Меню Рубрики

Почему у жирафа длинная шея с точки зрения ламарка

Пишет Дэвид П. Бараш — эволюционный биолог и профессор психологии в Вашингтонском университете: Впервые я увидел жирафа в естественной среде обитания в национальном парке Аруша в Танзании, и был поражен желто-коричневой головой, грациозно скользящей на, казалось, невозможной высоте над верхушками высоких деревьев акации. Это было 11 лет назад, и примерно поэтому жираф остается одним из моих любимых животных. Но жираф мне мил не только из-за моих африканских впечатлений.

Будучи эволюционным биологом и профессором, я выводил Giraffa camelopardalisна сцену во время занятий — не в буквальном смысле — в качестве примера того, как естественный отбор сотворил создание, которое, с одной стороны, впечатляюще адаптировано к своей своеобразной экологической нише, а с другой стороны, является примером «неуклюжего, расточительного и неумелого» процесса эволюции, используя слова Дарвина. Иногда предполагают, что эти оплошности являются результатом мутаций или эволюционных ошибок. Но на самом деле они появляются из-за истории: того факта, что в любой ее точке у естественного отбора нет другого выбора, кроме как работать с тем, что уже есть. Ярче, чем другие животные, жирафы отражают то, что организмы не были созданы с нуля (или если были, то Великий Создатель был весьма неумелым). Скорее, они были сколочены методом проб и ошибок из их исторических предшественников.

Жирафы давно занимают особое место в сердцах эволюционистов, но по другой причине: в качестве примера, как отличить эволюцию по Дарвину от эволюции по Ламарку. Однако оказалось, что история не так проста; действительно, вообще ничто, касающееся этих удивительных и странных животных, не просто. Пристальный взгляд на их частную жизнь поставил спаривание под подозрение, наряду с жеванием, когда речь идет об их выдающейся анатомии, подняв вопросы, которые породили дебаты среди сегодняшнего (стоит признаться, небольшого) сообщества жирафологов.

Давайте начнем с самого очевидного. Высокий рост жирафа создает ряд трудностей, которые были решены с помощью примечательных приспособлений. Чтобы качать кровь на два метра выше сердца к возвышающейся голове животного, требуется исключительно высокое давление, в три раза больше систолического уровня у людей. Для того, чтобы не дать их артериям взорваться, жирафам требуются особые опорные структуры внутри кровеносных сосудов.

В другом направлении, чтобы предотвратить скапливание крови в ступнях, которые находятся в конце очень длинных ног, жирафы развили что-то вроде компрессионных чулков, которые люди используют после операций или чтобы предотвратить тромбоз глубоких вен во время длинных перелетов. Придумка жирафов заключается в высокоэластичных стенках кровеносных сосудов в сочетании с обширной капиллярной сетью. Уменьшая перфузию жидкости в окружающие ткани, эти конструкцию удерживают кровь жирафа в сосудах, где она и должна быть, а не в окружающих тканях. У этих животных есть другая специально адаптированная система компрессии в шее, которая не дает слишком большому количеству крови приливать к голове, когда они наклоняются попить — что они делают не так часто, поскольку они получают бóльшую часть воды из листьев, которые они едят, используя свои очень гибкие 45-сантиметровые языки.

Хотя шеи жирафов исключительно длинные, на самом деле они уступают их ногам, поскольку эти колоссальные шеи — верьте или нет — слишком коротки. Для того, чтобы дотянуться до лужи, пьющему жирафу приходится широко расставлять ноги. И, кстати, тот же самый механизм контроля вытекания жидкостей работает в шее жирафа в обратную сторону, когда жираф перестает пить и поднимает голову вверх, позволяя относительно небольшой струйке крови стечь вниз, чтобы не возникла гипоксия мозга.

Название «жираф» произошло от арабского слова «zarafah», означающего «быстро идущий», и жирафы действительно используют свои длинные ноги, чтобы быстро ходить, хотя из-за их длинных ног-рычагов и немного качающихся, вертикально сбалансированных шей-колонн, кажется, что они двигаются медленно. По неясным причинам, но предположительно из-за подлинно жирафьей биомеханики, когда жирафам надо двигаться быстро, они не галопируют или скачут как практически все другие четвероногие, которые в таких случаях отрывают от земли то передние, то задние ноги. Вместо этого они одновременно поднимают переднюю и заднюю ноги с одной стороны, чередуя левые и правые, — а не задние и передние — такая манера называется «иноходь». На самом деле это очень эффективно и изящно, скорее уклюже, чем неуклюже, после того, как наблюдатель привыкнет к новизне. (Между прочим, верблюды тоже передвигаются иноходью, что, возможно, объясняет название вида жирафа на латыни camelopardali, из-за древнего убеждения, что жирафы — полу-верблюды, полу-леопарды, последнее из-за заметно пятнистой и похожей на плитку раскраски жирафов.)

Теперь об этой примечательной шее. Сколько костей в шее жирафа? Ответ: семь (согласно исследованию Journal of Zoology 1999 года — восемь), такое же число, как и в человеческой, только жирафья огромна, и каждый шейный позвонок в среднем 25 сантиметров длиной. А у мыши? Тоже семь, хотя — сюрприз — все очень маленькие. Мышиные.

Подробное фото шеи жирафа. Фото: Майк Тейлор и Мэтт Ведель

Вероятно самый известный факт про шею жирафа (по крайней мере, среди биологов) — это особенность ее нервов, в частности левого возвратного гортанного нерва, который посылает импульсы гортани животного. Забудьте на минуту, что жирафы, вероятно, самые тихие из крупных млекопитающих, они издают звуки, хотя и слабо. Никто не знает, почему они такие вкрадчивые, хотя понятно, что у их гортани та же базовая иннервация (связь органов с нервной системой — прим. Newочём), что и у других, более шумных млекопитающих, хотя импульс проходит больший путь. Возможно, это как-то связано с их длинной шеей, или им просто нечего сказать. В любом случае, мышцы их гортани — как и нашей — стимулируются их гортанным нервом, и здесь мы можем наблюдать один из самых ошеломительных примеров чрезвычайно неразумного замысла в зоологии.

Гортанные нервы, обычно присутствующие у позвоночных, ответвляются от более крупного блуждающего нерва, играющего большую роль в парасимпатической системе позвоночных, который посылает сигналы всем основным внутренним органам, включая сердце и пищеварительную систему. У всех млекопитающих возвратные гортанные нервы ответвляются от блуждающего нерва на уровне дуги аорты, там где аорта — изначально восходящая от сердца с отходящими от нее сонными артериями, питающими шею и голову — ныряет назад, чтобы обеспечить кровью остальные части тела. Дуга аорты делает петлю на 180 градусов, что не является проблемой для правого возвратного гортанного нерва, который находится на «правильной» стороне, избегает изгиба аорты и идет прямо к гортани вдоль трахеи. Однако его левому товарищу приходится огибать дугу аорты снизу, прежде чем направиться в сторону гортани. Это немного анатомически неудобно, но не является большой проблемой для большинства позвоночных, включая человека, поскольку этот изгиб добавляет лишь несколько сантиметров пути.

