Эволюция для тех, кто хочет все успеть

Гепард – самое быстрое животное на Земле, он может развивать скорость до 112 км/ч, причем всего за три секунды

Все живое на нашей планете так или иначе питается от солнечной энергии. Прямые потребители света, идущего от солнца, – растения с зелеными от хлорофилла листьями, в которых происходит процесс фотосинтеза. Это удивительное приспособление природы – преобразование света в органические вещества, способные питать самые разные виды животных. В ходе эволюции образовалась сложная пищевая цепочка, в начале которой находится солнечная энергия. Через растения она попадает в травоядных животных, затем в хищников, после этого – в падальщиков. Завершается цепочка бактериями и грибами, ответственными за разложение.

Для начала остановимся на первых потребителях света, растениях. Зачем природа создала высокие деревья, а не ограничилась травой или, в крайнем случае, кустарниками? Высота нужна деревьям для того, чтобы быть ближе к солнцу, к питанию, а значит, и выживанию. В своей естественной среде обитания – в лесу – каждое дерево вынуждено конкурировать с себе подобными за энергию солнца. Нетрудно заметить, что в густом лесу стволы у деревьев снизу голые, вся листва или хвоя сосредоточена вверху, там, где можно поймать фотоны. Лишь одиноко стоящие деревья могут иметь пышную крону и ветви, свисающие до земли.

«Прежде чем утверждать, что обманчивая наружность кузнечика или бабочки излишне совершенна, мы должны сначала удостовериться, каковы острота зрения и способность опознавания у их естественных врагов»

(Хью Котт)

С прагматичной точки зрения стволы деревьев – это избыточная роскошь, на которую тратится драгоценное питание. Если бы природа создавала себя по разумному замыслу, скорее всего, высоких деревьев бы не было. Ведь эти метры древесины нужны лишь для поднятия листьев повыше, туда, где никто не мешает подставлять их солнечному свету. Разумный архитектор сделал бы все деревья одинаково низкими и сэкономил тем самым ресурсы. Но эволюция – это не разумный архитектор, а цепь случайных мутаций, закрепляющая полезные изменения. Высокие деревья получают преимущества в конкурентной борьбе, поэтому высота закрепилась в череде поколений.

Лев, бегущий за газелью

Среди самых быстрых животных планеты можно обнаружить и хищников, и их жертв. Это понятно: первым скорость нужна, чтобы догнать свой обед, вторым – чтобы убежать и выжить.

Львы и гепарды мгновенно разгоняются до автомобильных скоростей, газели и антилопы бегают почти так же быстро, но они более выносливы, хотя и не так молниеносны, как их преследователи.

Длиннее или крепче?

Природа во всем стремится к балансу. Для быстрого бега нужны длинные ноги, но слишком длинные ноги легко ломаются. Поэтому достигнут компромисс, при котором у тех, для кого важна скорость, длина ног находится на границе между скоростью и прочностью

Естественный отбор миллионы лет заставлял обоих ускоряться, чтобы сохранить равновесие. Хищники не стали настолько быстрыми, чтобы уничтожить всю добычу, а их добыча, в свою очередь, не научились бегать настолько быстро, чтобы стать абсолютно недосягаемой для хищников. Данную ситуацию некоторые биологи называют эволюционной гонкой вооружений. Каждая из сторон постоянно наращивает свои «боевые качества» и ни одна не готова уступить. Хищники развивают остроту зрения, скорость, внезапность, отращивают длинные когти и острые зубы, учатся создавать приманки и устраивать засады. Те, кто вынужден убегать и защищаться, образуют на своем теле панцири, приобретают шипы и иглы, вырабатывают защитную окраску или отпугивающие запахи.

Эта непрекращающаяся ни на секунду гонка вооружений происходит в эволюционном, а не в реальном времени, и не между каким-то конкретным хищником и его жертвой, а между генофондами видов.

Шипы и зубы

То, что естественные враги – хищники и их жертвы – находятся в состоянии конкуренции, вполне понятно.

Но есть еще один аспект конкуренции в живом мире – это конкуренция между особями одного вида. Когда лев гонится за стаей газелей, газели соревнуются в скорости не только со львом, но и друг с другом. Сильнейшие особи победят, слабая достанется на обед хищнику. Конкуренция между добычей и хищником называется асимметричной. Конкуренция в пределах одного вида – симметричной.