Естествознание. Базовый уровень. 11 класс - Сергей Титов

Многие животные и растения способны образовывать различные вещества, которые служат им для защиты от врагов и для нападения на другие организмы. Пахучие вещества клопов, яды змей, пауков, скорпионов, токсины растений относятся к такого рода приспособлениям. Некоторые растения, опыляемые мухами, издают запах гниющего мяса, который этих мух привлекает.

Особый тип поведения в тех или иных условиях имеет очень большое значение для выживания в борьбе за существование. В ходе эволюции животные часто вырабатывают такие виды приспособительного поведения, что их вполне можно принять за разумные, а не инстинктивные, как это есть на самом деле.

Среди животных встречаются представители почти всех человеческих профессий – каменщики, плотники, портные, инженеры путей сообщения, производители консервов и многие другие. Стенные пчёлы изготавливают из глинисто-известковой земли и собственной слюны почти полное подобие римского цемента и строят из него на камнях такие прочные жилища, что их можно разрушить только с помощью металлического инструмента. Среди птиц лучшими каменщиками являются ласточки. Деревенская ласточка строит своё гнездо в жилых местах или по соседству с ними (рис. 161). Гнездо сделано из жирной земли, которую птица собирает клювом и перемешивает со слюной, которая придаёт земле твёрдость, и с шерстью и стебельками травы. Такое гнездо весит более 500 г, а так как клюв у ласточки очень мал, ей приходится совершать до 500 путешествий для постройки одного домика.

Рис. 161. Гнездо ласточки

Плотницкие работы хорошо выполняют жуки-короеды, которые пробуравливают в деревьях галереи (рис. 162). Самка делает галерею шириной с её тело и располагает в ней яички по одному в выемках направо и налево.

Рис. 162. Ходы жуков-короедов в дереве

Из каждого яйца выходит личинка, которая буравит галерею почти перпендикулярно материнской. Каждая личинка сверлит прямо перед собой, так что галереи не пересекаются. По мере того как личинка вырастает, галерея расширяется. В самом широком месте личинка превращается в куколку. Через некоторое время вышедшее из куколки взрослое насекомое прокусывает в коре круглую дырку и выходит наружу.

Моллюск, называемый корабельным червём, умеет не только проделывать ходы в древесине, но одновременно и «штукатурит» их, выделяя известковое вещество.

Искусные портные встречаются среди птиц и насекомых. Птичка, называемая травяной камышевкой, живущая на юге Европы, умеет обшивать своё гнездо листьями. По краям каждого листа она проделывает дырки, в которые продёргивает нитки, сделанные из паутины или растительного пуха. Многие гусеницы умеют шить себе одежду. Особенного таланта в этом ремесле достигли личинки платяной моли, с которой человек ведёт упорную борьбу, так как свою одежду она готовит из нашей. Сразу после выхода из яйца личинка одета только в «бельё» из вырабатываемого ею самой шёлка. Но она тут же начинает шить себе платье, подбирая для этого подходящие нитки. По мере того как личинка растёт, она удлиняет и расширяет это платье, делая для этого различные вставки. Если поблизости нет подходящего материала, личинка занимается его поиском, причём передвигается при этом довольно быстро, таща за собой свой чехол. Найдя нужную нитку, моль откусывает от неё кусок своими острыми челюстями и вставляет в требуемое место своей одежды. Таким образом, чехол личинки моли сшит из материи, лицевая сторона которой шерстяная, а изнанка шёлковая. Если личинку выгнать из её чехла, она не вернётся обратно, а будет шить себе новую одежду, причём будет шить «на вырост», чтобы продолжать расти.

Почти все муравьи роют подземные каналы и строят крытые дороги, по которым они в безопасности переходят с одного конца муравейника на другой или отправляются за пищей в какое-либо отдалённое место. Кроме того, некоторые виды муравьёв сооружают загоны, где содержат тлей, которые служат им в качестве домашнего скота, поскольку выделяют сладкое вещество, которым муравьи питаются.

Некоторые перепончатокрылые насекомые (наездники или осы) изготавливают консервы, для того чтобы выкормить своих личинок. Консервами служат жуки, сверчки, гусеницы, кузнечики и другие насекомые, а иногда и пауки. Наездник поражает свою жертву в нервные узлы, полностью лишая её возможности двигаться, а затем откладывает в её тело яйцо. Вылупившаяся личинка может в течение долгого времени питаться своим «домом», который остаётся живым и не теряет своей свежести. Самое интересное, что личинка знает, какие именно части тела жертвы надо есть, чтобы оставить её в живых и избежать преждевременной порчи продукта. Некоторые наездники таким образом приносят пользу сельскому хозяйству, уничтожая вредных гусениц.