В этом и заключаются одновременно интересная дилемма длинношеих животных и наглядный пример эволюции. Среди современных рыб и, предположительно, рыбьих предков современных млекопитающих, возвратные гортанные нервы (левый и правый) шли по прямой от мозга до жабр вдоль сердца. У короткошеих ранних млекопитающих все почти также, только левая ветвь, проходящая под сгибающейся частью арки аорты, была чуть длиннее и изгибистее. Но у тех тварей, которые в ходе эволюции развили длинные шеи, бедному левому возвратному гортанному нерву пришлось выполнять прямо-таки абсурдный объезд во время эмбрионального развития: выйти из мозга, направится вниз, чтобы пройти под этой постоянно удаляющейся аркой аорты, затем снова отправится вверх, чтобы, в конце концов, достичь гортани.

В случае жирафов для этого нелепого приспособления теперь требуется нерв 4,5 м длиной (2,3 м в одну сторону, затем обратно), хотя если бы он шел по прямой, то вся длина была бы 15 см. Откуда такая странность? Потому что жирафы эволюционировали от их прямых предков, которые в свою очередь эволюционировали от своих, и так до общего предка, рыбы, длина возвратных гортанных нервов которой была совершенно резонной. (И кстати, не тратьте всю свою жалость на жирафов: Существовали другие позвоночные потомки рыбы — в частности, динозавры-завроподы, — чьи 13,7 метровые шеи требовали намного более длинных нервов: примерно 27,5 метров! В недавнем техническом отчете — в журнале Acta Palaeontological Polinica, если быть точным — эту нелепость называли «памятником неэффективности».

Пока что все очень неловко. Но почему современные жирафы вообще развили такие проблематичные длинные шеи? Здесь жирафы помогут нам отличить эволюцию по Дарвину от эволюции по Ламарку. Ламарк считал, что шеи жирафов стали длинными, потому что их предки растягивали свои. По Дарвину ранние жирафы отличались друг от друга длиной шей, и обладатели более длинных более успешно размножались. Согласно концепции «наследование приобретенных характеристик» Ламарка — не особенно отличающейся от «пользуйся или выкидывай» — органы увеличиваются когда используются и уменьшаются, если нет. Практически все согласны, что у ранних жирафов шеи не очень отличались от шей других копытных.

Но Ламарк и его последователи представляли, что эти жирафы тянулись за все более высокими листьями на верхушках саванных деревьев (а жирафы действительно питаются с веток), и их шеи удлинялись, также, как мышцы растут при использовании, пока их потомки не приобрели самые длинные шеи. Взгляд Дарвина немного иной, и более точный: с увеличением конкуренции за лиственную растительность ранние жирафы с несколько более длинными шеями могли чуть лучше кормить себя, доставая высокорастущие листья.

Поэтому они производили больше потомства, шеи которого, в свою очередь, становились длиннее, чем у родителей. Поэтому естественный отбор предпочитал более длинные шеи, также как и необходимые приспособления вроде способности порождать и выдерживать очень высокое кровяное давление, при этом не допуская стекания крови в ноги, плюс неизбежные минусы вроде извилистого пути левого возвратного гортанного нерва.

Но на этом история не заканчивается. Существует еще одно конкурирующее объяснение того, почему у жирафов такие длинные шеи, и в нем фигурирует половой отбор. Сначала небольшое отступление. Хотя многие люди считают иначе, нет никакой принципиальной разницы между естественным отбором и половым. Естественный отбор происходит каждый раз, когда происходит дифференцированное размножение, при котором некоторые гены более успешны в передаче своих копий будущим поколения. Половой отбор включает конкуренцию за добывание и приобретение партнера, и является настолько же естественным, как и другие формы отбора, касающиеся, например, добычи еды, уклонения от хищников, сна при усталости или чесания когда чешется. Просто половой отбор иногда приводит к чертам — классическим примером является павлиний хвост — которые невыгодны в экологическом плане, но тем не менее позитивно отбираются, потому что в целом их вклад в пригодность через конкуренцию со своим полом или привлечение противоположного пола больше, чем прямые потери, касающиеся просто выживания.

Оказывается, жирафы-самцы больше злобные, чем ласковые: во время гона они сражаются, используя свои тяжелые, крепкие головы, закрепленные на длинных гибких шеях — получается что-то вроде средневекового моргенштерна или цепа. И чем длиннее шея, тем более сильными получаются удары. В связи с чем, предположение — известное как гипотеза «шеи для спаривания» — гласит, что длинные шеи прошли отбор потому что помогали самцам побеждать в схватках между собой. Также, самки могли предпочитать более длинношеих самцов отчасти потому что тогда у их потомства шеи тоже были бы более длинными. Соответственно, новые самцы более успешно конкурировали бы с другими самцами и были бы более сексуально привлекательными для самок своего поколения. Так или иначе, гены самцов, отвечающие за длину шеи, и гены самок, отвечающие за выбор более длинношеих партнеров, были бы переданы. Это вариант того, что бихевиоральные экологи называют «гипотезой сексуального потомства», применимой также и к эволюции хвоста павлинов и других, на первый взгляд, странных черт самцов. Согласно этой гипотезе, длинная шея у жирафов-самок это сопутствующий эффект полового отбора среди самцов.

Это спорная идея, и последнее слово еще не сказано. Поддерживает гипотезу «шеи для спаривания» открытие того, что мужские особи с более длинными шеями на самом деле более успешны в бою между собой и, более того, жирафихи действительно предпочитают удлиненные шеи у потенциальных партнеров, что придает термину necking еще одно значение (necking означает «целовать одетого партнера в область шеи» — прим. Newочём). Кроме того, большая часть поиска пищи жирафов происходит на уровне плеч, а не на уровне вытянутой шеи. Вдобавок, жирафы на два метра выше других животных, питающихся листвой, что говорит о том, что конкуренция при кормодобывании не является основной движущей силой, стоящей за высотной эволюцией. С другой стороны, может быть, во время нехватки еды дополнительный рост оправдывает себя, и, более того, обычно самые питательные части листвы растений находятся на самом верху, в растущих кончиках.

Однако нет причины считать, что успех в добыче пищи и успех в сексе взаимоисключающие вещи в их возможном эволюционном влиянии. Эта перспектива является еще одним примером того, как эти долговязые, длинноногие гиганты с длинной шеей воплотили в себе разнообразие жизни, высеченной эволюцией. В то же время может быть сложно представить существо настолько невероятное как жираф вообще занимающееся сексом, не говоря уже о том, что они были сформированы под влиянием этого фактора. Но то же справедливо и для размышлениях о сексе между нашими родителями, и тем не менее то, что мы здесь, свидетельствует о том, что они — как и жирафы — занимались этим, по крайней мере иногда.

Читайте также:  С медицинской точки зрения достоинство это

Биологи по сей день проверяют разные гипотезы, объясняющие длину шеи жирафов.

