, изолированные друг от друга участки, подвижность представителей играет в этом процессе немаловажную роль.

Исходя из второй главы, можно сделать вывод, что Дарвин достаточно подробно подошёл к рассмотрению вопроса о смысле таких понятий, как вид, подвид, разновидность, истинный вид, замещающий вид, и пришёл к пониманию того, что все определения этих понятий некорректны и сами эти термины являются условными; по его мнению, есть три фактора, на основании которых можно сделать вывод о том, к какому рангу относится данная группа: это наличие промежуточных форм, большая степень различий и возможность свободных скрещиваний. Он выделил две формы изменчивости: наследственную и ненаследственную, в качестве ненаследственной изменчивости он рассматривал индивидуальные различия между особями в результате разного воздействия условий среды, а к наследственной изменчивости он относил отличия особей от своих родителей. Дарвин не выяснил точных механизмов наследственной изменчивости, по крайней мере, во второй главе они не указываются, но он в общем виде охарактеризовал суть этого явления, конечно к настоящему времени благодаря генетике и цитологии более подробно изучен мутационный процесс и процесс мейоза и оплодотворения, но несмотря на то, что он не знал всех этих механизмов, он сумел построить очень стройную теорию изменчивости организмов, доказать, что виды постоянно изменяются во времени и по численности и по составу, а индивидуальные изменения особей затрагивают как самые важные, так и не очень значимые органы, он сумел построить чёткую последовательность процессов видообразования, которая подтверждается и по сей день, также он показал, что в самых господствующих и широко распространённых родах происходит больше всего процессов видообразования. Все эти идеи Дарвина не опровергнуты и до сегодняшнего времени и являются основополагающими для учёных, которые более глубинно познают эти процессы.

Перси Биши Шелли

Мы, словно облака вокруг луны, -

Летим сквозь ночь, трепещем и блистаем.

Сомкнется тьма - и вмиг поглощены,

Мы навсегда бесследно исчезаем.

Мы точно звуки несогласных лир -

Ответ наш разный разным дуновеньям.

Не повторит на хрупких струнах мир

То, что с прошедшим отошло мгновеньем.

Мы спим - расстроен сновиденьем сон.

Встаем - мелькнувшей мыслью день отравлен.

Веселье, плач, надежда, смех и стон -

Что постоянно в мире? Кто избавлен

От вечных смен? - Для них свободен путь.

Ни радость, ни печаль не знают плена.

И день вчерашний завтра не вернуть.

Изменчивость - одна лишь неизменна.