Естествознание. Базовый уровень. 11 класс
Шрифт:
Моллюск, называемый корабельным червём, умеет не только проделывать ходы в древесине, но одновременно и «штукатурит» их, выделяя известковое вещество.
Искусные портные встречаются среди птиц и насекомых. Птичка, называемая травяной камышевкой, живущая на юге Европы, умеет обшивать своё гнездо листьями. По краям каждого листа она проделывает дырки, в которые продёргивает нитки, сделанные из паутины или растительного пуха. Многие гусеницы умеют шить себе одежду. Особенного таланта в этом ремесле достигли личинки платяной моли, с которой человек ведёт упорную борьбу, так как свою одежду она готовит из нашей. Сразу после выхода из яйца личинка одета только в «бельё» из вырабатываемого ею самой шёлка. Но она тут же начинает шить себе платье, подбирая для этого подходящие нитки. По мере того как личинка растёт, она удлиняет и расширяет это платье, делая для этого различные вставки. Если поблизости нет подходящего материала, личинка занимается его поиском, причём передвигается при этом довольно быстро, таща за собой свой чехол. Найдя нужную нитку, моль откусывает от неё кусок своими острыми челюстями и вставляет в требуемое место своей
Почти все муравьи роют подземные каналы и строят крытые дороги, по которым они в безопасности переходят с одного конца муравейника на другой или отправляются за пищей в какое-либо отдалённое место. Кроме того, некоторые виды муравьёв сооружают загоны, где содержат тлей, которые служат им в качестве домашнего скота, поскольку выделяют сладкое вещество, которым муравьи питаются.
Некоторые перепончатокрылые насекомые (наездники или осы) изготавливают консервы, для того чтобы выкормить своих личинок. Консервами служат жуки, сверчки, гусеницы, кузнечики и другие насекомые, а иногда и пауки. Наездник поражает свою жертву в нервные узлы, полностью лишая её возможности двигаться, а затем откладывает в её тело яйцо. Вылупившаяся личинка может в течение долгого времени питаться своим «домом», который остаётся живым и не теряет своей свежести. Самое интересное, что личинка знает, какие именно части тела жертвы надо есть, чтобы оставить её в живых и избежать преждевременной порчи продукта. Некоторые наездники таким образом приносят пользу сельскому хозяйству, уничтожая вредных гусениц.
Особую важность имеют поведенческие адаптации, связанные с продолжением рода. Брачное поведение, выбор партнёра, образование семьи, забота о потомстве – эти типы поведения являются врождёнными и видоспецифичными, т. е. у каждого вида существует своя программа полового и детско-родительского поведения.
Существует ещё много примеров поразительно сложного приспособительного поведения, проявляющегося даже у животных, обладающих самой примитивной нервной системой. Объяснить все эти сложнейшие процессы с помощью случайных мутаций и естественного отбора часто бывает затруднительно. Поэтому всегда существовали эволюционные теории, если не противоречащие дарвинизму, то хотя бы дополняющие его.
1. Приведите примеры приспособленности организмов к условиям существования.
2. Почему одни животные имеют яркую, демаскирующую окраску, а другие, наоборот, – покровительственную?
3. В чём заключается сущность мимикрии?
4. Распространяется ли действие естественного отбора на поведение животных? Приведите примеры.
1. Приведите известные вам примеры мимикрии и маскировки. Сравните эти два типа приспособлений. В чём их сходство и различия?
2. Есть паразит, который обитает в теле муравьёв. Промежуточным его хозяином является овца. Подумайте и обсудите, каким образом паразит обеспечивает попадание «своего» муравья-хозяина в пищеварительную систему овцы, учитывая, что овца сама съедает муравья, хотя обычно муравьями не питается.
3. Любые адаптации обладают относительной целесообразностью. При изменении условий адаптации могут потерять свою приспособительную ценность и даже принести вред их обладателю. Согласны ли вы с этим утверждением? Приведите аргументы в его пользу.
4. Назовите птиц, изображённых на рисунке 154. Как строение их клюва связано с образом их жизни и типом питания?
§ 51 Другие эволюционные идеи
Тот, кто признаёт закон полового подбора, будет приведён к любопытному заключению, что мозговая система не только управляет большинством существующих отправлений тела, но имела косвенное влияние и на прогрессивное развитие различных органов в теле и некоторых умственных качеств. Смелость, воинственность, настойчивость, сила и рост, орудия всякого рода, музыкальные органы, как голосовые, так и инструментальные, яркие цвета, полосы и пятна, украшающие придатки, – всё это было приобретено одним или другим из полов под влиянием любви и ревности, вследствие умения ценить прекрасное в звуках, цветах или форме и вследствие свободы выбора; а все эти способности ума, очевидно, зависят от развития системы головного мозга.
В современном обыденном сознании понятия «дарвинизм» и «эволюция» кажутся неразделимыми, чуть ли не синонимами. Если спросить у неосведомлённого человека, что же сделал Дарвин, ответов, скорее всего, будет два: «Он впервые создал теорию эволюции» и «Он сказал, что человек произошёл от обезьяны». Оба ответа неверны. Дарвин создал не первую и не единственную теорию эволюции, да и к тому же был не вполне уверен в её абсолютной справедливости. Что же касается происхождения человека, то об этом Дарвин писал не в «Происхождении видов», а совсем в другой книге, которая называется «Происхождение человека и половой подбор» и где понятие отбора используется совсем в другом смысле.
Мы уже познакомились с основными положениями синтетической теории эволюции, которая также называется неодарвинизмом и претендует на развитие основных идей Дарвина. Сам Дарвин, однако, не был ортодоксальным дарвинистом. Обобщив огромный фактический материал, он предложил теорию естественного отбора в качестве гипотезы, прекрасно понимая её многочисленные недостатки. В отличие от своих последователей, Дарвин не противопоставлял себя Ламарку и допускал наследование приобретённых признаков. Наоборот, он фактически вернул
к жизни уже почти забытые к тому времени идеи Ламарка и многократно опирался на них в своих трудах, особенно в последний период своей научной деятельности. В предисловии ко второму изданию «Происхождения человека» он пишет: «Критика нередко обвиняла меня в том, будто я приписываю все изменения в строении тела и умственных способностях исключительно влиянию естественного отбора на так называемые спонтанные изменения; а между тем я уже в первом издании «Происхождения видов» ясно указывал, какое большое значение следует придавать унаследованным последствиям употребления и неупотребления органов в отношении телесной и умственной организации. Сверх того, известную долю изменений я приписываю прямому и продолжительному действию изменённых условий жизни, так же как и случайным возвратам к прежнему строению».Таким образом, Дарвин не считал естественный отбор единственным механизмом эволюции, да и вообще, будучи чрезвычайно скромным человеком, вовсе не претендовал на роль мессии, создателя новой биологии и чуть ли не новой философии. Это сделали за него последователи, восторженно поддержанные широкой научной, а главное, околонаучной общественностью, в подавляющем большинстве ничего не понимающей ни в эволюции, ни вообще в биологии. Эти последователи увидели в «Происхождении видов» столь близкий им вызов «реакционерам и церковникам». Достаточно сказать, что «Происхождение видов» немедленно после выхода в свет стало бестселлером: первое издание, вышедшее тиражом 1250 экземпляров, разошлось в один день. Всего же при жизни Дарвина было опубликовано шесть английских, три американских, пять немецких, три русских, три французских и по одному итальянскому, голландскому и шведскому изданию. Книга шла нарасхват и читалась широкой публикой – лучшее доказательство того, что она была воспринята скорее как идеологическая программа, чем как научная работа. Тех, кто пытался указывать на слабые места теории и отсутствие в ней серьёзных доказательств, просто обвиняли в реакционности и потворстве церковникам, за что они могли быть подвергнуты бойкоту и остракизму. (К самому Дарвину это не относится – он как раз был очень внимателен к критике.) А возражения, надо сказать, были достаточно серьёзные.
Одним из первых выступил с критикой теории естественного отбора и его роли в эволюции русский зоолог Николай Яковлевич Данилевский (1822–1895). Труд Данилевского, написанный почти на 1500 страницах, содержит тысячи цитат из Дарвина, подробное прослеживание его мысли от издания к изданию, анализ критикуемых примеров и аргументов в сочетании с описанием огромного количества фактов, собранных самим Данилевским. В итоге Данилевский приводит 15 главных ошибочных выводов Дарвина. Среди них указание на неправомерность отождествления механизма естественного отбора с искусственным, так как селекционер отбирает организмы с признаками, выгодными не самому организму, а именно селекционеру, в их числе могут оказаться и уродства (карликовость, кривые ноги таксы, наследственное заболевание мозга у голубя-турмана и др.). К тому же в результате искусственного отбора, длящегося уже несколько тысячелетий, не возникло ни одного нового вида. Данилевский также возвращается к возражению Кювье, утверждая, что «жизнеспособность организма при смене окружающих условий зависит от одновременного изменения большого комплекса признаков, и всякое единичное изменение будет вредно, так как нарушит соответствующую корреляцию». Кроме того, Данилевский говорит о бесполезности, а, возможно, чаще – о вредности в момент зарождения будущих полезных признаков. Было бы нелепым ожидать от слепого подбора сохранения таких изменений в предвидении их будущей пользы, если её нельзя извлечь в данный момент. Конструируя гипотетические примеры нарастания преимущества признака от поколения к поколению, Дарвин за неимением реальных переходов опирается на пользу новых признаков, беря их уже в готовой форме, как они представлены у сформировавшихся видов. И наконец, Данилевский делает важное замечание, которое согласуется с математической теорией вероятностей и, кстати, применимо к теории происхождения жизни путём химической эволюции. Сколь ни длительна история Земли, а времени для образования органического мира с помощью естественного отбора не могло хватить. Разница между реально истекшим временем и потребностью в нём по теории Дарвина слишком велика.
Перечисленные возражения представляют лишь немногую часть критики теории Дарвина со стороны Данилевского и других биологов, однако современники, зачарованные простотой и материалистичностью дарвинизма, не обратили на них в то время никакого внимания.
Критика СТЭ и появление новых, не согласующихся с ней теорий, возродились в прошлом веке. Одной из таких теорий стала теория номогенеза (от греч. «номос» – закон, «генез» – происхождение), предложенная в 1922 г. российским биологом и географом академиком Львом Семёновичем Бергом (1876–1950). Под номогенезом понимают целенаправленный характер эволюции, программа которого была заложена уже в первых молекулах, составлявших живые клетки. Если биогенетический закон утверждает, что онтогенез есть краткое повторение филогенеза, то, по мнению Берга, филогенез – это чрезвычайно растянутый во времени онтогенез. Точно так же, как из зиготы в соответствии с определёнными закономерностями развивается взрослый организм, из первых обитателей Земли развилась современная флора и фауна. При этом Берг полагает, что переход от одного таксона к другому совершается не как у Ламарка и Дарвина путём мелких последовательных изменений, а скачками, приводящими к внезапному возникновению новых устойчивых форм. Такие теории носят название сальтационистских (от лат. «сальтус» – скачок) в противоположность градуалистским теориям, подобным ламаркизму и дарвинизму.