Viens no galvenajiem evolūcijas mehānismiem līdzās mutācijām, migrācijas procesiem un gēnu transformācijām ir dabiskā atlase. Dabiskās atlases veidi nozīmē tādas izmaiņas genotipā, kas palielina organisma izdzīvošanas un vairošanās iespējas. Evolūciju bieži uzskata par šī procesa sekām, ko var izraisīt sugu izdzīvošanas, auglības, attīstības rādītāju, pārošanās panākumu vai jebkura cita dzīves aspekta atšķirības.
Dabiskais līdzsvars
Gēnu biežums no paaudzes paaudzē paliek nemainīgs, ja vien nav traucējošu faktoru, kas traucē dabisko līdzsvaru. Tie ietver mutācijas, migrāciju (vai gēnu plūsmu), nejaušu gēnu novirzi un dabisko atlasi. Mutācija ir spontāna gēnu biežuma maiņa populācijā, kurai raksturīgs zems attīstības temps. Šajā gadījumā indivīds pāriet no vienas populācijas uz otru un pēc tam mainās. Nejaušība ir pārmaiņas, kas no vienas paaudzes uz otru tiek nodotas pilnīgi nejauši.
Visi šie faktori maina gēnu biežumu, neņemot vērā organisma izdzīvošanas un vairošanās varbūtības palielināšanos vai samazināšanos dabiskajā vidē. Tie visi ir nejauši procesi. Un dabiskā atlase, dabiskās atlases veidi ir šo procesu mērenas graujošas sekas, jo tie daudzu paaudžu laikā vairo labvēlīgo mutāciju biežumu un novērš kaitīgās sastāvdaļas.
Kas ir dabiskā atlase?
Dabiskā atlase veicina to organismu grupu saglabāšanu, kuras ir labāk pielāgotas to dzīvotnes fiziskajiem un bioloģiskajiem apstākļiem. Viņš
var iedarboties uz jebkādām iedzimtām fenotipiskām iezīmēm un, izmantojot selektīvu spiedienu, var ietekmēt jebkuru vides aspektu, tostarp seksuālo atlasi un konkurenci ar vienas vai citas sugas pārstāvjiem.
Tomēr tas nenozīmē, ka šis process vienmēr ir virzīts un efektīvs adaptīvajā evolūcijā. Dabiskā atlase, dabiskās atlases veidi kopumā, bieži noved pie mazāk piemērotu variantu likvidēšanas.
Atšķirības pastāv visā organismu populācijā. Daļēji tas ir tāpēc, ka viena organisma genomā notiek nejaušas mutācijas, un tā pēcnācēji var mantot šādas mutācijas. Visu mūžu genomi mijiedarbojas ar vidi. Līdz ar to iedzīvotāju skaits attīstās.
Izpratne par dabisko atlasi
Dabiskā atlase ir viens no mūsdienu bioloģijas stūrakmeņiem. Tas iedarbojas uz fenotipu, kura ģenētiskais pamats nodrošina reproduktīvās priekšrocības lielākai izplatībai populācijā. Laika gaitā šis process var izraisīt jaunu sugu parādīšanos. Citiem vārdiem sakot, tas ir svarīgs (lai gan ne vienīgais) evolūcijas process populācijā.
Pati koncepciju 1858. gadā formulēja un publicēja Čārlzs Darvins un Alfredo Rasels Voless, kopīgi iesniedzot dokumentus par
Šis termins ir aprakstīts kā analogs, kas nozīmē, ka tas ir process, kurā dzīvnieki un augi ar noteiktām iezīmēm tiek uzskatīti par vēlamiem vaislai un vairošanai. "Dabiskās atlases" jēdziens sākotnēji tika izstrādāts, ja nebija iedzimtības teorijas. Laikā, kad Darvins rakstīja savus darbus, zinātnei vēl bija jāizstrādā tradicionālās darviniešu evolūcijas apvienošanās ar sekojošiem atklājumiem klasiskās un molekulārās ģenētikas jomā, ko sauc par mūsdienu evolūcijas sintēzi. 3 dabiskās atlases veidi joprojām ir galvenais adaptīvās evolūcijas skaidrojums.
Kā darbojas dabiskā atlase?
Dabiskā atlase ir mehānisms, ar kura palīdzību dzīvnieku organisms pielāgojas un attīstās. Pamatā visizdevīgāk izdzīvo un vairojas atsevišķi videi vislabāk pielāgotie organismi, radot auglīgus pēcnācējus. Pēc daudziem vairošanās cikliem šīs sugas ir dominējošās. Tādējādi daba filtrē slikti pielāgotus indivīdus visu iedzīvotāju labā.
Tas ir salīdzinoši vienkāršs mehānisms, kas laika gaitā liek mainīties konkrētas populācijas pārstāvjiem. Faktiski to var iedalīt piecos galvenajos posmos: mainīgums, mantojums, atlase, laiks un pielāgošanās.
Darvins par dabisko atlasi
Saskaņā ar Darvina mācībām dabiskajai atlasei ir četras sastāvdaļas:
- Variācijas. Organismiem populācijā ir individuālas izskata un uzvedības atšķirības. Šīs izmaiņas var ietvert ķermeņa izmēru, matu krāsu, sejas plankumus, balss kvalitāti vai radīto pēcnācēju skaitu. No otras puses, dažas personības iezīmes nav saistītas ar atšķirībām starp indivīdiem, piemēram, acu skaits mugurkaulniekiem.
- Mantojums. Dažas iezīmes pastāvīgi tiek nodotas no vecākiem uz pēcnācējiem. Šādas pazīmes ir iedzimtas, bet citas spēcīgi ietekmē vides apstākļi un ir vāji iedzimtas.
- Augstas populācijas. Lielākā daļa dzīvnieku katru gadu rada pēcnācējus daudz lielākos daudzumos, nekā nepieciešams, lai resursi būtu vienādi sadalīti starp tiem. Tas izraisa konkurenci starp sugām un priekšlaicīgu mirstību.
- Diferenciālā izdzīvošana un vairošanās. Visu veidu dabiskā atlase populācijās atstāj tos dzīvniekus, kuri spēj cīnīties par vietējiem resursiem.
Dabiskā atlase: dabiskās atlases veidi
Darvina evolūcijas teorija radikāli mainīja nākotnes zinātniskās domas virzienu. Tās centrā ir dabiskā atlase, process, kas notiek vairākās paaudzēs un tiek definēts kā atšķirīga genotipu reprodukcija. Jebkuras izmaiņas vidē (piemēram, koka stumbra krāsas izmaiņas) var izraisīt lokālu pielāgošanos. Pastāv šādi dabiskās atlases veidi (tabula Nr. 1):
Stabilizējoša izvēle
Bieži vien DNS mutāciju biežums dažās sugās ir statistiski augstāks nekā citās. Šis dabiskās atlases veids palīdz novērst jebkādas galējības populācijā visvairāk videi pielāgoto indivīdu fenotipos. Tas samazina vienas sugas daudzveidību. Tomēr tas nenozīmē, ka visi indivīdi ir tieši vienādi.
Dabiskās atlases stabilizāciju un tās veidus var īsi raksturot kā vidējo vai stabilizāciju, kurā populācija kļūst viendabīgāka. Galvenokārt tiek ietekmētas poligēnas iezīmes. Tas nozīmē, ka fenotipu kontrolē vairāki gēni, un pastāv plašs iespējamo rezultātu klāsts. Laika gaitā citi gēni tiek izslēgti vai maskēti atkarībā no labvēlīgas adaptācijas.
Šīs atlases rezultāts ir daudzas cilvēka īpašības. Cilvēka dzimšanas svars ir ne tikai poligēna iezīme, to kontrolē arī vides faktori. Jaundzimušie ar vidējo dzimšanas svaru, visticamāk, izdzīvos nekā mazuļi, kuriem ir pārāk mazs svars vai liekais svars.
