|
Реферат: Насекомые лиственных пород деревьев (Биология)
Насекомые лиственных пород деревьев
Доклад по результатам зоологических экскурсий
бригады в составе: Филатов Дмитрий, Бабицкий Мирослав, Ковальчук
Константин.
Сбор видов - Филатов Дмитрий, Бабицкий Мирослав, Ковальчук Константин.
Определение - Филатов Дмитрий, Ковальчук Константин.
Сбор материалов для доклада - Бабицкий Мирослав.
Поиск в Internet - Филатов Дмитрий, Бабицкий Мирослав.
Сканирование, набор и компьютерная вёрстка - Бабицкий Мирослав.
В результате нескольких экскурсий была сделана выборка из 20 характерных
для нескольких ярусов лиственного и смешанного леса видов насекомых. После
определения в сборе оказались:
Sirex gigas (рогохвост большой, отр. Hymenoptera)
Panorpa germanica (скорпионница германская, отр. Mecoptera)
Palomena prasina (зелёный древесный клоп, отр. Hemiptera)
Carpocoris fuscispinus (щитник черноусый, отр. Hemiptera)
Adlia bipunctata (двуточечная коровка, отр. Coleoptera)
Propilaea quatuodecimpunctata (четырнадцатиточечная коровка, отр.
Coleoptera)
Apatura ilia (переливница тополёвая, отр. Lepidoptera)
Arachnia levana (пестрокрыльница изменчивая, отр. Lepidoptera)
Coccinella septempunctata (семиточечная коровка, отр. Coleoptera)
Apoderus corily (трубковёрт ореховый, отр. Coleoptera)
Chrysopa adespera (зологлазка зелёная, отр. Neuroptera)
Chrysopa perla (зологлазка обыкновенная, отр. Neuroptera)
Philaenus lencophthalmus (слюнявица обыкновенная, отр. Homoptera)
Cantaris rustica (мягкотелка красноногая, отр. Coleoptera)
Cryptocefallus sericeus (скрытноглав, отр. Coleoptera)
Melasoma populi (листоед тополевый, отр. Coleoptera)
Monohamus sutor (малый усач, отр. Coleoptera)
Curculio nucum (плодожил ореховый, отр. Coleoptera)
Athous niger (щелкун чёрный, отр. Coleoptera)
Chlorophamus viridis (слоник-зеленушка, отр. Coleoptera).
В докладе представлены сведения по биологии и экологии отдельных семейств и
видов, а так же общая характеристика группы экологических ниш лиственных
пород деревьев.
Наиболее многочисленными в сборе были жуки, представители семейств
Cantharidae (мягкотелки) , Coccinellidae (коровки), Cerambicidae (усачи),
Chrysomelidae (листоеды), Attelabidae (трубковёрты), Curculionidae
(слоники), Elateridae (щелкуны).
Мягкотелки насчитывают примерно 4000 видов. Это жуки со сравнительно
мягкими покровами тела: очень слабы и гибки у мягкотелок даже надкрылья,
которые у большинства жуков обычно тверды и сильно склеротизованы. Усики
чаще всего нитевидные, состоят из 11 члеников.
Жуки вооружены острыми челюстями и ведут хищный образ жизни. Дополнительным
источником питания для них служат мясистые части цветков, которые они
нередко выгрызают. Мягкотелки не боятся хищных птиц и насекомых, от
нападения которых они надежно защищены ядом, вырабатывающимся в их
организме (кантаридин). Личинки мягкотелок обычно встречаются в почве и
лесной подстилке. Большинство из них окрашено в темные цвета, своеобразную
бархатистость телу придает покров из коротких густых волосков. Эти личинки
также хищники. Внутри их острых серповидных или кинжаловидных челюстей
проходит специальный канал. Эти челюсти не приспособлены для пережевывания
пищи и служат главным образом для удержания добычи. В этом отношении они
напоминают зубы ядовитых змеи. Сходство становится еще более полным потому,
что, подобно змеям, личинки мягкотелок при укусе через каналы в челюстях
вводят в тело жертвы яд - слюну и пищеварительные соки кишечника, сразу же
убивающие пойманное животное. Затем на его тело дополнительно изливается
пищеварительная жидкость через рот, ткани размягчаются и растворяются, а
полужидкая кашица засасывается личинкой. Мягкотелка красноногая прозвана за
свою окраску «пожарником» (см. фото).
Семейство жуков-щелкунов (Е1аteridae) весьма обширно — число видом в нем
превосходит 10000). Его представители - обычно жуки средней величины,
длиной 10—20 мм, с удлиненным телом и короткими ногами. Усики у них
пильчатые или гребенчатые, редко нитевидные; углы переднеспинки слегка
вытянуты и заострены. Самый характерный признак щелкунов — приспособление к
совершению прыжков, основной частью которого является вырост на
переднегруди, в спокойном состоянии входящий в ямку па среднегруди. Когда
жук падает на спину, он не в состоянии перевернуться, пользуясь своими
короткими ногами. Для этого у него есть особый способ. Прижав ноги, щелкун
выгибается так, что отросток переднегруди выходит из среднегрудной ямки и
упирается в ее край. Когда затем щелкун резко сгибается, отросток
соскакивает с упора и жук, получивший при этом сильный толчок, подпрыгивает
вверх и обычно надает на ноги. Если же первая попытка перевернуться
оказалась неудачной, она повторяется вновь п вновь, иона щелкун но
добивается успеха. Каждый раз при этом слышится cyxoй щелчок - удар
выступа переднегруди в дно среднегрудной ямки. Взрослые щелкуны обычны
летом на траве или листве деревьев и кустарников. Многие виды летают,
особенно по утрам и вечерам. Питаются они растительной пищей. Личинки
щелкунов развиваются в почве и гниющей древесине и широко известны под
названием «проволочников». Действительно, их тонкие, упругие,
цилиндрические тела красно-бурого цвета напоминают кусочки проволоки.
Форма их тела хорошо приспособлена к движении в толще почвы.
Передний крап их головы вместе с челюстями образует рыхлящий почву
клин, грудные и брюшные сегменты отличаются очень прочными покровами, а на
конце тела развиты различного рода опорные выросты и шины, не
позволяющие личинке смещаться назад. Но не все личинки щелкунов таковы.
Некоторые, предпочитающие рыхлую, с пустотами почву, приспособились к
иному способу передвижения в ней. Покровы тела этих личинок менее тверды, а
каждый сегмент дополнительно поделен на две части. Такое
дополнительное расчленение тела позволяет личинке многократно изгибаться,
пробиваясь но причудливым ходим, которые образуются из
естественных пустот, всегда имеющихся в структурной почве.
Усачи имеют стройное вытянутое тело и необычные, характерные только для
этого семейства усики, длина которых у многих видов может значительно
превышать длину самого насекомого. Усики жуков могут закидываться на спину,
но никогда усачи не поджимают их под себя — признак, позволяющий быстро
отличать их от представителен близкого семейства листоедов. Основания
усиков обычно охвачены глазами, которые по этой причине имеют более или
менее почковидную форму. Это жуки довольно крупных размеров, обычно их
длина превышает 20 мм, но есть и очень мелкие виды. Многие усачи, если их
взять в руки, издают резкие скрипящие звуки, которые возникают при трении
ребрышка на заднем крае переднегруди о шершавую поверхность среднегруди.
