Естественный отбор — движущая и направляющая сила эволюции

При искусственном отборе человек сохраняет особи с полезными признаками для размножения и устраняет все остальные. А как же этот процесс происходит в природе? В природе также постоянно происходит отбор. Для всех живых организмов характерна наследственная изменчивость, поэтому все они оставляют значительное потомство. Ч. Дарвин доказал, что у представителей диких видов животных и растений индивидуальная изменчивость представлена очень широко. Индивидуальная изменчивость может быть полезной, нейтральной и вредной для организма. Все ли особи оставляют потомство? Какие факторы способствуют сохранению полезных особей и устраняют остальных? Чтобы ответить на эти вопросы, Ч. Дарвин обратился к анализу размножения организмов.

Все организмы оставляют потомство и стремятся к размножению. В коробочке мака созревает до 2 900—3 тыс. и более семян. Если на одном растении мака вырастает 10 коробочек, то ежегодно попадают в почву 30 тыс. семян. Такой же пример можно привести и с животными. Одна особь осетра живет 50 лет и ежегодно мечет в среднем 3—6 млн. икринок. Одна комнатная муха за 5 дней откладывает 20 тыс. яиц. Одна хмелиная вошь за лето приносит потомство 13 раз, в каждом поколении откладывает в среднем 100 яиц. Черви-паразиты ежедневно откладывают около 10 тыс. яиц. Однако такой интенсивный рост численности бывает не всегда, только в благоприятных условиях. Чем больше погибает организмов, тем интенсивнее развитие, потому что активное развитие — это "орудие" сохранения вида. Только 10— 30% млекопитающих и птиц в природе выживает. Причины гибели разнообразны: действие неблагоприятных факторов среды, недостаток пищи, влаги, света, нападение врагов.

Сравнительная таблица особенностей искусственного и естественного отбора

Выживание наиболее приспособленных к определенным условиям среды видов Ч. Дарвин назвал естественным отбором.
В природе идет непрерывная борьба за существование. Докажем это на примерах.
Когда лев отнимает добычу у гиен, то идет борьба за пищу; растение, растущее на краю пустыни, борется против засухи. Хищники — тигр, лев — поедают травоядных животных, отсутствие добычи обрекает их на голод. Травоядные животные, чтобы выжить, питаются растительностью, уничтожая ее. Растительностью питаются насекомые и голые слизни, сами являясь пищей для птиц. Мелкими птицами питаются хищники. Такие сложные взаимосвязи в природе Ч. Дарвин назвал "борьбой за существование".

Виды борьбы за существование.
Ч. Дарвин выделил три формы борьбы за существование:

1. межвидовая;
2. внутривидовая;
3. борьба с неблагоприятными условиями среды.

Межвидовая борьба — борьба особей разных видов. Это хищничество, паразитизм, конкуренция:
а) хищничество — и волки, и лисы охотятся на зайцев, поэтому между волком и зайцем, между лисой и зайцем идет борьба за существование. В то же время между волком и лисой существует борьба за пищу. Среди растений разных видов идет борьба за свет, влагу, пищу. Выживают те, которые пробивают почву, затем взрослое растение дает потомство;
б) паразитизм — первый пример: вьющиеся растения тропических лесов (лианы) (рис.17). Тонкие вьющиеся стебли лианы, удлиняясь с каждым годом, обвивают ствол дерева. Достигнув вершины дерева, лианы переходят на другое дерево. Так, в период роста лианы обвивают растущие деревья. Молодые лианы не причиняют особого вреда деревьям. Но с одревеснением стеблей лианы глубоко внедряются в дерево, тем самым лишая хозяина значительной части минерального питания и иссушая его;

Рис. 17. Лазающие лианы

второй пример: в 1918 г. европейский натуралист Ж. Арнольди нашел самые крупные на земном шаре тропические цветы раффлезий (диаметр — 1м, вес —14 кг) (рис. 18). Корень, стебель и листья цветка видоизменены в нити, и поэтому цветы располагаются под деревом. Питаясь соком дерева, они задерживают его рост. Цветок имеет запах тухлого мяса, привлекающий мух, жуков, других насекомых для опыления. Это удивительное растение, совершенно утратившее способность самостоятельно питаться, настоящий паразит по отношению к своему хозяину;

Рис. 18. Раффлезия Арнольди

третий пример: все, наверное, видели летом вдоль дорог, в огороде, на полях желтоватую повилику (рис. 19).

Рис. 19. Повилика на крапиве

Повилика обвивается вокруг стеблей диких и культурных растений, внедряясь в них присосками, и питается соками растений. Листья и корни у нее отсутствуют, тонкие (нитевидные) желтые стебли повилики, обвивая растение — хозяина, присасываются своими присосками (зубчиками). Когда присоски — органы питания — глубоко проникают в тело растения, их очень трудно отделить от него. Постепенно появляются розоватые и белые цветочки. Известно, что на одном растении повилики образуется до 4 ООО соцветий, 2 700 семян. Цветет в июне-июле. Быстрая всхожесть семян говорит о приспособленности к паразитическому образу жизни. Семена прорастают при температуре 20—30 С на третий день, а при 13—14°С — на девятый день.
Паразитизм среди животных — это также межвидовая борьба. Самка наездника откладывает свои яйца в тело взрослых тлей или гусеницы бабочки-капустницы. Личинки наездников развиваются за счет тканей гусеницы и тли. Когда личинки выходят из тела гусеницы или тли, последние погибают.
Межвидовая борьба — это отношения хищника и жертвы, травоядных животных и растений; насекомоядных и насекомых; борьба между культурными и сорными растениями; между различными деревьями в лесу; между различными растениями на лугу; антагонизм между микроорганизмами и т. д.
Естественный отбор. Борьба за существование. Межвидовая борьба. Борьба с неблагоприятными условиями среды. Хищничество. Паразитизм. Соперничество.

1. Интенсивное развитие организмов — "орудие" сохранения вида.
2. Борьба за существование — это совокупность многообразных и сложных взаимоотношений между организмами и окружающей средой.
3. Межвидовая борьба — это борьба разных видов в условиях хищничества, паразитизма, конкуренции.
4. Дайте определение естественного отбора.
5. Приведите примеры паразитизма в межвидовой борьбе?
6. В чем причина интенсивного размножения организмов? Как влияет на это процесс естественного отбора?
7. Дайте определение межвидовой борьбы. Приведите пример паразитизма среди животных.
8. В каких условиях возникает конкурентная борьба? Дайте определение борьбы за существование.
9. Охарактеризуйте межвидовую борьбу на примере паразитизма среди растений.
10. Какие примеры хищничества, помимо приведенных в учебнике, вы можете привести?
11. Приведите примеры паразитизма.
12. Какие растения-паразиты встречаются в вашей местности? На каких растениях они паразитируют?
13. Приведите примеры паразитизма среди животных.

Сделайте гербарные экземпляры растений-паразитов, встречающихся в огороде, на полях, вдоль дорог, на участках. Уточните названия растений у преподавателя. Узнайте: это дикое или культурное растение? Дайте полное биологическое описание. Какой вред они наносят? Подготовьте доклад. На втором листе сделайте гербарий сорных растений и растений-паразитов, которые в дальнейшем будете использовать в качестве иллюстрационного материала.

Примечание: к следующей лабораторной работе по 10 зерен пшеницы и ячменя посейте в одну посуду. Их проростки нужны для примера межвидовой, борьбы.