101 ключевая идея: Эволюция
Шрифт:
См. также статью «Естественный отбор».
НИША
Это слово происходит от итальянского nicchia и означает углубление, в котором что-то находится. В экологии оно приобрело дополнительное значение — место, занимаемое организмом в окружающей среде. В это понятие входит функциональная роль организма в сообществе. Термин «ниша» также подразумевает все связи между популяциями, сообществами и экосистемой, в которой находится организм. В число этих связей входят следующие приспособления:
• экологическая амплитуда устойчивости ко всем неживым ограничивающим факторам среды;
• способность пользоваться пищей внутри среды;
• изменения, позволяющие выжить на территории,
• способность выжить внутри определенной популяционной структуры.
Каждая популяция занимает определенную экологическую нишу, которая определяет основные структуры, физические и поведенческие приспособления популяции. Различные сообщества в очень похожих экосистемах, для которых характерны сходные среды, часто аналогичны по своей структуре и могут занимать ниши, которые в основных своих чертах абсолютно идентичны. Приспособления популяций в этих нишах могут внешне быть очень схожими, даже если эти популяции совершенно не родственны друг другу.
Если два вида занимают одну нишу, то между ними возникает конкуренция, которая длится до тех пор, пока один вид не вымещает другой. Схожие ниши в разных районах могут занимать разные виды. Например, африканская лань занимает ту же нишу, что и евразийский марал Евразии. И напротив, один тип организмов может путем адаптивной радиации занять несколько разных ниш, например дарвиновы вьюрки на Галапагосах.
Когда два вида сосуществуют на одной территории, то можно предположить, что они взаимодействуют со средой по-разному (занимают разные ниши). В лесу, например, водятся различные виды птиц, питающихся семенами, но каждый из них, на самом деле использует среду обитания по-своему.
См. также статьи «Дарвиновы вьюрки», «Галапагосы1, острова».
ОТБОР
Естественный отбор — это процесс, сокращающий в популяции пропорцию организмов, относительно неприспособленных к выживанию и увеличивающих пропорцию организмов с фенотипом, близким к оптимальному, для определенной среды и уровня конкуренции. Здесь важен высокий показатель выживаемости, поскольку он предоставляет организму возможность произвести потомство и передать свои гены следующим поколениям, внести их в общий генофонд. Большинство фенотипических признаков определяются генами и имеют тенденцию к нормальному распределению в популяции. Положение оптимального фенотипа определяет основной тип отбора. Существуют три основных типа отбора, которые приводят к улучшению признаков популяции при определенном наборе условий. Они таковы:
1. Стабилизирующий естественный отбор. Достигает цели, отсекая крайние проявления признаков.
2. Направленный естественный отбор. Приводит к распространению одной крайней степени признака.
3. Дизруптивный (раскалывающий) естественный отбор. Приводит к распространению крайних проявлений признаков, отсекая среднее.
Хотя и можно поделить отбор на данные типы, следует помнить, что все они тем не менее считаются различными аспектами одного общего процесса. Тот факт, что некоторые организмы менее приспособлены (то есть они обладают меньшей выживаемостью и/или способностью дать потомство), означает, что те, от кого зависит выживание популяции, конкурируют с организмами, которые все более и более становятся похожими на них. Если направленный естественный отбор постепенно ликвидирует одну крайность фенотипического ряда, то в конечном итоге наступит момент случайного распределения оптимального фенотипа. Тогда в действие приводится стабилизирующий отбор, поддерживающий устойчивое положение.
Первый тип отбора (стабилизирующий) можно пояснить на примере роста людей. Если в каком-то обществе важно иметь средний рост, то очень высокие или низкие люди будут страдать от определенных неудобств. Это называется «высокое давление отбора».
См. также статьи «Искусственный отбор животные», «Искусственный отбор растений», «Естественный отбор».