Некоторые гаванские усачи способны издавать резкие звуки трением бедер
задних ног о надкрылья.
Личинки усачей имеют белое или желтоватое сплюснутое тело с хорошо развитой
переднегрудью, в которую частично втянута голова. Ноги их недоразвиты, и
личинки ползают с помощью «мозолей» — особых вздутий, расположенных на
средне- и заднегруди и на большинстве брюшных сегментов. У некоторых есть
на конце тела шип или два небольших крючка, облегчающих возвратное движение
по ходу. Мощные челюсти личинок направлены прямо вперед.
В биологии усачей много интересного. Активная жизнь жуков начинается с
дополнительного питания, которое называется так потому, что основной запас
питательных веществ был накоплен еще личинкой. Очень многие усачи посещают
в это время цветы, выедая пестики и тычинки; другие виды питаются листьями
и молодой корой и часто собираются на вытекающем из деревьев соке.
Подкормившись, усачи покидают цветы и перелетают в глубь леса пли на поля в
поисках растений, необходимых для развития личинок. Самки усачей,
руководствуясь запахом, безошибочно различают породы деревьев и определяют
их пригодность для питания личинок. Большинство видов усачей отдает
предпочтение деревьям, которые были предварительно ослаблены нападениями
других насекомых, но еще не подверглись сильному разрушению грибами.
Простейший способ откладки яиц — на кору, в ее трещины или в отверстия,
проделанные в коре другими насекомыми. Некоторые виды выгрызают при этом,
неглубокие пещерки, которые затем замазываются специальными выделениями.
Наиболее сложно поведение при откладке яиц у усачей из рода Tragocephala.
Самка начинает с того, что окольцовывает стволик или ветку, в древесине
которых будут развиваться личинки, выгрызая кору своими мощными челюстями.
Стволик усыхает и часто обламывается как раз к тому моменту, когда вышедшая
из яйца личинка приступает к питанию. В живых стволиках этот усач
развиваться не может, и повеление самки направлено на то, чтобы подготовить
условия, благоприятные для развития личинок.
Самки каждого вида усачей обычно откладывают яйца в древесину одной или
нескольких предпочитаемых древесных пород. Однако в различных
географических районах эти предпочитаемые породы могут меняться, и поэтому
в итоге для большинства видов усачей характерен довольно широкий круг
кормовых растений. Немногие виды одинаково охотно пристраивают свое
потомство как на лиственных. так и на хвойных породах. Это, однако, лишь
те усачи, личинки которых развиваются в сильно сгнившей древесине. Ко
времени их поселения древоразрушающие грибы уже разлагают те вещества,
которые придают специфику каждой древесной породе, и древесина
разных пород приобретает сходные качества. Связь личинок усачей с грибами
сложна и многообразна. Для них, как и для всех древоядных насекомых,
наиболее дефицитными веществами оказываются белки, которых в древесине
ничтожное количество. Именно по этому их развитие растягивается на
несколько лет. Если в опыте предложить им древесину, искусственно
обогащенную белковыми соединениями, то их рост ускоряется в 10—15 раз.
Поэтому и в природе усами ищут древесину, в которой был бы необходимый
минимум белковых соединении.
Ствол дерева неоднороден: его центральная масть состоит из малопитательных,
давно отмерших тканей, наружные же более молодые слои, естественно, содержа
г больше питательных веществ. Личинки усачей хорошо различают эти зоны,
питаясь вначале в самых наружных зонах ствола. Если их в этот период
пересадить в центральные слои древесины, они сильно отстают в развитии. Но,
в конце концов, вся толща мертвой древесины становится добычей усачей. Это
связано с тем, что через некоторое время в центральные части ствола
проникает мицелии грибов. Он пронизывает толщу древесины и разрушает ее,
перерабатывая в свои довольно богатые белком гифы. Такая древесина
становится более привлекательной для насекомых. Теперь настало время
личинкам усачей пожинать урожай. Многие усачи вступили с грибами в ещё
более тесную связь. В их теле, обычно в стенках кишечника или
жировом теле имеются особые органы — мицетомы, где размножаются грибки,
которые, как полагают, усваивают азот воздуха и превращают его
в белковые соединения, л также вырабатывают некоторые витамины.
Имея таких сожителей, личинки этих усачей могут питаться чистой
фильтровальной бумагой, которая, как известно, состоит исключительно
из целлюлозы. Личинки усачей, наиболее приспособленных к жизни в
древесине, способам усваивать до 20% этой трудноусваиваемой пищи.
В их пищеварительном соке есть редкий в животном царстве фермент -
целлюлаза, превращающая в caxaр из самых устойчивых соединений древесины —
клетчатку. Некоторые усачи, однако, не имеют сильных ферментов.
Тогда их личинки живут в особых условиях. Так, у ксистоцеры. они могут
развиваться только в живой древесине, содержащей не менее 10% крахмала и
Сахаров, т. е. соединениях. легко усваиваемых.
Личинки усачей очень выносливы в борьбе за жизнь при
наступлении неприятных условий питания. Известны случаи, когда в
подсохшей пли малопитательной древесине они жили в течение 40—45 лет и
в конце концов превращались в карликовых жуков. Эти наблюдения
достаточно точны, так как жуки выходили из мебели или стен старых
домов, срок постройки которых был точно известен. Очевидно, что
личинки попали и мебель или конструкции дома еще в строительном
материале, но развитие их сильно замедлилось из-за неблагоприятных
условий.
Хотя огромное большинство видов усачей связано с древесной растительностью
в составе семейства есть группы, перешедшие к жизни в
безлесных степях и пустынях. Они сменили толщу дерева на стебли или
корпи трав. Известны чаи, когда близкие виды из одного и того же рода
усачей в лесной зоне развиваются в древесине, а в степях и пустынях
встречаются и почве у корней растений. Однако личинки большинства
видов семейства живут исключительно в древесине, принося неисчислимые
потери лесному хозяйству.
Жуки-листоеды (Chrysomelidaee) чрезвычайно богаты видами, которых
насчитывается более 25000. В отличие от усачей, к которым листоеды
наиболее близки, они имеют разнообразное по форме тело, обычно лишенное
покрова из волосков, умеренно длинные четковидные, или пильчатые усики,
округлые глаза и лишенные шпор голени ног. Листоеды прячут усики, подгибая
их под голову, и не способны закинуть их на спину. Листоеды значительно
мельче усачей: среди них преобладают виды, длина которых не превышает 10
мм, Тело их может быть коротким, цилиндрическим, как например у
скрытоглавов (Cryptocephalus), слегка уплощенным и вытянутым, как у
радужниц (Donacia), совершенно плоским, широким, округлым, как у щитоносок
(Cassida). снабженным многочисленными выростами и шипами, как у миноносок
(Hispella), и т. д. Ещё более разнообразна окраска этих жуков, которая
зависит не только от пигментов, но и от оптических свойств покровов. Яркая
блестящая окраска некоторых из них достигается благодаря тому, что свет
попадает в слой призм, которые лежат сразу же под тонким верхним слоем
кутикулы и преломляют и отражают падающие лучи. Золотистый цвет надкрылий
щитоносок является следствием преломления смета в тонком слое находящейся
здесь гемолимфы. При высыхании окраска жуков может изменяться до
неузнаваемости. Листоеды - одни из обычнейших жуков. Многие из них всю
жизнь проводят открыто на растениях, с которых падают, если их потревожить.
