Больше того, оказалось, что некоторые мутанты не только могут жить в среде, содержащей стрептомицин, но этот антибиотик становится необходимым для их процесса обмена веществ, так, что в среде, лишенной стрептомицина, мутанты гибнут. Затем было обнаружено, что те штаммы кишечной палочки, которые стали устойчивыми к действию антибиотика, не могут без него обойтись, не выдерживают конкуренции со штаммами, чувствительными к антибиотику, если их разводят в культурах на питательной среде, не содержащей стрептомицина. В этом случае дело вероятно заключается именно в более медленном темпе размножения стрептомициноустойчивых штаммов по сравнению со штаммами, чувствительными к стрептомицину.
Отсюда видим, что приспособление всегда следует относить к господствующим условиям. Если в среде нет антибиотика, то кишечная палочка, чувствительная к стрептомицину, лучше приспособлена к жизни, чем штамм стрептомициноустойчивый, тогда, как этот последний приспособлен хуже или вообще в этих условиях жить не может. Поэтому генотипы, лучше приспособленные к жизни в определенных условиях, могут оказаться хуже приспособленными в других.
Следует, однако, помнить, что условия могут подвергаться периодическим изменениям. Ясно, что это не является правилом, но такое явление наблюдается довольно часто. Поэтому организмы в процессе отбора должны были также найти возможность приспосабливания к изменяющимся условиям среды.
Добржанский различает два основных способа, при помощи которых организмы могут приспосабливаться к возможным изменениям среды. В приведенном примере кишечная палочка приспособилась к наличию стрептомицина благодаря появлению соответствующей мутации. Ясно, что это дело случая, окажутся ли в момент действия стрептомицина в данной культуре антибиотикоустойчивые мутанты, или же их не будет. Если их не будет, то погибнет вся культура, если будут, то они дадут начало стрептомициноустойчивому штамму. Больше того, очередные мутации могут привести к тому, что данный штамм бактерий станет устойчивым к все большей концентрации антибиотика.
Этот способ адаптации, однако, зависящий от появления случайных мутаций, имеет свои отрицательные стороны, так как без появления мутации штамм обречен на гибель. Поэтому в тех случаях, когда изменение условий не зависит от таких случайностей, как наличие данного антибиотика, а от периодических изменений, естественный отбор, если можно так сказать, находит другой, лучший выход из положения.
Из генетики известно, что наследуются гены, а не признаки, что признаки или какое бы то ни было свойство организма, является реакцией гена, или скорее генов, на существующие условия. В результате естественного отбора один и тот же генотип может различным образом реагировать на условия окружающей среды, приспосабливая организм к факторам среды, господствующим в настоящее время. Так, например, микробы, при помощи ферментов используют соответствующие питательные вещества. Ферменты образуются в результате действия соответствующих генов. Если в среде, в которой находятся бактерии, нет соответствующих питательных веществ, то и соответствующие ферменты исчезают, чтобы появиться снова, когда данная субстанция появится в культуре, в которой живут микробы.
Количество пигмента в коже человека зависит от генетических факторов. Представители черной расы, благодаря своему генотипу, вырабатывают гораздо больше пигмента, чем представители белой расы. Однако и у белого человека отмечается разная степень пигментации кожи в зависимости от интенсивности действия ультрафиолетовых лучей. Поэтому летом в коже его больше пигмента, чем зимой. Пигмент обладает защитной функцией перед повреждающим действием ультрафиолетовых лучей. Реакция генотипа приспособлена к существующим условиям и то с пользой для организма. Такая, а не другая реакция генов на условия окружающей среды, подвергающимся периодическим изменениям, выработалась благодаря действию естественного отбора.
Мы показали, что приспособление или адаптация к условиям окружающей среды, может наступить двояким образом. Первый из них заключается в генетической дифференциации (появление стрептомициноустойчивых мутаций в нашем примере), другой - в пластичности фенотипа особи (разная реакция генов в зависимости от действия ультрафиолетовых лучей в другом приведенном примере). Оба эти способа одинаково распространены и один и тот же организм может двояким образом приспособиться к условиям окружающей среды.