Что такое борьба за существование по ч дарвину

Основные положения эволюционной теории Чарлза Дарвина

Вопрос 1. Какие наблюдения Чарлза Дарвина поколебали его веру в неизменность видов?
Определяющую роль в формировании научных взглядов Ч. Дарвина сыграло путешествие на корабле «Бигль». В Южной Америке Ч. Дарвин нашел ископаемые остатки гигантских ленивцев и броненосцев. Современные виды этих животных, обитающие в тех же местах, были очень похожи на вымерших, что навело Дарвина на мысль о возможном родстве этих организмов.
Большое впечатление произвели на Ч. Дарвина обнаруженные им различия в видовом составе флоры и фауны разных материков. В частности, в Австралии он изучил сумчатых — древних млекопитающих, практически вымерших в других местах земного шара. Наконец, чрезвычайно важными оказались наблюдения Ч. Дарвина за животными океанических островов, зачастую демонстрирующими прямую связь с исходными материковыми формами. Так, на Галапагосских вулканических островах Дарвин обнаружил разнообразные виды вьюрков, которые отличались по размеру и строению клюва, но были очень похожи на материковый вид. Дарвин предположил, что когда-то птицы попали на острова с материка и видоизменились, приспособившись к разным источникам питания (твердые семена, фрукты, насекомые).

Вопрос 2. Каковы причины возникновения групповой изменчивости?
Выделенная Ч. Дарвином групповая, или определенная, изменчивость возникает под влиянием факторов внешней среды и у всех особей популяции проявляется примерно одинаково. Вместе с тем эта изменчивость не передается по наследству. Например, удобряя растения, можно получить хороший урожай. Но чтобы получить такой же урожай на следующий год, необходимо вновь вносить удобрения. Данную изменчивость в настоящее время называют ненаследственной (фенотипической, модификационной).

Вопрос 3. Что такое искусственный отбор?
Искусственный отбор — это процесс создания новых пород животных и сортов растений путем систематического сохранения и размножения особей с определенными, ценными для человека признаками и свойствами в ряду поколений. Если отбор ведут по совокупности признаков, т. е. просто отбирают «лучших» особей, не ставя перед собой определенной цели, то такой отбор называют бессознательным. Если же селекционер ставит перед собой конкретную задачу и ведет отбор по какому-то одному (двум) признакам, такой отбор называют методическим.
Благодаря искусственному отбору к середине XIX в. от одного вида дикого голубя было выведено более 150 пород, от банкивской курицы — десятки пород кур, от дикого тура — породы крупного рогатого скота.

Вопрос 4. Каковы причины борьбы за существование в живой природе?
Наиболее общей причиной борьбы за существование является несоответствие между запросами (потребностями) организма и условиями окружающей среды. Обычно реальные условия значительно отличаются от идеальных. Это позволило Ч. Дарвину выделить три основных формы борьбы за существование.
Борьба с неблагоприятными факторами внешней среды. Чаще всего причина этой борьбы — различные погодные явления, засухи, наводнения и многие другие природные катаклизмы. Как правило, при изменении условий обитания выживают и оставляют потомство особи, наиболее приспособленные к этим новым условиям. Межвидовая борьба. В ее основе лежит взаимодействие видов. Выделяют два основных ее варианта: «хищник — жертва» и конкуренция схожих видов. Например, ель с плотной кроной не дает развиваться в своей тени соснам. Внутривидовая борьба. Ее основной причиной является конкуренция особей внутри одного биологического вида. В этом случае борьба идет не только за пищу, но и за гнездовую (охотничью) территорию, а также за партнеров для размножения. Яркий пример — брачные турниры, когда самцы соревнуются за самку и лишь победитель может продолжить свой род, передав генетический материал потомству.

