Биогеографические доказательства эволюции

 

2.6. Флора  и фауна  континентальных  и океанических  островов

 

          Ярким свидетельством эволюционных изменений стала флора и фауна континентальных и океанических островов, которая полностью зависела от истории их происхождения [17,c.74].

         Континентальные острова - острова, отделившиеся от материков. Если острова отделились недавно, то море, отделяющее их от континента не  глубоко, а фауна и флора их очень сходны с фауной и флорой материнского  континента. Например, Британские острова отделились от Европы примерно  7000 лет назад. Это слишком короткий промежуток времени, чтобы изоляция  могла привести к возникновению различия между европейскими видами и видами, живущими на Британских островах. Поэтому все виды животных и  растений Британских островов идентичны европейским видам или родственны им. Аналогично отделение Японских островов от Азии, фауна которых сходна с фауной соседней с ними части Азии [15,c.88].

          Если континентальные острова отделились давно, то не только глубокие воды, отделяющие остров от суши, но и длительное время приводят к возникновению значительного зоо- и фитогеографического различия.

          Океанические острова - по происхождению являются вулканическими или коралловыми и в моменте возникновения не имеют никаких представителей ни  фауны, ни флоры.

          Если океанический остров лежит близко к материку, то фауна и флора также очень сходна с фауной и флорой близлежащего континента. Однако в состав флоры и фауны этих островов входят некоторые виды, не встречающиеся больше нигде. Например, фауна и флора Галапагосских островов (965 км от Эквадора) родственна фауне и флоре Южной Америки, тогда как фауна и флора островов Зеленого Мыса (620 км от Африки) родственны фауне и флоре  Африки, то есть ближайшего материка [11,c.245].

          Хорошо летающие животные имеют возможность заселения острова и скрещивания с особями того же вида, которые уже раньше попали на данный остров. В этом случае не существует изоляции между видами материка и острова, и возникновение новых видов из форм, которые туда проникли не  происходит.

          Если океанический остров лежит далеко от материка, то даже хорошо летающие животные попадают на него, как правило, случайно. Другие животные могут быть только завезены на остров человеком. В этом случае особи на острове хорошо изолированы от материнских форм и не могут с ними скрещиваться. В этих условиях из первичного вида, прибывшего с  ближайшего континента, возникают новые эндемичные виды. Например, на Галапагосских островах нельзя встретить ни лягушек, ни жаб, хотя в лесах имеются места, идеально пригодные для обитания этих животных   отсутствие их объясняется тем, что ни эти животные, ни их яйца не могут находиться в морской воде, пребывание в которой неизбежно для любого животного, мигрирующего на острова. На этих островах нет также наземных млекопитающих, хотя на них обитают мелкие грызуны и немало летучих мышей, а также морских и сухопутных птиц,  в том числе эндемичных, как знаменитые вьюрки, образующие отдельное подсемейство (Geospizinae), которое включает 12 видов, относящихся к  нескольким родам. Эти птицы развились на Галапагосских островах из  какого-то южноамериканского вида, приспосабливаясь к различным видам пищи, что наложило свою печать на формировании клюва у разных видов.

          Из пресмыкающихся здесь обитают огромные сухопутные черепахи, относящиеся к одному эндемичному виду, в состав которого входит больше десяти эндемичных подвидов, два эндемичных вида крупных ящериц (игуаны) и   эндемичные змеи. Родственные виды ящериц и змей живут в Южной Америке.   Из высших растений примерно половина видов является эндемическими. Интересным является тот факт, что на Галапагосских островах имеется больше эндемичных форм, чем, например, на Азорских или Бермудских, хотя эти   последние лежат дальше от ближайшего материка, чем Галапагосские. Однако этот факт легко можно объяснить. Галапагосские острова лежат в районе, где нет резких ветров, бушующих на северной Атлантике, которые облегчают перенесение организмов с суши на очень отдаленные острова [10,c.163].

          Таким образом, наличие особых форм - близких, но вместе с тем не идентичных формам эквадорского побережья - служит веским доводом в пользу того, что после заселения островов первыми животными и растениями  произошли мутации, слегка изменившие эти виды, и что эти изменения сохранились благодаря изоляции. Эти формы служат хорошей иллюстрацией действия эволюционного процесса. Другие доказательства эволюционных изменений в горизонтальном направлении видны при сравнение фауны и флоры Палеарктической и Неарктической областей или изучении фауны и флоры Австралии.

