Приспособленность организмов к условиям внешней среды  и ее относительность 

Объяснив на основе естественного отбора происхождение  видов как грандиозный и всеохватывающий  процесс последовательной смены  приспособлений, теория Дарвина объяснила  и явление целесообразного строения органических форм. Формы приспособлений как отражение целесообразности бесконечно разнообразны: плавательный пузырь в теле рыбы наполнен воздухом и облегчает массу ее тела; преодолеть болота удобнее на длинных ногах  с широко расставленными пальцами, как у цапли, или с широкими копытами, как у лося; у прыгающих  животных сильнее развиты задние конечности (кенгуру, кузнечик, лягушка). У животных, ведущих подземный  образ жизни, конечности лопатообразной формы и приспособлены для рытья земли. Существуют целесообразные приспособления у растений и животных на суточные и годичные колебания температуры и влажности.  
 
Приверженцы идеалистических взглядов и служители церкви в явлениях приспособленности организмов и их целесообразного строения видели выражение общей гармонии природы, исходящей, якобы, от ее творца. Теория Ч. Дарвина отвергает какое бы то ни было участие в возникновении приспособлений сверхъестественных сил, она убедительно доказала, что весь животный и растительный мир со времени своего появления совершенствуется по пути целесообразных приспособлений к условиям обитания: к воде, воздуху, солнечному свету, силе тяжести. Удивительная гармония живой природы, ее совершенство создаются самой природой: борьбой за выживание. Эта борьба есть та сила, которая придает крепость корням, изощренную красоту цветам, вызывает причудливую мозаику листорасположения и оттачивает зубы, дает могучую силу мускулам, остроту зрения, слуха и чутья многим животным. 
 
Приспособленность как выражение целесообразности проявляется во всем. Например, хищники имеют когти, клыки, клювы, ядовитые зубы, от которых жертве бывает очень трудно спастись. Но в борьбе за жизнь вырабатывались и средства защиты: одни на силу отвечают силой, других спасают ноги, у третьих возникла раковина, панцирь, иглы и т. п. Множество слабых и беззащитных насекомых, будучи безвредными или съедобными, за долгие годы действия естественного отбора переняли окраску и форму шершней, ос, стали похожи на ядовитые или несъедобные формы. Их подражательная окраска или форма в то же время охранительна, так как совпадает с фоном окружающей среды: хищников она делает незаметными и помогает им подкрадываться к добыче, преследуемым видам дает возможность скрыться от врагов. Если бы насекомые, преследуемые птицами, не имели окраски под цвет зеленой травы или древесной коры, их бы истребили пернатые. Оперение тундровой куропатки сливается с тоном скал и вершин, покрытых лишайниками, вальдшнеп незаметен среди засохшей и опавшей дубовой листвы и т. д. Выраженный приспособительный характер носит способность животных принимать "угрожающую" или "устрашающую" окраску и позу: у гусеницы винного бражника спереди имеются глазоподобные пятна, в момент опасности она приподнимает переднюю часть тела, отпугивая этим птиц. 
 
Разнообразные приспособления исключают возможность самоопыления у большинства растений, позволяют им распространять плоды и семена или благодаря колючкам противостоять поеданию травоядными животными. Аромат и яркая окраска цветков возникли как приспособления для привлечения насекомых, которые, посещая цветки, перекрестно опыляют эти растения, либо как приспособление к более эффективному поглощению солнечных лучей определенной длины. 
 
Покровительственная окраска. Покровительственная окраска развита у видов, которые живут открыто и могут оказаться доступными для врагов. Такая окраска делает организмы менее заметными на фоне окружающей местности. У некоторых встречается яркий узор(окраска у зебры, тигра, жирафа) - чередование светлых и темных полос и пятен. Эта расчленяющая окраска как бы имитирует чередование пятен света и тени. 
 
Маскировка. Маскировка - приспособление, при котором форма тела и окраска животного сливается с окружающими предметами. Например, гусеницы некоторых бабочек по форме тела и окраске напоминают сучки. 
 
Мимикрия. Мимикрия - подражание менее защищенного организма одного вида более защищенному организму другого вида. Это подражание может проявляться в форме тела, окраске и т.д. Так, некоторые виды неядовитых змей и насекомых похожи на ядовитых. Мимикрия - результат отбора сходных мутаций у различных видов. Она помогает незащищенным животным выжить, способствует сохранению организма в борьбе за существование. 
 
