Різноманітність органічного світу
У сучасній фауні налічується приблизно 4000 видів ссавців та 9040 видів птахів. Описано близько 19 тисяч видів сучасних риб. Число всіх відомих нині живих видів хребетних досягає приблизно 42 000.
У деяких інших великих групах кількість відомих сучасних видів набагато вища - описано 107 000 видів молюсків, 215 000 видів квіткових рослин і 750 000 видів комах. Оцінки числа видів у різних великих групах організмів наведено у табл. 1.1 та 1.2. Як очевидно з цих таблиць, загальна кількість відомих видів живих істот у світі становить приблизно 1.4 млн.
| Таблиця 1.1. Приблизна кількість описаних сучасних видів у царстві тварин (по Mayr, 1969; Wilson, 1988; Mayr, 1988 *) | |
| Хордові | 43 870 |
| Ссавці | |
| Птахи | |
| Рептилії | |
| Амфібії | |
| Кісткові риби | 18 150 |
| Акули та скати | |
| Нещелепні | |
| Оболонки та ланцетники | |
| Членистоногі | 837 000 |
| Комахи | 750 000 |
| Ракоподібні, павукоподібні тощо. | 123 000 |
| Молюски | 107 250 |
| Брюхоногі | 80 000 |
| Двостулкові | 25 000 |
| Голкошкірі | |
| Кільчасті черви | 12 000 |
| Плоскі черви | 12 200 |
| Нематоди та родинні їм групи | 12 500 |
| Кишковопорожнинні | |
| Мшанки та родинні їм групи | |
| Губки | |
| Різні дрібні групи | |
| Усього нижчих безхребетних | 69 700 |
| Загальна кількість видів у царстві тварин | 1093820 |
Найскладніше завданняТаксономічне вивчення і описи досить добре вирішена для таких груп, як птахи і ссавці, але далека від завершення для більшості інших груп. Значна кількість морських безхребетних, квіткових рослин та представників інших груп все ще чекає на свій таксономічний опис. За оцінками іхтіологів, загальна кількість видів сучасних риб наближається до 40 000, з яких поки що описано лише 20 000. Обсяг роботи, яку потрібно зробити систематикам комах, ще більше. На думку ентомологів, описані досі види комах (близько 750 000) становлять лише невелику частку, можливо одну десяту, всіх видів комах, що дійсно мешкають на Землі в даний час.
| Таблиця 1.2. Приблизна кількість сучасних описаних видів у чотирьох царствах | ||
| Царства та основні групи | Приблизна кількість видів | джерело даних* |
| Царство рослин | ||
| Квіткові рослини | 215 000 | Cronquist, 1981 |
| Голосонасінні рослини | Jones, 1941 | |
| Папороті та близькі до них групи | 10 000 | » » |
| Мохи та печіночники | 23 000 | » » |
| Зелені водорості | 7 500 | Bold et al., 1980 |
| Бурі, червоні та золотаві водорості | 11 400 | » » |
| Усього | 267 540 | |
| Царство грибів | ||
| Справжні гриби | 40 000 | Ainsworth, Bisby, 1954 |
| Міксоміцети | 4 000 | » » |
| Усього | 44 000 | |
| Царство протистів | ||
| Найпростіші | 30 800 | Wilson, 1988 |
| Евгленові | Bold et al., 1980 | |
| Динофлагеллати |
1000
Якщо прийняти досить скромні припущення про співвідношення відомих і невідомих видів у різних великих групах, можна отримати приблизні оцінки загального розмаїття існуючих видів. Число живих видів становить не менше 5., а можливо і 30 млн. (Grant, 1963; Wilson, 1988 *). Було зроблено дві незалежні оцінки числа видів як живих, і вимерлих, які існували Землі за її геологічну історію (Simpson, 1952; Grant, 1963*). Діапазони цих оцінок значною мірою перекриваються. З огляду на це можна прийняти, що загальна кількість видів за всю історію життя на Землі становить від одного до декількох мільярдів.
Пристосування (адаптація)
Багато спадкових ознак організмів відповідають тій чи іншій особливості звичайної для них довкілля, так що організм має переваги для існування в цьому середовищі. Ці ознаки називають пристосувальними (адаптивними). Відомий дослідник природи XVIII ст, Бюффон описав у своїй «Природній історії» безліч пристосувальних ознак птахів, риб та інших тварин. Наведене нижче типове твердження (Buffon, 1770, 1808) ілюструє, як був уведений у вжиток цей термін.
