Біялогія
Выдавец: Народная асвета
Памер: 261с.
Мінск 2016
Вылучаюць дзве асноўныя формы барацьбы за існаванне: прамая барацьба і ўскосная барацьба.
Прамая барацьба — любыя ўзаемаадносіны, пры якіх паміж асобінамі аднаго або розных відаў у саставе іх папуляцый назіраецца выражаны ў той або іншай ступені фізічны кантакт. Наступствы гэтай барацьбы могуць быць самымі рознымі для ўзаемадзейных бакоў. Прамая барацьба можа быць як унутрывідавой, так і міжвідавой (мал. 48).
Прыкладамі прамой унутрывідавой барацьбы могуць быць: саперніцтва паміж сем’ямі гракоў за месца гнездаванняў, паміж ваўкамі за здабычу, паміж самцамі за тэрыторыю. Гэта таксама выкормліванне дзіцянят малаком у млекакормячых, узаемадапамога пры будаўніцтве гнёздаў у птушак, ахова ад ворагаў і інш.
Да прамой міжвідавой барацьбы адносяцца ўзаемаадносіны драпежніка і ахвяры, паразіта і гаспадара, кветкавых раслін і насякомыхапыляльнікаў, клубеньчыкавых бактэрый і бабовых раслін, акул і рыбпрыліпалаў і інш. Пры прамой міжвідавой барацьбе ўдасканальваюцца прыстасаванні ўзаемадзейных асобін абодвух відаў (напрыклад, драпежніка і ахвяры, паразіта і гаспадара).
Рухаючыя сілы эвалюцыі
127
Мал. 48. Прамая барацьба
Ускосная барацьба — любыя ўзаемаадносіны паміж асобінамі розных папуляцый, якія выкарыстоўваюць агульныя харчовыя рэсурсы, тэрыторыю, умовы асяроддзя без непасрэднага кантакту адна з адной. Ускосная барацьба можа быць унутрывідавой, міжвідавой і з абіятычнымі фактарамі асяроддзя.
Прыкладамі ўскоснай барацьбы могуць быць узаемаадносіны паміж асобнымі бярозамі ў загушчаным бярозавым гаі (унутрывідавая барацьба), паміж белымі мядзведзямі і пясцамі, львамі і гіенамі за здабычу, святлолюбівымі і ценелюбівымі раслінамі (міжвідавая барацьба). Таксама ўскоснай барацьбой з’яўляецца розная ўстойлівасць раслін да забяспечанасці глебы вільгаццю і мінеральнымі рэчывамі, жывёл — да тэмпературнага рэжыму (барацьба з абіятычнымі фактарамі асяроддзя).
Вынікам барацьбы за існаванне з’яўляецца поспех або няўдача дадзеных асобін у выжыванні і пакіданні патомства, г. зн. натуральны адбор, а таксама змена тэрыторый, змена экалагічных патрэб і інш.
Натуральны адбор і яго формы. Паводле Дарвіна, натуральны адбор выражаецца ў пераважным выжыванні і пакіданні патомства найбольш прыстасаванымі асобінамі і гібелі менш прыстасаваных. Сучасная генетыка пашырыла гэта меркаванне. Разнастайнасць генатыпаў у папуляцыях, якая ўзнікае ў выніку дзеяння перадумоў эвалюцыі, прыводзіць да з’яўлення фенатыпічных адрозненняў паміж асобінамі. У выніку барацьбы за існаванне ў кожнай папуляцыі выжываюць і пакідаюць патомства асобіны з карыснымі ў дадзеным асяроддзі фенатыпамі і генатыпамі. Значыць, дзеянне адбору заключаецца ў дыферэнцыяцыі (выбіральным захаванні) фенатыпаў і ўзнаўленні адаптыўных генатыпаў. Паколькі адбор адбываецца па фенатыпах, то гэта вызначае значнасць фенатыпічнай (мадыфікацыйнай) зменлівасці ў эвалюцыі. Разнастайнасць мадыфікацый
128
Раздзел 4
уплывае на ступень разнастайнасці фенатыпаў, якія аналізуюцца натуральным адборам, і дазваляе віду выжываць у зменлівых умовах асяроддзя. Дднак мадыфікацыйная зменлівасць не можа быць перадумовай эвалюцыі, паколькі не ўплывае на генафонд папуляцыі.
Натуральны адбор — накіраваны гістарычны працэс дыферэнцыяцыі (выбіральнага захоўвання) фенатыпаў і ўзнаўлення адаптыўных генатыпаў у папуляцыях.
У залежнасці ад умоў асяроддзя пражывання папуляцый у прыродзе можна назіраць дзве асноўныя формы натуральнага адбору: рухаючы і стабілізуючы.
