Скульптор-невидимка

 Есть на земле такое... 
 Любому недоступно мастерству. 
 О лепестки нежнейшего цветка
 Резцы стальные скульптор обломает, 
 А не создаст подобия ему.

В. Солоухин

При постоянном жизненном состязании для каждого существа стоит вопрос: быть или не быть? Кто же сохранит свое право на жизнь и сможет занять свободное или плохо занятое место в экономике природы?

Мы знаем, что изменчивость является общим свойством живых существ. Она имеет два источника: прямое действие среды на развивающийся организм (модификации) и изменение в генах и хромосомах (мутации). Модификации возникают у всех организмов данного вида, попавших в новые условия; они имеют приспособительный характер, но по наследству не передаются и проявляются только в том поколении, которое подверглось действию определенных условий. Мутации возникают у отдельных организмов, они связаны с изменением генотипа и передаются следующим поколениям. Но мутации не имеют приспособительного значения и идут в разных направлениях: они могут быть безразличными, вредными либо полезными. В результате потомки каждой пары родителей борются за блага жизни с неравным успехом.

Безразличные изменения не мешают организмам жить; обладатели вредных мутаций, а их большинство, оказываются обреченными: они не способны удовлетворить свои "запросы" и погибают; организмы, имеющие полезные мутации, получают преимущество в жизненном состязании, доживают до глубокой старости и производят на свет сильное потомство. Выжившие избранники передают новой смене свои "удачные" изменения, и в результате каждое следующее поколение оказывается все более приспособленным к среде.

Такой отбор наиболее приспособленных организмов и истребление менее совершенных Дарвин назвал - по аналогии с бессознательным искусственным отбором - отбором естественным.

Конечно, никакого отбирающего лица в природе нет: естественный отбор слепой и безжалостный, он без устали и перерыва в течение многих веков происходит сам собой, стихийно. Среда оказывается одновременно и создателем признаков организма, и их оценщиком - в результате возникают все более совершенные формы взаимодействия организмов и среды. Никаких целей природа не имеет, цели ставит себе только человек. Поэтому в буквальном смысле слова естественный отбор - термин неправильный. Это понимал и Дарвин, однако он считал возможным использовать его метафорическое выражение, удобное для краткости речи.

Естественный отбор - невидимый скульптор видов в природе - проявляется в различных условиях по-разному.

Ветры и холод господствуют в высокогорных областях. Холодная пустыня Тянь-Шаня - это безотрадная, голая, холмистая равнина, которая широко раскинулась между снежными горами. Здесь то ярко светит солнце, то небо внезапно заволакивают стремительно бегущие тучи и налетевший шквал засыпает землю снегом. Холодные горные ветры охлаждают и иссушают почву, прижимают растения к земле. Из трещин почвы едва выглядывают на свет низкорослые, приземистые растеньица. Их ветви стелются по земле, переплетаются между собой и образуют непроницаемые для ветра плотные подушки.

Животные тоже держатся у земли, на камнях. Редко прозвенит в разреженном воздухе рассыпчатая песня жаворонка, который здесь поет сидя на земле. Бабочки летают низко, у самой земли: там теплее и тише, но и здесь порывистый ветер катит их по растрескавшейся почве, рвет и треплет их крылья. У многих бабочек крылья темные - такие больше поглощают тепла. Шмели в этих суровых местах лохматые, а пауки не строят тенет и живут под камнями, в трещинах или забираются в старые норы сурков.

Животные и растения высокогорных мест, подобно жителям ледяной Арктики и каменистой тундры, "цепляются" за каждый клочок земли, где находят необходимое для жизни тепло.

В степи выживают те организмы, которые имеют хорошо развитые корни и узкие листья. Густыми дерновинками растет ковыль. В его плотные кустики зимой набивается снег, а летом в седые шелковистые ости впитывается роса. Густой пучок корней глубоко пронизывает землю, улавливая каждую каплю влаги. Узкие, щетиновидные листья ковыля свертываются в трубочку, и устьица оказываются в замкнутой полости, где скапливается влажный воздух, уменьшающий испарение.

Стебли и листья многих растений покрыты войлоком белых волосков. Опушение затрудняет движение воздуха вдоль листа и ослабляет испарение, а белый цвет волосков отражает солнечные лучи и защищает нежную кожицу листа от ожогов.

Растения с широкими листьями и слаборазвитыми корнями постепенно уничтожаются естественным отбором.

В условиях длительной засухи выживают и такие растения, которые способны накапливать влагу. В знойной пустыне Южной Америки растут кактусы. Под палящими лучами знойного солнца они остаются зелеными и сочными, хотя, казалось бы, жгучее солнце должно высушить все живое. Как же выживают кактусы? Они накапливают и сохраняют влагу внутри стеблей, в многочисленных водоносных клетках. Стебель становится толстым и сочным, превращаясь в своеобразную цистерну с водой. Вода у некоторых видов кактусов составляет почти 96 процентов всего растения; крупные кактусы, имеющие высоту до 20 метров, содержат около 3000 литров воды, а сравнительно небольшие, шарообразные - несколько ведер.

