Рис. 2.2. Дрейф генів

Унаслідок випадкового виживання зелених жаб під час посухи, вони стали переважати в озерній популяції.

Рис. 2.3. Фосфорорганічні інсектициди

А. Паратіон — один із перших фосфорорганічних інсектицидів. Б. Обробка сільськогосподарського поля інсектицидом.

З іншого боку, потік генів може додавати до популяції й алелі, що протидіятимуть чи «вимикатимуть» корисні, які підвищують пристосованість. Або ж, навпаки, популяція втрачатиме носіїв корисних алелей через потік генів. В обох випадках потік генів протидіятиме адаптивній еволюції. Саме процес природного добору є єдиним еволюційним механізмом, що призводить до появи адаптацій.

Появу навіть складних адаптацій можна пояснити поступовою дією природного добору

Однією з проблем теорії природного добору було пояснення механізму формування складних адаптацій. Річ у тім, що складна адаптація, як-от око чи мозок, не може з'явитися миттєво, за одне покоління. Але структура цього органу є настільки складною, що виникнення, наприклад, чверті ока чи лише однієї звивини мозку немає ніякого сенсу, бо таке пристосування не буде функціонувати, як єдиний орган. Дарвін не міг пояснити появу складних органів (ні по частинах, ні в цілому), але з часом еволюційні біологи розтлумачили механізми їхнього розвитку.

Виявилось, що складні адаптації розвиваються поступово, і при цьому їхні частини повноцінно функціонують та покращують пристосування організму до середовища. Так, наприклад, формування ока почалось із появи шару світлочутливих рецепторів у водних тварин, з якого згодом утворилася сітківка (рис. 24, А). За його наявності тварина могла легко визначати день чи ніч надворі, де поверхня водойми, а де дно. З часом світлочутливий шар прогнувся до середини, утворивши келихоподібне око (рис. 2.4, Б). Воно дає змогу краще визначати напрямок, з якого падає світло. За певний проміжок часу отвір «келиха» звузився, що дало можливість чіткіше бачити об'єкт і визначати розташування джерела світла (рис. 2.4, В). На наступному етапі око заповнилось спеціальною прозорою рідиною, що підвищила захист світлочутливого шару, а також забезпечила сталий коефіцієнт заломлення, незалежний від складу води навколо (рис. 2.4, Г). Для фокусування, а, отже, і покращення чіткості зображення, що формується на світлочутливому шарі, в оці сформувалася лінза — кришталик (рис. 2.4, Д). Приблизно водночас з'явилися райдужка, що живить око й регулює діаметр отвору для світла — зіниці, та рогівка, що забезпечує додаткове світлозаломлення (рис. 2.4, Е). Поява кожної зі структур ока мала адаптивний характер і виникала завдяки природному добору. Тому можна стверджувати, що складні адаптації з'являються завдяки поступовому розвитку шляхом природного добору.

Рис. 2.4. Еволюція ока (пояснення в тексті)

Преадаптація — це майбутня адаптація

Часто процес формування органів іде «хибним» шляхом, коли функція органу змінюється під час еволюції. Характерним прикладом такого шляху є формування пір'я в птахів. Доведено, що предками сучасних птахів були динозаври, що не вміли літати. У попередників птахів у шкірі почали формуватися волосиноподібні «пір'їни» (рис. 2.5), основною функцією яких було збереження тепла, подібно до волосин нашої шкіри. Згодом перо розгалузилося й в нього з'явився стрижень. Таке пір'я, властиве нелітавшим динозаврам, почало виконувати, ймовірно, також і маскувальну функцію чи відігравати важливу роль у залицянні. У майбутньому будова опахала ускладнилася, а маса пера зменшилася, воно набуло вигідних аеродинамічних властивостей і почало брати участь у польоті. Отже, спочатку пір'я виконувало теплоізоляційну функцію, згодом маскувальну та шлюбну, і лише потім почало використовуватися для польоту. Тобто орган формувався для виконання однієї функції, а згодом почав виконувати іншу1.

Рис. 2.5. Еволюція пір’я

A. Еволюційні зміни будови пір'їни.

Б. Відбиток пера динозавра археоптерикса.

B. Реконструкція опіреного нелітаючого динозавра синозавроптерикса.

Г. Реконструкція опіреного летючого динозавра чан'юйраптора.

1 Насправді, функція не змінилася, а додалася, бо й досі пір'я бере участь у теплоізоляції (недарма ж пухові куртки є найтеплішими), маскуванні (наприклад, біле пір'я в полярних сов) і шлюбному процесі (як-от хвостове пір'я в павича).