"Adaptabilitatea organismelor și formarea de noi specii"
1. Adaptabilitatea organismelor și relativitatea lor
În secolul al XIX-lea. cercetarea a adus din ce în ce mai multe date noi care dezvăluie adaptabilitatea animalelor și a plantelor la condițiile de mediu; Problema motivelor pentru această perfecțiune a lumii organice a rămas deschisă. Darwin a explicat originea fitnessului în lumea organică prin selecția naturală.
În primul rând, ne familiarizăm cu unele fapte care indică starea de sănătate a animalelor și a plantelor.
Exemple de fitness în lumea animală. În lumea animală, diverse forme de colorare protectoare sunt larg răspândite. Ele pot fi reduse la trei tipuri: patronizare, avertizare, camuflaj.
Patronizarea colorării ajută corpul să devină mai puțin vizibil pe fundalul terenului înconjurător. Printre vegetația verde, bug-urile, muștele, lăcustele și alte insecte sunt adesea colorate în verde. Fauna din nordul îndepărtat (ursul polar, iepurele, porumbul alb) se caracterizează prin colorarea albă. În deșert, tonurile galbene ale colorării animalelor (șerpi, șopârle, antelope, lei) predomină.
Culoarea de avertizare distinge în mod clar organismul în mediul înconjurător prin dungi strălucitoare, plisate, pete (flyleaf 2). Se întâlnește în insecte otrăvitoare, arsuri sau înțepătoare: albine, viespi, albine, gâturi blister. Luminozitatea colorantă cu atenție, de obicei, însoțește alte mijloace de protecție: fire de păr, spini, intepaturi, lichide corozive sau picante. Același tip de colorare este în pericol.
Mascarea poate fi realizată prin similitudinea formei corpului și culoarea la orice obiect: .. frunze, crengi, ramuri, pietre, etc. Cu riscul unei molie omida-fluture trase și îngheață pe ramura ca o târfă. Fluturașii fluture-pukes într-o stare nemișcat sunt ușor de luat pentru o bucată de lemn putred. Mascarea este realizată și prin mimicrie. Sub mimetism înseamnă similitudine în culoare, forma corpului, chiar și comportamentul și obiceiurile între cele două sau mai multe tipuri de organisme. De exemplu, albine și muște osovidnye proeminente lipsite de intepatura lor, la fel ca albinele și viespile - înțepături de insecte.
Nu trebuie să ne gândim că colorarea protectoare, în mod necesar și întotdeauna salvează animalele de la distrugerea lor de către dușmani. Dar organismele sau grupurile care sunt mai adaptate colorării mor mai rar decât cele mai puțin adaptate.
Împreună cu colorarea protectoare a animalelor s-au dezvoltat multe alte adaptări la condițiile vieții, exprimate în obiceiurile, instincturile și comportamentul lor. De exemplu, o prepelă în caz de pericol coboară rapid pe câmp și îngheață într-o postură nemișcată. În deșerturi, șerpi, șopârle, gândaci se ascund de căldura nisipului. În momentul pericolului, multe animale iau 16 poziții amenințătoare.
Exemple de fitness în plante. Copacii înalți, dintre care coroanele suflă liber vântul, de regulă, au fructe și semințe cu zbor. Pentru subsoluri și tufișuri, unde trăiesc păsările, strălucitoare, cu fructe comestibile de carne sunt caracteristice. În multe ierburi de luncă, fructele și semințele au cârlige, prin care sunt atașate de lâna mamiferelor.
Diferite adaptări împiedică auto-polenizarea și asigură polenizarea încrucișată a plantelor.
În plantele monoeiste, florile masculine și feminine nu se maturează în același timp (castraveți). Plantele cu flori bisexuale sunt protejate de auto-polenizare prin maturarea simultană a staminelor și pistililor sau prin particularitățile structurii și aranjamentului reciproc (în primrose).
Menționăm, de asemenea, exemple: lăstarii licitație de plante de primăvară - Anemone, Chistyakov, păduri albastre, ceapă gâscă, etc.-transporta temperaturi sub zero, datorită prezenței unei soluții concentrate de zahăr în seva celulei. Foarte creștere lentă, statura mica, cu frunze mici, localizarea suprafeței de rădăcinile copacilor și arbuști pe tundra (salcie, mesteacăn, ienupăr), extrem de dezvoltarea rapidă a florei polare în primăvara și vara - toate acestea adaptare la viata in permafrost.
