УЧЕНИЕ О ЕСТЕСТВЕННОМ ОТБОРЕ

ТТзучив вопрос о силах, которые воздействуют на из- менение пород домашних животных и культурных растений, Дарвин поставил перед собой задачу — выяснить, как происходит изменение видов диких животных и дикорастущих растений.

Как показал Дарвин, во втором случае силы самой природы приводят к изменению старых и к появлению новых видов животных и растений.

Задолго до Дарвина ученые обратили внимание на то, что дикие животные и дикорастущие растения делятся на группы сходных между собой организмов, дающих при скрещивании плодовитое потомство. Каждую такую группу сходных организмов, живущих в тех же примерно условиях, стали называть словом «вид». Шведский ученый Карл Линней предложил называть каждый вид двумя словами: одно обозначает название группы сходных видов, название «рода», другое — название данного вида. Так, например, ворон, грач и серая ворона представляют три близких вида, относящиеся к одному роду «ворон», но вместе с тем каждый из видов отличается своими характерными признаками. Ворон — крупная птица, с черным оперением, с могучим клювом. Серая ворона значительно меньшего размера, с черными головой, крыльями и хвостом, в то время как остальное оперение серое. Грач — стройная птица, с блестящим черным оперением, фиолетово-синего оттенка, с острым клювом, основание которого покрыто светлосерой шелушащейся кожей.

Сторонники ненаучного, религиозного взгляда на природу утверждали, что все виды животных и растений были созданы сверхъестественным путем и с тех пор остаются неизменными. Линней писал: «Видов существует столько, сколько их было* сотворено с самого начала».

Дарвин доказал, что этот взгляд ошибочный: виды нельзя считать постоянными.

Дарвин обратил внимание на взаимоотношения организмов и выяснил основные силы, которые эти взаимоотношения определяют. Он подметил, что одно из основных свойств, определяющих отношения между разными видами, состоит в способности, или «стремлении», каждого вида животных или растений безгранично размножаться. В обычных условиях эта способность к безграничному размножению часто остается незаметной. Наоборот, какой-нибудь вид нередко оказывается крайне малочисленным. Это знает каждый коллекционер бабочек и жуков или ботаник — охотник за редкими растениями. Изучив ближе условия жизни соответствующего вида, можно убедиться, что громадная часть организмов этого вида погибает в раннем возрасте, не оставляя потомства. Если тот же самый хиреющий вид перенести в другие, благоприятные для него условия существования, то количество организмов этого вида будет быстро увеличиваться. В благоприятных условиях вид может обнаружить' поистине чудовищную способность размножения.

Известно немало случаев массового размножения того или иного вида при благоприятных условиях. Дикие лошади, мустанги Южной Америки, происходят от нескольких кобыл и жеребцов, брошенных на произвол судьбы испанцами, когда они были вынужден^ спешно покинуть основанный ими в начале XVI в. город Буэнос-Айрес. Когда испанцы вернулись через 45 лет в район этого города, то в окружающих степях- пампасах паслись многочисленные стада одйчалых лошадей. В условиях, где возможно выживание всего потомства от одной кобылы и одного жеребца, через 60 лет получится около полумиллиона потомков.

Рогатый скот был ввезен Колумбом на остров Сан- Доминго в количестве нескольких штук. Через 27 лет здесь встречались стада в 4000—6000 голов.

В 1932 г. в Северо-Байкальский заповедник Бурят- Монгольской АССР было выпущено 183 экземпляра ондатры — крупной канадской крысы с красивым золотистым мехом.

Только благодаря неослабному преследованию тара- канов-прусаков их чудовищное размножение незаметно. Ослабление этого преследования быстро приводит к тому, что размножившиеся тараканы буквально начинают сыпаться с потолка на кухонные столы.

В обычных условиях безграничного размножения не происходит потому, что сила размножения каждого вида наталкивается на силу сопротивления со стороны других видов. Между организмами разных видов возникают противоречия. Они вступают в отношения, борьбы за пространство или пищу. Из этих противоречий вытекает естественный отбор наилучше приспособленных к условиям существования. Это относится к каждому поколению и к каждому возрасту жизни. Естественный отбор является основной силой, изменяющей виды животных и растений в живой природе, которая не находится под опекой человека.

