Печатать книгуПечатать книгу

§ 47. Вынікі эвалюцыі

Сайт: Профильное обучение
Курс: Біялогія. 11 клас
Книга: § 47. Вынікі эвалюцыі
Напечатано:: Гость
Дата: Суббота, 27 Апрель 2024, 22:26

Адаптацыі і іх адносны характар. Як ужо адзначалася, пад дзеяннем натуральнага адбору ў папуляцыях выбіральна захоўваюцца і ўзнаў­ляюцца генатыпы і фенатыпы, якія абумоўліваюць прыстасаванасць арганізмаў да ўмоў, у якіх яны жывуць. Таму заканамерным вынікам эвалюцыйнага працэсу з’яўляецца ўзнікненне адаптацый — прыстасаванняў, якія спрыяюць выжыванню і размнажэнню арганізмаў у іх асяроддзі пражывання. Сярод адаптацый можна вылучыць марфалагічныя, фізіялагічныя, эталагічныя і інш.

Асаблівасці знешняй будовы жывых арганізмаў, якія абумоўліваюць іх прыстасаванасць да фактараў асяроддзя, называюць марфалагічнымі адаптацыямі. Прыкладамі могуць служыць розныя прыстасаванні, якія забяспечваюць перамяшчэнне і распаўсюджванне арганізмаў (плаўнікі, крылы, абцякальная форма цела, вырасты на паверхні пладоў і насення, якія спрыяюць іх пераносу ветрам), здабыванне корму (шчупальцы кішачнаполасцевых і галаваногіх малюскаў, дзюбы рознай формы ў птушак). Існуюць марфалагічныя адаптацыі, якія спрыяюць размнажэнню (знешнія адрозненні самцоў і самак — палавы дымарфізм, адпаведнасць будовы кветак іх апыляльнікам) ці забяспечваюць ахову. Так, ахоўнымі прыстасаваннямі з’яўляюцца панцыры членістаногіх і чарапах, ракавіны малюскаў, калючкі раслін, ахоўная (мал. 47.1) ці папярэджвальная афарбоўка жывёл (мал. 47.2) і інш.

Фізіялагічныя адаптацыі звязаны з працэсамі жыццядзейнасці (розныя механізмы тэрмарэгуляцыі ў цеплакроўных жывёл, эхалакацыя ў дэльфінаў і кажаноў, восеньскі лістапад у многіх раслін і інш.), эталагічныя — з асаблівасцямі паводзін (будаўніцтва ўкрыццяў, напрыклад нор ці гнёзд, запасанне корму на неспрыяльны перыяд года, сезонныя міграцыі, шлюбныя рытуалы, наседжванне яек і г. д.).

Цікавай формай адаптацыі з’яўляецца мімікрыя — імітаванне арганізмамі аднаго віду прадстаўнікоў другога віду, больш абароненага. Мімікрыя звычайна праяўляецца ў падабенстве знешняй будовы, але часам і паводзін. Так, некаторыя віды неядавітых змей знешне вельмі падобныя да ядавітых. Адзін з відаў тараканаў памерамі, формай цела і афарбоўкай падобны да божай кароўкі, а некаторыя цыкады і цвыркуны па знешнім выглядзе нагадваюць мурашак. Вядомыя віды матылькоў і мух, якія імітуюць пчол, чмялёў, вос ці шэршняў. Параўнайце, напрыклад, бяскрыўднага матылька-шклянніцу (мал. 47.3) і ядавітага шэршня (гл. мал. 47.2) 

Дзякуючы наяўнасці разнастайных адаптацый жывыя арганізмы добра прыстасаваны да ўмоў асяроддзя пражывання. Аднак важна адзначыць, што любыя прыстасаванні, наколькі б дасканалымі яны ні здаваліся, з’яўляюцца адноснымі. Гэта азначае, што ўсе адаптацыі карысныя толькі ў пэўных умовах асяроддзя. Пры змяненні гэтых умоў любая адаптацыя можа аказацца бескарыснай і нават шкоднай.

Напрыклад, зімовая белая афарбоўка шэрсці зайца-беляка дапамагае яму стаць менш прыметным для драпежнікаў на фоне снегу, а ў бясснежную зіму, наадварот, робіць прыметным. Панцыр наземных чарапах служыць ім надзейнай аховай ад шматлікіх ворагаў. Аднак некаторыя віды драпежных птушак у працэсе эвалюцыі «навучыліся» паднімаць чарапах у паветра і кідаць на зямлю, каб раскалоць панцыр. Бесперапынны рост разцоў у грызуноў і зайцападобных карысны толькі пры ўжыванні цвёрдага корму. Калі ж карміць гэтых жывёл мяккімі кармамі, разцы перастаюць сточвацца і дасягаюць такіх памераў, што самастойнае кармленне становіцца немагчымым  (мал. 47.4).