Virzīta dabiskā atlase
Šo parādību parasti novēro apstākļos, kas laika gaitā ir mainījušies, piemēram, laika apstākļi, klimats vai pārtikas daudzums, kas var novest pie mērķtiecīgas atlases. Cilvēku līdzdalība var arī paātrināt šo procesu. Mednieki visbiežāk nogalina lielus indivīdus gaļas vai citu lielu dekoratīvu vai noderīgu detaļu dēļ. Līdz ar to iedzīvotājiem būs tendence pievērsties mazākiem indivīdiem.
Jo vairāk plēsēju nogalinās un apēdīs vislēnākos indivīdus populācijā, jo lielāka būs neobjektivitāte pret veiksmīgākiem un ātrākiem iedzīvotāju pārstāvjiem. Dabiskās atlases veidus (tabula ar piemēriem Nr. 1) var skaidrāk parādīt, izmantojot piemērus no savvaļas dzīvniekiem.
Čārlzs Darvins studēja Galapagu salās vadīto atlasi. Vietējo žubīšu knābja garums laika gaitā ir mainījies pieejamo pārtikas avotu dēļ. Bez kukaiņiem izdzīvoja žubītes ar lieliem un gariem knābjiem, kas viņiem palīdzēja apēst sēklas. Laika gaitā kukaiņu skaits pieauga, un ar mērķtiecīgas selekcijas palīdzību putna knābji pamazām kļuva mazāki.
Diversifikācijas (graujošās) izvēles iezīmes
Traucējošā atlase ir dabiskās atlases veids, kas iebilst pret sugu īpašību vidējo noteikšanu populācijā. Šis process ir retākais, ja īsi aprakstām dabiskās atlases veidus. Daudzveidības selekcija var izraisīt divu vai vairāku dažādu formu specifiku pēkšņu vides izmaiņu apgabalos. Tāpat kā mērķtiecīgu atlasi, arī šo procesu var palēnināt cilvēka faktora postošās ietekmes un vides piesārņojuma dēļ.
Viens no vislabāk izpētītajiem graujošās atlases piemēriem ir tauriņu gadījums Londonā. Laukos gandrīz visi indivīdi bija gaišā krāsā. Tomēr šie paši tauriņi rūpniecības zonās bija ļoti tumšā krāsā. Bija arī paraugi ar vidēju krāsas intensitāti. Tas ir saistīts ar faktu, ka tumšie tauriņi ir iemācījušies izdzīvot un izbēgt no plēsējiem rūpnieciskos rajonos pilsētās. Gaismas kodes rūpnieciskajās zonās viegli atrada un apēda plēsēji. Laukos bija vērojama pretēja aina. Abās vietās bija viegli saskatāmi vidēja krāsas intensitātes tauriņi, un tāpēc to palika ļoti maz.
Tādējādi graujošās atlases nozīme ir fenotipa pārvietošanās uz galējībām, kas nepieciešama sugas izdzīvošanai.
Dabiskā atlase un evolūcija
Evolūcijas teorijas galvenā ideja ir tāda, ka visa sugu daudzveidība pakāpeniski attīstījās no vienkāršām dzīvības formām, kas parādījās pirms vairāk nekā trim miljardiem gadu (salīdzinājumam - Zemes vecums ir aptuveni 4,5 miljardi gadu). Dabiskajai atlasei ar piemēriem no pirmajām baktērijām līdz pirmajiem mūsdienu cilvēkiem bija nozīmīga loma šajā evolūcijas attīstībā.
Organismi, kas ir slikti pielāgoti savai videi, retāk izdzīvo un vairojas. Tas nozīmē, ka viņu gēni, visticamāk, netiks nodoti nākamajai paaudzei. Nevajadzētu zaudēt ceļu uz ģenētisko daudzveidību, tāpat kā spēju šūnu līmenī reaģēt uz mainīgajiem vides apstākļiem.
Evolūcija ir stāsts par uzvarētājiem, un dabiskā atlase ir objektīvs tiesnesis, kurš izlemj, kurš dzīvo un kurš mirst. Dabiskās atlases piemēri ir visur: visa dzīvo būtņu daudzveidība uz mūsu planētas ir šī procesa produkts, un cilvēks nav izņēmums. Tomēr par cilvēku var strīdēties, jo viņš jau sen ir pieradis lietišķi iejaukties tajās jomās, kas agrāk bija dabas svētie noslēpumi.
Kā darbojas dabiskā atlase
Šis neveiksmīgais mehānisms ir fundamentāls evolūcijas process. Tās darbība nodrošina iedzīvotāju skaita pieaugumu indivīdu skaits, kuriem ir vislabvēlīgāko īpašību kopums, kas nodrošina maksimālu pielāgošanos dzīves apstākļiem vidē, un tajā pašā laikā - mazāk pielāgoto īpatņu skaita samazināšanās.
Pats termins "dabiskā atlase" zinātne ir parādā Čārlzam Darvinam, kurš salīdzināja šo procesu ar mākslīgo atlasi, tas ir, atlasi. Atšķirība starp šīm divām sugām ir tikai tajā, kurš darbojas kā tiesnesis noteiktu organismu īpašību izvēlē - cilvēks vai biotops. Kas attiecas uz "darba materiālu", abos gadījumos tās ir nelielas iedzimtas mutācijas, kas uzkrājas vai, gluži otrādi, tiek iznīcinātas nākamajā paaudzē.
Darvina izstrādātā teorija savam laikam bija neticami drosmīga, revolucionāra, pat skandaloza. Bet tagad dabiskā atlase nerada šaubas zinātnes pasaulē, turklāt to sauc par "pašsaprotamu" mehānismu, jo tās pastāvēšana loģiski izriet no trim neapstrīdamiem faktiem:
- Dzīvie organismi acīmredzami rada vairāk pēcnācēju, nekā spēj izdzīvot un vairoties tālāk;
- Pilnīgi visi organismi ir pakļauti iedzimtai mainībai;
- Dzīvi organismi, kuriem ir dažādas ģenētiskās īpašības, izdzīvo un vairojas ar nevienlīdzīgiem panākumiem.
Tas viss noved pie smagas konkurences starp visiem dzīvajiem organismiem, kas virza evolūciju. Dabā evolūcijas process parasti notiek lēni, un tajā var izdalīt šādus posmus:
Dabiskās atlases klasifikācijas principi
Saskaņā ar darbības virzienu pastāv pozitīvi un negatīvi (nogriežot) dabiskās atlases veidi.
Pozitīvs
Tās darbība ir vērsta uz noderīgu īpašību nostiprināšanu un attīstīšanu, un veicina to cilvēku skaita pieaugumu populācijā, kuriem ir šīs pazīmes. Tādējādi noteiktās sugās pozitīva atlase darbojas, lai palielinātu to dzīvotspēju un visas biosfēras mērogā pakāpeniski sarežģītu dzīvo organismu struktūru, ko labi ilustrē visa evolūcijas procesa vēsture. Piemēram, žaunu pārveidošana, kas ilga miljoniem gadu dažām seno zivju sugām abinieku vidusausā to pavadīja dzīvo organismu “rašanās uz zemes” process visspēcīgāko paisumu un straumju apstākļos.
Negatīvs
Atšķirībā no pozitīvās, ierobežojošā atlase izspiež no populācijas tos indivīdus, kuriem piemīt kaitīgas iezīmes, kas var būtiski samazināt sugas dzīvotspēju esošajos vides apstākļos. Šis mehānisms darbojas kā filtrs, kas neļauj iziet cauri viskaitīgākajām alēlēm un neļauj to tālākai attīstībai.
Piemēram, kad, attīstot īkšķi uz rokas, Homo sapiens senči iemācījās salocīt roku dūrē un izmantot to cīņās viens pret otru, indivīdi ar trausliem galvaskausiem sāka mirt no galvas traumām (par ko liecina ar arheoloģiskajiem atklājumiem), radot dzīves telpu indivīdiem ar spēcīgāku galvaskausu.