Рухаючы адбор дзейнічае ва ўмовах асяроддзя, якія паступова змяняюцца ў пэўным напрамку. Ён захоўвае карысныя фенатыпы, якія адхіліліся, і выдаляе ранейшыя і бескарысныя фенатыпы, якія адхіліліся. Пры гэтым адбываецца зрух сярэдняга значэння нормы рэакцыі прыкмет і змяшчэнне іх варыяцыйнай крывой у канкрэтным напрамку без змянення яе меж (мал. 49). Ніжняя частка малюнка (чорны колер) паказвае змяненне формы варыяцыйнай крывой прыкметы, верхняя частка (сіні колер) — змяненне колькасці розных варыянтаў прыкметы.
Калі адбор дзейнічае такім чынам у шэрагу пакаленняў (^ —> —> F2 F3), то ён прыводзіць да фарміравання новай нормы рэакцыі прыкмет. Яна не перакрываецца з папярэдняй нормай рэакцыі. У выніку фарміруюцца новыя адаптыўныя генатыпы ў папуляцыі. Гэта з’яўляецца прычынай паетуповага ператварэння папуляцыі ў новы від. Менавіта такую форму адбору Дарвін лічыў рухаючай сілай эвалюцыі.
У выніку дзеяння рухаючага адбору адны прыкметы ў новых умовах могуць знікаць, а другія — развівацца і ўдасканальвацца. Напрыклад, страта канеч
Мал. 49. Схема дзеяння натуральнага адбору насцей у змей, вачэй у пячор
Рухаючыя сілы эвалюцыі
129
Мал. 50. Рэліктавыя арганізмы
ных жывёл, каранёў і лістоў — у раслінпаразітаў з’яўляецца вынікам дзеяння рухаючага адбору. Аднанакіраванае дзеянне натуральнага адбору прыводзіць да падаўжэння каранёў у склерафітаў, павышэння вастрыні зроку, слыху, нюху ў драпежнікаў і іх ахвяр.
Стабілізуючы адбор дзейнічае ў нязменных і аптымальных для папуляцый умовах асяроддзя. Ён захоўвае папярэдні фенатып і выдаляе любыя фенатыпы, якія адхіліліся ад яго. Пры гэтым сярэдняе значэнне нормы рэакцыі прыкмет не змяняецца, але звужваюцца межы іх варыяцыйнай крывой (гл. мал. 49). Значыць, генатыпічная і фенатыпічная разнастайнасць, якая ўзнікае як вынік дзеяння перадумоў эвалюцыі, зніжаецца. Гэта садзейнічае замацаванню папярэдніх генатыпаў і захаванню існуючага віду. Вынікам дадзенай формы адбору з’яўляецца існаванне ў цяперашні час старажытных (рэліктавых) арганізмаў (мал. 50). Рэліктавыя (ад лац. геіісtum — астатак) віды — жывыя арганізмы, якія захаваліся ў сучаснай флоры і фаўне ў пэўным рэгіёне як астатак продкавай групы. У мінулыя геалагічныя эпохі яны былі шырока распаўсюджаны і адыгрывалі вялікую ролю ў экасістэмах.
W 9. Зак. 569.
130
Раздзел 4
Рухаючымі сіламі эвалюцыі з’яўляюцца натуральны адбор і барацьба за існаванне. Адрозніваюць дзве формы барацьбы за існаванне: прамую і ўскосную барацьбу. У прыродзе назіраецца дзве асноўныя формы натуральнага адбору: рухаючы і стабілізуючы.
1. Чым сучаснае ўяўленне аб барацьбе за існаванне адрозніваецца ад яе азначэння паводле Дарвіна? 2. У чым адрозненне паміж прамой і ўскоснай барацьбой за існаванне? Прывядзіце прыклады. 3. Ахарактарызуйце механізм дзеяння натуральнага адбору з пазіцый сучаснай генетыкі. 4. Якую ролю ў эвалюцыі адыгрываюць рухаючы і стабілізуючы натуральны адбор? 5. Як можна растлумачыць, што да цяперашняга часу захаваліся старажытныя (рэліктавыя) арганізмы? 6. Сярэдняе значэнне нормы рэакцыі даўжыні крылаў у птушак дадзенага віду складае 10,5 ±2,3 см. Выберыце з прыведзеных варыянтаў значэнняў дадзенага паказчыка яго верагодныя значэнні пры працяглым дзеянні на від: 1) рухаючага адбору; 2) стабілізуючага адбору. Варыянты даўжыні крылаў: а) 13,2 ±2,3 см; б) 10,5 ±1,2 см; в) 10,5 ± 4,8 см; г) 9,8 ± 2,3 см; д) 10,5 ± 2,3 см; е) 10,5 ± 1,8 см. Аргументуйце свой выбар.
