.
Меню сайта
|
Биологический вид и видообразование
Растения и животные
Биологический вид и видообразование
Живая материя существует в форме видов животных, растений и микроорганизмов. Всякий живой организм (животное, растение, бактерия) обязательно принадлежит к тому или иному виду. Исключение составляют гибриды — помеси между разными видами. Но гибриды — редкое явление и в природе встречаются не часто. Они обычно или совсем не имеют потомства, или малоплодовиты. В некоторых случаях существование гибридов, обладающих полезными для человека свойствами, поддерживается искусственно, путем скрещивания, например мул — помесь между лошадью и ослом. В настоящее время науке известно около 1 млн. 800 тыс. видов животных и растений, из них около 1 млн. 200 тыс. видов животных и более 500 тыс. видов растений. Но это, конечно, далеко не все виды животных и растений, которые населяют нашу планету. Многих мы еще не знаем. Каждый год ученые находят и описывают несколько новых, ранее неизвестных видов, причем нередко среди таких хорошо изученных групп, как птицы, рыбы или древесные растения. Что же такое вид, чем он характеризуется? Вид это не выдуманное учеными понятие, виды реально существуют в природе. Всякий вид состоит из особей, отдельных животных, растений или микроорганизмов, обладающих определенными свойствами, характерными для данного вида. Например, большая синица, которая зимой часто появляется в парках и садах наших городов, обладает определенными размерами, желтым брюшком, зеленой спинкой и черной шапочкой на голове. Этими признаками она отличается от другого вида синиц, хотя бы синицы-московки, которая меньше по размерам, спинка у нее серая, а брюшко белое. Отличаются эти синицы друг от друга и тем, какой корм они едят, повадками и другими особенностями.
Признаки, свойства вида не что иное, как приспособление к той среде, в которой живут особи вида. Например, столь характерные для окуня поперечные полосы на теле делают его мало заметным среди зарослей, где он подкарауливает свою добычу. Мелкие зубы на челюстях и короткие жесткие жаберные тычинки позволяют окуню хорошо захватывать мелких рыб, которыми он питается. Но в то же время эти свойства не дают возможности окуню жить в других условиях. Яркая полосатая окраска рыбы делает ее хорошо заметной в чистой, прозрачной воде, где нет зарослей. Здесь менее заметны рыбы с серебристой окраской боков и темной спинкой вроде уклейки, ряпушки и др. Каждый видовой признак, каждое свойство помогает живому организму существовать в определенных условиях, в то же время они ограничивают его возможности, как бы связывают особи вида с этими условиями. Всякий вид занимает определенную область распространения ареал, где условия жизни соответствуют его строению и повадкам. Обыкновенный окунь населяет водоемы Европы, Северной Азии и Северной Америки, но отсутствует в Южной Азии к югу от бассейна Амура, а также в Африке, Австралии и Южной Америке. Обыкновенная береза населяет Северную и Среднюю Европу, Северную Азию и Северную Америку, а в тундрах вместо нее растет другой вид — карликовая береза. Таким образом, вид — это непрерывно сменяющееся множество особей, характеризующихся определенными признаками и свойствами. Они отличают особи одного вида от особей другого. Характер смены одних особей вида другими, т. е. изменение видового населения (продолжительность жизни, плодовитость и пр.), тоже является его видовым свойством. В пределах своего ареала каждый вид может жить далеко не всюду, а только в тех местах, где имеются подходящие для него условия. Упомянутый уже обыкновенный окунь населяет равнинные реки и озера, однако отсутствует в горных водоемах. Но у многих видов животных и растений есть формы, приспособленные к жизни в разных местах одного и того же ареала. Есть, например, рыбы озерные и речные (взять хотя бы озерную и речную формы уклейки), несколько отличающиеся по своей форме тела, окраске и другим признакам. Естественно, что в разных участках ареала условия жизни оказываются различными. В соответствии с ними различаются и особи вида, населяющие эти участки. Иногда эти различия бывают настолько значительными, что в пределах вида образуются особые географические формы — подвиды. Так, восточносибирский окунь и североамериканский желтый окунь представляют собой подвид, отличающийся рядом признаков, в частности отсутствием черного пятна на спинном плавнике, столь характерного для обыкновенного окуня. Даже в пределах одного участка у видов могут образовываться различные формы. У разных видов насекомых, например, есть сезонные формы, отличающиеся тем, что их гусеницы могут выкармливаться на разных растениях в зависимости от времени года. Таким образом, все внутривидовые группировки можно разбить на следующие категории: 1)подвиды, или географические расы, — группировки, связанные с определенной географической территорией, составляющей часть ареала вида; 2) экологические расы — группировки, связанные с определенными местообитаниями в пределах ареала вида или подвида, к условиям жизни в которых они приспособлены; 3)сезонные формы — группировки, отличающиеся друг от друга особенностями хода их жизненного цикла — временем размножения, периодом метаморфоза, т. е. превращением в процессе развития, и т. д. Все эти внутривидовые группировки — видовые приспособления, позволяющие виду распространяться на большей площади (путем образования подвидов), осваивать более разнообразные местообитания (путем образования экологических форм), более полно в течение года осваивать природные ресурсы (сезонные формы). В целом же внутривидовые группировки обеспечивают виду большую численность и жизнестойкость.