Klasifikācija ir arī ļoti izplatīta, pamatojoties uz selekcijas ietekmes raksturu uz iezīmes mainīgumu populācijā:
- pārvietojas;
- stabilizācija;
- destabilizējošs;
- traucējošs (asarošana);
- seksuāla.
Pārvietojas
Dabiskās atlases braukšanas forma filtrē mutācijas ar vienu iezīmes vidējo vērtību, aizstājot tās ar mutācijām ar atšķirīgu vienas un tās pašas pazīmes vidējo vērtību. Tā rezultātā, piemēram, ir iespējams izsekot dzīvnieku lieluma pieaugumam no paaudzes paaudzē - tas notika ar zīdītājiem, kuri pēc dinozauru, tostarp cilvēku senču, nāves ieguva sauszemes pārsvaru. Citas dzīvības formas, gluži pretēji, ir ievērojami samazinājušās. Tādējādi senās spāres apstākļos ar paaugstinātu skābekļa saturu atmosfērā bija milzīgas salīdzinājumā ar mūsdienu izmēriem. Tas pats attiecas uz citiem kukaiņiem..
Stabilizējošs
Atšķirībā no braukšanas, tā cenšas saglabāt esošās iezīmes un izpaužas gadījumos, kad ilgstoši tiek saglabāti vides apstākļi. Piemēri ir sugas, kas no senatnes nonākušas pie mums gandrīz nemainīgas: krokodili, daudzi medūzu veidi, milzu sekvojas. Ir arī tādas sugas, kas praktiski nemainīgas ir pastāvējušas miljoniem gadu: šis ir vissenākais ginkgo augs, kas ir tiešs pirmatnējo vācēju pēctecis, koelakants (krustzivju zivis, kuras daudzi zinātnieki uzskata par “starpposma saikni” starp zivis un abinieki).
Stabilizācijas un braukšanas izvēles darbojas kopā un ir viena un tā paša procesa divas puses. Pārvietotājs cenšas saglabāt mutācijas, kas ir visizdevīgākās mainīgajos vides apstākļos, un, kad šie apstākļi stabilizēsies, process beigsies ar vislabākās pielāgotās formas izveidi. Šeit nāk kārta stabilizēt atlasi- tas saglabā šos laika pārbaudītos genotipus un neļauj vairoties mutantu formām, kas atšķiras no vispārējās normas. Ir reakcijas ātruma samazināšanās.
Destabilizējošs
Bieži gadās, ka sugas aizņemtā ekoloģiskā niša paplašinās. Šādos gadījumos plašāks atbildes līmenis būs noderīgs šīs sugas izdzīvošanai. Vides neviendabīguma apstākļos process ir pretējs atlases stabilizēšanai: priekšrocības iegūst īpašības, kurām ir lielāks reakcijas ātrums. Piemēram, rezervuāra neviendabīgais apgaismojums nosaka plašu tajā dzīvojošo varžu krāsas mainīgumu, un rezervuāros, kas neatšķiras pēc dažādiem krāsu plankumiem, visas vardes ir aptuveni vienādas krāsas, kas veicina to maskēšanās (atlases stabilizācijas rezultāts).
Traucējošs (traucējošs)
Ir daudzas populācijas, kas atšķiras pēc polimorfisma -
kaut kādu iemeslu dēļ līdzāspastāvēšana vienas sugas ietvaros no divām vai pat vairākām formām. Šo parādību var izraisīt dažādi dabiskas un antropogēnas izcelsmes iemesli. Piemēram, sēnītēm nelabvēlīgs sausums vasaras vidū nokrītot, noteica to pavasara un rudens sugu attīstību, un siena veidošana, kas šajā laikā notiek arī citās vietās, noveda pie tā, ka dažu veidu zālēs dažiem indivīdiem sēklas nogatavojas agri, bet citās - vēlu, tas ir, pirms un pēc siena pļaušanas.
Seksuāla
Šajā loģiski pamatoto procesu sērijā seksuālā atlase atšķiras. Tās būtība slēpjas faktā, ka vienas sugas pārstāvji (parasti tēviņi) sacenšas savā starpā cīņā par tiesībām vairoties ... Tomēr viņiem bieži rodas šīs pazīmes kas negatīvi ietekmē viņu vitalitāti. Klasisks piemērs ir pāvs ar grezno asti, kuram nav praktiska pielietojuma, turklāt tas kļūst pamanāms plēsējiem un var traucēt kustībai. Viņa vienīgā funkcija ir piesaistīt mātīti, un viņš veiksmīgi veic šo funkciju. Ir divas hipotēzes, izskaidrojot sieviešu atlases mehānismu:
- Hipotēze par "labiem gēniem" - sieviete izvēlas tēvu topošajiem pēcnācējiem, pamatojoties uz viņa spēju izdzīvot pat ar tik sarežģītu sekundāro seksuālo īpašību esamību;
- Pievilcīgu dēlu hipotēze - sieviete cenšas radīt veiksmīgus vīriešu dzimuma pēcnācējus, kas saglabā tēva gēnus.
Seksuālajai atlasei ir liela nozīme evolūcijā, jo jebkuras sugas indivīdu galvenais mērķis nav izdzīvot, bet atstāt pēcnācējus. Daudzas kukaiņu vai zivju sugas mirst, tiklīdz tās pabeidz šo uzdevumu - bez tā uz planētas nebūtu dzīvības.
Uzskatīto evolūcijas instrumentu var raksturot kā nebeidzamu virzību uz nesasniedzamu ideālu, jo vide gandrīz vienmēr ir soli vai divus priekšā saviem iedzīvotājiem: tas, kas tika sasniegts vakar, šodien mainās, lai rīt kļūtu novecojis.
Dabiskā atlase ir galvenais, vadošais, virzošais evolūcijas faktors, kas ir Čārlza Darvina teorijas pamatā. Visi pārējie evolūcijas faktori ir nejauši, tikai dabiskajai atlasei ir virziens (uz organismu pielāgošanos vides apstākļiem).
Definīcija: visizdevīgāko organismu selektīva izdzīvošana un vairošanās.
Radošā loma: izvēloties noderīgas īpašības, dabiskā atlase rada jaunas.
Efektivitāte: jo vairāk populācijā ir dažādas mutācijas (jo augstāka ir populācijas heterozigotiskums), jo lielāka ir dabiskās atlases efektivitāte, jo ātrāk notiek evolūcija.
Veidlapas:
- Stabilizējošs - darbojas nemainīgos apstākļos, atlasa vidējas iezīmes izpausmes, saglabā sugas īpašības (krustzivspīles zivis)
- Motīvs - darbojas mainīgos apstākļos, izvēlas ekstrēmas pazīmes (novirzes), noved pie iezīmju maiņas (bērza kodes)
- Seksuāls - konkurence par seksuālo partneri.
- Breaking - izvēlas divas galējās formas.
Dabiskās atlases sekas:
- Evolūcija (izmaiņas, organismu sarežģījumi)
- Jaunu sugu parādīšanās (sugu skaita [daudzveidības] pieaugums)
- Organismu pielāgošanās vides apstākļiem. Jebkura fiziskā sagatavotība ir relatīva, t.i. pielāgo ķermeni tikai vienam konkrētam apstāklim.
Izvēlieties vispareizāko. Dabiskās atlases pamatā ir
1) mutācijas process
2) specifikācija
3) bioloģiskais progress
4) relatīvā sagatavotība
Atbilde
Izvēlieties vispareizāko. Kādas ir atlases stabilizācijas darbības sekas
1) veco sugu saglabāšana
2) reakcijas ātruma izmaiņas
3) jaunu sugu parādīšanās
4) indivīdu ar izmainītām īpašībām saglabāšana
Atbilde
Izvēlieties vispareizāko. Evolūcijas procesā ir radoša loma
1) dabiskā atlase
2) mākslīgā atlase
3) modifikāciju mainīgums
4) mutāciju mainīgums
Atbilde
Izvēlieties trīs iespējas. Kādas ir braukšanas izvēles iezīmes?
