§ 32. Борьба за существование и естественный отбор - движущие силы эволюции

Определения и обозначения

Борьба за существование — совокупность отношений организмов между собой и с условиями среды, влияющих на их выживание и размножение. Это не только прямые столкновения, но и конкуренция за ресурсы или воздействие холода и засухи. Понятие помогает понять, почему выживают не все организмы.

Естественный отбор — преимущественное выживание и размножение организмов с наследственными признаками, повышающими их приспособленность. Иными словами, полезные в данных условиях признаки чаще передаются следующим поколениям. Так объясняется постепенное изменение популяций.

Внутривидовая борьба — конкуренция между особями одного вида за ограниченные ресурсы и возможность оставить потомство. Такие особи обычно нуждаются в одинаковой пище, воде, убежищах и партнёрах. Термин помогает определить борьбу между соснами, зайцами или насекомыми одного вида.

Межвидовая борьба — взаимодействия особей разных видов, влияющие на их выживание и размножение. Она проявляется, например, в хищничестве, паразитизме или использовании общей пищи. Понятие показывает, что виды могут влиять друг на друга даже без непосредственной конкуренции.

Как это устроено

Большинство организмов производит больше потомков, чем может выжить до размножения. Причина в том, что пища, вода, свет, пространство и убежища ограничены, поэтому ресурсов не хватает всем. Кроме того, на потомков действуют хищники, болезни и неблагоприятная погода. Так избыточное размножение приводит к борьбе за существование.

Особи одного вида не полностью одинаковы: они отличаются размером, окраской, устойчивостью к холоду или способностью добывать пищу. Если такие различия наследуются, они могут передаваться потомкам. В конкретной среде одни признаки оказываются полезнее других: например, незаметная окраска помогает скрыться от хищника. Поэтому носители удачного признака получают больше шансов выжить и размножиться.

Естественный отбор действует через неодинаковый успех особей, а не через сознательный выбор. Организмы с полезными наследственными особенностями чаще переживают неблагоприятные условия и оставляют больше потомков. В следующих поколениях доля этих особенностей увеличивается. Неполезные в данных условиях признаки могут встречаться реже, хотя обычно не исчезают мгновенно.

Внутривидовая борьба идёт между особями одного вида, межвидовая — между представителями разных видов, а борьба с неблагоприятными условиями связана с неживой природой. Внутривидовая конкуренция часто особенно остра, потому что участникам нужны одинаковые ресурсы и места обитания. Однако успех определяется не общей «силой», а соответствием конкретным условиям. Борьба создаёт ситуацию, в которой отбор может действовать, а отбор постепенно формирует приспособленность популяции.

Формы борьбы за существование

Чтобы пользоваться таблицей, сначала определите участников взаимодействия, а затем выясните, за что или против чего идёт борьба. После этого можно предположить результат: изменится численность организмов или преимущество получат особи с определёнными наследственными признаками.

Разбор задач

Задача 1

В потомстве одной пары рыб появилось значительно больше мальков, чем может выжить в водоёме. Нужно объяснить, почему это приводит к борьбе за существование. Главное — сравнить число потомков с возможностями среды.

1. В водоёме ограничены пища, кислород, пространство и укрытия.
2. Мальки будут нуждаться в одних и тех же ресурсах, поэтому их возможностей не хватит всем.
3. На часть потомков могут повлиять хищники, болезни или недостаток пищи.

Ответ: из-за высокой плодовитости появляется больше мальков, чем способна прокормить и защитить среда. Поэтому между ними возникает борьба за существование, и выживают не все.

Задача 2

На лугу растут растения одного вида, и часть из них затеняет соседей. Нужно определить форму борьбы и ресурс, за который конкурируют растения. Учитываем, что участники принадлежат к одному виду.

1. Оба растения относятся к одному виду, значит, борьба является внутривидовой.
2. Высокое растение закрывает соседу доступ к солнечным лучам.
3. Следовательно, ограниченный ресурс — свет, необходимый для фотосинтеза.

Ответ: это внутривидовая борьба за свет. Затенённые растения могут хуже расти и образовывать меньше семян.

Задача 3

В популяции насекомых есть особи с разной окраской. На тёмной коре птицы чаще замечают светлых насекомых, а окраска наследуется. Нужно проследить, как изменится популяция при постоянных условиях.

1. Разная окраска — проявление изменчивости, а её наследование позволяет признаку передаваться потомкам.
2. Тёмные насекомые лучше маскируются, поэтому чаще избегают нападения птиц.
3. Они оставляют больше потомков, и в следующих поколениях доля тёмной окраски увеличивается.

Ответ: естественный отбор постепенно повысит долю тёмных насекомых. Это произойдёт потому, что наследственная окраска помогает им выживать и размножаться на тёмной коре.

Типичные ошибки

Ошибка — считать борьбу за существование только прямыми столкновениями. Её допускают, потому что слово «борьба» ассоциируется с нападением или дракой. Проверка: спросите, может ли конкуренция за ресурс или засуха повлиять на выживание; если да, это тоже форма борьбы.

Ошибка — путать борьбу за существование с естественным отбором. Борьба описывает отношения и условия, а отбор — неодинаковое выживание и размножение как результат этих отношений. Проверка: найдите отдельно причину конкуренции и признак, который стал встречаться чаще.

Ошибка — думать, что отбор создаёт нужный организму признак по его потребности. На самом деле он действует на уже существующую наследственную изменчивость. Проверка: назовите различие между особями и объясните, почему именно оно оказалось полезным.

Ошибка — утверждать, что всегда выживает самый сильный. Успех зависит от соответствия условиям, поэтому маленький, незаметный или устойчивый к холоду организм может иметь преимущество. Проверка: уточните, в какой среде и по какому признаку сравниваются особи.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о наследственной изменчивости и размножении организмов. Изменчивость создаёт различия, а размножение обеспечивает передачу признаков потомкам.

Тема помогает объяснить происхождение приспособлений и изменения популяций в ходе эволюции. Она связывает условия среды с тем, почему одни признаки распространяются, а другие становятся более редкими.

Что запомнить

• Организмы обычно производят больше потомков, чем может выжить.
• Ресурсы и условия среды ограничены.
• Борьба за существование бывает внутривидовой, межвидовой и с неблагоприятными условиями среды.
• Естественный отбор связан с различиями в выживании и размножении особей.
• Отбор действует на наследственную изменчивость.
• Приспособленность относительна и зависит от условий среды.