Unul dintre principalele mecanisme ale evoluției, împreună cu mutațiile, procesele de migrație și transformările genelor, este selecția naturală. Tipurile de selecție naturală implică astfel de modificări ale genotipului care cresc șansele de supraviețuire și procreare ale organismului. Evoluția este adesea privită ca o consecință a acestui proces, care poate rezulta din diferențele de supraviețuire a speciilor, fertilitate, rate de dezvoltare, succesul împerecherii sau orice alt aspect al vieții.
Echilibrul natural
Frecvențele genelor rămân constante de la o generație la alta, cu condiția să nu existe factori perturbatori care să perturbe echilibrul natural. Acestea includ mutații, migrații (sau fluxul de gene), deriva aleatoare a genelor și selecția naturală. Mutația este o schimbare spontană a frecvenței genelor într-o populație care se caracterizează printr-o rată scăzută de dezvoltare. În acest caz, individul trece de la o populație la alta și apoi se schimbă. Aleatorie este o schimbare care se transmite de la o generație la alta într-un mod complet aleatoriu.
Toți acești factori modifică frecvențele genelor fără a ține cont de creșterea sau scăderea probabilității de supraviețuire și reproducere a organismului în mediul său natural. Toate sunt procese aleatorii. Și selecția naturală, tipurile de selecție naturală sunt consecințe perturbatoare moderate ale acestor procese, deoarece multiplică frecvența mutațiilor benefice de-a lungul mai multor generații și elimină componentele dăunătoare.
Ce este selecția naturală?
Selecția naturală contribuie la conservarea acelor grupuri de organisme care sunt mai bine adaptate la condițiile fizice și biologice ale habitatului lor. El
poate acționa asupra oricăror trăsături fenotipice moștenite și, prin presiune selectivă, poate influența orice aspect al mediului, inclusiv selecția sexuală și competiția cu membrii aceleiași specii sau ai altor specii.
Totuși, acest lucru nu înseamnă că acest proces este întotdeauna direcționat și eficient în evoluția adaptivă. Selecția naturală, tipurile de selecție naturală în general, duc adesea la eliminarea variantelor mai puțin potrivite.
Există variații în întreaga populație de organisme. Acest lucru se datorează parțial pentru că în genomul unui organism apar mutații aleatorii, iar descendenții acestuia pot moșteni astfel de mutații. De-a lungul vieții, genomul interacționează cu mediul. În consecință, populația evoluează.
Înțelegerea selecției naturale
Selecția naturală este una dintre pietrele de temelie ale biologiei moderne. Acționează asupra unui fenotip a cărui bază genetică oferă un avantaj reproductiv pentru o prevalență mai mare în populație. În timp, acest proces poate duce la apariția de noi specii. Cu alte cuvinte, acesta este un proces evolutiv important (deși nu singurul) în cadrul unei populații.
Conceptul în sine a fost formulat și publicat în 1858 de Charles Darwin și Alfredo Russell Wallace într-o prezentare comună de documente privind
Termenul a fost descris ca fiind analog, adică este procesul prin care animalele și plantele cu anumite trăsături sunt considerate dezirabile pentru reproducere și reproducere. Conceptul de „selecție naturală” a fost dezvoltat inițial în absența unei teorii a eredității. La momentul scrierii lucrărilor sale de către Darwin, știința încă mai trebuia să dezvolte Unificarea evoluției darwiniste tradiționale cu descoperiri ulterioare în domeniul geneticii clasice și moleculare numite sinteză evolutivă modernă. 3 tipuri de selecție naturală rămân principala explicație pentru evoluția adaptivă.
Cum funcționează selecția naturală?
Selecția naturală este mecanismul prin care un organism animal se adaptează și evoluează. La baza lor, organismele individuale care sunt cel mai bine adaptate la mediu supraviețuiesc și se reproduc cu cel mai mare succes, producând descendenți fertili. După numeroase cicluri de reproducere, aceste specii sunt dominante. Astfel, natura filtrează indivizii prost adaptați în beneficiul întregii populații.
Este un mecanism relativ simplu care face ca membrii unei anumite populații să se schimbe în timp. De fapt, poate fi împărțit în cinci etape principale: variabilitate, moștenire, selecție, sincronizare și adaptare.
Darwin despre selecția naturală
Conform învățăturilor lui Darwin, selecția naturală are patru componente:
- Variante. Organismele dintr-o populație prezintă diferențe individuale în aspect și comportament. Aceste modificări pot include dimensiunea corpului, culoarea părului, pete faciale, calitatea vocii sau numărul de descendenți produși. Pe de altă parte, unele trăsături de personalitate nu sunt asociate cu diferențele dintre indivizi, cum ar fi numărul de ochi la vertebrate.
- Moştenire. Unele trăsături sunt transmise în mod constant de la părinte la urmași. Astfel de trăsături sunt moștenite, în timp ce altele sunt puternic influențate de condițiile de mediu și sunt slab moștenite.
- Populații mari. Majoritatea animalelor produc anual descendenți în cantități mult mai mari decât este necesar pentru o distribuție egală a resurselor între ele. Acest lucru duce la competiție între specii și la mortalitate prematură.
- Supraviețuire și reproducere diferențială. Toate tipurile de selecție naturală în populații lasă în urmă acele animale care sunt capabile să lupte pentru resursele locale.
Selecția naturală: tipuri de selecție naturală
Teoria evoluției lui Darwin a schimbat radical direcția viitoarei gândiri științifice. În centrul său se află selecția naturală, un proces care are loc de-a lungul generațiilor succesive și este definit ca reproducere diferențială a genotipurilor. Orice schimbare a mediului (de exemplu, o schimbare a culorii unui trunchi de copac) poate duce la adaptarea locală. Există următoarele tipuri de selecție naturală (tabelul numărul 1):
Stabilizarea selecției
Adesea, frecvența mutațiilor în ADN este statistic mai mare la unele specii decât la altele. Acest tip de selecție naturală contribuie la eliminarea oricăror extreme în fenotipurile celor mai adaptați indivizi din populație. Acest lucru reduce diversitatea în cadrul unei specii. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că toți indivizii sunt exact la fel.
Stabilizarea selecției naturale și a tipurilor sale pot fi descrise pe scurt ca mediere sau stabilizare, în care populația devine mai omogenă. Trăsăturile poligenice sunt în primul rând afectate. Aceasta înseamnă că fenotipul este controlat de mai multe gene și există o gamă largă de rezultate posibile. În timp, unele dintre gene sunt dezactivate sau mascate de altele, în funcție de adaptarea favorabilă.
Multe caracteristici umane sunt rezultatul acestei selecții. Greutatea la naștere a unei persoane nu este doar o trăsătură poligenică, ci este controlată și de factorii de mediu. Nou-născuții cu o greutate medie la naștere au șanse mai mari de supraviețuire decât cei cu greutate prea mică sau prea mare.
