Энциклопедия «Биология» (без иллюстраций) - Александр Горкин

ЕСТЕ́СТВЕННЫЙ ОТБО́Р, основной движущий фактор эволюции организмов. Естественный отбор – результат наследственной изменчивости и борьбы за существование. Его главная функция заключается в устранении из популяций особей с неудачными, нарушающими процесс приспособительного формообразования генетиче-скими комбинациями и сохранение генотипов, которые не препятствуют приспособительному процессу. Действие естественного отбора определяется тем, что выживают и оставляют потомство те организмы, которые лучше других приспособлены к изменениям в окружающей среде.

Естественный отбор может быть внутривидовым (внутри популяции и между популяциями) и межвидовым (хищник – жертва, пищевая конкуренция). Внутривидовая борьба протекает наиболее остро, т. к. ведётся в сходных условиях существования (пища, абиотическая среда и место в биотопе, половой партнёр и т. д.). Различают 3 основные формы естественного отбора: движущий (направленный), стабилизирующий и дизруптивный (разрывающий).

Движущий отбор, теория которого сформулирована ещё Ч. Дарвином, обеспечивает преобразование старых и выработку новых адаптивных признаков в меняющейся среде обитания и определяет направление эволюционного процесса в популяции (его творческая роль). Примером такого отбора служит выработка у микроорганизмов, насекомых, мышевидных грызунов устойчивости к антибиотикам и пестицидам. За относительно короткий срок у популяций этих организмов возникла приспособленность к дозам этих препаратов, во много раз превышающим исходные, бывшие губительными в прошлом. То есть под действием естественного отбора в генофонде популяции накапливались и распространялись мутации, обеспечивающие изменение фенотипа в данном направлении.

Стабилизирующий отбор характеризуется тем, что исходная форма в относительно постоянной среде обитания усиливает и сохраняет приспособительные к этой среде признаки. То есть такой отбор благоприятствует сохранению оптимального фенотипа при разнородных генотипах. Примерами могут служить существующие почти без изменений многие миллионы лет реликты – напр., карликовая берёза, кистепёрая рыба латимерия.

При дизруптивном отборе в случае одновременного изменения условий среды ни одна из групп генотипов в популяции не имеет преимуществ. У одних особей отбор идёт по одному приспособленному признаку, а у других – по другому, в результате чего популяция как бы разрывается на группы особей, каждая из которых затем эволюционирует самостоятельно. Напр., популяция двухточечной божьей коровки в холодное время года содержит «красных» особей, имеющих две маленькие чёрные точки на надкрыльях, а в тёплый период – «чёрных» особей, с большими, почти покрывающими все надкрылья чёрными пятнами. Это может при какой-либо изоляции привести к разделению популяции на две и более.

ЕХИ́ДНЫ, род млекопитающих сем. ехидновых. 1 вид – австралийская ехидна.

Ж

ЖА́БРЫ, органы дыхания первичноводных животных. В жабрах происходит газообмен между водной средой и ор-ганизмом животного. Активная или пассивная циркуляция воды в жабрах и циркуляция крови, лимфы или гемолимфы, как правило, в противотоке обеспечивают максимальное диффузное поглощение О2 постоянно подтекающей кровью, обеднённой кислородом. Жабры беспозвоночных и позвоночных существенно различаются по строению, местоположению и происхождению.

У беспозвоночных они представляют собой чаще всего выросты стенок тела. Наиболее простые жабры – на конечностях свободноживущих и головном отделе трубчатых полихет. Жабры моллюсков – ктенидии густо покрыты латеральными ресничками, которые в основном создают ток воды. Жабры ракообразных – это выросты грудных или брюшных конечностей. У мелких форм ракообразных их вообще нет, а дыхание осуществляется всей поверхностью тела. Водные личинки некоторых насекомых (подёнок, веснянок, ручейников) имеют трахейные жабры – выросты брюшка, а у личинок стрекоз – это складки задней кишки, густо пронизанные трахеями.

