И еще одно замечание. Обратите внимание на то, что слово «вредный» ни разу не употреблялось при описании отрицательных взаимодействий. Конкуренция и хищничество снижают скорость роста популяции, подвергающейся воздействию, но этот эффект не обязательно вреден, если рассматривать его с точки зрения выживания популяции на протяжении длительного Бремени или с точки зрения ее эволюции. Отрицательные взаимодействия могут ускорять естественный отбор, приводя к возникновению новой адаптации. Как мы уже видели, хищники и паразиты часто полезны для популяций, не имеющих механизмов саморегуляции, для предотвращения перенаселения, следствием которого могло бы быть самоуничтожение (см. разд. 8).[ ...]
Адаптации — различные приспособления к среде обитания, выработавшиеся у организмов в процессе эволюции. Адаптации проявляются на разных уровнях организации живой материи: от молекулярного до биоценотического. Способность к адаптации — одно из основных свойств живой материи, обеспечивающее возможность ее существования. Адаптации развиваются под действием трех основных факторов: наследственность, изменчивость и естественный (а также искусственный) отбор.[ ...]
И тут человечеству необходимо следовать четвертому закону экодинамики Ю. Голдсмита — закону самоконтроля и саморегуляции живого: живые системы и системы под управляющим воздействием живого способны к самоконтролю и саморегулированию в процессе их адаптации к изменениям в окружающей среде. Ю. Голдсмит справедливо интерпретирует этот закон применительно к жизни общества. Человечеству не мешало бы начать собственную саморегуляцию и перейти к самоконтролю вместо того, чтобы с нарастающей экстенсивностью преобразовывать природу. Что касается природы, то в биосфере этот самоконтроль и саморегуляция происходят в ходе каскадных и цепных процессов общего взаимодействия, явлений иногда отнюдь не «гуманных» с позиций человеческой морали — в ходе борьбы за существование, естественного отбора (в самом широком смысле этих понятий), адаптации систем и подсистем, широкой коэволюции и т. п. Однако все эти процессы ведут к позитивным «с точки зрения природы» результатам — сохранению и развитию экосистем биосферы и ее как целого.[ ...]
Давление естественного отбора в развитых странах вообще, а тем более в урбосистемах, значительно снижено. И тем не менее и в городской среде продолжают действовать зональные географические условия, отмечено даже формирование зональных адаптивных типов человека: тропический, пустынный, высокогорный, континентальный, умеренный, арктический. Учитывая, что человек занял такие пространства, где воздействия среды во многом противоположны, можно констатировать: человек, в отличие от животных, поставил вид в условия широчайшей экологической ниши, характеризующейся общей направленностью адаптаций. Освоение человеком огромного числа экологических ниш в природе стало возможным не только благодаря созданию искусственной среды, но и потому, что это привело к процессам «самонастройки» его организма к изменениям среды.[ ...]
Источником адаптации являются генетические изменения в организме — мутации, возникающие как под влиянием естественных факторов на историко-эволюционном этапе, так и в результате искусственного влияния на организм. Мутации разнообразны и их накопление может даже привести к дезинтеграционным явлениям, но благодаря отбору мутации и их комбинирование приобретают значение «ведущего творческого фактора адаптивной организации живых форм» (БСЭ. 1970.[ ...]
Существует и иной подход к этой проблеме. Вводится принцип сосуществования, суть которого состоит в том, что естественный отбор может благоприятствовать развитию близких видов планктонных организмов и они могут эволюционировать параллельно (Ghilarov, 1984). Углубленный подход к проблеме меж- и внутривидовой конкуренции позволил Ярошику (Jarosik, 1987) прийти к выводу, что потенциально конкурирующие популяции в природных сообществах сосуществовали, не конкурируя между собой. В ходе сукцессии острота конкуренции сглаживалась и снималась путем взаимной адаптации и взаимоотношениям неконкурентного характера.[ ...]
Обилие жизненных форм и типов адаптации животных Ч. Дарвин объяснял тем, что «они возникли в сложнейшем процессе естественного отбора, который охватывал неисчислимые вариации в бесконечной череде животных на протяжении десятков миллионов лет».[ ...]