 

                   2.7. Особенности  океанической эволюции

 

          Долгое время полагали, что на глубине более 500 метров не существует никакой органической жизни, но в настоящее время общепринято, что все морские глубины населены. Условия, в которых живут там животные, резко отличаются от условий жизни в верхних слоях. На   глубине 1800 м давление равняется уже 200 атмосферам, а между тем известен   ряд форм (и в том числе рыбы) из глубин в 5000 метров; то что животные  беспрепятственно могут выносить такое давление, объясняется тем, что   жидкости и газы входящие в состав тела находятся в соответственно сжатом   состоянии, а потому и оказывают такое же сопротивление внешнему давлению.    Если животное будет быстро перенесено из этих глубин в верхние слои, то сильно сжатые жидкости тела, не испытывая более соответственного наружного давления, произведут разрывы тканей; особенно резко отражается такое перенесение на рыбах, снабженных плавательным пузырем. Заключающийся в нем    воздух раздувает его до громадных размеров, тело вздувается, внутренности  выпячиваются через ротовое и заднепроходное отверстия, глаза выступают из   орбит [12,c.51].

          Другое своеобразное условие жизни на глубине есть постоянство температуры,  не подлежащей здесь никаким периодическим колебаниям и равномерной на огромных пространствах: 3/4 дна Атлантического океана на глубине больше  3650 м представляет температуру около 1,8°C, между островом Тристан  Д'Акунья и мысом Доброй Надежды, она на той же глубине равна 0,8°C, а между Тристан Д'Акунья и Южной Америкой лишь 0,3°C. Ближе к полюсам постоянно   низкие температуры встречаются на меньшей глубине, что объясняет  распространение некоторых форм, живущих в полярных морях, на большой   глубине в тропических океанах. Так, ракообразное Lithodes, известное до  того времени в полярных морях, было вытащено экспедицией Travailleur y    берегов Сахары с глубины 1500 м; некоторые моллюски северных морей попадаются в глубинах тропических морей и т. п.) [12,c.53].

          Солнечный свет не достигает этих глубин; опыты Фоля и Саразина показали,  что уже на глубине 400 м присутствие света может быть обнаружено лишь  крайне чувствительными фотографическими пластинками; соответственно этому  и растительная жизнь останавливается на сравнительно небольшой глубине   (около 200 м). Тем не менее не должно думать, чтобы глубины океана были   абсолютно темны; противное тому доказывается уже тем фактом, что наряду с  формами слепыми многие глубоководные животные обладают сильно развитыми глазами (см. Macrurus globiceps). Источником света могут здесь служить  светящиеся животные.  Волнение не передается сюда, а существуют лишь постоянные определенные   течения; дно также представляет большое однообразие, будучи покрыто слоями  ила [12,c.54].

          На дне океана существует местами весьма богатое население; Вайвилль Томсон  (Wyville Thompson) поймал в одну драгу 20000 экземпляров одного морского  ежа (Echinus norvegicus), подобные же случаи приводятся и другими   исследователями. Источником пищи для всей этой массы животных служат     органические частицы (трупы животных, части растений), падающие сверху;  ими питается ряд форм из простейших, губок, мшанок, моллюсков, плеченогих,   усоногих и т. д., а они, в свою очередь, служат пищей другим обитателям  глубин и т.д [10,c.169].

          Несмотря на значительную темноту в глубинах, далеко не все формы являются  здесь бледными, бесцветными; многие животные окрашены, напротив, весьма ярко. При этом можно убедиться, что цвета эти являются часто дополнительными к свету, издаваемому светящимися глубоководными животными;  это обстоятельство имеет для них важное значение, делая их менее заметными и охраняя таким образом от врагов.

          Благодаря постоянным внешним условиям животные, обитающие в глубине океанов, в меньшей мере подлежат борьбе за существование и легче могут сохраниться [5,c.137].

          Таким образом, исследования глубин показали, что многие группы, особенно из плеченогих и иглокожих, которые были известны лишь в ископаемом  состоянии, сохранились живыми на дне океанов, например, морские лилии,   морские ежи, плеченогие, ракообразные.

          Что касается фауны пресных вод, то она отличается сравнительно широкими областями распространения отдельных  видов; средствами для расселения могут служить наводнения, перенесение животных смерчами, перенесение яиц их другими животными (например,  летающими водяными насекомыми, птицами) и т. п. Фауна пресных вод,   разделенных высоким хребтом, обычно представляет резкие различия. Наконец,   многие пресноводные животные произошли из морских, приспособившихся к  жизни в пресной воде. Нередко очень близкие виды живут одни в морской, другие в пресной воде. В пресноводных озерах можно, как и в море,  различать пелагическую, береговую и глубоководную фауны.

