Embedded Files
Естественный отбор… Что же это такое?
Не сложно догадаться - это некий процесс, в результате которого одним организмам будет отдано предпочтение, и они смогут выполнить свою главную функцию – передать гены потомству. Другие же, скорее всего, погибнут, так и не выполнив свою репродуктивную задачу, и навсегда выведут свою генетическую информацию из истории жизни Земли. Но кто из них окажется достойным? Как это определяется?
Если спросить о естественном отборе обычных прохожих, то скорее всего мы услышим, что будут выживать самые сильные, самые быстрые и т.д. Есть ли в этом истина? Частично, но давайте рассмотрим эту тему подробнее.
Еще в 1859 году английский натуралист Чарльз Дарвин, имя которого в наше время слышал каждый, опубликовал один из важнейших своих трудов: «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Данная книга сыграла большую роль в развитии многих наук и помогла людям продвинуться в понимании возникновения и устройства жизни на Земле. Для написания данной книги сам ученый и многие другие получили и проанализировали огромное количество данных о животных, растениях и др.
Его труды стали очень широко известны в короткие сроки, а книгу издают и в наше время. Идеи ученого, выдвинутые более 150 лет назад, не теряют актуальность до сих пор, что лишь подчеркивает важность его открытий. То, что он увидел эти закономерности и исходя из них сделал большое количество предположений о родстве и происхождении многих видов, большая часть из которых оказалась верна, да еще и без наличия тех современных палеонтологических, молекулярных, генетических и других методов, которые теперь есть у нас, вызывает неподдельное восхищение.
В своей работе Ч. Дарвин рассуждает о возможных путях возникновения различных видов животных и растений на Земле и их эволюционных изменениях. Он считал, что именно естественный отбор является основным механизмом эволюции и демонстрировал это на большом количестве примеров.
В своих трудах о естественном отборе он писал так: «Сохранение благоприятных индивидуальных различий и вариаций и уничтожение вредных я назвал Естественным отбором, или выживанием наиболее приспособленного. Вариации бесполезные и безвредные не подвергаются действию естественного отбора; они сохраняются как колеблющийся элемент, как это наблюдается у некоторых полиморфных видов, либо же, в конце концов, закрепляются в зависимости от природы организма и свойств окружающих условий.»
Под естественным отбором Ч. Дарвин понимал выживание самых приспособленный организмов, тех, кто сможешь пережить самые непростые условия и их внезапные изменения, кто сможет достичь репродуктивного возраста и сумеет передать часть своей генетической информации, тем самым сохранив ее часть в будущих поколениях. Для этого не обязательно быть самым сильным, ловким и т.д. Многие организмы выбирают альтернативные пути, используя окружающие их организмы для выживания, маскируясь или занимая и приспосабливаясь к экстремальным условиям обитания, в которых другие выжить не могут.
Ч. Дарвин не однократно указывает на то, что хоть выживаемость и является важным аспектом, не стоит забывать и о способности приспосабливать к самым разным условиям, которые могут постоянно меняться (температура, давление, влажность и т.д.). Так же большое влияние на эволюцию организмов играет взаимодействие как внутри вида (организация жизни, конкуренция за самок и др.), так и с другими видами (безобидными, полезными, враждебными). Так же он не исключает и возможность случайной гибели организмов, которые хоть и могли оказаться хорошо приспособленными, но не выжили в результате тех или иных причин.
Для подтверждения своих слов ученый приводит множество примеров: Отбор птиц на стадии птенцов, которые не могут выбраться из скорлупы, плоды с гладкой кожицей из рода Gurculio, которые страдают от жука гораздо чаще, чем плоды с пушистой кожицей и др. Мы же можем вспомнить школьный пример: меланизм у Березовой Пяденицы, в ходе эволюции у которой сформировалась окраска, позволяющая им прятаться на стволах берез, в то время как как особи с другой окраской были видны насекомоядным птицам и погибали.
В ходе своих рассуждений Ч. Дарвин очень часто сравнивает естественный и искусственный отбор. С помощью селекции, а в современной науке и с помощью вмешательств непосредственно в ДНК организмов, мы можем ускорить процесс отбора во многие сотни раз и выводить организмы с той совокупностью признаков, которая нас интересует. Главным же отличием искусственного отбора от естественного является то, что главным фактором в нем выступает человек, в то время как в естественном это окружающая среда. Тем самым в ходе искусственного отбора мы можем получать виды и сорта, которые будут ценны в хозяйстве или в декоративных целях, но не будут способны к адаптации в изменчивых условиях. Так же стоит отметить, что при этом мы будем оставаться в пределах одного вида и этот отбор не приведет к возникновению новых, в отличии от естественного отбора.
Ярким примером искусственного отбора могут служить Домашние Лисы выведенные в институте цитологии и генетики Д.К. Беляевым. В результате эксперимента была получена абсолютно уникальная популяция лисиц, лояльных к человеку. Отбор производился только по поведению животных, и через несколько поколений были получены лисы, не испытывающие дискомфорт к людям. В ходе приручения менялись физиологические процессы у лис, что повлекло за собой изменения во внешних признаках. У них появились висячие уши, закрученные хвосты, пятна на шерсти и другие признаки не свойственные их диким аналогам. Данные «признаки одомашнивая» встречаются и у других видов (собак лошадей, свиней) и не свойственны их диким аналогам.