Fertilitatea organismelor ca adaptare la conservarea speciilor. Te-ai familiarizat deja cu fenomenul intensității reproducerii organismelor ca o condiție prealabilă pentru luptă și existență și selecție naturală. Cu toate acestea, capacitatea organismelor de a părăsi numeroși descendenți ar trebui, de asemenea, considerată o adaptare importantă la conservarea speciilor. Dovada este că cei mai mulți descendenți sunt produși de acele specii în care sunt supuse distrugerii în masă, de exemplu în viermi paraziți, la multe specii de pești. Fecunditatea ridicată este caracterizată de animale mici, slab-puternice - specii de rozătoare de șoarece, precum și de multe insecte. La speciile cu un instinct dezvoltat de a proteja descendenții, nu este numeroasă. O femeie din diferite specii de stickleback plasează numai 120-150 de ouă într-un cuib construit de un bărbat care protejează ouăle fertilizate și se prăjește.
Multe buruieni produc o cantitate de semințe incomensurabil mai mare decât plantele culturale, care este o caracteristică adaptivă.
Varietatea adaptărilor. Speciile de plante și animale diferă în adaptarea lor nu numai la condițiile mediului anorganic, ci și la celelalte. De exemplu, în pădure cu frunze late resortului de acoperire pe bază de plante este format de lumina iubitoare de plante (Corydalis, anemone, ursului, Chistyakov) si vara - tolerante umbra (Boudreau, crin, Zelenchuk). Polenizatoarele de plante timpurii sunt în principal albine, albine și fluturi; Plantele de înflorire de vară sunt polenizate, de obicei, de muște. Numeroase păsări insectivore (grangur, Țiclean), cuiburi dăunătorilor forestieri foioase distruge.
În același mediu, organismele au diferite adaptări. Pasărea nu are o creuză de înot, deși își extrage mâncarea din familie cu apă, scufundându-se, folosind aripile ei și agățându-se de pietre pentru picioarele ei. Moartea și șobolanii de lapte aparțin animalelor în vârstă, dar prima scoate membrele, iar cea de-a doua face pasajele subterane cu capul și incisivii puternici. Sigiliul plutește cu aripioare, iar delfinul folosește aripile caudale.
Originea adaptărilor în organisme. Explicarea apariției diverselor adaptări complexe la condițiile specifice de mediu, dată de Darwin, a fost fundamental diferită de înțelegerea acestei probleme de către Lamarck. Acești oameni de știință s-au diferențiat brusc în determinarea principalelor forțe motrice ale evoluției.
Teoria lui Darwin oferă o explicație materialistă complet logică a originii, de exemplu, colorarea patronează. Luați în considerare aspectul culorii verzi a corpului de omizi care trăiesc pe frunze verzi. Strămoșii lor ar putea fi vopsite în altă culoare și nu mănâncă frunze. Să presupunem, dintr-un anumit motiv, că au trebuit să treacă la conservarea frunzelor verzi. Este ușor să ne imaginăm că păsările au lipit împreună multe dintre aceste insecte, vizibile pe un fundal verde. Printre diversele modificări ereditare care sunt observate întotdeauna la descendenți, s-ar putea să se producă schimbări în colorarea corpului de omizi, făcându-le mai puțin vizibile pe frunze verzi. Din numărul de omizi cu o tentă verzui, unele persoane au supraviețuit și au produs prolific descendenți. În generațiile următoare, a continuat procesul de supraviețuire predominantă a omizi, mai puțin vizibil în culoarea frunzelor verzi. De-a lungul timpului, datorită selecției naturale, culoarea verde a corpului de omizi a corespuns tot mai mult fundalului principal.
Apariția mimicii poate fi explicată și prin selectarea naturală. Organismele cu cele mai mici deviații sub formă de corp, culoare, comportament, asemănător cu animalele protejate, au avut mai multe șanse să supraviețuiască și să lase numeroase descendenți. Procentul de decese ale acestor organisme a fost mai mic decât cei care nu au avut schimbări utile. De la o generație la alta, schimbarea utilă a fost îmbunătățită și îmbunătățită prin acumularea de semne de similitudine cu animalele protejate.
Forța motrice a evoluției este selecția naturală.
Teoria lui Lamarck a fost complet neajutorată în explicarea oportunității organice, de exemplu, originea diferitelor tipuri de colorare protectoare. Nu se poate presupune că animalele "au exercitat" în culoarea sau corpul corpului și au dobândit aptitudinile prin exerciții fizice. Nu se poate explica reciproc aptitudinea reciprocă a organismelor. De exemplu, apariția corespondenței proboscis în albinele muncitorilor cu structura florii anumitor specii de plante polenizate de acestea este complet inexplicabilă. Albinele de lucru nu cresc, iar albinele regine produc chiar si descendenti, dar nu pot "exersa" proboscis, deoarece nu colecteaza polen.