Виды объединяются в роды, роды — в семейства, семейства — в отряды и классы. К одному роду относятся близкие виды, связанные общностью своего происхождения. Например, большая синица и синица московка относятся к роду синиц, бабочка репейница и красный адмирал— к роду адмиралов, обыкновенная и карликовая береза — к роду берез и т. д. Близкие роды объединяются в семейства. Например, род окуней, род судаков, род ершей и ряд других объединяются в семейство окуневых рыб. Год на год не приходится, поэтому и условия жизни особей вида меняются. Представим себе, что в какой-либо год появилось на свет очень много мышевидных грызунов, а количество корма осталось прежним. Из-за недостатка пищи грызуны будут плохо расти, плодовитость их снизится, и на следующий год количество животных уменьшится. Если же, наоборот, кормов будет больше обычного, то и количество грызунов на следующий год возрастет. Жизнь вида — это непрерывное приспособление к меняющимся условиям существования. Похолодание или потепление, усыхание водоемов или изменение их солености, сглаживание рельефа, увеличение или уменьшение численности других видов животных и растений, с которыми связан данный вид, появление в пределах ареала вида новых животных и растений приводят к изменению численности и биомассы1 вида. Одни внутривидовые формы гибнут, другие выживают, оказавшись приспособленными к новым условиям жизни. Меняется рост, плодовитость, продолжительность жизни особей, но основные характерные свойства вида остаются неизменными. Как долго может существовать вид, сохраняя свои признаки и свойства? Палеонтология — наука об ископаемых животных и растениях — говорит нам, что одни виды жили долго, иногда в течение нескольких геологических эпох, другие — сравнительно (в геологическом понимании) короткий промежуток времени (см. ст. «Живые ископаемые»). Так, открытая недавно у берегов Африки рыба латимерия дожила до нашего времени, видимо, с мелового периода, т. е. просуществовала более ста миллионов лет. Еще более древний житель Земли — морской моллюск неопилина, тоже недавно открытый учеными (см. статьи «Живые ископаемые», «Животный мир морей и океанов»). Значительно более короткой была жизнь таких, ныне вымерших, видов, как мамонт, шерстистый носорог, саблезубый тигр и пещерный медведь. Какие же законы управляют появлением новых видов и вымиранием старых? Существующие виды приспособлены к определенным условиям среды. Среда вида — это и элементы неорганической природы: воздух, вода, грунты со свойственными им температурой, газовым и солевым составом, плотностью и т. д. Среда вида включает и организмы других видов, которыми питаются и которых опасаются особи данного вида. Особи того же вида являются также элементом среды организмов вида. Они влияют друг на друга. Все эти формы приспособительных связей особей вида со средой не существуют изолированно, они взаимосвязаны и обусловлены. Изменение одной существенной связи неминуемо приводит к перестройке и других связей. Если все видовые признаки и свойства — приспособления к определенным условиям жизни, то изменение этих условий обязательно вызовет перестройку вида. При этом происходит перестройка обмена веществ у его особей. А это в свою очередь вызывает определенные изменения в новых поколениях вида. Если эти изменения в новых условиях окажутся полезными, новая форма выживет; если нет — погибнет. Если изменения лика Земли не нарушают приспособительных связей вида со средой, в которой он живет, вид продолжает существовать, не изменяясь. Так произошло с рыбой латимерией и моллюском неопилиной. Итак, образование новых видов происходит в процессе взаимодействия особей вида с меняющимися условиями жизни. Видообразование — это освоение новой среды, приспособление к новым элементам внешнего мира: новым температурам, влажности, почвам и т. п. Это приспособление и к новым видам окружающих животных и растений, к новым хищникам, паразитам, к новой пище. Взаимные приспособления, о которых идет речь, могут быть иногда очень сложными, как, например, у насекомых и опыляемых ими растений или у некоторых паразитов и их хозяев. Межвидовые отношения имеют важное значение в процессе видообразования. Так как процесс видообразования связан с изменением внешних условий, то чем быстрее меняются внешние условия, тем быстрее происходит изменение и органических форм. В различных условиях и у различных организмов этот процесс продолжается неодинаковое время. Естественно, что изменения под влиянием резкой перемены внешних условий приводят к тому, что часть особей или все они оказываются не приспособленными к новой обстановке и вымирают, т. е. имеет место сохранение приспособленных и отбор и отсеивание неприспособленных. Мы еще далеко не достаточно знаем те законы, которым подчиняется процесс видообразования. Но недалек тот час, когда, познав эти законы, человек сможет формировать нужные виды, обладающие полезными для него свойствами. 1 Биомасса вида — общий вес особей вида. |
ПОИСК
Block title
|