Файл: Камшилов, М. М. Эволюция биосферы.pdf

Генеалогические п экологические связи между организмами

Все разнообразие связен между организмами можно подразделить на две большие категории: на связи генеа­

единяющие различные формы взаимодействия между осо­ бями разных видов. Каждая из категорий в свою очередь включает три формы связей: вещественные, энергетиче­ ские и информационные.

В генеалогической преемственности на первое место выступают связи информационные. Конечно, они осуще­ ствляются путем передачи вещества, содержащего неко­ торый запас энергии. Однако передача вещества и энер­ гии в этом случае отступает на второй план по сравне­ нию с передачей особенностей организации. Кроме того, в генеалогических связях передача всех трех компо­ нентов — вещества, энергии и информации — идет, как правило, в одном направлении: от предков к потомкам.

В экологпческпх связях передача вещества и энергии приобретает несравненно большее значение. Таковы, на­ пример, цепи питания, в которых вещество п энергия передаются по трофическим каналам. Одпако и вещество, и эиергпя, участвующие в жизненном процессе, в конеч­ ном счете у всех организмов один п те же. Поэтому со­ вершенно очевидпо, что вещественио-эпергетпческпе свя­ зи не могут быть главным фактором, обеспечивающим разнообразие форы жпзнн. Для того, например, чтобы лиса поймала и съела зайца, она должна быть лисой,

.а не просто сгустком вещества и энергии. Таким обра­ зом, и при межвидовом взаимодействии, хотя его смысл и заключается в передаче вещества и энергии от одного звена биотического круговорота к другому, на первое ме­ сто все же выступают особенности организации взаимо­ действующих организмов, т. е. опять-таки связи инфор­

от зайца к лисе, а информацией они обмениваются оба. Легко обнаружить два сорта информационных эколо-

160

ГИческнх спйзеп: индивидуальные и групповые. Лиса ви­ дит зайца, чувствует его запах; обоняние и зрение помо­ гают зайцу уйти от лисы. Таковы индивидуальные ин­ формационные связи. Но ведь нс все лысы способны ло­ вить зайцев одинаково успешно и не все зайцы попадают лисам в лапы. Очевидно, сохраняются и оставляют боль­ шее потомство более чуткпе, зоркие и быстрые зайцы, точно так же лучше преуспевают лисы — хорошие охотники.

Так как индивидуальные качества организмов зави­ сят от унаследованных свойств, взаимодействие популя­ ций лис ы зайцев неизбежно ведет к изменению наслед­ ственных особенностей и тех и других. Таковы группо­ вые информационные экологические связи. Именно оип обусловливают наследственное преобразование экологиче­ ски связанных популяций разных видов.

Следовательно, за перестройку организации ответст­ венны ие вещественные и энергетические связи, а груп­ повые информационные.

Экологические связи между организмами весьма мно­ гообразны и ие ограничиваются только межвидовыми пи­ щевыми связями. К ним принадлежат:

1. Связь с особями своего вида. В первую очередь взаимоотношение полов, затем различные формы вторич­ ной связи между родителями и потомками, -то, что совет­ ский генетик А. П. Промптов (1956) назвал биологиче­ ским контактом поколений. Сюда же относятся стадные и стайные инстинкты, а также так называемые социаль­ ные инстинкты, особенно развитые у общественных на­ секомых — пчел, ос, термитов, муравьев.

2.Связь с видами — источниками питания.

3.Противодействие хищникам.

4.Паразиты, симбионты, возбудители инфекций и эпизоотий.

5.Взаимоотношение с конкурентами.

6.Связь организмов через абиотическую среду: ды­ хание кислородом, выделяемым растениями, восприятие

запахов, распространяющихся в воде или воздухе и бла­ гоприятствующих нахождению определенных местообита­ ний, конкуренция за места обитания.

