ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ

Примеры адаптации

Факты, свидетельствующие о приспособленности живых организмов, столь многочисленны, что не представляется возможным дать сколько-нибудь полное их описание. Приведем лишь некоторые яркие примеры, характеризующие адаптивную роль средств пассивной защиты, взаимоприспособленности видов, строения сложных органов, а также поведения в жизни животных.
Средства пассивной защиты. К средствам пассивной защиты относятся такие структуры и особенности, которые одним лишь своим присутствием определяют большую вероятность сохранения жизни особи в борьбе за существование.
У животных часто развиваются твердые покровы — своеобразные защитные образования типа панцирей. Хитиновый покров членистоногих, достигающий у жуков и ряда ракообразных исключительной твердости; прочные раковины моллюсков; роговые 4eniyii рептилий, формирующие настоящие панцири у черепах,— лишь некоторые примеры такого рода. Богатые кремнеземом оболочки клеток развиваются у многих злаков, кристаллы щавелевокислого кальция встречаются внутри клеток некоторых растений; и те и другие образования служат хорошей защитой от неблагоприятных условий.
У многих растений и животных развиваются защитные образования в виде игл и колючек: у растений (кактусы, шиповник, боярышник и др.) такие образования служат эффективной защитой от поедания травоядными животными, у животных (ежи, дикобразы и др.) — служат защитой от ряда хищников. Эту же роль выюлняют волоски на поверхности листьев и стеблей, например, у крапивы, борщевика, дубровника, шалфея и др. Волоски нередко содержат органические кислоты, алкалоиды и другие сильно действующие вещества, которые вызывают воспалительные процессы либо в пищеварительном тракте у животных (при поедании), либо в кожных покровах при прикосновении (например, стрекательные клетки крапивы).
Развитие твердых покровов тела, колючек, игл и т. д. объяснимо лишь естественным отбором. Их формирование связано с накоплением мутационных изменений под контролем отбора. При этом происходило преобразование каких-либо ранее существующих структур. Колючки у растений, в частности, возникли путем изменения листьев или прилистников или имеют стеблевое происхождение.
Приспособительная окраска и форма тела — одно из важных пассивных средств защиты организмов. Не рассматривая подробно всего многообразия форм приспособительной окраски, ниже мы приведем примеры покровительственной и предостерегающей окраски, а также некоторые примеры мимикрии — подражательной окраски и соответствующего поведения.
Покровительственная окраска часто особенно важна для защиты организма на ранних этапах онтогенеза — яиц, личинок, птенцов и т. д. Так, яйца у птиц, открыто гнездящихся в траве или на земле, всегда имеют пигментированную скорлупу, соответствующую по цвету окружающему фону. Интересно, что у крупных птиц, хищников, а также у видов, чьи яйца находятся в закрытых гнездах или закапываются в почву (как у рептилий), покровительственная окраска не развивается.
Велика роль покровительственной окраски в сезонно меняющихся условиях. Например, многие животные средних и высоких широт зимой имеют белую окраску, что делает их незаметными на снегу (песец, заяц, горностай, белая куропатка и т. д.). У ряда животных наблюдается быстрое (в течение нескольких минут) приспособительное изменение окраски тела; это достигается перераспределением пигментов в хроматофорах кожи или других покровов тела у камбалы (Pleuronectes flesus), агамы (Calotes versicolor), хамелеона (Chamaeleon chamaeleon) и других животных.
Интересной разновидностью криптической (скрывающей) окраски является расчленяющая окраска, связанная с чередованием на теле темных и светлых пятен. Например, зебры (Equus grevyi, Eq. bohme, Eq. zebra) и тигр (Panthera tigris) плохо видны на расстоянии 50—70 м даже на открытой местности из-за совпадения полос ?иа теле с чередованием тени и света в окружающей местности. Расчленяющая окраска нарушает впечатление о контурах тела. При этом не только контур животного сливается с окружающим фоном, но и затрудняется определение очертания жизненно важных органов, например, глаз у позвоночных животных. ^ многих совершенно неродственных животных наблюдается одинаковая маскировка глаза темными пятнами и полосами.
В ряде случаев развиваются ложные пятна — «глаза», отвлекающие внимание хищника от головы животного, которые развиваются на крыльях некоторых насекомых (бабочек), на хвостовом плавнике некоторых коралловых рыб и др.
Чрезвычайно распространенной формой покровительственной окраски является окраска по принципу скрадывающей противотени — «темная спина — светлое брюхо». Такая окраска, характерная для большинства обитателей толщи воды и многих птиц, делает их менее заметными для наблюдателя.
Эффект любой формы покровительственной окраски повышается при сочетании ее с соответствующим поведением. Например, выпь (Botaurus stellaris) гнездится в камышах. В минуты опасности она вытягивает шею и поднимает вверх голову. В позе настороженности выпь трудно обнаруживаема даже на близком расстоянии. В момент опасности многие насекомые, рыбы, амфибии, птицы замирают, принимая позу покоя. Это в большей мере характерно для животных, не обладающих средствами активной защиты от врагов. Успех сочетания криптической окраски с позой покоя продемонстрирован в опытах с насекомыми богомолами: преимущественно истреблялись те особи, у которых покровительственная окраска не сочеталась с позой покоя.
Из приведенных примеров развития разных форм покровительственной окраски следует, что все они в той или иной степени обусловливают успех в борьбе за существование.
Формирование покровительственной окраски — результат взаимодействия элементарных факторов эволюции. Наследственные изменения особей по окраске тела или органов, вначале случайные по отношению к окраске фона, могут в некоторых условиях приносить успех в размножении. Даже частичное случайное совпадение окраски животных с цветом окружающих предметов повышает шансы особи в отношении оставления потомства.
Предостерегающая окраска. Очень яркая окраска обычно бывает характерна для хорошо защищенных, ядовитых, обжигающих, жалящих и т. п. форм. Яркая окраска заранее предупреждает хищника о несъедобности объекта их нападения. Биологическая роль такой окраски хорошо изучена в экспериментах. Индивидуальные «пробы и ошибки» в конце концов заставляют хищника отказываться от нападения на жертву с яркой окраской. Яркая окраска служит своеобразным сигналом для предотвращения повторного и бесполезного нападения. Поэтому отбор способствовал не только выработке ядовитых секретов, но и сочетанию их с яркой (обычно красной, желтой, черной) окраской.