Предупреждающая(угрожающая) окраска Виды нередко обладают яркой, запоминающейся окраской. Раз попытавшись отведать несъедобную божью коровку, жалящую осу, птица на всю жизнь запомнит их яркую окраску. 
 
(По материалам личной страницы Иванова Андрея) 
 
В учении о естественном отборе Дарвин не только материалистически обосновал приспособленность организмов (их целесообразное строение), но и показал ее относительный характер. Так, предупредительная и покровительственная окраска, различные другие защитные приспособления действуют далеко не на всех преследователей, но, имея приспособления, особи реже подвергаются нападению. Обладатели жала - осы, пчелы, шершни - без затруднения поедаются мухоловками, щурками. Летучая рыба, выскакивая из воды в воздух, ловко спасается от хищной рыбы, но этим пользуется альбатрос, настигающий свою добычу в воздухе. Панцирь черепахи - хорошая защита, однако орел поднимает ее в воздух и бросает на скалы; панцирь разбивается, и орел съедает черепаху. 
 
Каждое животное и растение не может быть полностью приспособленным ко всем условиям, какие складывались в течение всей жизни на Земле. Любое приспособление сохраняется до тех пор, пока поддерживается естественным отбором, но исчезает, как только перестает быть полезным. В качестве примера смены приспособлений можно привести развитие покровительственной окраски у бабочки березовой пяденицы. 
 
Таким образом, основа теории Дарвина - учение о естественном отборе - главном и направляющем факторе эволюции. В борьбе за существование на основе наследственной изменчивости происходит последовательная смена приспособлений и выживание наиболее приспособленных, возрастает многообразие форм живой природы, совершается процесс видообразования и осуществляется общее поступательное развитие растительного и животного мира. В этой теории получили разрешение две проблемы: механизм видообразования и происхождение целесообразности органического мира. 
 
Приспособленность организмов как результат эволюции (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000)

II. ИЗМЕНЧИВОСТЬ

 

Исходным положением учения Дарвина является его утверждение  о наличии

изменчивости в  природе.

Изменчивостью называют общее свойство организмов приобретать  новые признаки –

различия между  особями в пределах вида.

Изменчивость хорошо прослеживается при сравнениях многих пород животных и

сортов растений, выведенных человеком в различных  местах земного шара. Так, в

Северной Африке имеется 38 разновидностей финиковой  пальмы. Только на одном

острове Полинезии  возделывается 24 формы хлебного дерева и столько же форм

бананов. В Китае  выращивают 63 сорта бамбука. В пределах любого вида животных

и растений, а в  культуре – в пределах любого сорта  и породы нет одинаковых

особей. Еще К. Линней указывал, что оленеводы узнают в  своем стаде каждого

оленя, пастухи  – каждую овцу. Намного сильнее  это способность развита у

садоводов. Многие садоводы распознают сорта гиацинтов  и тюльпанов по

луковицам. Значит, все животные и растения отличаются от себе подобных, хотя

неопытному глазу  и кажутся одинаковыми. Исходя из этих фактов, Дарвин делает

вывод о том, что  животным и растениям присуща  изменчивость.

Анализируя материал по изменчивости животных, ученый заметил, что достаточно

любой перемены в  условиях содержания, чтобы вызвать  изменчивость. Он различал

две основные формы  изменчивости: групповую, или определенную, и

индивидуальную, или  неопределенную.

При групповой, определенной, но не наследственной изменчивости многие особи

данной породы или сорта под влиянием конкретной причины изменяются одинаковым

образом. Так, например, рост организмов зависит от количества пищи, окраска –

от ее качества.

Под индивидуальной, неопределенной, наследственной изменчивостью  следует

понимать те небольшие  различия, которыми отличаются друг от друга особи

одного и того же вида. Это изменения, возникающие  в результате

неопределенного воздействия условий существования  на каждую особь, такие

изменения появляются у животных одного помета, у растений, выросших из семян

одной коробочки. Неопределенность этих изменений заключается  в том, что под

действием одних  и тех же условий особи изменяются по-разному. Неопределенные

изменения Дарвин сравнивает с простудой, которая  действует на разных людей

по-разному, вызывая  то кашель, то ревматизм, то воспаление легких в

зависимости от состояния  организма человека и его телосложения.