Дарвин называет естественным отбором сохранение полезных изменений и уничтожение вредных. Как бы ни было велико число организмов, случайно гибнущих в стихийной природе, в каждом виде можно установить и закономерную гибель организмов, хуже приспособленных к условиям существования, чем другие, Наилучше приспособленные выживают и оставляют потомство.

В некоторых случаях уничтожение хуже приспособленных вытекает непосредственно из противоречий между двумя видами или между организмами того же самого вида. Сюда относится, например, столкновение жизненных интересов у двух видов хищников, охотящихся за одной и той же добычей, или у растений, имеющих сходную корневую систему и сходные размеры стебля. Взошедшее раньше растение отнимет свет и растворы солей от взошедшего позднее и тем приведет его к гибели (рис. 5).

Огромной силой размножения обладают мышевидные грызуны: в течение короткого срока, при благоприятных для грызунов условиях, на пространстве одного гектара появляются десятки тысяч норок этих вредителей, и посевы постигает стихийное бедствие.

В других случаях гибель лишь косвенно вытекает из противоречий между безграничностью размножения и изменчивости и ограниченностью жизненных средств. Таковы отношения между растениями и травоядными животными или между насекомыми и насекомоядными птицами. Между теми и другими нет непосредственных противоречий, но растения могут испытывать на себе влияние безграничного размножения растительноядных животных, а последние представляют источник пищи для разных видов хищников, каждый из которых, в свою очередь, беспредельно размножается.

Много наблюдений сделано над покровительственной окраской и формой тела у насекомых. Сходство окраски и формы с окружающей обстановкой, несомненно, имеет полезное значение для насекомого, скрывая его от острого зрения насекомоядных птиц и по-

Рис. 5. Уменьшение числа деревьев на единицу площади в результате/ борьбы за существование:

i — господствующие; 2 — кандидаты на отмирание; 3 — отмирающие.

зволяя ему успеть спариться и отложить яйца. Явления защитной (критической) окраски широко распространены у насекомых. Многие бабочки, кузнечики и другие насекомые напоминают расцветкой и формой крыльев листья. Некоторые бабочки, летающие осенью, в состоянии покоя удивительно похожи на сухой лист. Жуки, клопы и некоторые бабочки, садящиеся на кору, обладают крыльями, поверхность которых покрыта мелкими черточками, создающими общий вид рисунка коры (риС. 6).

Многочисленные прямые наблюдения показали, что сходство окраски насекомого с окружающей обстановкой возникло в результате уничтожения птицами всех тех насекомых, которых они могли найти, и выживания насекомых, оставшихся незамеченными.

Птицы обладают громадным аппетитом, и истребление ими насекомых, особенно в период выкормки птенцов, весьма значительно. По наблюдениям советского ученого А. Н. Промптова, пара больших синиц за 15 дней выкармливания птенцов приносила в гнездо корм 4135 раз.

Опыты над истреблением птицами насекомых богомолов были произведены советским ученым М. М. Беляевым. Бурые богомолы, привязанные к бурой почве, остались невредимыми на 80%, тогда как зеленые богомолы на бурой почве были истреблены птицами (чеканами и пустельгой) на 60%.

В этом случае естественный отбор определяется как стихийным размножением различных видов насекомоядных птиц, сеющих смерть среди насекомых, так и громадным размножением насекомых. Его результатом оказывается уничтожение насекомых, более заметных птицам, т. е. хуже приспособленных, и выживание насекомых, наиболее скрывающихся от взора птиц, т. е. наилучше приспособленных.

Рис. в. Защитная окраска и форма:

I — палочник; 2 — листовидна; 3 — бабочка, напоминающая формой сложенных крыльев лист; 4 — тропическая бабочка каллима со сложенными крыльями — рисунок нижней стороны крыльев напоминает жилкование листа; 5 — она же с расправленными крыльями; б — гусеница сливовой пяденицы: 7 — рыба-тряпичник, выросты тела которой напоминают водоросли; 8 — игла-рыба в зарослях морской травы; 9 — краб среди водорослей.