Жирафья шея интриговала людей давно. Одно из самых известных объяснений тому, откуда у жирафов длинная шея, предложил выдающийся французский натуралист и естествоиспытатель Жан-Батист Ламарк – по его мнению, шея у них вытягивалась от постоянных усилий дотянуться до листьев в кроне деревьев.

Чарльз Дарвин и Альфред Расселл Уоллес, основоположники эволюционной теории, согласились с тем, что все дело в древесных листьях, однако личные усилия жирафов тут ни при чем. В каждом поколении животных в силу естественной изменчивости появляются особи с более и менее длинной шеей, и преимущество получают те, у кого шея более длинная – они лучше питаются, дотягиваясь до более облиственных веток, и потому лучше чувствуют себя и лучше размножаются, передавая в следующее поколение те варианты «шейных» генов, с помощью которых шея получается более длинной. Это один из самых знаменитых примеров того, как работает естественный отбор, и в таком виде – вместе с высокими деревьями – жирафы попали во все учебники.

Но только ли в недосягаемых листьях причина? В 1949 году Чепман Пинчер – журналист и писатель, увлекавшийся зоологией и генетикой – попытался, так сказать, увязать длинную шею жирафов с их длинными ногами. Вполне очевидно, что на длинных ногах проще убегать от хищников, но при том, как предположил Пинчер, с такими ногами трудно пить, если вода – под ногами (а в природе жирафам никто не будет подносить воду ко рту). Эта гипотеза приобрела некоторую популярность, однако со временем палеонтологи нашли ископаемых предков современных жирафов, у которых были длинные ноги и короткая шея и которые на протяжении миллионов лет не испытывали никаких проблем с водой.

По другой версии, длинная шея в первую очередь нужна была самцам жирафов – самец с более длинной шеей легче побеждал соперника в схватке за самку, или же самки просто почему-то предпочитали более длинношеих самцов. Иными словами, длина шеи жирафов была признаком, на который действовал половой отбор (об особенностях полового отбора мы рассказывать не будем, но посоветуем на этот счет прекрасную статью Бориса Жукова в июньском номере «Науки и жизни»).

Наконец, некоторые специалисты полагают, что длинная шея защищает от перегрева. Известно, что температурный баланс зависит от соотношения поверхности тела к его объему. Чем больше поверхность, тем быстрее тепло уходит, чем больше объём тела, тем больше тепла в нем задерживается. Для большого животного, обитающего в жарком климате, важно избавляться от избытка тепла, чтобы не перегреться. Можно предположить, что длинная шея вместе длинными ногами у жирафов увеличивают поверхность тела относительно объёма, помогая им охлаждаться. Но для того, чтобы понять, так оно или не так, нужно точно измерить жирафью поверхность и жирафий объём.

Именно это проделали исследователи из Преторийского университета с несколькими жирафами из Зимбабве. В статье в Journal of Arid Environments говорится, что поверхность тела жирафов в среднем ничуть не больше, чем у других животных с подобной массой тела, так что гипотезу «шеи-холодильника», видимо, придётся отбросить.

Тем не менее, авторы работы описывают другую уловку, которая может спасать жирафов от перегрева: стоя головой прямо к солнцу, они уменьшают площадь тела, освещаемую его лучами – на шею солнце просто не попадает. Жирафы действительно часто именно так и стоят, но, вероятно, искать менее «жаркую» позу им пришлось уже после того, как у них появилась длинная шея.

Почему у жирафа длинная шея с точки зрения ламарка

Дарвин, как и многие, подпал под влияние риторики Пейли. В то же время он имел представление и о других, куда менее заслуживающих внимания теориях происхождения жизни в ее современном виде. За некоторыми из таких концепций Дарвину не надо было далеко ходить. Дед Чарльза Эразм Дарвин умер за семь лет до рождения внука, но даже после смерти игнорировать его было невозможно. Врач по профессии, Эразм Дарвин был также натуралистом, изобретателем, ботаником и популярным поэтом. В одном из стихотворений, названном «Храм науки», он утверждал, что все существующие животные и растения произошли из микроскопических форм:

Земная жизнь в безбрежном лоне вод Среди пещер жемчужных океана Возникла, получила свой исход, Росла и стала развиваться рано; Сперва в мельчайших формах все росло, Не видимых и в толстое стекло, Которые, киша, скрывались в иле Иль водяную массу бороздили; Но поколенья множились, цвели, Усилились и члены обрели…

(Пер. Н. А. Холодковского)

Личная жизнь Эразма Дарвина была не менее скандальной, чем его научные взгляды. После смерти первой жены он объявил себя сторонником свободной любви и произвел на свет двух внебрачных детей. «Да здравствуют боги плотской любви! — провозглашал он. — И сексуальное влечение, объединяющее всех страждущих!» Роберт Дарвин, сын Эразма, всегда стеснялся отца, и неудивительно, что внук Чарльз, выросший в тихом и очень благопристойном Маунте, знал о деде не слишком много.

Однако попав в Эдинбург — город радикальных идей, — он обнаружил, что у деда до сих пор немало поклонников. Один из таких поклонников, зоолог Роберт Грант, стал по стечению обстоятельств наставником и ментором Чарльза. Грант изучал губки и морские полипы, причем изучал не из праздного любопытства, а потому, что считал их источником и основой всего животного царства. Из подобных форм, считал он, могли произойти все остальные животные. Прогуливаясь по берегу вдоль приливных водоемов в поисках интересных образцов, Грант рассказывал юному Дарвину о своем преклонении перед Эразмом Дарвином и его идеей трансмутации — процесса, посредством которого виды могли превращаться один в другой. Кроме того, Грант описывал внуку Эразма смелые теории французских натуралистов, некоторые из которых осмеливались даже говорить о развитии жизни. Да, они считали, что жизнь не застыла раз и навсегда в однажды созданном совершенстве, что она менялась в прошлом и меняется сейчас.

Грант рассказывал о коллеге Кювье из Национального музея в Париже — о биологе по имени Жан-Батист Пьер Антуан де Моне, шевалье де Ламарк. В 1800 г. Ламарк потряс Кювье и остальную Европу смелым заявлением: постоянство видов — всего лишь иллюзия. Ламарк предположил, что виды не были созданы на заре времен в своих сегодняшних формах. Новые виды спонтанно возникали на протяжении всей истории планеты. Каждый из них при своем появлении обладал «нервными флюидами», которые постепенно, поколение за поколением, изменяли его, создавая новые формы. Развиваясь, виды достигали все более высоких уровней сложности. Постоянное возникновение новых видов и их трансформация породили Великую цепь бытия: существа на низших ступенях развития просто начали свой путь позже, чем те, что успели достичь более высоких уровней.