Вопрос 5. Следствием каких взаимоотношений является естественный отбор?
Естественный отбор — следствие борьбы за существование; обусловливает относительную целесообразность строения и функций организмов; творческая роль естественного отбора выражается в преобразовании популяций, приводящем к появлению новых видов. Понятие о естественном отборе как основном движущем факторе исторического развития живой природы введено Ч. Дарви-ном. Следствиями естественного отбора являются: развитие приспособлений видов к условиям их существования (обусловливающее «целесообразность» строения организмов), дивергенция (развитие от общего предка нескольких дочерних видов, все большее расхождение их признаков в эволюции) и прогрессивная эволюция (усложнение и усовершенствование организации).
Частным случаем естественного отбора является половой отбор, который обеспечивает развитие признаков, связанных с функцией размножения.
Естественный отбор происходит автоматически. Все живые организмы из поколения в поколение проходят суровую проверку по всем мельчайшим деталям их строения, функционирования всех их систем в разнообразных условиях. Только те, кто выдержал эту проверку, оказываются отобранными и дают начало следующему поколению. Эффективность естественного отбора зависит от его интенсивности и запаса наследственной изменчивости, накопленного в популяции. Интенсивность отбора определяется тем, какая доля особей доживает до половой зрелости и участвует в размножении. Чем меньше эта доля, тем больше интенсивность отбора. Интенсивность отбора варьирует в широких пределах в зависимости от вида и экологической ситуации. Однако она никогда не бывает нулевой. Даже в человеческих популяциях его интенсивность весьма значительна. В природных популяциях микроорганизмов, растений и животных интенсивность естественного отбора гораздо выше. Однако даже самый интенсивный отбор будет неэффективен, если изменчивость особей в популяции незначительна или она носит ненаследственный характер. Если все особи в популяции совершенно одинаковы, то даже в условиях жесткой борьбы за существование все они имеют равные шансы уцелеть или погибнуть. Жизнь и размножение каждой такой особи зависит от случая. Из поколения в поколение генетический состав этой популяции будет оставаться неизменным.
Изменения не будут накапливаться и в том случае, если изменчивость особей в популяции родителей обусловлена не генетической изменчивостью, а разнообразием средовых условий (чистые линии (гомозиготные по всем генам), растения и животные и в клонах бесполых организмов.
Вопрос 6. Какова роль естественного отбора в эволюции?
Охарактеризовав вначале искусственный отбор и его способность к созданию новых пород и сортов, Ч. Дарвин затем убедительно доказал наличие в природе аналогичного процесса. Он назвал его естественным отбором. Естественный отбор — это преимущественное выживание и размножение наиболее приспособленных особей каждого вида и гибель менее приспособленных организмов. Принцип естественного отбора, который впервые выдвинул Ч. Дарвин, имеет основополагающее значение в теории эволюции. Именно естественный отбор является тем фактором, который направляет эволюционный процесс и обеспечивает закрепление в популяции определенных изменений. Естественный отбор основывается на генетическом разнообразии и избыточной численности особей в популяции. Большинство видов размножаются очень интенсивно. Несоответствие между потенциальными возможностями видов к размножению в геометрической прогрессии и ограниченностью ресурсов является главной причиной борьбы за существование. Гибель организмов может происходить по разным причинам. Иногда она может носить случайный характер, например, в результате пересыхания водоема или пожара. Однако обычно с большей вероятностью выживают и оставляют потомство те особи, которые максимально приспособлены к данным условиям обитания и имеют определенные преимущества. Наименее приспособленные организмы имеют меньше шансов оставить потомков и чаще погибают. Таким образом, естественный отбор — это результат борьбы за существование.
Естественный отбор играет в природе творческую роль, потому что из всего многообразия ненаправленных наследственных изменений он отбирает и закрепляет только те, которые обеспечивают популяции или виду в целом оптимальные приспособления к данным условиям существования.