Selecția naturală dirijată
Acest fenomen este observat în mod obișnuit în condiții care s-au schimbat de-a lungul timpului, cum ar fi vremea, clima sau cantitățile de alimente, ceea ce poate duce la o selecție țintită. Participarea umană poate, de asemenea, accelera acest proces. Vânătorii ucid cel mai adesea indivizi mari pentru carne sau alte părți decorative sau utile mari. În consecință, populația va tinde să se încline spre indivizi mai mici.
Cu cât prădătorii ucid și mănâncă cei mai lenți indivizi din populație, cu atât mai mult va fi prejudecata față de reprezentanții mai de succes și mai rapizi ai populației. Tipurile de selecție naturală (tabelul cu exemplele # 1) pot fi demonstrate mai clar folosind exemple din fauna sălbatică.
Charles Darwin a studiat selecția dirijată când a fost în Insulele Galapagos. Lungimea ciocului cintezelor locale a variat de-a lungul timpului datorită surselor de hrană disponibile. În lipsa insectelor, cintezele cu ciocul mare și lung au supraviețuit, ceea ce i-a ajutat să mănânce semințele. În timp, numărul insectelor a crescut, iar cu ajutorul selecției dirijate, ciocul păsării s-a micșorat treptat.
Caracteristici ale selecției diversificate (subversive).
Selecția disruptivă este un tip de selecție naturală care se opune medierii caracteristicilor speciilor dintr-o populație. Acest proces este cel mai rar, dacă descriem pe scurt tipurile de selecție naturală. Diversificarea reproducerii poate duce la speciarea a două sau mai multe forme diferite în zonele cu schimbări bruște ale mediului. La fel ca și selecția dirijată, acest proces poate fi încetinit din cauza influenței distructive a factorului uman și a poluării mediului.
Unul dintre cele mai bine studiate exemple de selecție subversivă este cazul fluturilor din Londra. În zonele rurale, aproape toți indivizii erau de culoare deschisă. Cu toate acestea, acești fluturi aveau o culoare foarte închisă în zonele industriale. Au fost și exemplare cu intensitate medie a culorii. Acest lucru se datorează faptului că fluturii întunecați au învățat să supraviețuiască și să scape de prădători din zonele industriale din mediul urban. Moliile ușoare din zonele industriale au fost ușor de găsit și mâncate de prădători. Imaginea opusă a fost observată în mediul rural. Fluturi de intensitate medie a culorii erau ușor vizibili în ambele locuri și, prin urmare, au rămas foarte puțini dintre ei.
Astfel, sensul selecției subversive este deplasarea fenotipului la extrem, care este necesară supraviețuirii speciei.
Selecția naturală și evoluția
Ideea principală a teoriei evoluției este că toată diversitatea speciilor a evoluat treptat din forme de viață simple care au apărut în urmă cu mai bine de trei miliarde de ani (pentru comparație, vârsta Pământului este de aproximativ 4,5 miliarde de ani). Selecția naturală, cu exemple de la primele bacterii până la primii oameni moderni, a jucat un rol semnificativ în această dezvoltare evolutivă.
Organismele care au fost slab adaptate la mediul lor sunt mai puțin probabil să supraviețuiască și să se reproducă. Aceasta înseamnă că genele lor sunt mai puțin probabil să fie transmise generației următoare. Calea către diversitatea genetică nu trebuie pierdută, la fel ca și capacitatea la nivel celular de a răspunde la condițiile de mediu în schimbare.
Evoluția este povestea câștigătorilor, iar selecția naturală este un judecător imparțial care decide cine trăiește și cine moare. Exemple de selecție naturală sunt peste tot: toată diversitatea viețuitoarelor de pe planeta noastră este un produs al acestui proces, iar omul nu face excepție. Cu toate acestea, este posibil să ne certăm despre o persoană, deoarece aceasta a fost de mult obișnuită să intervină într-o manieră de afaceri în acele zone care au fost secretele sacre ale naturii.
Cum funcționează selecția naturală
Acest mecanism de siguranță este un proces evolutiv fundamental. Acțiunea sa asigură creșterea populației numărul de indivizi care au un set de trăsături cele mai favorabile care asigură adaptabilitate maximă la condițiile de viață din mediu și, în același timp - o scădere a numărului de indivizi mai puțin adaptați.
Însuși termenul de știință „selecție naturală” îl datorează lui Charles Darwin, care a comparat acest proces cu selecția artificială, adică selecția. Diferența dintre aceste două specii este doar cine acționează ca judecător în alegerea anumitor proprietăți ale organismelor - o persoană sau un habitat. În ceea ce privește „materialul de lucru”, în ambele cazuri acestea sunt mici mutații ereditare care se acumulează sau, dimpotrivă, sunt eradicate în generația următoare.
Teoria dezvoltată de Darwin a fost incredibil de îndrăzneață, revoluționară, chiar scandaloasă pentru vremea ei. Dar acum selecția naturală nu provoacă îndoieli în lumea științifică, în plus, este numită un mecanism „de la sine înțeles”, deoarece existența ei decurge în mod logic din trei fapte incontestabile:
- Organismele vii produc, evident, mai mulți descendenți decât sunt capabili să supraviețuiască și să se reproducă în continuare;
- Absolut toate organismele sunt supuse variabilității ereditare;
- Organismele vii, dotate cu diferite caracteristici genetice, supraviețuiesc și se reproduc cu succes inegal.
Toate acestea duc la o competiție dură între toate organismele vii, ceea ce conduce la evoluție. În natură, procesul evolutiv, de regulă, se desfășoară lent și în ea pot fi distinse următoarele etape:
Principii de clasificare a selecției naturale
În funcție de direcția de acțiune, există tipuri pozitive și negative (de tăiere) de selecție naturală.
Pozitiv
Acțiunea sa vizează consolidarea și dezvoltarea trăsăturilor utile și contribuie la creșterea numărului de indivizi din populație cu aceste trăsături. Astfel, în cadrul unor specii specifice, selecția pozitivă lucrează pentru creșterea viabilității acestora, iar la scara întregii biosfere, la o complicare treptată a structurii organismelor vii, ceea ce este bine ilustrat de întreaga istorie a procesului evolutiv. De exemplu, transformarea branhiilor care a durat milioane de ani la unele specii de pești antici din urechea medie a amfibienilor, aceasta a fost însoțită de procesul de „plecare la pământ” a organismelor vii în condițiile celor mai puternice fluxuri și reflux.
Negativ
Spre deosebire de selecția pozitivă, cutoff obligă din populație acei indivizi care poartă trăsături dăunătoare care pot reduce semnificativ viabilitatea speciei în condițiile de mediu existente. Acest mecanism acționează ca un filtru care nu permite trecerea celor mai dăunătoare alele și nu permite dezvoltarea lor ulterioară.
De exemplu, când, odată cu dezvoltarea degetului mare de pe mână, strămoșii lui Homo sapiens au învățat să plieze mâna într-un pumn și să o folosească în lupte unul împotriva celuilalt, indivizii cu cranii fragile au început să moară din cauza rănilor la cap (după cum este demonstrat). prin descoperiri arheologice), oferind spațiu de locuit persoanelor cu cranii mai puternice.
