10.4. Примеры действия естественного отбора

Начиная с конца XIX в. неоднократно предпринимались попытки экспериментальной проверки гипотезы естественного отбора и непосредственного анализа в природе механизма протекания процесса отбора. При этом удалось неопровержимо доказать возможность действия отбора (в обобщенной, «догенетической», трактовке) как выживание наиболее приспособленных особей. Однако безупречные доказательства творческого (направленного) действия естественного отбора были получены лишь в середине XX в.

Несколько специальных работ по экспериментальному изучению действия естественного отбора проведены в конце XIX — начале XX в. при выяснении роли защитной окраски.

Для богомола (Mantis religiosa) характерен внутрипопуляционный полиморфизм по окраске: существуют желтые, зеленые и бурые особи. На расчищенной от травы площадке в 120 м2 блекло-бурого цвета на расстоянии 1 м друг от друга к колышкам были привязаны богомолы бурого, желтого и зеленого цвета (М.М. Беляев). За 12 дней опыта птицами (чеканы-каменки) было уничтожено 60% желтых, 55% зеленых и только 20% бурых богомолов (у бурых окраска тела совпадала с цветом фона). Соответствие организма среде обитания достигается через уничтожение менее приспособленных. Вместе с тем оказалось, что для выживания требуется комплекс приспособлений. В частности, было замечено, что защитная роль окраски возрастает, если она сопряжена с позой покоя. Более подвижные особи и при наличии защитной окраски выклевывались птицами.

Сходные опыты еще ранее были проведены на других насекомых. Е. Паультон (1898) расположил 600 куколок бабочки-крапивницы (Vanessa urticae) на коре, изгороди, стенах и желтых листьях крапивы. В тех случаях, когда окраска куколок совпадала с окраской фона, птицами было уничтожено не более 57% куколок, а при различии в окраске — более 90%.

Одним из самых обстоятельных экспериментальных исследований процесса отбора до сих пор остается работа В.Н. Сукачева (1928), проведенная с одуванчиком (Taraxacum officinale). Учитывалось не только выживание отдельных особей, но и успех в размножении. Одуванчик, как известно, размножается и путем перекрестного опыления, и путем апомиксиса. С одной и той же лужайки под Санкт-Петербургом были выбраны три генетически и фенотипически различающиеся формы: с мелкорассеченными листьями (тип А), сильно опушенные (тип Б) и с длинными красными черешками (тип В). Растения, выращенные из семян каждого типа, были высажены на расстоянии 18 и 3 см друг от друга. Подсчитывалось число выживших в разных условиях растений, число цветков на одном растении, число семян на соцветии и на растении в целом. Результаты показали, что в условиях редкой посадки наиболее жизнеспособны растения типа Б (табл. 10.1).

Таблица 10.1. Результаты экспериментального изучения действия естественного отбора у одуванчика (по В.Н. Сукачеву, 1928)
Биотипы растений Процент вымерзших растений при посадке Семенная продуктивность растений при редкой посадке Общее число семян одного растения, шт.
редкой густой число соцветий, шт. число семян в соцветии, шт.
А 22,9 73,2 27 70 1890
Б 31,1 51,1 38 70 2660
В 10,3 75,9 10 140 1400

Растения типа Б оказались наиболее плодовитыми по общему числу семян, хотя по числу семян в одном соцветии преимущество было у растений типа В. В эксперименте исследовано действие естественного отбора в том виде, в каком он часто выступает в природе. Оценка особей проводилась по общей жизнеспособности (и числу потомства), а не по отдельно взятому признаку, как это было в опытах с богомолами и куколками бабочек-крапивниц. Ю.А. Музланов подбирал упавшие крылья от стрекоз (Leucorrhinea quadripunctata), которых схватывали в воздухе белые трясогузки (Motacilla alba). Другую серию крыльев исследователь получил от стрекоз, пойманных сачком в те же часы на той же луговине. По половине промеров крыльев (в 6 промерах из 12), выполненных с большой тщательностью, были найдены статистически достоверные различия между сравниваемыми сериями. Кроме промеров учитывалось наличие в крыльях мелких качественных вариаций — фенов. Оказалось, что крылья съеденных стрекоз достоверно отличались наличием редких фенов для этого вида. Все это может означать только то, что трясогузки в среднем чаще схватывали уклоняющихся особей. Данные наблюдения за стрекозами хорошо совпадают с таковыми при сравнении длины крыльев обыкновенных воробьев, погибших и выживших во время одной из сильных бурь в Нью-Йорке. У погибших птиц крылья были или очень короткие, или очень длинные, у выживших — среднего размера. Анализ погадок ушастой совы (Asio otus) в Предуралье выявил, что этот хищник селективно вылавливает из популяции обыкновенной полевки (Microtus arvalis) особей, отличающихся большей пугливостью, с меньшими размерами тела и несколько более асимметричным строением черепа (Е.А. Хиревич, 2002).

Эти и другие данные показывают реальность существования отбора как процесса дифференцированного истребления, приводящего к избирательному размножению особей внутри популяций. Однако эти эксперименты еще не показали творческой, ведущей роли отбора в образовании новых признаков и свойств, позволившей Ч. Дарвину положить принцип отбора в основу теории эволюции.

Предыдущая | Оглавление | Следующая


Религия

Биология

Геология

Археология

История

Мифология

Разное