Життя і наукова діяльність Чарльза Дарвіна
Виходячи з того, що добір діє лише при наявності різноманітності,
нерівноцінності особин, що їх індивідуальні зміни будуть спадковими,
природний добір слід, розглядати як сукупну взаємодію спадкової мінливості,
переважного виживання і розмноження індивідів і груп особин, краще
пристосованих до даних умов існування.
Постійні зміни умов зовнішнього середовища на протязі тривалого часу є
причиною різноманітних індивідуальних спадкових змін, які можуть бути
нейтральними, шкідливими або корисними. Внаслідок життєвого змагання в
природі відбувається постійна вибірна елімінація одних особин і переважне
виживання та розмноження індивідів і груп особин, які, змінюючись, набули
корисних особливостей. Внаслідок схрещування відбувається поєднання ознак
однієї форми з ознаками іншої. Так з покоління в покоління накопичуються
незначні корисні спадкові зміни і їх комбінації, які згодом стають
характерними ознаками популяції, різновидності, виду. Причому, внаслідок
закону кореляції одночасово з посиленням адаптивних змін в організмі
відбувається перебудова й інших ознак. Добір постійно діє на весь організм,
на всі його зовнішні і внутрішні органи, на їх структуру і функцію. Цей
досить тонкий і точний механізм поступово накопичує нове, перебудовує,
пристосовує, шліфує організми.
Дарвін писав: «Висловлюючись метафорично, можна сказати, що природний
добір щодня, щогодини розслідує по всьому світу найдрібніші зміни,
відкидаючи шкідливі, зберігаючи і складаючи добрі, працюючи нечутно,
невидиме, де б і коли б тільки не постала до того нагода, над
удосконаленням кожної органічної істоти по відношенню до умов її життя,
органічних і неорганічних».
Природний добір — процес історичний. Його дія проявляється через багато
поколінь, коли малопомітні індивідуальні зміни сумуються, комбінуються і
стають характерними адаптивними ознаками груп організмів (популяції, виду і
т. д.).
Форми природного добору. Виділяють кілька форм природного добору в
залежності від його напряму, механізму дії, наслідків та інших факторів. Як
особливу різновидність природного добору Ч. Дарвін виділяв статевий добір,
під дією якого формуються вторпнностатеві ознаки (яскраве забарвлення і
різноманітні прикраси самців багатьох птахів, статеві відміни в розвитку,
зовнішності, поведінці інших тварин). Становлення цих особливостей
здійснюється під дією добору в процесі активних взаємовідносин між статями
тварин особливо в період розмноження (боротьба самців за самку або активний
розшук, вибір самців самками). Ці показові ознаки самців не мають для них
захисного значення і, здавалося б, не повинні були 6 закріплюватись, бо
вони навіть знижують виживання організму. Але слід пам'ятати, що добір у
своїй основі спрямований не на виживання окремої особини, а на залишення
нею більш повноцінного і численного потомства. Таке потомство дають
переважно краще фізично розвинені самці з більш вираженими
вгоринностатевими ознаками (органи захисту і статеві рефлекси, засоби
приваблювання і збудження самок, пристосування до захисту потомства тощо).
Як правило, вони й у першу чергу вступають у розмноження, обмежуючи участь
у ньому інших самців. Дивергенція за розпізнавальними ознаками самців і
самок спочатку відбувається під дією звичайного природного добору. Ці
ознаки полегшують зустріч різностатевих особин, стимулюють статевий цикл
самки і її участь у розмноженні. Пізніше такі ознаки уже стають об'єктом
статевого добору, остаточний результат якого співпадає з результатом
природного добору.
Дія статевого добору яскраво проявляється у тварин з розвиненою нервовою
системою і багатою рефлекторною діяльністю (у ссавців, птахів, комах), а
характер цього добору е специфічним для кожного виду. Слід також
враховувати, що вторинностатеві ознаки зумовлені фізіологічними причинами і
залежать від дії гормонів статевих залоз, функція яких регулюється
гіпофізом і нервовою системою. Ці складні взаємозалежності вироблялись
історично під контролем природного добору та його особливої форми—статевого
добору.
Другою формою природного добору є прямий, або рушійний, провідний добір.
Кожний вид складається не з абсолютно тотожних особин та груп індивідів, аз
більш-менш відмінних за фенотипом і генотипом, за нормою реакції. При
тривалій зміні зовнішнього середовища в певному напрямі деякі відхилення
від середньої норми набувають селекційної переваги над виробленою раніше
пристосованістю основної маси населення виду. Внаслідок переважного
розмноження і збільшення чисельності однієї частини виду, здатної
пристосуватись до нових умов, і переважної елімінації іншої відбувається
зміна генетичної структури й перебудова організації виду. Варіаційна крива
зміщується в напрямі пристосування до нових умов існування. Прямий добір е
типовою формою природного добору, яка зумовлює постійне перетворення
пристосувань видів відповідно до змін умов існування.
Стабілізуючий добір. Теорію стабілізуючого добору розробив акад. І. І.
