Загадки эволюции

mastax · марта 25, 2005, 11:33:20

Есть целый ряд фактов, которые вызывают затруднения в объяснении с позиций синтетической теории эволюции. Впрочем, объяснить их не могут и противники СТЭ.

Приведу один пример. Окраска крыльев бабочек. Многие бабочки очень пестро окрашены, причем виды одного рода могут различаться небольшими деталями: формой отдельных пятнышек, их числом и т.д. Однако неясно, для чего это необходимо самой бабочке. Общая окраска может быть покровительствующей или отпугивающей, но отдельные крохотные детали уже кажутся излишними. Зрение бабочек не настолько хорошее, чтобы различить окраску своего и близкого вида - для поиска партнера существуют феромоны. Т.е. отпадает и половой отбор. Яркая окраска многих ночных бабочек вообще невидна в лунном свете, а днем яркоокрашенная сторона крыльев спрятана от "зрителей". Создается впечатление, что окраска в данном случае – эволюционно нейтральный признак. Каким же путем он эволюционирует и остается стабильным в пределах вида?
:?:

Юрич · марта 25, 2005, 12:34:45

Думаю, "нейтральные" признаки (а иногда возможно и вредные) могут быть генетически сцеплены с какими-либо полезными признаками, поэтому вместе с последними они воспроизводятся. При этом, сцепленными могут оказываться признаки и свойства, фенотипически казалось бы не связанные друг с другом. Хрестоматийный пример, когда хотели вывести "дружелюбных" лисиц, а они неизбежно оказывались с плохим мехом. С этой т. зр. окраска, сама по себе лишенная покровительственного смысла, может просто оказываться "обратной стороной" тех или иных (полезных) химических свойств орагнизма. У многих людей например встречаются веснушки - никакой адаптивной сути в них, кажется, нет - тем не менее, они появляются как неизбежное следствие неких (увы, не знаю каких) химических процессов, происходящих в организме. Не думаю, что здесь есть противоречие с СТЭ.

mastax · марта 25, 2005, 13:50:24

Юрич
Вполне возможно. Но вот что настораживает. У лисиц мех разнообразный, у людей веснушки есть или нет. Т.е. как многие нейтральные признаки они варьируют. Впрочем, окраска меха лис едва ли нейтральна. Да и веснушки – показатель малого количества меланина и чувствительности кожи. У бабочек окраска – это не просто один признак, а множество признаков: полосы, точечки, фон, пятна и т.д. И все очень стабильно в пределах вида, хотя самцы и самки обычно различаются по окраске. Видовая стабильность и половой диморфизм (иногда – резкий) – вот что кажется странным. Впрочем, подвиды дневных бабочек могут различаться деталями, но это все равно не изменчивость на уровне меха лисиц.

ChiefPilot · марта 25, 2005, 15:38:57

Цитата: "mastax"... но отдельные крохотные детали уже кажутся излишними. ... :?:

Видимо это главный вопрос? Тогда мне кажется, что даже эти крохотные детали нельзя относить к нейтральным признакам. Вы правильно заметили, что окраска это средство маскировки или отпугивания. Так вот даже отличаясь какой-то незначительной, на наш взгляд, деталькой окраски, особь может быть таки более похожей на то, на что она стремиться быть похожей. И особенно не в наших глазах, а в глазах хищника (которые тоже могут видеть свосем не так, как наши). Кроме того, даже действительно нейтральное в плане похожести на то, на что бабочка "хочет" быть похожа, отличие может нести полезное преимущество - хищник, привыкший к внешнему виду других бабочек и научившийся за счёт их похожести друг на друга отличать их от того предмета, на который они стратаются быть похожими, может "поверить" новой, слегка изменённой окраске. Может быть так?

mastax · марта 25, 2005, 16:47:44

>Кроме того, даже действительно нейтральное в плане похожести на то, на что бабочка "хочет" быть похожа, отличие может нести полезное преимущество - хищник, привыкший к внешнему виду других бабочек и научившийся за счёт их похожести друг на друга отличать их от того предмета, на который они стратаются быть похожими, может "поверить" новой, слегка изменённой окраске. Может быть так?