Дарвин отметил  далее факт, что организм, изменившийся в каком-либо

направлении, передает потомству тенденцию изменяться далее в том же

направлении при  наличии условий, вызвавших это  изменение. В этом заключается

так называемая длящаяся изменчивость, которая играет важную роль в

эволюционных преобразованиях.

Изучая проявление изменчивости у растений и животных, Дарвин отметил ряд

важных закономерностей  в изменении различных органов  и их систем в организме.

Одной из таких  закономерностей является коррелятивная, или соотносительная,

изменчивость. Коррелятивная  изменчивость заключается в том, что изменение

одного органа вызывает изменение других. Примером такой изменчивости может

служить связь  между развитием функционирующей  мышцы и образованием гребня на

кости, к которой  она прикрепляется. У многих болотных птиц наблюдается

корреляция между  длиной шеи и длиной конечностей: птицы с длинной шеей имеют

и длинные конечности.

Всем организмам в природе присуще наследственность. Это свойство  выражается

в сохранении и  передаче признаков к потомству.

Огромное значение Дарвин придавал наличию изменчивости и наследственности в

природе. Изменчивость и наследственность в сочетании  с отбором – естественный

фактор эволюции.

    

     

III. ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР

 

В книгах «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение

благоприятствуемых  пород в борьбе за жизнь» (1859) и  «Изменения домашних

животных и культурных растений» (1868) Дарвин подробно описал многообразие

пород домашних животных и анализировал их происхождение. Он отмечал

разнообразие пород  крупного рогатого скота, которых насчитывается  около 400.

Они отличаются друг от друга рядом признаков: окраской, формой туловища,

степенью развития скелета и мускулатуры, наличием и формой рогов. Ученый

подробно исследовал вопрос о происхождении этих пород  и пришел к заключению,

что все европейские  породы рогатого скота, несмотря на большие  различия между

ними, произошли  от двух предков, одомашненных человеком.

Чрезвычайно разнообразны и породы домашних овец, их более  двухсот, но

происходят они  от ограниченного числа предков  – муфлона и архара. Разные

породы домашних свиней выведены также от двух предков, которые в процессе

одомашнивания изменили многие черты своего строения. Необычно многообразны

породы собак, кроликов, кур и других домашних животных.

Большое внимание Дарвин уделял изучению различных сортов культурных растений.

Так, сравнивая  разнообразные сорта капусты, он сделал вывод о том, что все

они выведены человеком  из одного дикого вида.

Таким образом, было показано, что в процессе одомашнивания  человек может

добиться больших  изменений у растений и животных. Однако породы и сорта,

создаваемые человеком, характеризуются одной особенностью: несмотря на то,

что изменчивость затрагивает все органы животных и растений, домашние породы

отличаются теми признаками, которые особенно ценятся  человеком. Так,

например, выведенные селекционером сорта капусты  редко различаются формой

листьев, а их цветки и семена остаются похожими. У декоративных растений,

например у разных сортов анютиных глазок, получены разнообразные  цветы, а их

листья почти  одинаковы. У сортов крыжовника разнообразны плоды, а листья

почти не различаются. Новые сорта и породы улучшены, усовершенствованны, но

их совершенство заключается лишь в том, что они  соответствуют потребностям

человека. Например, быстро жиреющие свиньи вполне удовлетворяют  человека, но

в условиях дикой  природы они не могли бы защитить себя от врагов и найти

достаточное количество корма. Эти примеры показывают, что  человек сам создает

необходимые ему  породы и сорта.

Каким же путем  это достигается? Дарвин заметил, что  во всех случаях

селекционеры применяли  один и тот же прием. Разводя животных или раст6ения,

они оставляли  для размножения только экземпляры, наиболее удовлетворявшие их

потребностям, и  из поколения в поколение накапливали  полезные для человека

изменения. Такой  способ получения пород и сортов называется искусственным

отбором.

Дарвин различает  два вида искусственного отбора –  методический, или

сознательный, и  бессознательный отбор. Сущность методического  отбора

заключается в  следующем: приступая к работе, селекционер  ставит перед собой

определенную задачу в отношении тех признаков, которые  он хочет развить у

данной породы. Прежде всего, эти признаки должны быть хозяйственно ценными, а

некоторые из них  должны удовлетворять эстетические потребности человека.

