Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции - Лима-де-Фариа А.
ISBN 5-03-001929-4
Скачать (прямая ссылка):
Рыбы коралловых рифов, обитающие в теплых тропических морях, также имеют очень яркую и разнообразную окраску. Однако они не поют во время брачных игр. Их яркая окраска, по-видимому, связана с температурой, а не с каким-то особым типом отбора.
Еще одним прекрасным примером ярко окрашенных животных служат насекомые. Все, кто рассматривал обширные коллекции насекомых земного шара, сразу замечают, что самые яркие цвета — ярко-красный и переливчатые синий и зеленый — свойственны тропическим и субтропическим формам.
Насекомые не поют (хотя и издают разнообразные звуки), и драки между самцами в брачный период наблюдаются редко, так что насекомых не приводили в качестве наилучших примеров действия полового отбора. Однако их яркую окраску можно прямо связать с высокой температурой в области распространения. Как пишут Мэтьюз и Мэтьюз (Matthews, Matthews,
1978), «было бы ошибочным сверхупрощением объяснять все виды полового диморфизма с точки зрения брачного поведения и спаривания».
Но самые яркие примеры дают моллюски. К этому типу принадлежит примерно 50000 ныне живущих видов. Окраска раковин создается у них пигментами, которые вырабатываются железами, расположенными в мантии, и отлагаются в самом верхнем известковом слое (Eisenberg, 1981). И снова распределение моллюсков по окраске не является случайным. «Самые ярко окрашенные раковины обычно встречаются в мелководных теплых морях, тогда как буквально у всех арктических и глубоководных моллюсков раковины тускло-коричневые или белые». В этой четвертой по счету группе животных главным фактором, определяющим яркую окраску, служит температура. Что же касается брачного поведения и полового диморфизма, то у ряда видов они вообще отсутствуют, поскольку эти виды гермафродитны, т. е. у каждого индивидуума имеются и мужские, и женские половые органы.
Таким образом, возможно, что как у позвоночных, так и у беспозвоночных яркая окраска играет лишь незначительную роль в дифференциальном размножении или вообще не имеет к нему никакого отношения, а обусловлена таким простым физическим фактором, как температура.
Эволюция нуклеотидного состава ДНК канализируется температурой
Зависимость между температурой и окраской животных стала теперь более понятной, поскольку недавно было установлено, что температура способна изменять генотип высших организмов.
Обширное исследование нуклеотидного состава ДНК пой-килотермных (рыбы, амфибии и рептилии) и гомойотермных (птицы и млекопитающие) позвоночных показало, что как некодирующие участки ДНК, так и последовательности, кодирующие синтез белков (структурные гены), у гомойотермных животных гораздо богаче парами гуанин—цитозин, чем у пойки-лотермных (Bernardi, Bernardi, 1986).
Для того чтобы проверить, можно ли приписать эту канализацию эволюции ДНК действию температуры, сравнивали нуклеотидный состав близких видов рыб, обитающих в холодных (20—25 °С) и теплых (37—40 °С) водах. И снова ДНК, богатая парами гуанин—цитозин, была обнаружена у рыб, обитавших в горячих источниках. Авторы этих работ пришли к выводу, что температура, очевидно, была главным фактором, канализировавшим эволюцию ДНК.
13 А. Лама де-Фариа
Изменения, обусловленные химическими факторами
Роль внешней среды в возникновении и эволюции адаптаций
Известно много примеров параллелизма между встречающимися в природе структурными признаками, характерными для определенных видов, и сходными признаками, индуцируемыми физико-химическими факторами внешней среды. Приведем некоторые из них.
У горлиц рода Scardafella наименьшая пигментация наблюдается в наименее влажной части ареала, усиливаясь во всех направлениях с увеличением влажности. Роль водяных паров в создании пигментации была подтверждена экспериментально: окраска горлицы, помещенной в условия высокой влажности, становилась все более и более темной (Beebe, 1907). В условиях низких температур изменялись морфометрические признаки у пчелы Apis mellifera, причем градиент изменчивости был направлен с севера на юг. И в этом случае эксперименты с воздействием температуры воспроизвели ситуацию, наблюдаемую в природе (Алпатов, 1925, цит. по Robson, Richards, 1936). Изменения химического состава питательных веществ вызывают изменения галеи у дафнии, параллельные обнаруженным у природных рас (Woltereck, 1919). Хо (Но, 1984) приходит к выводу, что результаты всех этих экспериментов сходятся, указывая на возможность вызвать с помощью химических (вода, питательные вещества) и физических (температура) факторов, присущих внешней среде, многие наблюдаемые в природе вариации, которые неодарвинисты рассматривают как примеры адаптаций. В заключение она указывает, что внешняя среда играет главную роль в возникновении и эволюции адаптаций.
Наличие этилена в среде оказывает влияние на развитие растений
Эндогенное действие этилена хорошо известно по его многочисленным физиологическим эффектам. Этот газ обладает гормональным действием (см. гл. 7).
В свете взаимодействий между средой и организмом этилен интересен тем, что дает еще один пример влияния химического вещества, имеющегося в среде, на развитие организмов. Экзогенный этилен в низких концентрациях оказывает постоянное воздействие на метаболизм растений (например, ускоряет созревание плодов).