Некоторые виды вообще лишены всяких оборонительных реакций, кроме одной:
пойманный жук способен выпускать капельки гемолимфы через сочленения своего
тела. Если взять такого листоеда в руки, на пальцах остаются следы этой
желто-оранжевой, резко пахнущей сильно ядовитой жидкости. Исследование
гемолимфы, выделяемой через сочленения ног показало, что ничтожного ее
количества, введенного в кровь, достаточно, чтобы вызвать гибель небольшого
животного. Случайно схватив такого жука, ящерицы тотчас выбрасывают его
назад, а затем долго вытирают мордочку об окружающие предметы; лягушки же в
этом случае далеко высовывают язык и волочат его по растениям. Столь же
ядовита гемолимфа и у личинок мши их листоедов, которые развиваются открыто
на растениях и не имеют других средств защиты.
Жуки обычно питаются листьями растении, чаще всего мякотью между жилками, и
на свое кормовое растение откладывают яйца. Личинки продолжают питаться так
же. как и их родители, нередко нанося растению серьезные повреждения. На
листьях же многие виды окукливаются, причем за несколько дней до
окукливания личинки подвешиваются вниз головой, как это делают личинки
божьих коровок.
Своеобразны многие личинки листоедов, живущие внутри чехликов различной,
часто причудливой формы. Чехлики эти они изготовляют обычно из собственных
засохших экскрементов и надстраивают по мере роста. У скрытноглава самка,
откладывая яйцо, обволакивает его своими выделениями, сооружая нечто вроде
кокона. Вышедшая из яйца личинка не покидает этой оболочки, а постепенно
надстраивает ее, используя собственные выделения.
Зимуют взрослые насекомые, зарывшись в землю или под листовой опад. В конце
мая — начале июня самка откладывает желтые яйца, прикрепляя их небольшими
кучками к нижней стороне листьев осин, тополей, ив. Через некоторое время
появляются личинки, которые сначала держатся вместе, объедая мякоть
листьев, а когда подрастут — расползаются по одиночке. Примерно через три
недели после вылупления личинка окукливается, прикрепившись к листу задним
концом брюшка. Еще дней через десять из куколки появляется молодой жук.
Вскоре самка может откладывать яйца.
Слоники, или долгоносики (Curculionidae). являются одним из наиболее
богатых видами семейств жесткокрылых. В составе семейства уже известно
более 30 000 видов, и эта цифра еще далека от окончательной, так как
ежегодно ученые описывают многие десятки ранее неизвестных форм.
Большинство слоников — мелкие жучки, длина которых измеряется несколькими
миллиметрами, лишь в тропиках известны гиганты размером до 50—60 мм. Голова
их вытянута в головотрубку, которая обычно короче туловища. Усики обычно
коленчатые. Весьма разнообразна окраска, кроме пигментных и
оптических окрасок самих покровов, слоники имеют нередко
налет пыльцы, а иногда покров из чешуек. Тончайшие слои хитина в этих
чешуйках направлены под углом друг к другу и преломляют свет так, что
жук приобретает красивую пеструю окраску. Такие окраски обычны
у бабочек, но у жуков встречаются редко. Личинки слоников ведут,
как правило, скрытый образ жизни. Они безногие, белые, С-образные, покрытые
редкими волосками, с крупной буроватой головой и грызущими челюстями. Что
же касается личинок, обитающих более или менее открыто па листьях растений,
то они очень напоминают мелких голых гусениц бабочек, часто окрашены в
зеленый или буроватый цвет, но никогда не имеют грудных и брюшных ног. На
орешнике часто встречается ореховый трубковерт (Apoderus corily)—средних
размеров жук с красными надкрыльями (см. фото). Трубковёртов (Attelabidae)
часто объединяют со слониками.
Близок к желудевому слонику орешниковый плодожил (С. nucum), личинка
которого—виновница пустых, «червивых» орехов. Это то самое насекомое,
личинки которого мы часто встречаем внутри ореха в виде - червяка. Самка
прогрызает скорлупу ореха и его внутреннее содержимое до самой середины и
туда откладывает одно яйцо, которое развивается в личинку и долго лежит в
таком состоянии, поедая орех, только в июне следующего года она
окукливается и затем скоро превращается во взрослого жука.
Широко известны кокцинеллиды – божьи коровки. Божьи коровки обращают на
себя внимание как своеобразной формой своего округлого сильно выпуклого
тела, так и яркой окраской блестящих, словно лакированных надкрылий и
переднеспинки. Лапки их состоят из 4 члеников, но кажутся 3-чдениковыми,
так как их третий членик очень мал и незаметен. Небольшая голова сильно
втянута в переднегрудь. Особенно типична окраска жуков, у которых мелкие
округлые пятна рассеяны по яркому, хорошо гармонирующему с ними фону.
Рисунок на надкрыльях коровок может сильно варьировать у одного и того же
вида с целой гаммой постепенных переходов, поэтому они являются одним из
излюбленных объектов при изучении изменчивости окрасок. Яркая окраска жуков
предупреждает об их несъедобности. Если же ящерица или птица, не считаясь с
этим предупреждением, все же ловят божью коровку, то сразу получают
доказательства своей ошибки. Из специальных пор в сочленениях ног жук
выпускает оранжевые капельки едкой гемолимфы, обладающей неприятным
запахом. Обычно после этого хищник оставляет свою жертву в покое.
Личинки божьих коровок живут открыто на растениях. Они очень подвижны и
окрашены обычно в темный, часто грязно-зеленый цвет с желтым или красным
рисунком. Тело их нередко несет различные выросты, придающие личинке
причудливые очертания. Еще более странными кажутся личинки, спрятанные под
шапкой рыхлых восковых выделений, напоминающих выделения мучнистых
червецов. Острые челюсти показы на к it. что излюбленным способом питания
личинок, так же, впрочем, как и взрослых жуков, является хищничество. Лишь
очень немногие виды растительноядные. Божьи коровки питаются в основном
малоподвижными членистоногими, которые образуют большие колонии. К числу
предпочитаемых групп относятся тли, чернецы, белокрылки, паутинные клещики.
Известны случаи питания личинками и куколками листоедов, яйцами и личинками
клопов, гусеницами бабочек и т. д. Чем больше пищи у божьих коровок, тем
плодовитее самки. В среднем потомство одной самки составляет 200—400 яиц,
но может доходить до рекордной цифры в 1550 яиц. Личинки растут очень
быстро и уже через 2—4 недели приступают к окукливанию в укромных местах, а
нередко прямо на листьях растений. При этом личинки приклеиваются к нижней
стороне листьев липкими выделениями последнего сегмента тела и нависают
вниз головой, а ярко-красные куколки закрепляются последними брюшными,
сегментами и сброшенной личиночной шкурке.
Численность божьих коровок при благоприятных условиях быстро нарастает, а
их прожорливость делает жуков верными союзниками человека в борьбе с
многими вредными насекомыми.
Врагом тлей является наша обычная семиточечная коровка (Coccinella
septempunctata, табл. 39, 30), имеющая на красных надкрыльях семь черных
точек. Снизу жук черный, его передyеcпинка также черная с двумя белыми
пятнами (см. фото). Зимуют взрослые жуки, и уже в первые теплые дни они
пробуждаются от оцепенения и приступают к поискам зарождающихся колоний
тлей. Их серые с красными точками личинки очень прожорливы, для полного
развития им необходимо около 1000 тлей, причем дневной рацион взрослой
личинки состоит из 60 —100 взрослых тлей или 300 личинок. Семиточечная
коровка встречается в течение всего лета, а осенью жуки отправляются па
зимовку. Руководствуясь запахом, они слетаются вместе и образуют крупные
скопления в листве на опушках леса или под камнями в горах, обычно на южных
прогреваемых склонах. Образ жизни большинства кокцинеллид сходен.
По количеству видов клопы уступают жукам, но так же имеют большое значение.
В нашем сборе представлено семейство щитников (Pentatomidae).
Щитники имеют щиток, доходящий им до середины брюшка. Зелёный древесный
клоп (см. фото) и черноусый щитник – характерные представители. Яркая
окраска этих клопов носит явно демонстрационный характер и хорошо
сочетается с наличием у клопов пахучих грудных желез, выделяющих
специфическую жидкость, с резким характерным «клоповым» запахом. Парные
отверстия протоков этих желез открываются па заднегруди между местами
причленения второй и третьей пар ног. Секрет, выделяемый железами, имеет
кислую реакцию; его неприятный запах определяется цимициновой кислотой
С15Н2802. У клопов, обитающих в водной среде, а также у ряда хищных видов
пахучие железы отсутствуют или слабо развиты. Несмотря на то, что многие
виды полужесткокрылых встречаются в природе в больших количествах,
плодовитость их самок в общем небольшая и колеблется в пределах от
нескольких десятков яиц до 200. Яйца могут иметь овальную, цилиндрическую,
веретенообразную или неправильно округлую форму, Их характерной
особенностью является наличие на верхнем полюсе особой крышечки,
открывающейся при выходе из яйца личинки первого возраста.
Сетчатокрылые были представлены двумя видами златоглазок. Сетчатокрылые - -
хищные насекомые» во взрослом состоянии имеющие 4 прозрачных сетчатых
крыла, иногда бесцветных, часто с пятнами. Обе пары крыльев могут быть
одинаковыми или разными.
Личинки сетчатокрылых имеют несколько характерных признаков. Между жвалой и
нижней челюстью с каждой стороны образуется желобок, через который личинка
всасывает пищу: у личинок сетчатокрылых наружное пищеварение. У личинок
сетчатокрылых, многие из которых напоминают по виду личинок жуков, никогда
не бывает нижнечелюстных щупиков — по этому признаку даже неопытный
собиратель легко может определить принадлежность найденной им личинки к
отряду сетчатокрылых. Очень любопытна одна особенность внутреннего строения
личинок сетчатокрылых: у них между средней и задней кишкой образуется
непроницаемая перегородка.
Это связано с тем, что у личинок сетчатокрылых непереваренные остатки пищи
не выводятся, а накапливаются в течение всего развития. Только при
превращении куколки во взрослое насекомое происходит соединение средней и
задней кишки, и поэтому непереваренные личинкой остатки пищи выбрасываются
уже взрослым насекомым.
В задний отдел кишечника личинок открываются мальпигиевы сосуды, выделения
которых имеют вид шелковистых нитей, используемых для изготовления кокона
при окукливании.
Chrysopidae – семейство златоглазок, к которому принадлежат светло-зеленые
стройные насекомые с длинными нежными блестящими сетчатыми крыльями и
золотыми глазами. поэтому и семейство получило название златоглазки
(Chrysopidae). Чаще других у нас встречается обыкновенная златоглазка
(Chrysopa perla), тело которой длиной всего около 1 см, а крылья, если их
расправить, простираются в размахе па 3 см. Летают златоглазки мало и днем
неохотно, по ночью часто прилетают на спет. При прикосновении к ним
оказывается, что они издают неприятный запах. Что выходящие из яиц личинки
свирепые хищники, видно сразу - у них длинные серповидно изогнутые и
заостренные челюсти. Питаются они в основном малоподвижными мягкими
насекомыми (тлями, медяницами и др.) и клещами, ведут открытый образ жизни.
С потерей влаги они борются двумя путями. Во-первых, высасывая много сочных
насекомых, например быстро опустошая колонии тлей, они компенсируют расход
испарившейся воды, во-вторых, большинство личинок златоглазок покрывает
спою спину шкурками высосанных тлей и другими частицами, что обеспечивает
защиту от прямого действия солнечных лучей, сохраняя между чехликом и
поверхностью тела прослойку влажною воздуха. Такой чехлик делает личинок и
менее заметными для врагов. Окукливаются личинки в белом паутинном коконе.
К отряду Mecoptera относится широко известная германская скорпионница.
Скорпионницы относительно близки к сетчатокрылым. Для представителей этого
отряда, как и для сетчатокрылых, характерно наличие двух пар примерно
одинаково развитых прозрачных сетчатых крыльев, чаще с неправильными
пятнами.
От других насекомых скорпионниц довольно легко отличить по клювообразно
вытянутому переднему концу головы, на вершине которого находятся очень
мелкие ротовые части грызущего типа. У основания «клюва» помещаются
довольно длинные нитевидные усики. По бокам головы имеются фасеточные
глаза, а на лбу у большинства видов 3 простых глазка. Свое название
«скорпионовые мухи», или «скорпионницы»,эти безобидные для человека
насекомые получили благодаря форме брюшка. Тонкое, вытянутое 10-члониковое
брюшко у вершины загнуто кверху и у самцов утолщено, напоминая брюшко-
скорпиона.
Скорпионницы редко встречаются большими скоплениями. Распространены они во
всех частях света.
Panorpidae – семейство, к которому относится Panorpa Germanica. Эти средней
величины насекомые (длина тела около 13 мм) держатся обычно в тени, во
влажных местах. Тело панорпы темное, коричневое, крылья у сидящего
насекомого плоско сложены на спине; их рисунок имеет вид неправильных
темных поперечных полос. У самца утолщенный конец брюшка красного цвета.
Летают панорпы довольно быстро, но неохотно, на короткие расстояния, с
метки на ветку. Взрослые панорпы, вопреки распространенному мнению, не
нападают живых насекомых, но охотно питаются их свежими трупами, не
брезгают и мясом трупов позвоночных животных, часто высасывают нектар
цветов.
Перепончатокрылые представлены рогохвостом большим.
Рогохвосты (сем. Siricidae), в отличие от пилильщиков, развиваются в
древесине, в том числе и мертвой. Для откладки яиц самки используют мощный
и толстый яйцеклад, из-за которого эти насекомые и излучили снос название.
Створки яйцеклада снабжены насечками, как рашпиль. Поочередно двигая
створками, самка как бы выпиливает в древесине глубокий ход, на дно
которого и откладывается яйцо. Личинки рогохвостов белого пли желтоватого
цвета. им«м»т рудиментарные грудные ноги. Па заднем конце тела у них
имеется острый шип, который служит для того, чтобы опираться в стенку хода
при движении вперед. Вылупившиеся из яиц личинки начинают прокладывать в
древесине ход, ведущий к центру ствола. В отличие от ходов живущих в
древесине личинок жуков-усачей и златок ход рогохвостов имеет
цилиндрическое, а не овальное сечение и забит мелкой буровой мукой, а не
грубыми огрызками. Развитие личинки длится минимум 2 года, а в сухой
мертвой древесине может затягиваться на несколько лот.
