Методическое пособие для самостоятельной работы студентов на уроках по предмету Биология


Борьба за существование и естественный отбор



страница154/204
Дата24.10.2018
Размер5.43 Mb.
ТипМетодическое пособие
1   ...   150   151   152   153   154   155   156   157   ...   204

Борьба за существование и естественный отбор


Научно обоснованную эволюционную теорию создал Чарльз Дарвин (1809-1882), вскрыв истинные факторы эволюции. Она изложена в книге «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859). Движущими силами, или причинами, эволюционного развития являются борьба за существование и естественный отбор. Борьба за существование признается причиной эволюции потому, что этим понятием обобщенно обозначаются все противоречия между самими организмами, а также организмами и абиотической средой, которые складываются в биогеоценозах. Согласно же диалектической концепции противоречия выступают причиной развития любой формы материи. Противоречия как причина биологической эволюции разрешаются благодаря выживанию и размножению более приспособленных организмов, т. е. естественным отбором. Отбор определяет содержание эволюции: создание новых адаптаций, образование видов и прогрессивное развитие живой природы. Вот почему изучение борьбы за существование и естественного отбора составляет центральную задачу эволюционной теории. Эта теория была сформулирована Ч. Дарвином в 1839 г. Его величайшая заслуга состоит в том, что он объяснил, как может происходить эволюция. Дарвин работал над своим основным трудом около 20 лет. Тем временем Л. Уоллес пришел к сходным выводам о естественном отборе, изложил свою теорию на 20 страницах и послал их Дарвину. В 1858 г. оба естествоиспытателя выступили с докладами на заседании Линнеевского общества в Лондоне. В 1859 г. Ч. Дарвин опубликовал «Происхождение видов путем естественного Отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Все 1250 экземпляров книги были проданы в первый же день. Современники говорили, что по своему воздействию на человеческое мышление она уступала только Библии.

С помощью теории Ч. Дарвина появилась возможность ответить на основные вопросы биологии:

1) что определяет единство и многообразие органического мира;

2) чем обусловлено его развитие от простого к сложному;

3) в чем причина возникновения одних и вымирания других видов;

4) чем вызвана целесообразность их строения.

Движущей силой эволюции Ч. Дарвин считает естественный отбор, т. е. выживание и воспроизведение организмов, наиболее приспособленных к условиям среды вследствие борьбы за существование. Борьба за существование – явление уникальное, не имеющее аналогов ни в физическом мире, ни в человеческом обществе. Стремление организмов оставить потомство составляет исходное условие борьбы за существование. Представление о борьбе за существование – очень важное положение теории эволюции: каждый вид способен к безграничному размножению, а ресурсы ограничены. В результате выживают и размножаются наиболее приспособленные и гибнут менее приспособленные виды.

БОРЬБА ЗА СУЩЕСТВОВАНИЕ

Борьба за существование – сложный процесс противоречивых взаимодействий особей одного и разных видов, который через уничтожение менее приспособленных организмов ведет к естественному отбору. Закономерным следствием борьбы за существование является снижение численности особей каждого поколения.

Ч. Дарвин полагал, что борьба за существование есть объективный процесс, вызываемый противоречием между тенденцией организмов к неограниченному размножению и ограниченностью реальных средств для этого. Дальнейшие исследования внесли поправки в это положение. Оказалось, что борьба за существование не всегда вызывается недостатком пищи при перенаселении или ограниченностью территории обитания и размножения. Нередко наблюдается борьба между хищником и жертвой при избытке пищи для него, между хищниками при явном территориальном обеспечении, вызываемая просто агрессивностью хищника.

Вместе с тем положение Дарвина о противоречии между количеством нарождающегося в каждом поколении потомства и препятствиями на пути выживания его до следующего размножения составляет основу современного понимания сущности и причин борьбы за существование.

Концепция борьбы за существование занимает важнейшее место в теории естественного отбора. Согласно Дарвину, борьба за существование является результатом тенденции организмов любого вида к безграничному размножению. Известно, что на эту мысль Дарвина натолкнула идея Т. Мальтуса о геометрической прогрессии размножения человека. Мальтус видел в этой прогрессии основную причину социальных бедствий, утверждая, что средства существования человека не могут расти с той же скоростью, как численность народонаселения. К. Маркс по этому поводу отметил, что «Дарвин в своем превосходном сочинении не видел, что опрокинул теорию Мальтуса, открыв «геометрическую» прогрессию в царстве животных и растений».

Даже медленно размножающийся человек в двадцать пять лет удваивается в числе, и при такой прогрессии менее чем через тысячу лет для его потомства буквально не хватило бы площади, чтобы уместиться стоя. Дарвин заключает: «Так как производится более особей, чем может выжить, в каждом случае должна возникать борьба за существование либо между особями того же вида, либо между особями различных видов, либо в связи с физическими условиями жизни». (Ч. Дарвин. «Происхождение видов». М.-Л., 1937).

Например, зимой в тундре пасется стадо северных оленей. Пищей им служит лишайник – ягель (олений мох), спрятанный под слоем снега. Когда этот слой невелик, олени легко раскапывают его копытами. В поедании ягеля оленями не видно никакой борьбы, и тем не менее отношения между копытными животными и растениями, которыми они питаются, Дарвин относит к борьбе за существование, подчеркивая, что использует этот термин в переносном смысле: олень не «борется» с ягелем, но избирательное выживание оленей зависит от того, насколько успешно тот или иной олень выкапывает ягель.

После сильного снегопада ягель оказывается так глубоко, что добыть его очень трудно или совсем невозможно. Олени страдают от бескормицы. Здесь тоже не видно прямой борьбы, но эта зависимость оленей от неблагоприятных внешних условий (глубокий снег) войдет, по Дарвину, в общее понятие «борьба за существование».