Особую важность имеют поведенческие адаптации, связанные с продолжением рода. Брачное поведение, выбор партнёра, образование семьи, забота о потомстве – эти типы поведения являются врождёнными и видоспецифичными, т. е. у каждого вида существует своя программа полового и детско-родительского поведения.

Существует ещё много примеров поразительно сложного приспособительного поведения, проявляющегося даже у животных, обладающих самой примитивной нервной системой. Объяснить все эти сложнейшие процессы с помощью случайных мутаций и естественного отбора часто бывает затруднительно. Поэтому всегда существовали эволюционные теории, если не противоречащие дарвинизму, то хотя бы дополняющие его.

1. Приведите примеры приспособленности организмов к условиям существования.

2. Почему одни животные имеют яркую, демаскирующую окраску, а другие, наоборот, – покровительственную?

3. В чём заключается сущность мимикрии?

4. Распространяется ли действие естественного отбора на поведение животных? Приведите примеры.

1. Приведите известные вам примеры мимикрии и маскировки. Сравните эти два типа приспособлений. В чём их сходство и различия?

2. Есть паразит, который обитает в теле муравьёв. Промежуточным его хозяином является овца. Подумайте и обсудите, каким образом паразит обеспечивает попадание «своего» муравья-хозяина в пищеварительную систему овцы, учитывая, что овца сама съедает муравья, хотя обычно муравьями не питается.

3. Любые адаптации обладают относительной целесообразностью. При изменении условий адаптации могут потерять свою приспособительную ценность и даже принести вред их обладателю. Согласны ли вы с этим утверждением? Приведите аргументы в его пользу.

4. Назовите птиц, изображённых на рисунке 154. Как строение их клюва связано с образом их жизни и типом питания?

§ 51 Другие эволюционные идеи

Тот, кто признаёт закон полового подбора, будет приведён к любопытному заключению, что мозговая система не только управляет большинством существующих отправлений тела, но имела косвенное влияние и на прогрессивное развитие различных органов в теле и некоторых умственных качеств. Смелость, воинственность, настойчивость, сила и рост, орудия всякого рода, музыкальные органы, как голосовые, так и инструментальные, яркие цвета, полосы и пятна, украшающие придатки, – всё это было приобретено одним или другим из полов под влиянием любви и ревности, вследствие умения ценить прекрасное в звуках, цветах или форме и вследствие свободы выбора; а все эти способности ума, очевидно, зависят от развития системы головного мозга.

В современном обыденном сознании понятия «дарвинизм» и «эволюция» кажутся неразделимыми, чуть ли не синонимами. Если спросить у неосведомлённого человека, что же сделал Дарвин, ответов, скорее всего, будет два: «Он впервые создал теорию эволюции» и «Он сказал, что человек произошёл от обезьяны». Оба ответа неверны. Дарвин создал не первую и не единственную теорию эволюции, да и к тому же был не вполне уверен в её абсолютной справедливости. Что же касается происхождения человека, то об этом Дарвин писал не в «Происхождении видов», а совсем в другой книге, которая называется «Происхождение человека и половой подбор» и где понятие отбора используется совсем в другом смысле.

Мы уже познакомились с основными положениями синтетической теории эволюции, которая также называется неодарвинизмом и претендует на развитие основных идей Дарвина. Сам Дарвин, однако, не был ортодоксальным дарвинистом. Обобщив огромный фактический материал, он предложил теорию естественного отбора в качестве гипотезы, прекрасно понимая её многочисленные недостатки. В отличие от своих последователей, Дарвин не противопоставлял себя Ламарку и допускал наследование приобретённых признаков. Наоборот, он фактически вернул к жизни уже почти забытые к тому времени идеи Ламарка и многократно опирался на них в своих трудах, особенно в последний период своей научной деятельности. В предисловии ко второму изданию «Происхождения человека» он пишет: «Критика нередко обвиняла меня в том, будто я приписываю все изменения в строении тела и умственных способностях исключительно влиянию естественного отбора на так называемые спонтанные изменения; а между тем я уже в первом издании «Происхождения видов» ясно указывал, какое большое значение следует придавать унаследованным последствиям употребления и неупотребления органов в отношении телесной и умственной организации. Сверх того, известную долю изменений я приписываю прямому и продолжительному действию изменённых условий жизни, так же как и случайным возвратам к прежнему строению».