Основные факторы, которые могут влиять на темпы эволюции.

Будем основываться на том предположении, что эволюцию определяют мутации и естественный отбор. И не будем рассматривать иные подходы к объяснению эволюции, хотя эти тории могут быть привлекательны для объяснения пульсирующей эволюции. Поэтому мы сначала поговорим о том, какие факторы вызывают мутации, а также увеличивают или уменьшают их число. А затем рассмотрим факторы, определяющие естественный отбор, точнее те из них, которые ускоряют и замедляют эволюцию.

Итак, мутации… Мутации возникают в результате изменений в генетическом коде живых организмов. При этом возникновение мутаций является частью нормального течения процесса полового размножения. Поэтому мы можем считать, что мутации с примерно равной частотой возникают у всех живых существ в любой период существования биосферы. (На самом деле, это не совсем так, поскольку природа выработала некоторые механизмы подавления мутаций, да и значительные различия в объеме генетической информации у разных существ должны влиять на то, как часто происходят мутации, так как чем больше генов, тем чаще должны происходить изменения в генетическом коде.) Для современных животных и растений мы можем оценить потенциальную частоту мутаций у разных видов. Однако, говоря о живых существах из прошлого, мы не можем сказать, насколько эффективно работали у них механизмы генерирования мутационной изменчивости и механизмы ее торможения. Увы, но до нас не дошла информация об их генетическом коде и об их физиологии… Поэтому мы не можем сказать, у каких живых организмов прошлого склонность к мутациям была выше, т.е. мы не сможем сказать, когда мутации, вызванные внутренними причинами, были более вероятны.

Что ж, пусть частота мутаций будет постоянной, тем более, что наши размышления, в основном, касаются достаточно близких животных, а именно рептилий. Разные ветви рептилий еще не должны были слишком сильно отклониться друг от друга, поэтому можно предполагать для них примерно равные интенсивности возникновения мутаций. Но даже если частота мутаций одинакова, то количество организмов, имеющих мутации, может быть различным. Во-первых, среди более плодовитых животных количество мутантов обязательно будет больше. Для современных наземных животных действует правило: чем крупнее животное, тем оно менее плодовито. Действовало ли это правило 250 млн. лет назад? И действовало ли оно в той же мере, что и сейчас? Мы не знаем. Против этого говорит, например то, что у рыб и амфибий из данного правила слишком много исключений. Но скорее всего, мелкие животные всегда были более плодовиты, чем крупные, поскольку они находятся под более сильным давлением хищников, а значит просто обязаны давать большее потомство.

Во-вторых, количество мутантов в популяции должно быть пропорционально самой популяции, просто из-за действия законов больших чисел. Таким образом, получается, что среди мелких животных находится гораздо больше мутантов, чем среди крупных обитающих на той же территории, а потому именно мелкие животные чаще всего дают начало новым крупным таксонам, если имеют широкое распространение. Мелкие животные с малым ареалом чаще просто исчезают.

Но мутации должны не только появиться, но и закрепиться. То есть мутант должен передать их потомкам для дальнейшего совершенствования приобретенных признаков. А это возможно только после достижения им половозрелости. И опять оказывается, что мелкие животные достигающие зрелости за месяцы находятся в предпочтительном положении по сравнению с крупными, которым для достижения зрелости нужны годы, если не десятилетия. В итоге оказывается, что интенсивность возникновения мутаций и темп эволюции могут быть у мелких животных в десятки раз выше, чем у крупных.

Метки: