Чтение онлайн

Другой тип мимикрии получил название мюллеровского, так как он был описан немецким натуралистом Ф. Мюллером в 1865 г. При мюллеровской мимикрии внешнее сходство приобретается хорошо защищёнными видами, живущими в одной местности и обладающими яркой предупредительной окраской, почти неотличимой для хищников. Это позволяет на основе сопряжённой эволюции выработать у хищников отсутствие аппетита к представителям этих видов при меньшей гибели особей.

Юджин Одум считает, что изучение сопряжённой эволюции может углубить наше понимание биологической эволюции в целом. «Многие биологи, – отмечает он, – полагают, что все эволюционные изменения можно объяснить в рамках селекционно-мутационной теории (иногда называемой неодарвинизмом), но генетиков и особенно экологов очень интересуют возможности естественного отбора на высших уровнях организации» (Там же, с. 354)

В этом высказывании чувствуется протест против геноцентрической ограниченности синтетической теории эволюции и предчувствие потребности в создании эволюционной экологии. К сожалению, это замечание не получило у него соответствующего развития.

Химическое оружие в виде отравляющих веществ или свидетельств несъедобности, как правило, развивается у видов, слабо вооружённых механическими приспособлениями. В более слабой форме оно воплощается в газовых атаках раздражающими обоняние веществами, то есть в испускании отвратительных запахов, свидетельствующих о несъедобности и отрицательно действующих на вкусовые рецепторы хищников.

Так, лесные клопы размазывают по всему телу вонючий секрет, вырабатываемый парными грудными железами, и даже метят им трассы своего передвижения на местности. Неприятные запахи помогают выживать и жукам жужелицам. Более высокий уровень накопления отпугивающих веществ может приводить к нанесению вреда здоровью нападающих, а также обладать нервнопаралитическим эффектом.

Ярко окрашенная крупная гусеница большая гарпия обладает красной головой с устрашающей «маской» и раздвоенным хвостом. В случае нападения гарпия выбрасывает из хвостовой железы жидкость, которая может парализовать насекомоядную птицу. Но если эту мирно пасущуюся на листьях гусеницу только потревожить, она лишь угрожающе повернётся к обидчику своей устрашающей «маской» и выпустит из-под хвоста газы с отвратительным запахом.

У некоторых асцидий для защиты от хищных рыб и ракообразных в туниках накапливается ванадий в сочетании с высокой концентрацией серной кислоты. Весьма совершенным является химическое оружие жуков-бомбардиров. У них под брюшком расположены протоки желез, вырабатывающих гидроквинон и перекись водорода. Эти вещества накапливаются в особых резервуарах подобно бинарным газам, которые состоят на вооружении многих современных армий и сами по себе не опасны для человека, но их соединение губительно.

В случае нападения хищников эти жуки соединяют оба резервуара, вследствие чего запускается каталитическая реакция окисления и струя газа с температурой около 100 °C выстреливается на большое расстояние в направлении агрессора. К тому же при соприкосновении с воздухом смесь с треском взрывается, оставляя взвешенным в воздухе облачко едкого дыма.

Осьминоги, каракатицы, головоногие моллюски и другие обитатели морских вод выбрасывают по направлению к приближающимся хищникам «чернильную» жидкость, которая, диффундируя в воде, расплывается в виде облака. Это – завеса для зрения и обоняния, позволяющая потенциальным жертвам скрываться от врагов.

Из млекопитающих безусловным чемпионом защиты от хищников при помощи зловония является североамериканский зверёк скунс. Окраска шерсти скунса достаточно заметна – угольно-чёрная с белоснежными полосами. Она носит предупредительный характер. Скунсы смело идут навстречу опасности, и, если на них нападают, они выстреливают в морду хищнику струёй с таким запахом, который не забывается никогда.

Ещё более опасным оружием в борьбе за существование является ядовитость, характерная в особенности для скорпионов и ядовитых змей. Змеям яды служат и для защиты, и для нападения. Это довольно слабые хищники, которым яды компенсируют слабость морфологической, механической вооружённости. Яд, в отличие от механических приспособлений более крупных хищников, не сразу убивает жертву, и потому змеям приходится проводить последующий после укуса поиск. Это вызвало чрезвычайно сильное развитие хеморецепторов, расположенных, например, у гремучих змей, на языке.

Все средства борьбы за существование суть средства биологической работы для выживания и оптимизации жизнедеятельности, и развиваются они в процессе совместной работы генотипов и фенотипов, обеспечивающей конкурентоспособность и потому поддерживаемой отбором.

25.4. Синтетическая теория эволюции и эволюционная экология. Роль борьбы за существование в развитии биоценозов

Геноцентрическая трактовка борьбы за существование связана со стремлением вытеснить борьбу за существование из эволюционной биологии в сферу экологических исследований, «распылив» эту категорию на всю совокупность экологических взаимодействий между живыми организмами и их общностями. Но традиционная экология по самой сути своего предмета ограничивает рассмотрение борьбы за существование природой экологических взаимодействий.

Борьба за существование интересует экологов главным образом как средство образования устойчивых экосистем либо как один из факторов их разрушения при необратимом изменении природных условий. Доминирование геноцентризма в эволюционной биологии создаёт препятствия для развития эволюционной экологии, поскольку образование наследственных свойств, поддерживаемых или отбраковываемых отбором, рассматривается как самодостаточный механизм для объяснения эволюционных процессов, а биологическая работа экосистем, происходящая в борьбе за существование живых организмов, отодвигается за рамки популяционного мышления.

В результате сами экологи очень робко говорят об эволюционном значении взаимодействия организмов в экологических сообществах и видов в экосистемах.

Ядром современной экологии, безусловно, является учение о биоценозах. В биоценозах (от греч. «биос» – жизнь, «ценос» или «койнос» – общий) борьба за существование приобретает регулярный характер, не препятствующий длительному совместному существованию видов. Такое сосуществование обеспечивает непрерывное поддержание круговорота веществ и непрерывно колеблющееся равновесие сложной системы.

Биоценозы представляют собой локальные, относительно замкнутые экосистемы, в которых осуществлён подбор видов в соответствии с условиями их существования. При этом виды, не выдержавшие конкуренции, либо погибают, либо вытесняются в другие биоценозы, либо эволюционируют в направлении узкой специализации, позволяющей существовать в узкой экологической нише и ослабить давление конкуренции.

В отличие от «бродячих», кочевых биоценозов динозавров, биоценозы, поддерживаемые теплокровными животными, приобретают оседлый, относительно стабильный характер. При этом часть видов, в особенности птицы, совершают регулярные сезонные миграции, попадая в другие биоценозы и внося свой вклад в происходящую там борьбу за существование.

Борьба за существование в биоценозах порождает своеобразное «разделение труда», специализацию биологической работы по их воспроизведению и поддержанию. Каждый биоценоз состоит из продуцентов, консументов и редуцентов. Продуценты (растения) создают первичную продукцию живого вещества путём потребления минеральных веществ и солнечной энергии. Консументы (от лат. «консумо» – потребляю) потребляют продукцию, произведенную растениями. Консументы первого порядка (растительноядные животные) потребляют различные части растительной массы и создают вторичную продукцию.