Аяна Ондар

Термин «борьба за существование» употреблён Ч.Дарвином в широком смысле. То есть одна особь не только конкурирует с другими особями за выживание, но и с абиотическими факторами, причём эта борьба неизбежна. Тут так же важно оставить особям оставить после себя потомство.

1.Геометрическая прогрессия возрастания численности

Каждое живое существо на планете стремится численно возрастать в геометрической прогрессии при отсутствии негативных для его размножения и жизни факторов.

Представим, что ресурсы неограниченны для жизни каких-либо видов. Быстроразмножающиеся виды как бактерии, насекомые могут населить очень большую территорию планеты за очень короткий отрезок времени. Например, при отсутствии ограничений один вид бактерий полностью заселил бы нашу планету всего лишь за месяц-два! А не происходит это потому что природные условия не столь идеальны, а ресурсы ограничены. Такие факторы, как наличие хищников, внутри- и межвидовая конкуренции, недостаток пищи, болезни, неблагоприятные климатические условия, отсутствие подходящих местообитаний, как правило, останавливают чрезмерный рост популяции и стабилизируют количество организмов в нём.

«Единственное различие между организмами, производящими ежегодно тысячи яиц или семян, и теми, которые производят их очень мало, заключается в том, что медленно размножающиеся потребуют несколько лет более для заселения при благоприятных условиях целой области любой величины.» - Для того чтобы вид продолжал существовать, каждое поколение должно оставить после себя потомство, способное к размножению. Большинство беспозвоночных и рыб не проявляют заботы о потомстве. Они просто выметывают тысячи яиц, только из части их появляется молодь, еще меньшее число ее вырастает и размножается.

Надёжный способ продолжить род - после рождения ограниченного числа детенышей обеспечить их пищей, защитить от хищников и так же обучить некоторым навыкам выживания. Заботу о потомстве проявляют в разных формах многие животные. Большинство из них наделены специальными родительскими инстинктами, однако у высокоорганизованных животных важное значение имеет также индивидуально приобретенный опыт.

Мне кажется очень важным в рамках этой главы рассмотреть гормоны беременности и родов, так как это очень важное приспособление млекопитающих для их дальнейшего размножения и жизни.

Как пример рассмотрим пример того, насколько наш организм стремится сохранить плод(конкретно рассматриваем человеческую беременность): В первом триместре беременности прежде всего, повышается уровень прогестерона — гормона, который подготавливает матку к беременности, а также способствует удержанию имплантировавшегося эмбриона. Прогестерон вырабатывается желтым телом.Он поддерживает в центральной нервной системе доминанту, своего рода «установку на беременность», стимулирует развитие молочных желез, а также подавляет иммунитет, препятствуя отторжению плодного яйца.Он подавляет половое влечение и мне это кажется логичным – организм стремится сохранить плод,так как очень часты случаи угрозы прерывания беременности именно после половых актов,будь это занесённая инфекция или чрезмерное повышение тонуса матки. Прогестерон - замечательный гормон, без него вынашивание беременности было бы невозможным. Перейдём к самому интересному – к заботе о потомстве.Появился на свет детёныш и самка сталкивается с влиянием на неё таких гормонов как пролактин и окситоцин(окситоцин выделяется ещё раньше, до родов и во время них).

Пролактин – гормон материнства, влияет на выработку молока и так же на его количество.Так же снижает либидо самки,тем самым предотвращая скорое наступление ещё одной беременности. Но самое главное, что благодаря

пролактину самка заботится и защищает своего детёныша. Максимальное количество пролактина вырабатывается с 3 ночи до 6 утра.

Окситоцин – гормон любви и доверия. Вырабатывается во время сексуальной активности, родов, кормления грудью. Этот гормон побуждает доверять партнёру, быть более мягким, снижает уровень тревожности и зачастую вызывает плаксивость. Окситоцин усиливает желание защищать своего ребёнка, в связи с чем зачастую может проявляться агрессивность направленная на защиту. Поясню: Это тот случай, когда мать не позволяет чтобы кто-то кроме неё прикасался к ребёнку. Так же этот замечательный гормон запускает механизм сильной привязанности матери к своему ребёнку.

Всё это – забота о потомстве.

Я хочу сказать,что даже в утробе матери плод уже борется за существование. Хромосомными мутации плода, в частности – аутосомные трисомии, моносомии по Х-хромосоме и полиплоидии проводят к его гибели, плод нежизнеспособен.Он просто не выживет. Меньшую часть случаев провоцируют факторы, оказывающие тератогенное влияние на плод и создающие неблагоприятную среду для его развития. Сюда относятся употребление матерью алкоголя, сигарет, большого количества кофеина (свыше 4 чашек в сутки) или наркотических веществ, такие инфекционные заболевания, как сифилис, гонорея, уреаплазмоз, токсоплазмоз и др., прием некоторых медикаментов (НПВС, ретиноиды, противомикотические средства, антидепрессанты), профессиональные вредности (ионизирующее излучение, токсины и т. д.).

