O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego - Karol Darwin (książki do czytania .TXT) 📖

U niektórych rodzajów rozgwiazd narządy te nie są przytwierdzone ani też oparte na nieruchomych podpórkach, lecz umieszczone są u szczytu giętkiej, umięśnionej, chociaż krótkiej nóżki; a w tym przypadku prócz obrony służą one prawdopodobnie do jakiegoś innego celu. U jeżowców można prześledzić przejściowe stadia od nieruchomo przytwierdzonego kolca do kolca połączonego ze skorupą za pomocą stawu, a wskutek tego ruchomego. Życzyłbym sobie mieć tutaj więcej miejsca, by podać obszerniejsze streszczenie ciekawych spostrzeżeń pana Agassiza nad rozwojem pedicellarii. Można również, jak dodaje on przy tym, odnaleźć wszystkie możliwe przejścia pomiędzy pedicellariami rozgwiazd a haczykami wężowideł (Ophiuridae), innej grupy szkarłupni (Echinodermata), oraz pomiędzy pedicellariami jeżowca a kotwicami strzykw (Hototuriae), również należących do tej wielkiej gromady130.

Pewne zwierzęta złożone131, czyli jak je nazwano zwierzokrzewy (zoophyta), a mianowicie mszywioły (Polyzoa) zaopatrzone są w ciekawe twory zwane avicularia. Budowa ich znacznie się różni u rozmaitych gatunków. W najbardziej rozwiniętym stanie przypominają w ciekawy sposób głowę i dziób sępa w miniaturze, osadzoną na szyi i zdolną do ruchu, podobnie jak dolna szczęka. U jednego gatunku obserwowanego przeze mnie wszystkie avicularia znajdujące się na jednej gałęzi poruszały się z szeroko otwartą dolną szczęką równocześnie, zakreślając w ciągu pięciu sekund łuk około 90°, a ich ruch wprowadzał w drżenie całą kolonię. Kiedy dotknąć igłą szczęk, chwytają tak mocno, iż można tym sposobem potrząsać całą gałęzią.

Pan Mivart przytacza ten fakt głównie ze względu na przypuszczalną trudność wyjaśnienia, dlaczego te narządy, a mianowicie avicularia mszywiołów oraz pedicullarie szkarłupni, które on uważa za „istotnie podobne”, rozwinęły się drogą doboru naturalnego w dwóch znacznie od siebie odległych działach królestwa zwierząt. Lecz jeśli chodzi o budowę, nie widzę żadnego podobieństwa pomiędzy trójpalczastymi pedicullariami a aviculariami. Te ostatnie są nieco bardziej podobne do kleszczy skorupiaków i pan Mivart z równą słusznością mógłby znaleźć trudność w tym podobieństwie, a nawet w podobieństwie do głowy i dziobu ptaka. Pan Busk, dr Smith i dr Nitsche — naturaliści, którzy starannie zbadali tę grupę — sądzą, że avicularia są homologiczne z pojedynczymi osobnikami (zooidami) oraz z komórkami, z których składa się zwierzokrzew, przy tym ruchoma warga, czyli pokrywka komórki, odpowiada dolnej, ruchomej szczęce avicularium. Pan Busk nie zna jednak żadnej obecnie żyjącej formy przejściowej pomiędzy zooidem a avicularium. Nie sposób więc rozstrzygnąć, przez jakie pożyteczne stopnie pośrednie mógł przechodzić jeden, zmieniając się w drugi, lecz bynajmniej nie wynika z tego, że takich stopni nie było wcale.

Ponieważ kleszcze skorupiaków (Crustacea) do pewnego stopnia przypominają avicularia mszywiołów, gdyż obydwa narządy służą jako szczypce, warto więc wykazać, że dla tych pierwszych do dziś dnia istnieje cały szereg użytecznych stopni pośrednich. W pierwszej i najprostszej fazie, końcowy segment odnóża przylega albo do ukośnie ściętego wierzchołka przedostatniego szerokiego segmentu, albo do całego jego boku; w ten sposób zwierzę jest w stanie uchwycić przedmiot, chociaż odnóże nadal służy jako narząd ruchu. Następnie znajdujemy przypadek, kiedy jeden wyrostek przedostatniego szerokiego segmentu nieco wystaje i zaopatrzony jest niekiedy w nieregularne zęby, a końcowy segment znajduje się naprzeciw nich. Poprzez dalszy wzrost tego wyrostka, poprzez nieznaczne modyfikacje i ulepszenia jego kształtu oraz kształtu ostatniego segmentu kleszcze udoskonalają się coraz bardziej, aż otrzymujemy tak skuteczny narząd jak kleszcze homara; wszystkie zaś te formy przejściowe dadzą się faktycznie wykazać.