1) darbojas samērā nemainīgos dzīves apstākļos
2) izslēdz indivīdus ar iezīmes vidējo vērtību
3) veicina indivīdu reprodukciju ar mainītu genotipu
4) saglabā indivīdus ar novirzēm no iezīmes vidējām vērtībām
5) saglabā indivīdus ar noteiktu iezīmes reakcijas ātrumu
6) veicina mutāciju parādīšanos populācijā
Atbilde
Izvēlieties trīs īpašības, kas raksturo dabiskās atlases braukšanas veidu
1) nodrošina jaunas sugas parādīšanos
2) izpaužas mainīgajos vides apstākļos
3) tiek uzlabota indivīdu pielāgošanās sākotnējai videi
4) personas ar novirzi no normas tiek noraidītas
5) palielinās indivīdu skaits ar iezīmes vidējo vērtību
6) tiek saglabāti indivīdi ar jaunām iezīmēm
Atbilde
Izvēlieties vispareizāko. Dabiskās atlases izejmateriāls ir
1) cīņa par eksistenci
2) mutāciju mainīgums
3) organismu dzīvotņu maiņa
4) organismu pielāgošanās videi
Atbilde
Izvēlieties vispareizāko. Dabiskās atlases izejmateriāls ir
1) modifikāciju mainīgums
2) iedzimta mainība
3) indivīdu cīņa par izdzīvošanas apstākļiem
4) iedzīvotāju pielāgošanās videi
Atbilde
Izvēlieties trīs iespējas. Dabiskās atlases stabilizējošā forma izpaužas
1) nemainīgi vides apstākļi
2) vidējā reakcijas ātruma izmaiņas
3) pielāgotu īpatņu saglabāšana sākotnējā dzīvotnē
4) indivīdu izkaušana ar novirzēm no normas
5) indivīdu ar mutācijām saglabāšana
6) indivīdu saglabāšana ar jauniem fenotipiem
Atbilde
Izvēlieties vispareizāko. Dabiskās atlases efektivitāte samazinās, kad
1) recesīvo mutāciju rašanās
2) homozigotu indivīdu skaita pieaugums populācijā
3) zīmes reakcijas ātruma izmaiņas
4) sugu skaita pieaugums ekosistēmā
Atbilde
Izvēlieties vispareizāko. Sausos apstākļos, evolūcijas procesā, darbības rezultātā tika izveidoti augi ar pubertātes lapām
1) relatīvā mainība
3) dabiskā atlase
4) mākslīgā atlase
Atbilde
Izvēlieties vispareizāko. Kaitēkļu kukaiņi laika gaitā iegūst izturību pret pesticīdiem
1) augsta auglība
2) modifikāciju mainīgums
3) mutāciju saglabāšana, izmantojot dabisko atlasi
4) mākslīgā atlase
Atbilde
Izvēlieties vispareizāko. Materiāls mākslīgajai atlasei ir
1) ģenētiskais kods
2) iedzīvotāji
3) gēnu novirze
4) mutācija
Atbilde
Izvēlieties vispareizāko. Vai šādi spriedumi par dabiskās atlases veidiem ir patiesi? A) Izturības pret pesticīdiem parādīšanās kukaiņos - lauksaimniecības augu kaitēkļos - piemērs stabilizējošai dabiskās atlases formai. B) Braukšanas izvēle veicina sugas īpatņu skaita palielināšanos ar vidējo iezīmes vērtību
1) tikai A ir taisnība
2) tikai B ir taisnība
3) abi spriedumi ir patiesi
4) abi spriedumi ir neironi
Atbilde
Izveidojiet atbilstību starp dabiskās atlases darbības rezultātiem un tās formām: 1) stabilizējot, 2) braucot, 3) traucējot (traucējot). Pierakstiet ciparus 1, 2 un 3 pareizā secībā.
A) Antibiotiku rezistences attīstība baktērijās
B) Ātri un lēni augošu plēsīgo zivju esamība vienā ezerā
C) Līdzīga redzes orgānu struktūra hordātos
D) Spuras parādīšanās ūdensputnu zīdītājiem
E) Jaundzimušo zīdītāju atlase ar vidējo svaru
F) Fenotipu saglabāšana ar ārkārtējām novirzēm vienas populācijas ietvaros
Atbilde
1. Izveidot atbilstību starp dabiskās atlases īpašību un tās formu: 1) braukšana, 2) stabilizācija. Pierakstiet ciparus 1 un 2 pareizā secībā.
A) saglabā objekta vidējo vērtību
B) veicina pielāgošanos mainīgajiem vides apstākļiem
C) saglabā indivīdus ar iezīmi, kas atšķiras no tās vidējās vērtības
D) palīdz palielināt organismu daudzveidību
E) veicina sugu īpašību saglabāšanu
Atbilde
2. Salīdziniet dabiskās atlases pazīmes un formas: 1) Motīvs, 2) Stabilizējošs. Pierakstiet ciparus 1 un 2 pareizā secībā.
A) darbojas pret indivīdiem ar īpašībām
B) noved pie reakcijas ātruma sašaurināšanās
B) parasti darbojas nemainīgos apstākļos
D) rodas jaunu biotopu attīstības laikā
E) maina iezīmes vidējās vērtības populācijā
E) var izraisīt jaunu sugu parādīšanos
Atbilde
3. Izveidot atbilstību starp dabiskās atlases veidiem un to īpašībām: 1) braukšana, 2) stabilizācija. Pierakstiet ciparus 1 un 2 burtiem atbilstošā secībā.
A) darbojas mainīgos vides apstākļos
B) darbojas pastāvīgos vides apstākļos
C) mērķis ir saglabāt iepriekš noteikto objekta vidējo vērtību
D) noved pie iezīmes vidējās vērtības izmaiņām populācijā
E) tās darbībā var notikt gan zīmes palielināšanās, gan pavājināšanās
Atbilde
4. Izveidot atbilstību starp dabiskās atlases pazīmēm un formām: 1) stabilizēt, 2) braukt. Pierakstiet ciparus 1 un 2 burtiem atbilstošā secībā.
A) veido pielāgojumus jauniem vides apstākļiem
B) noved pie jaunu sugu veidošanās
C) saglabā objekta vidējo ātrumu
D) noraida indivīdus ar novirzēm no pazīmju vidējās normas
E) palielina iedzīvotāju heterozigotiskumu
Atbilde
Izveidojiet atbilstību starp piemēriem un dabiskās atlases veidiem, kurus ilustrē šie piemēri: 1) braukšana, 2) stabilizācija. Pierakstiet ciparus 1 un 2 burtiem atbilstošā secībā.
A) tumšo tauriņu skaita pieaugums rūpniecības zonās, salīdzinot ar gaišajiem
B) kukaiņu kaitēkļu parādīšanās, kas ir izturīgi pret pesticīdiem
C) Jaunzēlandē dzīvojošo rāpuļu tuatara saglabāšana līdz mūsdienām
D) galvaskausa izmēra samazināšanās krabjos, kas dzīvo nemierīgā ūdenī
E) zīdītājiem jaundzimušo mirstība ar vidējo svaru ir mazāka nekā ar ļoti zemu vai ļoti augstu mirstību
E) spārnoto senču nāve un kukaiņu ar samazinātu spārnu saglabāšana salās ar spēcīgu vēju
Atbilde
Izveidojiet atbilstību starp cīņas par pastāvēšanas formām un piemēriem, kas tos ilustrē: 1) intraspecific, 2) starpsugu. Pierakstiet ciparus 1 un 2 burtiem atbilstošā secībā.