Шмальгаузен (1940). Дія цієї форми природного добору зумовлюється
селекційною перевагою особин і груп організмів з середньою нормою реакції в
маломінливих умовах існування, що приводить до збільшення їх чисельності. З
другого боку, в кожному поколінні відбувається переважна елімінація
представників з помітними відхиленнями від цієї норми (особин з великими
або малими .розмірами тіла або окремих його частин, світлим або темним
забарвленням і т. д.). Сіабілізуючий добір проявляє себе тоді, коли настає
стійкість екологічних умов, коли встановлюються біоценотичні відносини і
відносна рівновага між видом і зовнішнім середовищем.
Стабілізуючий добір зумовлює відносну стійкість організації виду і його
генетичної структури, меншу залежність усіх етапів індивідуального розвитку
і життєдіяльності особин від випадкових змін умов зовнішнього середовища і
малих мутацій, прогресивний розвиток і вдосконалення механізмів, що
регулюють онтогенез.
Характеризуючи стабілізуючий добір, Шмальгаузен показав значення
модифікаційних змін в еволюційних перетвореннях виду, коли модифікації
можуть стати нормою реакції, закріпленою спадковістю, і їх розвиток буде
здійснюватись під впливом внутрішніх генетичних факторів.
Стабілізуюча форма добору показує шляхи й механізми вироблення відносної
стійкості адаптацій виду, його організації.
Дизруптивний, або розсікаючий добір можна розглядати як протилежний
стабілізуючому. Останній забезпечує переважне виживання і кількісне
збільшення особин з середньою нормою реакції при відносно сталих умовах
існування і елімінацію в першу чергу форм, що відхиляються від цієї норми.
Дія дизруптивного добору відбувається тоді, коли умови зовнішнього
середовища настільки змінились, що основна маса виду втрачає адаптивність,
а переваг набувають особини з крайніми відхиленнями від середньої норми.
Саме ці відхилення і відіграють адаптивну роль у нових умовах. Такі форми
кількісно швидко збільшуються, і на базі одного виду внаслідок дивергенції
формується декілька нових.
Характеризуючи різні форми природного добору, ми свідомо спрощували
обставини, за яких проявляється та чи інша форма (сталість умов існування,
зміна їх в одному напрямі тощо) для того, щоб на моделі краще виявити
основну тенденцію добору. В природі рідко трапляється певна форма добору в
чистому вигляді. Найчастіше процес видоутворення починається з переважання
однієї форми добору, в кінці його провідного значення набуває інша форма.
Умови існування виду постійно змінюються в часі й просторі, а відповідно до
цього змінюються і типи добору. А в цілому природний добір постійно
вдосконалює адаптації, приводить до певної упорядкованості живих систем,
створює різноманітність форм життя.
Докази дії природного добору. Ми встановили, що природний добір у більш
вузькому розумінні—це переважне виживання і розмноження особин і груп
індивідів, краще пристосованих до мінливих умов існування, внаслідок чого
поступово формуються адаптивні доцільні особливості виду. Ч. Дарвін
наводить велику кількість прикладів, що ілюструють дію добору. Значна
кількість фактів одержана пізніше; проведено також ряд спостережень, прямих
і посередніх експериментів у цьому плані.
Так, на океанічних островах, які добре продуваються вітрами, знайдено
багато видів комах з недорозвиненими крилами або зовсім безкрилих. На
островах Кергелен з восьми видів мух сім е безкрилими. З 350 видів жуків,
що живуть на о-ві Мадейра, 200 видів нездатні до польоту через
недорозвиненість крил.
Відомо, що захисне забарвлення тварин забезпечує краще їх виживання.
Схожість забарвлення деяких тварин і їх форми з якимись предметами чи
іншими живими істотами (мімікрія) робить імітантів менш помітними (павучок
драссус у стані спокою нагадує бруньку дерева, лахматий морський коник мало
помітний серед водоростей, гусениця п'ядуна при небезпеці витягується і
стає схожою на сучок, малайський метелик калліма, що сидить, нагадує листок
рослини, деякі комахи імітують неїстівні форми, що мають надійний захист:
мухи—джмеля, оси, метелик білянка—метеликів геліконід тощо).
Тварини, що мають значні відхилення від середньої норми, при швидкій
зміні умов існування гинуть у першу чергу (внаслідок бурі, забруднення
води, сухості тощо).
Відзначено потемніння забарвлення метеликів березового п'ядуна та інших
видів у промислових районах (індустріальний меланізм).
Досліди Чезнола і М. М. Бєляєва показали вибірне знищення птахами
богомолів різного забарвлення залежно від фону, на якому були комахи.
Під впливом природного добору з'явилися отрутостійкі раси шкідливих комах
і кліщів.
Рослини пристосовувалися до перехресного запилення і розповсюдження
насіння.
Самого факту природного добору в природі тепер ніхто не заперечує.
Умови, що сприяють дії природного добору. Як і у випадку штучного
добору, можна виділити ряд обставин, що сприяють успіху природного добору у
формотворенні і виробленні адаптації. До них належать:
чисельність особин та їх різноманітність;
ступінь і частота мінливості;
інтенсивність розмноження і швидкість зміни поколінь;
розміри ареалу і різноманітність умов існування даної групи
організмів;
ізоляція, перешкоди до вільного схрещування.
