Приспособленность — результат действия факторов эволюции

В результате действия естественного отбора сохраняются особи с полезными для их процветания признаками. Эти признаки обусловливают хорошую, но не абсолютную приспособленность организмов к тем условиям, в которых они живут.

Приспособленность к условиям среды может быть весьма совершенной, что повышает шансы организмов на выживание и оставление большего числа потомков. Например, совершенны приспособления стрижа к полету, а дятла — к жизни в лесу. Характер приспособлений к жизни в своеобразной среде различен. Стриж на лету ловит мелких насекомых: у него широкий рот и короткий клюв. Дятел добывает из-под коры личинок насекомых: у него крепкий длинный клюв и длинный язык. О приспособленности организмов к окружающей среде свидетельствует множество различных примеров.

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. Ночные бабочки днем могут погибнуть от насекомоядных птиц, но, поскольку окраска их крыльев сливается с той поверхностью, на которой они проводят день, многие насекомые остаются незамеченными и успешно переживают неблагоприятное для них время. У открыто гнездящихся птиц (глухарь, тетерев, рябчик и др.) самка, сидящая на гнезде, почти неотличима от окружающего фона. На Крайнем Севере многие животные окрашены в белый цвет (белый медведь, белая куропатка и др.).

У некоторых животных мы встречаем яркий узор (окраска у зебры, тигра, жирафа, змей и др.) — 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 животных сливаются с окружающими предметами. Например, гусеницы некоторых бабочек по форме тела и окраске напоминают сучки (рис. 62). Поверхность крыльев бабочки серый монах по структуре и цвету напоминает поверхность ствола сухого дерева. Насекомых, живущих на коре дерева (жуки, усачи и др.), можно принять за лишайники.

Рис. 62. Покровительственная форма гусеницы (напоминающая сучок) защищает ее от врагов

Мимикрия. Мимикрия — подражание менее защищенного организма одного вида более защищенному организму другого вида (или предметам среды). Это подражание может проявляться в форме тела, окраске и т. д. Так, некоторые виды неядовитых змей и насекомых похожи на ядовитых (рис. 63). Строение и форма тела некоторых цикад, сверчков, личинок кузнечиков напоминают муравьев и др.

Рис. 63. Мимикрия.
Слева - таракан очень похож на божью коровку, которая несъедобна: справа - муха шмелевка подражает земляному шмелю

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.

Некоторые животные демонстрируют угрожающую окраску лишь при нападении на них хищников. Окраска спины обыкновенного хомяка похожа на цвет выгоревшей травы. Это покровительственная окраска. При нападении лисы или собаки хомяк переворачивается вверх брюхом и защищается укусами сильных резцов. Хищник, нападающий на этого грызуна, надолго запомнит не только крепкие зубы и пронзительное верещание зверька, но и яркую окраску его брюшка.

Совершенство приспособлений и их относительный характер. Из всех рассмотренных выше примеров и огромного количества других, о которых можно было бы рассказать, видно, что живые существа, как правило, хорошо соответствуют условиям их обитания. Как же возникают столь совершенные адаптации? Решающую роль в их возникновении играет непрерывно действующий естественный отбор. Из большого разнообразия фенотипов, а значит, и генотипов в популяциях отбираются наиболее соответствующие данным условиям. Лишь в результате очень длительного эволюционного процесса появляются организмы, хорошо адаптированные к изменившимся условиям. Ч. Дарвин писал: «...можно сказать, что естественный отбор ежедневно, ежечасно расследует по всему свету мельчайшие изменения, отбрасывая дурные, сохраняя и слагая хорошие, работая неслышно, невидимо, где бы и когда бы только ни представился к тому случай, над усовершенствованием каждого органического существа».

Естественный отбор и случайные процессы ведут, как правило, к расхождению — дивергенции признаков у родственных видов. В то же время отбор может приводить и к конвергенции — схождению признаков у очень далеких видов. Убедительный пример — сходство в строении глаза у высших позвоночных и головоногих моллюсков (рис. 64). Этот орган не был унаследован позвоночными и моллюсками от общих предков. Он развился из совершенно различных эмбриональных зачатков (такие органы называют аналогичными).

Рис. 64. Пример сходства в строении глаз.
А - строение глаза головоногого моллюска = каракатицы; Б - строение глаза млекопитающего

Кроме естественного отбора и наследственной изменчивости, в поддержании и формировании приспособлений существенную роль играют изолирующие механизмы, препятствующие широкому проникновению генетического материала из других видов.

Следует помнить, однако, что все приспособления носят относительный характер, т. е. они помогают организму выжить лишь в данных конкретных условиях. При изменении же этих условий приспособление может перестать быть полезным.

Так, при переходе предков современных кротов, слепышей и других видов к жизни под землей отбор на остроту зрения, несомненно, ослаб. На смену ему пришел отбор на большую защищенность глаза от механических повреждений, от засорения пылью. Это привело к уменьшению относительных размеров глаз, к смещению их в глубь черепа. Таким образом, рудиментарные органы мы также можем рассматривать как результат действия естественного отбора.

1. Объясните, каким образом та или иная адаптация сохраняется отбором; какую роль играют в этом гены, изменчивость, естественный отбор.

2. На примерах животных и растений вашего края объясните, как возникает приспособленность.

3. Многие мухи похожи на пчел и жужжат, как пчелы. Какие можно выдвинуть гипотезы для объяснения этого? Как их можно проверить?

4. Как возникла приспособленность к раннему цветению у раннецветущих растений?

5. Используя знания из курса зоологии, назовите черты приспособленности к среде обитания у рыб и птиц.

 

Выполнить тест:

1. Что характерно для мутаций:

а) возникает при скрещивании б) при кроссинговере

в) возникает внезапно в ДНК г) возникает внезапно в хромосомах

2. Признаки какой изменчивости передаются потомству:

а) модификационной б) мутационной

3. Что подвергается изменениям при возникновении мутаций:

а) генотип б) фенотип

4. Где происходят мутации:

А) в хромосомах б) в молекулах ДНК в) в одной паре нуклеотидов

5. В каком случае мутация проявляется фенотипически:

А) в любом Б) в гомозиготном организме в) в гетерозиготном организме

6. Какова роль мутаций в эволюционном процессе:

А) увеличении изменчивости б) приспособление к окружающей среде

В) самосовершенствование организма

7. От чего зависит фенотип:

А) от генотипа б) от окружающей среды в) ни от чего не зависит

8. Чем определяется размер изменчивости признаков организма:

А) окружающей средой б) генотипом в) фенотипом

9. Признаки кокой изменчивости выражаются в виде вариационной кривой:

А) мутационной б) модификационной

10. Какие признаки обладают узкой нормой реакции:

А) качественные б) количественные