Источник

Формы борьбы за существование: внутривидовая, межвидовая и борьба со средой

Борьба за существование — движущий фактор эволюции, совокупность взаимоотношений особей животного и растительного мира между собой и с окружающим миром. Ученый Чарльз Дарвин выделил три формы борьбы за существование:

Форма 1. Взаимоотношение организмов с неживой природой

Взаимоотношение организмов с неживой природой можно показать на следующих примерах.

Растения Севера более морозостойкие, чем южные формы, потому что экземпляры, неспособные вынести низкие температуры, вымерли и потомство сохранилось лишь от тех из них, которые в результате мутационной изменчивости приобрели морозоустойчивость. У травянистой растительности тундры короткий вегетационный период, позволяющий образовывать семена в течение непродолжительного лета. И это следствие того, что растения, которые не успевали образовывать семена за короткий срок северного лета, не могли оставить потомства. И здесь в жизненной борьбе побеждали те, у которых благодаря соответствующим наследственным изменениям оказывался укороченным вегетационный период.

Приспособление к засухам

Еще более короткий вегетационный период у травянистой растительности пустынь, обеспечивающий им созревание за несколько дней весеннего влажного периода.

Представим себе картину из прошлого… На краю пустыни обитало растение со сравнительно продолжительным вегетационным периодом. Семена его относились ветром в сторону пустыни. Они, несомненно, обладали индивидуальными отличиями, сказавшимися в быстроте появления всходов, интенсивности роста и созревания, поэтому не все из них могли выжить и оставить потомство.

У некоторых индивидуальные особенности оказались соответствующими условиям существования, однако и они давали семена, которые тоже не были однотипными. И снова отбор сохранил лишь те растения, которые были наиболее приспособлены к конкретным условиям существования. Более того, семена и этих растений попадали еще дальше в глубь пустыни. Среди растений, выросших из этих семян, снова шел отбор на способность выжить в условиях еще более короткого вегетационного периода. Так сформировались в природе виды растений, обладающие коротким периодом вегетации (эфемеры).

У других растений — обитателей пустынь — отбор шел в иных направлениях, что обеспечивало появление новых признаков, дающих возможность существования в этих условиях. Произрастающий в пустынях Средней Азии саксаул не имеет настоящих листьев. Они превратились в заостренные чешуйки, прижатые к стеблю, или даже в небольшие бугорки на стебле, что предотвращает обильное испарение воды. Таким образом и этот признак — следствие отбора, т.е. выживания тех, кто меньше терял влагу.

Саксаул не имеет листьев

Возможно не сразу появилась мутация растений с редуцированными листьями, а сокращение испаряющей поверхности у растений — предков саксаула — прошло через ряд этапов (мутаций). Отбор же сохранял тех, кто лучше выживал, ими оказались растения, которые меньше испаряли влагу.

Интересный пример приводит Дарвин относительно насекомых — обитателей небольших океанических островов. Они или прекрасно летают, или совсем лишены крыльев. По-видимому, несомые внезапными порывами ветра уносились в море, сохранялись лишь те, которые либо могли противостоять ветру, либо совершенно не летали. Отбор в этом направлении привел к тому, что на острове Мадейра из 550 видов жуков 200 видов — нелетающие.

Форма 2. Межвидовая борьба

В результате межвидовой борьбы появились те приспособления, которые необходимы растениям и животным в их сложных взаимоотношениях между собой. Так, у растений появились колючки, шипы, жгучие волоски, горький вкус и т.д.

Можно себе представить, что у древнего предка шиповника шипы отсутствовали. Листья и ветки на кустах этих растений поедали травоядные животные. Но на отдельных кустах стебли имели незначительную шероховатость. Такие кусты объедались менее охотно. В конце концов сохранились те, у которых шипы становились все больше и больше. Точно такой же процесс привел в одних случаях к образованию колючек, в других — к появлению неприятного запаха или вкуса и разнообразных признаков, препятствующих поеданию.