Но на выживании все не заканчивается. Для продвижения «успешной» совокупности признаков недостаточно лишь приспособиться к изменчивым условиям, нужно еще и как-то передать их своему потомству. И мы плавно переходим к половому отбору – одному из частных примеров естественного отбора. При достижении репродуктивного возраста возникает новая задача: поиск полового партнера, который так же может оказаться успешным не для всех. Особи одного пола начинают конкурировать между собой за внимание особей другого пола. Чаще всего мы можем наблюдать избыток самцов, которые соревнуются друг с другом за самок.
Половой отбор сам по себе очень интересен. Ведь здесь процесс направлен не на адаптацию организмов к условиям среды, а на повышение привлекательности для другого пола (межполовой), или же на борьбу с конкурентами (внутриполовой). И признаки, развивающиеся в результате этого отбора, оказываются не только ненужными, но и вредными для выживания.
Есть множество примеров внутриполового отбора. Давайте рассмотрим их конкретнее. Одно из наиболее широко известных проявлений этого отбора мы можем наблюдать у оленя. У самцов к периоду размножения вырастают рога, с помощью которых они и сражаются за самку. При этом животные могут очень серьезно ранить друг друга, а победителю, как самому сильному, достанется самка. И хоть эти рога можно эффективно использовать в защите от хищников у них имеются и минусы. Большие и ветвистые рога часто мешают передвижению животного своей массивностью и весом, а также часто цепляются за различные растения, что так же мешает передвижению. Помимо оленей, такой отбор встречается у баранов, жуков-оленей, глухарей и многих других.
Межполовой отбор так же часто встречается в природе. Рассмотрим павлинов. Самки представляют собой птиц с очень тусклой, неприметной окраской. Самцы же яркие сами по себе, так еще и имеют огромный, пестрый, узорчатый хвост, которым и привлекают внимание противоположного пола. Мужским особям он конечно мешает, привлекая лишнее внимание и мешая в передвижении. Но самки выбирают самца именно с самым шикарным хвостом, хотя он и не помогает в выживании. Видимо они исходят из логики, что раз самец смог дожить с этим хвостом до репродуктивного возраста, то он точно хорошо приспособлен к жизни в этой среде. Данный отбор широко представлен у многих видов птиц, рыб (гуппи), и многих других.
У растений же все немного иначе. В связи с тем, что они обычно закреплены на одном месте растения становятся более зависимы от внешних факторов, которые помогают им в оплодотворении. Для этого они используют множество различных способов доставки гамет: насекомых, различных животных, включая человека, ветер, воду и т.д. В зависимости от способа оплодотворения, они имеют различные адаптации и морфологические особенности (мелкие, яркие цветки, запах, привлекающий животных, колючки…) Однако не всем растениям удается доставить свои гаметы к другому растению. Из-за этого некоторые растения выработали способность к самоопылению, что позволяет им поддерживать численность. Но Ч. Дарвин подчеркивает в своих работах, что скрещивание с другими особями являются необходимыми для смешивания генетического материала.
Так или иначе, организмы постепенно изменяются, адаптируются к окружающим их условиям. В уже привычной для них среде организмы активно размножаются, постепенно увеличивая численность популяции и ее ареал. Все это приводит к повышению конкуренции внутри нее. Начинается борьба за воду, пищу, свет и другие жизненно необходимые ресурсы. В связи с этим организмы вынуждены осваивать новые территории, занимать новые ниши. В ходе этого процесса организмы попадают в новые условия, к которым вновь нужно адаптироваться. Если это им удастся, то могут возникать отклонения от признаков, которые были свойственны данному виду и их последующее закрепление, а организмы, которые адаптироваться не смогли - погибнут. Такой процесс расхождения признаков, в зависимости от условий обитания, получил название дивергенция.
Дивергенцию легко можно заметить и на человеке. Например, у людей, живущий в жарких территориях кожа обычно темнее, чем у других. Но давайте капнем еще глубже. Не так давно в научном журнале «Nature» была опубликована статья об исследовании геномов высших приматов. С помощью современных методов, учеными было выяснено, что генетическая дивергенция произошла всего около 5 млн. лет назад, а расхождение на уровне популяций еще позже. Это иллюстрирует нам, что расхождение признаков в ходе эволюции может приводить к возникновению новых видов.
Так же для иллюстрации важности дивергенции в видообразовании Ч. Дарвин предлагает следующие рассуждения. Сравнивая видовое разнообразие острова и контента можно заметить, что первое сильно уступает второму и это можно логически обосновать. Остров представляет собой небольшую территорию с относительно постоянными природными условиями. В результате этого адаптации к новым условиям не требуются, нет дивергенции и новых видов не возникает. В случае же континента мы имеем огромные, относительно острова территории. И продвигаясь по ним мы постоянно будем наблюдать изменения температуры, влажности, освещенности и многих других факторов. Условия меняются, а для новых условий, нужны новые адаптации. Растения, животные и другие живые организмы, постепенно распространяясь на новые земли, занимали различные ниши и вырабатывали все новые адаптации. С изменениями источников пищи, условий жизни и т.д. постепенно формировались новые и новые виды.
Работы Дарвина были прорывными для своего времени. Интересно задумываться о том, что вещи, кажущиеся нам теперь очевидными, когда-то приходилось долго и упорно доказывать, приводя множество примеров и наставляя весь мир на верный вектор. Большое обилие современных методов помогает нам теперь намного глубже изучить историю развития жизни на Земле, каждого отдельного вида. И всем этим мы обязаны Великому ученому – Ч. Дарвину.
Список литературы:
Ч. Дарвин «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь (глава 4).
Google Sites
Report abuse