Să ne amintim forțele motrice ale Lamarckian evoluției: 1) „dorința naturii de a progresa“, prin care lumea organică evoluează de la simplu la forme complexe, și 2) modifica efectul mediului (direct la plantele și animalele inferioare, cât și indirect cu sistemul nervos al animalelor superioare ).
Înțelegerea gradării lui Lamarck ca o creștere treptată a organizării ființelor vii conform legilor "imuabile" conduce, în esență, la recunoașterea credinței în Dumnezeu. Teoria adaptării directe a organismelor la condițiile de mediu prin apariția în ele numai a unor schimbări adecvate și moștenirea obligatorie a caracteristicilor dobândite în acest mod logic rezultă din noțiunea de oportunitate primordială. Moștenirea elementelor dobândite nu a fost confirmată experimental.
Pentru a arăta în mod clar principala diferență dintre Lamarck și Darwin în înțelegerea mecanismului de evoluție, oferim o explicație a propriilor cuvinte prin același exemplu.
Formarea picioarelor lungi și a unui gât lung lângă girafă
„Știm că este cel mai înalt de mamifere trăiesc în zonele interioare ale Africii și se găsește în locuri unde solul este întotdeauna uscat și lipsit de vegetație. Acest lucru face ca girafa să mănânce frunzișul copacilor și să depună eforturi constante pentru a ajunge la el. Din cauza acestui obicei, existent pentru o lungă perioadă de timp, în toți indivizii din specia, girafe picioarele din fata sunt mai lungi decât partea din spate, iar gâtul este atât de extins, încât acesta este un animal, nici măcar nu se ridică pe picioarele din spate, de ridicare doar capul, ajunge la șase metri (aproximativ douăzeci de picioare) de mare ... Orice schimbare a autorității dobândite prin utilizarea de obicei, suficientă pentru a face schimbarea este salvată în viitor, prin intermediul reproducerii, cu condiția că este inerent atât persoanelor fizice, care participă în comun în fecunditate atunci când joacă propriul lor fel. Această modificare este transmisă și merge, astfel încât toate generațiile ulterioare de persoane expuse la aceleași condiții, cu toate că descendenții nu mai trebuie să-l cumpere în acest fel, așa cum a fost într-adevăr creat. "
„Giraffe asupra creșterii sale ridicate, un gât foarte lung, picioarele din față, cap și limba, perfect adaptat la trunchierea frunzelor din ramurile de sus ale copacilor ... cele mai înalte indivizi care erau un inch sau doi deasupra celorlalți, pot fi adesea menținute în timpul perioadelor de secetă, mersul pe jos în căutând produse alimentare în toată țara. Această mică diferență de dimensiune, datorită legilor de creștere și variabilitate, nu contează pentru majoritatea speciilor. Dar altfel era o girafă 10 în curs de formare, având în vedere calea probabilă de viață, pentru că acele persoane care au oricare, sau mai multe părți diferite ale corpului au fost mai mult decât de obicei, a avut, în general, să vă faceți griji. Când a trecut au trebuit să părăsească copiii sau cu aceleași caracteristici structurale, sau cu o tendință de a schimba în aceeași direcție, în timp ce persoanele organizate mai puțin favorabil în această privință, ar trebui să fie cele mai predispuse la moarte. ... selecție naturală și protejează și se separă, astfel, toate animalele superioare, oferindu-le posibilitatea de a încrucișa pe deplin, și contribuie la distrugerea animalelor inferioare. "
Teoria adaptării directe a organismelor la condițiile de mediu prin apariția unor schimbări adecvate și moștenirea lor îi găsește pe suporteri în prezent. A descoperi caracterul său idealist este posibil numai pe baza unei asimilări profunde a doctrinei lui Darwin despre selecția naturală - forța motrice a evoluției.
Relativitatea adaptărilor organismelor. Învățătura lui Darwin despre selecția naturală nu numai că explica modul în care ar fi putut apărea adaptabilitatea în lumea organică, ci și că a avut întotdeauna un caracter relativ. La animale și plante, împreună cu semne utile, sunt inutile și chiar dăunătoare,
Iată câteva exemple de organisme inutile, executarea necorespunzătoare: oasele unui cal de ardezie, rămășițele membrelor posterioare ale unei balene, rămâne de-al treilea secol la maimuțe și oameni, cecum apendicele la om.
