Doğal seleksiyon ne anlama geliyor? Doğal seçilim

Yaşayan doğal şartlar kendini gösterebilen bireysel değişkenlik vardır. üç tip- yararlı, nötr ve zararlı. Tipik olarak zararlı değişkenliğe sahip organizmalar, bireysel gelişimin çeşitli aşamalarında ölür. Organizmaların nötr değişkenliği onların yaşayabilirliğini etkilemez. Yararlı değişkenliğe sahip bireyler, tür içi, türler arası rekabette veya olumsuz koşullara karşı mücadelede avantajlar nedeniyle hayatta kalırlar. çevre.

Sürüş seçimi

Çevre koşulları değiştiğinde türün kalıtsal değişkenlik sergileyen ve bunun sonucunda yeni koşullara uygun özellikler ve özellikler geliştiren bireyleri hayatta kalır, bu değişkenliğe sahip olmayan bireyler ise ölür. Darwin, yolculuğu sırasında kuvvetli rüzgarların hakim olduğu okyanus adalarında uzun kanatlı böceklerin az olduğunu, körelmiş kanatlı böceklerin ve kanatsız böceklerin çok olduğunu keşfetti. Darwin'in açıkladığı gibi normal kanatlara sahip böcekler bu adalarda kuvvetli rüzgarlara dayanamayıp ölmüşlerdir. Ancak gelişmemiş kanatlı böcekler ve kanatsız olanlar hiç havaya yükselmediler ve yarıklara saklanarak oraya sığındılar. Kalıtsal değişkenlik ve doğal seçilimin eşlik ettiği ve binlerce yıl boyunca devam eden bu süreç, bu adalarda uzun kanatlı böceklerin sayısında azalmaya ve körelmiş kanatlı ve kanatsız böceklere sahip bireylerin ortaya çıkmasına neden oldu. Organizmaların yeni karakter ve özelliklerinin ortaya çıkmasını ve gelişmesini sağlayan doğal seleksiyona denir. sürüş seçimi.

Yıkıcı seçim

Yıkıcı seçim form Doğal seçilim Aynı popülasyonda birbirinden farklı çok sayıda polimorfik formun oluşmasına yol açar.

Doğal seçilim, ilk olarak Charles Darwin tarafından, verili çevresel koşullara daha iyi uyum sağlayan ve faydalı kalıtsal özelliklere sahip bireylerin hayatta kalmasına ve tercihli üremesine yol açan bir süreçtir. Darwin'in teorisine ve modern sentetik evrim teorisine uygun olarak, doğal seçilimin ana materyali rastgele kalıtsal değişikliklerdir - genotiplerin rekombinasyonu, mutasyonlar ve bunların kombinasyonları.

Cinsel sürecin yokluğunda, doğal seçilim, belirli bir genotipin gelecek nesildeki oranında bir artışa yol açar. Ancak doğal seçilim, genotipleri değil fenotipleri ve bir bireyin genlerinin gelecek nesillere tercihli aktarımını "değerlendirmesi" anlamında "kör"dür. yararlı işaretler, bu özelliklerin kalıtsal olup olmadığına bakılmaksızın ortaya çıkar.

Seçim formlarının farklı sınıflandırmaları vardır. Seçim biçimlerinin bir popülasyondaki bir özelliğin değişkenliği üzerindeki etkisinin doğasına dayanan bir sınıflandırma yaygın olarak kullanılmaktadır.

Sürüş seçimi- Koşullardaki yönlendirilmiş değişiklikler altında işleyen bir doğal seçilim biçimi dış ortam. Darwin ve Wallace tarafından tanımlanmıştır. Bu durumda ortalama değerden belirli bir yönde sapan özelliklere sahip bireyler avantaj elde etmektedir. Bu durumda, özelliğin diğer varyasyonları (ortalama değerden ters yönde sapmaları) negatif seçime tabidir. Sonuç olarak, bir popülasyonda nesilden nesile özelliğin ortalama değerinde belirli bir yönde bir kayma meydana gelir. Bu durumda, seçilimi yönlendirme baskısı, popülasyonun uyum sağlama yeteneklerine ve mutasyonel değişimlerin hızına karşılık gelmelidir (aksi takdirde çevresel baskı, yok oluşa yol açabilir).

