БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ПРИОБРЕТЕНИЯ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ. МАКРОЭВОЛЮЦИЯ

Приобретение популяциями и видами разнообразных приспособлений способствует не только выживанию их в какой-то определенной среде. Новые признаки и свойства могут стать причиной освоения популяцией новых мест обитания, новых источников питания и т.д. В этом случае конкуренция с

205

родственными организмами резко ослаблена или отсутствует. Это приводит к вспышке размножения и широкому расселению вида, что, в свою очередь, способствует формированию многочисленных популяций, каждая из которых оказывается в несколько различающихся условиях и подвергается неодинаково направленному действию отбора.

Генетическое разнообразие популяций служит основой для формирования новых, иногда многочисленных близкородственных видов. Показатель хорошей приспособленности группы организмов — ее высокая численность, широкий ареал и большое количество подчиненных систематических групп. Систематическая группа (вид, род, семейство и т.д.) находится в состоянии процветания, или биологического прогресса, если в нее входит значительное число дочерних форм. Например, внутри отряда всегда есть семейства, очень многочисленные по числу входящих в них родов. Внутри семейства отдельные роды отличаются по числу входящих в них видов.

Таким образом, биологический прогресс представляет собой результат успеха в борьбе за существование.

Отсутствие необходимого уровня приспособленности приводит к биологическому регрессу — уменьшению численности, сокращению ареала, снижению числа систематических групп более низкого ранга. Биологический регресс чреват опасностью вымирания. Например, вследствие усиленного отстрела резко сократилась численность и сузился ареал распространения соболя. На грани вымирания находится уссурийский тигр.

Эволюция крупных систематических групп (надвидового ранга) носит название макроэволюции.

ПУТИ ДОСТИЖЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА (ГЛАВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЭВОЛЮЦИИ)

Ч. Дарвин считал, что естественный отбор не обязательно ведет к повышению организации. Адаптационные изменения, благоприятные для выживания популяции, могут быть направлены на специализацию (приобретение приспособлений или освоение новых мест обитания или новых источников питания), в результате которой группа организмов устраняется от конкуренции. Приобретение специальных приспособлений к ограниченным условиям среды не меняет уровня организации, но способствует процветанию вида. В некоторых случаях оказывается выгодным переход к сидячему образу жизни, пассивному 206

Экологическая дифференциация (идиоадаптация) в отряде насекомоядных млекопитающих. Наземные формы

Рис. 112. Экологическая дифференциация (идиоадаптация) в отряде насекомоядных млекопитающих. Наземные формы: А — прыгунчик; Б — землеройка; В — еж; земноводные формы: Г — кутора; Д — выдровая землеройка; Е — выхухоль; роющие формы: Ж — крот, 3 — златокрот

питанию или паразитизму. Такая адаптация, как правило, ведет к упрощению организации, утрате органов активной жизни.

В соответствии с разнообразными преобразованиями строения организмов в процессе эволюции выделяют три главных направления, каждое из которых ведет к биологическому прогрессу: 1) ароморфоз (морфофизиологический прогресс), 2) идиоадаптация, 3) общая дегенерация.

Ароморфоз (от греч. айро — поднимаю, морфа — образец, форма) означает усложнение организации, поднятие ее на более высокий уровень. Изменения в строении животных в результате ароморфоза не являются приспособлениями к каким-либо специальным условиям среды, они носят общий характер и дают

207

возможность расширить использование условий внешней среды (новые источники пищи, новые места обитания).

Ароморфозы обеспечивают переход от пассивного питания к активному (появление челюстей у позвоночных), повышают подвижность животных (появление скелета как места прикрепления мышц и замена пластов гладкой мускулатуры у червей на пучки поперечно-полосатой у членистоногих), дыхательную функцию (возникновение жабр и легких), снабжение тканей кислородом (появление сердца у рыб и разделение артериального и венозного кровотока у птиц и млекопитающих). Все эти изменения, не будучи частными приспособлениями к конкретным условиям среды, повышают интенсивность жизнедеятельности животных, уменьшают их зависимость от условий существования. Общая черта ароморфозов заключается в том, что они сохраняются при дальнейшей эволюции и приводят к возникновению новых крупных систематических групп — классов, типов, некоторых отрядов (у млекопитающих).