Orice adaptare ajută organismele să supraviețuiască numai în acele condiții în care a fost dezvoltată prin selecție naturală. Dar chiar și în aceste condiții este relativă. Într-o zi strălucitoare și însorită, iarna de iarnă, un pătrunjel alb se preface că este o umbră în zăpadă. Un iepure alb, invizibil în zăpada din pădure, devine vizibil pe fondul trunchiurilor, ieșind pe marginea pădurii.
Observațiile privind manifestarea instinctelor la animale într-o serie de cazuri arată caracterul lor inexpedient. Fluturii nocturnă zboară spre foc, deși peri în același timp. Ele sunt atrase de instinctul de foc: colectează nectar în principal din flori de lumină, bine văzute pe timp de noapte. Cea mai bună protecție a organismelor este departe de a fi sigură în toate cazurile. Oile mănâncă fără să-și facă rău pentru păianjenul-caracurt din Asia Centrală, a cărui mușcătură este otrăvitoare pentru multe animale.
Specializarea îngustă a corpului poate provoca moartea corpului. Strizh nu poate zbura de pe o suprafață uniformă, deoarece are aripi lungi, dar picioare foarte scurte. El decolează, doar împins de la o margine, ca dintr-o rampă de lansare.
Adaptarea plantelor care împiedică mâncarea animalelor este relativă. Bovinele vânate mănâncă și plantele protejate de spini. Beneficiul reciproc al organismelor legate de relațiile simbiotice este de asemenea relativ. Uneori firele de ciuperci ale lichenului distrug algele care coexistă cu ele. Toate aceste și multe alte fapte spun că oportunitatea nu este absolută, ci relativă.
Dovezi experimentale ale selecției naturale. După timpul lui Darwin, s-au efectuat o serie de experimente, confirmând existența unei selecții naturale în natură. De exemplu, peștii (ciupercile) au fost plasați în bazine cu fundul diferit colorat. Păsări uciși 70% din peștii din bazin, unde au fost mai vizibile, iar 43% în cazul în care colorează mai potrivite pentru partea de jos fundal.
Într-un alt experiment, a fost observat comportamentul șarpelui (o bandă trecătoare), care nu a murdărit omizi de molii cu culoarea patronică, până când s-au mutat.
De asemenea, sa constatat prin experiență că majoritatea păsărilor evită insectele Hymenoptera cu un gust neplăcut. După ce a măturat osul, pasărea nu atinge muștele timp de trei până la șase luni. Apoi începe să le găsească până când ajunge la viespe, după care din nou nu mai atinge muștele de mult timp.
Au fost făcute experimente privind "mimica artificială". Păsările au mâncat cu ghinion gândacul gândacului - o făină de făină, pictată cu o vopsea carmină fără gust. Unele dintre larve au fost acoperite cu un amestec de colorant cu chinină sau cu un alt gust neplăcut. Păsările, care se loveau în astfel de larve, au oprit prăfuirea tuturor larvelor colorate. Experiența sa schimbat: în corpul larvar făcut desene diferite, iar păsările au fost luati doar cei a căror cifră nu a fost însoțită de un gust neplăcut. Astfel, păsările au dezvoltat un reflex conditionat pentru avertizarea semnalelor luminoase sau a modelelor.
Un studiu experimental al selecției naturale a fost realizat de botaniști. Sa dovedit că buruienile au o serie de caracteristici biologice, apariția și dezvoltarea, care poate fi explicată doar ca o adaptare la condițiile create de cultura umană. De exemplu, plantele șofran (Sem. Crucifere) și spergula (Sem. Caryophyllaceae) au semințe care sunt foarte similare în mărime și greutate în semințele de in, culturi care colmata. Același lucru se poate spune și despre semințele de secară (Semichina), care infectează culturile de secară. Buruienile mature, de obicei, împreună cu plantele cultivate. Semințe de aceste și altele sunt dificil de separat unul de altul în timpul filare. Omul a cosit, a aruncat buruienile împreună cu recolta și apoi a semănat pe câmp. Involuntar și inconștient, el a fost instrumental în selecția naturală a semințelor de diferite specii de buruieni de linie similaritate cu semințele plantelor cultivate.
Mai mult: Educația noilor specii
Informații despre lucrarea "Adaptabilitatea organismelor și formarea de noi specii"
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: