Д. Мак-Фарленд - Поведение животных (Психобиология, этология и эволюция) (1112575), страница 16
Текст из файла (страница 16)
7 вводится пончтис:>волюцио>шой стратегии, и том чя:и эволкщиооно >таоильной-стратееии >'ЭСС>. Чарлз Дарвин 11809 — 1882) (Магг Егачз Ршгиге ЕГ)»аг) э Чарлз Роберт Дарвин родился в Шрюсбери !Англия) в 1809 г. Его отец, Роберт Дарвин, был врачом, а дед, Эразм Дарвин,— известным биологом Во время обучения Дарвин не проявлял особенных успехов, хотя и интересовался естественной историей.
Он недолго изучал медицину в Эдинбургском университете, а затем перешел в Кембрилжский университет, чтобы изучать богословие. В 1831 г. ему предложили место натуралиста на корабле «Биглыь На этом кораблс Дарвин побывал в Бразилии, Аргентине, Фолклендских островах, Тьерра- дель-Фуэго, Чили, Галапагосских островах, Таити, Новой Зеландии, Тасмании н Австралии. Перед ним открылись как богатства тропических лесов, так и окаменевшие остатки давно вымерших рептилий.
Он пережил землетрясении н мятежи. Дарвин собрал обширные сведения о современных и нскопаемьы животных и расзеннях, геологических формациях и коралловых рифах. Он много думал об адаптациях, географической изменчивости и конкуренции, ко!орая характерна для живых существ. После возвращения в Англию Дарвин сначала жил в Лондоне, а затем переселился в Кент, где прожил всю оставшуюся жизнь и умер в 1882 г. Большое влияние на мышдение Дарвина оказала работа Лайеля «Принципы геологии». которую он брал с собой в путешествие.
В этой книге развивался взгляд, что история Земли есть результат естественных законов и сил, которые действуют и могут наблюдаться в настоящее время. Она опровсргала преобладавшее тогда мнение о том, что мир сформировадся в серии катастроф либо природного, либо божественного происхождения. Путешествие Дарвина на «Бнгле» открыло ему глаза на разнообразие видов растений и животных и на нх замечательные адаптации к условиям обитания. В !838 г. Дарвин прочел «Очерки народонаселения» Мальтуса, впервые опубликованные в 1798 г. В этих очерках Мальтус лелал вывод. что численность населения имеет тенденцию расти в геометрической прогрессии, и утверждал, что производство пищи может возрастать лишь в арифметической прогрессии.
Он доказывал, что рост народонаселения неизбежно будет сдерживаться голодом или другимн формами «лишений» и «страданий». Даранн понял, что конкуренция за ограниченные ресурсы нснзбежно привалит к выживанию тех особей, которые облацают свойствами, обеспечивающими им преимущества в борьбе за жизнь. Он знал, что домашние животныс н растения изменялись на протяжении поколений искусственным отбором, и у него начала формироваться идея, что признаки видов диких жнвоз ных возникли в рсзультате естественного отбора. Дарвин сделал первый набросок своей теории в 1842, а следующий — в 1844 !.
Он намеревался подобрать данные, необходимые для более обширной работы. но в 1858 г. получил письмо от Альфреда Рассела Уоллеса с общей формулировкой теории эволюции путем естественного отбора, к которой Уоллес пришел независимым путем. Дарвин н Уоллес совместно опубликовали предварительный очерк своей теории в 1858 г., а в 1859 г. Дарвин опубликовал книгу под названием «Происхождение видов путем естественного отбора, нли сохранение избранных пород в борьбе за существование».
Эта книга произвела революцию в научном мышлении н явилась основой для современной биологии. Дарвин написал ряд других книг, которые имеют отношение к изучению поведения животных и которые в значительной степени повлияли на развитие этодогии. Наиболее важные из них — «Происхождение человека и половой отбор» 1!871) и «Выражение эмоций у человека и животных» (1872).
Естественный отбор, экология и поведение Основные положения з.еорин естественного отбора Чарлза Дарвина сводятся к следующему: !. Особи, принадлежащие любой популяции животных одного вида, в значительной степени отличаются друг от друга. 2. Многие из этих различий наследуются, 3. В каждом поколении рождается гораздо больше особей, чем может достичь половой зрелости. Из всего это| о следует вывод, что у разных особей вероятность выживания различна.
У особей, признаки которых наиболее соответствуют условиям обитания, большая вероятность выжить и передать свои полезные признаки следугошему поколению. Таким образом, некоторые признаки имеют тензеннию сохраняться в популяции. Другими словами, определенные черты животных подвергаются отбору, Важно отличать логику теории естественного отбора от данных, свидетельствующих о том, чз о сстествснный отбор эффективен в природе. Если рассуждать логически и признать.
