Прошло уже больше 150 лет со дня публикации книги Ч. Дарвина “Происхождение видов” (полное название: “Происхождение видов путём естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь”) (1), но актуальность этого труда не вызывает сомнений и в настоящее время. Особый интерес представляет сопоставление данных, имеющихся в то время у Дарвина, с данными, полученными сегодня. К настоящему времени открыто много абсолютно новых областей науки, с помощью которых может быть проведен анализ данных, исследование закономерностей, изучение характеристик процессов.
Рассмотрим подробнее восьмую главу “Инстинкт” книги Дарвина. Она начинается с попытки охарактеризовать понятие инстинкта. Тем не менее, автор не дает четкого определения этого понятия. Даже сейчас нет общепринятого и конкретного значения этого слова. Существует множество вариантов трактовки этого понятия:
Инстинкт — совокупность врождённых тенденций и стремлений, играющих мотивационную роль в формировании поведения. В узком смысле, совокупность сложных наследственно обусловленных актов поведения, характерных для особей данного вида при определённых условиях (Биологический энциклопедический словарь / под. ред. М.С. Гилярова.).
Инстинкты — суть приспособления видовые, полезные для вида в такой же степени, как и те или другие морфологические признаки и столь же постоянные (определение А.Н. Северцова).
Инстинкт связывают с привычкой, рефлексом, «научением». Они очень важны для существования и способствуют выживанию вида при изменении внешних условий. Инстинкты не моглиобразоваться за одно поколение, этот процесс происходил в течение долгого времени, постепенно. Согласно теории Дарвина, образование сложного инстинкта происходит только в результате медленного сохранения многочисленных слабых полезных вариаций. В природе очень трудно найти переходные градации, так как большое количество животных с переходными формами уже вымерло, но тем не менее, как считает Дарвин, можно найти такие переходные градации в боковых линиях потомков или можно доказать, что подобные градации возможны.
Далее Дарвин на примере инстинктов муравьев и тлей обозначает инстинкт как действие, полезное только для одного из видов. В настоящее время проведено много исследований инстинктивного поведения муравьев и тлей, и показано, что не только муравьи получают выгоду при взаимодействии с тлей, но муравьи также заботятся о тле – защищают , переносят с места на место, ухаживают за их яйцами (2,3)
В главе «Наследственные изменения привычки или инстинкта у домашних животных» Дарвин анализирует влияние «так называемых спонтанных вариаций» на умственные свойства домашних животных. Рассматриваются также два понятия: домашний и естественный инстинкт. Примеры, приведенные в тексте, справедливы и для настоящего времени. В этой главе Дарвин объясняет различия между домашними и естественными инстинктами. В результате отбора по каким-либо признакам у домашних животных могут утрачиваться естественные инстинкты, причем, если животные изначально проявляли склонность к каким-то действиям, то эти свойства в дальнейшем усиливаются отбором. Также может происходить и приобретение новых способностей. Домашние инстинкты, по мнению Дарвина, гораздо менее постоянны, нежели естественные, вследствие того, что отбор животных проводился в течение более короткого периода времени и не был таким жестким, как в природе. В лаборатории эволюционной генетики Института цитологии и генетики СО РАН проводилась селекция лис по спокойному поведению при общении с человеком. В результате отбора появились лисицы, которые при виде человека, как собаки, начинали скулить и вилять хвостом. Таким образом, в результате одомашнивания изменилось инстинктивное настороженное отношение к человеку диких лисиц в сторону более дружелюбного, “собачьего” поведения (4).