Признаки, с которыми работают селекционеры, могут быть и морфологическими и

функциональными. К ним может относиться и характер поведения животных,

например драчливость  у бойцовых петухов. Решая поставленную перед собой

задачу, селекционер  выбирает из уже имеющегося материала  все то лучшее, в чем

проявляется хотя бы в малой степени интересующие его признаки. Выбранные

особи содержатся в изоляции во избежание нежелательного скрещивания. Затем

селекционер выбирает пары для скрещивания. После этого, начиная уже с первого

поколения, он ведет  строгий отбор лучшего материала  и выбраковку того,

который не удовлетворяет  предъявленным требованиям.

Таким образом, методический отбор – это творческий процесс, приводящий к

образованию новых  пород и сортов. Используя этот метод, селекционер, как

скульптор лепит  новые органические формы по заранее  продуманному плану.

Успех искусственного отбора зависит от степени изменчивости исходной формы:

чем сильнее изменяются признаки, тем легче найти нужные изменения. Немалое

значение имеет  и величина исходной партии: в большой  партии большие

возможности выбора. сохранению отобранного материала  способствует устранение

скрещивания с  другими формами, то есть изоляция и  накопляющее действие

отбора, другими  словами, усиление нужных признаков  в поколениях вследствие

отбора в одном  и том же направлении. Дарвин отмечал, что это усиление новых

признаков достигается  в процессе дивергенции, то есть уклонения  от

первоначальной  формы .

Бессознательный отбор производится человеком без  определенной, заранее

поставленной задачи. Дарвин показал, что такой отбор  действительно имеет

место. Так, например, крестьянин, имеющий двух коров, желая  использовать одну

из них на мясо, зарежет ту, которая дает меньше молока; из кур он использует

на мясо самых  плохих несушек. В обоих случаях  крестьянин, сохраняя наиболее

продуктивных животных, производит направленный отбор, хотя и  не ставит перед

собой цели вывести  новые породы. Именно такую примитивную  форму отбора Дарвин

называет бессознательным  отбором.

Во время своего путешествия, изучая жизнь народов  Южной Африки и Австралии,

Дарвин убедился, что и эти народы применяют  бессознательный отбор. Очевидно,

бессознательный отбор издавна производился человеком  при одомашнивании диких

животных. Все это  дало возможность сделать важный вывод о том, что в практике

сельского хозяйства  новые формы животных и растений всегда получают только

путем отбора. Следовательно, в учении об искусственном отборе Чарльз Дарвин

открыл закон, которому подчиняется процесс выведения  новых пород животных и

сортов растений.

Несмотря на то, что методический отбор является более прогрессивной формой, в

своем учении особое значение Дарвин придает отбору бессознательному. По его

мнению, бессознательный  отбор – это мостик между искусственным  и естественным

отбором. При бессознательном  отборе человек не ставит перед собой  цели

выведения новой  породы и выступает по отношению  к полученному результату лишь

как слепой отбирающий фактор, каким может быть любой  другой фактор среды.

Дарвин указал условия, благоприятствующие проведению искусственного отбора:

высокая степень  изменчивости организмов, большое число  особей, подвергаемых

отбору, искусство  селекционера, устранение случайных  особей, достаточно

высокая ценность данных животных или растений для  человека.

    

IV. ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР

 

По Дарвину, эволюция видов в природе обусловливается факторами,

аналогичными тем, которые определяют эволюцию культурных форм. Предпосылкой

эволюции видов  является наследственная изменчивость. Дарвин и здесь различает

те типы изменчивости, которые он выделил в отношении  культурных форм, отмечая

особую значимость неопределенной (индивидуальной) изменчивости. Он считал, что

незначительные  индивидуальные изменения организмов ведет к образованию их

разновидностей. Вот  почему доказательства изменяемости видов  он начинает с

анализа индивидуальной изменчивости, существующей в природе. Затем Дарвин

доказывает наличие  в природе и других факторов, обусловливающих  возможность

эволюции: помимо наследственной изменчивости необходимо наличие отбирающего

фактора. Роль отбирающего  фактора выполняет естественный отбор, в основе

которого лежит  борьба за существование, возникающая  вследствие огромной

интенсивности размножения  организмов, приводящих к перенаселенности.