Жабры водных низших позвоночных животных представляют собой парные симметричные жаберные щели в глотке, которые омываются водой. На передней и задней поверхностях жаберной щели имеются пластинчатые выросты, поделённые на жаберные лепестки эктодермального происхождения, где осуществляется газообмен. У ми-ног и миксин газообмен происходит в парных жаберных мешках (линзовидной формы) эндодермального происхождения. Жаберный аппарат имеет скелет, состоящий: у миног из 9 нерасчленённых хрящевых жаберных дуг; у акул, скатов и химер из 5–7 пар хрящевых жаберных дуг; у костных рыб из 5 пар костных жаберных дуг и парных жаберных крышек, каждая из которых образована 4 покровными костями. Жаберные щели хрящевых рыб (за исключением химер) открываются самостоятельными отверстиями. Газообмен у акул может осуществляться либо во время движения, либо на течении, во время отдыха. Скаты набирают воду для дыхания через брызгальца на верхней стороне тела. Костные рыбы прокачивают воду через жабры действием жаберных крышек и рта, сами оставаясь неподвижными. Через жабры морских рыб удаляются избытки солей, аммиак и мочевина.

Земноводные в личиночной стадии имеют ветвистые наружные жабры, которые с образованием лёгких исчезают. Сохраняются жабры до конца жизни у протеев и сирен. Некоторые земноводные имеют внутренние жабры и лёгкие одновременно.

ЖА́БЫ, семейство бесхвостых земноводных. Включает 24 рода и ок. 400 видов, распространённых на всех континентах, кроме Австралии. Жабы обладают относительно сухой, покрытой многочисленными бугорками кожей, сильно развитыми заглазничными железами и подвижным языком, захватывающим добычу. Икра и головастики жаб развиваются в водной среде, однако в семействе есть виды, обладающие живорождением, напр. африканская живородящая жаба. В лесах Европы, Западной Сибири, Монголии обитает обыкновенная, или серая, жаба. Это лесное земноводное появляется для размножения в прудах и озёрах раньше других бесхвостых, когда водоёмы ещё не полностью освободились ото льда, и уходит на сушу сразу после откладки икры. Икринки, соединённые в слизистые шнуры (их длина может достигать 10 м при размере взрослой самки до 13 см), оплетают на мелководье водные растения. Эмбрионы развиваются в икре от 2 до 3 недель, а головастики – от 1,5 до 2 мес. Жабята покидают водоём и уходят на сушу, чтобы вернуться в него через 3–4 года, когда будут способны приступить к размножению. Вне периода размножения жабы живут на суше, активны в ночное время, охотятся на слизней, разнообразных жуков, клопов и их личинок, гусениц и т. д. Днём прячутся в укрытиях под упавшими стволами деревьев, в различных пустотах и норах, часто в приземных и подземных постройках человека. Кожные железы жаб выделяют ядовитые секреты, обладающие жгучим вкусом и рвотным действием (для человека не опасны). Поселившись в огороде или саду, эти прожорливые ночные хищники приносят большую пользу, уничтожая вредителей растений. Близкая к предыдущему виду кавказская жаба, живущая в горных лесах Краснодарского края, – самое крупное в России бесхвостое земноводное (дл. более 20 см). Этот вид и обитающая в Калининградской области камышовая жаба внесены в Красную книгу России.

В Северной Африке, Европе, Передней и Средней Азии широко распространена зелёная жаба. Она населяет лиственные леса, лесостепи, полупустыни, пустыни и горы, поднимаясь на высоту более 3000 м над у.м., способна жить и размножаться в слегка засолённых и относительно загрязнённых водоёмах.

Поскольку жабы уничтожают вредителей с.-х. культур, некоторые их виды используют в целях биологической защиты посевов. Так, одна из самых крупных жаб – южноамериканская жаба-ага, достигающая дл. 30 см, расселена для борьбы с вредителями тропических культур по всем тропикам земного шара. Благодаря сильно ороговевшей коже она легко поселяется на побережьях водоёмов с солоноватой водой и, почти утеряв способность дышать через кожу, имеет хорошо развитые лёгкие.

ЖА́ВОРОНКОВЫЕ, семейство птиц отр. воробьинообразных. Включает 70–78 видов. Распространены повсеместно, кроме Антарктиды. В России св. 10 видов. Мелкие наземные птицы (дл. 11–23 см, масса 15–70 г) покровительственной буровато-пёстрой окраски. На заднем пальце имеется очень длинный прямой коготь. Населяют открытые ландшафты. Встречаются в тундре, на лугах, в степях, пустынях, безлесных предгорьях. Кормятся разными беспозвоночными, семенами и вегетативными частями растений. Самцы хорошо поют, часто зависая в воздухе и трепеща крыльями. Гнёзда строят на земле в найденных или специально вырытых ямках. В кладке 3–5 светлых с тёмным крапом яиц. Насиживает обычно самка в течение 12–16 сут. Птенцов кормят оба родителя. В средней полосе наиболее обычен полевой жаворонок, а дальше всех на север проникает, заселяя тундры, рогатый жаворонок, или рюм.