ChiefPilot
Это ОЧЕНЬ здравая мысль. Наверное, во многих случаях так и есть. Но есть и другие "моменты". Во-первых, для маскировки бабочки обычно используют лишь одну поверхность крыльев, а вот вторая оказывается "бессмысленно" яркой и узорчатой. Особенно это характерно для ночных бабочек. Во-вторых, у дневных бабочек окраска скорее выдает их, чем скрывает: многие виды чрезвычайно яркие. Причем чем ближе к тропикам, тем больше там видов и тем ярче их окраска. Но и птиц там больше... Примечательно, что у гусениц окраска как раз "по Дарвину" - ни одной лишней детали.

ChiefPilot · марта 25, 2005, 17:47:16

Цитата: "mastax"... Во-первых, для маскировки бабочки обычно используют лишь одну поверхность крыльев, а вот вторая оказывается "бессмысленно" яркой и узорчатой.

Ну, по крайней мере глядя на наших бабочек, я бы не сказал, что они используют только одну поверхность. Помимо сидения с раскрытыми крыльями, они очень даже любят сидеть и со сложенными крыльями. При этом если обе стороны крыла раскрашены одинаково, то оно и работает одинаково (просто маскирует или просто отпугивает). Большая ли разница сидит ли бабочка распластавшись или сложив крылья? Да, распластавшись она менее выступает над поверхностью, но при сложенных крыльях это выступание можно заметить только с определённого ракурса (глядя перпендикулярно к сложенным крыльям). В любом случае маскирующая окраска нижней половины крыла лучше, чем её отсутствие.
А вот ещё часто бывает, что нижняя сторона маскирует, а верхняя отпугивает. Особенно при резком открытии сложенных крыльев.

Так что, смысл, похоже, есть везде, просто он нам не сразу открывается.

ЦитироватьОсобенно это характерно для ночных бабочек.

Ну, мой первый абзац и к ночным бабочкам относится (не менее, чем к дневным). Ещё добавлю, что возможно некоторые ночные бабочки были когда-то дневными. А ещё, что надо смотреть не нашими глазами, а глазами (и психологией что-ли?) хищника.

ЦитироватьВо-вторых, у дневных бабочек окраска скорее выдает их, чем скрывает: многие виды чрезвычайно яркие. Причем чем ближе к тропикам, тем больше там видов и тем ярче их окраска. Но и птиц там больше...

Часто бывает, что яркие и заметные это самцы. Считается, что они тем самым отвлекают хищников от самок, которые более ценны с точки зрения продолжения рода (грубо говоря, самец сделал своё дело и свободен - его можно съедать (причём некоторые самки пауков даже не оставляют это на самотёк - сами съедают)

, а самка ещё должна поработать).

ЦитироватьПримечательно, что у гусениц окраска как раз "по Дарвину" - ни одной лишней детали.

Ну, дык, им совсем не надо, чтобы их съедали - у них ещё всё впереди!

mastax · марта 25, 2005, 18:18:44

ЦитироватьОсобенно это характерно для ночных бабочек.

Ну, мой первый абзац и к ночным бабочкам относится (не менее, чем к дневным). Ещё добавлю, что возможно некоторые ночные бабочки были когда-то дневными. А ещё, что надо смотреть не нашими глазами, а глазами (и психологией что-ли?) хищника.
[/quote]
в лунном свете цвета никто не различает. Моли и ночные бабочки не произошли от дневных - как раз наоборот. Самки бабочек окрашены также ярко, как и самцы. Нижняя сторона крыльев часто окрашена иначе, хотя это можно не заметить.

mastax · марта 25, 2005, 18:22:46

в лунном свете цвета никто не различае - вот почему цветы, распускающиеся ночью, белые. Моли и ночные бабочки не произошли от дневных - как раз наоборот. Самки бабочек окрашены также ярко, как и самцы. Нижняя сторона крыльев часто окрашена иначе, хотя это можно не заметить.