Где же достает растение воду? Корни у кактусов различны: одни из них уходят глубоко в землю и достают влагу из глубоких слоев, другие ветвятся поверхностно и поглощают влагу от изредка выпадающего дождя. Запасенная вода расходуется растением экономно: стебли снаружи покрыты плотной кожицей с малым числом устьиц, а листья превратились в колючки, которые бывают остры и крепки, как стальные иглы. Они почти не испаряют воды и, вместе с волосками густо покрывая стебли, защищают растение от животных, которые попытались бы использовать их сочную зелень для еды.

Как могла возникнуть такая приспособленность? Конечно, не сразу. Естественный отбор в течение долгого времени сохранял те растения, которые имели более разветвленные корни, лучше извлекали влагу из земли, экономнее расходовали ее и приносили больше семян. Эти растения передавали свои полезные изменения потомству, у которого благодаря наследственности они усиливались и закреплялись.

В животном мире также властвует естественный отбор, созидая виды животных, наиболее приспособленных к окружающим их условиям.

В тундре маленькие лемминги поселяются в неглубоких норах, под камнями или во мху. Наиболее распространены два вида леммингов: обский и копытный (второй получил свое имя за своеобразное строение передних лапок, два пальца которых срослись и образовали вильчатое роговое копытце).

За обским леммингом охотятся главным образом песцы, которые отыскивают зверьков по запаху, обнюхивая их следы. У обского лемминга бурая, хорошо заметная окраска, но он ловко прячется в зарослях кустарников, а при нападении врагов проявляет незаурядное мужество.

Копытный лемминг живет на открытых местах, где его преследуют хищные птицы, которые высматривают добычу с воздуха. Своим успехом в жизненном состязании копытный лемминг обязан искусной маскировке: летом зверек имеет сероватую шерсть и незаметен среди заросших седыми лишайниками камней, а зимой он надевает белый наряд под цвет снега.

Творчество естественного отбора неистощимо. Порой он придает своим творениям такую причудливую внешность, что при взгляде на них невольно вспоминаются слова известного баснописца Крылова:

"Куда на выдумки природа таровата!"

В результате естественного отбора сохраняются изменения, полезные для данного вида, хотя иногда кажется, что это не так. На побережье Черного моря растет юкка кинжаловидная, получившая свое название за длинные, как кинжалы, мясистые и колючие листья. Из густого щетинистого кольца листьев, расположенных на вершине стебля, поднимаются высокие стрелки с красивыми белыми цветками. С наступлением сумерек белые колокольчики юкки открываются, и в это же время начинает летать маленькая бабочка - юкковая моль. Сев на цветок, она быстро счищает щупиками и лапками пыльцу, сжимает ее в плотный шарик, а затем летит к другому цветку, поддерживая шарик щупиками. Коротким яйцекладом, расположенным на конце брюшка, бабочка продырявливает несколько отверстий в завязи пестика и откладывает в каждое из них по яичку. Затем она поднимается к рыльцу пестика и вдавливает в него принесенный ею шарик пыльцы. Почему же бабочка проявляет такую заботу о растении? Оказывается, личинки бабочки питаются семенами юкки, и, если цветок не будет опылен и из завязи не разовьется плод, потомство юкковой моли погибнет от голода. Следовательно, повинуясь сложному инстинкту, бабочка заботится не о растении, а о своем потомстве. При этом она приносит пользу и растению, опыляя его.

А можно ли убедиться, что естественный отбор действительно существует в природе? Да. Это подтверждают опыты, один из которых был поставлен итальянским энтомологом Чезнолой. Он прикрепил зеленых богомолов к зеленой траве на лугу, а бурых - к бурой, выжженной солнцем поверхности земли и наблюдал за ними. Так насекомые сохранялись в течение 17 дней. Затем ученый поменял их местами. Жившие на бурой траве богомолы были истреблены птицами через 11 дней, а из 45 бурых богомолов, помещенных на зеленую траву, уцелело только десять.

Этот опыт, как и многие другие, доказывает действие естественного отбора, который работает неслышно и невидимо, способствуя выживанию наиболее приспособленных.

Вот почему К. А. Тимирязев писал, что едва ли существует что-либо более достоверное, чем естественный отбор: его существование так же несомненно, как чередование дня и ночи, как смена времен года.

Сходство искусственного и естественного отбора проявляется в том, что в основе их обоих лежат мутации; в результате накопления и усиления мелких наследственных изменений возникают новые формы, резко отличающиеся от исходных.