Я бы так же рассмотрела плод в качестве «паразита»(Это всё условно!). Ему, как и матери нужно железо, входящее в состав гемоглобина. Плод борется за железо, вследствие чего у матери начинаются меняться вкусовые предпочтения, наблюдается железодефицитная анемия во многих случаях. При беременности обязательно употреблять большое количество белков(например казеин) для поддержания положительного азотистого баланса беременной. Ведь плоду нужно много белка для построения своего организма. Многие женщины начинают грызть мел, когда организму не хватает кальция, ведь он так необходим плоду для построения опорно-двигательной системы.

Насекомые так же заботятся о своём потомстве.Это проявляется в обеспечении безопасности откладываемых яиц путём сбережения их в естественных убежищах, например, трещинах почвы или древесной коры, зарывания их в землю и т. п. Некоторые жуки прикрывают своё потомство собственным телом — южноамериканские жуки-щитоноски из рода Omaspides обладают расширенными боковыми краями надкрылий, под которыми укрываются до 20 молодых личинок.

Большинство рыб не проявляют заботу о потомстве, но есть исключения. К примеру самка лососевых рыб очищает в месте будущего нереста дно реки от ила. Затем, действуя хвостом, устраивает продолговатую яму, в которую и мечет икру порциями по мере ее созревания.

Примеры борьбы за существование внутри вида, межвидовая и с абиотическими факторами будет рассмотрена чуть позже.

2.Природа препятствий к возрастанию численности

Препятствиями к возрастанию численности являются абиотические факторы например свет, температура, влажность и т.д.

Рассмотрим поподробнее влияние температуры. Большинство видов организмов приспособлены к довольно узкому диапазону температур. У каждого вида свой оптимум температуры. Ведь он может погибнуть либо от переохлаждения(будет израсходован запас АТФ для поддержания постоянной температуры тела), либо от чрезмерного перегрева (происходит необратимая денатурация белков).

Но эволюция всё-таки пытается обойти этот фактор и у неё есть хитрые задумки ( рассмотрим хладнокровных): Например, с наступлением зимы растения и животные с непостоянной температурой тела впадают в состояние спячки. Интенсивность обмена веществ у них резко снижается. При подготовке к зиме в тканях животных запасается много жира, углеводов, количество воды в клетчатке уменьшается, накапливаются сахара, глицерин, препятствующий замерзанию. Так морозостойкость зимующих организмов увеличивается.

В жаркое время года наоборот, включаются физиологические механизмы, защищающие от перегрева. У растений усиливается испарение влаги через устьица, что приводит к снижению температуры листьев. У животных усиливается испарение воды через дыхательную систему и кожу.

У организмов с постоянной температурой тела. (птицы, млекопитающие) произошли изменения во внутреннем строении органов, что способствовало их приспособленности к постоянной температуре тела: 4-х камерное сердце и наличие одной дуги аорты, обеспечивающие полное разделение артериального и венозного кровотока, интенсивный обмен веществ благодаря снабжению тканей артериальной кровью, насыщенной кислородом, перьевой или волосяной покров тела, способствующий сохранению тепла, хорошо развитая нервная деятельность. Все это позволило представителям птиц и млекопитающим сохранять активность при резких перепадах температур и освоить все места обитания.

В природных условиях температура очень редко держится на постоянном уровне. Поэтому у растений и животных возникают специальные приспособления, которые ослабляют резкие колебания температуры. У животных, например слонов большая ушная раковина, по сравнению с его предком мамонтом, жившем в холодном климате. Ушная раковина кроме органа слуха выполняет функцию терморегулятора. У растений для защиты от перегрева появляется восковой налет, плотная кутикула.

3.Сложные отношения всех животных и растений друг к другу в борьбе за существование.

Все виды, принадлежащие к одному сообществу в природе, взаимосвязаны.

Дарвин выделяет три вида борьбы за существование:

- Внутривидовую. Она же самая острая из всех видов. Почему? Потому что им необходимы одни и те же ресурсы, которые всегда бывают ограничены.Поэтому каждый из вида должен бороться с другими представителями из этого вида за право на существование. Выживает, как правило, сильнейший. Во-первых борьба идёт за пищу.

Пример: более сильные вороны заклёвывают более слабых. Чайки из своих гнёзд выталкивают более слабых детей.Как пример могу привести интересный пример человеческой борьбы за жизнь(нам рассказывали на уроке истории Тувы): слабых новорожденных детей, либо детей с некоторыми физическими отклонениями оставляли на вершине горы. Это считалось чем-то вроде жертвоприношения. Я же это рассматриваю как борьбу за существование, немного приукрашенную. Для этого были выделены народами специальные территории гор.