К концу жизни личинка вновь начинает приближаться к поверхности ствола,
причем личинки мелких видов рода Xiphydria приближаются к самой поверхности
и здесь окукливаются, тогда, как личинки крупных видов окукливаются, где
попало, часто на очень большом расстоянии от поверхности. Куколка находится
в конце хода; кокона личинки не строят.
Вышедшие из куколок взрослые насекомые сами прогрызают себе лётное
отверстие. О том, насколько крепки челюсти этих насекомых, творит тот факт,
что крупные рогохвосты способны прогрызть даже свинцовые листы, если ими
обить ствол дерева.
Сравнительно подавно было обнаружено, что у самок рогохвостов при основании
яйцеклада имеется «сумка», или «карман», где хранятся споры гриба,
вызывающего красную гниль древесины. Одновременно с откладкой яйца самка
выпускает в ход некоторое количество спор гриба. Когда вылупившаяся из яйца
личинка начинает прогрызать ход, по стенкам его развивается красная гниль,
очевидно, играющая большую роль в питании личинок, так как без нее личинки
не могут развиваться.
Бабочки.
Nymphalidae. У переливницы, кажущейся то коричневой, то фиолетовой - все
зависит от особого строения ее чешуек. На плоской нижней пластине
расположены столбики, поддерживающие разветвленную верхнюю пластину.
Пластина образована высокими удлиненными ребрышками, соединенными между
собой тонкими поперечными перепонками. Обманчивый фиолетовый блеск
возникает на прозрачных ребрышках, имеющих слоистую структуру, как радужные
разводы на жировой пленке, разлитой по поверхности воды. Почти все тело
бабочки, за исключением глаз и хоботка, покрыто чешуйками. На крыльях они
уложены наподобие черепицы и прикрепляются к оболочке короткими черешками.
Это они образуют сложный узор на крыльях. К концу жизни бабочки утрачивают
яркость разноцветного узора, потому что чешуйки со временем опадают или
выцветают под воздействием солнца.
У изменчивой пестрокрылъницы, развивающейся в двух поколениях, отличающихся
друг от друга по окраске. У весеннего поколения крылья рыжевато-красные, со
сложным черным рисунком и белыми пятнышками у вершины переднего крыла;
летнее поколение имеет буровато-черные крылья с белыми или желтовато-белыми
пятнами на переднем крыле и такой же перевязью на заднем.
Описанные виды и таксономические группы связаны общим местообитанием. Для
сообщества лиственных деревьев характерен ряд специфических черт. Деревья -
основной источник пищи насекомых фитофагов. Листья являются пищей главным
образом для гусениц бабочек, ложногусениц пилильщиков и личинок некоторых
жуков (листоеды), большинство из них - открыто живущие насекомые. Листья
деревьев могут поедать и взрослые насекомые, например жуки - майский хрущ,
сосновый и др. листоеды, сосновый долгоносик. К той же группе относятся
тли, цикады и др. насекомые, высасывающие сок из листьев и стеблей.
Внутри стволов можно встретить насекомых, питающихся древесиной. Это
личинки усачей, златок, короедов и др. жуков, а также некоторых
перепончатокрылых (рогохвосты), бабочек (древоточцы, стеклянницы) и мух. На
поверхности стволов молодых деревьев с тонкой корой поселяются щитовки,
цикады и клопы. Корнями деревьев питаются насекомые, живущие в почве
личинки жуков-хрущей, щелкунов, чернотелок, взрослые жуки корнееды,
медведки.
Совершенно иной комплекс складывается в мертвых деревьях. В корнях
поселяются личинки жуков-долгоносиков, короедов, некоторых дровосеков, в
стволах - ряд других видов усачей, рогачей, короедов, точильщиков.
Появляется множество мицетофагов, питающихся мицелием и плодовыми телами
дереворазрушающих грибов.
Вопрос о пользе или вреде насекомых не может быть решен однозначно. Все
насекомые, в том числе и фитофаги - неотъемлемая часть любого лесного
биоценоза. Специальные исследования показывают, что они предпочитают
нападать на ослабленные деревья, в том числе умирающие от старости.
Здоровое же дерево, как правило, успешно препятствует попыткам насекомых
вточиться под кору. Насекомые, способные поедать листву даже у сильных
деревьев, тоже приносят определенную пользу, облегчая проникновение в
нижние ярусы леса солнечных лучей.
К сожалению, существование равновесия между насекомыми и их кормовыми
растениями возможны только в идеальных условиях ненарушенных лесов, которые
не подвергаются сколько-нибудь серьезному воздействию со стороны человека
или природы. В действительности же леса постоянно испытывают влияние самых
различных ослабляющих факторов, и, прежде всего - антропогенных, неуклонно
усиливающихся из года в год. Рубки леса, загазованность атмосферы,
кислотные дожди способствуют образованию целых массивов ослабленных
насаждений. Вот тут-то и реализуется высокий потенциал размножения,
характерный для многих фитофагов благодаря большой плодовитости и быстрой
смене поколений. Происходит так называемая вспышка массового размножения.
Особенно опасны личинки жуков-усачей, златок, сверлил и некоторых короедов,
заселяющих свежесрубленную древесину, вовремя не вывезенную с лесосек.
Таким образом, массовое появление насекомых-вредителей - не причина, а
скорее следствие ослабления лесов. Борьба с вредителями должна основываться
на предупреждении вспышек массового размножения путем рационального ведения
лесного хозяйства и лишь в виде исключения - на ликвидацию уже
сформировавшихся очагов, требующей применения инсектицидов.
Наилучшие условия для размножения вредителей создаются при искусственном
восстановлении леса на местах вырубок. В первые годы после посадки стволики
маленьких деревьев беспощадно грызут жуки - большой сосновый долгоносик и
короеды-корнежилы. Подросшие деревца подвергаются нападению пилильщиков,
сосновой пяденицы, долгоносиков, подкорного клопа. Хорошо прогреваемые
песчаные почвы - идеальные условия для возникновения очагов майского хруща.
Своеобразен энтомокомплекс вырубок. На свежих лесосеках в массе встречаются
типично лесные виды, заселяющие мертвые и ослабленные деревья. Через 2-3
года вырубки зарастают иван-чаем и пр. обильно цветущими растениями.
Ослабленные деревья в стенах леса к этому времени уже превращаются в
непривлекательный для насекомых сухостой. Такие вырубки - излюбленные
местообитания бабочек, мух, шмелей, пчел, нуждающихся в нектаре. Многие
бабочки здесь и выкармливаются. Иван-чай, например, служит пищей многим
бражникам - молочайному, подмаренниковому, глазчатому. С формированием
древесного яруса этот энтомокомплекс, больше напоминающий луговой, снова
сменяется лесным с преобладанием насекомых обитателей молодняков.