Истребление хуже приспособленных увеличивается в определенное время года. Истребляемость повышается в зимнее время, когда трудно добыть пищу. Много растительноядных животных гибнет зимой от бескормицы. Кабаны на Северном Кавказе в снежную зиму 1930 г. погибали от бескормицы. В долинах было слишком много снега, а выбраться в более высокие места они не смогли. В Астраханском заповеднике осенью 1928 г. много кабанов погибло из-за сильнейшего бурана и гололедицы, покрывшей корм. Страшно голодают и гибнут зимой волки и другие хищники, не знающие спячки.

Эту полную зависимость живых существ от их условий существования Дарвин назвал борьбой т существование.

Отношения борьбы во многих случаях нетрудно обнаружить. Можно указать на поведение птенца кукушки по отношению к его случайным братьям и сестрам. Кукушка — гнездовый паразит: она гнезд не строит и яиц не высиживает. Каждое свое яйцо кукушка откладывает отдельно в чужое гнездо какой- нибудь мелкой птички, которая и высиживает его наравне со своими. Замечательно, что яйцо кукушки очень маленького размера: яйцо этой довольно крупной птицы (длина тела с хвостом около 40 сантиметров) примерно равно по размеру яйцу воробья. Вылупившийся кукушонок, еще голый, выбрасывает из гнезда одного за другим своих названных братьев и сестер, безразлично, вылупились ли они или находятся в скорлупе. Здесь борьба за пищу проявляется в острой форме. Кукушонок оказывается в гнезде мелких птичек. Между тем растет он быстро, корма требует много. Пара птичек, которой он был насильно навязан, только в том случае сможет выкормить кукушонка, если он один находится в гнезде. В основе отношений кукушонка и птенцов, которым «по праву» принадлежали заботы их родителей, находится борьба за получение достаточного количества пищи.

В этом случае к усовершенствованию видовых особенностей ведут отношения борьбы. В других — к тому же результату ведут отношения взаимопомощи. Установление отношений взаимопомощи между насекомыми и цветковыми растениями повело к возникновению самых разнообразных приспособлений: к опылению и к усовершенствованию средств привлечения насекомых — формы и окраски лепестков венчика, к появлению нектарников, приспособлений к выделению ароматических веществ и т. п. В основе возникновения этих отношений были трудности условий существования — несоответствие между громадной продукцией пыльцы и ничтожным количеством ее, которое переносилось с цветка на цветок ветром. Стихийно возникшие отношения взаимопомощи с насекомыми разрешили это несоответствие. Сохранялись те растения, которые производили меньшее количество пыльцы, так как опыление стало совершать насекомое, переносящее пыльцу с цветка на цветок. Взамен насекомое, посещая цветок,

' питается его пыльцой и сладким соком.

Яркий пример этих отношений представляет пчела. Пчела в процессе своей жизнедеятельности, так сказать попутно, участвует в опылении сельскохозяйственных растений. Люди, далекие от биологии, думают, что главное и основное назначение пчелы—доставлять мед и воск. А между тем стоимость дополнительного урожая от использования пчел как опылителей значительно превышает стоимость получаемого от пчеловодства меда и воска.

В средней полосе СССР ранний взяток дают яблоня, груша, слива, позднее вишня.

В южных районах СССР, в Закавказье, Узбекской ССР, Таджикской CCP и в других местах ранний взяток дают абрикос, персик. В июне большое значение имеет малина. В лесных районах богатый взяток пчелы получают от лиственных растений: орешника, ольхи, ивы, клена, вяза, дуба, липы, березы, ясеня. Одно дерево липы может дать до 30 килограммов меда.

Развитие колхозного садоводства неизбежно связано с развитием пчеловодства.

Громадное значение имеет пчеловодство для культуры гречихи. Поля гречихи вблизи от пасек дают урожай на 60—80% больше полей, удаленных от пасек.

