Краткое содержание главы

Согласно теории эволюции, виды не остаются неизменными, а происходят от нредсуществующих видов, наследуя их признаки и модифицируя их. Естественный отбор может происходить под действием любого фактора, который повышает вероятность размножения особей, несущих определенные гены или генные комбинации, по сравнению с особями, несущими другие гены или другие генные комбинации; естественный отбор приводит к эволюции - изменению генных частот в данной популяции от одного поколения к другому.

Хотя Дарвин и Уоллес выдвинули эту теорию в 1858 г., убедительные доказательства эволюции природных популяций путем естественного отбора были получены только в XX в. Ученые продолжают накапливать фактические данные, подтверждающие идею эволюции с помощью естественного отбора.
Давления отбора могут оказывать различное действие; некоторые из них повышают генетическую изменчивость популяции, тогда как другие понижают ее. Генетические признаки, выдерживающие процесс отбора, называют адаптациями; адаптации дают возможность организму размножаться в той среде, к которой он приспособлен. Адаптации многочисленны и разнообразны. Единственный реальный эффект естественного отбора состоит в повышении частоты тех генов, которые обеспечивают успех размножения данной особи в следующем поколении.
В целом естественный отбор несомненно представляет собой самый существенный, но не единственный фактор эволюции. Мутации вносят новые гены в генофонд данной популяции, однако они столь редки, что их собственный вклад в эволюцию невелик. Тем не менее они поставляют сырье, на которое действует естественный отбор. В небольших популяциях генетический дрейф может всего за одно или несколько поколений вызвать резкие изменения генных частот.
Вид -это группа скрещивающихся между собой организмов, которые не скрещиваются с представителями других таких групп. Новые виды могут формироваться после того, как две популяции, принадлежащие к одному виду, становятся настолько изолированными друг от друга, что обмен генами между ними оказывается невозможным. Затем каждая из этих популяций эволюционирует под действием локальных давлений отбора, и в конечном итоге они становятся настолько различными, что их рассматривают как самостоятельные виды. Новые виды могут возникнуть также в пределах одной популяции: иногда мутации (например, мутации, вызывающие полиплоидию) сразу создают репродуктивную изоляцию между мутантом и другими членами данной популяции; в других случаях мутации создают частичную репродуктивную изоляцию, а естественный отбор завершает возведение преграды размножению.
Очерк. Чарлз Дарвин
(Большая часть этого очерка представляет собой выдержки из «Автобиографии Чарлза Дарвина»[II]; добавления авторов книги набраны курсивом.)
Чарлз Дарвин родился в 1809 г. в семье, принадлежавшей к верхушке среднего класса английского общества, которую так живо описала в своих романах Джейн Остин.
Мой отец отправил меня учиться в Эдинбургский университет, где я провел два года. Я был убежден, что отец оставит мне состояние, достаточное для безбедного существования; этого убеждения оказалось довольно, чтобы подавить во мне всякое стремление к усердному изучению медицины. Все обучение в Эдинбурге сводилось к чтению лекций, а лекции эти были невыносимо нудными. О лекциях д-ра Дункана о Materia Medica, начинавшихся в 8 часов утра, да к тому же зимой, я вспоминаю с ужасом. Одной из самых больших неудач в моей жизни оказалось то, что меня не очень понуждали к практическим занятиям по анатомии; я, по всей вероятности, легко преодолел бы отвращение, а приобретенные знания были бы бесценными для всей моей дальнейшей работы.
Дарвин бросил медицинскую школу и отправился в Кембридж изучать богословие.
Благодаря увлечению стрельбой и охотой я попал в развеселую компанию. Часто по вечерам мы обедали все вместе и иногда пили слишком много, а потом распевали песни и играли в карты. Я понимаю, что мне следовало бы стыдиться проведенных таким образом дней и вечеров, но многие из моих друзей были очень милы, и все мы пребывали в прекрасном настроении, а поэтому я не могу не вспомнить об этом времени с большим удовольствием. Однако ни одно занятие в Кембридже не доставляло мне такого удовольствия, как сбор жуков. Ни один поэт никогда не испытывал большего восторга, увидев свое первое напечатанное стихотворение, чем я, когда я смотрел на волшебные слова «Пойман Ч. Дарвином, эсквайром» на этикетке к насекомому.
В 1831 г., вернувшись домой, я нашел письмо, в котором мне сообщалось, что капитан Фиц-Рой готов уступить часть своей каюты любому молодому человеку, который согласится отправиться с ним в путешествие на корабле «Бигль» в качестве натуралиста без жалования. Позднее я узнал, что я едва не был отвергнут из-за формы своего носа! Фиц-Рой был ярым приверженцем Лафатера и был убежден, что по чертам лица человека можно судить о ею характере.
Путешествие на «Бигле» безусловно было самым значительным событием в моей жизни. Насколько я могу судить, я работал во время этого путешествия так, как это только было возможно, просто ради того удовольствия, которое мне доставляло заниматься исследованиями. Но, кроме того, я был честолюбив и стремился занять достаточно видное место среди ученых.
Во время этого путешествия на меня произвели глубокое впечатление находки огромных ископаемых животных, похожих на ныне существующих броненосцев. Было очевидно, что такого рода факты можно объяснить лишь в том случае, если допустить, что виды постепенно модифицирую гея. Столь же очевидно было, что ни окружающими условиями, ни волей самих организмов нельзя объяснить бесчисленные примеры превосходной нриспособленно-