Источники: литература –
Е.С Шалапёнок, Т.И. Запольская «Руководство к летней учебной практике по
зоологии беспозвоночных», Минск «Вышэйшая школа» - 1988
А.Э Брем «Жизнь животных» том 3, М. «Тера» – 1992;
«Иллюстрированная энциклопедия насекомых» Прага, «Артия» - 1977
«Жизнь животных» том 3, М. «Просвещение» - 1969
«Биологический Энциклопедический Словарь», М. «Советская энциклопедия» -
1989
«Большой Энциклопедический Словарь», М. «Большая Российская Энциклопедия» -
2002
Источники: websites –
http://www.zin.ru/Animalia/Coleoptera/rus/index.htm
http://pisum.bionet.nsc.ru/kosterin/lepido.htm
http://schools.techno.ru/sch758/babochki/index.htm
http://livingthings.narod.ru/Clt/Ani/Art/Ins/Neu/neup01.htm
http://tinea.narod.ru/gallery/het-pen001.html
Реферат на тему: Наследственность и изменчивость
| |
|ВОСТОЧНЫЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ, ГУМАТИНИТАРНЫХ НАУК, |
| |
|УПРАВЛЕНИЯ И ПРАВА. |
| |
| |
|Факультет педагогики |
| |
|и психологии |
| |
|ПиМДО |
| |
|Кафедра |
| |
| |
| |
| |
|Наследственность и изменчивость. |
| |
| |
| |
|Реферат по КСЕ |
| |
|Пожидаевой Юлии |
| |
|Владиславовны |
| |
|Группа № |
| |
|Преподаватель |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
|2003 год. |
| |
Содержание:
1.Введение.
2. Наследственность.
3. Изменчивость.
1. К.Линней.
2. Ламаркизм.
3. Катастрофизм.
4. Унифоризм. Актуалистический метод.
5. Дарвинова революция.
3. Заключение.
4. Эволюционные факторы.
5. Библиография.
Введение
В природе постоянно происходит колебание численности популяций: число
особей в популяции то сокращается, то увеличивается. Эти процессы сменяют
друг друга более или менее регулярно, поэтому их называют волнами жизни или
популяционными волнами. В одних случаях они связаны с сезоном года (у
многих насекомых, у однолетних растений). В других случаях волны
наблюдаются через более длительные сроки и связаны с колебаниями
климатических условий или урожаев кормов (массовое размножение белок,
зайцев, мышей, насекомых). Иногда причиной изменения численности популяций
являются лесной пожар, наводнение, очень сильные морозы или засухи.
Волны эти совершенно случайно и резко изменяют в популяции концентрации
редко встречающихся генов и генотипов. В период спада волн одни гены и
генотипы могут исчезнуть полностью, притом случайно и независимо от их
биологической ценности. А другие также случайно останутся и при том новом
нарастании численности популяции резко повысят свою концентрацию.
Популяционные волны, как и мутационный процесс, поставляют случайный,
ненаправленный наследственный материал для борьбы за существование и
естественного отбора.
Дарвин отметил соотносительный характер наследственной изменчивости:
длинные конечности животных почти всегда сопровождаются удлиненной шеей, у
бесшерстных собак наблюдаются недоразвитые зубы.
Связан с тем, что один и тот же ген оказывает влияние на формирование не
одного, а двух и более признаков. В основе всех видов наследственной
изменчивости лежит изменение гена или совокупности генов. Поэтому, проводя
отбор по одному, нужному признаку, следует учитывать возможность появления
в потомстве других, иногда нежелательных признаков, соотносительно с ним
связанных.
Неопределенная изменчивость, которая затрагивает хромосомы или гены, т.е.
материальные основы наследственности, она обусловлена изменением генов или
образованием новых комбинаций их в потомстве.
- мутации – обусловлены изменением генов
- комбинативная – вызван новой комбинацией генов в потомстве
- соотносительная – связана с тем, что один и тот же ген оказывает влияние
на формирование не одного, а двух и более признаков.
Наследственность и изменчивость, – разные свойства организмов,
обусловливающие сходство и несходство потомства с родителями и с более
отдаленными предками. Наследственность выражает устойчивость органических
форм в ряду поколений, а изменчивость – их способность к преобразованию.
Дивергенция (от ср. - век. Лат. Диверго – отклоняюсь), расхождение
признаков и свойств у первоначально близких групп организмов в ходе
эволюции. Результат обитания в разных условиях и неодинаково направленного
Е.О. Понятие дивергенция введено Дарвином для объяснения многообразия
сортов культурных р-нтй, пород домашних ж-ных и биолиг. Видов
В неопределенную изменчивость входит мутация, а мутация – это элемент.
Эволюционным материалом.
Наследственность
Революция в генетике была подготовлена всем ходом могущественного
развития цдей и методов мендилизма и хромосомной теории наследственности.
Уже в недрах этой теории было показано, что существуют явления
трансформаций у бактерий; что хромосомы - это комплексные компоненты,
состоящие из белка и нуклеиновой кислоты. Молекулярная генетика - это
истинное детище всего XX века, которое на новом уровне впитало в себя
прогрессивные итоги развития хромосомной теории наследственности, теории
мутации, теории гена, методов цитологии и генетического анализа. На путях
молекулярных иследований в течении последних 20 лет генетика претерпела
поистене революционные изменения. Она является одной из самых блестящих
участниц в общей революции современного естествознания. Благодаря ее
развитию появилась новая концепция о сущестности жизни, в практику вошли
новые могущественные методы управления и познания наследственности,
оказавшие влияние на сельское хозяйство, медицину и производство.
Основным в этой революции было раскрытие молекулярных основ
наследственности. Оказалось, что сравнительно простые молекулы
дизоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) несут в своей структуре запись
генетической информации. Эти открытия создали единую платформу генетиков,
физиков и химиков в анализе проблем наследственности. Оказалось, что
генетическая информация действует в клетке по принципам управляющих систем,
что ввело в генетику во многих случаях язык и логику кибернетики.
Вопреки старым воззрениям на всеобъемлющую роль белка как основу
жизни, эти открытия показали, что в основе приемственности жизни лежат
молекулы нуклеиновых кислот. Под их влиянием в каждой клетке формируются
специфические белки. Управляющий аппарат клетки собран в ее ядре, точнее -
в хромосомах, из линейных наборов генов. Каждый ген, являющийся
элементарной единицей наследственности, вместе с тем представляет собой
сложный микромир в виде химической структуры, свойственной определенному
отрезку молекулы ДНК.
Таким образом современная генетика открывает перед человеком
сокровенные глубины организации и функций жизни. Как всякие великие
открытия, хромосомная теория наследственности, теория гена и мутаций
(учения о формах изменчивости генов и хромосом) оказывали глубокое влияние
на жизнь. Развитие физико-химической сущности явления наследственности
неразрывно связано с выяснением материальных основ всех явлений жизни. В
явлении жизни нет ничего кроме атомов и молекул, однако форма их движения
качественно специфична. Наследственность не автономное, независимое
свойство, оно неотделимо от проявления свойств клетки в целом.
Взаимодействие молекул ДНК, белков и РНК лежит в основе жизнедеятельности
клетки и ее воспроизведения. Поскольку явление наследственности, в общем
смысле этого понятия, есть воспроизведение по поколениям сходного типа
обмена веществ, очевидно, что общим субстратом наследственности является
клетка в целом.
Явление наследственности в целом необусловлено исключительно
генами и хромосомами, которые представляют собой все же только элементы
более сложной системы - клетки. Это не умаляет роли генов и ДНК, в них
записана генетическая информация, т. е. возможность воспроизведения
определенного типа обмена веществ. Однако реализация этой возможности, т.