Далее в своей работе Дарвин описывает специальные инстинкты на примере кукушки, муравьев и пчел. Сейчас описано много видов кукушек как паразитирующих, так и непаразитирующих. Также известно, что существуют промежуточные формы паразитирования кукушки, что подтверждает теорию Дарвина о возникновении инстинктов в результате естественного отбора. Так кукушки вида Crotophaga ani только иногда оставляют свои яйца в других гнездах, причем своего же вида. Кукушки вида Coccyzus melanocoryphus всегда откладывает яйца в гнезда других птиц, хотя высиживают их и выкармливают свое потомство. Также описаны виды, которые не заботятся о своем потомстве. Сейчас считается, что для разных видов паразитических кукушек существуют определенные виды птиц, к которым они подкладывают свои яйца, очень похожие на яйца в гнезде. При развитии птенец кукушки может не только выкидывать из гнезда другие яйца, но и просто обгонять их в росте и успешно конкурировать с ними за еду. Иногда птенцы развиваются одновременно и не мешают друг другу в гнезде. Также такое явление как гнездовой паразитизм описано и у насекомых, рыб, и других видов птиц (5)
Следующим рассматриваемым понятием является социальный паразитизм, который также является видом гнездового паразитизма. Существует три вида социального паразитизма - временный, постоянный и муравьи-рабовладельцы. Дарвин описывает инстинкты муравьев-рабовладельцев. В настоящее время известно около двух сот видов паразитических муравьев. Социальный паразитизм характерен в основном для подсемейств Myrmicinae и Formicinae. Рыжий лесной муравей (Formica rufa) иногда может основывать гнездо в гнездах бурого лесного муравья (Formica fusca), а самка жёлтого муравья (Lasius umbratus), убив предварительно матку, может поселяться в гнезде черного садового муравья (Lasius niger). Также муравьи подсемейства Formicinaeмогут осуществлять захват личинок и превращать их в рабов. Захваченные изначально в качестве питания личинки муравьев иногда выживали в новом муравейнике и продолжали выполнять свойственные им функции, что и привело к возникновению такого инстинкта. Причем некоторые виды муравьев могут наряду с рабами выполнять работу (например, Formica sanguinea), а другие не могут самостоятельно существовать без захваченных рабов (Муравьи-амазонки (Polyergus)).
Последним описываемым инстинктом в работе Дарвина является строительный инстинкт пчел. Соты – одно из самых удивительных построек насекомых. Наименьшие затраты воска при наиболее выгодном варианте формы ячеек определяют необходимость постройки таких ячеек. Пчелы способны создать геометрически правильные ячейки, на одинаковом расстоянии друг от друга и под определенным углом. Сейчас считается, что пчелы при постройке ячеек ориентируются на магнитное поле земли. Также существуют насекомые, которые строят не такие идеальные, как у пчел, а промежуточные формы ячеек. Очевидно, что вследствие, появления постепенных модификаций в поведении и закрепления этих модификаций под давлением естественного отбора, пчелы в настоящее время могут строить совершенные соты.
Особое внимание Дарвин уделяет аргументам противников теории естественного отбора, которые считают, что «вариации в строении и инстинкте должны возникать одновременно и точно соответствовать друг другу, так как модификация в одном направлении без немедленных соответствующих изменений в другом направлении была бы роковой». Дарвин не согласен с этим постулатом, и доказывает, что изменения инстинктов наступают очень медленно, а естественный отбор сохраняет все слабые индивидуальные вариации. Существует целый ряд инстинктов, когда неизвестны переходные градации инстинктов, или похожие инстинкты возникают у генетически далеких животных. Дарвин рассматривает такие инстинкты на примере стерильных муравьев и объясняет образование различий в строении и инстинктах стерильных и нормальных особей с помощью накопления слабых полезных модификаций. По мнению Дарвина, даже существование разных форм стерильных особей может быть следствием постепенных изменений с наличием переходных форм. Сейчас существует теория механизма образования стерильных особей –различное распределение белков и РНК в ооците в процессе развития определяет способность особей производить потомство (6).
Также в настоящее время существование каст у общественных насекомых связывают с понятием эволюции эусоциальности и альтруизма (7) Эусоциальность способствует одновременно неравенству и гармонизации сообщества насекомых. Понятие альтруизма у насекомых может быть объяснено теорией приспособленности Гамильтона (Inclusive fitness theory).
Таким образом, сегодня получено множество данных, подтверждающих теорию Дарвина о формировании инстинктов в результате накопления слабых модификаций и закрепления их в результате естественного отбора.
Список литературы:
1. Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь. 1991. Издательство "Наука". Санкт-Петербург.
4. www.sbras.ru
7. Francis L. W. Ratnieks and Heikki Helanterä The evolution of extreme altruism and inequality in insect societies//2009//Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, V. 364, P.1533.