Mszywioły prócz aviculariów mają jeszcze inne zadziwiające narządy, tzw. vibracula. Składają się one zazwyczaj z długich, ruchomych i bardzo wrażliwych szczecinek. U jednego z badanych przeze mnie gatunków vibracula były z lekka wygięte i na zewnętrznym brzegu ząbkowane; wszystkie na jednej kolonii poruszały się często równocześnie, tak iż działając jak wiosła, szybko przesuwały gałązkę po szkiełku przedmiotowym mikroskopu. Kiedy gałązka leżała na przedniej stronie, vibracula wikłały się i wykonywały gwałtowne poruszenia, by się wyswobodzić. Przypuszcza się, że służą one jako narząd obrony i można zobaczyć, według słów pana Buska, „jak powoli i ostrożnie przesuwają się po powierzchni kolonii, usuwając wszystko, co mogłoby zaszkodzić delikatnym mieszkańcom komórek, gdy wysuną swoje czułki”. Avicularia, podobnie jak vibracula, służą prawdopodobnie do obrony, ale chwytają też i zabijają drobne zwierzątka, unoszone później, jak się przypuszcza, prądem wody aż do zasięgu wyciągniętych czułków. Niektóre gatunki zaopatrzone są w avicularia i vibracula, a niektóre inne tylko w avicularia; tylko mała liczba wyłącznie w vibracula.

Niełatwo sobie wyobrazić dwa twory pozornie tak różne, jak podobne do szczecinki vibraculum i avicularium przypominające kształtem głowę ptaka; a jednak oba te utwory są prawie z zupełną pewnością homologiczne i powstały z jednej formy zasadniczej, a mianowicie z zooidu wraz z jego komórką. Możemy też stąd zrozumieć, dlaczego w niektórych wypadkach narządy te, jak to mi wskazał pan Busk, stopniowo przechodzą jeden w drugi. I tak, ruchoma szczęka aviculariów u niektórych gatunków Lepralia tak silnie wystaje ku przodowi i tak jest podobna do szczecinki, że tylko jej górny nieruchomy dziób wskazuje nam, że mamy przed sobą avicularium. Vibracula mogłyby rozwinąć się bezpośrednio z wargi komórki, nie przeszedłszy wcale przez stadium avicularii. Prawdopodobniejsze jest jednak, że przechodziły przez tę fazę, trudno bowiem przypuścić, by we wczesnych fazach przekształcenia miały od razu zniknąć inne części komórki wraz z zawartym w nich zooidem. W wielu wypadkach vibracula mają u podstawy rowkowaną podporę, która zdaje się przedstawiać nieruchomy dziób, chociaż u innych gatunków podpórki tej nie ma wcale. Ten pogląd na rozwój vibraculi, jeżeli słuszny, jest bardzo ciekawy, bowiem przypuściwszy, że wszystkie gatunki zaopatrzone w aricularia wyginęły, najżywsza nawet wyobraźnia nie podsunęłaby nam nawet myśli, że vibracula stanowiły niegdyś część tworu podobnego do głowy i dzioba ptaka, do nieforemnej skrzynki lub kaptura. Jest rzeczą ciekawą widzieć, że dwa tak całkowicie różne twory rozwinęły się od wspólnej formy pierwotnej; że zaś ruchoma warga komórki służy dla obrony zooidu, nie ma więc żadnej trudności w przypuszczeniu, że wszystkie te stopniowania, przez które przechodzi warga, zmieniając się najpierw w dolną szczękę avicularium, a później w wydłużoną szczecinkę, służą również do obrony w rozmaity sposób i w rozmaitych warunkach.

