Приспособленность (адаптация) живых организмов

Основные проблемы, требующие объяснения

Мир живых существ обладает рядом общих свойств, которые всегда вызывали у человека чувство изумления. Первая из них — необычайная сложность строения. Вторая — очевидная целесообразность, или приспособительный характер многих признаков живых организмов. И наконец, третья ярко выраженная общая черта — огромное разнообразие форм жизни.

Во все века человек пытался найти удовлетворяющие его ответы на эти вопросы. В донаучных обществах объяснения воплощались в мифах и некоторые из них вошли в различные религии. Научные объяснения легли в основу теории эволюции. Однако прежде чем рассматривать эволюционную теорию, очертим подробнее те проблемы, которым эта теория должна дать объяснение.

Сложность строения живых организмов

Наиболее сложно организованной формой материи по праву считается живая. Для её изучения потребовалось привлечь все достижения других естественных наук, но и это не привело к познанию её сущности. Даже одноклеточный организм с этой точки зрения представляется микрокосмом.

Разнообразие органического мира

Общее число известных видов живых существ в современном мире вместе с вымершими составляет примерно 2 миллиона.

Сложнейшая задача таксономического изучения и описания довольно хорошо решена для таких групп, как птицы и млекопитающие, но далека от завершения для большинства остальных групп. Значительное число морских беспозвоночных, цветковых растений и представителей других групп всё ещё ждет своего таксономического описания. По оценкам ихтиологов, общее число видов современных рыб приближается к 40 000, из которых пока описано лишь 20 000. Объём работы, которую предстоит проделать систематикам насекомых, ещё больше. По мнению энтомологов, описанные до сих пор виды насекомых (около 750 000) составляют лишь небольшую долю, возможно одну десятую, всех видов насекомых, действительно обитающих на Земле в настоящее время.

По другим оценкам, реальное число ныне живущих видов составляет не менее 5 млн, а возможно и 30 млн. Были сделаны также две независимые оценки числа видов как ныне живущих, так и вымерших, существовавших на Земле за всю её геологическую историю. Согласно этим оценкам ( а они приблизительно одного порядка), общее число видов за всю историю жизни на Земле составляет от одного до нескольких миллиардов.

Приспособленность (адаптация) живых организмов

Многие признаки организмов обеспечивают им преимущества для обитания в той или иной среде. Эти признаки называют приспособительными (адаптивными).

Следует различать общие и специальные адаптации. Первые позволяют организму существовать в широко варьирующих условиях среды, а вторые представляют собой адаптации к тому или иному особому образу жизни. Так, например, крыло птиц — это общая адаптация, а долотообразный клюв и приспособленная к лазанию задняя конечность дятлов — адаптации специальные. Общие адаптации входят в число отличительных признаков крупных групп организмов.

Но можно ли считать адаптацию универсальным явлением? Или же существуют также неприспособительные признаки, и как часто они встречаются? В настоящее время биохимики считают, что, например, некоторые варианты белков не являются приспособительными.

Как же обстоит дело в реальности? Возможно, что неприспособительные признаки действительно существуют. Однако очень трудно с уверенностью отнести тот или иной конкретный признак к неприспособительным. Сегодня он считается неприспособительным, а завтра выясняются обстоятельства, которые позволят отнести его к адаптивным.

Так, например, на первый взгляд может показаться, что различие между окрашенным и белым луком не связано с адаптациями. На самом же деле красный и желтый лук устойчивы к антракнозу — грибковому заболеванию, а белый лук к этому возбудителю чувствителен. Устойчивость к заболеванию обусловлена наличием в луковицах катехина и протокатеховой кислоты, токсичных для гриба, а эти соединения связаны с содержащимися в луковицах красными или желтыми пигментами.