Відаўтварэнне. Папуляцыі таго ці іншага віду існуюць у неаднолькавых умовах асяроддзя. У кожнай з іх па-рознаму праяўляюцца мутацыйная і камбінатыўная зменлівасць, папуляцыйныя хвалі і дрэйф генаў. Гэта вядзе да таго, што пад дзеяннем натуральнага адбору розныя папуляцыі эвалюцыяніруюць у розных напрамках. Разам з тым папуляцыі з’яўляюцца генетычна адкрытымі сістэмамі, паколькі ў выніку міграцыі асобін паміж імі ажыццяўляецца паток генаў. Пакуль гэты паток існуе, від застаецца адзіным і цэласным. Аднак узнікненне любой формы ізаляцыі (геаграфічнай ці біялагічнай) прыводзіць да раз’яднання папуляцый ці іх частак і ўзмацнення генетычных адрозненняў паміж імі. З прычыны гэтага ізаляваныя папуляцыі паступова становяцца расамі, а затым — падвідамі. З цягам часу паміж падвідамі могуць узнікаць істотныя адрозненні ў будове храмасом ці нават у іх колькасці. У выніку гэтага асобіны губляюць магчымасць даваць жыццяздольнае і пладавітае патомства нават у выпадку скрыжавання адна з адной, г. зн. пры знік­ненні ранейшай ізаляцыі. Гэта азначае, што адбылося відаўтварэнне, і падвіды ператварыліся ў генетычна закрытыя сістэмы — самастойныя віды.

Такім чынам, відаўтварэнне гэта эвалюцыйнае ператварэнне ге­не­тычна адкрытых сістэм — папуляцый у генетычна закрытыя сіс­тэмы — новыя віды. З пазіцый СТЭ сукупнасць эвалюцыйных працэсаў, якія працякаюць у папуляцыях, суправаджаюцца змяненнем іх генафонду і ў канчатковым выніку могуць прывесці да ўтварэння новых відаў, разглядаюць як мікраэвалюцыю. Значыць, утварэнне відаў з’яўляецца асноўным вынікам мікраэвалюцыі. Перадумовамі відаўтварэння, як і эвалюцыі ў цэлым, з’яўляюцца элементарныя эвалюцыйныя фактары, а рухаючымі сіламі — барацьба за існаванне і натуральны адбор. Па такім жа прынцыпе (пад дзеяннем тых жа перадумоў і рухаючых сіл) на аснове відаў узнікаюць надвідавыя сістэматычныя групы — роды, сямействы і г. д. Гэты працэс называецца макраэвалюцыяй.

У залежнасці ад зыходнай формы ізаляцыі, якая прывяла да раз’яднання папуляцый, адрозніваюць два спосабы відаўтварэння: алапатрычнае і сімпатрычнае.

Алапатрычнае (ад грэч. allos — розны, patris — радзіма) відаўтварэнне ажыццяўляецца на аснове геаграфічнай ізаляцыі, г. зн. прасторавага раз’яднання папуляцый. Такім чынам, фарміраванне з гэтых папуляцый рас і падвідаў адбываецца на розных тэрыторыях. Таму, калі алапатрычнае відаўтварэнне завяршаецца, утвораныя віды займаюць розныя арэалы.

Прыкладам алапатрычнага відаўтварэння можа служыць узнікненне роднасных відаў ландыша з аднаго зыходнага, які рос у лясах Еўразіі некалькі мільёнаў гадоў таму. З прычыны змянення клімату арэал гэтага віду быў працяглы час падзелены ледавікамі на некалькі частак, што і прывяло ў выніку да фарміравання новых відаў. Падобным чынам, з прычыны геаграфічнай ізаляцыі, у розных раёнах Паўночнай Амерыкі ўтварыліся тры падвіды плямістай кугакаўкі (птушка сямейства Савіныя) і два падвіды амерыканскай вавёркі.