Seçilimi yönlendirme eyleminin bir örneği böceklerdeki "endüstriyel melanizm"dir. “Endüstriyel melanizm”, bölgede yaşayan böcek (örneğin kelebekler) popülasyonlarındaki melanistik (koyu renkli) bireylerin oranındaki keskin bir artıştır. endüstriyel alanlar. Endüstriyel etki nedeniyle ağaç gövdeleri önemli ölçüde karardı ve açık renkli likenler de öldü, bu nedenle açık renkli kelebekler kuşlar tarafından daha iyi görünür hale geldi ve koyu renkli olanlar daha az görünür hale geldi. 20. yüzyılda İngiltere'de iyi çalışılmış bazı güve popülasyonlarında koyu renkli kelebeklerin oranı bazı bölgelerde %95'e ulaşırken, ilk koyu renkli kelebek (morfa carbonaria) 1848'de ele geçirildi.

Sürüş seçimi, ortam değiştiğinde veya menzil genişlediğinde yeni koşullara uyum sağladığında gerçekleşir. Kalıtsal değişiklikleri belirli bir yönde koruyarak reaksiyon hızını buna göre hareket ettirir. Örneğin, toprağın bir yaşam alanı olarak gelişimi sırasında, ilgisiz çeşitli hayvan grupları, oyuk uzuvlara dönüşen uzuvlar geliştirdi.

Seçimi stabilize etme- Eyleminin, aşırı sapmalara sahip bireylere karşı yönlendirildiği bir doğal seçilim biçimi. ortalama norm, özelliğin ortalama ifadesine sahip bireylerin lehine. Seçimi stabilize etme kavramı bilime tanıtıldı ve I.I. tarafından analiz edildi. Schmalhausen.

Doğada seçilimi stabilize etme eyleminin birçok örneği anlatılmıştır. Örneğin ilk bakışta gelecek neslin gen havuzuna en büyük katkının maksimum doğurganlığa sahip bireyler tarafından yapılması gerektiği görülmektedir. Ancak kuşların ve memelilerin doğal popülasyonlarına ilişkin gözlemler durumun böyle olmadığını gösteriyor. Yuvada ne kadar çok civciv veya yavru varsa onları beslemek o kadar zorlaşır, her biri o kadar küçük ve zayıf olur. Sonuç olarak, ortalama doğurganlığa sahip bireyler en uygun olanlardır.

Çeşitli özellikler için ortalamaya doğru seçilim bulunmuştur. Memelilerde, çok düşük kilolu ve çok yüksek kilolu yeni doğanların, ortalama kilolu yeni doğanlara göre doğumda veya yaşamın ilk haftalarında ölme olasılığı daha yüksektir. 50'li yıllarda Leningrad yakınlarında bir fırtına sonrasında ölen serçelerin kanatlarının büyüklüğü dikkate alındığında çoğunun kanatlarının çok küçük veya çok büyük olduğu ortaya çıktı. Ve bu durumda, ortalama bireylerin en çok uyum sağlayanlar olduğu ortaya çıktı.

Yıkıcı seçim Koşulların değişkenliğin iki veya daha fazla aşırı varyantını (yönünü) desteklediği, ancak bir özelliğin orta, ortalama durumunu desteklemediği bir doğal seçilim biçimi. Sonuç olarak, bir orijinal formdan birkaç yeni form ortaya çıkabilir. Darwin, doğada varlığına dair kanıt sağlayamasa da, farklılığın temelinde bunun yattığına inanarak yıkıcı seçilim eylemini tanımladı. Yıkıcı seçilim, popülasyon polimorfizminin ortaya çıkmasına ve sürdürülmesine katkıda bulunur ve bazı durumlarda türleşmeye neden olabilir.

Doğada yıkıcı seçilimin devreye girdiği olası durumlardan biri, polimorfik bir popülasyonun heterojen bir yaşam alanını işgal etmesidir. burada farklı şekiller farklılığa uyum sağlamak Ekolojik nişler veya alt nişler.

Yıkıcı seçilimin bir örneği, saman çayırlarındaki daha büyük çıngıraklarda iki ırkın oluşmasıdır. İÇİNDE normal koşullar Bu bitkinin çiçeklenme ve tohum olgunlaşma dönemleri tüm yaz aylarını kapsamaktadır. Ancak saman çayırlarında tohumlar esas olarak ya biçme döneminden önce çiçek açıp olgunlaşmayı başaran ya da biçildikten sonra yaz sonunda çiçek açan bitkiler tarafından üretilir. Sonuç olarak, erken ve geç çiçeklenme olmak üzere iki çıngırak ırkı oluşur.

