Дарья Чиглинцева

Чарльз Дарвин в своем труде «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», вышедшей в свет почти 160 лет назад(в 1859 году) в 3 главе рассматривал вопрос Борьбы за существование. Попытаемся рассмотреть формы борьбы за существование, выделенные Дарвином и подкрепить современными примерами и исследованиями.

[1]Под понятием борьба за существование понимается совокупность взаимоотношений особей с окружающими биотическими и абиотическими условиями. ( Стоит подчеркнуть,что именно взаимоотношения,а не всегда борьба в прямом смысле этого слова).

Борьба за существование является предпосылкой к действию естественного отбора,когда каждая слабая вариация, если она полезна для выживания и размножения, сохраняется. А с помощью борьбы за существование, как раз, и определяются достоинства особи в определенных условиях окружающей среды. Стоит отметить, что ключевым результатом борьбы за существование является оставление потомства.

Почему же вообще возникает борьба за существование? Прежде всего,она вытекает из геометрического возрастания численности потомства, в результате чего желающих жить и размножаться становится много, а ресурсов-то ограниченное количество. Таким образом, благодаря борьбе за существование поддерживается оптимальная численность организмов.

В данном контексте стоит вспомнить пример с завезенными кроликами в Австралию, которые стали типичным представителем инвазивного вида животных, потому что в результате заселения в новую экосистему они начали захватывать ее и вытеснять коренных организмов. Кролики оказались в благоприятных для их жизни условиях и поэтому им ничто не мешало активно размножаться в геометрической прогрессии,что привело к взрыву численности кроликов в Австралии. В результате это нанесло вред и флоре, и фауне, и человеку.

Еще в 1967 году Э.Уилсоном и Р.Артуром году была разработана теория, согласно которой выделяют две стратегии размножения организмов-r и K. Рассмотрим характеристики, учитывая современные исследования.

[2] Недавние исследования показали, что низкий полиморфизм наблюдается у K-стратегов, производящих мало потомков, которые хорошо подготовлены к самостоятельной жизни, высокий же характерен для r-стратегов, производящих много слабых и мелких потомков,не заботясь о них.

От уровня полиморфизма зависит и эволюционная пластичность вида, и

Рассмотрим К-стратегов. Они обладают низкой смертностью на ранних этапах развития,а значит и ограниченными возможностями естественного отбора. К тому же,как уже говорили, у к-стратегов ниже полиморфизм и эволюционная пластичность,чем у r-представителей, из-за чего ослабляется отбор и усиливается дрейф генов,то есть они несут мутационный груз. Сразу возникает вопрос:почему вообще k-стратеги еще существуют, почему их не вытеснили r-стратеги?

Предполагают, что это связано с тем, что K-стратеги могут долго существовать при низкой численности из-за эффективной заботе о потомстве. Однако, у r-стратегов наблюдаются резкие колебания численности при изменениях среды, то есть выживают только те виды, численность которых не упала до экстремально низких значений. К тому же, у К-стратегов смертность более избирательна и не случайна. Да и забота о потомстве делает свое дело и может потенциально вредные мутации превратить в нейтральные.

Кстати, поговорим о заботе о потомстве.

О потомстве заботятся многие, к примеру, наездники откладывают яйца на личинок других насекомых, чтобы обеспечить пищей своих личинок. Так,общественные насекомые кормят и строят убежища для своего потомства, а жабы-повитухи вынашивают свое потомство на спине до конца метаморфоза. Конечно же,птицы и млекопитающие обладают разнообразными сложными формами заботы о потомстве. Так, у млеопитающих появился специальный орган- плацента, которая позволила продлить внутриутробное развитие, что понесло за собой ряд важных эволюционных последствий.

[3] Показаны также и нетипичные примеры,когда не только высшие позвоночные имеют способность к вынашиванию и выкармливанию детенышей Например, у гидроидной медузы Crossota millsae прямо в яичниках развиваются оплодотворенные яйца, а затем эмбрионы растут до 6 мм и только потом открепляются от материнского организма, но все равно некоторые время находятся под материнским куполом. К тому же, предполагается, что питательные вещества переходят в тело детеныша, так как цвет маленьких медузок превращается из белесого в апельсиновый( а жировые капли, как раз, такого цвета). Таким образом, и у медуз есть вынашивание и выкармливание молоди.

Интересно, что забота о потомстве может быть и чисто мужской обязанностью,например, это наблюдается у морских коньков и рыб-игл. У самцов есть сумка для вынашивания икры, с помощью которой эмбрионы получают питательные вещества и кислород.

[3]В общем, в эволюции заботы о потомстве можно выделить несколько трендов:

-образование специальных зон с транспортом питательных веществ к эмбриону от матери, то есть появление плаценты или ее аналогов;

-образование специальных структур для вынашивания эмбрионов;

-появление специальных желез, секретирующих вещества для питания потомства.

Перейдем к формам борьбы за существование.

Чарльз Дарвин выделял три формы:

1)межвидовая. Каждый организм в биоценозе вступает в отношения с представителями других систематических групп. Выделяют множество типов взаимоотношений между видами- аменсализм,конкуренцию,хищничество, паразитизм,протокооперацию, комменсализм,мутуализм. Немаловажно, что взаимодействовать могут представители совершенно разных ступеней эволюционной лестницы , но в итоге, эволюционные изменения у них идут согласованно .