          Анализ особенностей распространения близких форм позволяет восстановить ход эволюционного процесса и получить данные о темпах эволюции. Например,  существование трех видов пресноводного сига в реках Англии, имеющих общего  предка. Один вид живет в Ирландии, а два других в Шотландии. Все реки, в которых живут эти рыбы, соединяются протоками с Ирландским морем -  непреодолимым препятствием для пресноводных видов.    Такое распространение рыбы обусловлен тем, что во времена ледникового периода, когда огромные массы воды были сосредоточены в ледниковом панцире, общий уровень мирового  океана понизился более чем на 100 метров по сравнению с сегодняшним. На   месте Ирландского моря тогда лежала глубокая долина с большим озером. Вероятно, там и обитал вид-предок. В конце ледникового периода уровень моря поднялся и сиги ушли в верховья разных рек в результате чего их   географический ареал разделился участками суши и изолировал группы друг от друга, позволив им независимо эволюционировать [12,c.87].

         Таким образом, своеобразие фауны и флоры биогеографических зон континентов объясняется как изменениями, происшедшими при формировании континентов в  процессе преобразования земной коры, так и эволюционными изменениями  животных и растений.

      

      

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

  Подводя  итог всему  вышесказанному, мы пришли к следующим  выводам:

    В литературе и научных  публикациях  содержится  довольно  обширный  материал, связанный  с биогеографическими  доказательствами  эволюции. Но в то же время  следует  отметить, что  многие  данные  носят  не до конца  исследованный  и противоречивый характер.

         На большинстве  океанических  островов  отсутствуют  наземные  млекопитающие и другие  животные, не способные преодолевать  значительные  водные  преграды. Видовой состав  фауны  таких  островов  является  результатом  случайного  занесения  некоторых  видов, чаще птиц, насекомых  и летучих мышей. Свидетельством  эволюции также является то, что островная флора и фауна имеет высокое  сходство с флорой и фауной ближайших крупных массивов суши.

          Заселение  изолированных  территорий  осуществлялось  во многом  за  счет случайного   попадания  отдельных видов. Попав на большой  остров с бедной  флорой и фауной ( или  для водных  животных-в большое  озеро), такие  виды  испытывали  адаптивную  радиацию, т.е. быстрое  видообразование, в ходе которого  занимали  ряд свободных экологических  ниш, как, например, галапагосские вьюрки.

          Параллельная  эволюция  на разных  материках, приводящая  к появлению  сходных  адаптаций, объясняется тем, что  животные  ведущие  сходный образ  жизни, подвергаются  сходному давлению  отбора.

       Распространение  многих  ископаемых  организмов  сложно объяснить, если  не учитывать  дрейф  континентов. Распространение  этих  организмов  на  современной  карте мира кажется  хаотичным  и бессмысленным, но оно сразу  делается  понятным, если  наложить  его  на  разработанные  геологами  палеогеографические реконструкции.

       Наличие особых форм - близких, но вместе с тем не идентичных формам эквадорского побережья - служит веским доводом в пользу того, что после заселения островов первыми животными и растениями  произошли мутации, слегка изменившие эти виды, и что эти изменения сохранились благодаря изоляции. Эти формы служат хорошей иллюстрацией действия эволюционного процесса. Другие доказательства эволюционных изменений в горизонтальном направлении видны при сравнение фауны и флоры Палеарктической и Неарктической областей  или изучении фауны и флоры Австралии.

          Исследования глубин показали, что многие группы, особенно из плеченогих и иглокожих, которые были известны лишь в ископаемом  состоянии, сохранились живыми на дне океанов, например, морские лилии,   морские ежи, плеченогие, ракообразные.

          Анализ особенностей распространения близких форм позволяет восстановить ход эволюционного процесса и получить данные о темпах эволюции. Например,  существование трех видов пресноводного сига в реках Англии, имеющих общего  предка. Один вид живет в Ирландии, а два других в Шотландии. Все реки, в которых живут эти рыбы, соединяются протоками с Ирландским морем -  непреодолимым препятствием для пресноводных видов.    Такое распространение рыбы обусловлено тем, что во времена ледникового периода, когда огромные массы воды были сосредоточены в ледниковом панцире, общий уровень мирового  океана понизился более чем на 100 метров по сравнению с сегодняшним. На   месте Ирландского моря тогда лежала глубокая долина с большим озером. Вероятно, там и обитал вид-предок. В конце ледникового периода уровень моря поднялся и сиги ушли в верховья разных рек в результате чего их   географический ареал разделился участками суши и изолировал группы друг от друга, позволив им независимо эволюционировать.

          Таким образом, своеобразие фауны и флоры биогеографических зон континентов объясняется как изменениями, происшедшими при формировании континентов в  процессе преобразования земной коры, так и эволюционными изменениями  животных и растений.