Олень – лакомая добыча для волков. Вот уж здесь действительно возникает борьба не на жизнь, а на смерть. Отношение «хищник – жертва» также включено Дарвином в борьбу за существование. Часто целой стае волков достается всего-навсего один олень, к тому же, как правило, далеко не самый крупный. И как только олень, добытый совместными, удивительно согласованными усилиями всей стаи, зарезан, вступает в силу еще одна форма борьбы за существование: волки грызутся между собой.

Вспомним о биоценозе как арене эволюционного процесса и рассмотрим в общей форме, как осуществляется борьба за существование в биоценозах.

В исторически сложившихся стабильных биоценозах численность составляющих их популяций, как правило, поддерживается на некотором среднем уровне. Регулятором стабильности выступает борьба за существование в виде ограничения беспредельной размножаемости популяций.

Численность популяций в природе подвержена значительным колебаниям, зависящим от различных изменений факторов внешней среды (засуха, морозная или бесснежная зима, урожай или неурожай кормовых растений, численность популяций других видов животных и т. п.). В «урожайные годы» численность популяций данного вида может существенно повыситься, вслед за чем обычно происходит спад, тем более резкий, чем больше контраст условий в последующие годы. Особенно ярко эти «популяционные волны» проявляются у видов с коротким жизненным циклом и быстрой сменой поколений (мелкие грызуны, ящерицы, лягушки, насекомые, однолетние растения и т. п.), но колебания численности популяций присущи всем без исключения видам организмов.

С. С. Четвериков (1915) подчеркнул большое эволюционное значение колебаний численности природных популяций (которые он назвал «волнами жизни»). Очевидно, что изменения численности популяций должны сопровождаться изменениями интенсивности, а в некоторых случаях – и направлениями действия – отбора. Кроме того, колебания численности популяций неизбежно приводят к изменениям концентраций различных аллелей в популяционном генофонде, которые могут иметь в известной степени случайный характер (выпадение из генофонда редких аллелей при снижении численности популяции или, наоборот, их значительное распространение в популяции и т. п.). Такие изменения генофонда сами по себе представляют материал для действия отборов (отбор оптимального генофонда при последующей стабилизации условий).

Численность популяций регулируется не только хищниками, патогенными микробами или абиотическими условиями, но и внутрипопуляционными механизмами. Французский ученый Л. Беретон провел на мышах эксперимент, чтобы выяснить, каким образом скученность животных в клетке влияет на плодовитость самок. Результаты опытов показали, что при плотности, превышающей оптимальную, самки резко сократили или вообще утратили способность давать потомство. Это явление получило название «эффект группы». Затем Л. Беретон обратился к исследованиям эффекта группы на мучном жуке – хрущаке. И здесь оказалось, что в сосудах с большой плотностью самок процент оплодотворенных яиц был меньше, чем в сосудах с малой плотностью. Эти данные подкрепили выводы, что у организмов разных видов регуляция численности осуществляется не только внешними, но и внутреними механизмами.

В небольших популяциях, подвергшихся изоляции от других популяций своего вида, влияние случайных факторов может выйти на первый план по отношению к действию отбора. Эта интересная ситуация была описана Н. П. Дубининым и Д. Д. Романовым (1931) под названием «генетико-автоматические процессы» и независимо от двух первых авторов С. Райтом, который обозначил ее «генетический драйер».

Если небольшая популяция (включая менее 50 особей) оказывается изолированной, прежде всего проявляется эффект, названный «принципом основателя». Генофонд малочисленной популяции с самого начала беднее, чем генофонд родительского вида, и подбор аллелей в генофонде «популяции основателей» случаен (в результате случайного подбора особей). Такой генофонд не сбалансирован, поскольку он возник на основе случайности, а не под контролем естественного отбора.

Так как отбор вообще действует на вероятностном уровне и требует для своей эффективности достаточной численности особей, дальнейшая судьба генофонда маленькой популяции будет определяться в первую очередь действием различного рода случайных факторов. Общей тенденцией будет выпадение из генофонда тех сумм, которые в популяции основателей были более редкими. Причем выпадение этих аллелей сопровождается замещением их теми аллелями, которые с самого начала были более многочисленны. Это ведет к дальнейшему обеднению генофонда малой популяции и в результате к его гомозигтизации.

Но указанные изменения генофонда не имеют приспособительного характера, т. к. они произошли не в результате отбора, а случайной гибели особей.

Действие случайных факторов обедняет и значительно изменяет генофонд малой изолированной популяции по сравнению с его исходным состоянием. Это явление называется генетическим дрейфом.

Как бы организмы ни стремились к размножению, совокупность разных факторов определяет в итоге реальную размножаемость – количество потомства в каждом поколении. Мерилом интенсивности борьбы за существование является плодовитость, измеряемая числом семян у растений, яиц и детенышей у животных, продуцируемых за сезон размножения.


Каталог: uploads -> doc
doc -> История урологии среднего урала
doc -> Общероссийское движение «трезвая россия» международная славянская академия союз борьбы за народную трезвость
doc -> Наркотики и здоровье
doc -> Проектная работа по физике «Магнитные бури: мифы и реальность»
doc -> Наука об отрезвлении общества
doc -> Тесты по теме «Класс Птицы»
doc -> Перечень лекарственных препаратов, отпускаемых населению в соответствии с перечнем групп населения и категорий заболеваний, при амбулаторном лечении которых лекарственные препараты и изделия медицинского назначения отпускаются по рецептам врачей


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   150   151   152   153   154   155   156   157   ...   204


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница