Anpassning av organismer och dess relativa natur. Anpassningarnas relativa natur Framväxten av anpassningar den relativa naturen av anpassningar

Naturligt urval har alltid karaktären av en adaptiv reaktion på tillvarons villkor. Alla tecken på levande organismer är anpassade till villkoren för deras existens. Anpassningsförmågan skiljer sig mellan intern och yttre struktur organismer, djurens beteende osv.

Till exempel är reproduktionsintensiteten högre hos de varelser vars avkomma dör i stort antal. Torsk, som inte bryr sig om sin avkomma, lägger cirka 5 miljoner ägg under lekperioden. Honan är liten havsfisk, en femtonryggad klibbal, vars hane vaktar ett bo med ägg, lägger bara några dussin ägg. En elefant, vars avkomma i naturen nästan aldrig är hotad, får inte mer än 6 elefantungar under sitt långa liv, men den mänskliga rundmasken, vars avkomma dör, lägger 200 tusen ägg varje dag under året.

Vindpollinerade växter producerar enorma mängder fint, torrt, mycket lätt pollen. Stämpeln på pistillerna på deras blommor är stora och fjäderlika till formen. Allt detta hjälper dem att pollinera mer effektivt. Men insektspollinerade växter har mycket mindre pollen, det är stort och klibbigt, deras blommor har nektarier och är färgglada för att locka till sig pollinerande insekter.

Livliga exempel på anpassning är skyddande färgning och mimik. Mimik - imitation farliga arter- observerats hos många djur. Till exempel har några ofarliga, icke-giftiga ormar fått betydande likheter med sina giftiga släktingar, vilket hjälper dem att undvika attacker från rovdjur.

Darwins teori förklarar uppkomsten av fitness genom ärftlig variation och naturligt urval.

Man måste dock alltid ta hänsyn till att kondition är relativt. Det vill säga, varje anpassning hjälper till att överleva endast under de förhållanden under vilka den bildades. Så fort förhållandena förändras kommer en tidigare användbar egenskap att förvandlas till en skadlig och leda till döden. Till exempel har en vackert flygande hassel väldigt långa smala vingar. Denna specialisering av vingen har dock lett till att swiften inte kan lyfta från plana ytor och om den inte har något att hoppa från dör den.

Konditionens relativa karaktär kan också beaktas i följande exempel: i Europas industriregioner, där på grund av den intensiva utvecklingen av produktionen de ljusfärgade lavarna som täckte trädstammar dog, mörkfärgade individer av fjärilar ersatte ljusfärgade individer. Detta fenomen kallas industriell melanism. Faktum är att ljusa insekter är mycket synliga mot en mörk bakgrund och äts främst av fåglar. På landsbygden, tvärtom, är mörka insekter tydligt synliga på ljusa stammar, och det är de som förstörs av fåglar. Det naturliga urvalet initierade alltså divergens (divergens) inom en art, vilket kan leda först till uppkomsten av underarter och sedan till nya arter.

Bildandet av nya arter är det viktigaste steget i evolutionsprocessen.

Evolutionsprocessen är uppdelad i mikro- och makroevolution. Mikroevolution är processen för omstrukturering inom en art, vilket leder till bildandet av nya populationer, underarter och slutar med bildandet av nya arter.

Sålunda är mikroevolution det allra första stadiet av den evolutionära processen, som kan inträffa under relativt korta tidsperioder och som kan observeras och studeras direkt.

Som ett resultat av ärftlig (mutations)variabilitet uppstår slumpmässiga förändringar i genotypen. Den spontana mutationshastigheten är ganska hög, och 1-2% av könscellerna har muterade gener eller förändrade kromosomer. Mutationer är oftast recessiva och sällan fördelaktiga för arten. Men om förändringar som är fördelaktiga för någon individ inträffar som ett resultat av en mutation, får den vissa fördelar jämfört med andra individer i befolkningen: den får mer mat eller blir mer motståndskraftig mot påverkan av patogena bakterier och virus, etc. Till exempel gjorde utseendet på en lång hals det möjligt för giraffens förfäder att livnära sig på löv med höga träd, vilket gav dem mer mat än individer av befolkningen med kort hals.

Sålunda, med uppkomsten av en ny egenskap, börjar divergensprocessen, det vill säga divergensen av egenskaper inom befolkningen.

Det finns vågor av antal i en population av vilken art som helst. Under gynnsamma år ökar befolkningen: intensiv reproduktion sker, de flesta unga och gamla individer överlever. I nr gynnsamma år populationsstorleken kan minska kraftigt: många individer, särskilt unga och gamla, dör, och reproduktionsintensiteten minskar. Sådana vågor beror på många faktorer: klimatförändringar, mängd mat, antal fiender, patogena mikroorganismer, etc. Under ogynnsamma år för befolkningen kan det uppstå förhållanden då endast de individer som till följd av mutation har förvärvat en användbar egenskap kommer att överleva. Till exempel, under en torka, kunde giraffens korthalsade förfäder dö av svält, och de långhalsade individerna och deras avkommor började dominera befolkningen. På ganska kort tid, som ett resultat av naturligt urval, kunde således en "långhalsad" population av artiodaktyldjur uppstå. Men om individer av denna population fritt kunde korsas med "korthalsade" släktingar från närliggande populationer, då den nya sorten inte kunde ha uppstått.

Följaktligen är nästa nödvändiga faktor i mikroevolutionen isoleringen av en population av individer med en ny egenskap som har uppstått från en population av individer som inte har denna egenskap. Isolering kan åstadkommas på flera sätt.

1. Geografisk isolering som en faktor vid artbildning. Den här sorten

isolering är förknippad med utvidgningen av artens livsmiljö - utbredningsområde.

Samtidigt befinner sig nya populationer i andra förhållanden jämfört med andra populationer: klimat, jord, etc. Ärftliga förändringar sker ständigt i befolkningen, naturligt urval fungerar - som ett resultat av dessa processer förändras populationens genpool och en ny underart uppstår. Den fria korsningen av nya populationer eller underarter med varandra kan hämmas av luckor i området på grund av floder, berg, glaciärer etc. Till exempel, baserat på geografiska isoleringsfaktorer, uppstod en hel serie arter från en art av liljekonvalj under flera miljoner år. Denna artbildningsväg är långsam och förekommer under hundratals, tusentals och miljoner generationer.

2. Tillfällig isolering som en faktor vid artbildning. Denna typ av isolering beror på det faktum att om tidpunkten för reproduktionen inte sammanfaller, kommer två nära underarter inte att kunna korsa sig, och ytterligare divergens kommer att leda till bildandet av två nya arter. På så sätt uppstår nya fiskarter om underartens lekperioder inte sammanfaller, eller nya växtarter uppstår om underartens blomningsperioder inte sammanfaller.

3. Reproduktiv isolering som en faktor vid artbildning. Denna typ av isolering uppstår när det är omöjligt att korsa individer av två underarter på grund av en diskrepans i strukturen hos könsorganen, skillnader i beteende och oförenlighet med genetiskt material.

I alla fall leder varje isolering till reproduktiv separation - d.v.s. till omöjligheten att korsa framväxande arter.

Således kan mikroevolutionsprocessen delas in i följande steg:

1. Spontana mutationer och början av divergens inom en population.

2. Naturligt urval av de mest anpassade individerna, fortsättning på divergens.

3. Mindre anpassade individers död till följd av påverkan av miljöförhållanden är fortsättningen av naturligt urval och bildandet av nya populationer och underarter.

4. Isolering av underarter, vilket resulterar i uppkomsten av nya arter på grund av reproduktiv separation.

Framväxten av anpassning av organismer.
Den främsta orsaken till uppkomsten av olika anpassningar av levande organismer till deras miljö är urval. Till exempel är det känt att rapphönan är en skogsfågel. Beroende på dess livsmiljö har den olika anpassningar: a) förkortning av näbben i samband med att man skaffar mat under snön och lövströ: b) uppkomsten av kåta veck i ändarna av fingrarna för att underlätta rörelse på tjockt snötäcke; c) expansion, avrundning av vingarna för snabb lyft i luften (rapphönens förfäder hade inte en sådan struktur).
För vidare distribution genomgick också frukter och frön av växter olika förändringar. Det är krokar, taggar som de fästs med på djur eller lätta ludd som sprids av vinden.
Utseendet av fitness hos växter och djur är ett karakteristiskt fenomen, men i alla fall uppträder inte fitness omedelbart. Som ett resultat av en lång evolutionär process, individer med specialfunktioner, anpassad efter förhållandena yttre miljön.
Drag av anpassningsförmåga i struktur, färg, kroppsform och beteende är tydligt synliga i exemplet vattenlevande däggdjur- delfin. Den spetsiga formen på kroppen gör att den kan röra sig lätt och fritt i vattnet i olika riktningar. Delfinens hastighet når 40 km/h. Och hos fåglar är indikatorer på lämplighet för flygning närvaron av fjädrar som täcker kroppen; frånvaro av öron och tänder; förmågan att vrida huvudet 180"; lätthet i ben; snabb matsmältning av mat i magen, etc.
Hos många djur är deras anpassning så utvecklad att det är svårt att skilja dem från miljö. Kroppsformen, färgen på fiskar och djur som lever i täta snår av alger hjälper dem att framgångsrikt gömma sig från fiender.

Typer av anpassningsförmåga:

Skyddande (kamouflage) färg och dess typer.
Instinktiv anpassning.
Att ta hand om avkomma.
Fysiologisk anpassning.

Ris. 21. Anpassning av nattfjärilar genom att ändra färg till motsvarande färger på trädstammen: 1 - lika antal markerade mörka och ljusa fjärilar; 2 - lätt trädstam; 3 - ökning av antalet lätta fjärilar; 4 - ökning i kvantitet mörka fjärilar; 5 - mörk trädstam

1. Skyddande (kamouflage) färg och dess typer. Skyddsfärgning är anpassningsförmågan hos organismer som lever öppet och som kan vara tillgängliga för fiender. Fåglar som ruvar på ägg på marken (ripa, rapphöna, vaktel, etc.) smälter in i den omgivande bakgrunden. En fågel som sitter orörlig på ett bo är nästan osynlig för sina fiender. Äggen, som har ett pigmenterat skal, och kycklingarna som kläcks från dem märks inte heller. U stora rovdjur, vars ägg är otillgängliga för fiender, eller hos fåglar som lägger ägg högt på stenar eller begraver dem. ner i marken utvecklas inte skalets skyddande färg. Fjärilslarver är vanligtvis gröna, färgen på bladen, eller mörka, barkens färg. Bottenfisk (skridsko, flundra) är ofta färgade för att matcha sandens färg.
Ökendjur är vanligtvis sandgula till färgen. En monokromatisk skyddsfärg är karakteristisk för insekter (gräshoppor), ödlor, saigas och lejon. Beroende på årstid ändrar många djur färg. Till exempel är fjällräven, haren och rapphönan vita på vintern. U dag fjärilar skyddande färg på den nedre delen av vingarna och på den övre delen av vingarna på natten, så under dagen blir de märkbara för fiender och kan dö (den nedre delen av vingarna är lätta). Den skyddande färgen kan också observeras i form av insekter: puppan av fjärilar på en gren är mycket lik en knopp; en larv fäst vid en gren i ett orörligt tillstånd, liknande en trädgren, etc.
Skyddsfärgning är särskilt användbar i de inledande stadierna av individuell utveckling av organismen (ägg, larv, kyckling). Skyddande färgning är nödvändig för djur som rör sig långsamt eller har kommit in i ett vilotillstånd.
Många djur kan snabbt ändra färg beroende på färgen på deras miljö, och denna förmåga ärvs. Till exempel: kameleont, flundra, agama.

Typer av skyddande färg:

skyddande målning;
attraktiv färgning;
hotfull färgning;
imitativ färgsättning.

1. Skyddsvarningsfärg kännetecknande för giftiga, stickande eller brinnande insekter. Till exempel, fåglar hackar aldrig en nyckelpiga (röd, gul, brun, mörkröd, randig) på grund av den giftiga, bittra gulaktiga vätska som den utsöndrar (bild 22). Om kycklingarna av misstag hackar denna skalbagge, nästa gång närmar de sig den inte. Ådselbaggen utsöndrar en obehaglig, brinnande vätska och är klarrödrandig i färgen. Färgning av ett bi, humla, geting, giftiga ormar skyddar dem från rovdjur. Skyddsfärgning beror också på beteendet hos vissa insekter och djur. Ibland fryser krypande skalbaggar i stunder av fara. En bittern som häckar i vassen, av misstag ser en fiende, sträcker ut sin nacke, lyfter upp huvudet och fryser. Varningsfärgning hos djur kombineras med beteende som skrämmer bort rovdjur.

Ris. 22. Varningsfärg: 1 - nyckelpiga; 2 - blister

2. Attraktiv färgsättning. Denna färgning är särskilt viktig under avel. De ljusa färgerna på röda fjärilar, blåvingade gräshoppor, jerboas och fjäderdräkten på hanfåglar lockar till sig honor under häckningssäsongen. På vanliga dagar smälter färgen in i miljön och blir osynlig för fiender (bild 23).

Ris. 23. Attraktiv färgning: 1 - röd skärp; 2 - blåvingat sto; 3 - jerboa

3. Hotfull färgläggning. När de är i fara tar djur en hotfull pose. Till exempel, i stunder av fara, höjer en kobra huvudet rakt, blåser upp nacken och tar en hotfull pose; Den mörka skalbaggen höjer buken och avger en obehaglig lukt. Det långörade rundhuvudet öppnar omedelbart hudvecken på huvudet och fryser med öppen mun. På bönsyrsans öppna vingar finns det fläckar som liknar ögon. I händelse av fara, genom att öppna sina vingar, skrämmer bönsyrsan bort sin fiende. Mal har samma fläckar (bild 24).

Ris. 24. Hotfull färgning: ögonfläckar på en fjärils vingar (1) i en hotbild ser ut som ögonen på en tomteuggla (2)

4. Imitera färgning -härmning(grekiska mimikos - "imitation"). Detta är imitation av djur och växter av levande organismer eller vissa livlösa föremål i miljön. Varningsfärgen på oskyddade organismer liknar en eller flera arter. Till exempel, i kroppsform, storlek och ljus färg, liknar en kackerlacka en nyckelpiga. Kroppsformen på sjöhästen och fisken liknar alger. Vit fjäril med en obehaglig lukt och ljus färg imiterar den oätliga fjärilar från helikonfamiljen (Fig. 25), och flugor imiterar getingar. Likhet icke-giftiga ormar med giftiga hjälper dem att skydda sig från fiender och överleva.

Ris. 25. Imitativ färg: den vita fjärilen (T) liknar den giftiga helikonidfjärilen (2)

Exempel på imitativ växtfärgning.
Imitativ färgning i växter är nödvändig för att locka eller skrämma djur. Vanligtvis finns det ingen nektar på belozorblomman. För att locka till sig insekter liknar den en honungsväxt. Insekter, som landar på en blomma, bidrar till dess pollinering. Blommorna hos den insektsätande växten (Nepenthes) är ljust färgade. Insekter som landar på en blomma faller omedelbart i en "fälla" och dör. En orkidé liknar honan av vissa insekter i sin blomform och lukt, så hanar insekter landar ofrivilligt på blomman och pollinerar den.
Härmning uppstår "under kontroll" av naturligt urval. Dess förekomst är associerad med ackumulering av små fördelaktiga mutationer i ätbara arter i förhållande till deras samlevnad med oätliga. Ett av de viktigaste försvarsvapnen mot fiender och adaptiva egenskaper är: i skalbaggar och krabbor - kitinös täckning, i blötdjur - snäckor, i krokodiler - fjäll, i bältdjur och sköldpaddor - carapace, i igelkottar och piggsvin - fjädrar.

Kondition. Skyddande färg. Skyddsmålning. Attraktiv färgsättning. Hotfull färgläggning. Imitativ färgning (mimik).

främsta orsaken olika anpassningar av organismer till miljöförhållanden är selektion.
Skyddsfärgning är en anpassning som är nödvändig för att skydda organismer som leder en öppen livsstil från fiender.
Skyddsfärgning är en typ av skyddande färgning som är karakteristisk för giftiga, stickande, brinnande insekter.
Attraktiv färgning är en typ av skyddande färg under organismers reproduktionsperiod.
Hotfull färgning är ett sätt att skydda djur från fiender genom att anta en hotfull pose.
Imitation av levande organismer och livlösa föremål i miljön är en anpassning av organismer som inte kan försvara sig eller är inaktiva.
Vilka egenskaper hos organismer bestämmer konditionen?
Hur uppstår fitness?
Nämn typerna av skyddande färg.
Ge ett exempel på skyddsfärg.

Vilka organismer kännetecknas av imitativ färg?
Ge exempel som bevisar användbarheten av attraktiva färger.
Vilka är exempel på härmarfärgning hos växter?

Träning
Har du någonsin stött på insekter i naturen som fryser vid beröring? Var uppmärksam på deras handlingar, orörlighet. Var uppmärksam på insekter som ger en obehaglig lukt. Jämför dem. Denna aktivitet hjälper dig att bli mer bekant med djurens skyddande och hotfulla färger.
Försök att slutföra uppgiften.
Vilken typ av skyddande färg är dessa exempel? Ange med versaler i enlighet därmed: "ZShch" - skyddande; "PR" - attraktiv; "PD" - imitativ.

Nyckelpiga. 5. Nepenthes (insektätande växt).
Fjäril. 6. Bittern.
Darkling skalbagge. 7. Fasanhane.
Havshäst. 8. Bönsyrsa.

Ett av resultaten, men inte den naturliga drivkraften för processen, kan kallas utvecklingen i alla levande organismer - anpassningar till miljön. C. Darwin betonade att alla enheter, oavsett hur perfekta de är, är det relativ karaktär. Naturligt urval bildar anpassning till specifika existensförhållanden (i given tid och på denna plats), och inte för alla möjliga förhållanden miljö. Mångfalden av specifika anpassningar kan delas in i flera grupper, som är former av anpassning av organismer till miljön.

Några former av anpassning hos djur:

Skyddande färg och kroppsform (kamouflage). Till exempel: gräshoppa, vit uggla, flundra, bläckfisk, käppinsekt.

Varningsfärgning. Till exempel: getingar, humlor, nyckelpigor, skallerormar.
Skrämmande beteende. Till exempel: bombardierbagge, skunk eller amerikansk stinkbug.

Härmning(extern likhet mellan oskyddade djur och skyddade). Till exempel: svävflugan ser ut som ett bi, ofarliga tropiska ormar ser ut som giftiga ormar.
Några former av anpassning hos växter:

Anpassningar för extrem torrhet. Till exempel: pubescens, ackumulering av fukt i stammen (kaktus, baobab), omvandling av löv till nålar.
Anpassningar för hög luftfuktighet . Till exempel: stor bladyta, många stomata, ökad avdunstningsintensitet.
Anpassning till insektspollinering. Till exempel: ljus, attraktiv färg på en blomma, närvaro av nektar, lukt, blomform.
Anpassningar för vindpollinering. Till exempel: ståndarna med ståndarknappar bärs långt utanför blomman, små, lätta pollen, pistillen är kraftigt pubescent, kronbladen och foderbladen är inte utvecklade och stör inte vinden som blåser andra delar av blomman.
Organismers anpassningsförmåga - den relativa ändamålsenligheten hos organismens struktur och funktioner, som är resultatet av naturligt urval, vilket eliminerar individer som inte är anpassade till de givna existensvillkoren. Således gör den bruna harens skyddande färg på sommaren den osynlig, men oväntat fallen snö gör samma skyddande färg på haren olämplig, eftersom den blir tydligt synlig för rovdjur. Vindpollinerade växter förblir opollinerade i regnigt väder.

Växter och djur är otroligt anpassade till de miljöförhållanden de lever under. Begreppet "en arts anpassningsförmåga" inkluderar inte bara yttre tecken, men också strukturens överensstämmelse inre organ de funktioner de utför (till exempel en lång och komplex struktur matsmältningskanalen idisslare som livnär sig på växtföda). Korrespondens fysiologiska funktioner organism till dess levnadsförhållanden, deras komplexitet och mångfald ingår också i begreppet fitness.

För organismers överlevnad i kampen för tillvaron stor betydelse har adaptivt beteende. Förutom att gömma sig eller demonstrativt, skrämmande beteende när en fiende närmar sig, finns det många andra alternativ adaptivt beteende, vilket säkerställer överlevnad för vuxna eller ungdomar. Således lagrar många djur mat för den ogynnsamma årstiden på året. I öknen, för många arter, är tiden för största aktivitet på natten, när värmen avtar.

Tack vare selektion överlever organismer som är bäst anpassade till sina omgivningsförhållanden, men anpassningar är alltid relativa. Det räcker med obetydliga förändringar i miljön för att något som varit användbart under tidigare förhållanden ska förlora sin adaptiva betydelse.

Exempel på relativa anpassningar

Ussuri-tigern har en skyddande färg som döljer den väl i snåren på sommaren, men på vintern, efter att snön faller, avslöjar färgen rovdjuret. När hösten börjar smälter den vita haren, men om snöfallet försenas blir den vita haren tydligt synlig mot den mörka bakgrunden av kala fält.

En organisms egenskaper, även under de förhållanden under vilka de har bevarats genom urval, uppnår aldrig absolut perfektion. Således är spolmaskägget väl skyddat från effekterna av gifter, men dör snabbt av brist på fukt och hög temperatur.

Giftkörtlar är ett pålitligt försvar för många djur, men giftet från karakurten, dödligt för kameler och stora nötkreatur, säkert för får och grisar. Huggormen utgör ingen fara för igelkotten.

Milkweed-stammar äts inte av växtätande däggdjur, men förblir försvarslösa mot milkweed-höklarver etc. Selection har alltid ett brett verksamhetsområde för ytterligare förbättring av enheter.

Om förutsättningarna förändras, upphör anpassningar som tidigare var lämpliga att vara det. Då dyker det upp nya anpassningar och former som tidigare var "lämpliga" dör ut.

På 1800-talet forskning gav mer och mer nya data som avslöjar djurs och växters anpassningsförmåga till miljöförhållanden; frågan om orsakerna till denna perfektion av den organiska världen förblev öppen. Darwin förklarade ursprunget till fitness i den organiska världen genom naturligt urval.

Låt oss först bekanta oss med några fakta som indikerar anpassningsförmåga hos djur och växter.

Exempel på anpassning i djurvärlden. Utbredd i djurvärlden olika former skyddande färg. De kan reduceras till tre typer: skyddande, varning, kamouflage.

Skyddande färg hjälper kroppen att bli mindre märkbar mot bakgrunden av det omgivande området. Bland grön vegetation är insekter, flugor, gräshoppor och andra insekter ofta färgade grön färg. Fauna i Fjärran Norden ( isbjörn, arktisk hare, vit rapphöna) kännetecknar vit färg. I öknar dominerar gula toner i djurens färger (ormar, ödlor, antiloper, lejon).

Varningsfärgning särskiljer tydligt organismen i miljön med ljusa, brokiga ränder och fläckar (slutpapper 2). Det finns i giftiga, brinnande eller stickande insekter: humlor, getingar, bin, blåsbaggar. Ljus, varnande färgning följer vanligtvis andra försvarsmedel: hårstrån, ryggar, stick, frätande eller stickande luktande vätskor. Samma typ av färgning är hotfull.