Колючки защищают шиповник

Среди растений, опыляемых насекомыми, больше семян могли образовать те, которые лучше «привлекали» насекомых-опылителей. Здесь играли роль яркая окраска, аромат, обильный сладкий нектар, строение цветка и т.д. В результате те из разновидностей, которые в этом отношении уступали другим, перестали посещаться насекомыми и в конце концов были обречены на вымирание.

Происхождение окраса животных

Насекомые, ящерицы и ряд других видов, скрывающихся между листьями растений, имеют зеленую или бурую окраску, обитатели пустынь — цвет песка. Окраска животных, обитающих в лесах, например леопарда, имеет пятна, напоминающие блики, а у тигра имитирует окраску и тень от стеблей камыша или тростника. Такая окраска получила название покровительственной.

У хищников она закрепилась благодаря тому, что ее обладатели незаметно могли подкрадываться к добыче, а у организмов, являющихся добычей, покровительственная окраска — следствие того, что жертва оставалась менее заметной для хищников. Как же она появилась?

Многочисленные мутации давали и дают большое разнообразие форм, отличающихся по окраске. В ряде случаев она оказывалась близкой к фону окружающей среды, т.е. скрывала животное, играла роль покровительственной. Те животные, у которых покровительственная окраска выражена слабо, либо оставались без пищи, либо сами становились жертвой.

Симбиоз между видами

В результате межвидовой борьбы выработалось свойство растений выделять антибиотики и фитонциды, у животных появился иммунитет, т.е. невосприимчивость к ряду заболеваний. В результате той же борьбы паразиты приобрели свойственные им признаки: сильное развитие половых желез, интенсивное размножение, ферменты, препятствующие перевариванию на поверхности тела у обитателей кишок и т.д.

С другой стороны, и у хозяев паразитов появились приспособления к сожительству с ними. Чем древней система хозяин-паразит, тем меньший ущерб паразит приносит своему хозяину. Так, в экваториальной Африке у антилоп с древнейших времен паразитирует одноклеточный жгутиконосец — трипаносома, не вызывая заметного заболевания, но когда трипаносома через укус мухи цеце попадает к неспецифичному для нее хозяину — человеку, то вызывает смертельное заболевание.

Антилопы приспособились к жизни с трипаносомами

Особой интенсивности на различных этапах эволюции межвидовая борьба достигала в случаях, когда совершенствование одной группы организмов обусловливало необходимость совершенствования другой, зависимой группы:

Это примеры так называемой сопряженной эволюции, которая является очень важной формой развития, так как приводит к длительному взаимному совершенствованию многих групп животных и растений.

Форма 3. Внутривидовая борьба

Внутривидовая борьба за существование является наиболее напряженной, имеет сложный и наиболее острый характер, потому что особям и популяциям одного вида для существования и оставления потомства необходимы одинаковые условия.

Из животных, относящиеся к одному виду и служащих пищей для определенного вида хищников, жертвой в первую очередь становятся менее приспособленные, например те, у кого наименее выражена покровительственная окраска, более медленный бег и т.п. То же наблюдается и у хищников. Успешнее достается добыча более приспособленному: более ловкому, быстрому, смекалистому и т.д.

Более приспособленные не только имеют преимущество в собственном выживании, но и в обеспечении потомства пищей, а следовательно, и в его выживании. Из приведенных примеров видно, что, например, бабочки, зайцы, лисы, относящиеся к одной популяции, в борьбу между собой непосредственно не вступают, но косвенно между ними возникает соперничество за право выжить и ценою гибели менее приспособленных собратьев выживают более приспособленные.

Борьба между отдельными особями и стадный инстинкт

Но в ряде случаев между особями одной популяции происходит непосредственное состязание. У некоторых видов животных между самцами одной популяции происходит соперничество из-за самки (многие виды пауков, глухари, тетерева, турухтаны, олени, лоси). Победу одерживаю более сильные. К внутривидовой борьбе следует отнести также разделение территории обитания на «охотничьи участки», которые определяются у певчих птиц голосом, у млекопитающих чаще всего пахучими выделениями и т.п.