Если кто занимался определением бабочек, то может меня понять. Например, перламутровки: их множество, различаются небольшими деталями окраски – и все "успешны", никто не проигрывает борьбу за существования и не выявляет явных признаков того, что его замечают хищники чаще, чем другие виды. Один вид, перламутровка непарная, словно "надругалась" над эволюцией: самец обычный, а самка черная с белым и фиолетовым – я её заметил метров за 50, а что говорить о хищниках?

Или знаменитый бражник-мертвая голова, воспетый в "Молчании ягнят": зачем ему этот череп на спине? Когда эта бабочка сидит неподвижно, то именно "череп" её демаскирует. А еще у неё ярко желтые задние крылья – зачем это ночной бабочке? И самое удивительное – дневные бражники не такие яркие.

Если бабочки хоть кому-то показывают свои крылья, то что можно сказать о моллюсках, у которых внутренняя поверхность раковины окрашена в яркие тона? Перламутр жемчужниц никто не видит.

Юрич · марта 28, 2005, 06:39:30

Прежде всего, нельзя не согласиться: адаптационная роль многих "излишеств" нам может быть попросту невидна, но это не значит, что ее нет. Например, узор бабочки следует рассматривать не только в неподвижном состоянии, но и в движении, когда многие детали "смазываются" – тем самым создается совершенно иная "картина" – возможно, что как раз к ней-то и стремилась эволюция.

Ну и потом, как мне кажется, было бы полезно несколько "отвлечься" от собственно биологии... Например, снежинки имеют правильные, изысканные формы, с множеством всяких "ненужных тонкостей". Понятно, что их формы заданы не естественным отбором и адаптацией. Они проистекают из структуры кристаллов льда, атомарной структуры в конечном счете. Строение живых существ точно также подчиняется физическим закономерностям. Внешние особенности могут быть не столько результатом адаптации (по данным внешним признакам), сколько следствием внутренних свойств организма. То есть вопрос, почему та или иная бабочка имеет такую-то окраску, полезно рассматривать не только с т.зр. биологии, но и конкретно химии: какую именно "химическую/физическую подоплеку" имеют подобного рода "странности" – может статься, что как раз особенности самой "химии", а не ее внешних проявлений, имеют эволюционный смысл. Например, выработка таких-то феромонов (необходимых для репродукции) имеет своим следствием такую-то пигментацию (не имеющую адаптивной значимости). (просто предполагаю :wink:

Что касается "крохотных деталей", "излишней узорчатости" и т.п., опять-таки, мне кажется, мы на это смотрим слишком по-человечески. Конечно, для человека легче сделать кляксу, чем нарисовать правильный круг, легче абы как "размалевать" поверхность, чем изобразить правильный узор. Но возможно, что природой как раз "легче" задаются правильные формы, что – как в случае снежинок – может быть обусловлено правильностью строения "кирпичиков" – молекулярных структур. "Избыточные детали" могут быть попросту неизбежны (или же наиболее вероятны). Если накапать масла в воду, оно по понятным причинам образует круглые пятнышки. Вполне возможно, что в окраске бабочек могут присутствовать явления подобного же плана – ведь в любом случае пигментация не есть нечто автономное по отношению к внутренним процессам.

Кстати, обо всем таком подробно пишет в своей "Эволюции без отбора" Нобелевский лауреат Лима-де-Фариа. Правда, на мой взгляд, он доходит до абсурда, вообще отрицая роль отбора, тем не менее, для понимания каких-то "не поддающихся объяснению" случаев выбранный им ракурс может быть очень перспективен.

mastax · марта 28, 2005, 08:25:42

Юрич
Вот Вы и пришли к "химической эволюции", к "Эволюции без отбора" Лима-де-Фариа. Т.е. к тому, что СТЭ не верна во многих случаях. Но с этим едва ли согласится биолог-эволюционист. Или кто-то согласится?