Clasificarea este, de asemenea, foarte comună, pornind de la natura influenței selecției asupra variabilității unei trăsături într-o populație:
- in miscare;
- stabilizatoare;
- destabilizator;
- perturbator (ruptura);
- sexual.
In miscare
Forma de conducere a selecției naturale elimină mutațiile cu o valoare medie pentru o trăsătură, înlocuindu-le cu mutații cu o valoare medie diferită pentru aceeași trăsătură. Ca rezultat, de exemplu, este posibil să se urmărească creșterea dimensiunii animalelor de la o generație la alta - așa s-a întâmplat cu mamiferele, care au primit dominație terestră după moartea dinozaurilor, inclusiv a strămoșilor umani. Alte forme de viață, dimpotrivă, au scăzut semnificativ în dimensiune. Astfel, libelulele antice în condițiile unui conținut crescut de oxigen în atmosferă erau gigantice în comparație cu dimensiunile moderne. Același lucru este valabil și pentru alte insecte..
Stabilizare
Spre deosebire de cel de conducere, se străduiește să păstreze caracteristicile existente și se manifestă în cazuri de conservare prelungită a condițiilor de mediu. Exemple sunt speciile care au ajuns la noi din antichitate aproape neschimbate: crocodili, multe tipuri de meduze, sequoia gigantice. Există și astfel de specii care există, practic neschimbate, de milioane de ani: aceasta este cea mai veche plantă de ginkgo, un descendent direct al tuatara primordială, coelacant (pește cu aripioare încrucișate, pe care mulți oameni de știință îl consideră o „legătură intermediară” între pești și amfibieni).
Selecțiile de stabilizare și de conducere acționează în conjuncție și sunt două părți ale aceluiași proces. Mișcatorul se străduiește să păstreze mutațiile care sunt cele mai avantajoase în condițiile de mediu în schimbare, iar atunci când aceste condiții se stabilesc, procesul se va încheia cu crearea formei cel mai bine adaptate. Aici vine rândul selecției stabilizatoare- păstrează aceste genotipuri testate în timp și nu permite reproducerea formelor mutante care se abat de la norma generală. Există o îngustare a vitezei de reacție.
Destabilizator
Se întâmplă adesea ca nișa ecologică ocupată de o specie să se extindă. În astfel de cazuri, o rată de răspuns mai largă va fi utilă pentru supraviețuirea acestei specii. În condiții de eterogenitate a mediului, procesul este opus selecției stabilizatoare: trăsăturile cu o viteză de reacție mai largă câștigă avantaje. De exemplu, iluminarea eterogenă a unui rezervor determină o mare variabilitate a culorii broaștelor care trăiesc în el, iar în rezervoarele care nu diferă într-o varietate de pete de culoare, toate broaștele sunt de aproximativ aceeași culoare, contribuind la camuflarea lor. (rezultatul selectiei stabilizatoare).
perturbator (disruptiv)
Există multe populații care diferă în polimorfism -
coexistența în cadrul unei specii a două sau chiar mai multe forme dintr-un anumit motiv. Acest fenomen poate fi cauzat de diverse motive, atât de origine naturală, cât și antropică. De exemplu, secete nefavorabile pentru ciuperci căderea în mijlocul verii, a determinat dezvoltarea speciilor lor de primăvară și toamnă, iar fânarea, care are loc și în această perioadă în alte localități, a dus la faptul că în interiorul unor tipuri de ierburi la unii indivizi semințele se coc devreme, în timp ce la altele. - târziu, adică înainte și după fânare.
Sexual
Selecția sexuală este diferită în această serie de procese bazate logic. Esența sa constă în faptul că reprezentanții aceleiași specii (de obicei masculi) concurează între ei în lupta pentru dreptul de a procrea ... Cu toate acestea, ei dezvoltă adesea aceste semne care le afectează negativ vitalitatea. Un exemplu clasic este păunul cu coada sa luxoasă, care nu are nicio utilitate practică, în plus, îl face vizibil pentru prădători și poate interfera cu mișcarea. Singura lui funcție este de a atrage o femeie și îndeplinește cu succes această funcție. Există două ipoteze, explicând mecanismul selecției feminine:
- Ipoteza „genelor bune” - femela alege tatăl pentru viitorul descendent, pe baza capacității sale de a supraviețui chiar și cu o astfel de complicare a existenței caracteristicilor sexuale secundare;
- Ipoteza Fiilor Atrăgători - Femela caută să producă descendenți masculi de succes care să păstreze genele tatălui.
Selecția sexuală este de mare importanță pentru evoluție, deoarece scopul principal pentru indivizii oricărei specii nu este acela de a supraviețui, ci de a lăsa urmași. Multe specii de insecte sau pești mor de îndată ce îndeplinesc această misiune - fără aceasta nu ar exista viață pe planetă.
Instrumentul considerat al evoluției poate fi caracterizat ca un proces nesfârșit de mișcare către un ideal de neatins, deoarece mediul este aproape întotdeauna cu un pas sau doi înaintea locuitorilor săi: ceea ce a fost realizat ieri se schimbă astăzi pentru a deveni învechit mâine.
Selecția naturală este factorul principal, conducător și director al evoluției, care stă la baza teoriei lui Charles Darwin. Toți ceilalți factori ai evoluției sunt aleatori, doar selecția naturală are o direcție (spre adaptarea organismelor la condițiile de mediu).
Definiție: supraviețuirea selectivă și reproducerea celor mai apte organisme.
Rol creativ: alegând trăsături utile, selecția naturală creează altele noi.
Eficienţă: cu cât există mai multe mutații în populație (cu cât heterozigozitatea populației este mai mare), cu atât eficiența selecției naturale este mai mare, cu atât evoluția are loc mai rapid.
Forme:
- Stabilizant - acționează în condiții constante, selectează manifestările medii ale trăsăturii, păstrează caracteristicile speciei (pește celacant cu aripioare încrucișate)
- Motivul - acționează în condiții schimbătoare, selectează manifestări extreme ale unei trăsături (abatere), duce la o schimbare a trăsăturilor (molia mesteacănului)
- Sexual - competiție pentru un partener sexual.
- Rupere - selectează două forme extreme.
Consecințele selecției naturale:
- Evoluție (modificare, complicație a organismelor)
- Apariția de noi specii (creșterea numărului [diversitatea] speciilor)
- Adaptabilitatea organismelor la condițiile de mediu. Orice fitness este relativ, adică adaptează organismul la o singură condiție specifică.
