Страница - 30

§ 56. Борьба за существование: внутривидовая, межвидовая, абиотическая

Цель изучения этой темы: описать роль разных видов борьбы за существова­ние а формировании естественною отбора.

Можете ли вы привести примеры конкуренции между животными или расте­ниями? Что вам известно о борьбе за выживание или борьбе за существова­ние? Почему между живыми организмами происходит конкуренция или борьба? Почему бы всем живым организмам не «жить дружно»?

Что нужно повторить для успешного изучения темы? § 55 данного учебника.

Ч. Дарвин считал, что борьба за существование является следствием двух взаимоисключающих причин:

• неограниченной способности живых организмов к размножению;
• ограниченности природных ресурсов.

Под «борьбой» подразумевается не прямое столкновение особей, приводящее к вытеснению одних из них. Это весь комплекс сложных взаимоотношений живых организмов, включающий и взаимопомощь, и пассивную конкуренцию, и весь спектр симбиотических отношений. Традиционно борьбу за существование подразделяют на три вида: внутри­видовую, межвидовую и борьбу с абиотическими факторами.

1. Внутривидовая борьба протекает между особями одного вида. При­мером такой борьбы могут служить брачные турниры оленей или других животных (рис. 82) и конкуренция растений одного вида за свет в сосно­вом или еловом лесу. Считается, что внутривидовая - это самая острая борьба, так как в ходе этой борьбы погибает больше всего особей. У мно­гих млекопитающих она начинается еще до рождения. У многоплодных зверей (мыши, собаки) в одном помете обычно несколько детенышей. Они неодинаковы по массе и размерам. Это свидетельствует о том, что уже на эмбриональном уровне родные братья и сестры конкурируют за питательные вещества, поступающие из организма матери через плаценту. Тот из детены, шей, которому достается больше пита­тельных веществ и чье развитие идет быстрее, имеет больше шансов родиться более здоровым и сильным.

После рождения процесс конкурен­ции обостряется. На пример, птенцы в одном гнезде конкурируют за пищу, принесенную родителями. Чем больше у одной пары животных потомков в один сезон, тем острее протекает меж­ду ними внутривидовая борьба за су­ществование, Так, было замечено, что процент смертности в пометах морских свинок зависит от количества родив­шихся детенышей. Наибольшее коли че­стно погибших детенышей наблюдается в пометах с максимальным числом особей. Такой механизм препятствует перенаселению (табл. 13).

Таблица 13

Соотношение количества детенышей и их смертности

Число родившихся особей	2	3	4	5	б
% смертности	22%	27%	38%	45%	70%

Подобное положение существует не только у животных, но и у рас­тений. Следовательно, существует жесткая внутривидовая конкуренция. Чем больше особей одного вида на данной территории, тем острее борьба и выше смертность.

Когда говорят о внутривидовой борьбе, то называют три основных на­правления: за пищу, за внимание самки, за территорию.

У растений борьба за полового партнера носит условный характер, особенно у самоопыляемых видов.

2. Межвидовая борьба происходит между особями разных видов. Клас­сическим примером служат взаимоотношения «хищник — жертва» (волк — заяц, кот - мышь). Это самые разнообразные и многоплановые взаимодей­ствия. Сюда относятся и отношения паразитов с хозяином, конкуренция близкородственных видов, которые нуждаются в сходных условиях, на­пример разных видов антилоп в саванне. Среди растений такой вид кон­куренции ярко выражен у систематически далеких групп. Так, в лесу конкурируют лиственные и хвойные растения (сосна и береза), а на лугу — однодольные и двудольные (пырей ползучий и клевер). Принято считать, что борьба за существование острее протекает между близкородственными видами или видами, нуждающимися в сходных условиях. Ведь они конку­рируют не только за пищевые ресурсы, но и за территорию.

Внутривидовую и межвидовую борьбу можно разделить на прямую и косвенную. При прямой борьбе происходит открытое столкновение особей. Многие животные сражаются за территорию (медведи, львы). В результате бескормицы, например у щук, или в силу других причин (смена вожака в прайде львов) взрослые особи уничтожают молодняк своего же вида.

Косвенная борьба происходит без открытых столкновений. Так кон­курируют перелетные птицы. При заселении мест гнездования у них может и не возникать открытых столкновений. Самым «быстрым», раньше вернувшимся с зимовки, достанутся лучшие участки. Еще больше примеров внутривидовой косвенной борьбы у растений. Так, ветроопыляемые виды продуцируют больше легкой пыльцы и вытес­няют своих сородичей, у которых пыльцы оказалось недостаточно. А при опылении насекомыми преимущество получают самые привлека­тельные дли насекомых-опылителей цветы.

Следует отметить, что в борьбе за существование всегда присутствует элемент случайности. Возможны несчастные случаи. Например, животные, оказавшиеся в эпицентре лесного пожара, непременно гибнут, хотя они могли быть гораздо лучше приспособлены, чем те, что оказались на достаточном расстоянии от эпи­центра и спаслись. Таким образом, иногда хорошо приспособленные особи мо­гут погибнуть, а хуже приспособленные - выжить и оставить потомство. Большую роль играет и вмешательство человека. Ведь охотник пытается застрелить самого крупного зверя, а заготовитель - собрать самые крупные растения, осуществляя тем самым противоестественный отбор. Но все эти исключения не отменяют правила: в борьбе за существование выживают лучше приспособленные.

3. Борьба с абиотическими факторами (с неживой природой) вклю­чает в себя все сложные и разнообразные взаимоотношения организмов с окружающей их средой. Это борьба за выживание в природных ката­клизмах (наводнения, ранние заморозки, продолжительные снегопады, выброс вулканических газов и т. д.); приспособление к резкой смене су­точных температур в горных районах; к сезонным изменениям (сброс листвы, спячка или линька); адаптация к истощению почвы или избытку в ней каких-либо элементов, избыточному или недостаточному увлажне­нию и т, д.

Таким образом, в ходе борьбы за существование выживают и остав­ляют потомство особи, лучше приспособленные к условиям окружающей среды. Острее всего протекает внутривидовая борьба, а две другие формы зачастую усиливают ее. 100% -ного уничтожения всех особей с неблаго­приятными признаками в результате случайностей не происходит. Часть из них все-таки сохраняется и оставляет немногочисленное потомство. Борьба за существование приводит к естественному отбору.

Знание и понимание

1. Опишите виды борьбы за существование.
2. Дайте определение понятию «избыточная численность».

Применение

1. Сравните причины межвидовой и внутривидовой борьбы за существование.
2. Назовите две взаимоисключающие причины борьбы за существование.

Анализ

1. Выскажите ваше мнение о причинах, почему в абиотической борьбе «элемент случайности» выше, чем при внутривидовой и межвидовой борьбе.
2. Докажите на примерах, что внутривидовая борьба протекает острее всего.

Синтез

1. Оцените роль «элемента случайности» в эволюционном процессе.
2. Как взаимосвязаны все виды борьбы за существование и другие при­чины эволюции? Систематизируйте полученные знания.

Оценка

1. Объясните, почему сорта растений и породы животных, созданные людьми, проигрывают в борьбе за существование в дикой природе.
2. Оцепите, какой отбор ведет человек в дикой природе. К каким послед­ствиям это приводит?

§ 57. Роль изменчивости в эволюционном процессе (мутационная, комбинативная)

Цель изучения этой темы: охарактеризовать роль изменчивости как движущей силы зволюции.

Какой из факторов эволюции Ч. Дарвин считал самым главным? Кто выжива­ет в ходе естественного отбора? Что такое изменчивость? Какие два типа изменчивости существуют? Что достигается в результате модификацион­ной, мутационной и комбинативной изменчивости?

Что нужно повторить для успешного изучения темы? § 50 - учебник для 7 класса; § 50 - учебник для 8 класса.

Эволюционная теория Ч. Дарвина называется также теорией есте­ственного отбора. Отбор сохраняет тех, кто лучше приспособлен к усло­виям окружающей среды. Но если бы все организмы были одинаковы, отбору было бы не из кого выбирать. Благодаря явлению изменчивости организмы разнообразны и индивидуальны. Поэтому верно утверждение, которое гласит, что «естественный отбор идет на основе наследствен­ной изменчивости».

При наследственной изменчивости особь не только отличается от сво­их сородичей, но и передает эти изменения по наследству. Вид изменчи­вости связан с появлением совершенно новых наследственных признаков организма - мутационных. В результате случайных процессов нарушает­ся ход репликации или мейоза, возникают мутации и появляются новые наследственные свойства. При комбинат иеной изменчивости уже имев­шиеся у родителей и их предков гены и признаки по-новому комбиниру­ются у потомков.

Кроме наследственной есть и модификационная - ненаследственная изменчивость. При ее прохождении изменения не касаются молекул ДПК - генов и хромосом. Так, при недостатке питательных веществ осо­би почти никогда не бывают крупными.

Изменчивость поставляет материал для отбора. Пока существует из­менчивость, особи даже одного вида, пола и возраста будут неоднородны. Следовательно, в дикой природе одни особи будут приспособлены лучше, а другие - хуже. Так отбор позволяет сохранять для размножения особей с лучшими наследственными качествами, выбраковывая тех, у кого про­явились нежелательные признаки (рис. 83).

Роль изменчивости в эволюционном процессе. Модификационная из­менчивость не играет какой-либо существенной роли в эволюции, так как не передается следующим поколениям. Но эти изменения чрезвычайно важны. Они способствуют выживанию особей при резком изменении ус­ловий. Невозможно представить себе, например, чтобы в результате за­сухи или кислотного дождя растения не сбросили листьев. Если бы этого не произошло, они непременно погибли бы.

Наследственная изменчивость - это одна из важнейших причин эво­люции. Эволюция - не что иное, как процесс появления новых жизнен­ных форм. Но если представить отсутствие изменчивости как таковой, то живые организмы были бы неизменны. Ничего нового и появиться бы не могло. Наследственная изменчивость поставляет материал для отбора, а естественный отбор «выбирает» из этих изменений наиболее выгодные в данных условиях. Ч. Дарвин называл отбор «главным фактором эволю­ции». Вернее будет сказать, что отбор - направляющий фактор. Но сам процесс эволюции без наследственной изменчивости невозможен.

Знание и понимание

1.  Дайте определения наследственной, ненаследственной, комбинативной и мутационной изменчивости.
2. Объясните, почему без изменчивости не происходит эволюция. Применение

1. Опишите роль мутации в эволюции.
2. Сравните роль мутаций и комбинаций в эволюции.

Анализ

1. Докажите на примерах, что роль мутационной изменчивости для от­дельных особей может быть как положительной, так и отрицательной.
2. Проанализируйте процесс накопления в популяции сочетаний полез­ных признаков на основе комбинативной изменчивости.

Синтез

1. Порассуждайте, если бы вы выполняли роль «отбора», смогли бы вы выбрать «лучших из лучших», если в качестве материала вам были бы предложены монеты достоинством в 20 тенге, только что сошедшие с конвейера монетного двора. Как нужно изменить условия, чтобы «отбор» стал возможен?
2. Напишите эссе о роли изменчивости в эволюции.

Оценка

1. Выстройте в верной последовательности разные причины эволюции. Как соотнесутся на вашей схеме отбор и изменчивость? Ответ аргу­ментируйте.
2. Объясните значение ненаследственных изменений в природе.