Рис. 2.20. Чарлэ Лайель. Во время путешествия на «Бигле» Дарвин читал труды Лайеля по геологии и вначале проявлял больший интерес к геологическим, чем к биологическим изменениям. (Smithsonian Institution.)
сти всевозможных организмов к своим местообитаниям. Я вскоре понял, чго отбор был тем краеугольным камнем, на котором зиждется успех, достигнутый человеком в выведении полезных пород животных и растений. Но какую роль может играть отбор применительно к организмам, живущим в естественных условиях, в течение некоторого времени оставалось язя меня загадкой. В октябре 1838 г. я для развлечения читал трактат Мальтуса о народонаселении, и, поскольку я был вполне готов к тому, чтобы признать происходящую повсеместно борьбу за существование, меня сразу осенило, что в таких условиях благоприятные изменения должны сохраняться, а неблагоприятные-отметаться. Результатом лого должно быть формирование нового вида.
Это был 1838 г. Прошло почти 20 лет. прежде чем Дарвин изложил свою теорию, хотя за это время он писал книги и статьи по множеству других биологических проблем. Объяснение Дарвина о причинах столь длительной задержки ограничивается следующими с швами:
Я, наконец, придумал теорию, с которой можно работать; но я был так озабочен тем, чтобы избежать предвзятости в своих суждениях, что решил в течение некоторого времени воздержаться от изложения се даже в самом кратком виде.
В начале 1856 г. Лайель (геолог) посоветовал мне изложить мою точку зрения достаточно полным образом, и я сразу приступил к этому. Но мои планы были нарушены, так как в начале лета 1858 г. м-р Уоллес (выдающийся естествоиспытатель Альфред Рассел Уоллес) прислал мне свой очерк, в котором была изложена теория, в точности соответствовавшая моей. (Уоллес написал свой очерк за три дня!)
Лайель настоял, чтобы очерк Уоллеса и краткое извлечение из рукописи Дарвшза были опубликованы вместе.

Вначале я очень не хотел соглашаться на это, думая, что м-р Уоллес может счесть такой мой поступок не имеющим оправданий: в то время я еще не знал, какой это великодушный и благородный человек. И все же наше совместное произведение не вызвало больше-

Рис. 2.21. Создатели современной теории зволюции: Чарлз Дарвин (слева) и Альфред Рассел Уоллес (справа). (Biophoto Associates. Linnaean Society. London.)

го интереса, и единственное замечание, о котором я могу вспомнить, принадлежало профессору Хафтону, приговор которого гласил, что все новое в наших работах неверно, а все что верно-старо. Это показывает, сколь необходимо излагать всякую новую точку зрения достаточно подробно, с тем чтобы возбудить интерес у широкой публики.
Наконец, в 1858 г. была опубликована книга Дарвина «Происхождение видов», в которой он описал эволюцию и естественный отбор. Это подробное изложение его теории, снабженное многочисленными примерами, немедленно привлекло к себе внимание, и спрос на книгу был очень велик. Она породила необычайно жаркие споры-дань, достойная самого оригинального из когда-либо написанных биологических трудов. Особенное беспокойство она вызвала у некоторых служителей христианской церкви, которые до сих пор воспринимают ее как оскорбление своей религии. Этому есть две причины. Во-первых, теория эволюции противоречит буквальному истолкованию библейского учения о сотворении Земли и населяющих ее организмов за семь дней. Это вызывает раздражение у фундаменталистов, которые считают все, что сказано в Библии, сущей правдой. Во-вторых, при поверхностном подходе эта теория ведет к довольно детерминистскому взгляду на жизнь, ибо выходит, что эволюция может происходить без вмешательства человека или бога. Эта вторая точка зрения привела в замешательство самого Дарвина. Его разуем отвергал любую реальность. если ее нельзя было немедленно проверить наблюдением или экспериментом.
К концу своей жизни Дарвин писал: Я постепенно утратил веру в христианское учение, как божественное откровение. Его жена, Эмма Веджвуд,