[4]Рассмотрим подробнее систему паразит-хозяин, в которой хозяин постоянно совершенствует средства защиты, а паразит -средства нападения. То есть для хозяина самым страшным будет современный паразит или тот, который появится в недалеком будущем. Это исследователи показали на примере дафний и бактерий Pasteria,которые около 30 лет коэволюционировали в пруду.

Здесь для понимания применима модель «гипотезы Черной Королевы» (или в дословном переводе-Красная Королева),которая показывает то, что виды все время приспосабливаются к среде, которая постоянно меняется ,однако, в результате получается «бег на месте».

2)внутривидовая- конкуренция среди особей одного вида, а они борются за жизненное пространство, за ресурсы, за полового партнера и т.д. В результате, возникает самая острая борьба из всех форм. К тому же, эта борьба усиливается при возрастании численности вида и при увеличении специализации вида.

3)борьба с неблагоприятными условиями окружающей среды. Выделяют их непосредственное и опосредованное влияние на организмы. К первым относят климатические условия,которые оказывают отрицательные воздействия на численность вида непосредственно, к примеру, из-за влияния некомфортной температуры уменьшилась численность менее приспособленного вида. Еще климатические условия могут повлиять на сокращение пищевых ресурсов,что опять отрицательно повлияет на численность какого-то вида. Рассмотрим ситуацию,когда будет косвенное влияние условий окружающей среды. Представим,что были на участке существует два конкурирующих вида и внезапно изменились условия и они стали благоприятнее для одного из видов,в результате его численность увеличилась. Плюс может уменьшится и численность другого вида.

В результате борьбы с условиями среды возникает много приспособлений. Я думаю ,что типичные примеры вроде появления колючек или обтекаемой формы тела приходят на ум каждому. Но мы рассмотрим еще необычный пример .

[5] Осьминоги приспособились к низким температурам среды не классическим способом- закрепление мутаций в генах калиевых каналов, которые важны для нормальной эффективности работы нервной системы,- а редактированием РНК. В результате редактирования из одного гена могут синтезироваться разные белки для теплокровных и холоднокровных осьминогов. К тому же, так увеличивается разнообразие калиевых каналов у одного организма, что тоже может иметь адаптивный смысл. Подобные примеры поражают своей оригинальностью и начинаешь задумываться о силе эволюции вообще.

К внутривидовой борьбе хотелось бы дополнить про альтруизм.

Довольно часто выживанию животных и их генов помогает альтруизм. Под альтруизмом в общем понимается любое действие одного организма ,направленное на выживание другого при одновременном уменьшении собственных шансов.

Но, согласно Дарвину, естественный отбор отбирает поведение, которое направлено на максимальное оставление потомства. Кажется логичным, что каждая особь должна эгоистично вести себя и накапливать как можно больше ресурсов для себя. Но при борьбе каждого против каждого тратится у всех много сил. Да и за распространение борются не только организмы, но и гены. Выгодно оказывать помощь родственникам, потому что у них сходный твоему генетический материал. К тому же, если ты помог особи своего вида, то велика вероятность ,что тебе эта особь тоже окажет услугу в будущем.

Выделяют два вида альтруизма- реципрокный(или взаимный) и родственный.

Реципрокный альтруизм означает то, что животное при оказании услуги ждет в будущем сходного ответа от другой особи.

По сути,для проявления реципрокного альтруизма нужен довольно развитый интеллект, чтобы вспомнить прошлые действия конкретной особи и противостоять обману.

Поэтому у людей этот альтруизм достиг максимальных высот. Также и шимпанзе могут обменивать груминг на поддержку в конфликтах или пищу на копуляцию.

[6] Однако и у менее интеллектуально развитых видов нередко наблюдается обмен услугами. Крысы, к примеру, часто занимаются взаимным грумингом. В экспериментах выяснили, что при обучении обращения с определенными объектами крысы могут добывать партнерам пищу, не имея возможности съесть ее самим.

В других экспериментах было показано, что крысы способны помнить то, как конкретная особь вела себя в прошлом. То есть доказали, что обмен различающимися услугами может наблюдаться не только у приматов, но и у грызунов.

[7] Рассмотрим еще забавный пример, понаблюдав за африканским муравьем Megaponera analis. Они специализируются на питании термитами, поэтому несколько раз в день они целыми колоннами нападают на термитник,убивают его обитателей и забирают мертвых термитов. Но ,как на войне, без пострадавших муравьев не обходится. Однако,что самое интересное,сородичи не бросают своих на поле боя,а несут раненых в гнездо. Исследователями было выяснено,что большинство раненых муравьев,спасенных сородичами, ворачиваются к нормальной жизни и участвуют в следующих «битвах». Раненые же,которые самостоятельно добирались до гнезда,часто становились жертвами пауков.

Зачем же муравьи проявляют сострадание к пострадавшим? Да это нужно им для выживания,потому что ,если бы они не спасали сородичей ,то лишились бы около 30 процентов рабочих муравьев. К тому же,они ничем не жертвуют,ведь далеко не все возвращаются с поля боя с добычей в виде термитов, то есть «рук свободных» много.

В итоге, мы рассмотрели все формы борьбы за существование с примерами, опирающимися на современные исследования. В конце хотелось бы подчеркнуть, что борьба за существование вместе с естественным отбором и наследственной изменчивостью является одним из движущих факторов эволюции.

Используемая литература:

Google Sites

Report abuse