е. процессы развития особи или процессы жизнедеятельности клетки,
базируется целостной саморегулирующейся системе в виде клетки или
организма. В настоящее время в качестве первоочередной встает задача,
выяснить, как осуществляется высший синтез физических и химических форм
движения, появление которого знаменовало собой возникновение жизни и
наследственности. Явление жизни нельзя свести к химии и физике, ибо жизнь -
это особая форма движения материи. Однако ясно, что сущность этой особой
формы движения материи не может быть принята без знания природы простых
форм, которые входят в него уже как бы в "снятом виде". Поэтому проблема
физических и химических основ наследственности является ныне одной из
центральных в генетике. Ее разработка должна заложить основы для решения
проблем наследственности во всей сложности ее биологического содержания.
Совершенно ясно, что важнейшие вопросы философского материализма связаны с
разработкой этой проблемы. Материалистическая постановка решающих вопросов
наследственности не мыслима без признания того, что явление
наследственности материально обусловлено, что в клетке которая образует
поколение, должны иметься определенные материальные вещества и структуры,
физические и химические формы движения которых благодаря их специфическому
взаимодействию создают явление наследственности.
В свете сказанного вполне понятно то значение, которое имеет
полная физико-химическая расшифровка строения биологически важных молекул.
Несколько лет назад впервые химическими средствами вне организма была
синтезирована белковая молекула - гормон инсулин, управляющий углеводным
обменом в организме человека. Недавно была расшифрована физическая
структура двух белков - дыхательных пигментов крови и мышц - гемоглобина и
миоглобина. Для молекулы фермента лизоцина физики открыли пространственное
расположение каждого из тысячи атомов, участвующих в построении его
молекул. Установлено место в молекуле, ответственное за каталитический
эффект этого биологического катализатора, недопускающего проникновения
вирусов в клетку.
После этих событий, связанных с раскрытием природы генетического
кода и генетических механизмов в синтезе белков, впервые удалось дать
полный химический анализ и формулы строения молекулы транспортной РНК. Все
эти открытия, включая замечательный факт, что синтез молекул ДНК идет под
координирующим влиянием затравки (матричной ДНК), показывает, какой
серьезный шаг сделала генетическая биохимия к созданию прототипа живого.
Поистине фантастические горизонты открываются на путях синтеза
генов в искуственных условиях, которые осуществлены в исследованиях Г.
Корана и его группы ученых-последователей. Другим выдающимся открытием
послужила разработка условий для искусственного самоудвоения ДНК в
бесклеточной системе. Было установлено, что молекулы ДНК (по крайней мере у
вирусов и бактерий) сущесвуют в форме замкнутого кольца и в таком виде
служат матрицей для ДНК-полимеразы.
Изменчивость
Ч. Дарвин о причинах эволюции животного мира (наследственность,
изменчивость, естественный отбор). Ч.Дарвин в своей работе «Происхождение
видов путем естественного отбора, вешедшей в 1859 году, раскрыл главные
движущие силы эволюции растений и животных - это изменчивость,
наследственность и отбор.
Изменчивостью называют общее свойство организмов приобретать новые
признаки - различия между особями в пределах вида. Изменчивы все признаки
организмов: внешнего и внутреннего строения, физиологические, поведения,
повадок и др. В потомстве одной пары животных невозможно встретить
совершенно одинаковых особей. В стаде овец одной породы каждое животное
отличается еле уловимыми особенностями: размерами тела, длиной ног,
головы, окраской, длиной и плотностью завитка шерсти, голосом, повадками.
Дарвин совершенно правильно различал 2 формы изменчивости:
ненаследственную и наследственную. Наследственностью называют общее
свойство всех организмов сохранять и передовать признаки строения и
функций от предков к потомству. Например, цыплята, выведенные в инкубаторе
из яиц яйценосных кур, будут яйценоскими.
Давно было замечено, что особи данной породы, сорта или вида под влиянием
определенных причин изменяются в одном направлении. Причиной служит
непосредственное влияние факторов внешней среды. Эта изменчивость не
затрагивает наследственную основу организма, т.е. его генотип. Но
существует еще наследственная изменчивость, связанная с изменением генов
или целых хромосом и их участков. Это свойство является наследственным и
передается в ряду поколений. Им Дарвин придавал особенно большое
значение, т.к. эта форма изменчивости дает материал для искусственного и
естественного отбора.
На основании многочисленных наблюдений Дарвин пришел к выводу, что в
природе происходит отбор изменений, передающихся по наследству. Так,
хищники, охотящиеся на растительноядных животных, прежде всего уничтожают
слабых особей. В процессе такого отбора из поколения в поколение выживают
те особи, которые быстрее бегают, более выносливы. Лучше сохраняются и те
из них, чья окраска более соответствует фону. С другой стороны,
растительноядные животные влияют на отбор среди хищников (тот, кто не
поймает добычу, остается голодным). Если животное какого-либо вида
интенсивно размножаются и занимают большую территорию, отбор может идти в
разных направлениях. Так, клест-сосновник и клест-еловик произошли от
одного вида птиц, благодаря тому, что их предки при расселении оказались в
разных условиях. Выживание наиболее приспособленных к условиям жизни
животных Дарвин назвал естественным отбором. Он доказал, что все
многообразие видов в природе и все приспособления животных к условиям
жизни - результат естественного отбора. Дарвин различал 2 формы отбора:
стабилизирующий и движущий.
К.Линней
В плеяде выдающихся биологов XVIII в. звезды первой величины – Ж. Бюффон
(1707 –1788) и К. Линней (1707 – 1778). В своем творчестве они воплощают
разные исследовательские традиции, которые для них были и различными
жизненными ориентирами. Бюффон в 36-томной “Естественной истории” одним из
первых в развернутой форме излагал концепцию трансформизма (ограниченная
изменчивость видов и происхождение видов в пределах относительно узких
подразделений (от одного единого предка) под влиянием среды); он
догадывался о роли искусственного отбора, как предшественник Ж. Сент-Илера
сформулировал идею единства живой природы и единства плана строения живых
существ (на основе представления о биологическом атомизме).
Своей искусственной классификацией К. Линней подытожил (в этой единственно
возможной тогда форме) длительный исторический период эмпирического
накопления биологических знаний (он описал свыше 10 тыс. видов растений и
свыше 4 тыс. видов животных). Вместе с тем, К. Линней осознавал
ограниченность задачи создания искусственной системы и ее возможности. По
его мнению, естественная система есть идеал, к которому должна стремиться
ботаника и зоология. Историческая заслуга К. Линнея в том, что он через
создание искусственной системы подвел биологическое познание к
необходимости рассмотрения колоссального эмпирического материала с позиций
глубинных, общих теоретических принципов (“естественный метод”), поставил
задачу его научно-теоретической рационализации. В XVIII в. идеи
естественной классификации развивались Б. Жюсье (1699--1777), который
рассадил растения в соответствии со своими представлениями об их родстве в
ботаническом саду Трианона, И. Гартнером (1732 – 1791) и М. Адансоном (1726
–1806) и др. Первые естественные системы не опирались на представление об
историческом развитии организмов, а предполагали лишь некоторое “сродство”.