Чрезмерное увеличение численности популяций может вызвать недостаток корма. В таких случаях у ряда видов (например, мышевидных грызунов) падает плодовитость. Некоторые птицы (синицы, аисты, журавли стерхи) убивают часть потомства, обычно больных и ослабевших птенцов. Непомерный рост численности популяций приводит к вспышкам эпидемий, снижающих численность популяций. Но и при этом выживают наиболее приспособленные, например, имеющие врожденный иммунитет к данным заболеваниям.

У некоторых видов животных выработалось приспособление жить стадами (олени и многие другие копытные) или колониями (чайки), что обеспечивает лучшую защиту от хищников. Хищники могут объединяться для общей охоты (волки).

Следует подчеркнуть, что все формы борьбы за существование тесно между собой переплетаются. Если не вызывает сомнений, что обтекаемая форма тела рыбы обусловлена обитанием в воде, то эта форма сформировалась не в результате воздействия самой воды, а вследствие конкурентной борьбы с другими животными своего и других видов. Одним она обеспечивала возможность настигнуть добычу, другим — ускользнуть от врага.

Изучение борьбы за существование, внутривидовых и межвидовых отношений имеет большое практическое значение для разработки мер по борьбе с вредителями сельского и лесного хозяйства, при разведении полезных видов, для рыбного и охотничьего хозяйства и пр. Достаточно вспомнить разнообразие форм биотических связей, как становится ясной роль их изучения в рациональной деятельности человека в экологических системах.

Источник

Борьба за существование в биологии: ее формы и причины

Взаимоотношения живых организмов друг с другом и неживой природой ведут к процессу, который Чарльз Дарвин назвал борьбой за существование.

Все виды могут неограниченно размножаться в геометрической прогрессии, но при этом ресурсы жизни ограничены. На основе этого противоречия формируется процесс борьбы за существование.

Рассмотрим виды борьбы и её формы.

Формы борьбы за существование — таблица с примерами:

Внутривидовая борьба

Это вид конкуренции между особями одного вида, когда популяция сохраняет стабильность за счет того, что наименее приспособленные виды погибают либо не могут участвовать в размножении.

Внутривидовая борьба является самой жестокой, так как особи одного и того же вида конкурируют за одинаковую пищу, территории, партнеров. В результате самые сильные и самые приспособленные могут передать свои гены, участвуя в процессе полового воспроизводства себе подобных. Наименее приспособленные особи погибают, не оставляя потомков.

К внутривидовой борьбе можно отнести соперничество за ареал обитания, за пищу, каннибализм, борьбу за положение в группе или за возможность спаривания.

Внутривидовой каннибализм встречается в разных классах животных и имеет своей целью уменьшение количества потомков. Следствием этого является более высокая выживаемость в конкуренции за пищевой ресурс. Материнский каннибализм мы встречаем у членистоногих. Например, самка скорпиона поедает часть своего потомства. Аналогичное явление мы наблюдаем у грызунов — мыши, хомячки.

Сексуальный каннибализм — у некоторых видов насекомых после спаривания самка поедает самца — богомолы и каракурты.

У муравьев живые особи обязательно поедают мертвых, чтобы не возникало заражения муравейника.

Внутриутробный каннибализм — это совершенно изощренный способ, встречающийся у яйцеживородящих видов акул. Яйца не откладываются, а развиваются внутри тела матери. После выведения из яиц акулята конкурируют за пищу и территорию внутри матери, и нередко один акуленок пожирает других своих собратьев прямо внутри утробы матери.

О том как происходить естественный отбор смотрите в ролике.

Видео:

Межвидовая

Это вид борьбы, где происходит взаимодействие на уровне популяций. Здесь происходит борьба за нишу, за ресурс. Влияние друг на друга особей оказывается опосредованным.