Alege-l pe cel mai corect. Baza selecției naturale este
1) proces de mutație
2) speciația
3) progresul biologic
4) fitness relativă
Răspuns
Alege-l pe cel mai corect. Care sunt consecințele acțiunii de stabilizare a selecției
1) conservarea speciilor vechi
2) modificarea vitezei de reacție
3) apariția de noi specii
4) conservarea indivizilor cu trăsături modificate
Răspuns
Alege-l pe cel mai corect. În procesul de evoluție, un rol creativ îl joacă
1) selecția naturală
2) selecția artificială
3) variabilitatea modificării
4) variabilitate mutațională
Răspuns
Alege trei opțiuni. Care sunt caracteristicile selecției de conducere?
1) acţionează în condiţii de viaţă relativ constante
2) elimină indivizii cu o valoare medie a trăsăturii
3) promovează reproducerea indivizilor cu genotip alterat
4) păstrează indivizii cu abateri de la valorile medii ale trăsăturii
5) păstrează indivizii cu o rată stabilită de reacție a trăsăturii
6) favorizează apariția mutațiilor în populație
Răspuns
Alegeți trei caracteristici care caracterizează forma de conducere a selecției naturale
1) asigură apariția unei noi specii
2) se manifestă în condiții de mediu în schimbare
3) se îmbunătăţeşte adaptarea indivizilor la mediul iniţial
4) persoanele cu o abatere de la normă sunt respinse
5) numărul de indivizi cu valoarea medie a trăsăturii crește
6) indivizii cu trăsături noi sunt păstrați
Răspuns
Alege-l pe cel mai corect. Materialul de plecare pentru selecția naturală este
1) lupta pentru existență
2) variabilitatea mutațională
3) schimbarea habitatului organismelor
4) adaptabilitatea organismelor la mediu
Răspuns
Alege-l pe cel mai corect. Materialul de plecare pentru selecția naturală este
1) variabilitatea modificării
2) variabilitate ereditară
3) lupta indivizilor pentru condiții de supraviețuire
4) adaptabilitatea populaţiilor la mediu
Răspuns
Alege trei opțiuni. Forma stabilizatoare a selecției naturale se manifestă în
1) condiții de mediu constante
2) modificarea vitezei medii de reacție
3) conservarea indivizilor adaptați în habitatul original
4) sacrificarea indivizilor cu abateri de la normă
5) conservarea indivizilor cu mutații
6) conservarea indivizilor cu fenotipuri noi
Răspuns
Alege-l pe cel mai corect. Eficacitatea selecţiei naturale scade atunci când
1) apariția mutațiilor recesive
2) o creștere a indivizilor homozigoți în populație
3) o modificare a vitezei de reacție a unui semn
4) o creștere a numărului de specii din ecosistem
Răspuns
Alege-l pe cel mai corect. In conditii aride, in proces de evolutie, datorita actiunii s-au format plante cu frunze pubescente
1) variabilitate relativă
3) selecția naturală
4) selecția artificială
Răspuns
Alege-l pe cel mai corect. Ca rezultat, insectele dăunătoare dobândesc rezistență la pesticide în timp
1) fertilitate ridicată
2) variabilitatea modificării
3) conservarea mutaţiilor prin selecţie naturală
4) selecția artificială
Răspuns
Alege-l pe cel mai corect. Materialul pentru selecția artificială este
1) cod genetic
2) populația
3) derivă genetică
4) mutație
Răspuns
Alege-l pe cel mai corect. Sunt adevărate următoarele judecăți despre formele selecției naturale? A) Apariția rezistenței la pesticide la insecte - dăunători ai plantelor agricole - un exemplu de formă stabilizatoare a selecției naturale. B) Selecția condusă contribuie la creșterea numărului de indivizi ai unei specii cu o valoare medie a trăsăturii
1) doar A este adevărat
2) numai B este adevărat
3) ambele judecăți sunt adevărate
4) ambele judecăți sunt neuroni
Răspuns
Stabiliți o corespondență între rezultatele acțiunii selecției naturale și formele acesteia: 1) stabilizatoare, 2) conducătoare, 3) perturbatoare (disruptive). Notează numerele 1, 2 și 3 în ordinea corectă.
A) Dezvoltarea rezistenței la antibiotice la bacterii
B) Existența peștilor răpitori cu creștere rapidă și lentă într-un lac
C) O structură similară a organelor de vedere în cordate
D) Apariția înotătoarelor la mamiferele păsărilor de apă
E) Selectarea mamiferelor nou-născute cu greutate medie
F) Reținerea fenotipurilor cu abateri extreme în cadrul unei singure populații
Răspuns
1. Stabiliți o corespondență între caracteristica selecției naturale și forma acesteia: 1) conducere, 2) stabilizare. Notează numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
A) păstrează valoarea medie a caracteristicii
B) promovează adaptarea la condițiile de mediu modificate
C) conservă indivizi cu o trăsătură care se abate de la valoarea medie
D) ajută la creșterea diversității organismelor
E) contribuie la păstrarea caracteristicilor speciilor
Răspuns
2. Comparați caracteristicile și formele selecției naturale: 1) Motiv, 2) Stabilizant. Notează numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
A) acționează împotriva persoanelor cu valori extreme ale trăsăturilor
B) conduce la o îngustare a vitezei de reacție
B) acţionează de obicei în condiţii constante
D) apare în timpul dezvoltării de noi habitate
E) modifică valorile medii ale trăsăturii în populație
E) poate duce la apariția de noi specii
Răspuns
3. Stabiliți o corespondență între formele selecției naturale și caracteristicile acestora: 1) conducere, 2) stabilizare. Notați numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) acționează în condițiile de mediu în schimbare
B) acţionează în condiţii constante de mediu
C) are ca scop păstrarea valorii medii stabilite anterior a caracteristicii
D) conduce la o schimbare a valorii medii a trăsăturii în populație
E) sub acţiunea sa se poate produce atât o sporire a unui semn, cât şi o slăbire
Răspuns
4. Stabiliți o corespondență între semnele și formele selecției naturale: 1) stabilizatoare, 2) conducere. Notați numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) formează adaptări la noile condiţii de mediu
B) duce la formarea de noi specii
C) păstrează rata medie a caracteristicii
D) respinge indivizii cu abateri de la norma medie de trăsături
E) crește heterozigozitatea populației
Răspuns
Stabiliți o corespondență între exemple și forme de selecție naturală, care sunt ilustrate prin aceste exemple: 1) conducere, 2) stabilizare. Notează numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) o creștere a numărului de fluturi întunecați în zonele industriale în comparație cu cei de culoare deschisă
B) apariția insectelor dăunătoare de rezistență la pesticide
C) conservarea până în prezent a reptilei tuatara care locuiește în Noua Zeelandă
D) scăderea dimensiunii cefalotoracelui la crabii care trăiesc în apă tulbure
E) la mamifere, mortalitatea nou-născuților cu o greutate medie este mai mică decât cu o greutate foarte scăzută sau foarte mare.