A) zivis ēd planktonu
B) kaijas nogalina cāļus, ja to ir daudz
C) pašreizējie rubeņi
D) pērtiķi ar degunu cenšas viens otru kliegt, pūšot milzīgus degunus
E) čaga sēne apmetas uz bērza
E) caunas galvenais laupījums ir vāvere
Atbilde
Analizējiet tabulu "Dabiskās atlases veidi". Katram burtam atlasiet atbilstošo jēdzienu, raksturojumu un piemēru no piedāvātā saraksta.
1) seksuāls
2) braukšana
3) grupa
4) organismu saglabāšana ar divām galējām novirzēm no pazīmes vidējās vērtības
5) jaunas pazīmes parādīšanās
6) baktēriju rezistences veidošanās pret antibiotikām
7) gingko biloba auga reliktuālo sugu saglabāšana 8) heterozigotu organismu skaita pieaugums
Atbilde
© D.V. Pozdņakovs, 2009.-2019
DABISKĀ ATLASE, organismu selektīvas izdzīvošanas un atšķirīgas vairošanās process, galvenais to evolūcijas virzītājspēks. Idejas par dabiskās atlases esamību jau kopš 19. gadsimta sākuma izteikuši dažādi angļu dabaszinātnieki (arī A. Wallace). Bet tikai Čārlzs Darvins (1842, 1859) to novērtēja kā galveno evolūcijas faktoru. Darvinam dabiskā atlase ir cīņa par eksistenci; pat nenozīmīgas iedzimtas atšķirības starp vienas sugas īpatņiem var dot priekšrocības šajā cīņā, kas ir saistīts ar organismu tieksmi uz augstu vairošanās intensitāti (eksponenciāli) un neiespējamību saglabāt visus pēcnācējus ierobežoto dabas resursu dēļ. Milzīgā indivīdu skaita nāve katrā paaudzē neizbēgami noved pie dabiskās atlases - "vispiemērotāko izdzīvošanas" attiecīgajos apstākļos. Daudzu paaudžu labvēlīgo pārmaiņu rezultātā tiek veidoti jauni pielāgojumi un galu galā rodas jaunas sugas. Darvins savu argumentāciju par dabiskās atlases darbību pamatoja galvenokārt ar dzīvnieku un augu pieradināšanas pieredzes vispārinājumu pēc analoģijas ar mākslīgo atlasi, tomēr uzsverot, ka atšķirībā no cilvēku atlases dabisko atlasi nosaka organismu mijiedarbība ar vidi nosacījumiem un tam nav īpaša mērķa.
Sistemātiska dabiskās atlases izpēte, tās izpētes metožu paplašināšana un uzlabošana sākās 19. gadsimta beigās. Biometrisko metožu izmantošana ļāva noteikt statistiski nozīmīgas atšķirības starp izdzīvojušajiem un mirušajiem organismiem mainīgos vides apstākļos. Pateicoties R. Fišera, J. Haldānes, S. Raita un S. S. Četverikova attīstībai, kuri sintezēja klasisko darvinismu un ģenētiku, kļuva iespējams sākt eksperimentālu dabiskās atlases ģenētisko pamatu izpēti. Aptaujātās dabiskās populācijas izrādījās burtiski piesātinātas ar mutācijām, no kurām daudzas kļuva noderīgas, mainoties pastāvēšanas apstākļiem vai apvienojot tās ar citām mutācijām. Tika konstatēts, ka mutācijas process un brīva šķērsošana (panmixia) nodrošina populāciju ģenētisko daudzveidību un indivīdu unikalitāti ar dažādām izdzīvošanas iespējām; tas nosaka dabiskās atlases augsto intensitāti un efektivitāti. Turklāt kļuva skaidrs, ka dabiskā atlase neattiecas uz atsevišķām pazīmēm, bet uz veseliem organismiem un ka dabiskās atlases ģenētiskā būtība ir nejauša (diferencēta) dažu genotipu saglabāšana populācijā, kas tiek selektīvi pārnesta uz nākamajām paaudzēm. Dabiskajai atlasei ir varbūtības raksturs, tā darbojas, pamatojoties uz mutāciju procesu un esošo genofondu, ietekmē gēnu un to kombināciju izplatīšanās biežumu, palīdz mazināt mutāciju negatīvo ietekmi un aizsargmehānismu veidošanos pret to kaitīgo ietekmi , tādējādi nosakot evolūcijas tempu un virzienu. Dabiskās atlases kontrolē ir ne tikai dažādas īpašības, bet arī evolūcijas faktori, piemēram, mainīguma intensitāte un raksturs, iedzimtības aparāts (līdz ar to jēdziens "evolūcijas evolūcija"). Ja nav dabiskās atlases, organismu piemērotība samazinās vai samazinās, jo uzkrājas nevēlamas mutācijas, kas izpaužas kā ģenētiskā sloga pieaugums, tostarp mūsdienu cilvēku populācijās.
Pastāv vairāk nekā 30 dabiskās atlases formas; neviens no tiem nepastāv tīrā veidā, bet drīzāk raksturo atlases tendenci konkrētā ekoloģiskā situācijā. Tādējādi braukšanas izvēle veicina zināmas novirzes saglabāšanu no iepriekšējās normas un noved pie jaunu pielāgojumu izstrādes, veicot mērķtiecīgu visu populāciju genofonda pārstrukturēšanu, kā arī indivīdu genotipus un fenotipus. Tas var novest pie vienas (vai vairāku) iepriekš pastāvošu formu dominēšanas pār citām. Klasisks tās darbības piemērs bija rūpnieciskajās zonās pārsvarā bērzu kožu tauriņa tumšās krāsas formas, kas putniem neredzamas uz kvēpu piesārņotiem koku stumbriem (līdz 19. gadsimta vidum tika atrasta tikai gaiša forma, imitējot ķērpjus) plankumi uz gaišiem bērza stumbriem). Ātra atkarība no dažādu sugu kukaiņu un grauzēju indēm, mikroorganismu rezistences parādīšanās pret antibiotikām liecina, ka dabiskās populācijas braukšanas atlases spiediens ir pietiekams, lai nodrošinātu ātru adaptīvu reakciju uz pēkšņām vides izmaiņām. Parasti vienas pazīmes atlase ietver vairākas izmaiņas. Piemēram, ilgstošu proteīnu vai eļļas satura izvēli kukurūzas graudos papildina graudu formas izmaiņas, ausu lielums, to atrašanās vieta virs augsnes līmeņa utt.
Braukšanas atlases darbības rezultāts lielo taksonu filoģenēzē ir ortoselekcija, kuras piemērs ir zirga senču ekstremitātes (no piecpirksta līdz viena pirksta) virzītā evolūcija, ko noteica V.O.
Traucējoša vai traucējoša atlase veicina ārkārtēju noviržu noturību un palielina polimorfismu. Tas izpaužas tajos gadījumos, kad neviena no intraspecifiskajām formām ar dažādiem genotipiem nesaņem absolūtas priekšrocības cīņā par eksistenci, ņemot vērā apstākļu dažādību, kas vienlaicīgi sastopami vienā teritorijā; šajā gadījumā, pirmkārt, tiek likvidēti indivīdi ar vidēju vai vidēju īpašību raksturu. Vēl 20. gadsimta sākumā krievu botāniķis NV Tsinger parādīja, ka lielais grabulis (Alectoroleophus major), kas zied un nes augļus uz nepļautām pļavām visu vasaru, veido divas sacīkstes pļautās pļavās: agrā pavasarī, kam ir laiks nest sēklas pirms sākas pļaušana, un vēls rudens - zemi augi, kurus pļaušana nesabojā, un pēc tam ātri zied un ir laiks dot sēklas pirms sala iestāšanās. Vēl viens polimorfisma piemērs ir mizas gliemeža (Capacea nemoralis), kas ir barība putniem, čaumalu krāsas atšķirība: blīvos dižskābaržu mežos, kur visu gadu tiek saglabāts sarkanbrūnā pakaiša metiens, indivīdi ar brūniem un rozā krāsa ir izplatīta; pļavās ar dzeltenu pakaišu pārsvarā ir gliemeži ar dzeltenu krāsu. Jauktos lapu koku mežos, kur fona raksturs mainās līdz ar jaunas sezonas sākumu, agrā pavasarī dominē gliemeži ar brūnu un rozā krāsu, bet vasarā - dzelteni. Darvina žubītes (Geospizinae) Galapagu salās (klasisks adaptīvā starojuma piemērs) ir ilgstošas graujošas selekcijas gala rezultāts, kā rezultātā izveidojās desmitiem cieši saistītu sugu.
Ja šīs dabiskās atlases formas noved pie izmaiņām populāciju fenotipiskajā un ģenētiskajā struktūrā, tad stabilizējošā selekcija, ko vispirms aprakstīja IIShmal'gauzen (1938), saglabā iezīmju vidējo vērtību (normu) populācijā un nenodot nākamajā paaudzē to cilvēku genomus, kuri visvairāk novirzās no šīs normas. Tā mērķis ir saglabāt un palielināt pretestību vidēja, iepriekš izstrādāta fenotipa populācijā. Ir zināms, piemēram, ka sniega vētru laikā izdzīvo putni, kas daudzējādā ziņā (spārnu garums, knābis, ķermeņa svars utt.) Tuvojas vidējai normai, un indivīdi, kas novirzās no šīs normas, iet bojā. Ziedu izmērs un forma kukaiņu apputeksnētajos augos ir stabilāki nekā augos, kurus apputeksnē vējš, kas ir saistīts ar augu un to apputeksnētāju saistīto evolūciju, novirzīto formu "izkaušanu" (piemēram, kamene nevar iekļūt pārāk šaurs ziedu vainags, un tauriņa kātiņš nepieskaras pārāk īsiem putekšņiem augos ar garu vainagu). Sakarā ar stabilizējošu selekciju ar ārēju nemainīgu fenotipu var notikt būtiskas ģenētiskas izmaiņas, nodrošinot pielāgošanās attīstības neatkarību no mainīgajiem vides apstākļiem. Par vienu no atlases stabilizācijas darbības rezultātiem var uzskatīt dzīvības uz Zemes "bioķīmisko universālumu".
Destilizējošā atlase (nosaukumu ierosināja D.K. Beljajevs, 1970) noved pie asiem ontoģenēzes regulēšanas sistēmu traucējumiem, mobilizācijas rezerves atvēršanas un fenotipiskās mainības palielināšanās ar intensīvu atlasi jebkurā konkrētā virzienā. Piemēram, izvēle, lai samazinātu nebrīvē esošo plēsīgo dzīvnieku agresivitāti, pārstrukturējot neirohumorālo sistēmu, noved pie vairošanās cikla destabilizācijas, kausēšanas laika maiņas, astes, ausu, krāsas stāvokļa maiņas utt.
Ir konstatēti gēni, kas var būt nāvējoši vai samazināt organismu dzīvotspēju homozigotā stāvoklī, bet heterozigotā - gluži pretēji - palielina ekoloģisko plastiskumu un citus rādītājus. Šajā gadījumā var runāt par tā saukto līdzsvaroto atlasi, kas nodrošina ģenētiskās daudzveidības saglabāšanu ar noteiktu alēļu frekvenču attiecību. Tās darbības piemērs var kalpot kā rezistences palielināšanās pacientiem ar sirpjveida šūnu anēmiju (hemoglobīna S gēnam heterozigota) pret infekciju ar dažādiem malārijas plazmodija celmiem (skatīt Hemoglobīni).
Svarīgs solis, lai pārvarētu tendenci izskaidrot visas organismu īpašības ar dabiskās atlases palīdzību, bija neitrālās evolūcijas jēdziens, saskaņā ar kuru daļa izmaiņu olbaltumvielu un nukleīnskābju līmenī notiek, nosakot adaptīvi neitrālu vai gandrīz neitrālu mutācijas. Ir iespējams atlasīt sugas, kas rodas perifērās populācijās "pēkšņi" no ģeohronoloģiskā viedokļa. Vēl agrāk tika pierādīts, ka katastrofāla atlase, kurā pēkšņu vides izmaiņu laikā izdzīvo neliels skaits indivīdu un pat viens organisms, var kļūt par pamatu jaunas sugas veidošanai hromosomu pārkārtošanās un izmaiņas ekoloģiskajā nišā. Tādējādi kserofītisko, endēmisko sugu Clarkia lingulata veidošanās Sjerra Nevadas kalnos Kalifornijā ir izskaidrojama ar smagu sausumu, kas izraisīja milzīgu augu nāvi, kas kļuva katastrofāla perifērās populācijās.
Dabisko atlasi, kas ietekmē indivīdu sekundārās seksuālās īpašības, sauc par seksuālu (piemēram, tēviņu spilgtā pārošanās krāsa daudzās zivju un putnu sugās, aicinājumi, specifiskas smaržas, augsti attīstīti instrumenti turnīru apkarošanai zīdītājiem). Šīs īpašības ir noderīgas, jo tās palielina to nesēju spēju piedalīties pēcnācēju reprodukcijā. Seksuālajā atlasē tēviņi ir visaktīvākie, kas ir izdevīgi sugai kopumā, jo mātītes vairošanās sezonā paliek drošākas.
Izšķir arī grupu atlasi, kas palīdz saglabāt ģimenei, ganāmpulkam, kolonijai noderīgas iezīmes. Tās īpašais gadījums koloniālajos kukaiņos ir radinieku atlase, kurā sterilās kastas (strādnieki, karavīri utt.) Nodrošina (bieži vien par savas dzīvības cenu) auglīgu indivīdu (karalienes) un kāpuru izdzīvošanu un līdz ar to saglabāšanu no visas kolonijas. Vecāku altruistiskā uzvedība, kas izliekas par ievainotu, lai novirzītu plēsēju no saviem bērniem, apdraud atdarinātāja nāvi, bet kopumā palielina viņa pēcnācēju izdzīvošanas iespējas.
Lai gan koncepcija par dabiskās atlases vadošo lomu evolūcijā ir apstiprināta daudzos eksperimentos, tie joprojām tiek kritizēti, pamatojoties uz ideju par organismu veidošanās neiespējamību nejaušas mutāciju kombinācijas rezultātā. Tajā pašā laikā tiek ignorēts fakts, ka katrs dabiskās atlases akts tiek veikts, pamatojoties uz iepriekšējiem savas darbības rezultātiem, kas, savukārt, nosaka dabiskās atlases formas, intensitāti un virzienus, līdz ar to ceļus un evolūcijas likumi.
Lit .: Shmalgauzen I.I. Evolūcijas faktori 2. izdev. M., 1968; Mayr E. Zooloģiskās sugas un evolūcija. M., 1968; Šepards F.M. Dabiskā atlase un iedzimtība. M., 1970; Levontins R. Evolūcijas ģenētiskie pamati. M., 1978; Vilsons D. S. Populāciju un kopienu dabiskā atlase. Menlo parks, 1980; Gall Ya.M. Pētījumi par dabisko atlasi // Evolūcijas teorijas attīstība PSRS. L., 1983; Marle GF Ekoloģija un dažas sugu izcelsmes problēmas // Ekoloģija un evolūcijas teorija. L., 1984; Ratner VA Īss molekulārās evolūcijas teorijas izklāsts. Novosib., 1992; Dokinss R. Savtīgs ģenerālis M., 1993; Prātīgs E. Izlases raksturs: evolūcijas teorija filozofiskā fokusā. Chi., 1993; Darvins Č. Sugu izcelsme ... 2. izdev. SPb., 2001; Coyne J., Orr H. A. Specation. Sanderlenda, 2004; Gavrilets S. Fitnesa ainavas un sugu izcelsme. Princeton, 2004; Yablokov A.V., Yusufov A.G. Evolucionārā doktrīna. 5. izdevums. M., 2004; Severtsovs A. S. Evolūcijas teorija. M., 2005; Kolčinskis E. I. E. Mairs un mūsdienu evolūcijas sintēze. M., 2006.
Mākslīgās un dabiskās atlases salīdzināšanas ideja ir tāda, ka dabā ir arī “veiksmīgāko”, “labāko” organismu atlase, bet īpašību lietderības “vērtētāja” loma šajā gadījumā nav cilvēks, bet vide. Turklāt materiāls gan dabiskai, gan mākslīgai atlasei ir nelielas iedzimtas izmaiņas, kas uzkrājas no paaudzes paaudzē.
Dabiskās atlases mehānisms
Dabiskās atlases procesā tiek fiksētas mutācijas, kas palielina organismu pielāgošanās spēju apkārtējai videi. Dabisko atlasi bieži dēvē par "pašsaprotamu" mehānismu, jo tas izriet no tādiem vienkāršiem faktiem kā:
- Organismi rada vairāk pēcnācēju, nekā spēj izdzīvot;
- Šo organismu populācijā ir iedzimta mainība;
- Organismiem ar dažādām ģenētiskām īpašībām ir atšķirīgas izdzīvošanas un reproduktīvās spējas.
Dabiskās atlases jēdziena centrālais jēdziens ir organismu piemērotība. Fitness ir definēta kā organisma spēja izdzīvot un vairoties esošajā vidē. Tas nosaka viņa ģenētiskā ieguldījuma lielumu nākamajai paaudzei. Tomēr galvenais, nosakot piemērotību, nav kopējais pēcnācēju skaits, bet gan pēcnācēju skaits ar noteiktu genotipu (relatīvā sagatavotība). Piemēram, ja veiksmīga un strauji vairojoša organisma pēcnācēji ir vāji un slikti vairojas, tad ģenētiskais pienesums un attiecīgi arī šī organisma piemērotība būs zema.
Dabisko atlasi īpašībām, kas var atšķirties vairākās vērtībās (piemēram, ķermeņa izmērs), var iedalīt trīs veidos:
- Virzīta atlase- iezīmes vidējās vērtības izmaiņas laika gaitā, piemēram, ķermeņa izmēra palielināšanās;
- Traucējoša atlase- iezīmes ekstremālo vērtību izvēle un pret vidējām vērtībām, piemēram, lieli un mazi ķermeņa izmēri;
- Stabilizējoša izvēle- atlase pret objekta galējām vērtībām, kas noved pie pazīmes dispersijas samazināšanās.
Īpašs dabiskās atlases gadījums ir seksuālā atlase, kuras substrāts ir jebkura iezīme, kas palielina pārošanās panākumus, palielinot indivīda pievilcību potenciālajiem biedriem. Iezīmes, kas attīstījušās seksuālās atlases rezultātā, ir īpaši pamanāmas dažu dzīvnieku sugu tēviņiem. Tādas pazīmes kā lieli ragi, spilgta krāsa, no vienas puses, var piesaistīt plēsējus un samazināt tēviņu izdzīvošanas rādītājus, un, no otras puses, to līdzsvaro vīriešu reproduktīvie panākumi ar līdzīgām izteiktām īpašībām.
Atlase var darboties dažādos organizācijas līmeņos, piemēram, gēnos, šūnās, atsevišķos organismos, organismu grupās un sugās. Turklāt atlase var darboties vienlaicīgi dažādos līmeņos. Atlase līmeņos virs individuālās atlases, piemēram, grupu atlase, var novest pie sadarbības (sk. Evolūcija # Sadarbība).
Dabiskās atlases formas
Ir dažādas atlases formu klasifikācijas. Plaši tiek izmantota klasifikācija, kuras pamatā ir atlases formu ietekmes raksturs uz iezīmes mainīgumu populācijā.
Braukšanas izvēle
Braukšanas izvēle- dabiskās atlases veids, kas darbojas, kad vadīts izmaiņas vides apstākļos. Aprakstīja Darvins un Volless. Šajā gadījumā personas ar pazīmēm, kas noteiktā virzienā atšķiras no vidējās vērtības, saņem pabalstus. Šajā gadījumā citas pazīmes variācijas (tās novirzes pretējā virzienā no vidējās vērtības) ir pakļautas negatīvai atlasei. Tā rezultātā populācijā no paaudzes paaudzē iezīmes vidējā vērtība mainās noteiktā virzienā. Šajā gadījumā braukšanas izvēles spiedienam jāatbilst iedzīvotāju adaptācijas spējām un mutāciju izmaiņu ātrumam (pretējā gadījumā vides spiediens var izraisīt izmiršanu).
Motīvu atlases darbības piemērs ir kukaiņu "industriālais melanisms". "Rūpnieciskais melanisms" ir dramatisks melanistisku (tumšas krāsas) indivīdu īpatsvara pieaugums kukaiņu populācijās (piemēram, tauriņos), kas apdzīvo rūpniecības teritorijas. Rūpnieciskās ietekmes dēļ koku stumbri ievērojami satumsa, un arī gaišie ķērpji nomira, kā dēļ gaišie tauriņi kļuva labāk redzami putniem, bet tumšie - sliktāk. 20. gadsimtā vairākos apgabalos tumšās krāsas tauriņu īpatsvars dažās labi izpētītās bērzu kodes populācijās Anglijā sasniedza 95%, savukārt pirmo reizi tumšais tauriņš ( morfa carbonaria) tika notverts 1848. gadā.
Braukšanas izvēle tiek veikta, mainoties videi vai pielāgojoties jauniem apstākļiem, kad teritorija paplašinās. Tas saglabā iedzimtas izmaiņas noteiktā virzienā, attiecīgi pārvietojot reakcijas ātrumu. Piemēram, attīstoties augsnei kā biotopam dažādās nesaistītās dzīvnieku grupās, ekstremitātes pārvērtās par rakšanas vietām.
Stabilizējoša izvēle
Stabilizējoša izvēle- dabiskās atlases veids, kurā tā darbība ir vērsta pret indivīdiem, kuriem ir ārkārtējas novirzes no vidējās normas, par labu indivīdiem ar iezīmes vidējo smagumu. Stabilizējošās atlases jēdzienu zinātnē ieviesa un analizēja I. I. Šmalgauzens.
Ir aprakstīti daudzi piemēri, kā stabilizēt atlasi dabā. Piemēram, no pirmā acu uzmetiena šķiet, ka vislielāko ieguldījumu nākamās paaudzes genofondā vajadzētu dot indivīdiem ar maksimālu auglību. Tomēr putnu un zīdītāju dabisko populāciju novērojumi liecina, ka tas tā nav. Jo vairāk cāļu vai mazuļu ligzdā, jo grūtāk tos pabarot, jo mazāks un vājāks katrs no tiem. Tā rezultātā indivīdi ar vidējo auglību ir visvairāk pielāgoti.
Tika atrasta izvēle par labu vidējām vērtībām dažādām pazīmēm. Zīdītājiem ļoti mazs un ļoti liels dzimšanas svars mirst dzimšanas brīdī vai pirmajās dzīves nedēļās, nekā jaundzimušie ar vidēju svaru. Ņemot vērā zvirbuļu spārnu lielumu, kas gāja bojā pēc vētras 50. gados pie Ļeņingradas, parādījās, ka lielākajai daļai no tiem bija pārāk mazi vai pārāk lieli spārni. Un šajā gadījumā vispiemērotākie bija vidējie indivīdi.
Traucējoša atlase
Traucējoša (traucējoša) atlase- dabiskās atlases veids, kurā apstākļi dod priekšroku diviem vai vairākiem galējiem mainīguma variantiem (virzieniem), bet nedod priekšroku iezīmes vidējam, vidējam stāvoklim. Tā rezultātā no vienas oriģināla var parādīties vairākas jaunas veidlapas. Darvins aprakstīja graujošās atlases darbību, uzskatot, ka tās pamatā ir atšķirības, lai gan viņš nevarēja pierādīt tās esamību dabā. Traucējoša atlase veicina populācijas polimorfisma rašanos un saglabāšanu, un dažos gadījumos var izraisīt specifiku.
Viena no iespējamām situācijām dabā, kurā parādās traucējoša atlase, ir tad, kad polimorfā populācija aizņem neviendabīgu dzīvotni. Tajā pašā laikā dažādas formas pielāgojas dažādām ekoloģiskajām nišām vai apakšnišām.
Traucējošas atlases piemērs ir divu skrējienu veidošanās lielajā grabulī siena pļavās. Normālos apstākļos ziedēšanas un sēklu nogatavošanās periodi šajā augā aptver visu vasaru. Bet siena pļavās sēklas ražo galvenokārt tie augi, kuriem ir laiks ziedēt un nogatavoties vai nu pirms pļaušanas perioda, vai zied vasaras beigās, pēc pļaušanas. Rezultātā veidojas divas grabulīšu sacīkstes - agrīna un vēlīna ziedēšana.
Izjaukto atlasi veica mākslīgi eksperimentos ar augļu mušām. Atlase tika veikta atbilstoši saru skaitam; tika atstāti tikai indivīdi ar mazu vai lielu saru skaitu. Tā rezultātā, apmēram no 30. paaudzes, abas līnijas ļoti stipri atšķīrās, neskatoties uz to, ka mušas turpināja krustoties savā starpā, veicot gēnu apmaiņu. Vairākos citos eksperimentos (ar augiem) intensīva krustošanās novērsa traucējošas atlases efektīvu darbību.
Seksuālā atlase
Seksuālā atlase ir dabiska atlase vaislas panākumiem. Organismu izdzīvošana ir svarīga, bet ne vienīgā dabiskās atlases sastāvdaļa. Vēl viena svarīga sastāvdaļa ir pievilcība pretējā dzimuma pārstāvjiem. Darvins šo fenomenu nosauca par seksuālu atlasi. "Šo atlases veidu nosaka nevis cīņa par esamību attiecībās starp organiskām būtnēm savā starpā vai ar ārējiem apstākļiem, bet gan sāncensība starp viena dzimuma indivīdiem, parasti vīriešiem, par cita dzimuma indivīdu valdīšanu." Iezīmes, kas samazina to nesēju dzīvotspēju, var rasties un izplatīties, ja to sniegtās priekšrocības vaislas panākumos ir ievērojami lielākas nekā to mīnusi izdzīvošanai.
Pastāv divas izplatītas hipotēzes par seksuālās atlases mehānismiem.
- Saskaņā ar hipotēzi par "labiem gēniem" sieviete "pamato" šādi: "Ja šim tēviņam, neraugoties uz spožo apspalvojumu un garo asti, izdevās nemirt plēsēja ķepās un nodzīvot līdz pubertātei, tad viņam ir labi gēni, kas ļāva viņam to darīt ... Tāpēc viņš jāizvēlas par savu bērnu tēvu: viņš nodos viņiem savus labos gēnus. " Izvēloties gaišus tēviņus, mātītes saviem pēcnācējiem izvēlas labus gēnus.
- Saskaņā ar “pievilcīgo dēlu” hipotēzi sieviešu atlases loģika ir nedaudz atšķirīga. Ja spilgti tēviņi kāda iemesla dēļ ir pievilcīgi mātītēm, ir vērts saviem nākamajiem dēliem izvēlēties gaišu tēvu, jo viņa dēli pārmantos spilgto krāsu gēnus un būs pievilcīgi mātītēm nākamajā paaudzē. Tādējādi rodas pozitīvas atsauksmes, kas noved pie tā, ka no paaudzes paaudzē tēviņu apspalvojuma spilgtums arvien vairāk palielinās. Process turpinās, līdz sasniedz dzīvotspējas robežu.
Izvēloties tēviņus, sievietes nedomā par savas uzvedības iemesliem. Kad dzīvnieks jūtas izslāpis, tam nav iemesla dzert ūdeni, lai atjaunotu ūdens un sāls līdzsvaru organismā - tas dodas uz dzirdināšanas caurumu, jo jūtas izslāpis. Tāpat mātītes, izvēloties košus tēviņus, ievēro savus instinktus - viņām patīk spilgtas astes. Tie, kurus instinkts pamudināja rīkoties citādi, neatstāja pēcnācējus. Cīņas par eksistenci un dabiskās atlases loģika ir akla un automātiska procesa loģika, kas, nepārtraukti darbojoties no paaudzes paaudzē, ir veidojusi apbrīnojamo formu, krāsu un instinktu dažādību, ko novērojam dzīvās dabas pasaulē.
Vaislas metodes: pozitīva un negatīva selekcija
Ir divi mākslīgās atlases veidi: Pozitīvs un Ierobežojums (negatīvs) atlase.
Pozitīva atlase palielina to indivīdu skaitu populācijā, kuriem ir noderīgas iezīmes, kas palielina sugas dzīvotspēju kopumā.
Izslēgšanas atlase no populācijas noraida lielāko daļu indivīdu, kuriem piemīt pazīmes, kas krasi samazina to dzīvotspēju noteiktos vides apstākļos. Izslēgšanas atlase no populācijas noņem ļoti kaitīgas alēles. Indivīdiem ar hromosomu pārkārtošanos un hromosomu kopumu, kas krasi traucē ģenētiskā aparāta normālu darbību, var veikt arī ierobežojumu atlasi.
Dabiskās atlases loma evolūcijā
Strādnieka skudras piemērā mums ir kukainis, kas ārkārtīgi atšķiras no vecākiem, tomēr tas ir absolūti sterils un tāpēc nevar pārnest no paaudzes uz paaudzi iegūtās struktūras vai instinktu modifikācijas. Var uzdot labu jautājumu - cik daudz ir iespējams saskaņot šo gadījumu ar dabiskās atlases teoriju?
- Sugu izcelsme (1859)
Darvins pieņēma, ka atlasi var attiecināt ne tikai uz atsevišķu organismu, bet arī uz ģimeni. Viņš arī teica, ka, iespējams, vienā vai otrā pakāpē tas var izskaidrot cilvēku uzvedību. Viņam izrādījās taisnība, taču tikai pēc ģenētikas parādīšanās kļuva iespējams sniegt plašāku priekšstatu par šo jēdzienu. Pirmo "radinieku atlases teorijas" projektu 1963. gadā sagatavoja angļu biologs Viljams Hamiltons, kurš pirmais ierosināja apsvērt dabisko atlasi ne tikai indivīda vai visas ģimenes līmenī, bet arī līmenī. no gēna.
Skatīt arī
Piezīmes (rediģēt)
- , ar. 43-47.
- lpp. 251-252.
- Orrs H. A. Fitness un tā loma evolūcijas ģenētikā // Nature Reviews Genetics. - 2009. - sēj. 10, nē. 8. - P. 531. -539. - DOI: 10.1038 / nrg2603. - PMID 19546856.
- Haldane J. B. S. Dabiskās atlases teorija mūsdienās // Daba. - 1959. - sēj. 183, nē. 4663. - Lpp. 710-713. - PMID 13644170.
- Lande R., Arnolds S. Dž. Atlases mērīšana uz korelētajām rakstzīmēm // Evolūcija. - 1983. - Sēj. 37, nē. 6. - Lpp. 1210-1226. -
Notiek ielāde ...