Яркий пример — это борьба растений за источник света. Под пологом леса каждое растение стремится, чтобы крона и листья получали максимальное количество света. Возникает жесточайшая борьба разных видов лесного сообщества за ресурс. К свету пробиваются самые жизнестойкие, самые приспособленные и быстрорастущие растения.

Другой вид межвидовой борьбы — это паразитизм — это когда одни организмы существует за счет других. Существует экзопаразитизм — паразитирование на теле хозяина — клещи, вши, блохи власоеды, пероеды и т. д. Эндопаразитизм — это явление, когда один организм использует тело другого в качестве источника питания и среды обитания. Сюда относятся различные черви, бактерии и так далее.

Существует явление, которое называют сверхпаразитизмом — по определению этот механизм понимается как явление, когда паразит использует другого паразита в качестве своего источника жизнеобеспечения.

Два классических примера биологии межвидовой борьбы:

Борьба с внешними абиотическими факторами среды

Все виды живых существ находятся в постоянном взаимодействии с элементами неживой природы. Факторы внешней среды являются динамическими — они постоянно меняются. Только самые приспособленные, способные реагировать на внешний вызов природы, могут выживать и давать плодовитое потомство. Среди примеров приспособлений можно указать на процессы линьки у животных, впадения в спячку или анабиоз, миграции животных к источникам питания и воды, сезонный сброс листьев у растений. Все это примеры приспособлений к вызовам абиотической среды.

Естественный отбор

Все виды борьбы за существование, так или иначе, ведут к тому, что более успешные особи выживают и могут размножаться, в то время как наименее приспособленные погибают. Этот процесс Чарльз Дарвин назвал движущей силой эволюции — естественным отбором. Он выделил несколько типов естественного отбора:

Рассмотрим очень кратко каждый тип.

Движущий отбор проявляется, когда один и тот же фактор постоянно однонаправленно оказывает влияние на особей. Будут выживать особи только с крайним проявлением признака. Все особи, которые не меняются либо меняются мало (средне), будут отбраковываться и погибать. Так, в начале 19 века в Великобритании обитала бабочка пяденица белого цвета. Белый цвет хорошо маскировал насекомое на коре деревьев. С развитием промышленности и загрязнением среды кора становилась грязно-серой. Белых бабочек склевывали птицы. В ходе мутации появились бабочки с серыми крыльями. Они были менее заметны и выживали.

Стабилизирующий отбор — это вид отбора, когда будут выживать особи с массовым средним признаком. Определенные факторы среды действуют практически без изменений на протяжении длительного времени. Выживать будут только те виды, которые могут долго сохраняться в популяциях без радикальных изменений. Если появляются крайние проявления признака, то особь выжить не сможет.

Яркий пример — это взаимоотношение между насекомыми и растениями. Миллионы лет эволюции насекомые-опылители и растения эволюционируют параллельно. Немного утрируя, приведем пример: если появилось растение с неправильным венчиком либо окрашенное в другой цвет, то насекомое может не опылять его, отдавая предпочтение стандартным формам растения. В этом случае растение погибнет.

Дизруптивный отбор — одни и те же виды в разных условиях могут адаптироваться. Погибать будут только те, которые несут средний комплекс признаков. Будут выживать только те особи, которые имеют разнополярное проявление признака, сформированное в серии мутаций.

Примером этого вида разрывающего отбора являются островные насекомые. На острове дуют сильные ветра — выживают только бескрылые насекомые, которые ползают, и особи с длинными сильными крыльями, которые могут противостоять ветрам. Все остальные особи будут сдуваться в океан и погибать. Со временем это приведет к появлению двух новых видов.

Борьба за существование и естественный отбор за миллионы лет сформировали огромное видовое разнообразие живой природы. Эволюция продолжается до сих пор и закончится только с гибелью всего живого на планете.

Источник