Дугал Диксон - После человека. Зоология будущего

Во всем животном царстве различные формы поведения предназначены для того, чтобы гарантировать скорее выживание генов индивидуума, нежели выживание его самого. Исключение делается в отношении самых близких родственников, поскольку чем ближе родственник, тем большее количество сходных генов в его генотипе.

Оборонительный инстинкт, который заставляет птицу-мать идти навстречу опасности и даже жертвовать собственной жизнью, чтобы спасти выводок, – это особенность поведения, рассчитанная на то, чтобы обеспечить выживание собственных генов. Поскольку гены птицы-матери представлены в ее потомстве и несколько особей из выводка имеют лучшие шансы для размножения и распространения своих генов, нежели одиночная птица-родитель, для ее генов выгоднее сохранить жизнь птенцов, даже ценой своей собственной жизни. Менее очевидно поведение, способствующее выживанию генов, у общественных насекомых, таких как пчелы и муравьи. Член такой группы будет сражаться до смерти, чтобы обеспечить выживание колонии. В данном случае члены колонии гораздо ближе друг к другу по набору генов, нежели другие животные в пределах одной размножающейся популяции, поэтому выживание колонии гарантирует выживание генов особи, несмотря на гибель ее самой.

Может показаться, что многие брачные приспособления, особенно такие, как у птиц, скорее снижают шансы на выживание особи, нежели повышают их. Брачное оперение самцов многих птиц, будучи привлекательным для потенциальной партнерши, одновременно делает их заметными для хищников. Птицы, обладающие особенно длинными и яркими перьями хвоста, должны испытывать большие неудобства, спасаясь от врага. Возможно, такие помехи для выживания могут представлять собой способ демонстрации того, насколько успешен данный самец – если он выжил, когда все работает против него, стало быть, просто обязан быть хорошим! Поэтому самку инстинктивно привлекает самец, устраивающий наиболее экстравагантное токование.

Естественный отбор устанавливает правила, диктующие, какая именно форма жизни наиболее пригодна для заселения определенного места обитания. Эта эволюционная тенденция может породить большое количество разных, но внешне схожих животных. Если животные происходили от общего предка и независимо развивались в сходном эволюционном направлении, говорят, что они эволюционировали параллельно. Если предки были разные, а животные эволюционировали в различных направлениях, которые в итоге привели к образованию сходной внешности, их эволюция называется конвергентной. Пример параллельной эволюции можно увидеть в развитии Equus , лошади, появившейся в конце третичного периода в Северной Америке, и Toatherium , тоатерия, замечательно схожего с ней копытного, которое в это же время эволюционировало на изолированном тогда континенте – в Южной Америке. Эти две формы развивались независимо в сходном направлении от схожих копытных предков в ответ на одинаковый набор условий внешней среды. Пример конвергентной эволюции можно найти в развитии акулы ( Carcharodon ), рыбоящера ( Ichthyosaurus ) и дельфина ( Delphinus ) – три животных из совершенно разных классов выработали сходную обтекаемую форму, плавники и хвост, чтобы занять одну и ту же нишу в одной и той же среде обитания – нишу активного морского рыбоядного хищника.

В трио, представленном акулой, рыбоящером и дельфином, лишь акула произошла от морских предков. Рыбоящер и дельфин произошли от живших на суше рептилии и млекопитающего соответственно. Несмотря на коренным образом различающееся происхождение, все они выработали сходную обтекаемую форму тела, соответствующую их водному образу жизни, и все вместе образуют яркий пример конвергентной эволюции.

Одним из следствий того, что определенные типы облика животных соответствуют определенным экологическим нишам, является то, что сильно удаленные друг от друга местности с одинаковыми условиями климата и окружающей среды могут поддерживать существование фаун, очень схожих внешне, даже если они эволюционировали от разных корней. Тропические травянистые равнины Южной Америки, Африки и Австралии были одновременно населены животными со сходными физическими характеристиками – длинноногими бегающими травоядными, быстрыми хищниками, подземными насекомоядными существами и медлительными тяжеловесными пожирателями листвы. В Австралии они были сумчатыми, в Африке – плацентарными, а в Южной Америке – представителями обеих групп. Несмотря на разное происхождение, многие из этих существ внешне походили друг на друга. Подобные ситуации возникали не только в разных местах одновременно, но и в разное время в разных местах.

Влияние географической широты оказывает два причудливым образом контрастирующих один с другим эффекта на облик и форму животных. Первый, известный как правило Бергмана, предсказывает, что в пределах группы родственных форм животные, обитающие ближе к полюсам, будут крупнее. Второй, правило Аллена, утверждает, что – опять-таки в пределах группы родственных форм – те, кто живет ближе к полюсам, будут обладать более короткими конечностями. Оба эффекта являются, по сути, мерами по сохранению тепла: первый сохраняет температуру тела, а второй предохраняет от обморожений.

Изменения окружающей среды, связанные с промышленной революцией, дали черным мутантным формам (Б и В) березовой пяденицы ( Biston betularia) преимущество в рабочих районах, где они почти полностью заместили ранее доминировавшую серо-белую крапчатую форму (A).

Генетические изменения могут быть небольшими и почти незаметными либо давать результат, коренным образом меняющий облик вида. Наземная улитка ( Cepaea nemoralis ) живет в разных местах обитаниях в лесном поясе умеренного климата и может иметь один из нескольких типов окраски раковины. Если местность открытая и безлесная, лучше всего улитку маскирует однородная желтая окраска раковины: особей с иными отметинами хищники легче замечают и быстрее съедают. На земле, покрытой листовой подстилкой, лучше замаскированы коричневые полосатые формы и вместо них уничтожаются другие. Это дает начало популяциям преимущественно желтых улиток на открытой местности, поросшей травой, и коричневым полосатым улиткам в лесной местности. Сходный эффект наблюдался у березовой пяденицы ( Biston betularia ) в раннюю эпоху человеческой промышленной революции. До той поры вид состоял преимущественно из крапчатых серо-белых особей, отлично маскировавшихся на покрытых лишайниками стволах деревьев, где они жили. Черная форма, также встречавшаяся в популяции, была легко заметна и чаще поедалась птицами, из-за чего стала редкостью. С развитием тяжелой промышленности деревья покрывались копотью и чернели, обеспечивая превосходный фон для маскировки черной формы. Белая форма в таком случае отсеивалась хищниками, и популяция бабочек стала состоять преимущественно из черных особей. Позже, когда были приняты законы о чистоте воздуха, в атмосферу и на стволы деревьев стало попадать меньше копоти, и популяция пяденицы вернулась назад, к преобладанию серо-белых особей. Эти изменения задействовали только разновидности в пределах одной и той же размножающейся популяции, и все время, пока они происходили, существовал постоянный обмен генетическим материалом. Если, однако, изменения условий окружающей среды были бы постоянными, а разные особи изолированными одна от другой, со временем они стали бы разными видами.