Дарвинизм в современном мире

Эволюционная теория Дарвина и современность

15. Возникновение гомойотермных животных

Способностью к регулировке температуры своего тела обладают животные многих и довольно разнообразных таксономических групп, но преобладают случаи использования внешних источников тепла для обогрева тела и случаи активного поиска биотопов с оптимальными температурными условиями. Так, насекомые, амфибии и рептилии прохладным утром выбираются на хорошо прогреваемые солнцем места, отдавая предпочтение наклонным и вертикальным поверхностям, на которые более отвесно падают солнечные лучи. Бабочки подставляют солнцу крылья для более быстрого обогрева. Возможно, что некоторые вымершие формы среди рептилий, имевшие плоские выросты на спине, сходные внешне с непарными плавниками рыб, также использовали их для аккумуляции тепла при согревании своих тел.

Нередки и случаи использования внутренних источников энергии для повышения температуры тела. Крупные тунцы во время быстрого движения имеют температуру тела на 5-70С выше, чем окружающая их вода. Многие жуки и перепончатокрылые, согреваясь на утреннем солнце, интенсивно работают крыльями, ускоряя этот процесс. Практически полностью перешли к поддержанию постоянной температуры тела за счёт внутренних источников энергии только млекопитающие и птицы, что не сняло полностью их зависимости от колебаний температуры среды, но позволило животным этих классов освоить местообитания как наиболее холодные (полярные льды и моря, высокогорья), так и наиболее жаркие (пустыни).

Интенсификация обмена веществ, необходимая для поддержания постоянной температуры тела, достигается у гомойотермных животных за счёт повышения потребления кислорода, что стало возможным при совершенствовании лёгких и систем их вентиляции. Альвеолярные лёгкие и диафрагма млекопитающих, а в еще большей степени жесткие лёгкие с системой передних и задних воздушных мешков, обеспечивающих двойное окисление у птиц, являются наиболее совершенными из известных доныне приспособлений к газообмену в атмосфере.

Другая важная адаптация млекопитающих и птиц - термоизолирующие структуры в покровах (волосы и перья), причем и в этой области птицы превосходят млекопитающих в степени совершенства своих приспособлений. Наконец, точная терморегуляция невозможна без развития механизмов нервной и гуморальной регуляции обмена веществ. Именно эта жизненная необходимость явилась предпосылкой прогрессивного развития эндокринной системы и центральной нервной системы высших позвоночных. Частным следствием интенсификации обмена веществ у гомойотермных животных также является ускорение биосферных циклов.

Приведенные примеры иллюстрируют возрастание устойчивости биосферы как планетарной системы в ходе своей эволюции. Однако существование экосистемы при постоянстве абиотических условий в течение геологического времени, приводит к всё более дробному делению экологических ниш между систематически близкими организмами. Взрослые рыбы рода Abramis в бассейне Волги практически не конкурируют между собой за пищу: лещ - выраженный бентофаг, он питается, по преимуществу донными личинками насекомых и мелкими двустворчатыми моллюсками; синец потребляет планктонные организмы из открытой воды, а белоглазка собирает мелких ракообразных с листьев и стеблей водных растений. В результате устойчивость популяций, слагаемых стенобионтными видами, к колебаниям экологических факторов снижается, что отнюдь не противоречит эволюционной тенденции биосферы к возрастанию её устойчивости.

Именно через призму выделения главных направлений развития биосферы на Земле и элементарных эволюционных единиц этого уровня - биогеоценозов, как определенного класса экосистем, можно судить о филогенетических линиях эволюции таксонов. Макроэволюция - процесс формирования основной совокупности признаков нового крупного таксона (Северцов, 1990; Иорданский, 2001) или эволюция таксонов надвидового уровня (Тимофеев-Рессовский и др.,1977). Позиции разных ученых по этой проблеме условно можно выделить в три основных концепции: редукционизм, сальтационизм и интегратизм.

Сторонники неодарвинизма отрицают качественные различия между микро- и макроэволюцией, последняя, по их мнению, не имеет никаких собственных эволюционных механизмов и полностью сводится (редуцируется) к микроэволюционным изменениям, являясь лишь их обобщенной картиной, рассматриваемой в широкой исторической перспективе. Сальтационная концепция рассматривает микро- и макроэволюцию как качественно различные, не связанные с собой процессы, происходящие на уровне видов; новые крупные таксоны возникают сразу - как новые виды, посредством особых механизмов видообразования, в основе которых лежат крупные системные макромутации (сальтации) предковых форм. Формирующаяся в настоящее время системная концепция выводит (интегрирует) макроэволюционные преобразования из микроэволюционных изменений; но признает существование специфических закономерностей на макроэволюционном уровне организации.

К началу страницы

Титульная страница