Z królestwa roślin podaje pan Mivart tylko dwa przykłady, a mianowicie budowę kwiatu u storczykowatych oraz ruchy pnących się roślin. O pierwszych mówi on: „Wyjaśnienie ich powstawania uważać należy za wcale niezadowalające; zupełnie nie wystarcza do wytłumaczenie tych początkowych, niezmiernie drobnych właściwości budowy, które korzystne być mogą jedynie wtedy, gdy zostaną znacznie rozwinięte”. Ponieważ przedmiot ten roztrząsałem obszernie w innym dziele, podam więc tutaj tylko kilka szczegółów o najbardziej uderzającej osobliwości storczyków, a mianowicie o ich pyłkowinach. Zupełnie rozwinięta pyłkowina (pollinium) składa się z mnóstwa ziarnek pyłkowych, przytwierdzonych do elastycznej nóżki, czyli trzonka; trzonek zaś przytwierdzony jest do drobnej grudki niezwykle lepkiej substancji (uczepki). Urządzenia te pomagają owadom przenosić pyłkowiny z jednego kwiatu na znamię drugiego. U niektórych storczyków pyłkowiny nie mają trzonka, a ziarnka pyłku połączone są ze sobą za pomocą delikatnych nitek; ponieważ jednak nitki te spotykamy nie tylko u storczyków, nie mamy więc potrzeby dłużej zastanawiać się nad nimi; możemy jednak wspomnieć tutaj, że u podstawy szeregu storczykowatych, u (Cypripedium), widzimy, jak prawdopodobnie na początku rozwinęły się nitki. U innych storczyków nitki schodzą się u jednego końca pyłkowiny; jest to pierwszy ślad, czyli zaczątek trzonka. Że taki jest istotnie pochodzenie trzonka, nawet gdy dochodzi on do znacznej wysokości i długości, widzimy wyraźnie stąd, że niekiedy w środkowej, zwartej części pyłkowiny napotkać można obumarłe ziarnka pyłku.

Co do drugiej głównej osobliwości, a mianowicie drobnej grudki lepkiej substancji przytwierdzonej do końca trzonka, to wyliczyć można długi szereg stopni przejściowych, z których każdy przynosi oczywistą korzyść roślinom. W kwiatach większości roślin należących do innych rzędów, znamię wydziela nieco lepkiej substancji. Otóż u niektórych storczyków wydziela się podobna lepka substancja, tylko w znacznie większej ilości oraz z jednego tylko znamienia spośród trzech; znamię to, być może wskutek zwiększonego wydzielania, staje się płonne. Gdy owad odwiedza kwiat tego rodzaju, ściera on nieco lepkiej substancji i równocześnie unosi ze sobą trochę ziarenek pyłku. Od tego prostego przypadku, który niewiele się wyróżnia spomiędzy mnóstwa zwykłych kwiatów, istnieje nieskończenie wiele stopni pośrednich, aż do gatunków, których pyłkowiny zakończone są bardzo krótkim, swobodnym trzonkiem, do innych, u których trzonek jest mocno przytwierdzony do lepkiej substancji, a płonne znamię również znacznie się zmienia. W tym ostatnim wypadku mamy pyłkowinę w najbardziej rozwiniętym i doskonałym stanie. Kto sam starannie zechce zbadać kwiaty storczyków, ten nie zaprzeczy istnienia powyższego szeregu stopni pośrednich — od masy ziaren pyłkowych złączonych ze sobą jedynie za pomocą nitek ze znamieniem, które niewiele tylko różni się od znamienia zwykłych kwiatów, do wysoce skomplikowanych pyłkowin, znakomicie przystosowanych do przenoszenia ich przez owady; nie zaprzeczy on też, że wszystkie te stopnie u różnych gatunków są znakomicie przystosowane, w odniesieniu do ogólnej budowy ich kwiatów, do zapylenia przez rozmaite owady. W tym i w prawie każdym innym przypadku, można by w badaniu zapuścić się jeszcze dalej w przeszłość; można by zapytać, w jaki sposób znamię zwykłego kwiatu stało się lepkie? Ponieważ jednak nie znamy pełnej historii żadnej grupy istot, to stawianie podobnych pytań byłoby równie zbyteczne, jak próżne byłoby wyczekiwanie odpowiedzi.