Идиоадаптация (от греч. идиос — особенность, адаптация — приспособление) — приспособление к специальным условиям среды, полезное в борьбе за существование, но не изменяющее уровня организации. Поскольку каждый вид организмов обитает в определенных местообитаниях, у него вырабатываются приспособления именно к этим условиям. К разным видам идиоадаптации относятся покровительственная окраска животных, колючки растений, плоская форма тела скатов и камбалы. В зависимости от условий обитания и образа жизни многочисленным преобразованиям подвергается пятипалая конечность млекопитающих. На рис. 112 рассмотрите, как разнообразны формы конечности у представителей одного отряда насекомоядных: прыгунчика, роющего крота, хорошо плавающей выхухоли, питающейся под водой. Точно так же различия внешнего вида и деталей строения животных, относящихся к отряду парнокопытных (рис. 113), вызваны неодинаковыми условиями их существования.

После возникновения ароморфозов и особенно при выходе группы животных в новую среду обитания начинается приспособление отдельных популяций к условиям существования именно путем идиоадаптации. Так, класс птиц в процессе расселения по суше дал громадное разнообразие форм. Рассматривая строение колибри, воробьев, канареек, орлов, чаек, попугаев, пеликанов, пингвинов и т.д., можно прийти к выводу, что все различия между ними сводятся к частным приспособлениям, хотя основные черты строения у всех птиц одинаковы.

Экологическая дифференциация (идиоадаптация) в отряде парнокопытных млекопитающих

Рис. 113. Экологическая дифференциация (идиоадаптация) в отряде парнокопытных млекопитающих:

1 — кабан, 2 — зубр, 3 — бегемот, 4 — баран аргали, 5 — северный олень, 6 — лось, 7— косуля, 8 — европейский олень

Хамелеон. Пример узкого приспособления к обитанию на тонких ветвях деревьев

Рис. 114. Хамелеон. Пример узкого приспособления к обитанию на тонких ветвях деревьев

Крайняя степень приспособления к очень ограниченным условиям существования носит название специализации. Переход к питанию только одним видом пищи, обитание в очень однородной и постоянной среде (например, в пещерах) приводят к тому, что вне этих условий организмы жить не могут. Таковы колибри, питающиеся только нектаром тропических цветков, муравьеды, специализация которых тоже обусловлена ограниченным родом пищи, хамелеоны, приспособленные к обитанию на тонких ветвях деревьев (рис. 114).

Специализация подавляет эволюционные возможности группы и при быстром изменении условий среды приводит к вымиранию.

Биологическое процветание достигается и упрощением организации. Упрощение организации — морфофизИологический регресс — ведет к исчезновению органов активной жизни и носит название общей дегенерации. Общая дегенерация как путь биологического прогресса наблюдается у многих форм и связана главным образом с переходом к паразитическому или сидячему образу жизни. Виды, перешедшие к паразитизму, резко отличаются от свободноживущих видов. У растений-паразитов атрофируются корни, листья. Нередко утрачивается способность к фотосинтезу, и такое растение целиком существует за счет хозяина. У животных, например ленточных червей (рис. 115), редуцируются органы чувств, пищеварительная система, упрощается строение нервной системы. Взамен у них развиваются различные частные приспособления — присоски, прицепки, способствующие удержанию в кишечнике хозяина. Наиболее прогрессивного развития у паразитов достигает половая система. На рис. 116 изображена самка одного из паразитических ракообразных, полностью утратившая признаки членистоногих и выполняющая только одну функцию — образование яиц. Плодовитость паразитов чрезвычайно велика. Бычий цепень, паразитирующий в кишечнике человека, за свою жизнь (18—20 лет) производит около 11 млрд. яиц. Защищенность телом хозяина и высокая 210

Общий вид бычьего цепня

Рис. 115. Общий вид бычьего цепня

Общий вид самки одного из видов паразитических ракообразных

Рис. 116. Общий вид самки одного из видов паразитических ракообразных

плодовитость обеспечивают их широкое распространение и биологическое процветание.

Переход к сидячему образу жизни и пассивному питанию (например, асцидия — см. рис. 63) сопровождается упрощением организации и устранением от конкуренции с другими видами, что также ведет к сохранению вида.

Вопросы для повторения и задания

К каким биологическим последствиям приводит приобретение популяциями и видами новых приспособлений?

Что такое биологический прогресс и биологический регресс?

Какие существуют основные направления эволюции организмов?

Какое направление биологической эволюции поднимает группу организмов на более высокую ступень организации?

Приведите примеры ароморфозов.

Что такое идиоадаптация?

Как изменяется строение организмов при переходе к паразитизму?

В чем отличие морфофизиологического прогресса от биологического?

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >