Не так много осталось в мире людей, которые продолжают верить в библейскую историю о сотворении всего живого на нашей планете. С понятием эволюции знакомы все. Множественные доказательства развития всего живого на Земле не оставляют сомнений в происхождении изменений в окружающем нас мире. Кто такой Чарльз Дарвин, знают даже младшие школьники. Но когда речь заходит о том, что является результатом эволюции, однозначного ответа нет.
Академические основы
Начнем, собственно, с определения понятия эволюция в биологии. Это слово образовано от латинского evolutio, что означает буквально "развертывание". Процесс эволюции часто так и изображают – в виде развертывающейся спирали. В биологии под этим понятием имеют в виду необратимый процесс развития органического мира во всех аспектах его проявления. Результатом эволюции является многообразие органического мира и совершенствование приспособленности организмов к условиям окружающей среды.
Дарвинизм как основа учения про эволюцию
Основоположник учения - Чарльз Дарвин (1809-1882) - сформулировал следующие принципы эволюционного учения:
- Все виды способны к неограниченному воспроизводству себе подобных.
- Нехватка жизнеобеспечивающих ресурсов ограничивает беспредельный рост численности вида. Естественный отбор как результат эволюции является тем ограничителем, который регулирует численность организмов.
- Успех, равно как и гибель особи в борьбе за существование, имеет избирательный характер. И именно эту избирательность он назвал естественным отбором.
- Основными результатами эволюции - по Дарвину - является совершенствование приспособленности организма к условиям биотопа и, как следствие, увеличение многообразия видов.
Многообразие как следствие
Так как результатами эволюции, по Дарвину, является приспособленность организма, в результате действия естественного отбора выживают и процветают особи, обладающие наиболее полезными для выживания качествами. Естественный отбор – это «творческий» механизм эволюции. Результатом является появление новых признаков, увеличивающих шансы особи оставить плодовитое потомство и передать ему эти признаки.
Материал эволюции
Если результатом эволюции является приспособленность и многообразие видов, то материалом для нее служат мутации и комбинативная изменчивость внутри генома. Именно мутации вызывают появление новых признаков, которые творчески оценит естественный отбор на пригодность и необходимость в конкретных условиях обитания вида. Генетическая изменчивость и колебания в численности особей в популяциях (популяционные или жизненные волны) дают материал для включения механизмов борьбы за существование и выживание наиболее приспособленных.
«Творческие» направления
Борьба за существование как следствие естественного отбора ведет к тому, что результатом эволюции является возникновение новых видов из прародительских. И естественный отбор может идти в трех направлениях:
- Движущий – происходит при изменениях в окружающей среде, и тогда результатом эволюции является сдвиг средних значений признака в сторону его увеличения или уменьшения.
- Стабилизационный – таким путем будет идти эволюция вида при неменяющихся условиях среды. При таком виде отбора сохраняется оптимальная норма, а все крайние проявления признака ликвидируются из популяции.
- Разрывающий популяции отбор начинается при резких изменениях окружающей среды. Тогда большая часть популяции с признаками в норме резко погибает, а носители крайних показателей признака оказываются наиболее приспособленными к изменившимся условиям.
Генетическая или репродуктивная изоляция
Каким бы способом ни шла эволюция, главным условием образования новых видов является репродуктивная изоляция – невозможность свободного скрещивания особей для панмиктичных видов (размножающихся половым путем). Стоит сказать,что достижение репродуктивной изоляции в природе идет двумя путями: аллопатрическим (репродуктивная изоляция достигается путем географического разделения популяций) и симпатрическим (изоляция происходит на одном ареале с материнским видом). В любом случае, как только между популяциями устанавливается режим невозможности свободного скрещивания, можно сказать, что результатом эволюции органического мира является образование нового вида, и процесс этот завершен.
Примеры успешной приспособленности животных
Как только изменения признака появляются в геноме, они проходят проверку естественным отбором. Наиболее удачные закрепляются морфологически и становятся приспособительными. Примеров в природе очень много. К успешным морфологическим приспособлениям относится покровительственная и предостерегающая окраска, средства маскировки и пассивной защиты. Покровительственная окраска, например белое оперение у куропатки зимой, делает животных незаметными на фоне окружающей обстановки. Предостерегающей окраской обладают те организмы, которые имеют в своем арсенале химические средства защиты от врагов. Например, красно-черный окраск ядовитых лягушек-древолазов или желто-черный у ядовитых саламандр. Маскировка как защита от врагов может быть истинно пассивной (форма тела палочника действительно напоминает палочку) или подражательной (к примеру, брюшко бабочки-стеклянницы очень похоже на брюшко ос, вот птицы ее и не трогают).
Относительность эволюционной приспособленности
Все ученые-эволюционисты согласны с утверждением, что природа приспособленности относительна. Нет абсолютно полезных признаков, как нет и абсолютно бесполезных. Все приспособления вырабатываются в конкретных условиях окружающей среды и при их изменении могут оказаться бесполезными или даже вредными. Защита от одного врага может быть бесполезной при защите от другого (жалящих ос и шершней не едят большинство птиц, но мухоловки и щурки питаются в основном ими). Поведенческие особенности могут оказаться бессмысленными (например, материнский инстинкт, который заставляет скворца выкармливать кукушонка). А полезный орган или навык в других условиях становится обузой (например, летучая рыба выпрыгивает из воды и спасается от водных хищников, но становится добычей альбатроса).
Подводя итог
Около 7,5 миллиона видов животных, порядка 300 тысяч видов растений и 600 видов грибов, добавьте 36 тысяч видов одноклеточных организмов – все это многообразие является основным результатом эволюции жизни на планете Земля. И все они прекрасно приспособлены к условиям своего обитания. За 3,7 миллиона лет существования жизни на планете живые организмы постоянно развивались и приспосабливались к условиям среды, и процесс это продолжается и сегодня.