Жизнь меняется и иным способом, утверждал Ламарк. Любой вид может приспосабливаться к местным условиям. К примеру, там, где обитают жирафы, листья деревьев находятся высоко над землей. Предки современных жирафов, возможно, были короткошеими животными. Они постоянно пытались достать и съесть эти листья и потому изо всех сил тянулись вверх. Чем больше тянул вверх шею каждый отдельный жираф, тем больше нервные флюиды перетекали в шею животного. В результате шея вырастала длиннее, а при рождении детенышей эта длинная шея передавалась и им. Ламарк предположил, что человек мог произойти от обезьян, которые слезли с деревьев, выпрямились и вышли на равнины. Усилие, которое они делали, пытаясь ходить на двух ногах, должно было постепенно изменить их тела и создать уже человеческую осанку.

Большинство остальных натуралистов во Франции, да и в других странах, были неприятно поражены идеями Ламарка. Кювье возглавил атаку на крамольную теорию и потребовал от Ламарка доказательств. Нервные флюиды, благодаря которым возможна эволюция по Ламарку, были чистой выдумкой, и, разумеется, никакие ископаемые останки не могли подтвердить их существование. Вообще, если Ламарк прав, то древнейшие виды, от которых сохранились окаменелости, должны были бы быть в среднем менее сложными, чем ныне живущие виды. Еще один аргумент против Ламарка появился у Кювье, когда вторгшиеся в Египет войска Наполеона обнаружили в гробницах фараонов мумифицированные трупы животных. Кювье заявил, что скелет священного ибиса возрастом несколько тысяч лет ничем не отличается от скелетов современных египетских ибисов.

Британские натуралисты, находившиеся под влиянием естественной теологии Пейли, отнеслись к теории Ламарка еще враждебнее, чем Кювье. Они сочли, что Ламарк принизил человека, да и остальную природу, назвав их продуктом деятельности какой-то неразумной земной силы. Лишь некоторые еретики, подобно Гранту, отнеслись к идеям Ламарка с интересом — и за такую ересь были исключены из солидных научных кругов Британии.

Похвала Ламарку, услышанная от Гранта, оказалась для молодого Дарвина совершенно неожиданной. «Однажды, когда мы гуляли вместе, он вдруг разразился горячими похвалами в адрес Ламарка и его взглядов на эволюцию, — писал позже Дарвин в своей автобиографии. — Я выслушал его в молчаливом изумлении, и, насколько я могу судить, эта речь не оказала никакого влияния на мой ум».

К тому моменту, когда Дарвин четыре года спустя поднялся на борт «Бигля», эволюция успела совершенно выветриться из его мыслей. Только после возвращения она вновь всплывет в его сознании, причем в совершенно иной форме.

Поясните процесс возникновения длинных ног и шеи у жирафа с точки зрения разных эпох (К. Линней, Ж. Ламарк, Ч. Дарвин)

По Ламарку: идея о врожденной способности организмов изменяться под воздействием внешней среды. Движущей силой эволюции является стремление организмов к совершенству в результате самоупражнения органов. Пример: жирафы при добывании пищи в засуху, когда травянистый покров выгорает, вынуждены питаться листьями деревьев, в результате чего они постоянно вытягивали свою шею, чтобы достать листья, таким образом, в результате упражнения и вытянулась шея. Этот признак передается по наследству. Так возникла длинная шея у жирафов.
С точки зрения ламаркизма, длинная шея и ноги жирафа – результат того, что
многие поколения его некогда коротконогих и короткошеих предков питались
листьями деревьев, за которыми им приходилось тянуться все выше и выше.
Незначительное удлинение шеи и ног, происходившее в каждом поколении,
передавалось следующему поколению, пока эти части тела не достигли своей
нынешней длины.

По Дарвину: среди множества жирафов были животные с шеей разной длины. Те из них, у кого шея была немного длиннее, более успешно добывали себе пищу (листья с деревьев) и выживали, а животные с короткой шеей не получали пищу и устранялись действием естественного отбора. Этот признак передавался по наследству. Так, постепенно, возникла длинная шея у жирафа.

Если использовать в качестве примера возможную эволюцию жираф, то, с точки зрения Дарвина и его последователей, она должна была идти так:
Среди предков жираф всегда поддерживалась изменчивость по длине шеи.
При изменении природных условий (например, во время засухи, когда травы и кустарники погибали) преимущество получали особи с длинной шеей. Формы с короткой шеей погибали.
В результате особи с более длинными шеями оставляли потомство.
Через ряд поколений благодаря направленному отбору появились жирафы современного типа.

Почему у жирафа длинная шея с точки зрения ламарка

Используя содержание текста «Возникновение приспособлений у животных и их относительность» и знания школьного курса биологии, ответьте на вопросы.

1) Что является причиной появления длинной шеи у жирафа, по Ч. Дарвину?

2) Что, по Ламарку, происходит с полезными признаками?

3) В каком случае крылья стрижа, обеспечивающие ему очень быстрый и манёвренный полет, будут относительно целесообразны? Приведите пример.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ У ЖИВОТНЫХ И ИХ ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

Биологи Ж.-Б. Ламарк и Ч. Дарвин по-разному объясняли причины возникновения новых видов. Первый полагал, что новые признаки у животных и растений появляются в результате их внутреннего стремления к образованию новых приспособлений. Оно заставляет организмы упражняться в достижении своих целей и, таким образом, приобретать новые свойства. Так, по мнению Ламарка, у жирафа, добывающего пищу на высоких деревьях, появилась длинная шея, у уток и гусей – плавательные перепонки на ногах, а у оленей, вынужденных бодаться, появились рога. Кроме того, учёный считал, что приобретённые организмом в результате упражнений признаки всегда полезны и они обязательно наследуются.

Ч. Дарвин, пытаясь выяснить механизмы эволюции, предположил, что причинами появления различий между особями одного вида являются наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор. В результате изменчивости появляются новые признаки, некоторые из них наследуются. В природе между особями происходит борьба за пищу, воду, свет, территорию, полового партнёра. Если новые признаки оказываются полезными для особи в определённых условиях среды и помогают выжить и оставить потомство, то они сохраняются естественным отбором и закрепляются в поколениях в процессе размножения. Особи с вредными признаками «отсеиваются». В результате естественного отбора возникают особи, обладающие новыми приспособлениями к условиям окружающей среды. Свои предположения учёный подтвердил, наблюдая за работой селекционеров. Он обнаружил, что в процессе искусственного отбора человек скрещивает особей с определёнными, нужными селекционеру, признаками и получает разнообразные породы и сорта.

Все приспособления у организмов вырабатываются в конкретных условиях их среды обитания. Если условия среды меняются, приспособления могут утратить своё положительное значение; иными словами, они обладают относительной целесообразностью.

Существует множество доказательств относительной целесообразности приспособлений: так, защита организма от одних врагов оказывается неэффективной, полезный в одних условиях орган становится бесполезным в других. Приведём ещё один пример: мухоловка благодаря родительскому инстинкту выкармливает кукушонка, вылупившегося из яйца, подброшенного в гнездо кукушкой. Она тратит свои силы на «чужака», а не на своих птенцов, что способствует выживанию кукушек в природе.