E) moartea strămoșilor înaripați și conservarea insectelor cu aripi reduse pe insule cu vânturi puternice
Răspuns
Stabiliți o corespondență între formele luptei pentru existență și exemplele care le ilustrează: 1) intraspecifice, 2) interspecifice. Notează numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) peștii mănâncă plancton
B) pescărușii ucid puii când sunt mulți
C) cocoș de pădure actual
D) maimuțele cu nas încearcă să strige una pe alta, suflând nasuri uriașe
E) ciuperca chaga se aseaza pe mesteacan
E) prada principală a jderului este veverița
Răspuns
Analizați tabelul „Forme ale selecției naturale”. Pentru fiecare literă, selectați conceptul, caracteristica și exemplul adecvat din lista oferită.
1) sexual
2) conducere
3) grup
4) conservarea organismelor cu două abateri extreme de la valoarea medie a trăsăturii
5) apariția unei noi caracteristici
6) formarea rezistenței bacteriene la antibiotice
7) conservarea speciilor relicte de plante gingko biloba 8) creșterea numărului de organisme heterozigote
Răspuns
© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019
SELECȚIA NATURALĂ, procesul de supraviețuire selectivă și de reproducere diferențială a organismelor, principalul factor motor al evoluției lor. Ideile despre existența selecției naturale au fost exprimate încă de la începutul secolului al XIX-lea de diverși naturaliști englezi (inclusiv A. Wallace). Dar numai Charles Darwin (1842, 1859) l-a estimat drept principalul factor de evoluție. Pentru Darwin, selecția naturală este rezultatul luptei pentru existență; chiar și nesemnificative diferențe moștenite între indivizii aceleiași specii pot da avantaje în această luptă, care se datorează tendinței organismelor la o intensitate mare a reproducerii (în progresie geometrică) și imposibilității păstrării tuturor descendenților din cauza resurselor naturale limitate. Moartea numărului covârșitor de indivizi din fiecare generație duce inevitabil la selecția naturală - „supraviețuirea celui mai potrivit” în condițiile date. Ca rezultat al însumării schimbărilor benefice de-a lungul multor generații, se formează noi adaptări și, în cele din urmă, apar noi specii. Darwin și-a bazat raționamentul despre acțiunea selecției naturale în principal pe generalizarea experienței de domesticire a animalelor și plantelor prin analogie cu selecția artificială, subliniind însă că, spre deosebire de selecția umană, selecția naturală este determinată de interacțiunea organismelor cu mediul înconjurător. condiţii şi nu are un scop anume.
Studiul sistematic al selecției naturale, extinderea și îmbunătățirea metodelor de studiu a acesteia a început la sfârșitul secolului al XIX-lea. Utilizarea metodelor biometrice a făcut posibilă stabilirea unor diferențe semnificative statistic între organismele supraviețuitoare și cele moarte în condiții de mediu în schimbare. Datorită dezvoltării lui R. Fisher, J. Haldane, S. Wright și S. S. Chetverikov, care au sintetizat darwinismul clasic și genetica, a devenit posibil să se înceapă un studiu experimental al fundamentelor genetice ale selecției naturale. Populațiile naturale cercetate s-au dovedit a fi literalmente saturate de mutații, dintre care multe au devenit utile atunci când condițiile de existență s-au schimbat sau când s-au combinat cu alte mutații. S-a constatat că procesul mutațional și încrucișarea liberă (panmixia) asigură diversitatea genetică a populațiilor și unicitatea indivizilor cu șanse diferite de supraviețuire; aceasta determină intensitatea și eficiența ridicată a selecției naturale. În plus, a devenit evident că selecția naturală nu se ocupă de trăsături unice, ci de organisme întregi și că esența genetică a selecției naturale constă în păstrarea nealeatorie (diferențiată) a anumitor genotipuri în populație, care sunt transmise selectiv către generațiile ulterioare. Selecția naturală este probabilistică în natură, acționează pe baza procesului mutațional și a fondului genetic existent, afectează frecvența de distribuție a genelor și a combinațiilor acestora, ajută la reducerea efectului negativ al mutațiilor și la formarea mecanismelor de apărare împotriva efectelor nocive ale acestora. , determinând astfel ritmul și direcția evoluției. Sub controlul selecției naturale se află nu numai diverse caracteristici, ci și factorii evoluției, de exemplu, intensitatea și natura mutabilității, aparatul eredității (de unde și conceptul de „evoluție a evoluției”). În absența selecției naturale, există o scădere sau o pierdere a aptitudinii organismelor din cauza acumulării de mutații nedorite, care se manifestă printr-o creștere a poverii genetice, inclusiv în populațiile oamenilor moderni.
Există mai mult de 30 de forme de selecție naturală; niciunul dintre ele nu există într-o formă pură, ci mai degrabă caracterizează tendința de selecție într-o anumită situație ecologică. Astfel, selecția condusă contribuie la păstrarea unei anumite abateri de la norma anterioară și conduce la dezvoltarea de noi adaptări prin restructurarea direcționată a întregului bazin genetic al populațiilor, precum și a genotipurilor și fenotipurilor indivizilor. Poate duce la dominarea uneia (sau a mai multor) forme preexistente asupra altora. Un exemplu clasic al acțiunii sale a fost predominanța în zonele industriale a formelor de culoare închisă ale fluturelui moliei mesteacănului, invizibile păsărilor de pe trunchiurile copacilor contaminate cu funingine (până la mijlocul secolului al XIX-lea s-a găsit doar o formă ușoară, imitând lichenul). pete pe trunchiurile deschise de mesteacăn). Dependența rapidă de otrăvurile diferitelor specii de insecte și rozătoare, apariția rezistenței microorganismelor la antibiotice indică faptul că presiunea de conducere a selecției în populațiile naturale este suficientă pentru a oferi un răspuns rapid adaptativ la schimbările bruște ale mediului. De regulă, selecția pentru o trăsătură implică o serie de transformări. De exemplu, selecția pe termen lung pentru conținutul de proteine sau ulei din boabele de porumb este însoțită de modificări ale formei boabelor, dimensiunii spicelor, amplasarea acestora deasupra nivelului solului etc.
Rezultatul acțiunii de antrenare a selecției în filogenia taxonilor mari este ortoselecția, un exemplu al căreia este evoluția dirijată a membrului strămoșilor calului (de la cinci degete la un deget) stabilită de V.O.
Selecția perturbatoare, sau perturbatoare, favorizează persistența abaterilor extreme și duce la o creștere a polimorfismului. Se manifestă în acele cazuri când niciuna dintre formele intraspecifice cu genotipuri diferite nu primește un avantaj absolut în lupta pentru existență datorită varietății condițiilor întâlnite simultan pe același teritoriu; în acest caz, în primul rând, se elimină indivizii cu caracter mediu sau intermediar de trăsături. La începutul secolului al XX-lea, botanistul rus NV Tsinger a arătat că zornăiala mare (Alectoroleophus major), care înflorește și dă roade pe pajiștile necosite pe tot parcursul verii, formează două rase pe pajiștile cosite: primăvara devreme, care are timp să aducă semințe înainte. începe cosirea, iar toamna târziu - plante joase care nu sunt deteriorate de cosit, iar apoi înfloresc rapid și au timp să dea semințe înainte de debutul înghețului. Un alt exemplu de polimorfism este diferența de culoare a scoicilor la melcul de pământ (Capacea nemoralis), care este hrană pentru păsări: în pădurile dense de fag, unde se păstrează pe tot parcursul anului un așternut de așternut roșu-brun, indivizii cu maro și colorația roz sunt frecvente; în pajişti cu aşternut galben predomină melcii cu culoare galbenă. În pădurile mixte de foioase, unde natura fundalului se schimbă odată cu debutul unui nou sezon, melcii cu culoarea maro și roz domină la începutul primăverii și galbenul vara. Cintezele lui Darwin (Geospizinae) de pe Insulele Galapagos (un exemplu clasic de radiație adaptivă) sunt rezultatul final al selecției perturbatoare pe termen lung, care a dus la formarea a zeci de specii strâns înrudite.