Ведущая роль в составе микрофлоры естественных и особенно селекционных активных илов принадлежит бактериям. Углеводород-окисляющие и другие бактерии, обладая широким диапазоном адаптивной изменчивости, обуславливают высокую биохимическую активность биоценоза. Наиболее активные бактерии из состава микробных популяций селекционируются естественным путем под воздействием изменяющегося состава среды. Наряду с этим все большее значение приобретают отбор, адаптация и использование мутагенеза.[ ...]
Эволюционная сукцессия. В результате естественного отбора различные виды организмов все более приспосабливаются к сосуществованию с хищниками и паразитами, к климатическим условиям и другим биотическим и абиотическим факторам. Однако ни один вид, за исключением человека, не способен предвидеть будущие изменения среды, а тем более подготовиться к ним. Как следствие, при резком изменении любого абиотического или биотического фактора (например, при похолодании или интродукции нового вида) вид, плохо приспособленный к новым условиям, ожидает один из трех вариантов: миграция, адаптация или вымирание.[ ...]
В этой главе мы обсудим поведение хищников и, в частности, следующие вопросы: где питается хищник, что он употребляет в пищу, каким образом на него влияют другие хищники и плотность популяции жертвы. Эти вопросы интересны сами по себе, но, кроме того, они актуальны с точки зрения исследований, широко ведущихся в двух направлениях. Во-первых, добывание пищи является как раз одним из тех видов поведения животных, которые привлекают все большее внимание биологов-эволюцио-нистов, чьи интересы лежат в области, обычно называемой «экологией поведения». Основная цель, которую ставят перед собой исследователи, — это попытаться понять, как естественный отбор благоприятствует определенным типам поведения в определенных условиях (каким образом у организмов возникают поведенческие адаптации к условиям обитания). В этой главе мы непосредственно коснемся этой проблемы в разделах, посвященных «оптимальному добыванию пищи» (9.3 и 9.11), но общий эволюционный подход будет лежать в основе большей части вопросов, рассмотренных здесь.[ ...]
Динамичность экологических факторов во времени и пространстве определяется космическими, геологическими, гелиоклиматическими процессами. Поэтому абиотические факторы выполняют управляющую роль по отношению к живым организмам. В результате у организмов в процессе эволюции и естественного отбора вырабатываются наследственно закрепленные особенности, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность в различных экологических условиях, называемые адаптациями. Особи, почему-либо утратившие способность к адаптированию в условиях изменений режимов экологических факторов, обречены на элиминацию, т. е. на вымирание.[ ...]
Физиологи различают отдельные иидн устойчивости: морозо- и холодоустойчивость, жаро- и засухоустойчивость, устойчивость к засолению, заболеваниям. Но количество видов устойчивости растет: "появились" газоустойчивость (03, Б02, Ш4), устойчивость к тяжелым металлам (ртуть, медь, кадмий и др.), гербицидам, углеводородам и другим техногенным факторам. Если развивать этот "факторный" принцип классификации устойчивостей, то можно прийти к существованию устойчивости к отдельным температурам (-25? -5° +40? +50°) или различным концентрациям химических агентов. С точки зрения специфических механизмов устойчивости надо искать в клетке множество отдельных путей приспособления. Такая задача нам кажется слишком сложной и вообще нереальной. Трудно представить, что клетка обладает специфической устойчивостью к некоторому веществу, которого она в природных условиях ранее не встречала. Наверное рациональнее исходить из положения, что механизмы реагирования живой системы на внешние воздействия подвергались в эволюции естественному отбору и потому биохимическая стратегия адаптации клетки должна быть однотипнее и рациональнее. Поэтому разумнее отдельные вида устойчивости рассматривать как частные проявления общих принципов надежности живой системы (Гродзинский, 1983).[ ...]
Следовательно, все антропогенные воздействия могут быть сравнимы с факторами естественного отбора. В конечном счете суммарное воздействие на человека антропогенно измененных факторов окружающей среды происходит аналогично естественному отбору и проявляется в форме бесплодия, предродовой и послеродовой смертности. В старых промышленных районах население благодаря генетической адаптации оказывается более устойчивым к загрязнениям.[ ...]
