2. Изменчивость и наследственность

Для выяснения вопроса, какие движущие силы в процессе эволюции приводят к образованию новых видов, Дарвин обратился к изучению явлений изменчивости и наследственности.

Изменчивость. Изменчивостью называют процесс возникновения различий между особями одного вида.

Благодаря изменчивости даже между близкородственными особями имеются различия. В потомстве одной пары животных или среди растений, выросших из семян одного плода, невозможно встретить совершенно одинаковых. В стаде овец одной породы опытный пастух различает каждое животное по еле уловимым особенностям: размерам тела, длине ног, головы, окраске, длине и плотности завитка шерсти, голосу, повадкам.

Приведем некоторые факты изменчивости, которые легко наблюдать каждому. Листья на березе или другом дереве кажутся одинаковыми, однако, положив любые два листа с одного дерева рядом, мы увидим мелкие различия между ними. Количество краевых язычковых цветков в соцветиях золотой розги (сем. сложноцветных) колеблется от 5 до 8. Число лепестков ветреницы дубравной (сем. лютиковых) — 6, иногда же 7 и 8. Изменчивы ветвистость «рогов» жука-оленя, длина «усов» жука-усача и т. п. В стае черных галок иногда появляются единичные экземпляры светлой и даже белой окраски.

Формы и причины изменчивости. Дарвин различал две основные формы изменчивости: определенную (групповую) и неопределенную (индивидуальную).

Определенной (групповой) изменчивостью животных и растений Дарвин называл массовую изменчивость, когда все особи данной породы, или сорта, или вида под влиянием определенной причины изменяются одинаковым образом в одном направлении.

Дарвин приводил такие примеры. Сорта культурных растений при перенесении их в новые условия теряют свои качества. Белокочанная капуста при возделывании в жарких странах не образует кочана. Породы лошадей, завезенные в горы или на острова, где пища недостаточно питательна, со временем становятся низкорослыми. Северные породы овец в жарких странах через несколько поколений утрачивают свою густую шерсть.

Неопределенной (индивидуальной) изменчивостью Дарвин называл появление бесконечно разнообразных незначительных отличий у отдельных особей в пределах одного сорта, одной породы, одного вида. Например, он отметил, что у павлиньих голубей число рулевых перьев в хвосте варьирует от 14 до 42. У различных особей одной и той же породы голубей весьма изменчивы форма клюва, число щитков на пальцах и т. д. В дополнение к примерам Дарвина можно привести другие. Вспомните, примеры изменчивости, указанные на стр. 22, и скажите, следует отнести их к определенной изменчивости или неопределенной. Дарвин отметил также факты очень резкой неопределенной изменчивости у растений и животных. Так, в 1791 г. в Северной Америке от нормальных овец родился барашек с очень короткими ногами.

На одной и той же ветви крыжовника появляются желтые и красные плоды. У клубней картофеля глазки имеют изменения в окраске. Факты изменения почек известны у винограда и некоторых плодовых деревьев.

Дарвин установил, что изменение одной части организма нередко обусловливает изменение других его частей. Такая изменчивость названа им соотносительной. Дарвин привел ряд интересных фактов. Длинные конечности у животных почти всегда сопровождаются удлиненной шеей. У бесшерстных собак наблюдаются недоразвитые зубы. У голубей с длинными клювами ноги длинные, с короткими клювами — короткие ноги; голуби с оперением на ногах имеют перепонки между пальцами.

У столовых сортов свеклы согласованно изменяется окраска корнеплода, черешков и нижней стороны листьев. У растения львиный зев светлоокрашенные венчики цветков сопровождаются зеленой окраской стебля и листьев; темноокрашенные — темной окраской этих органов. Добиваясь изменения одного признака, человек невольно получает изменения и других признаков, с ним связанных. Причины такого рода фактов остались для Дарвина неизвестными и были раскрыты наукой значительно позднее.

Основной причиной изменчивости домашних животных и культурных растений Дарвин считал воздействие новых жизненных условий по сравнению с теми, при которых существовали их предки. Человек постоянно изменяет эти условия, вследствие чего домашние животные и культурные растения отличаются повышенной изменчивостью сравнительно с дикими видами. Дарвин полагал, что скрещивание различных пород и сортов также способствует изменчивости.

Изменчивость организмов в естественной обстановке происходит под влиянием тех же причин, которые вызывают изменения домашних животных и культурных растений.

Изменчивость имеет место не только при половом размножении, но и при вегетативном. Дарвин приводил примеры изменчивости почек растений, размножающихся вегетативно.

На основании обширных материалов Дарвин сделал вывод: изменчивость — всеобщее свойство организмов.

Наследственность. Наследственностью называют общее свойство всех организмов сохранять и передавать признаки строения и развития от предков к потомству.

Каждый знает, что из желудя вырастает дуб, из яиц кукушки выводятся ее птенцы. Из семян культурных растений определенного сорта вырастают растения того же сорта. Животные передают потомкам свойства своей, породы.

Дарвин подчеркивал, что передача признаков по наследству связана, прежде всего, с воспроизводительной половой системой, которая отличается исключительной чувствительностью к внешним условиям. Но изменение может выявиться только в следующем поколении, если оно окажется наследственным. Влияние одних и тех же условий жизни может по-разному сказаться на разных организмах, поскольку наследственность их различна.

Наследственность сохраняется и при вегетативном размножении. Широко известны способы размножения растений отводками, черенками, усами, клубнями, причем видовые и сортовые признаки передаются потомству. Поросль тополя, осины, ивы и т. д. дает деревья и кусты тех же видов.

Таким образом, изменчивость и наследственность — всеобщие свойства организмов.

Наследственная и ненаследственная изменчивость. Дарвин различал наследственную и ненаследственную изменчивость.

Наследственной изменчивостью он считал неопределенную (индивидуальную) изменчивость, когда раз появившиеся изменения сохраняются в последующих поколениях.

Ненаследственной изменчивостью Дарвин считал определенную (групповую) изменчивость, когда возникшие изменения не сохраняются в последующих поколениях.

В процессе эволюции, по мнению Дарвина, играет роль только наследственная, индивидуальная, изменчивость.

Дарвин обращал внимание на то, что законы, управляющие наследственностью, еще неизвестны. Он правильно показал роль наследственной индивидуальной изменчивости в процессе эволюции, привлек к ней внимание ученых. Дарвин неоднократно подчеркивал необходимость глубокой разработки проблемы наследственной изменчивости. Позднее эта проблема стала предметом науки — генетики.

Список литературы

1. Азимов А. Краткая история биологии. М.,1997.