Читайте также:  Может ли на нервной почве испортится зрение

Правильный ответ должен содержать следующие элементы:

1) Наследственная изменчивость.

2) Все полезные признаки сохраняются в потомстве (наследуются).

Приобретённые в результате упражнений полезные признаки сохраняются в потомстве.

3) Если стриж по какой-либо причине окажется на ровной поверхности земли. В этом случае птица не сможет взлететь из-за своих длинных узких крыльев.

Почему у жирафа длинная шея

Зачем и почему у жирафа такая длинная шея? Жирафы обитают в саваннах Африки. Жирафы являются исключительно травоядными животными. Ежедневно жираф потребляет около 30 кг пищи и проводит за едой от 16 до 20 часов в сутки.

У всех зверей есть какая-то примечательная особенность, которой они отличаются от других. Жираф выделяется среди них своей длинной шеей. Благодаря шее он является также самым высоким животным на Земле. Его рост достигает 6 метров, из них около 3 метров приходится на шею. Удивительно то, что в шее жирафа всего 7 позвонков, то есть столько же, как и у всех остальных млекопитающих, в том числе у человека и у маленькой мышки. Однако каждый позвонок у жирафа очень длинный, но размер позвонков является не столько достоинством, сколько недостатком жирафа. Из-за своих размеров они у него окостеневшие, поэтому жираф не может сгибать шею.

Когда жирафу хочется попить, ему приходится широко расставлять ноги и склонят: шею, как палку.

Почему же у жирафа такая длинная шея — до трех метров. Ответ прост. Так животное приспосабливается к условиям жизни. А живут жирафы в африканской саванне. Травы в саванне мало и поэтому основной пищей жирафов являются листья. Растут они на высоких деревьях. Благодаря своей длинной шее жираф с легкостью достает их с самой верхушки деревьев.
Кроме шеи, жираф обладает еще необычайно длинным языком, длина его 45 сантиметров.

С помощью шеи жирафы борются друг с другом, а также могут защищаться от других хищников, ударяя их с размаху головой.

Известный французский зоолог Жан-Батист Ламарк именно то что жираф в процессе жизнедеятельности тянулся за свежими зелеными листьями на деревьях Саваны, стало причиной того, что у него такая длинная шея. Он полагал, что когда-то у жирафа шея была не больше, чем у других животных, но из-за его привычки щипать свежие молодые листья на высоких деревьях она у него постепенно вытянулась и стала такой, какая есть сейчас.

Другие ученые не согласны с теорией Ламарка, но объяснить, почему у жирафа такая длинная шея, не могут.

По версии зоолога из Намибии Роба Сименса, длинные шеи возникли вследствие борьбы самцов шеями. Самец с более длинной шеей чаще побеждал и получал больше внимания самок, тем самым производя больше потомства.

Обьясните точки зрения Линея, Ламарка и Дарвина появление у жирафа длинной шеи(предки жирафа были короткошеими) и отсутствие ног у змеи

По Линнею: приспособленность организмов — проявление изначальной целесообразности. Движущей силой является Бог. Пример: жирафов, как и всех животных, создал Бог. Поэтому все жирафы с момента возникновения обладают длинной шеей.

По Ламарку: идея о врожденной способности организмов изменяться под воздействием внешней среды. Движущей силой эволюции является стремление организмов к совершенству в результате самоупражнения органов. Пример: жирафы при добывании пищи в засуху, когда травянистый покров выгорает, вынуждены питаться листьями деревьев, в результате чего они постоянно вытягивали свою шею, чтобы достать листья, таким образом, в результате упражнения и вытянулась шея. Этот признак передается по наследству. Так возникла длинная шея у жирафов.
С точки зрения ламаркизма, длинная шея и ноги жирафа – результат того, что
многие поколения его некогда коротконогих и короткошеих предков питались
листьями деревьев, за которыми им приходилось тянуться все выше и выше.
Незначительное удлинение шеи и ног, происходившее в каждом поколении,
передавалось следующему поколению, пока эти части тела не достигли своей
нынешней длины.

По Дарвину: среди множества жирафов были животные с шеей разной длины. Те из них, у кого шея была немного длиннее, более успешно добывали себе пищу (листья с деревьев) и выживали, а животные с короткой шеей не получали пищу и устранялись действием естественного отбора. Этот признак передавался по наследству. Так, постепенно, возникла длинная шея у жирафа.

Если использовать в качестве примера возможную эволюцию жираф, то, с точки зрения Дарвина и его последователей, она должна была идти так:
Среди предков жираф всегда поддерживалась изменчивость по длине шеи.
При изменении природных условий (например, во время засухи, когда травы и кустарники погибали) преимущество получали особи с длинной шеей. Формы с короткой шеей погибали.
В результате особи с более длинными шеями оставляли потомство.
Через ряд поколений благодаря направленному отбору появились жирафы современного типа.

Почему жираф большой

Вроде бы все логично, но. Ламарк глубоко заблуждался. Вообще шея жирафа — прекрасный пример того, как развивается наука. Главный ее принцип — во всем сомневаться, особенно в очевидном. Поэтому в каждом ответе ученые сразу же ищут новый вопрос. В такой череде «вопрос — ответ — новый вопрос — новый ответ и так далее» наука познает мир. И она доказала, что Ламарк неправ, что сколько бы сотен тысяч лет жирафы ни тянулись к расположенным на высоте листьям, это к их длинной шее никакого отношения не имеет. На самом деле во всем виноваты генетика и естественный отбор. Благодаря мутациям рождались разные животные: с просто длинной шеей, с более длинной, а также с очень длинной. А дальше в дело вступал естественный отбор: из этого множества жирафов с шеями разной длины побеждали длинношеие. Они лучше питались, так как дотягивались до листьев, которые другим были недоступны. Они были здоровее, конкурентоспособнее, плодили больше потомства с такими же длинными шеями.

Это один из самых знаменитых примеров, как работает естественный отбор, и жирафы с их удивительными шеями попали во все учебники. Казалось бы, здесь можно ставить точку, но наука и на этот раз не успокоилась. Она задалась новым вопросом: только ли в недосягаемых листьях причина? Были предложены самые разные версии. Скажем, такая: длинная шея в первую очередь нужна была самцам жирафов. «Рекордсмен» легче побеждал соперника в схватке за самку, а, может, слабый пол почему-то предпочитал более длинношеих самцов. Иными словами, длина шеи жирафов была признаком, по которому работал половой отбор.

Еще одна гипотеза: длинная шея защищает от перегрева. Ведь температурный баланс зависит от соотношения поверхности тела к его объему. Чем больше поверхность, тем быстрее тепло уходит, чем больше объем тела, тем больше тепла в нем задерживается. Для большого животного в жарком климате важно избавляться от избытка тепла, чтобы не перегреться. Возможно, длинная шея вместе с длинными ногами у жирафов увеличивают поверхность тела относительно объема, помогая им охлаждаться. Ученые из ЮАР сделали расчеты и показали, что соотношение поверхность — объем у жирафа примерно такое же, как многих других животных. А значит гипотезу «шеи-холодильника» придётся отбросить. Но авторы тут же выдвинули новую версию: жираф может спасаться от перегрева, располагаясь головой всегда к Солнцу. Так они уменьшают площадь тела, освещаемую его лучами, — на шею свет просто не попадает. Вполне возможно.

