Факторы, оказывающие влияние на скорости эволюции

Скорость эволюции — это количество эволюционных изменений за единицу времени. Чаще всего скорость эволюции измеряется числом таксонов (видов, родов, семейств), которые появлялись за единицу времени, например, за 1 миллион лет. Дарвин писал, что скорость изменения видов у млекопитающих и рыб выше, чем у моллюсков. Действительно, млекопитающие в палеогене (70— 60 млн. лет назад) были представлены совсем иными, чем ныне, родами, семействами и многими вымершими отрядами. Насекомые палеогена, в подавляющем большинстве, принадлежат к современным семействам и даже к ныне существующим родам. У аммонитов (вымерших головоногих моллюсков) за 1 млн. лет возникало 0,15 новых родов, у лошадей — 0,13, у слонов — 0,88.

Было обнаружено несколько факторов, оказывающих влияние на скорости эволюции; предполагается также, что на них действуют и другие факторы. К числу таких известных и предполагаемых (биологических факторов относятся: 1) стабильность среды; 2) структура популяции; 3) место данного организма в иерархии питания; 4) его место в иерархии размножения; 5) запас генетической изменчивости; 6) продолжительность генерации.

Джинджерич (Gingerich, 1983*) сделал интересное открытие: морфологические скорости изменяются тем быстрее, чем меньше интервал времени, в котором их измеряют. Для ископаемых позвоночных при интервалах 8000—98 000 000 лет эти скорости лежат в пределах 0—26.2d. У постплейстоценовых млекопитающих при интервалах 1000—10 000 лет скорости составляют 0.11 — 32.0d. В селекционных экспериментах, проводимых в лабораториях, при интервалах 1.5 — 10 лет скорости составляют 12 000—200 000d. Можно предполагать, что таксономические скорости гакже варьируют в зависимости от интервалов времени.

Следовательно, прямые сравнения скоростей в разных грунтах могут ввести в заблуждение, если не удастся контролировать или стандартизировать временной интервал. Уже давно полагают на основании прямых сравнений, что эволюционные скорости у позвоночных в среднем выше, чем у многих беспозвоночных. Однако временные интервалы у позвоночных в среднем гораздо короче, чем у беспозвоночных. Если принять стандартный временной интервал в 10 млн. лет, то средние скорости морфологичесиих изменений у позвоночных и беспозвоночных составляют 0.02d и 0.06d соответственно. Прежний вывод о более низших скоростях у беспозвоночных не подтверждается (Gingerich, 1983*).

Закон неравномерности эволюции - это закон неравномерного филогенетического развития, согласно которому эволюция различных таксонов происходит с различной скоростью. Представление о неравномерности темпов эволюции первым сформулировал Ч. Дарвин. Скорость эволюционных изменений, согласно Дарвину, зависит от темпов изменения среды обитания, от высоты организации организмов и от характера биотических связей эволюирующей группы. Гексли (современник и пропагандист учения Дарвина) ввел понятие о персистентных группах.

ТЕ́МПЫ ЭВОЛЮ́ЦИИ, зависят от нескольких факторов, и прежде всего, от интенсивности естественного отбора— чем он интенсивнее, тем быстрее эволюционирует популяция. Многое зависит от изменчивости признака: чем жестче его генетическая детерминация, тем сильнее этот признак подвергается действию естественного отбора. Очень важна численность популяции.

Однако, при интенсивном отборе и малочисленности популяции может возникнуть ситуация, при которой будет исчерпана изменчивость, соответствующая направлению отбора. Тогда темпы эволюции будут медленнее темпов изменения среды, и популяция вымрет. Напротив, в больших популяциях для формирования и распространения новой адаптации потребуется большее число поколений. Можно ожидать, что при частой смене поколений эволюция пойдет быстрее, однако это не всегда так. Недолговечные организмы подвержены гибели от всевозможных случайных причин, что снижает эффективность естественного отбора. Например, у сибирского лемминга (Lemmus sibiricus ) на о. Врангеля до весны доживает только примерно 15% популяции.

В целом же интенсивность отбора и, тем самым, темпы эволюции популяций задаются скоростью изменений условий их существования. У насекомых — вредителей сельского хозяйства устойчивость к пестицидам повышается в 10—30 раз за 9—15 поколений. За 20—30 поколений каждый следующий яд перестает на них действовать. В неизменных условиях существования популяции могут долго сохраняться в неизменном состоянии.