СобакиКошкиПтицыРыбыЛошадиГрызуныАмфибииРептилииРастенияФОТОВопросы-ответы (FAQ)ОткрыткиЭнциклопедии

 

Зоогеография и эволюция

Легко представить, что А по отношению к Б, В к Г, Д к Е ведут себя как подвиды, то есть скрещиваются в зоне соприкосновения ареалов. А и Е генетически различаются настолько, что их следует рассматривать уже как отдельные виды. Однако вряд ли это можно утверждать с уверенностью, если А и Е нигде не соприкасаются. Бывает, что крайние члены таких рядов все же встречаются в какой-либо области. Раньше в качестве примера обычно приводили большую синицу. В центральной Азии ее нет, но она живет как севернее, так и южнее. В Приамурье крайние популяции обоих рядов форм встречаются вместе. Считалось, что там они не скрещиваются, хотя между крайними членами каждого ряда и западноевропейскими синицами препятствий для скрещивания не существует. Но как стало известно, в Амурской области скрещивание все же происходит.

Не подтвердился и другой классический пример. Серебристую чайку и клушу считали крайними членами замкнутого круга подвидов, или полувидов, распространенных циркумполярно. У берегов северной Европы они встречаются вместе и не скрещиваются между собой. Дело оказалось сложнее, чем предполагали, так как и здесь обнаружился разрыв в распространении. Среди птиц встречаются и другие весьма показательные примеры. Вдвойне интересно, что в этих случаях ареалы также не образуют кольца. В Алжире и Тунисе нет домового воробья. Рядом с человеком там живет черногрудый воробей (Passer hispaniolensis). В некоторые оазисы домовый воробей все же проник, и там встречаются гибриды между ним и черногрудым воробьем. На этом основании следовало бы говорить о двух расах одного вида. Однако в Испании, где домовый воробей есть, черногрудый воробей живет в открытых ландшафтах и вряд ли скрещивается с домовым. Поэтому здесь их приходится считать отдельными видами.

Из рассмотренных связей зоогеографии и эволюции вытекает, что особенности распространения животных могут служить систематику существенным отправным пунктом для объяснения статуса интересующей его группы.

Более подвижные (способные к расселению) животные в меньшей степени склонны к образованию рас и видов, чем менее подвижные. Крупные нелетающие жужелицы (Carabus) представлены в Европе 124 видами, состоящими из ряда рас. Напротив. среди способных к полету красотелов (Calosoma) известно всего 7 видов. Причем они не обнаруживают географической изменчивости, несмотря на значительно большие ареалы, хотя по размерам и образу жизни очень похожи на жужелиц. Точно так же 6 видов палеарктических оседлых птиц распадаются каждый в среднем на 7,2 подвида, тогда как 9 перелетных - только на 3,2. В пяти семействах крупных птиц с заведомо большими ареалами (цапли, аисты, журавли, ибисы, дрофы) число подвидов каждого вида достигает в среднем всего 1,6. У малоподвижных животных, например улиток, можно найти особый вид или расу в каждой горной долине или на каждой вершине.

Имеются и другие связи между величиной ареала и эволюцией вида. Какая-нибудь маленькая отколовшаяся популяция, конечно, не может "захватить с собой" всего видового запаса полезных генов. Поэтому мелкие островные или реликтовые материковые популяции (насчитывающие сотни особей) начинают развиваться зачастую в направлении снижения жизнеспособности, а не усовершенствования приспособлений.

Хотя на островах и встречались гигантские формы (например, моа и слоновая черепаха), островные обитатели все же в среднем мельче своих родственников, живущих на материках. Так, на островах Средиземного моря, а также на Сулавеси, Флоресе и Тиморе когда-то жили карликовые слоны. Для объяснения этого явления была выдвинута гипотеза о том, что эволюция способствует образованию более крупных популяций, а уменьшение размеров тела позволяет увеличить число индивидуумов. Правда, у грызунов наблюдается, по-видимому, противоположная тенденция (например, у азиатских древесных крыс с Филиппинских островов).

Черногрудый воробей (Passer hispaniolensis), фото воробьиные птицы фотография картинка
Черногрудый воробей (Passer hispaniolensis)

Другое правило, касающееся связей зоогеографии и эволюции, гласит, что скорость эволюции вида у границ его ареала несколько больше, если, конечно, границы не представляют собой абсолютных преград. Это объясняется тем, что здесь вследствие неблагоприятных условий жизни давление отбора сильнее и полезные мутации или гены приобретают большее значение.

В связи с вопросом о возможностях расселения в далеком прошлом для зоогеографа чрезвычайно интересно знать истинный возраст подвидов, видов, родов и т. д. Однако скорость эволюции разных групп может сильно различаться. Например, в кусках янтаря попадаются насекомые, очень похожие на современных. Возраст янтаря определяют в 30-40 миллионов лет. Млекопитающие, жившие в то время, имели совершенно иной облик, чем нынешние. А ведь насекомые за прошедшие миллионы лет дали значительно большее число поколений, и, казалось бы, можно было ожидать более заметных различий!

Не удивительно поэтому, что ученые предлагают столь разные промежутки времени, необходимого для образования рас, такие, как 8000 и 100 000 лет. Правда, опыты по переселению пушных зверей, проведенные в Советском Союзе, показали, что иногда оно приводит к быстрой дифференциации животных. На Гавайях через 1000 лет после завоза туда бананов мы уже находим 5 бабочек (молей), живущих исключительно на бананах! В общем современные виды известны с плиоцена или миоцена, роды птиц и млекопитающих - с миоцена, а насекомых - с эоцена. У морских животных процесс эволюции идет значительно медленнее. Среди них есть очень древние виды. Нам придется удовлетвориться этими неопределенными цифрами, так как темпы эволюции по различным причинам сильно колеблются.

Одни группы животных в ходе истории Земли образовали много видов за относительно короткое время, тогда как эволюция других шла гораздо медленнее. Грызуны и парнокопытные и сейчас еще находятся в периоде расцвета. Очевидно, ход эволюции ускоряется, если какая-нибудь группа животных получает возможность "внезапно" освоить разнообразные экологические ниши. Такой случай представился млекопитающим в третичном периоде, когда вымерло большинство господствовавших до того времени пресмыкающихся. Подобные благоприятные условия возникают иногда при заселении новых областей, результатом чего является особенно многообразный и, вероятно, ускоренный процесс дивергенции исходной группы, то есть широкая адаптивная радиация. Так, сумчатые благодаря отсутствию конкурентов смогли достичь значительно большего многообразия в Австралии, чем в Южной Америке. Хороший пример адаптивной радиации представляют также дарвиновы вьюрки: их разнообразные клювы отражают различные направления специализации. Все 37 известных на сегодня форм, относящихся к 13 видам четырех родов, можно в общем свести к одному исходному виду, когда-то попавшему на Галапагосские острова. Примерно так же развивались цветочницы и насекомые Гавайских островов. Среди гавайских цветочниц 22 вида и 45 подвидов являются потомками одного или двух исходных видов. В обоих случаях адаптивной радиации способствовала изоляция после расселения по многим островам. Симпатическую радиацию даже при благоприятных условиях едва ли можно себе представить.

Внезапное ускорение процесса эволюции могло быть вызвано и другими причинами. Согласно гипотезе Геецена, магнитное поле Земли то ослабевает, то усиливается и через большие промежутки времени меняет свою полярность. В период изменения полярности отсутствует защитный магнитный экран, который обычно ослабляет космическое излучение. В результате некоторые виды вымирают, а эволюция других ускоряется за счет многочисленных мутаций. Такие переходные периоды, вероятно, продолжались до 10 000 лет. Последнее изменение полярности произошло около 900 000 лет назад. В настоящее время  наблюдается тенденция к ослаблению магнитного поля Земли, и при сохранении этой тенденции оно должно обратиться в нуль примерно через 2000 лет.

У многих наших животных было достаточно времени для образования рас, пока обитатели различных реликтовых ледниковых ареалов не встретились вновь. В некоторых группах успела выработаться генетическая изоляция, в результате чего сейчас существуют виды-близнецы, или парные виды, ареалы которых большей частью перекрываются. У птиц такие ледниковые разрывы ареалов могли привести к формированию следующих пар видов:

Южный соловей (от Испании до Средней Азии; на востоке южнее обыкновенного соловья). Обыкновенный соловей ["русский" соловей, восточный вид; западная граница от земли Шлезвиг-Гольштейн на севере (ФРГ) до Черного моря]. Зеленая пересмешка (лесная малиновка, Hippolais icterina; Центральная и Восточная Европа, северная Италия).
Многоголосая малиновка (Н. polyglotta; Западная Европа,  Италия).
Короткопалая пищуха (Certhia hrachydactyta; с запада северной Африки и Испании до Черного моря).
Обыкновенная пищуха (С. familiarise распространена зонально по всей Евразии и Северной Америке, отсутствует в большей части западной Франции и в Испании).

Скрещивания между близкими видами не происходит отчасти потому, что они разобщены экологически или географически. Так, на маленьких островках у берегов Югославии живут две ящерицы рода Lacerta, которые, очевидно, предъявляют одинаковые требования к условиям окружающей среды. Тем не менее на 46 исследованных островках они ни разу не обнаружены вместе: на 28 островках жила ящерица одного вида, на 18 - другого. Приведем еще примеры. Там, где суматранский и яванский носороги встречались вместе, яванский жил в болотистых низменностях, а суматранский предпочитал холмистые районы. Однако и тот и другой населяли оба биотопа в местах, где они жили порознь. В Англии нет обыкновенной пищухи, и короткопалая пищуха поселяется и в хвойных лесах, хотя, как правило, ее распространение ограничено лиственными. В зоне, где соприкасаются близкие виды, обычно усиливаются различия в особенностях брачного поведения.

В таких случаях птицы, земноводные или саранчовые настолько изменяют свое пение, что скрещивания не происходит. А ведь это могло бы иметь место при случайной встрече представителей аллопатрических популяций. Например, в Северной Америке два вида квакш с очень похожими голосами кричат совершенно по-разному там, где их ареалы перекрываются. И наоборот, пеночка-теньковка (Phylloscopus collybita), известная у нас своей монотонной песенкой, поет в Испании совсем как весничка (P. trochilus),   отсутствующая там.

Литература: Животный мир Земли. У. Зедлаг. Издательство "Мир"  Москва 1975
Перевод с немецкого канд. биол. наук. Н. В. Хмелевской.

 
 

 

Сейчас на форуме