Сімпатрычнае (ад грэч. syn — разам, patris — радзіма) відаўтварэнне абумоўлена біялагічнай ізаляцыяй (успомніце, якія яе віды вам вядомыя). Пры такім спосабе відаўтварэння ўзнікненне новых рас і падвідаў адбываецца на агульнай тэрыторыі. Таму арэалы відаў, якія ўтвараюцца, першапачаткова перакрываюцца ці цалкам супадаюць. Так, пры пражыванні ў адных і тых жа лясах асобіны адных папуляцый чорнага дразда аддаюць перавагу глухім участкам, а другіх, наадварот, трымаюцца бліжэй да ўскраін лесу. Гэта стала прычынай таго, што ў цяперашні час від чорны дрозд распадаецца на два падвіды. З прычыны разліваў Волгі ў пойменных лугах гэтай ракі ўтварыліся па два віды жытняку, мяшэю і некаторых іншых злакаў. У адных відаў цвіценне і плоданашэнне адбываецца да разліву, у другіх — пасля яго.

*Сімпатрычнае відаўтварэнне можа адбывацца ў выніку аўтаполіплаідыі ці аддаленай гібрыдызацыі. Такая з'ява назіраецца пераважна ў раслін. Напрыклад, род Хрызантэма прадстаўлены некалькімі відамі, прычым усе яны маюць колькасць храмасом, кратную 9: 18, 27, 36, 45 ... 90. Хутчэй за ўсё, гэтыя віды ўзніклі з аднаго зыходнага у выніку павелічэння колькасці храмасом, кратнай гаплоіднаму набору. Падобным чынам, відаць, у прыродзе ўтварыліся і віды тытуню з наборамі 24, 48 і 72 храмасом.

Аддаленая гібрыдызацыя можа прыводзіць да з'яўлення новых відаў у выпадках, калі скрыжаванне арганізмаў, што належаць да розных відаў, суправаджаецца наступным падваеннем храмасом у гібрыдаў (з'ява алаплаідыі). Калі ж гэтага не адбываецца, вельмі вялікая імавернасць таго, што атрыманыя міжвідавыя гібрыды акажуцца бясплоднымі (успомніце чаму). Прыкладам узнікнення новага віду на аснове аддаленай гібрыдызацыі ў спалучэнні з алаплаідыяй можа быць утварэнне звычайнай слівы (2n = 48) у выніку скрыжавання цёрну (2n = 32) з алычой (2n = 16) і наступнага падваення храмасом. Такім жа чынам узнік від мята перачная (прыродны гібрыд мяты вадзяной і мяты коласападобнай) і рабінакізільнік Пазнякова, які бярэ пачатак ад рабіны і кізільніку.*

Фарміраванне ў жывых арганізмаў разнастайных адаптацый — адзін з вынікаў эвалюцыі. Адаптацыі маюць адносны характар, г. зн. з’яўляюцца карыснымі толькі ў пэўных умовах. Адрозніваюць два ўзроўні эвалюцыйнага працэсу — мікраэвалюцыю і макраэвалюцыю. Асноўным вынікам мікраэвалюцыі з’яўляецца ўтварэнне відаў. Алапатрычнае відаўтварэнне абумоўлена геаграфічнай ізаляцыяй, сімпатрычнае працякае на аснове біялагічнай ізаляцыі.

1. На аснове ведаў, якія вы атрымалі пры вывучэнні біялогіі ў 6—10-м класах, прывядзіце прыклады, якія даказваюць прыстасаванасць арганізмаў да асяроддзя пражывання.

2. Чаму фарміраванне адаптацый у жывых арганізмаў з’яўляецца заканамерным вы­нікам эвалюцыйнага працэсу? Якія тыпы адаптацый вам вядомыя?

3. Дакажыце на прыкладах, што адаптацыі маюць адносны характар.

4. Чаму папуляцыі ўяўляюць сабой генетычна адкрытыя сістэмы, а віды — генетычна закрытыя?

5. Што такое мікраэвалюцыя і макраэвалюцыя?

6. Якія спосабы відаўтварэння вам вядомыя? Чым яны прынцыпова адрозніваюцца?

7*. Якую ролю ва ўтварэнні новых відаў адыгрываюць мутацыйная і камбінатыўная зменлівасць? Папуляцыйныя хвалі і дрэйф генаў? Ізаляцыя? Барацьба за існаванне і натуральны адбор?

8*. У прыродзе адны віды працяглы час захоўваюцца ў амаль нязменным выглядзе, а другія параўнальна хутка эвалюцыяніруюць і даюць пачатак новым відам. Як вы думаеце, з чым гэта можа быць звязана?