Относительный характер адаптации

 

«Совершенство всякого приспособления определяется внешней средой, поэтому приспособление всегда относительно.  Приспособленное к одним условиям, к одному уровню организации, оно перестает быть таковым в других условиях, на других уровнях. Панцирь наземных черепах — надежная защита от многих врагов, но не эффективен против хищных птиц, которые в когтях поднимают их в воздух и сбрасывают на землю.

В разных условиях степень совершенства конкретных приспособлений всегда оказывается неодинаковой. […] Относительность приспособлений выступает не только в пространстве, но и во времени; последнее доказывается фактами вымирания многочисленных органических форм в прошлые эпохи развития биосферы Земли» (с. 175).

 

Адаптация как процесс решения задач

 

 

Фоули Р. «Еще один неповторимый вид». 1990:  

 

«Вероятно, вернее и полезнее рассматривать адаптацию как процесс решения задач (Maynard Smith, 1978; Dunbar, 1982). Адаптивные признаки — это средства решения (в рамках тех ограничений, которые обсуждались выше) проблем, поставленных перед организмом окружающей средой. […]

Эта точка зрения на адаптацию совпадает с реалиями биологического мира. Она объединяет адаптацию и естественный отбор, создает практическую основу для эволюционно-экологического подхода. Окружающая среда ставит проблему выживания перед организмом. Естественный отбор воздействует на поведение, морфологию, физиологию и биохимию организма с тем, чтобы, повышая его репродуктивный успех, решить эту проблему или максимально ослабить ее остроту. Возможные решения должны быть ограничены всеми упомянутыми выше факторами, но конечный продукт процесса — это адаптация. Роль эволюционно-экологического анализа должна поэтому заключаться в том, чтобы определить задачи, стоящие перед организмом, и оценить те решения, которым отбор благоприятствует или которые он отвергает. […]

 

Оптимальность

 

Рассмотрение адаптации как процесса решения задач имеет еще и то преимущество, что нуждается в минимальном числе допущений. […] И все-таки некоторые допущения лежат в основе этого подхода. Они согласуются с принципами, получившими в эволюционной биологии название принципов оптимальности.  […] Результатом естественного отбора, действующего в изменчивой популяции, является увеличение относительного количества тех особей, поведение которых увеличивает доступ к ресурсам. Иначе говоря, тех, чье поведение относительно ресурсов может быть названо оптимальным. Поэтому оптимизация есть ожидаемый результат естественного отбора, действующего в мире, где ресурсы конечны и выступают в роли сдерживающего фактора» (Foley, 1985; по Pyke, Pulliam, Charnov, 1977).

Отсюда следует, что адаптация — это тенденция к оптимизации соответствия между поведением организма и средой его обитания. Отбор благоприятствует «оптимальному решению» проблем, с которыми сталкивается организм. […]

 

 

Поведенческая экология

 

Хотя понятия решения задач и стратегии в соответствии с заключенной в них подходящей смысловой аналогией можно использовать для всех аспектов адаптации, они, вероятно, наиболее уместны в сфере поведенческой экологии. Поведение животных, их социальная организация, деятельность, связанная с добыванием пищи, активность при размножении, реагирование на хищников — все эти особенности в такой же мере подвержены действию естественного отбора, как и морфологические признаки. Поведение животных с большей очевидностью, чем структура, является стратегией выживания. Кроме того, в случае таких сложных высших организмов, как приматы, прямой ответ на требования окружающей среды дает скорее поведение с его возможностями к усилению пластичности. […] Сюда могут быть включены и процессы принятия решений. […]

Конечно, многие адаптивные изменения, возникшие в процессе эволюции человека, являются поведенческими — развитие склонности к питанию мясом, поиски пищи вокруг некоторого центра, основанная на родственных связях социальная система и т. д. Многие из тех задач, которые встают в процессе анализа перед палеоантропологами, лежат в сфере поведенческой экологии. […] Поведенческая экология в основном касается функций поведения, т. е. степени повышения уровней выживаемости и воспроизводства за счет поведения. Именно это связывает поведенческую экологию с эволюционной биологией в целом. […] Что касается поведения, то здесь есть одна проблема, вызывающая некоторые затруднения, а именно связь между обучением и генетическими основами поведения. […] Наследственность, несомненно, поставляет основной набор правил, с помощью которых вырабатываются поведенческие стратегии. Эти правила, однако, являются не шаблонами для копирования, а критериями, на основе которых принимаются решения. […] Отбор будет действовать не на само поведение, а на те правила, которыми оно определяется. […] Это особенно важно при изучении эволюции гоминид, где, как мы можем без тени сомнения утверждать, поведенческие адаптации имели огромное значение, а типы поведения вряд ли находились под простым и прямым генетическим контролем» (с. 85–94).

 

* * *

 

Некоторые закономерности эволюции хорошо объясняются на конкретных примерах в монографии Харрисона с соавторами «Биология человека» (1979).

 

Харрисон Дж. и др. «Биология человека». 1979:  

 

«Если за тот или иной промежуток времени одна биологическая форма эволюционировала медленнее другой, то из этого не следует делать вывод, что причина кроется в недостаточно быстром появлении новых изменений, т. е. в генетической «инерции» данной формы. […] Причина того, что современные простейшие не эволюционировали, скажем в человека, кроется не в том, что их генетические потенции более ограниченны, чем у тех простейших, которые были предками человека, а в том, что в данной группе естественный отбор не действовал в указанном направлении. Для целого ряда экологических ниш степень организации, свойственная простейшим, является наилучшей и в этих нишах действие отбора состояло в том, чтобы сохранить и усовершенствовать данный тип организации. […]

Требования, которые предъявляют различные условия среды к организмам, зачастую взаимно исключают одно другое. Так, животное, в совершенстве приспособившееся к обитанию на деревьях, не в состоянии в то же время быстро бегать, хорошо рыть норы или плавать, хотя, конечно, может случиться, что в некоторых конкретных условиях животному полезно владеть всеми этими навыками одновременно. […] Форма, никогда не занимавшая данную нишу, не имеет свойственной этой нише адаптации и потому вряд ли сможет успешно конкурировать с формами, ее занимавшими. Сказанное означает также, что биологические формы, занявшие определенную экологическую нишу, приспосабливаются к условиям жизни в ней. Если такое приспособление достигнуто, то исчезновение определенных природных условий ведет к вымиранию данной формы. Бывает, однако, что адаптация, необходимая для определенной экологической ниши, в то же время облегчает выживание формы во многих других нишах, и, следовательно, делает возможным их заселение. Это происходит в том случае, если преимущества, связанные с общей приспособленностью данной биологической формы, перевешивают тот ущерб, который обусловлен отсутствием специальных адаптации. Высшие млекопитающие вытеснили предшествующие формы, по-видимому, благодаря своей большей способности к эффективному воспроизведению потомства. […] Начало эволюции человеческого мозга связано с некоторой специальной адаптацией — приспособлением к древесному образу жизни. Однако именно эта адаптация открыла в дальнейшем много различных эволюционных возможностей и в значительной мере обусловила замечательную способность человека изменять и подчинять себе окружающую природу (с. 14–15).