Исконное, многовековое обитание животных в лесной среде в процессе тысячелетий естественного отбора в отдельных случаях создало яркие примеры крайней специализации в этом направлении. Достаточно вспомнить не покидающих кроны деревьев тропического леса ленивцев, или австралийского коалу, питающегося только листьями эвкалиптов. Таких крайних примеров в лесной фауне СССР мы не найдем, однако это не означает, что в строении и физиологии лесных охотничьих животных наших широт нет самых убедительных примеров адаптации к лесной среде (белка, летяга и др.), не говоря уже об экологии и повадках, которым нет числа.[ ...]
Признаки, способствующие выживанию организма, постепенно усиливаются под действием естественного отбора, пока не будет достигнута максимальная приспособленность к существующим условиям. Приспособление может происходить на уровне клетки, тканей и даже целого организма, затрагивая форму, размеры, соотношение органов и т. п. Организмы в процессе эволюции и естественного отбора вырабатывают наследственно закрепленные особенности, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность в изменившихся экологических условиях, т. е. происходит адаптация.[ ...]
Эволюция бессильна в условиях быстрой антропогенной трансформации природы. Если она что и может дать, то это новые, в основном вирусные, заболевания и устойчивые к ядам популяции животных. Адаптация человека к новым, быстро меняющимся условиям жизни связана с нарушением здоровья. Вообще адаптационный, и особенно эволюционный процесс по своему определению антигуманен. Он основан на естественном отборе, где «интересы» популяции, вида, экосистемы выше «интересов» особи. Однако придерживаясь гуманистических принципов («не убий»), необходимо что-то противопоставить жестокости естественного отбора. Например, подбирать людям-мигрантам климатически благоприятные для них (аналогичные ранее привычным) новые места жизни, создавать в городах некоторые черты деревни, улучшать в них природные, социальные и экономические условия существованию (глава 6 и 7). В этом вновь экология, на этот раз человека, теснейшим образом переплетается с экономикой.[ ...]
Биологические ритмы представляют собой периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов и явлений. Они в той или иной форме присущи всем живым организмам и отмечаются на всех уровнях организации: от внутриклеточных процессов до биосферных. Биологические ритмы наследственно закреплены и являются следствием естественного отбора и адаптации организмов. Ритмы бывают внутрисуточные, суточные, сезонные, годичные, многолетние и многовековые.[ ...]
А. Гумбольдт сформулировали первые представления о биосфере как объединении всех живых организмов планеты и условий среды. Лавуазье, кроме того, дал описание цикла углерода, Ламарк — адаптаций организмов к условиям среды, Гумбольдт— географической зональности. Перу Ламарка принадлежат первые предостерегающие прогнозы возможных пагубных последствий влияния человека на природу (см. Алар-мизм). Т. Мальтус сформулировал представления об экспоненциальном росте численности народонаселения и опасности перенаселения. Огромный вклад в экологию внесли представления Ч. Дарвина о естественном и искусственном отборах, объяснившие приспособленность видов дикой природы к различным местообитаниям и утерю этих признаков культурными растениями и домашними животными.[ ...]
Организмы не только приспосабливаются к физическим факторам среды в том смысле, что переносят их воздействие, но и используют естественную периодичность изменений этих факторов для распределения своих функций во времени и «программирования» своих жизненных циклов таким образом, чтобы использовать благоприятные условия. Учитывая взаимодействия между организмами и взаимный естественный отбор (сопряженная эволюция; см. т. 2, с. 208), все сообщество становится запрограммированным для реакции на сезонные и другие ритмы. В биологической литературе можно найти множество примеров адаптивных реакций. Обычно они собраны по систематическому принципу (Environmental Control of Plant Growth, ed. by Evans, 1963) или по местообитаниям (Adaptations of Intertidal Organisms ed. by Lent, 1969), Здесь невозможно подробно рассмотреть регуляторные адаптации, но приведем два примера, чтобы выделить моменты, особо интересные с экологической точки зрения.[ ...]
На сегодня на каждого жителя нашей планеты приходится около 200 млн насекомых. Адаптационные способности насекомых к применяемым против них ядохимикатам и загрязнению окружающей среды несопоставимы с таковыми у человека. Это объясняется, в частности, их огромной численностью, коротким жизненным циклом и ярко выраженным механизмом естественного отбора. В то же время объяснение возможной адаптации человека к «закрытой» среде неоднозначно. Человеческий организм не в состоянии заранее или оперативно выработать защитные качества к новым поллютантам, ибо время с момента их появления в масштабах эволюции человека и в сопоставлении с его средней продолжительностью жизни ничтожно. Механизм адаптации в процессе естественного отбора (как у насекомых) для человека неприемлем: изменение его физиологических параметров носит патологический характер.[ ...]