обладавшая очень гибким умом, вела с ним по этому поводу бесконечные споры. Она писала ему: «Быть может, привычка к занятиям наукой, где ничто не принимается на веру, пока не будет доказано, оказывает слишком сильное влияние на твое восприятие других вещей, которые нельзя доказать таким же образом и которые, если они верны, вероятно, превосходят наше понимание?» Она призывала Дарвина не пытаться применять научный метод к религиозным верованиям, полагая это занятие бессмысленным, поскольку вера и знание-две различные в философском смысле сферы. Однако многие люди, как до, так и после Дарвина, поверяют религию наукой и науку - религией.
Многие биологи приняли теорию естественного отбора с распростертыми объятиями, поскольку она позволяла дать объяснение многочис.генным загадочным фактам. Однако время от времени появляются биологи, не ощущающие притягательной силы теории эволюции, и в надежде приобрести выгодную известность они заявляют: «Дарвин был неправ»: обычно при этом оказывается. что они никогда не читали трудов Дарвина и не понимают его теорию. Конечно, современные эволюционисты углубили многие аспекты исследований Дарвина, однако не вызывает сомнений, что теория эволюции остается самым тюдотворным продуктом биологической мысли за все время существования биологии.
Проверьте себя
В тех случаях, когда предлагается несколько ответов, выберите наилучший из них. В свете данного в этой главе определения эволюции какие из перечисленных ниже объектов или признаков не способны эволюционировать ?
а)              мыши в вашем городе;
б)              окраска популяции бабочек;
в)              ваш преподаватель биологии;
г)              стадо овец;
д)              бактерии, обитающие в толстом кишечнике. Кеттлуэлл пришел к выводу, что томные бабочки встречаюзся в загрязненных районах чаще, чем светлые, потому что:
а)              в промышленных районах темные бабочки откладывают больше яиц, чем светлые;
б)              темные бабочки более устойчивы к загрязнению:
в)              вследствие загрязнения некоторые бабочки становятся темнее других;
г)              в загрязненных районах темные бабочки скорее могут избежать нападения хищников;
д)              птицы «считают» светлых бабочек вкуснее томных. Какая птица достигнет большего эволюционного успеха?
а)              откладывает 9 яиц. вылупляется 8 птенцов, размножаются 2;
б)              откладывает 2 яйца, вылупляется 2 птенца, размножаются 2;
в)              откладывает 5 яиц, вылупляется 5 птенцов, размножаются 3;
г)              откладывает 9 яиц, вылупляется 9 птенцов, размножаются 3;
д)              откладывает 7 яиц, вылупляется 5 птенцов, размножаютоя 4. Как бы Дарвин объяснил эволюцию длинной шеи у жирафы? В какой из перечисленных ниже популяций генетический дрейф имел бы наименьшее значение?
а)              группа львов в зоопарке;
б)              тараканы на городской свалке, обработанной пестицидом;
в)              потомки полиплоидного растения, происходящего от неполиплоидных родительских особей;
г)              американские журавли - редкий вид, которому грозит вымирание. Новый вид может возникнуть в результате:
а)              удвоения генетического материала (у цветковых растений);
б)              постепенного накопления изменений, сохраняемых отбором в данных локальных условиях;
в)              мутации, препятствующей размножению в паре с большинством других членов данного вида;
г)              всех перечисленных выше условий;
д)              только условий а и б.
Вопросы для обсуждения На основе данных, приведенных в табл. 2.2, решите, почему скворцу может быть невыгодно откладывать очень небольшое число яиц? Какая из самок скворцов, перечисленных в табл. 2.2, оставит в популяции наибольшее число своих потомков и, следовательно, внесет наибольший вклад в генофонд следующего поколения? При какой величине кладки выживает наибольшее число птенцов? Соответствует ли это число наиболее часто встречающимся размерам семьи (допустите, что экспериментатор пометил каждую птицу, которую удалось обнаружить)? Допустим, что в результате изменения среды количество доступной скворцам пищи сократилось вдвое. Можно ли ожидать при этом постепенного изменения наиболее часто наблюдаемого размера семьи? Каким образом произойдет это изменение? Можно ли считать все причины, вызывающие гибель организмов, естественным отбором? Если организмы погибли при землетрясении, то означает ли это, что они подверглись отрицательному отбору? Хорея Гентингтона-наследственная болезнь человека, при которой происходит дегенерация клеток некоторых отделов головного мозга, что проявляется в непроизвольных движениях, похожих на танец. Болезнь обычно начинается после 40 лет, т. е. в период, когда большинство людей уже закончило свои репродуктивные функции. Может ли такой признак подвергаться отрицательному отбору? Подвержена ли эволюция человека таким же давлениям отбора, как и эволюция других видов? Почему это происходит или не происходит? Почему яблоневая и вишневая расы яблоневой пестрокрылки могут за одно-два десятилетия превратиться в самостоятельные виды, тогда как светлая и темная формы березовой пяденицы не стали отдельными видами более чем за 100 лет?

<< | >>

Источник: Кемп П., Арме К.. Введение в биологию. 1988

Еще по теме Краткое содержание главы:

- Биология индивидуального развития - Для внеклассного чтения - История биологии - Книги по биологии - Научно-популярная биология - Теория эволюции - Физиология животных -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -