Екатерина Захарова - Биология. Общая биология. 11 класс. Углубленный уровень

Другой пример приводит известный отечественный эколог и эволюциониста. В. Яблоков. У земляных улиток имеется множество вариантов полос на раковине и пигментации входного отверстия от светло-жёлтого до тёмно-коричневого. В лесах, где почвы преимущественно коричневого цвета, чаще других встречаются моллюски с коричневой пигментацией, а на участках с жёлтой травой преобладают организмы с жёлтыми полосами.

Рис. 1.15. Разрывающая форма естественного отбора: а – b – исходная норма реакции; b 1– а 2– организмы, подпадающие под отбор; а 1– b 1и а 2– b 2– новые формы реакции

Раздельнополые животные различаются по строению органов размножения. Однако нередко различие полов распространяется и на внешние признаки, поведение. Можно вспомнить яркий наряд из перьев у петуха, крупный гребень, шпоры на ногах, громкое пение. Очень красивы самцы фазанов по сравнению с гораздо более скромно окрашенными курочками. Клыки верхних челюстей – бивни – особенно сильно разрастаются у самцов моржей. Многочисленные примеры внешних различий в строении полов носят название полового диморфизма и обусловлены их ролью в половом отборе.

Половой отбор представляет собой конкуренцию самцов за возможность размножения. Этой цели служат пение, демонстративное поведение, ухаживание. Часто между самцами возникают ритуальные поединки, демонстрирующие силу претендентов (рис. 1.16). Иногда они заканчиваются серьёзными травмами одного или обоих животных. У птиц разбивка на пары в период размножения сопровождается токованием. Оно выражается в том, что птица принимает характерное положение тела, в особых движениях, в развёртывании и раздувании оперения, в издавании своеобразных звуков. Например, тетеревы на токах собираются по нескольку десятков на лесных полянах ещё ночью. Разгар тока приходится на раннее утро. Между самцами возникают жестокие драки, а самки в это время сидят на опушках поляны или в кустах. В результате полового отбора потомство оставляют наиболее активные, здоровые и сильные самцы, остальные отстраняются от размножения, и их генотипы исчезают из генофонда вида.

Рис. 1.16. Ритуальные бои самцов оленей в период размножения

Иногда яркий брачный наряд появляется у животных только на период размножения. Самцы остромордой лягушки приобретают в воде красивую ярко-голубую окраску. Яркая окраска самцов и их демонстративное поведение демаскируют их перед хищниками и увеличивают вероятность гибели. Однако это выгодно для вида в целом, так как самки остаются в большей безопасности в период выведения потомства. Связь между неброским внешним видом самок у птиц и заботой о потомстве хорошо видна на примере кулика-плавунчика, обитателя наших северных широт. У этих птиц яйца высиживает только самец. Самка же имеет гораздо более яркую окраску.

Половой диморфизм и половой отбор распространены в животном мире достаточно широко от рыб и вплоть до приматов (рис. 1.17), у которых половой диформизм и различия в половом поведении представителей различных полов лежат не только в репродуктивной стратегии вида, но и продолжают определять впоследствии социальную структуру группы. Эту форму отбора следует рассматривать как частный случай внутривидового естественного отбора.

Рис. 1.17. Половой диморфизм у львов

Опорные точки

• Естественный отбор представляет собой единственный фактор, направленно изменяющий частоту генов в популяциях.

• При изменении условий существования движущая форма естественного отбора вызывает дивергенцию, которая может в дальнейшем привести к появлению новых видов.

• Стабилизирующая форма естественного отбора закрепляет общий уровень приспособленности в неизменных условиях обитания.

Вопросы и задания для повторения

1. Какие существуют формы естественного отбора?

2. В каких условиях внешней среды действует каждая форма естественного отбора? Приведите примеры.

3. В чём заключается причина появления у микроорганизмов, вредителей сельского хозяйства, и других организмов устойчивости к ядохимикатам?

4. Что такое половой отбор? Каково его значение для эволюции вида?

Вопросы и задания для обсуждения

1. Как вы считаете, что является главной движущей силой процесса расхождения по признаку формы клюва у дарвиновских вьюрков?

2. Может ли один и тот же фактор среды в различных местах обитания быть причиной движущего и стабилизирующего отбора? Поясните ответ примерами.

Виды растений и животных удивительно приспособлены к условиям среды, в которых они обитают. Известно огромное количество самых разнообразных особенностей строения, обеспечивающих высокий уровень приспособленности вида к среде. В понятие «приспособленность вида» входят не только внешние признаки, но и соответствие строения внутренних органов выполняемым ими функциям. Примером может являться длинный и сложно устроенный пищеварительный тракт животных, питающихся растительной пищей. Соответствие физиологических функций организма условиям обитания, их сложность и разнообразие также входят в понятие приспособленности.

По сути, вся структурно-функциональная организация представителей того или иного вида является приспособительной к тем условиям, в которых обитает данная группа. Наиболее демонстративны строение тела и окраска покровов.

Форма тела.У животных приспособительной к среде обитания является форма тела. Хорошо известен облик водного млекопитающего дельфина. Самостоятельная скорость его движения в воде достигает 40 км/ч. Нередко описывают случаи, как дельфины сопровождают быстроходные морские суда, например эсминцы, движущиеся со скоростью 65 км/ч. Объясняется это тем, что животные пристраиваются к носу судна и используют гидродинамическую силу корабельных волн. Но это не их естественная скорость. Плотность воды в 800 раз выше плотности воздуха. Как дельфину удаётся преодолеть её? Помимо других особенностей строения, идеальной приспособленности дельфина к среде обитания и образу жизни способствует форма тела. Торпедовидная форма тела позволяет избежать образования завихрения потоков воды, обтекающих дельфина.