Но сама постановка вопроса о “естественном сродстве” толкала на выявление
объективных закономерностей единого плана строения живого. Начиная с
середины XVIII в. получили очень широкое распространение концепции
трансформизма. Их было множество, и различались они представлениями о том,
какие таксоны и каким образом могут претерпевать качественные
преобразования. Наиболее распространенной была точка зрения, в соответствии
с которой виды остаются неизменными, а разновидности могут изменяться.
Допущение изменчивости видов в ограниченных пределах под воздействием
внешних условий, гибридизации и пр. характерно для целой плеяды
трансформистов XVIII в. Трансформизм – это полуэмпирическая позиция,
построенная на основе обобщения большого числа фактов, свидетельствовавших
о наличии глубинных взаимосвязей между видами, родами и другими таксонами.
Но сущность этих глубинных взаимосвязей пока еще не была понята. “Выход” на
познание такой сущности и означал переход от трансформизма к эволюционизму.
Для перехода от представления о трансформации видов к идее эволюции,
исторического развития видов необходимо было, во-первых, процесс
образования видов “обратить” в историю, увидеть созидающе конструктивную
роль фактора времени в историческом развитии организмов; во-вторых,
выработать представление о возможности порождения качественно нового в
таком историческом развитии. Переход от трансформизма к эволюционизму
осуществился в биологии на рубеже XVIII– XIX вв. В ходе конкретизации идеи
развития было построено ряд важных теоретических гипотез, развивавших
различные принципы, подходы к теории эволюции. К самым значительны и
относительно завершенным гипотезам следует отнести: ламаркизм, катастрофизм
и униформизм.
Ламаркизм
Ж.-Б. Ламарк (1744-1809), ботаник при королевском ботаническом саде, был
первым, кто предложил развернутую концепцию эволюции органического мира.
Ламарк очень остро осознавал необходимость обобщающей теории развития
органических форм; необходимость решительного разрыва со схоластикой и
верой в авторитеты; ориентации на познание объективных закономерностей
органических систем. Определенную роль сыграл и научный элитаризм, который
позволял Ламарку, боровшемуся в одиночку за свои идеи, отгораживать себя от
устаревших точек зрения, стандартов, норм, критериев, креационистского
невежества своего времени и др. Основной предпосылкой этой концепции явился
весь тот колоссальный эмпирический материал, который был накоплен в
биологии к началу XIX в., систематизирован в искусственных системах,
начатках естественной систематики. Кроме того, Ламарк существенно расширил
этот материал за счет введения зоологии беспозвоночных, которая до него
должным образом не оценивалась как источник для эволюционистских обобщений.
Ламарк настойчиво подчеркивает важность времени как фактора эволюции
органических форм. Во-вторых, он последовательно проводит представление о
развитии органических форм как естественном процессе восхождения их от
высших к низшим. В-третьих, его учение содержит качественно новые моменты в
понимании роли среды в развитии органических форм. Если до Ламарка
господствовало представление о том, что среда – это либо вредный для
организма фактор, либо, в лучшем случае, нейтральный, то после Ламарка
среду стали понимать как условие эволюции органических форм.
Творческий синтез всех этих эмпирических и теоретических компонентов привел
Ламарка к формулированию гипотезы эволюции, базирующейся на следующих
принципах:
принцип градации (стремление к совершенству, к повышению организации);
принцип прямого приспособления к условиям внешней среды, который, в свою
очередь, конкретизировался в двух законах:
1. изменения органов под влиянием продолжительного упражнения сообразно
новым потребностям и привычкам;
2. наследования приобретенных изменений новым поколением.
В соответствии с этой теорией ныне существующие виды живых существ
произошли от ранее живших путем приспособления, обусловленного их
стремлением лучше гармонизировать с окружающей средой. Так, например,
жираф, видя растущие на высоком дереве листья, вытягивал свою шею, и это
вытягивание было унаследовано его потомками. Несмотря на все свои колебания
Ламарк стремился материалистически трактовать факторы эволюции.
И хотя эволюционная концепция Ламарка казалась его современникам надуманной
и мало кем разделялась, тем не менее она носила новаторский характер, была
первой обстоятельной попыткой решения проблемы эволюции органических форм.
В начале XIX в. наука далеко еще не располагала достаточным материалом для
того, чтобы ответить на вопрос о происхождении видов иначе, как
предвосхищая будущее, пророчествуя о нем. Первым таким “пророком” и явился
Ж.Б. Ламарк.
Катастрофизм
По иному пути пошла конкретизация идеи развития в учении катастрофизма (Ж.
Кювье, Л. Агассис, дОрбиньи, А. Седжвик, У. Букланд и др.). Идея
биологической эволюции в катастрофизме выступала как производная от более
общей идеи развития глобальных геологических процессов. Если Ламарк
старался своей деистической позицией подальше отодвинуть роль божественного
“творчества”, отгородить органический мир от вмешательства творца, то
катастрофисты, наоборот, приближают бога к природе, в свою концепцию
непосредственно вводят представление о прямом божественном вмешательстве в
ход природных процессов. Катастрофизм есть такая разновидность гипотез
органической эволюции, в которой прогресс органических форм объясняется
через признание неизменяемости отдельных биологических видов. В этом,
пожалуй, главное своеобразие данной концепции.
Теоретическим ядром катастрофизма являлся принцип разграничения действующих
в настоящее время и действовавших в прошлом сил и законов природы. Силы,
действовавшие в прошлом, качественно отличаются от тех, которые действуют
сейчас. В отдаленные времена действовали мощные, взрывные, катастрофические
силы, прерывавшие спокойное течение геологических и биологических
процессов. Мощность таких сил настолько велика, что их природа не может
быть установлена средствами научного анализа. Наука может судить не о
причинах этих сил, а лишь об их последствиях. Таким образом, катастрофизм
выступает как феноменологическая
концепция. Главный принцип катастрофизма раскрывался в представлениях о
внезапности катастроф, о крайне неравномерной скорости процессов
преобразования поверхности Земли, о том, что история Земли есть процесс
периодической смены одного типа геологических изменений другим, причем
между сменяющими друг друга периодами нет никакой закономерной,
преемственной связи, как нет ее между факторами, вызывающими эти процессы.
По отношению к органической эволюции эти положения конкретизировались в
двух принципах коренных качественных изменений органического мира в
результате катастроф; прогрессивного восхождения органических форм после
очередной катастрофы. С точки зрения Ж. Кювье, те незначительные изменения,
которые имели место в периоды между катастрофами, не могли привести к
качественному преобразованию видов. Только в периоды катастроф, мировых
пертурбаций исчезают одни виды животных и растений и появляются другие,
качественно новые. Творцы теории катастрофизма исходили из
мировоззренческих представлений о единстве геологических и биологических
аспектов эволюции; непротиворечивости научных и религиозных представлений,
вплоть до подчинения задач научного исследования обоснованию религиозных
догм. В основе катастрофизма - допущение существования скачков, перерывов
постепенности в развитии. К концепции катастрофизма в нашей литературе
долгое время относились снисходительно, как к чему-то наивному, устаревшему
и полностью ошибочному. Тем не менее значение этой концепции в истории
геологии, палеонтологии, биологии велико. Катастрофизм способствовал
развитию стратиграфии, связыванию истории развития геологического | |