Dacă aceste forme de selecție naturală conduc la o schimbare atât în structura fenotipică, cât și în cea genetică a populațiilor, atunci selecția stabilizatoare, descrisă pentru prima dată de IIShmal'gauzen (1938), păstrează valoarea medie a trăsăturilor (norma) în populație și nu nu trece în generația următoare genomul indivizilor care se abate cel mai mult de la această normă. Are ca scop menținerea și creșterea rezistenței în populație a unui fenotip mediu, dezvoltat anterior. Se știe, de exemplu, că în timpul furtunilor de zăpadă supraviețuiesc păsările care în multe feluri (lungimea aripilor, ciocul, greutatea corpului etc.) se apropie de norma medie, iar indivizii care se abat de la această normă mor. Dimensiunea și forma florilor la plantele polenizate de insecte sunt mai stabile decât la plantele polenizate de vânt, ceea ce se datorează evoluției cuplate a plantelor și a polenizatorilor acestora, „eliminarea” formelor deviate (de exemplu, un bondar nu poate pătrunde în o corolă prea îngustă a unei flori, iar proboscisul unui fluture nu atinge stamine prea scurte la plantele cu corola lungă). Datorită selecției stabilizatoare, cu un fenotip extern nemodificat, pot apărea modificări genetice semnificative, asigurând independența dezvoltării adaptărilor față de condițiile de mediu fluctuante. Unul dintre rezultatele acțiunii de stabilizare a selecției poate fi considerat „universalitatea biochimică” a vieții de pe Pământ.
Selecția destabilizatoare (denumirea a fost propusă de D.K.Belyaev, 1970) duce la o perturbare bruscă a sistemelor de reglare a ontogenezei, deschiderea rezervei de mobilizare și o creștere a variabilității fenotipice cu selecție intensivă în orice direcție anume. De exemplu, selecția pentru a reduce agresivitatea animalelor de pradă în captivitate prin restructurarea sistemului neuroumoral duce la destabilizarea ciclului de reproducere, schimbări ale timpilor de napârlire, modificări ale poziției cozii, urechilor, culorii etc.
S-au găsit gene care pot fi letale sau pot reduce viabilitatea organismelor în stare homozigotă, iar în stare heterozigotă, dimpotrivă, cresc plasticitatea ecologică și alți indicatori. În acest caz, putem vorbi despre așa-numita selecție echilibrată, care asigură menținerea diversității genetice cu un anumit raport de frecvențe alelelor. Un exemplu al acțiunii sale poate servi ca o creștere a rezistenței la pacienții cu anemie falciformă (heterozigotă pentru gena hemoglobinei S) la infecția cu diferite tulpini de plasmodium malariei (vezi Hemoglobine).
Un pas important în depășirea tendinței de a explica toate caracteristicile organismelor prin acțiunea selecției naturale a fost conceptul de evoluție neutră, conform căruia o parte din modificările la nivelul proteinelor și acizilor nucleici au loc prin fixarea adaptiv neutre sau aproape neutre. mutatii. Este posibil să se selecteze speciile care apar în populațiile periferice „din senin” din punct de vedere geocronologic. Chiar mai devreme, s-a dovedit că selecția catastrofală, în care un număr mic de indivizi și chiar un singur organism supraviețuiesc într-o perioadă de schimbări bruște în mediu, poate deveni baza formării unei noi specii datorită rearanjamentului cromozomial și a unui schimbare în nișa ecologică. Astfel, formarea speciei xerofite, endemice, Clarkia lingulata, în munții Sierra Nevada din California, se explică printr-o secetă severă care a provocat moartea masivă a plantelor, care a devenit catastrofală în populațiile periferice.
Selecția naturală, care afectează caracteristicile sexuale secundare ale indivizilor, se numește sexuală (de exemplu, colorația strălucitoare de împerechere a masculilor la multe specii de pești și păsări, chemări îmbietoare, mirosuri specifice, instrumente foarte dezvoltate pentru lupta în turneu la mamifere). Aceste trăsături sunt utile deoarece cresc capacitatea purtătorilor lor de a participa la reproducerea descendenților. În selecția sexuală, masculii sunt cei mai activi, ceea ce este benefic pentru întreaga specie, deoarece femelele rămân mai sigure în timpul sezonului de reproducere.
Se distinge și selecția grupului, care contribuie la păstrarea trăsăturilor utile familiei, turmei, coloniei. Cazul său special la insectele coloniale este selecția congenerelor, în care castele sterile (muncitori, soldați etc.) asigură (adesea cu prețul propriei vieți) supraviețuirea indivizilor fertili (regine) și a larvelor, și astfel conservarea. a întregii colonii. Comportamentul altruist al părinților care pretind că sunt răniți pentru a-l îndepărta pe prădător de copiii lor amenință cu moartea imitatorului, dar în general crește șansele de supraviețuire ale urmașilor acestuia.
Deși conceptul rolului principal al selecției naturale în evoluție a fost confirmat în multe experimente, ele sunt încă criticate pe baza ideii de imposibilitate a formării organismelor ca urmare a unei combinații aleatorii de mutații. În același timp, se ignoră faptul că fiecare act de selecție naturală se realizează pe baza rezultatelor anterioare ale propriilor sale acțiuni, care, la rândul lor, predetermina formele, intensitatea și direcțiile selecției naturale și, prin urmare, căile și legi ale evoluției.
Lit.: Shmalgauzen I.I.Factors of evolution. a 2-a ed. M., 1968; Mayr E. Specii zoologice și evoluție. M., 1968; Sheppard F.M. Selecția naturală și ereditatea. M., 1970; Levontin R. Fundamentele genetice ale evoluţiei. M., 1978; Wilson D. S. Selecția naturală a populațiilor și comunităților. Menlo Park, 1980; Gall Ya.M. Cercetări privind selecția naturală // Dezvoltarea teoriei evoluției în URSS. L., 1983; Tifon GF Ecologie și unele probleme ale originii speciilor // Ecologie și teoria evoluției. L., 1984; Ratner VA Scurtă schiță a teoriei evoluției moleculare. Novosib., 1992; Dawkins R. General egoist M., 1993; Sober E. Natura selecției: teoria evoluționistă în focus filosofic. Chi., 1993; Darwin Ch. Originea speciilor ... Ed. a II-a. SPb., 2001; Coyne J., Orr H. A. Speciation. Sunderland, 2004; Gavrilets S. Peisajele de fitness și originea speciilor. Princeton, 2004; Yablokov A.V., Yusufov A.G. Doctrina evoluționistă. a 5-a ed. M., 2004; Severtsov A.S. Teoria evoluției. M., 2005; Kolchinsky E. I. E. Mayr și sinteza evolutivă modernă. M., 2006.
