Изменчивость организмов в природе

Изменчивость организмов в природе. Дарвин собрал многочисленные данные, свидетельствующие о том, что изменчивость самых различных видов организмов в природе очень велика, а ее формы принципиально сходны с фор¬мами изменчивости домашних животных и растений.

Разнообразные и колеблющиеся различия между особями од¬ного вида образуют как бы плавный переход к более устойчивым различиям между разновидностями этого вида; в свою очередь, последние столь же постепенно переходят в более четкие разли¬чия еще более крупных группировок — подвидов, а различия между подвидами — во вполне определенные межвидовые различия.

Таким образом, индивидуальная изменчивость плавно переходит в групповые различия. Из этого Дарвин сделал вывод, что индивидуальные различия особей представляют собой осно¬ву для возникновения разновидностей. Разновидности при на¬коплении различий между ними превращаются в подвиды, а те, к свою очередь, — в отдельные виды. Следовательно, ясно выра¬женная разновидность может рассматриваться как первый шаг к обособлению нового вида (разновидность — «зачинающийся вид»). Дарвин считал, что между видом и разновидностью нет каче¬ственной разницы — это лишь разные этапы постепенного на¬копления различий между группами особей разного масштаба.

Большей изменчивостью характеризуются более широко распространенные виды, обитающие в более разнообразных услови¬ях. В природе так же, как и в одомашненном состоянии, основной формой изменчивости организмов является неопределенная, слу¬жащая универсальным материалом для процесса видообразова¬ния. Если породы домашних животных и сорта растений, выведен¬ные человеком с помощью искусственного отбора, целесообраз¬но приспособлены к потребностям человека, то любые виды орга¬низмов в природе приспособлены к жизни в определенных условиях внешней среды; особенности строения и функций организмов способствуют их выживанию.

Здесь необходимо подчеркнуть, что Дарвин впервые поставил в центре внимания эволюционной теории не отдельные организ¬мы (как это было характерно для его предшественников-транс¬формистов, включая Ламарка), а биологические виды, т.е го¬воря современным языком, популяции организмов. Только популяционный подход позволяет правильно оценить масштабы и формы изменчивости организмов и прийти к пониманию меха¬низма естественного отбора. 2.2. Борьба за существование Сопоставляя все собранные сведения об изменчивости орга¬низмов в диком и прирученном состоянии и о роли искусствен¬ного отбора для выведения пород и сортов одомашненных живот¬ных и растений, Дарвин подошел к открытию той творческой силы, которая движет и направляет эволюционный процесс в природе, — естественного отбора: «Так как рождается гораздо более особей каждого вида, чем сколько их может выжить, и так как, следовательно, постоянно возникает борьба за существова¬ние, то из этого вытекает, что всякое существо, которое в слож¬ных и нередко меняющихся условиях его жизни, хотя незначи¬тельно, изменится в направлении, для него выгодном, будет иметь более шансов выжить и. таким образом, подвергнется естествен¬ному отбору. В силу строгого принципа наследственности отобран¬ная разновидность будет стремиться размножаться в своей новой и измененной форме». Другими словами, естественный отбор, или переживание наи¬более приспособленных, представляет собой сохранение полезных индивидуальных различий или изменений и уничтожение вред¬ных. Изменения, нейтральные по своей ценности (неполезные и невредные), не подвергаются действию отбора, а представляют непостоянный, колеблющийся элемент изменчивости. Разумеется, отдельные особи, обладающие каким-то новым полезным признаком, могут погибнуть, не оставив потомства, по чисто случайным причинам.

Однако влияние случайных факторов уменьшается, если полезный признак появляется у большего числа особей данного вида — тогда возрастает вероятность того, что по крайней мере для части этих особей достоинства нового полезного признака сыграют свою роль в достижении успеха в борьбе за существование.

Отсюда следует, что естественный отбор является фактором эволюционных изменений не для отдельных организ¬мов, рассматриваемых изолированно друг от друга, но лишь для их совокупностей, т. е. популяций.

Понимание этого вероятност¬ного аспекта действия естественного отбора, эффективного толь¬ко на достаточно больших выборках, и является важнейшим ре¬зультатом популяционного подхода Дарвина, о котором мы уже упоминали выше. Естественный отбор мог быть открыт только при таком популяционном подходе, учитывающем количественную, вероятностную сущность эволюционных изменений. Естественный отбор сам по себе не вызывает изменчивости орга¬низмов, которая стимулируется изменениями внешних условий.

Важнейшее место в теории естественного отбора занимает кон¬цепция борьбы за существование.

Согласно Дарвину, борьба за существование является результатом тенденции любого вида орга¬низмов к безграничному размножению.

Приведя многочисленные примеры невозможности выживания всего потомства у различ¬ных видов организмов, Дарвин заключает: «Так как производится более особей, чем может выжить, в каждом случае должна возни¬кать борьба за существование либо между особями того же вида, либо между особями различных видов, либо с физическими усло¬виями жизни». Термин «борьба за существование» 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 (т.е. как прямое столкновение), сколько конкуренция, часто происходящая в пассивной форме.

И сущности, Дарвин понимал под борьбой за существование со¬вокупность всех сложных взаимодействий между организмом и внешней средой, определяющих успех или неудачу данной особи, в ее выживании и оставлении потомства. Подчеркивая роль перенаселения как фактора, обусловливаю¬щего борьбу за существование, Дарвин сделал вывод, что наибо¬лее ожесточенной должна быть внутривидовая борьба как конку¬ренция между особями одного вида, которые обладают сходными жизненными потребностями.

Если, например, рассматривать мо¬дель взаимоотношений между видом-хищником и видом-жертвой (скажем, лисы и зайцы), то, по Дарвину, важнейшим фактором, определяющим отбор, будет для лис конкуренция между разны¬ми лисами, а для зайцев — между самими зайцами. Действию естественного отбора благоприятствуют: 1) длитель¬ность времени; 2) высокая изменчивость; 3) большое число осо¬бей данного вида; 4) обширность его ареала (области распростра¬нения); 5) изоляция групп особей данного вида, уменьшающая их скрещивание с обитателями других частей ареала.

Дарвин под¬черкнул, что естественный отбор должен действовать с гораздо большей эффективностью, чем искусственный, поскольку, во-первых, природа располагает неизмеримо большим временем, чем человек; во-вторых, человек, ведущий искусственный отбор, об¬ращает внимание главным образом на внешние признаки живот¬ных и растений, тогда как для естественного отбора важна любая особенность организмов; в-третьих, искусственный отбор ведется для нужд человека, а естественный отбирает признаки, важные для самого организма; наконец, в-четвертых, естественный отбор действует гораздо более жестко, так как человек обычно не ис¬требляет всех менее пригодных домашних животных, сохраняя их для различных нужд. Все это в совокупности подчеркивает огром¬ные творческие возможности естественного отбора, если человек при всех этих ограничениях сумел посредством искусственного отбора создать столь многочисленные и разнообразные породы домашних животных и сорта сельскохозяйственных растений. 2.3.