Таким образом, в основе возникновения этих отношений раньше также существовали противоречия, которые были разрешены установлением взаимной помощи между насекомоопыляемыми растениями и насекомыми.

Стадность у крупных травоядных млекопитающих {представляет другой пример отношений взаимной помощи, также связанных с отношениями борьбы — в данном случае с крупными хищниками.

В основе возникновения отношений взаимной помощи часто можно установить борьбу за жизнь. Между особями того же самого или разных видов существуют противоречия, разрешение которых ведет к установлению отношений взаимной помощи. Значит, борьба, вытекающая из противоречий, является основным движущим началом видообразования, изменения и усовершенствования различных приспособлений.              S

Как видно из изложенного, Дарвин показал, что и в природе, на которую не распространяется влияние человека, материал для отбора дают наследственные изменения. Без изменчивости животных и растений и без укрепления новых изменений путем наследственной передачи потомству было бы невозможно изменение видов. Ho вместо искусственного отбора, вместо воли человека, в природе господствует естественный отбор, проявляющийся в борьбе за существование и вытекающий из противоречий между живыми организмами.

Естественный отбор представляет основное движущее начало биологической эволюции. Неудивительно, что Дарвин уделил различным вопросам, непосредственно связанным с естественным отбором, половину своего труда «Происхождение видов путем естественного отбора». В главе 1-й—«Изменение под влиянием одомашнения» он рассматривает вопрос об искусственном отборе, наследственности и изменчивости домашних животных и культурных растений. В главе 2-й — «Изменение в естественном состоянии» изложен вопрос об индивидуальной и видовой изменчивости в природе. В главе 3-й — «Борьба за существование» рассматривается вопрос о безграничном размножении организмов и его препятствиях. В 4-й — «Естественный отбор или переживание наиболее приспособленных» — различные вопросы, связанные с естественным отбором — значение скрещивания, происхождение родственных видов из одного корня, расхождение видов в разных направлениях. Глава 5-я — «Законы изменчивости» специально посвящена вопросу об изменчивости. Главы .6-я и 7-я — «Затруднения, встречаемые теорией» и «Различные возражения против теории естественного отбора» в основном исследуют вопрос о начальных стадиях возникновения новых признаков, частей и органов (см. ниже). В главе 8-й — «Инстинкт» дан замечательный материал об инстинктах у животных (пчелы, муравьи, кукушка и др.). Глава 9-я — «Гибридизация» посвящена роли скрещивания. В главах 10-й — «О неполноте геологической летописи» и 11-й — «О геологической последовательности органических существ» говорится о развитии живых существ в минувшие эпохи. Здесь, в частности, разобраны важные вопросы о промежуточных разновидностях и о вымирании. В главах 12-й и 13-й — «Географическое распространение» рассмотрены способы расселения живых существ, преграды, роль изменения климата, вопрос о населении океанических островов. Глава 14-я посвящена вопросам анатомии: роли сравнительной морфологии в изучении родственных связей, объяснению сходства зародышей различных животных, вопросу об остаточных, или рудиментарных, органах. Последняя, 15-я глава, содержит повторение и выводы.

Попутно Дарвин доказал самый факт исторического процесса развития жизни на земле. Он установил, что документальные доказательства исторического развития от низших форм имеются в строении и развитии любого организма — в остаточных, или рудиментарных органах (как, например, у человека хвостовые позвонки, ушные мышцы, червеобразный отросток слепой кишки), в преходящих, или провизорных органах (жаберные борозды у зародышей высших позвоночных и у человека, наружный хвост у зародышей человека и высших обезьян) и в явлениях атавизма, или возврата к строению предков (случаи рождения людей с несколькими парами молочных желез, с наружным хвостом и т. п.). Обширный материал по этому вопросу Дарвин привел в другом своем труде «Происхождение человека и половой отбор».

В главах X—XIII многочисленные доказательства эволюции приводятся из области географического рашространения животных и растений и изучения -ископаемых организмов (палеонтология). На более высоком уровне развития науки это направление работ Дарвина выросло в изучение конкретного хода эволюционного развития отдельных групп и отдельных видов.