4.2.2. Эволюционная сукцессия
В ходе естественного отбора виды все более приспосабливаются к условиям внешней среды. Однако ни один вид (возможно, за исключением человека) не способен предвидеть будущие изменения среды. Какими же возможностями располагают различные виды при значительном изменении любого биотического или абиотического фактора?
1. Адаптация.В генофонде популяции могут присутствовать аллели, которые позволят некоторым особям выжить в новых условиях и дать потомство. Через несколько поколений под действием естественного отбора возникнет популяция, хорошо приспособленная, т.е. адаптированная к изменившимся условиям существования. С появлением в результате мутаций и распространением новых аллелей, обеспечивающих все большую адаптацию организмов к изменившейся среде, популяция может измениться настолько, что можно будет говорить о возникновении нового вида, отличного от исходного. Этот процесс называетсявидообразованием.
В зоологии хорошо известны так называемые экологические правила, являющиеся выражением процессов адаптации видов к различным внешним условиям.
Правило Бергмана: на севере водятся более крупные, а на юге – более мелкие разновидности одного и того же вида. Правило Бергмана имеет простое термодинамическое обоснование: с увеличением размеров организма уменьшается величина отношения площади поверхности тела к объему тела, что снижает относительные потери тепла.
Правило Аллена: в холодных местностях (на севере, в горах) выступающие части тела (уши, клювы, хвосты, ноги) короче, чем у тех же животных в теплых краях. Причина также очевидна – уменьшение потерь тепла.
Правило Глогера: во влажном климате животные более темно окрашены, чем в засушливом.
Отметим, что экологические правила в зоологии не являются жесткими, из них бывают исключения.
Поскольку изменениям подвержены практически все биотические и абиотические факторы, то и адаптация организмов должна происходить по разным направлениям. Обычно выделяют следующие группы:
адаптации к климатическим и другим абиотическим факторам;
адаптации к добыванию пищи и воды (у растений);
адаптации, направленные на защиту от хищников и устойчивость к заболеваниям и паразитам;
адаптации, обеспечивающие поиск и привлечение партнеров у животных или опыление и созревание семян у растений;
адаптации к миграциям у животных и распространению семян у растений.
2. Миграция.При изменившихся внешних условиях часть популяции может эмигрировать, найдя новое местообитание с подходящими условиями, и продолжить там свое существование. Однако миграцию могут существенно ограничивать или даже делать невозможной, например, физические барьеры – горы, моря, пустыни и т.д., которые организмы не в состоянии преодолеть. Кроме того, разные виды обладают разной способностью к миграции. Если скорость миграции вида невелика, а изменение внешних условий происходит слишком быстро и охватывает значительные территории, то вид может просто не успеть эмигрировать в новые местообитания даже при отсутствии физических барьеров.
3. Вымирание.Если ни одна особь популяции не может эмигрировать, спасаясь от воздействия неблагоприятных факторов среды, а те выходят за пределы устойчивости всех индивидов, то популяция вымрет, а ее генофонд исчезнет. Действительно, списки ископаемых видов постоянно пополняются как растениями и животными, жившими в далекие от нас геологические эпохи, так и вымершими уже в современную эпоху.
Если одни виды организмов вымирают, а выжившие особи других размножаются, адаптируются и изменяются под действием естественного отбора, иногда настолько сильно, что приводят к возникновению нового вида, то можно говорить о существовании эволюционной сукцессии.