Zajmijmy się teraz pnącymi się roślinami. Można by je ustawić w długie szeregi, od tych, które po prostu wiją się naokoło podpory, poprzez te, które nazwałem pnącymi się za pomocą liści (leaf-climbers), aż do zaopatrzonych w wąsy. W dwóch tych ostatnich grupach łodygi utraciły zwykle, chociaż nie zawsze, zdolność do wicia się, aczkolwiek zachowują one zdolność do ruchów obrotowych, którą mają również wąsy. Stopniowe przejście od roślin pnących się za pomocą liści do zaopatrzonych w wąsy jest zadziwiająco ciągłe i niektóre rośliny mogą być bez różnicy zaliczone do obydwu tych grup. Przy przejściu jednak od prostych wijących się form do pnących się za pomocą liści dołącza się nowa ważna cecha, a mianowicie wrażliwość na dotyk, dzięki której ogonki liści i szypułki kwiatów lub też te twory zamienione w wąsy bywają pobudzane do okręcania się wokoło i obejmowania dotykających je przedmiotów. Kto czytał moją pracę o tych roślinach, ten, jak sądzę, zgodzi się, że wszystkie owe liczne stopnie funkcji i budowy, pomiędzy zwykłą wijącą się rośliną a rośliną zaopatrzoną w wąsy, w każdym wypadku są wysoce korzystne dla każdego gatunku. Na przykład, oczywiście dla każdej wijącej się rośliny wysoce korzystne jest zmienić się w roślinę pnącą się za pomocą liści; prawdopodobnie też każda wijąca się forma z długimi ogonkami liściowymi rozwinęłaby się w taką pnącą formę, gdyby ogonki w jakimkolwiek stopniu posiadały należytą wrażliwość na dotknięcie.

Ponieważ okręcanie się najprostszym jest sposobem wznoszenia się naokoło podpory i stanowi podstawę dla naszego szeregu, to naturalnie możemy się zapytać, w jaki sposób rośliny nabyły tę zdolność w jej początkowym stadium, by ją później udoskonalić i zwiększyć drogą doboru naturalnego. Zdolność okręcania się bierze się po pierwsze stąd, że młode łodygi niezmiernie są giętkie (jest to zresztą cecha wspólna i dla wielu niewijących się roślin), a po wtóre stąd, że nieustannie wyginają się we wszystkie strony świata i to kolejno, od jednej do drugiej, zawsze w jednakowym porządku. Wskutek tego ruchu łodygi nachylają się we wszystkie strony i zmuszone są obracać się dokoła. Jeżeli dolna część łodygi dotknie jakiegoś przedmiotu, który ją zatrzyma, to jej górna część nie przestaje giąć się i obracać, więc tym sposobem okręca się naokoło swej podpory, wznosząc się po niej ku górze. Ruchy obrotowe ustają po pierwszych fazach wzrostu każdego pędu. Ponieważ w wielu znacznie od siebie odległych rodzinach tylko niektóre gatunki i niektóre rodzaje mają zdolność okręcania się i stały się tym sposobem pnącymi, musiały więc ją nabyć niezależnie od siebie i nie mogły odziedziczyć jej po wspólnym przodku. To naprowadziło mnie na domysł, że pewna nieznaczna skłonność do podobnych ruchów nie powinna być rzadka u niewijących się roślin i że stała się ona podstawę dla działania i udoskonalającego wpływu doboru naturalnego. Kiedy wpadłem na ten domysł, znany mi był tylko jeden ułomny przykład, a mianowicie młode szypułki kwiatowe u Maurandia, które obracają się z wolna i nieregularnie, lecz nie mają żadnej korzyści z tego przyzwyczajenia. Fritz Müller nieco później odkrył, że młode łodygi żabieńca132 (Alisma) i lnu (Linum) — roślin niepnących się i znacznie oddalonych od siebie w systematyce — obracają się wyraźnie, chociaż nieregularnie; dodaje przy tym, że ma powody przypuszczać, iż zjawisko to występuje i u innych roślin. Te drobne ruchy zdają się nie przynosić żadnej korzyści roślinom — w każdym zaś razie żadnej korzyści nie przynoszą przy wspinaniu się, o które nam tutaj chodzi. Pomimo to łatwo zauważyć, że gdyby łodygi tych roślin były giętkie i gdyby w tych warunkach, na jakie są wystawione, wznoszenie się ku górze było dla nich korzystne, to obyczaj nieznacznych i nieregularnych ruchów obrotowych mógłby się nasilić i zostać zużytkowany przez dobór naturalny, dopóki rośliny nie zmieniłyby się w dobrze rozwinięte gatunki pnące.

Co do wrażliwości szypułek kwiatowych, ogonków liściowych oraz wąsów, to dadzą się tu zastosować prawie te same uwagi, co i do obrotowych ruchów pnących się roślin. Ponieważ wrażliwość tę posiada znaczna ilość gatunków, należących do zupełnie odrębnych grup, więc powinniśmy znaleźć ją w stanie zarodkowym u wielu niepnących się roślin. Tak też jest w istocie. Zauważyłem, że młode szypułki kwiatowe wyżej wspomnianej Maurandii pochylają się nieco ku stronie, która została dotknięta.