«Що стосується зовнішньої будови птахів, то вона дивним чином пристосована до швидкого пересування, вона призначена для того, щоб підніматися в повітря... Великі пристосування засобів до цілей [спостерігаються] у загальному плані будови пернатих…»
Для Дарвінаулюбленим прикладом пристосування служив дятел. Достатньо процитувати один уривок із «Походження видів» (Darwin, 1859, гл. 6*):
«Чи можна навести більш разючий приклад пристосування, ніж дятел, що лазить по стовбурах дерев і виловлює комах у тріщинах кори?»
Уявімо всю сукупність пристосувальних ознак дятла: долотоподібний дзьоб, міцний череп, потужні м'язи голови, язик, що висувається, з гострими щетинками на кінці, лапи з загостреними кігтями на пальцях, два з яких спрямовані вперед і два тому, що допомагає утримуватися на вертикальній поверхні, і дуже міцні кермові пір'я, що служать опорою для тіла птиці, коли вона сидить на прямовисній поверхні стовбура,
Слід розрізняти загальні та спеціальні адаптації (Simpson, 1953a*). Перші дозволяють організму існувати в широко варіюючих умовах середовища, а другі є адаптацією до того чи іншого особливого способу життя. Так, наприклад, крило птахів - це загальна адаптація, а долотоподібна дзьоб і пристосована до лазіння задня кінцівка дятлів - адаптації спеціальні. Загальні адаптації входять до відмітних ознак великих груп організмів.
Існування загальних та спеціальних адаптацій не викликає сумнівів; очевидно також, що вони звичайні для живого світу і широко поширені. Адаптивне значення таких явищ, як заступницьке забарвлення та мімікрія серед тварин та екотипи у рослин, показано експериментальним шляхом.
Але чи можна вважати адаптацію універсальним явищем? Чи існують також непристосувальні ознаки, що зустрічаються із досить значною частотою? Думки біологів з цього питання протягом останніх ста років вагалися то в один, то в інший бік. Поспіх висновків про значення адаптації,властива деяким природно-історичним роботам початку ХХ століття, викликала неминучий у разі крен в протилежний бік. За останні десятиліття багато морфологів і систематик висловлювали сумнів в адаптивному значенні так званих «тривіальних» морфологічних ознак, що використовуються в визначальних таблицях. Нині ряд біохіміків і біоматематиків вважають, що деякі варіації білків не є пристосувальними (див. King, Jukes, 1969; Kimura, Ohta, 1971a, b; Kimura, 1979, 1981, 1983 *). Останнім часом Гулд та інших. (Gould, Lewontin, 1979; Gould, 1980, 1982*) розпочали наступ сильно перебільшену, на думку, роль, приписувану адаптації у сучасної еволюційної теорії. Ці нападки слабко обгрунтовані і підкріплені достатніми даними (див. Grant, 1983*).
Так, наприклад, на перший погляд може здатися, що різниця між забарвленою і білою цибулею не пов'язана з адаптаціями. Насправді ж червона і жовта цибуля стійка до антракнозу — захворювання, що викликається грибом Colletotrichum cincinans, а біла цибуля до цього збудника нестійка. Стійкість до захворювання обумовлена наявністю в цибулинах катехіну і протокатехової кислоти, токсичних для гриба, а ці сполуки пов'язані з червоними або жовтими пігментами, що містяться в цибулинах (Jones et al., 1946; Walker, Stahman, 1955; Levin, 1).
Забарвлення цибулин – не єдиний приклад. Не раз і не два з'ясовувалося, що ознаки, що вважалися непристосовними, виконують певну корисну функцію в житті організму.
Крім того, непристосовними і зазвичай бувають, мабуть, лише відносно прості ознаки. Складні ознаки визначаються великою кількістю генів. Утворення генних комбінацій, що лежать в основі таких складнихознак, неможливо без участі відбору у тій чи іншій його формі. Відбір — це шлях до адаптації, Тому ми маємо право припустити, що складні ознаки або адаптивні власними силами, або корелюють з адаптивними ознаками, або є побічні продукти останніх.