Изучая феномен жирафа, ученые пришли к выводу, что длинная шея «потянула» за собой изменения во многих его органах. Чтобы качать кровь на высоту 5-6 метров, природа снабдила животное очень мощным сердцем. Оно пропускает 60 литров крови в минуту, весит 12 кг и создает давление, которое в три раза выше, чем у человека. Это большая работа даже в покое, но жирафы еще и любят побегать, они развивают скорость до 60 км/ч, что при их росте просто поразительно. И для этого им пришлось сильно изменить свою конституцию: зад скошен, туловище укорочено, а ноги сильно удлинены. Значит, над строением жирафа поработали не только «шейные» мутации, но множество других. Какие? На этот вопрос ответила международная группа ученых. Они сравнивали геномы жирафа и его ближайшего родича окапи, совсем на него не похожего. Несмотря на то что по эволюционным меркам они разошлись сравнительно недавно, всего 11-12 миллионов лет назад, окапи больше напоминает зебру — у него нет ни вытянутой шеи, ни сильного сердца, позволяющего качать кровь на большую высоту. Также изучались гены нескольких десятков других животных, от мыши до коровы. В итоге оказалось, что около 70 генов, которые есть и у человека, и у других млекопитающих, у жирафа «настроены» иначе. Таких специфических вариантов нет больше ни у каких животных. Причем именно эти гены отвечают за развитие скелета и сердечно-сосудистой системы.

Сейчас ученые намерены пойти дальше, понять, какие конкретно из этого ансамбля из 70 генов стали причиной появления длинной шеи. Для этого гены жирафа будут вводить в геном мыши. Когда родятся длинношеие грызуны, станет ясно, какой ген превратил жирафа в уникума природы.

Почему жираф большой

Вроде бы все логично, но. Ламарк глубоко заблуждался. Вообще шея жирафа — прекрасный пример того, как развивается наука. Главный ее принцип — во всем сомневаться, особенно в очевидном. Поэтому в каждом ответе ученые сразу же ищут новый вопрос. В такой череде «вопрос — ответ — новый вопрос — новый ответ и так далее» наука познает мир. И она доказала, что Ламарк неправ, что сколько бы сотен тысяч лет жирафы ни тянулись к расположенным на высоте листьям, это к их длинной шее никакого отношения не имеет. На самом деле во всем виноваты генетика и естественный отбор. Благодаря мутациям рождались разные животные: с просто длинной шеей, с более длинной, а также с очень длинной. А дальше в дело вступал естественный отбор: из этого множества жирафов с шеями разной длины побеждали длинношеие. Они лучше питались, так как дотягивались до листьев, которые другим были недоступны. Они были здоровее, конкурентоспособнее, плодили больше потомства с такими же длинными шеями.

Это один из самых знаменитых примеров, как работает естественный отбор, и жирафы с их удивительными шеями попали во все учебники. Казалось бы, здесь можно ставить точку, но наука и на этот раз не успокоилась. Она задалась новым вопросом: только ли в недосягаемых листьях причина? Были предложены самые разные версии. Скажем, такая: длинная шея в первую очередь нужна была самцам жирафов. «Рекордсмен» легче побеждал соперника в схватке за самку, а, может, слабый пол почему-то предпочитал более длинношеих самцов. Иными словами, длина шеи жирафов была признаком, по которому работал половой отбор.

Еще одна гипотеза: длинная шея защищает от перегрева. Ведь температурный баланс зависит от соотношения поверхности тела к его объему. Чем больше поверхность, тем быстрее тепло уходит, чем больше объем тела, тем больше тепла в нем задерживается. Для большого животного в жарком климате важно избавляться от избытка тепла, чтобы не перегреться. Возможно, длинная шея вместе с длинными ногами у жирафов увеличивают поверхность тела относительно объема, помогая им охлаждаться. Ученые из ЮАР сделали расчеты и показали, что соотношение поверхность — объем у жирафа примерно такое же, как многих других животных. А значит гипотезу «шеи-холодильника» придётся отбросить. Но авторы тут же выдвинули новую версию: жираф может спасаться от перегрева, располагаясь головой всегда к Солнцу. Так они уменьшают площадь тела, освещаемую его лучами, — на шею свет просто не попадает. Вполне возможно.

Изучая феномен жирафа, ученые пришли к выводу, что длинная шея «потянула» за собой изменения во многих его органах. Чтобы качать кровь на высоту 5-6 метров, природа снабдила животное очень мощным сердцем. Оно пропускает 60 литров крови в минуту, весит 12 кг и создает давление, которое в три раза выше, чем у человека. Это большая работа даже в покое, но жирафы еще и любят побегать, они развивают скорость до 60 км/ч, что при их росте просто поразительно. И для этого им пришлось сильно изменить свою конституцию: зад скошен, туловище укорочено, а ноги сильно удлинены. Значит, над строением жирафа поработали не только «шейные» мутации, но множество других. Какие? На этот вопрос ответила международная группа ученых. Они сравнивали геномы жирафа и его ближайшего родича окапи, совсем на него не похожего. Несмотря на то что по эволюционным меркам они разошлись сравнительно недавно, всего 11-12 миллионов лет назад, окапи больше напоминает зебру — у него нет ни вытянутой шеи, ни сильного сердца, позволяющего качать кровь на большую высоту. Также изучались гены нескольких десятков других животных, от мыши до коровы. В итоге оказалось, что около 70 генов, которые есть и у человека, и у других млекопитающих, у жирафа «настроены» иначе. Таких специфических вариантов нет больше ни у каких животных. Причем именно эти гены отвечают за развитие скелета и сердечно-сосудистой системы.

Сейчас ученые намерены пойти дальше, понять, какие конкретно из этого ансамбля из 70 генов стали причиной появления длинной шеи. Для этого гены жирафа будут вводить в геном мыши. Когда родятся длинношеие грызуны, станет ясно, какой ген превратил жирафа в уникума природы.

Чудеса эволюции на примере жирафа

Пишет Дэвид П. Бараш — эволюционный биолог и профессор психологии в Вашингтонском университете: Впервые я увидел жирафа в естественной среде обитания в национальном парке Аруша в Танзании, и был поражен желто-коричневой головой, грациозно скользящей на, казалось, невозможной высоте над верхушками высоких деревьев акации. Это было 11 лет назад, и примерно поэтому жираф остается одним из моих любимых животных. Но жираф мне мил не только из-за моих африканских впечатлений.