Нам рассказывали ещё очень интересную историю о нашем народе (я не знаю, правда или нет, но выделила 15 минут на то, чтобы уловить логику): Появление младенцев-мальчиков с одним или несколькими прорезавшимися зубами было почётным для родителей малыша. Такие дети считались очень храбрыми и мужественными, обладали лидерскими качествами они по мере взросления занимали почётное место в народе. Как выяснилось позже, кортизон и адренокортикотропный гормон ускоряют дифференцировку и организацию одонтобластического слоя, увеличение отложения дентина у эмбрионов. Причиной могли быть заболевания гипофиза, либо чрезмерное выделение данных гормонов. В свою очередь АКТГ стимулирует выброс кортизола, попутно повышая уровень выделения андрогенов(в частности тестостерона).В этом и фишка: у таких мужчин больше была мышечная масса, голос был ниже, их внимание постоянно было сфокусировано на чем-либо, хорошо было развито аналитическое мышление, хорошая память и быстрота мышления необходимы были тогда мужчинам для охоты, защиты своего народа от чужого. Такие мужчины лучше лучше ориентируются в пространстве. Это связано с древним инстинктом охотника, когда мужчины уходили на большие расстояния от поселения, для добычи пропитания. Так же тестостерон влиял на их воинственное поведение, уверенность в своих решения и лидерство. Этот пример бы я хотела выделить тоже как пример борьбы за существование. Это отклонение от нормы, которое дало «зелёный свет» на жизнь некоторым мальчикам в тувинском народе.

- Межвидовую. В результате конкуренции такого типа часто возникают определенные взаимоотношения между особями разных систематических групп. Так, основа взаимоотношений хищника и жертвы - межвидовая борьба за существование. Примеры ее особенно распространены среди представителей животных. Она ярко выражена, если на один объект претендует несколько видов, к примеру на мелких грызунов много кто претендует. Наличие колючек у боярышника, барбариса и шиповника - также результат межвидовой борьбы. Долгое время яркие и вкусные плоды этих растений поедались животными. В ходе эволюции выжили те экземпляры, небольшие шероховатости на побегах которых превратились в ярко выраженные шипы.

Примером борьбы за существование является благоприятствование одного вида другому без ущерба для себя (птицы и млекопитающие распространяют плоды и семена), взаимное приспособление видов друг к другу (цветки и их опылители). Таким образом, межвидовая борьба приводит к эволюции обоих взаимодействующих видов, к развитию у них взаимных приспособлений. Межвидовая борьба усиливает и обостряет внутривидовую борьбу.

Так же примером является появление серповидно-клеточной анемии против малярии.Забавно,но всего одна замена одной аминокислоты на другую полностью поменяло конформацию белка и эритроцит у этих людей имеет форму серпа,в следствие чего на них не может попасть возбудитель малярии.

- Борьбу с неблагоприятными условиями. Его результатом является появление у организмов различных адаптационных приспособлений. Так, растения засушливых территорий имеют длинный корень и редуцированные листья. Первоцветы переживают жаркий период благодаря подземному видоизменению побега - луковице. Про борьбу с неблагоприятными условиями я писала ещё чуть выше на примере температуры.

Сейчас бы я хотела рассмотреть такой параметр как давление. К примеру, непальцы и тибетцы лучше переносят высоту, т к их органы кроветворения работают интенсивнее и больше образуется эритроцитов. Это тоже приспособление, оно ограничивает у тех народов появление анемии и гипоксии тканей.

Ещё раз вернёмся к температуре.У эскимосов более высокий уровень метаболизма.

П.С.: Мне бы так же очень хотелось рассмотреть возникновение артрита как приспособления к холодным условиям у наших предков. Каким образом гены, связанные с артритом и предрасположенностью к более коротким костям, смогли остаться неизменными в процессы эволюции? Благодаря этим генам предки современных людей повысили свою выживаемость в более холодном климате.

Генетическая мутация неоднократно повторялась после того, как неандертальцы и денисовцы мигрировали из Африки в Европу и Азию. Сейчас носителей этой мутации – миллиарды, она встречается почти у половины европейцев и азиатов, но крайне редка у африканцев. У миллионов болезнь переходит в активную стадию.

Как выяснилось, более короткие кости, во-первых, реже ломались, а во-вторых, были не так подвержены обморожению. Это помогало древним людям выживать в более холодных условиях, чем те, к которым они привыкли. Профессор эволюционной биологии Дэвид Кингсли предположил, что эволюционное значение мутации было достаточно высоким даже с учетом того, что повышался риск развития артрита. Возможность выживания в холодных условиях была более важным фактором, кроме того, артрит обычно развивается уже в старшем возрасте.