Ideea de a compara selecția artificială cu cea naturală este că în natură există și o selecție a celor mai „de succes”, „mai bune” organisme, dar rolul „evaluatorului” al utilității proprietăților în acest caz nu este un persoană, ci mediul înconjurător. În plus, materialul atât pentru selecția naturală, cât și pentru cea artificială sunt mici modificări ereditare care se acumulează din generație în generație.
Mecanismul de selecție naturală
În procesul de selecție naturală, sunt fixate mutații care cresc adaptabilitatea organismelor la mediul lor. Selecția naturală este adesea menționată ca un mecanism „evident de la sine”, deoarece rezultă din fapte atât de simple, cum ar fi:
- Organismele produc mai mulți descendenți decât pot supraviețui;
- În populația acestor organisme, există variabilitate ereditară;
- Organismele cu trăsături genetice diferite au rate diferite de supraviețuire și capacitatea de a se reproduce.
Conceptul central al conceptului de selecție naturală este fitnessul organismelor. Fitnessul este definit ca abilitatea unui organism de a supraviețui și de a se reproduce în mediul său existent. Aceasta determină mărimea contribuției sale genetice la următoarea generație. Cu toate acestea, principalul lucru în determinarea aptitudinii nu este numărul total de descendenți, ci numărul de descendenți cu un anumit genotip (fitness relativă). De exemplu, dacă descendenții unui organism de succes și care se înmulțesc rapid sunt slabi și se reproduc slab, atunci contribuția genetică și, în consecință, fitness-ul acestui organism va fi scăzută.
Selecția naturală pentru trăsături care pot varia într-un interval de valori (de exemplu, dimensiunea corpului) poate fi împărțită în trei tipuri:
- Selecția dirijată- modificări ale valorii medii a trăsăturii în timp, de exemplu, o creștere a dimensiunii corpului;
- Selecția perturbatoare- selecția pentru valori extreme ale trăsăturii și față de valori medii, de exemplu, dimensiuni mari și mici ale corpului;
- Stabilizarea selecției- selecție față de valorile extreme ale caracteristicii, ceea ce duce la o scădere a varianței caracteristicii.
Un caz special de selecție naturală este selecția sexuală, al cărui substrat este orice trăsătură care mărește succesul împerecherii prin creșterea atractivității unui individ pentru potențiali perechi. Trăsăturile care au evoluat prin selecția sexuală sunt vizibile în special la masculii unor specii de animale. Trăsături precum coarnele mari, colorarea strălucitoare, pe de o parte, pot atrage prădători și pot reduce rata de supraviețuire a masculilor, iar pe de altă parte, acest lucru este echilibrat de succesul reproductiv al masculilor cu trăsături pronunțate similare.
Selecția poate opera la diferite niveluri de organizare, cum ar fi gene, celule, organisme individuale, grupuri de organisme și specii. Mai mult, selecția poate acționa simultan la diferite niveluri. Selecția la niveluri peste selecția individuală, cum ar fi selecția de grup, poate duce la cooperare (vezi Evoluția # Cooperarea).
Forme ale selecției naturale
Există diferite clasificări ale formelor de selecție. O clasificare bazată pe natura influenței formelor de selecție asupra variabilității unei trăsături într-o populație este utilizată pe scară largă.
Selecția de conducere
Selecția de conducere- o formă de selecţie naturală care acţionează când regizat modificări ale condițiilor de mediu. Descris de Darwin și Wallace. În acest caz, indivizii cu trăsături care se abat într-o anumită direcție de la valoarea medie primesc beneficii. În acest caz, alte variații ale trăsăturii (abaterile sale în sens opus față de valoarea medie) sunt supuse selecției negative. Ca urmare, în populație, de la generație la generație, valoarea medie a trăsăturii se deplasează într-o anumită direcție. În acest caz, presiunea selecției de conducere trebuie să corespundă capacităților de adaptare ale populației și ratei schimbărilor mutaționale (în caz contrar, presiunea mediului poate duce la dispariție).
Un exemplu de acțiune de selecție a motivelor este „melanismul industrial” la insecte. „Melanismul industrial” este o creștere dramatică a proporției de indivizi melanistici (de culoare închisă) în populațiile de insecte (cum ar fi fluturii) care locuiesc în zonele industriale. Din cauza impactului industrial, trunchiurile copacilor s-au întunecat semnificativ, iar lichenii ușoare au murit și ei, din cauza cărora fluturii ușori au devenit mai vizibili pentru păsări, iar cei întunecați - mai rău. În secolul al XX-lea, într-o serie de regiuni, ponderea fluturilor de culoare închisă în unele populații bine studiate ale moliei mesteacănului din Anglia a atins 95%, în timp ce pentru prima dată fluturele întunecat ( morfa carbonaria) a fost capturat în 1848.
Selecția de conducere se efectuează atunci când mediul se schimbă sau se adaptează la noile condiții atunci când zona se extinde. Păstrează modificările ereditare într-o anumită direcție, mișcând viteza de reacție în consecință. De exemplu, în timpul dezvoltării solului ca habitat în diferite grupuri de animale neînrudite, membrele s-au transformat în vizuini.
Stabilizarea selecției
Stabilizarea selecției- o formă de selecție naturală, în care acțiunea sa este îndreptată împotriva indivizilor cu abateri extreme de la norma medie, în favoarea indivizilor cu o severitate medie a trăsăturii. Conceptul de stabilizare a selecției a fost introdus în știință și analizat de I.I.Shmalgauzen.
Au fost descrise multe exemple de efect de stabilizare a selecției în natură. De exemplu, la prima vedere, se pare că cea mai mare contribuție la fondul genetic al următoarei generații ar trebui să fie adusă de indivizi cu fecunditate maximă. Cu toate acestea, observațiile asupra populațiilor naturale de păsări și mamifere arată că nu este cazul. Cu cât sunt mai mulți pui sau pui în cuib, cu atât este mai dificil să îi hrănești, cu atât fiecare dintre ei este mai mic și mai slab. Ca urmare, indivizii cu fertilitate medie sunt cei mai adaptați.
Selectarea în favoarea valorilor medii a fost găsită pentru o varietate de caracteristici. La mamifere, greutățile foarte mici și foarte mari la naștere au mai multe șanse de a muri la naștere sau în primele săptămâni de viață decât nou-născuții cu greutate medie. Luând în considerare dimensiunea aripilor vrăbiilor care au murit după o furtună în anii 50 lângă Leningrad, a arătat că majoritatea aveau aripi prea mici sau prea mari. Și în acest caz, cei mai adaptați au fost indivizii medii.