ОУЭН, РИЧАРД
Ричард Оуэн (1804–1892) — известный анатом и палеонтолог, родился в Ланкастере. Он изучал медицину сначала в Эдинбургском университете, а затем в больнице св. Варфоломея в Лондоне. По совету своих наставников он занялся научными исследованиями и работал в музее Королевского хирургического колледжа, составляя многочисленные каталоги. В 1832 году он опубликовал трактат о наутилусе и следующие 50 лет посвятил изучению сравнительной анатомии многих животных, в особенности птиц. Он применял свои анатомические знания в таком трудном деле, как восстановление облика вымерших животных по разрозненным окаменелым остаткам и внес весомый вклад в развитие палеонтологии и изучение эволюции. Свое мастерство анатома Оуэн совершенствовал, препарируя животных, умерших в лондонском зоопарке. Его реконструкции вымерших рептилий часто напоминали гигантские варианты современных видов.
Одним из основных вкладов Оуэна в научный лексикон стало изобретение слова «динозавр». Он составил его в 1842 году из двух греческих корней deinos — ужасный и sauros — ящер. В канун нового 1853 года он вместе с компанией, состоящей из 21 ученого, устроил праздничный ужин в Лондонском хрустальном дворце внутри одной из реконструированных им огромных моделей динозавра.
В 1849 году он стал хранителем Королевского хирургического музея, а в 1856 году — заведующим отделом естественной истории Британского музея. В этой должности он многое сделал для открытия отдельного Музея естественной истории в лондонском Южном Кенсингтоне. На приобретение первого экспоната, почти полной окаменелости археоптерикса, он потратил денег в два раза больше, чем позволял ежегодный бюджет музея. Оуэн продолжал работать до 1884 года, когда он вышел в отставку и уехал в Ричмонд.
Несмотря на огромную работоспособность и трудолюбие, некоторые из выводов Оуэна оказались ложными. Он много писал о сравнительной анатомии и палеонтологии позвоночных, будучи пионером в этой области. Он был настроен против дарвиновской теории эволюции и отрицал возможность происхождения человека и приматов от одного общего предка.
См. также статьи «Археоптерикс», «Дарвинизм», «Динозавры».
ПЕКИНСКИЙ ЧЕЛОВЕК
Пекинский человек — один из возможных ранних предков современного человека, возраст остатков которого составляет около 1,8 миллиона лет. Первое свидетельство его существования было получено в виде окаменелых зубов, которые известный немецкий палеонтолог Макс Шлоссер купил в пекинской аптеке. Во время геологических исследований в Китае в 1921 году палеонтологи, по крайней мере из семи стран пытались обнаружить останки древнего человека близ деревни Чжоукоудянь. Среди этих преданных своему делу ученых были швед Й. Гуннар Андерссон и канадец Дэвидсон Блэк. В 1926 году они обнаружили окаменелые зубы в заброшенной каменоломне близ Пекина и идентифицировали их как останки пекинского человека. Блэк дал научное название этому раннему звену или ветви человеческой эволюции: Sinanthropuspekinensis (синантроп), что значит китайский человек из Пекина. С 1927 по 1937 год палеонтологи из китайско — шведской экспедиции обнаружили останки более 40 индивидуумов, причем были найдены свидетельства каннибализма, использования огня и примитивных кварцевых орудий. В 1934 году Блэк умер и его преемник в Пекинском университете (немецкий анатом Франц Вайденрайх) в 1936–1937 годах нашел еще большее количество остатков пекинского человека.
Во время Второй мировой войны была предпринята транспортировка останков пекинского человека в США. К сожалению, в тот день, на который была назначена отправка, японцы разбомбили Перл-Хабор и объявили войну США. Японские войска захватили поезд, в котором останки везли в порт Цзиньхуандао и их больше никогда не видели. Но Вайденрайх, к счастью, успел сделать гипсовые отпечатки и отправить их в Америку. После окончания войны были предприняты поиски оригиналов бесценных останков, но без успеха. Через пятнадцать лет название Sinanthropus pekinensis было заменено на Homo erectus (человек прямоходящий), то есть пекинский человек был отождествлен с яванским человеком, которого нашел Эжен Дюбуа.