Maskera kan uppnås genom likhet i kroppsform och färg med vilket föremål som helst: löv, gren, kvist, sten, etc. När den är i fara sträcker sig malmallarven ut och fryser på en gren som en kvist. En malmal i orörligt tillstånd kan lätt misstas för en bit ruttet trä. Kamouflage uppnås också härmning. Mimik hänvisar till likheter i färg, kroppsform och till och med beteende och vanor mellan två eller flera arter av organismer. Till exempel humlor och getingflugor, som saknar stick, är mycket lika humlor och getingar - stickande insekter.

Man bör inte tro att skyddande färgning nödvändigtvis och alltid räddar djur från fiender. Men organismer eller grupper av dem som är mer anpassade i färg dör mycket mindre ofta än de som är mindre anpassade.

Tillsammans med skyddande färg, har djur utvecklat många andra anpassningar till levnadsförhållanden, uttryckt i deras vanor, instinkter och beteende. Till exempel, i händelse av fara, sjunker vaktel snabbt till fältet och fryser i en orörlig position. I öknar gömmer sig ormar, ödlor och skalbaggar från värmen i sanden. I ögonblicket av fara tar många djur 16 hotfulla poser.

Exempel på anpassning i växter. Höga träd, vars kronor fritt blåses av vinden, har som regel frukter och frön med flingor. Undervegetationen och buskarna där fåglarna lever kännetecknas av färgglada frukter med ätbar fruktkött. Många ängsgräs har frukter och frön med krokar som de fäster i pälsen på däggdjur.

En mängd olika anordningar förhindrar självpollinering och säkerställer korspollinering av växter.

Hos enhudiga växter mognar han- och honblommor inte samtidigt (gurkor). Växter med tvåkönade blommor skyddas från självpollinering genom olika mognad av ståndare och pistiller eller av särdragen i deras struktur och relativa position (i primula).

Låt oss peka på fler exempel: de ömma groddarna från vårväxter - anemon, chistyaka, blå klippa, gåslök, etc. - tolererar temperaturer under noll på grund av närvaron av en koncentrerad lösning av socker i cellsaften. Mycket långsam tillväxt, kortväxthet, små löv, grunda rötter i träd och buskar i tundran (pil, björk, enbär), extremt snabb utveckling polarfloran på våren och sommaren - allt detta är anpassningar till livet i permafrostförhållanden.

Många ogräs producerar omätligt stor kvantitet frön än odlade - detta är en adaptiv egenskap.

Grenrör enheter. Arter av växter och djur skiljer sig i sin anpassningsförmåga inte bara till förhållandena i den oorganiska miljön, utan också till varandra. Till exempel i lövskog grästäcket på våren bildas av ljusälskande växter (krönt gräs, anemon, lungört, chistyak), och på sommaren av skuggtoleranta växter (budra, liljekonvalj, zelenchuk). Pollinatorer av tidiga blommande växter är främst bin, humlor och fjärilar; Sommarblommande växter pollineras vanligtvis av flugor. Många insektsätande fåglar (oriol, nötväcka), som häckar i lövskogen, förstör dess skadedjur.

I samma livsmiljö har organismer olika anpassningar. Doppfågeln har inga simhinnor, även om den skaffar sig föda genom vatten, dykning, med hjälp av vingarna och att hålla fast vid stenar med fötterna. Mullvaden och mullvadsråttan tillhör grävande djur, men den förra gräver med sina lemmar, och den senare gör underjordiska gångar med huvudet och starka framtänder. Sälen simmar med simfötter och delfinen använder sin stjärtfena.

Ursprunget till anpassningar i organismer. Darwins förklaring av uppkomsten av komplexa, mångsidiga anpassningar till specifika miljöförhållanden skilde sig fundamentalt från Lamarcks förståelse av denna fråga. Dessa forskare skilde sig också kraftigt åt när det gällde att identifiera evolutionens främsta drivkrafter.

Darwins teori ger en helt logisk materialistisk förklaring av ursprunget till till exempel skyddande färg. Låt oss överväga utseendet på den gröna färgen på kroppen av larver som lever på gröna löv. Deras förfäder kunde ha målats i någon annan färg och åt inte löv. Antag att de på grund av vissa omständigheter tvingades gå över till att äta gröna blad. Det är lätt att föreställa sig att fåglarna pickade många av dessa insekter, tydligt synliga mot den gröna bakgrunden. Bland de olika ärftliga förändringar som alltid observeras hos avkomman kan det finnas förändringar i kroppsfärgen på larverna, vilket gör dem mindre märkbara på gröna blad. Av larverna med grönaktig nyans överlevde några individer och gav fertil avkomma. I efterföljande generationer fortsatte processen med preferensöverlevnad för larver, mindre märkbar av färg på gröna blad. Med tiden tack vare naturligt urval Larvernas gröna kroppsfärg motsvarade mer och mer huvudbakgrunden.

Uppkomsten av mimik kan också förklaras endast av naturligt urval. Organismer med de minsta avvikelser i kroppsform, färg och beteende, som ökade sin likhet med skyddade djur, hade en större möjlighet att överleva och lämna många avkommor. Andelen dödsfall för sådana organismer var lägre än de som inte hade positiva förändringar. Från generation till generation stärktes och förbättrades den fördelaktiga förändringen genom ackumulering av tecken på likhet med skyddade djur.

Evolutionens drivkraft-- naturligt urval.

Lamarcks teori visade sig vara helt hjälplös när det gällde att förklara den organiska ändamålsenligheten, till exempel ursprunget olika typer skyddande färg. Det är omöjligt att anta att djur "övade" sina kroppsfärger eller mönster och förvärvade kondition genom träning. Det är också omöjligt att förklara organismernas ömsesidiga anpassning till varandra. Till exempel är det helt oförklarligt att snabeln hos arbetarbin motsvarar strukturen på blomman hos vissa typer av växter som de pollinerar. Arbetarbin fortplantar sig inte, och bin drottningar, även om de producerar avkomma, kan inte "träna" sin snabel eftersom de inte samlar pollen.

Låt oss påminna om evolutionens drivkrafter enligt Lamarck: 1) "naturens önskan om framsteg", som ett resultat av vilket den organiska världen utvecklas från enkla former till komplexa, och 2) den förändrade effekten av den yttre miljön (direkt på växter och lägre djur och indirekt med deltagande nervsystem på högre djur).

Lamarcks förståelse av gradering som en gradvis ökning av organiseringen av levande varelser enligt "oföränderliga" lagar, leder i huvudsak till erkännandet av tro på Gud. Teorin om direkt anpassning av organismer till miljöförhållanden genom uppkomsten av endast adekvata förändringar i dem och det obligatoriska arvet av egenskaper som förvärvats på detta sätt följer logiskt från idén om primordial ändamålsenlighet. Nedärvningen av förvärvade egenskaper har inte bekräftats experimentellt.

För att tydligare visa huvudskillnaden mellan Lamarck och Darwin när det gäller förståelsen av evolutionens mekanism, kommer vi att ge en förklaring med deras egna ord av samma exempel.

Bildandet av långa ben och en lång hals hos en giraff

Enligt Lamarck

"Detta högsta av däggdjur är känt att leva i inre områden Afrika och finns på platser där jorden alltid är torr och saknar växtlighet. Detta gör att giraffen äter trädlöv och gör ständiga ansträngningar för att nå det. Som ett resultat av denna vana, som har funnits länge bland alla individer av denna ras, har giraffens framben blivit längre än bakbenen, och dess hals har blivit så lång att detta djur, utan att ens resa sig på baken. ben, som bara höjer sitt huvud, når sex meter (cirka tjugo fot) i höjd... Varje förändring som ett organ förvärvar på grund av vanligt bruk, tillräcklig för att producera denna förändring, bevaras därefter genom reproduktion, förutsatt att den är inneboende i). båda individerna deltar gemensamt i befruktningen under reproduktionen av sin art. Denna förändring överförs vidare och går därmed vidare till alla individer av efterföljande generationer som utsätts för samma förhållanden, även om ättlingarna inte längre behöver förvärva den på det sätt som den faktiskt skapades på.

Enligt Darwin

"Giraffen, genom sin höga växt, mycket långa hals, framben, huvud och tunga, är perfekt anpassad för att ta bort löv från trädens övre grenar ... de högsta individerna, som var en tum eller två högre än de andra, kunde ofta överleva under perioder av torka, vandrade i jakt efter mat över hela landet. Denna lilla skillnad i storlek, på grund av lagarna för tillväxt och variation, har ingen betydelse för de flesta arter. Men det var annorlunda med den begynnande giraffen, om vi tar hänsyn till dess troliga levnadssätt, eftersom de individer som har någon eller flera olika delar kropparna var längre än vanligt, de var i allmänhet tvungna att överleva. Vid korsning torde de ha lämnat ättlingar antingen med samma strukturella drag, eller med en tendens att förändras i samma riktning, medan individer mindre gynnsamt organiserade i detta avseende torde ha varit de mest benägna att dö. ... naturligt urval både skyddar och separerar därigenom alla högre individer, vilket ger dem fulla möjligheter att korsa sig och bidrar till att förstöra alla lägre individer."

Teorin om direkt anpassning av organismer till miljöförhållanden genom uppkomsten av adekvata förändringar och deras arv finner anhängare än idag. Det är möjligt att avslöja dess idealistiska karaktär endast på grundval av en djup assimilering av Darwins läror om naturligt urval - drivkraft Evolution.

Relativiteten för anpassningar av organismer. Darwins teori om naturligt urval förklarade inte bara hur fitness kunde uppstå i den organiska världen, utan bevisade också att den alltid har relativ karaktär. Hos djur och växter, tillsammans med användbara tecken det finns värdelösa och till och med skadliga

Här är några exempel på organ som är oanvändbara för organismer, värdelösa: skifferben hos en häst, resterna av bakbenen hos en val, resterna av det tredje ögonlocket hos apor och människor, det vermiforma bihanget av blindtarmen hos människor .

Varje anpassning hjälper organismer att överleva endast under de förhållanden under vilka den utvecklades genom naturligt urval. Men även under dessa förhållanden är det relativt. En ljus, solig dag på vintern uppenbarar sig den vita rapphönan som en skugga i snön. Den vita haren, osynlig i snön i skogen, blir synlig mot bakgrund av stammarna och springer ut till skogskanten.

Observationer av manifestationen av instinkter hos djur i ett antal fall visar deras olämpliga natur. Mal flyger mot elden, även om de dör i processen. De dras till eld av instinkt: de samlar nektar huvudsakligen från ljusa blommor, tydligt synliga på natten. Det bästa försvaret av organismer är inte tillförlitligt i alla fall. Fåren äter den centralasiatiska karakurtspindeln utan skada, vars bett är giftigt för många djur.

Snäv specialisering av ett organ kan orsaka organismens död. Swiften kan inte lyfta från en plan yta, eftersom den har långa vingar men mycket korta ben. Han lyfter bara genom att trycka av från någon kant, som från en språngbräda.

Växtanpassningar som hindrar djur från att äta dem är relativa. Hungriga boskap äter också växter skyddade av taggar. Den ömsesidiga fördelen med organismer som är förbundna genom symbios är också relativ. Ibland förstör lavens svampfilament de alger som lever med dem. Alla dessa och många andra fakta tyder på att ändamålsenligheten inte är absolut, utan relativ.

Experimentella bevis på naturligt urval. Under post-darwinistisk tid genomfördes ett antal experiment som bekräftade förekomsten av naturligt urval i naturen. Till exempel placerades fisk (gambusia) i bassänger med olikfärgad botten. Fåglar förstörde 70 % av fiskarna i bassängen där de var mer synliga, och 43 % där deras färg bättre matchade bottens bakgrund.

I ett annat experiment observerades beteendet hos en gärdsmyg (passerine-ordning), som inte hackade mallarver med skyddande färg förrän de rörde sig.

Experiment har bekräftat vikten av att varna färgning i processen för naturligt urval. I skogskanten lades insekter som tillhörde 200 arter ut på brädor. Fåglarna flög in cirka 2000 gånger och pickade bara de insekter som inte hade varningsfärger.

Det visade sig också experimentellt att de flesta fåglar undviker hymenoptera-insekter med en obehaglig smak. Efter att ha hackat en geting, rör fågeln inte getingflugor på tre till sex månader. Sedan börjar han picka på dem tills han kommer på getingen, varefter han återigen inte rör flugorna på länge.

Experiment utfördes på "konstgjord mimik". Fåglarna åt ivrigt mjölmaskbaggarlarver, målade med smaklös karminfärg. Några av larverna var täckta med en blandning av färg med kinin eller annat obehagligt smakande ämne. Efter att ha stött på sådana larver slutade fåglarna att picka på alla färgade larver. Experimentet ändrades: olika mönster gjordes på larverkroppen, och fåglarna tog bara de vars mönster inte åtföljdes av en obehaglig smak. Således utvecklade fåglarna en betingad reflex för att varna ljusa signaler eller bilder.

Experimentell forskning om naturligt urval har också utförts av botaniker. Det visade sig att ogräs har ett antal biologiska egenskaper, vars uppkomst och utveckling endast kan förklaras som anpassningar till de förhållanden som skapats av den mänskliga kulturen. Till exempel har växterna camelina (korsblommiga familjen) och toritsa (nejlika familjen) frön som är mycket lika i storlek och vikt som linfrön, vars grödor de angriper. Detsamma kan sägas om fröna från den vinglösa skallran (familjen Norichnikov), som täpper till råggrödor. Ogräs mognar vanligtvis samtidigt med odlade växter. Bådas frön är svåra att skilja från varandra när man vinns. Mannen klippte, tröskade ogräset tillsammans med skörden och sådde det sedan på åkern. Omedvetet och omedvetet bidrog han till det naturliga urvalet av frön av olika ogräs längs linjen av likhet med frön av odlade växter.