Selecția perturbatoare
Selecție perturbatoare (disruptivă).- o formă de selecție naturală, în care condițiile favorizează două sau mai multe variante (direcții) extreme de variabilitate, dar nu favorizează starea intermediară, medie, a trăsăturii. Ca rezultat, mai multe forme noi pot apărea dintr-una inițială. Darwin a descris acțiunea selecției perturbatoare, crezând că ea stă la baza divergenței, deși nu a putut oferi dovezi ale existenței acesteia în natură. Selecția perturbatoare contribuie la apariția și menținerea polimorfismului populației și, în unele cazuri, poate provoca speciație.
Una dintre situațiile posibile din natură în care intervine selecția perturbatoare este atunci când o populație polimorfă ocupă un habitat eterogen. În același timp, diferite forme se adaptează la diferite nișe sau subnișe ecologice.
Un exemplu de selecție disruptivă este formarea a două rase în marele zdrănător din pajiștile cu fân. În condiții normale, perioadele de înflorire și coacere a semințelor din această plantă acoperă toată vara. Însă pe pajiștile cu fân, semințele sunt produse în principal de acele plante care au timp să înflorească și să se coacă fie înainte de perioada de cosire, fie înfloresc la sfârșitul verii, după cosire. Ca rezultat, se formează două curse de zdrăngănitoare - înflorire timpurie și târzie.
Selecția perturbatoare a fost efectuată artificial în experimente cu muștele fructelor. Selecția s-a efectuat în funcție de numărul de peri; au rămas doar indivizi cu un număr mic sau mare de peri. Ca urmare, din aproximativ a 30-a generație, cele două linii s-au separat foarte puternic, în ciuda faptului că muștele au continuat să se încrucișeze între ele, efectuând schimbul de gene. Într-un număr de alte experimente (cu plante), încrucișarea intensivă a împiedicat acțiunea eficientă a selecției perturbatoare.
Selectia sexuala
Selectia sexuala este selecția naturală pentru succesul reproducerii. Supraviețuirea organismelor este o componentă importantă, dar nu singura, a selecției naturale. O altă componentă importantă este atracția față de membrii de sex opus. Darwin a numit acest fenomen selecție sexuală. „Această formă de selecție este determinată nu de lupta pentru existență în relațiile dintre ființele organice între ele sau cu condiții externe, ci de rivalitatea dintre indivizi de același sex, de obicei bărbați, pentru posesia indivizilor de celălalt sex”. Trăsăturile care reduc viabilitatea purtătorilor lor pot apărea și răspândi dacă beneficiile pe care le oferă în succesul reproducerii sunt semnificativ mai mari decât dezavantajele lor pentru supraviețuire.
Există două ipoteze comune despre mecanismele selecției sexuale.
- Conform ipotezei „genelor bune”, femela „raționează” după cum urmează: „Dacă acest mascul, în ciuda penajului strălucitor și a cozii lungi, a reușit să nu moară în labele unui prădător și să trăiască până la pubertate, atunci el are bine. genele care i-au permis să facă asta... Prin urmare, el ar trebui să fie ales ca tată al copiilor săi: le va transmite genele sale bune.” Alegând masculi strălucitori, femelele aleg gene bune pentru descendenții lor.
- Conform ipotezei „fiilor atrăgători”, logica selecției feminine este oarecum diferită. Dacă bărbații strălucitori, indiferent de motiv, sunt atrăgători pentru femele, merită să alegeți un tată strălucitor pentru viitorii voștri fii, deoarece fiii săi vor moșteni gene viu colorate și vor fi atractivi pentru femele din generația următoare. Astfel, apare un feedback pozitiv, care duce la faptul că din generație în generație luminozitatea penajului masculilor crește din ce în ce mai mult. Procesul continuă să crească până când ajunge la limita viabilității.
Atunci când aleg bărbați, femelele nu se gândesc la motivele comportamentului lor. Atunci când unui animal îi este sete, nu are motive să bea apă pentru a restabili echilibrul apă-sare din organism - merge la adăparea pentru că îi este sete. La fel, femelele, alegând masculi strălucitori, își urmează instinctele - le plac cozile strălucitoare. Cei care au fost îndemnați de instinct să se comporte diferit nu au lăsat urmași. Logica luptei pentru existență și selecție naturală este logica unui proces orb și automat care, acționând constant din generație în generație, a format uimitoarea varietate de forme, culori și instincte pe care le observăm în lumea naturii vii.
Metode de ameliorare: selecție pozitivă și negativă
Există două forme de selecție artificială: Pozitivși Cut-off (negativ) selecţie.
Selecția pozitivă crește numărul de indivizi din populație care au trăsături utile care cresc viabilitatea speciei în ansamblu.
Selecția cut-off respinge din populație marea majoritate a indivizilor purtând trăsături care le reduc drastic viabilitatea în anumite condiții de mediu. Selecția cut-off elimină alelele foarte dăunătoare din populație. Persoanele cu rearanjamente cromozomiale și un set de cromozomi care perturbă brusc funcționarea normală a aparatului genetic pot, de asemenea, să fie supuse selecției cutoff.
Rolul selecției naturale în evoluție
În exemplul furnicii muncitoare avem o insectă extrem de diferită de părinții ei, totuși absolut sterilă și, prin urmare, incapabilă să transmită din generație în generație modificările dobândite de structură sau instincte. Se poate pune o întrebare bună - cât de mult este posibil să se împace acest caz cu teoria selecției naturale?
- Originea speciilor (1859)
Darwin a presupus că selecția poate fi aplicată nu numai unui organism individual, ci și unei familii. El a mai spus că, poate, într-o măsură sau alta, acest lucru poate explica comportamentul oamenilor. S-a dovedit a avea dreptate, dar abia după apariția geneticii a devenit posibil să se ofere o viziune mai extinsă asupra acestui concept. Prima schiță a „teoriei selecției rudelor” a fost realizată de biologul englez William Hamilton în 1963, care a fost primul care a propus să se ia în considerare selecția naturală nu numai la nivelul unui individ sau al unei familii întregi, ci și la nivelul a unei gene.
Vezi si
Note (editare)
- , cu. 43-47.
- , p. 251-252.
- Orr H. A. Fitness și rolul său în genetica evolutivă // Nature Reviews Genetics. - 2009. - Vol. 10, nr. 8. - P. 531-539. - DOI: 10.1038 / nrg2603. - PMID 19546856.
- Haldane J. B. S. Teoria selecției naturale astăzi // Natura. - 1959. - Vol. 183, nr. 4663. - P. 710-713. - PMID 13644170.
- Lande R., Arnold S.J. Măsurarea selecției pe caractere corelate // Evoluție. - 1983. - Vol. 37, nr. 6. - P. 1210-1226. -
Se încarcă ...