Этот частный случай в жизни природы указывает на неравномерность развития биосистем. Забегая несколько вперед, следует заметить, что в целом оно эволюционно однонаправленно и подчиняется закону экологосистемной направленности эволюции: любые эволюционные изменения в конечном итоге направлены экологическими факторами и системными особенностями развития эволюционизирующей совокупности, т. е. прогресс направляется как внешними, так и внутренними факторами. Внешними для развивающейся системы живого служат все воздействия надсистем — от Вселенной до ближайшей по иерархии, которые выступают как ограничения развития и как механизмы, к которым развивающаяся совокупность живого или с его участием вынуждена адаптироваться. Развитие каждой из надсистем ведет к изменению условий существования, ужесточающих естественный отбор и одновременно вызывающих усиление мутационного процесса. Может воздействовать также параллельная система. Например, воздействие на организмы пестицидов приводит у части из них к генетически закрепленной адаптации к этим ядохимикатам. Аналогичные процессы наблюдаются во взаимоотношениях внутри систем «хищник — жертва», «хозяин — паразит». Изменению качества видов в экосистемах сопутствует перемена в видовом составе биоценозов, которые также адаптируются к переменам в окружающей их среде. Это в свою очередь создает новые условия в надсистеме ио отношению к видам, видоизменяет и ужесточает естественный отбор.[ ...]
Из многочисленных ненаправленных мутаций как элементарного эволюционного материала естественный отбор формирует такие комбинации признаков и свойств, которые ведут к возникновению адаптации организмов. Э. — процесс исторического развития живой природы. Термин «Э.» применим как к живой природе в целом, так и к отдельным органам, к системам органов, к клеткам, органеллам и молекулам.[ ...]
РЕДИНЫ — то же, что редколесье. РЕДКИЙ ВИД — см. Вид редкий. РЕДКОЛЕСЬЕ — разреженная древесная растительность, развивающаяся на малопродуктивных землях в условиях недостаточного увлажнения или низкой температуры. Различают Р. лесотундровое (еловое, лиственничное, березовое) и ксерофитное (фисташники, саксаульники и др.), субальпийское и болотное. Выделяют также Р. антропогенного происхождения. РЕДУКЦИОНИЗМ [от лат. reduciio — возвращение, отодвигание назад] — объяснение сложных явлений, исходя из простых взаимодействий между более или менее элементарными частями системы. Однако следует помнить, что по мере усложнения системы приобретают качественно новые (эмерджентные) свойства.[ ...]
Способность растительных организмов адаптироваться к новым условиям существования важна для проявления различных видов устойчивости. Ее анализ показывает, что приспособительный акт может осуществляться на всех уровнях организации живой системы от биоценотического до клеточного. Механизмы адаптации в процессе эволюции биосистем подвергались естественному отбору и потому их количество невелико. Выбор той или иной стратегии приспособления организма или клетки определяется величиной возмущающего воздействия и фактором времени.[ ...]
В природной среде нет ничего вредного для вида, так как то, что вредно для индивида или популяции, полезно для вида с точки зрения его эволюции. Взаимоотношения между организмами выступают в качестве регуляторов в развитии популяций, особенно тех, которые не имеют внутренних механизмов, предотвращающих неограниченный рост численности, который мог бы послужить причиной самоуничтожения популяции. Отрицательные взаимодействия могут ускорять естественный отбор, приводя к возникновению новых адаптаций, морфологических и физиологических изменений и способствуя тем самым увеличению разнообразия признаков и эволюции видов. Борьба на одном уровне может влиять на другие уровни противостояния. Весьма плодотворным с экологической точки зрения оказалось изучение системы «хозяин-паразит», в частности, было установлено, что в этой паре осуществляется конкурентная борьба, в результате которой усложняется и «хозяин», и «паразит». Гибель одного ведет к гибели другого, а сосуществование увеличивает сложность системы.[ ...]