что животные дают оольше потомков. чем нх можез выжить, и что некоторыс варианты генотипа наследуются, тогда неизбежно следует сделать вывод, что генотипы, позволяющие выжить, будут более всего соответствовать условиям существования и. таким ооразом, отбираться. Дарвин пе располагал непосредственными примерами действия есзественного отбора. но с тех пор благодаря промышленной революции в природе появился пример, который интенсивно изучали С середины Х1Х в. многие виды ночных бабочек стали темнее в промышленных районах Англии. Например, первые темные экземпляры березовой пяденицы (Иегов Ьеги(игга) были пойманы вблизи Ман- честера в 1848 г., а к !895 г.
онн составляли около 98% популяпии этого района. Обычные экземпляры этого вида имеют светлую окраску с мелкими черными отметинами (рис. 5.1). В незагрязненных районах страны они обычно садятся иа светлоокрашенные стволы деревьев, где нх совершенно незамезно. Кегзлузл (Кед!сиеП, 1956) провел ряд экспериментов в сельских местностях графства Дорсег (Англия), где деревья покрыты слоем светлых лишайников.
Он выпустил большое число светлых и темных бабочек и наблюдал, как бабочек, отдыхаюшнх на стволах деревьев, поедали птицы; оказалось, что из 190 сьеденных бабочек 164 были темными и только 26 — светлыми. Такие же эксперименты, проведенные в зш.рязненном промьппленпом районе вблизи от Бирмингема (Англия), дали про гивоположные рсзулги а ты: птицами было съедено в три раза больше светлых бабочек, чем темных.
Кеттлуэл (Кеп1егчей, 1955) установил, что светлые бабочки чагце садятся на светлую поверхность, тогда как земные формы предпочитают теми)ю. Таким образом, представляется вероятным, что выживание бабочек в разных местообитаниях зависит не только от пх окраски. но также и от их поведения. Эти и другие зксперименгы (Кегг1езчей, 1973) показали, что изменения в окружаюшей соеде, вызванные промышленным загрязнением. изменяют последствия естественного отбора. Оказалось, что как в сельских, так н в промьппленных районах пгипьг служили главнымн действую- шими а~ситами отбора.
Их способность обнаружить сидяшую спокойно бабочку являезся основным фактором, определяющим, какая бабочка выживет в дан- Рис. 5.1. '1'ипи шия и мслииистическяя фо(тиы березовой пялеиииы (Лцию бюи(иои) ия стволе ~яркая, иокрьпоч эиюийиикячи (сила) и копотью (волили). (Фотография М.%. Е Тпссдик( ных конкретных условиях.
С точки зрения этих бабочек, птицы †главн особенность условий обитания, к которой они должны приспособиться. У тех из них, которые случайно унаследовали темную окраску, шанс выжить в промышленных районах будет больше, а в сельских- меньше. Те, которые выжили, передают свои признаки следующему поколению, так что признаки популяции изменяются от одного поколения к другому. Здесь перед нами пример эволюционной адаптации, возникшей благодаря действию естественного отбора.
5.1. Доказательства эволюцни посредством естественного отбора Дарвин не мог привести пример естественного оз'бора, действующего непосредственно в настоящий момент, однако он отмечал, что человек применяет искусственный о~бор при одомашнивании животных. Быстрые изменения, которые появляются у животных прн одомашниваиии, показывают, что эволюция может быть результатом отбора, в данном случае селективпого скрещивания. Для подкрепления своей теории он привел также множество других данных.
Во времена Дарвина большинство исследователей не принимали идею эволюционных изменений, предпочитая думать, что мир всегда оставался неизменным. Однако в копне ХУП1 н начале Х1Х вв. ~еологи обнаружили многочисленные окаменелости и пришли к выводу, что большая часть из них-остатки животных, которые более не существуют. Вначале считали, что причиной вымирания видов были климатические Катастрофы, а причиной появления новых видов-отдельные акты творения. Однако по мере того, как обнаруживалось все больше н больше ископаемых остатков, стало возможным проследить изменения некоторых видов, которые происходили на протяжении тысячелетий.
Большая часть данных, основанных на ископаемых остатках, была известна Дарвину, и он использовал их в качестве свидетельства того. что эводюшгя имела мес'ьо (Вошег, 1958). Важным свидетельством эволюции Дарвин также счизвл сходство между современными видами живых существ. Например, у большинства позвоночных основные кости скелета передних конечносей одни и тс же. Этоьо нельзя было бы с»кидать, если бы вилы создавались незввпсимо, но это бьшо бы вполне естественно ддя видов, эволюционировввщих ог ощего предка. Дарвин оорятил внимание на то, что органы животных, функционирующие у одних видов, рудичентврны других.