Читайте также:  Операция на глаза восстановление зрения стоимость

Будучи эволюционным биологом и профессором, я выводил Giraffa camelopardalisна сцену во время занятий — не в буквальном смысле — в качестве примера того, как естественный отбор сотворил создание, которое, с одной стороны, впечатляюще адаптировано к своей своеобразной экологической нише, а с другой стороны, является примером «неуклюжего, расточительного и неумелого» процесса эволюции, используя слова Дарвина. Иногда предполагают, что эти оплошности являются результатом мутаций или эволюционных ошибок. Но на самом деле они появляются из-за истории: того факта, что в любой ее точке у естественного отбора нет другого выбора, кроме как работать с тем, что уже есть. Ярче, чем другие животные, жирафы отражают то, что организмы не были созданы с нуля (или если были, то Великий Создатель был весьма неумелым). Скорее, они были сколочены методом проб и ошибок из их исторических предшественников.

Жирафы давно занимают особое место в сердцах эволюционистов, но по другой причине: в качестве примера, как отличить эволюцию по Дарвину от эволюции по Ламарку. Однако оказалось, что история не так проста; действительно, вообще ничто, касающееся этих удивительных и странных животных, не просто. Пристальный взгляд на их частную жизнь поставил спаривание под подозрение, наряду с жеванием, когда речь идет об их выдающейся анатомии, подняв вопросы, которые породили дебаты среди сегодняшнего (стоит признаться, небольшого) сообщества жирафологов.

Давайте начнем с самого очевидного. Высокий рост жирафа создает ряд трудностей, которые были решены с помощью примечательных приспособлений. Чтобы качать кровь на два метра выше сердца к возвышающейся голове животного, требуется исключительно высокое давление, в три раза больше систолического уровня у людей. Для того, чтобы не дать их артериям взорваться, жирафам требуются особые опорные структуры внутри кровеносных сосудов.

В другом направлении, чтобы предотвратить скапливание крови в ступнях, которые находятся в конце очень длинных ног, жирафы развили что-то вроде компрессионных чулков, которые люди используют после операций или чтобы предотвратить тромбоз глубоких вен во время длинных перелетов. Придумка жирафов заключается в высокоэластичных стенках кровеносных сосудов в сочетании с обширной капиллярной сетью. Уменьшая перфузию жидкости в окружающие ткани, эти конструкцию удерживают кровь жирафа в сосудах, где она и должна быть, а не в окружающих тканях. У этих животных есть другая специально адаптированная система компрессии в шее, которая не дает слишком большому количеству крови приливать к голове, когда они наклоняются попить — что они делают не так часто, поскольку они получают бóльшую часть воды из листьев, которые они едят, используя свои очень гибкие 45-сантиметровые языки.

Хотя шеи жирафов исключительно длинные, на самом деле они уступают их ногам, поскольку эти колоссальные шеи — верьте или нет — слишком коротки. Для того, чтобы дотянуться до лужи, пьющему жирафу приходится широко расставлять ноги. И, кстати, тот же самый механизм контроля вытекания жидкостей работает в шее жирафа в обратную сторону, когда жираф перестает пить и поднимает голову вверх, позволяя относительно небольшой струйке крови стечь вниз, чтобы не возникла гипоксия мозга.

Название «жираф» произошло от арабского слова «zarafah», означающего «быстро идущий», и жирафы действительно используют свои длинные ноги, чтобы быстро ходить, хотя из-за их длинных ног-рычагов и немного качающихся, вертикально сбалансированных шей-колонн, кажется, что они двигаются медленно. По неясным причинам, но предположительно из-за подлинно жирафьей биомеханики, когда жирафам надо двигаться быстро, они не галопируют или скачут как практически все другие четвероногие, которые в таких случаях отрывают от земли то передние, то задние ноги. Вместо этого они одновременно поднимают переднюю и заднюю ноги с одной стороны, чередуя левые и правые, — а не задние и передние — такая манера называется «иноходь». На самом деле это очень эффективно и изящно, скорее уклюже, чем неуклюже, после того, как наблюдатель привыкнет к новизне. (Между прочим, верблюды тоже передвигаются иноходью, что, возможно, объясняет название вида жирафа на латыни camelopardali, из-за древнего убеждения, что жирафы — полу-верблюды, полу-леопарды, последнее из-за заметно пятнистой и похожей на плитку раскраски жирафов.)

Теперь об этой примечательной шее. Сколько костей в шее жирафа? Ответ: семь (согласно исследованию Journal of Zoology 1999 года — восемь), такое же число, как и в человеческой, только жирафья огромна, и каждый шейный позвонок в среднем 25 сантиметров длиной. А у мыши? Тоже семь, хотя — сюрприз — все очень маленькие. Мышиные.

Подробное фото шеи жирафа. Фото: Майк Тейлор и Мэтт Ведель

Вероятно самый известный факт про шею жирафа (по крайней мере, среди биологов) — это особенность ее нервов, в частности левого возвратного гортанного нерва, который посылает импульсы гортани животного. Забудьте на минуту, что жирафы, вероятно, самые тихие из крупных млекопитающих, они издают звуки, хотя и слабо. Никто не знает, почему они такие вкрадчивые, хотя понятно, что у их гортани та же базовая иннервация (связь органов с нервной системой — прим. Newочём), что и у других, более шумных млекопитающих, хотя импульс проходит больший путь. Возможно, это как-то связано с их длинной шеей, или им просто нечего сказать. В любом случае, мышцы их гортани — как и нашей — стимулируются их гортанным нервом, и здесь мы можем наблюдать один из самых ошеломительных примеров чрезвычайно неразумного замысла в зоологии.

Гортанные нервы, обычно присутствующие у позвоночных, ответвляются от более крупного блуждающего нерва, играющего большую роль в парасимпатической системе позвоночных, который посылает сигналы всем основным внутренним органам, включая сердце и пищеварительную систему. У всех млекопитающих возвратные гортанные нервы ответвляются от блуждающего нерва на уровне дуги аорты, там где аорта — изначально восходящая от сердца с отходящими от нее сонными артериями, питающими шею и голову — ныряет назад, чтобы обеспечить кровью остальные части тела. Дуга аорты делает петлю на 180 градусов, что не является проблемой для правого возвратного гортанного нерва, который находится на «правильной» стороне, избегает изгиба аорты и идет прямо к гортани вдоль трахеи. Однако его левому товарищу приходится огибать дугу аорты снизу, прежде чем направиться в сторону гортани. Это немного анатомически неудобно, но не является большой проблемой для большинства позвоночных, включая человека, поскольку этот изгиб добавляет лишь несколько сантиметров пути.

В этом и заключаются одновременно интересная дилемма длинношеих животных и наглядный пример эволюции. Среди современных рыб и, предположительно, рыбьих предков современных млекопитающих, возвратные гортанные нервы (левый и правый) шли по прямой от мозга до жабр вдоль сердца. У короткошеих ранних млекопитающих все почти также, только левая ветвь, проходящая под сгибающейся частью арки аорты, была чуть длиннее и изгибистее. Но у тех тварей, которые в ходе эволюции развили длинные шеи, бедному левому возвратному гортанному нерву пришлось выполнять прямо-таки абсурдный объезд во время эмбрионального развития: выйти из мозга, направится вниз, чтобы пройти под этой постоянно удаляющейся аркой аорты, затем снова отправится вверх, чтобы, в конце концов, достичь гортани.