По этим многочисленным каналам связи в организм течет непрерывный поток информации. Она поступает че­ рез воспроизводительные клетки, через пищеварительную

систему и органы чувств, обусловливая особенности раз­ вития и поведения. Каждый организм выступает как спе­ цифический интегратор информации разных степеней специфичности.

Само собой разумеется, что в масштабе биосферы ге­ неалогические и экологические отношения не представ-, ляют собой какие-то резко разграниченные группы яв­ лений. Ьез экологических связей невозможны генеалоги­ ческие; генеалогические отношения переходят путем ди­ вергенции форм в экологические. Те и другие, следова­

части одной системы, и поэтому их взаимные отношения оказываются значительно более тесными, чем это обыч­ но представляется. Некоторые иглокожие животные (мор­ ские звезды и офпуры), по наблюдениям известного дат­ ского биолога Г. Торсопа, прекращают питание в момент оседания личинок пластинчатожаберных моллюсков — их будущих жертв — и не питаются в течение одного-двух месяцев. За это время биомасса моллюсков возрастает минимум в 500 раз. Без такого приспособления исчезли бы и моллюски, и питающиеся ими иглокожие. Подоб­ ное приспособление — результат сопряженной эволюции иглокожих и пластинчатожаберных моллюсков.

К той же категории фактов относятся взаимоотноше­ ния паразита и хозяина, возбудителя инфекции и ин­ фицируемого организма. При длительном (в историче­ ском аспекте) взаимодействии паразита и хозяина па­ разит нередко перестает вызывать болезненные явления, агрессивность микроорганизма уравновешивается имму­ нобиологическими реакциями микроорганизма.

Агрессивность микроорганизма или вредителя возра­ стает во много раз в тех случаях, когда они встречаются с существами, к ним не приспособленными. Африканские антилопы — основные хозяева паразитического жгутико­ носца Trypanosoma brucei, заражение которым не вы­ зывает у них никаких болезненных явлений. Та же са­ мая трипаносома, заражая рогатый скот и лошадей, при­

162

иммунитет к данному паразиту, тогда как завезенные из Европы домашние животные такого иммунитета не выработали» 24.

Пока колорадский жук питался дикими пасленовыми, он ничем не выделялся среди других фитофагов. Перей­ дя в Европе на культурные сорта картофеля, это насе­ комое сделалось опаснейшим вредителем.

Французский энтомолог Ж. Фабр25 обнаружил, что личинка осы сколии, паразитируя на парализованной ли­ чинке жука-броизовки, начинает питаться жировым те­ лом и лишь под конец роста поедает наиболее жизненно важные ткани, в частности нервную систему. Происхо­ дит то, что Фабр очень метко назвал «едой по прави­ лам». Однако что это за правила? Известно, что при голодании животных первыми расходуются запасы жира и лишь в последнюю очередь наиболее важные для под­ держания жизни ткани; дольше всего сохраняется нерв­ ная система. По-видимому, открытый Фабром инстинкт «питания по правилам» представляет собой механизм пе­ рекачки питательных веществ из личинки бронзовки в растущую личинку сколии, аналогичный механизму тра­ ты тканей во время голодания. Личинке сколии не нуж­

ется, что личинка бронзовки как бы кормит личинку ско­ лии. Очевидно, подобные отношения могли развиться лишь в течение миллионов лет сопряженной эволюции сколии и бронзовки. За это время сколия приобрела спо­ собность включаться в ход нормального физиологическо­ го процесса личинки бронзовки, ориентируя его в свою пользу. Аналогичные явления наблюдаются на молеку­ лярном уровне: нуклеиновая кислота фага, проникая в бактерию, использует ферментативный аппарат и энер­ гетику клетки для репродукции вирусных частиц. В обоих случаях паразит и хозяин на каком-то этапе образуют единую систему, когда они внутренне соответствуют друг другу как части одного организма. Подобные явления происходят при симбиозе водоросли и гриба у лишай­ ников, бактерий и рыб при формировании у послед­