Приспособление (адаптация)

Многие наследственные признаки организмов соответствуют той или иной особенности обычной для них среды обитания, так что организм имеет преимущества для существования в этой среде. Эти признаки называют приспособительными (адаптивными). Известный естествоиспытатель XVIII в, Бюффон описал в своей «Естественной истории» множество приспособительных признаков птиц, рыб и других животных. Приведённое ниже типичное утверждение (Buffon, 1770, 1808*) иллюстрирует, как был введен в употребление этот термин.

«Что касается наружного строения птиц, то оно удивительным образом приспособлено к быстрому передвижению, оно… предназначено для того, чтобы подниматься в воздух… Обширные приспособления средств к целям [наблюдаются] в общем плане строения пернатых…»

Для Дарвина излюбленным примером приспособления служил дятел. Достаточно процитировать один отрывок из «Происхождения видов» (Darwin, 1859, гл. 6*):

«Можно ли привести более разительный пример приспособления, чем дятел, лазающий по стволам деревьев и вылавливающий насекомых в трещинах коры?»

Представим себе всю совокупность приспособительных признаков дятла: долотообразный клюв, прочный череп, мощные мышцы головы, выдвигающийся язык с острыми щетинками на конце, лапы с заостренными когтями на пальцах, два из которых направлены вперед и два назад, что помогает удерживаться на вертикальной поверхности, и очень прочные рулевые перья, служащие опорой для тела птицы, когда она сидит на отвесной поверхности ствола,

Следует различать общие и специальные адаптации (Simpson, 1953a*). Первые позволяют организму существовать в широко варьирующих условиях среды, а вторые представляют собой адаптации к тому или иному особому образу жизни. Так, например, крыло птиц — это общая адаптация, а долотообразный клюв и приспособленная к лазанию задняя конечность дятлов — адаптации специальные. Общие адаптации входят в число отличительных признаков крупных групп организмов.

Существование общих и специальных адаптации не вызывает сомнений; очевидно также, что они обычны для всего живого мира и широко распространены. Адаптивное значение таких явлений, как покровительственная окраска и мимикрия среди животных и экотипы у растений, показано экспериментальным путем.

Но можно ли считать адаптацию универсальным явлением? Или же существуют также неприспособительные признаки, встречающиеся с довольно значительной частотой? Мнения биологов по этому вопросу в течение последних ста лет колебались то в одну, то в другую сторону. Поспешность выводов о значении адаптации, свойственная некоторым естественно-историческим работам начала нашего века, вызывала неизбежный в таких случаях крен в противоположную сторону. За последние десятилетия многие морфологи и систематики выражали сомнение в адаптивном значении так называемых «тривиальных» морфологических признаков, используемых в определительных таблицах, В настоящее время ряд биохимиков и биоматематиков полагают, что некоторые вариации белков не являются приспособительными (см. King, Jukes, 1969; Kimura, Ohta, 1971a, b; Kimura, 1979, 1981, 1983*). В последнее время Гулд и др. (Gould, Lewontin, 1979; Gould, 1980, 1982*) предприняли наступление на сильно преувеличенную, по их мнению, роль, приписываемую адаптации в современной эволюционной теории. Эти нападки слабо обоснованы и не подкреплены достаточными данными (см. Grant, 1983*).

Как же обстоит дело? Возможно, и даже вероятно, что неприспособительные признаки действительно существуют, как существуют и эволюционные механизмы, необходимые для их закрепления. Очень трудно, однако, уверенно отнести тот или иной конкретный признак к категории неприспособительных. Некоторые авторы склонны назвать неприспособительным любой признак, адаптивные свойства которого с позиций человека неочевидны. Такая антропоцентрическая интерпретация природы может оказаться ошибочной.

Так, например, на первый взгляд может показаться, что различие между окрашенным и белым луком не связано с адаптациями. На самом же деле красный и желтый лук устойчивы к антракнозу — заболеванию, вызываемому грибом Colletotrichum cincinans, а белый лук к этому возбудителю неустойчив. Устойчивость к заболеванию обусловлена наличием в луковицах катехина и протокатеховой кислоты, токсичных для гриба, а эти соединения связаны с содержащимися в луковицах красными или желтыми пигментами (Jones et al., 1946; Walker, Stahman, 1955; Levin, 1971*).

Окраска луковиц — не единственный пример. Не раз и не два выяснялось, что признаки, считавшиеся неприспособительными, выполняют вполне определённую полезную функцию в жизни организма.

Кроме того, неприспособительным и обычно бывают, по-видимому, лишь относительно простые признаки. Сложные признаки определяются большим числом генов. Образование генных комбинаций, лежащих в основе таких сложных признаков, невозможно без участия отбора в той или иной его форме. Отбор же — это путь к адаптации, Поэтому мы вправе допустить, что сложные признаки либо адаптивны сами по себе, либо коррелируют с адаптивными признаками, либо представляют собой побочные продукты последних.