Частным случаем  естественного отбора является половой  отбор, который связан

не с выживанием данной особи, а лишь с ее воспроизводительной  функцией, то

есть с размножением. Половой отбор действует на признаки, связанные с

различными аспектами  этой важнейшей функции.

Половой отбор  проявляется наиболее ярко при обостренной  конкуренции особей

одного пола, возникающей  в результате специфических форм организации жизни

вида (полигамия  или полиандрия). Следствием полового отбора является развитие

внешних признаков, различающих самцов и самок.

    

1. Борьба за существование

 

Важнейшее место  в теории естественного отбора занимает концепция борьбы за

существование. Согласно Дарвину, борьба за существование является результатом

тенденции организмов любого вида к безграничному размножению. Какие же силы

осуществляют элиминацию части потомства в природе? Дарвин обращает внимание

на широкую взаимосвязь  между организмами и их связь  с окружающей средой.

Хищник, для того чтобы жить, должен питаться, и пищей  ему служат травоядные

животные. Травоядное животное, чтобы жить, поедает многие тысячи луговых

растений. Растения уничтожаются насекомыми. Насекомые  же являются кормом для

насекомоядных птиц, которые в свою очередь истребляются хищными птицами. Эти

сложные взаимосвязи  Дарвин назвал борьбой за существование.

Термин "борьба за существование" (struggle for existence) не вполне точно

соответствует тому значению, которое вкладывал в  него сам Дарвин, предлагая

понимать этот термин "в широком и метафорическом смысле". Во-первых, Дарвин

включал в понятие "существование" не только жизнь  данной особи, но и успех ее

в оставлении потомства. Во-вторых, словом "борьба" обозначалась не столько

борьба, как таковая, сколько конкуренция, часто происходящая в пассивной

форме. Дарвин понимал  под борьбой за существование  совокупность всех сложных

взаимоотношений между организмом и внешней средой, определяющих успех или

неудачу данной особи  в ее выживании и оставлении потомства.

Борьба за существование  принимает самые разные формы. Это, во-первых,

непосредственное  уничтожение одной особи другой, во-вторых, широко

распространенная  конкуренция в борьбе за свет, влагу, пищу и место на земле.

Растение, отставшее  в росте, вытесняется другими  растениями, недостаток света

еще больше угнетает его, и, наконец, оно погибает. Различные  проявления

борьбы за существование  Дарвин сводил к трем видам: межвидовая, внутривидовая

и борьба с условиями  неорганической внешней среды.

Примеры межвидовой борьбы многочисленны. Это отношения  между хищником и

жертвой, травоядными  животными и растениями, насекомыми и насекомоядными

птицами; это конкурентная борьба между культурными растениями и сорняками,

между деревьями  разных видов в лесу и между  травами на лугу. Сюда же можно

отнести и явление  антагонизма между разными видами микроорганизмов.

Поскольку под  борьбой за существование Дарвин понимал зависимость организма

от физических факторов внешней среды и других живых существ, а также успех

особи "в обеспечении  себя потомством", то в своей книге "Происхождение видов"

он рассматривает  и внутривидовые отношения как  один из основных видов борьбы

за существование.

Подчеркивая роль перенаселения как фактора, обуславливающего борьбу за

существование, Дарвин сделал вывод, что наиболее ожесточенной должна быть

внутривидовая борьба, как конкуренция между особями  одного вида, которые

обладают сходными жизненными потребностями. Кроме того, он проанализировал

взаимоотношения особей близких и отдаленных видов. Особи отдаленных видов,

как правило, имеют  различные потребности. Иногда их потребности  частично

совпадают, и тогда  между ними возникает конкурентная борьба за те или иные

условия жизни. Напротив, у особей близких видов, и тем  более у одного вида,

почти все потребности  совпадают, поэтому конкурентная борьба между ними

становится особенно острой.

Огромную роль в процессе элиминации особи в  растительном и животном мире

играют условия  неорганической внешней среды. Дарвин приводит пример, когда во

время суровой  зимы в той местности, где он жил, погибло 80%птиц. Множество

растений уничтожается почти ежегодно поздними заморозками, засухой, резкими

климатическими  колебаниями. При недостатке растворенного  в воде кислорода в

водоемах гибнут рыбы. Пропадает значительная масса  семян, заносимых ветром в

неблагоприятные условия.

Перенаселение - необходимая предпосылка возникновения борьбы за

существование. Однако самой общей причиной борьбы за существование  является