Юрич · марта 28, 2005, 09:52:00

Нет-нет, я к этому не приходил :wink:
Просто, на мой взгляд, иногда неплохо взглянуть на те или иные "загадочные" свойства не с точки зрения их непосредственной пользы для адаптации, а с точки зрения их обусловленности другими свойствами, полезность которых более очевидна, и физико-химическими особенностями организма. Например, действительно было бы наивно искать адаптационный смысл в радужном блеске внутренних поверхностей жемчужниц. Адаптационную роль здесь играет не блеск, а сама раковина, внутри покрытая арагонитом. А уж _почему_ он (арагонит) так переливается – это вопрос из области физики, а не биологии, и физика дает на него ответ (световая интерференция и т.д.). Все это органично вписывается в СТЭ. И Лима-де-Фария, что бы он ни утверждал, в своей конструктивной части не противоречит общепринятой теории эволюции. Другое дело, что он явно доходит до абсурда. Ну, например, он утверждает, что белому медведю "нет смысла" быть белым, потому что естественных врагов у него нет, и прятаться ему не от кого (человеки не в счет). Это очевидный "ляп". Ведь полярный медведь охотится на тюленей и белый (желтоватый) мех при этом как нельзя более кстати. (Медведи даже черный нос лапой прикрывают.) Я не разделяю убеждений Лима-де-Фариа.
Возвращаясь к бабочкам, справедливости ради надо отметить, что все-таки в большинстве случаев адаптивность их окраски не вызывает больших сомнений. Классический пример, когда березовые пяденицы "почернели", приспособившись к промышленному загрязнению. Великолепная "иллюстрация" адаптации и отбора.

Игорь Антонов · марта 28, 2005, 10:09:20

Цитата: "mastax"Вот Вы и пришли к "химической эволюции", к "Эволюции без отбора" Лима-де-Фариа. Т.е. к тому, что СТЭ не верна во многих случаях. Но с этим едва ли согласится биолог-эволюционист. Или кто-то согласится?

Многие биологи-эволюционисты с этим согласятся. Начиная, например, с Александра Маркова, написавшего: "При внимательном рассмотрении "синтетическая теория эволюции" оставляет у думающего человека чувство глубокой неудовлетворенности".

Кстати, в нашем издании Лима-де-Фариа любопытное послесловие Л.И.Корочкина, целая статья на тридцать страниц, где, в частности, он излагает свою гипотезу генетического преформизма, также альтернативную СТЭ.

Юрич · марта 28, 2005, 10:43:42

Что ж, наверно, я недостаточно думающий :oops: Меня общепринятая теория эволюции вполне устраивает. "Белые пятна" возможно остаются - как без них, но в целом, на мой взгляд, с ней все нормально - жить будет

Николай · марта 28, 2005, 20:55:07

По-моему это то же самое, что спросить: "почему у человека и др. кровь - красная, а не зелёная". Наверное, в этом ярком цвете есть особый эволюционный смысл. А если нет, то теория эволюции неверна!!! (это ирония).

mastax · марта 29, 2005, 07:02:40

Мне кажется, что "запихивать" все в прокрустово ложе адаптации – опасная вещь. Можно что-то "натянуть" или "обрубить". Мы привыкли смотреть на окраску как на явную адаптацию. И березовая пяденица помогла в этом. Мы знаем, что внутренние органы никогда не бывают пестро окрашенными или иметь рисунок – это также бессмысленно, как делать татуировку на стенках желудку. Живущие на больших глубинах моря и в почве животные также лишены пестроты. Однако хорошо известно, что многие бактерии (золотистый стафилококк или синяя гнойная палочка) в процессе своего метаболизма продуцируют те или иные окрашенные вещества, окраска которых ничего не дает – это, так сказать, издержки производства. А что, если подобные "издержки" – явление более широко распространенное?

Потом, об адаптации пятен-полос. Жирафы и зебры – яркий пример. Но всем известно, что каждый жираф и каждая зебра индивидуальны в плане окраски. А теперь сравните разных особей бабочек одной популяции: обычно наблюдается поразительное однообразие и точность повторения.