§ 31. Прыстасаванні асноўны вынік эвалюцыі
Доўгі час прыстасаванасць арганізмаў да асяроддзя пражывання лічылася спрадвечнай і дадзенай творцам. Эвалюцыйная тэорыя Дарвіна даказала, што з’яўленне прыстасаванняў — адаптацый — заканамерны вынік дзеяння натуральнага адбору. Як і чаму мяняюцца ўласцівасці жывых арганізмаў? Што забяспечвае ўстойлівае аднаўленне гэтых уласцівасцей у шэрагу пакаленняў? Гэтыя пытанні з’яўляюцца прадметам даследаванняў эвалюцыйнай біялогіі.
Механізм узнікнення адаптацый. Кожнае прыстасаванне і ўвесь іх комплекс у арганізмаў не з’яўляюцца ў гатовым выглядзе. Яны фарміруюцца паступова ў працэсе барацьбы за існаванне шляхам натуральнага адбору выпадковых спадчынных змяненняў, якія павышаюць жыццяздольнасць арганізмаў у канкрэтным асяроддзі. Класічным прыкладам, які дазваляе прасачыць механізм узнікнення адаптацый, з’яўляецца развіццё цёмнай ахоўнай афарбоўкі ў матылёў віду бярозавы пядзенік. Чуць больш за 100 гадоў таму ў Англіі былі шырока распаўсюджаны бярозавыя пядзенікі светлай афарбоўкі з невялікай колькасцю цёмных плям. Днём яны сядзелі на ствалах бяроз і былі практычна непрыкметнымі. У сувязі з развіццём прамысловасці дым і сажа паступова асядалі на ствалах бяроз, і іх кара набыла цёмны колер. На гэтым фоне светлыя матылі сталі добра бачнымі і актыўна з’ядаліся птушкамі. У выніку мутацый у некаторых матылёў з’явілася цёмная афарбоўка. Яна давала ім перавагу ў ба
Прыстасаванні — асноўны вынік эвалюцыі
131
Мал. 51. Мутацыйная зменлівасць бярозавага пядзеніка
рацьбе за існаванне, паколькі рабіла менш заўважнымі для птушак (мал. 51). Цёмныя матылі захоўваліся ў выніку натуральнага адбору і пакідалі патомства. Паступова яны выцеснілі светлых матылёў у прамысловых раёнах, і тыя захаваліся толькі ў сельскай мясцовасці. Так за адносна кароткі тэрмін у матылёў выпрацавалася адаптацыя да новых умоў асяроддзя ў выглядзе ахоўнай афарбоўкі.
Значыць, для ўзнікнення адаптацыі неабходна наяўнасць элементарнага эвалюцыйнага матэрыялу (мутацыі і іх камбінацыі) і рухаючых сіл эвалюцыі (барацьба за існаванне і натуральны адбор). З’яўленне ў папуляцыі ўдалага фенатыпу — носьбіта каштоўных мутацый — яшчэ нельга разглядаць як адаптацыю. Неабходна, каб выпадковыя карысныя адхіленні некаторых асобін пад уздзеяннем натуральнага адбору ператварыліся ў карысную прыкмету для ўсёй папуляцыі або віду ў цэлым.
Віды адаптацый. Існуюць наступныя віды адаптацый арганізмаў: марфалагічныя, фізіялагічныя, біяхімічныя, паводзінскія (эталагічныя).
Марфалагічныя адаптацыі — асаблівасці афарбоўкі і будовы цела, якія павышаюць выжывальнасць арганізмаў у дадзеным асяроддзі. 3 вялікай колькасці марфалагічных адаптацый найбольш значнымі з’яўляюцца сродкі пасіўнай абароны: ахоўная і перасцерагальная афарбоўка, мімікрыя. Яны павышаюць шанс асобін выжыць і пакінуць патомства.
Ахоўная афарбоўка — афарбоўка цела арганізмаў, якая дазваляе ім зліцца з фонам асяроддзя і стаць менш заўважнымі для ворагаў. Ахоўная афарбоўка
132
Раздзел 4
Мал. 52. Ахоўная афарбоўка
бывае аднатоннай або расчляняючай (мал. 52). Напрыклад, зялёны вусень і конік амаль не заўважныя на фоне лістоў і травы. Заяц бяляк, пясец, гарнастай не бачны на фоне белага снегу. Хамелеон і камбала могуць мяняць афарбоўку пад колер асяроддзя шляхам пераразмеркавання пігментаў у скурным покрыве. Тыгры ледзь заўважныя нават на невялікай адлегласці зза супадзення палос на іх целе з чаргаваннем святла і ценю ў асяроддзі.
КНІГІ ОНЛАЙН