В случае жирафов для этого нелепого приспособления теперь требуется нерв 4,5 м длиной (2,3 м в одну сторону, затем обратно), хотя если бы он шел по прямой, то вся длина была бы 15 см. Откуда такая странность? Потому что жирафы эволюционировали от их прямых предков, которые в свою очередь эволюционировали от своих, и так до общего предка, рыбы, длина возвратных гортанных нервов которой была совершенно резонной. (И кстати, не тратьте всю свою жалость на жирафов: Существовали другие позвоночные потомки рыбы — в частности, динозавры-завроподы, — чьи 13,7 метровые шеи требовали намного более длинных нервов: примерно 27,5 метров! В недавнем техническом отчете — в журнале Acta Palaeontological Polinica, если быть точным — эту нелепость называли «памятником неэффективности».

Пока что все очень неловко. Но почему современные жирафы вообще развили такие проблематичные длинные шеи? Здесь жирафы помогут нам отличить эволюцию по Дарвину от эволюции по Ламарку. Ламарк считал, что шеи жирафов стали длинными, потому что их предки растягивали свои. По Дарвину ранние жирафы отличались друг от друга длиной шей, и обладатели более длинных более успешно размножались. Согласно концепции «наследование приобретенных характеристик» Ламарка — не особенно отличающейся от «пользуйся или выкидывай» — органы увеличиваются когда используются и уменьшаются, если нет. Практически все согласны, что у ранних жирафов шеи не очень отличались от шей других копытных.

Но Ламарк и его последователи представляли, что эти жирафы тянулись за все более высокими листьями на верхушках саванных деревьев (а жирафы действительно питаются с веток), и их шеи удлинялись, также, как мышцы растут при использовании, пока их потомки не приобрели самые длинные шеи. Взгляд Дарвина немного иной, и более точный: с увеличением конкуренции за лиственную растительность ранние жирафы с несколько более длинными шеями могли чуть лучше кормить себя, доставая высокорастущие листья.

Поэтому они производили больше потомства, шеи которого, в свою очередь, становились длиннее, чем у родителей. Поэтому естественный отбор предпочитал более длинные шеи, также как и необходимые приспособления вроде способности порождать и выдерживать очень высокое кровяное давление, при этом не допуская стекания крови в ноги, плюс неизбежные минусы вроде извилистого пути левого возвратного гортанного нерва.

Но на этом история не заканчивается. Существует еще одно конкурирующее объяснение того, почему у жирафов такие длинные шеи, и в нем фигурирует половой отбор. Сначала небольшое отступление. Хотя многие люди считают иначе, нет никакой принципиальной разницы между естественным отбором и половым. Естественный отбор происходит каждый раз, когда происходит дифференцированное размножение, при котором некоторые гены более успешны в передаче своих копий будущим поколения. Половой отбор включает конкуренцию за добывание и приобретение партнера, и является настолько же естественным, как и другие формы отбора, касающиеся, например, добычи еды, уклонения от хищников, сна при усталости или чесания когда чешется. Просто половой отбор иногда приводит к чертам — классическим примером является павлиний хвост — которые невыгодны в экологическом плане, но тем не менее позитивно отбираются, потому что в целом их вклад в пригодность через конкуренцию со своим полом или привлечение противоположного пола больше, чем прямые потери, касающиеся просто выживания.

Оказывается, жирафы-самцы больше злобные, чем ласковые: во время гона они сражаются, используя свои тяжелые, крепкие головы, закрепленные на длинных гибких шеях — получается что-то вроде средневекового моргенштерна или цепа. И чем длиннее шея, тем более сильными получаются удары. В связи с чем, предположение — известное как гипотеза «шеи для спаривания» — гласит, что длинные шеи прошли отбор потому что помогали самцам побеждать в схватках между собой. Также, самки могли предпочитать более длинношеих самцов отчасти потому что тогда у их потомства шеи тоже были бы более длинными. Соответственно, новые самцы более успешно конкурировали бы с другими самцами и были бы более сексуально привлекательными для самок своего поколения. Так или иначе, гены самцов, отвечающие за длину шеи, и гены самок, отвечающие за выбор более длинношеих партнеров, были бы переданы. Это вариант того, что бихевиоральные экологи называют «гипотезой сексуального потомства», применимой также и к эволюции хвоста павлинов и других, на первый взгляд, странных черт самцов. Согласно этой гипотезе, длинная шея у жирафов-самок это сопутствующий эффект полового отбора среди самцов.

Это спорная идея, и последнее слово еще не сказано. Поддерживает гипотезу «шеи для спаривания» открытие того, что мужские особи с более длинными шеями на самом деле более успешны в бою между собой и, более того, жирафихи действительно предпочитают удлиненные шеи у потенциальных партнеров, что придает термину necking еще одно значение (necking означает «целовать одетого партнера в область шеи» — прим. Newочём). Кроме того, большая часть поиска пищи жирафов происходит на уровне плеч, а не на уровне вытянутой шеи. Вдобавок, жирафы на два метра выше других животных, питающихся листвой, что говорит о том, что конкуренция при кормодобывании не является основной движущей силой, стоящей за высотной эволюцией. С другой стороны, может быть, во время нехватки еды дополнительный рост оправдывает себя, и, более того, обычно самые питательные части листвы растений находятся на самом верху, в растущих кончиках.

Однако нет причины считать, что успех в добыче пищи и успех в сексе взаимоисключающие вещи в их возможном эволюционном влиянии. Эта перспектива является еще одним примером того, как эти долговязые, длинноногие гиганты с длинной шеей воплотили в себе разнообразие жизни, высеченной эволюцией. В то же время может быть сложно представить существо настолько невероятное как жираф вообще занимающееся сексом, не говоря уже о том, что они были сформированы под влиянием этого фактора. Но то же справедливо и для размышлениях о сексе между нашими родителями, и тем не менее то, что мы здесь, свидетельствует о том, что они — как и жирафы — занимались этим, по крайней мере иногда.

Источники:
  • http://www.nkj.ru/news/32164/
  • http://ours-nature.ru/lib/b/book/138520327/13
  • http://otvet.mail.ru/question/66787825
  • http://bio-oge.sdamgia.ru/test?pid=863
  • http://skazkisameli.ru/raznoe/item/854-pochemu-u-zhirafa-dlinnaya-sheya
  • http://znanija.com/task/10448692
  • http://rg.ru/2017/10/31/uchenye-obiasnili-pochemu-u-zhirafa-dlinnaia-sheia.html
  • http://rg.ru/2017/10/31/uchenye-obiasnili-pochemu-u-zhirafa-dlinnaia-sheia.html
  • http://www.stena.ee/blog/chudesa-evolyutsii-na-primere-zhirafa