Drosophila ile yapılan deneylerde yıkıcı seçilim yapay olarak gerçekleştirildi. Seçim kıl sayısına göre yapıldı; sadece kıl sayısı az ve çok olan bireyler tutuldu. Sonuç olarak, sineklerin gen alışverişi yaparak birbirleriyle çiftleşmeye devam etmelerine rağmen, yaklaşık 30. nesilden itibaren iki soy büyük ölçüde farklılaştı. Bitkilerle yapılan bir dizi başka deneyde yoğun melezleme önlendi etkili eylem yıkıcı seçim.

Cinsel seçilim- Bu üreme başarısı için doğal seçilimdir. Organizmaların hayatta kalması önemli ama doğal seçilimin tek bileşeni değil. Bir diğer önemli bileşen ise karşı cinsten bireyler için çekiciliktir. Darwin bu olguya cinsel seçilim adını verdi. "Bu seçilim biçimi, organik varlıkların kendi aralarındaki veya dış koşullarla ilişkilerindeki varoluş mücadelesi tarafından değil, bir cinsiyetten bireyler arasında, genellikle erkekler arasında, diğer cinsiyetten bireylere sahip olmak için yapılan rekabetle belirlenir." Konakçıların yaşayabilirliğini azaltan özellikler, üreme başarısı için sağladıkları avantajların, hayatta kalma dezavantajlarından önemli ölçüde daha fazla olması durumunda ortaya çıkabilir ve yayılabilir. Cinsel seçilimin mekanizmaları hakkında iki ana hipotez öne sürülmüştür. "İyi genler" hipotezine göre dişinin "sebepleri" şu şekildedir: "Eğer bu erkek, parlak tüylerine ve uzun kuyruğuna rağmen bir şekilde yırtıcı hayvanın pençesinde ölmemeyi ve ergenliğe kadar hayatta kalmayı başardıysa, o zaman o zaman, iyi genlere sahip." bunu yapmasına izin veren genler. Bu, çocuklarına baba olarak onun seçilmesi gerektiği anlamına geliyor; iyi genlerini onlara aktaracak.” Dişiler renkli erkekleri seçerek yavruları için iyi genleri seçiyorlar. “Çekici oğullar” hipotezine göre kadınların seçim mantığı biraz farklıdır. Eğer parlak renkli erkekler herhangi bir nedenle dişiler için çekici ise, o zaman gelecekteki oğulları için parlak renkli bir baba seçmeye değer çünkü oğulları parlak renkli genleri miras alacak ve gelecek nesildeki kadınlar için çekici olacaktır. Böylece olumlu bir durum söz konusu Geri bildirim bu da nesilden nesile erkeklerin tüylerinin parlaklığının giderek artmasına neden oluyor. Süreç, yaşayabilirlik sınırına ulaşana kadar büyümeye devam eder. Erkeklerin seçiminde kadınlar diğer tüm davranışlarından ne daha fazla ne de daha az mantıklıdır. Bir hayvan susadığını hissettiğinde, kendisini toparlamak için su içmesi gerekmez. su-tuz dengesi vücutta - susadığını hissettiği için suya gider. Aynı şekilde dişiler de parlak erkekleri seçerken içgüdülerini takip ederler - parlak kuyrukları severler. İçgüdülerinin farklı bir davranış önerdiği kişilerin hepsi çocuk bırakmadı. Dolayısıyla dişilerin mantığını değil, nesilden nesile sürekli hareket eden, her şeyi şekillendiren kör ve otomatik bir süreç olan varoluş mücadelesi ve doğal seçilimin mantığını tartışıyorduk. inanılmaz çeşitlilik Canlılar dünyasında gözlemlediğimiz formlar, renkler ve içgüdüler.

Doğal seçilim, tüm canlı organizmalar arasında yalnızca kendi türünün başarılı bir şekilde üremesine katkıda bulunan niteliklere sahip olanların zaman içinde korunduğu doğal bir süreçtir. Sentetik evrim teorisine göre doğal seçilim, evrimin en önemli faktörlerinden biridir.

Doğal seçilimin mekanizması

Canlı doğada yapay seçilime benzer bir mekanizmanın işlediği fikri ilk kez İngiliz bilim adamları Charles Darwin ve Alfred Wallace tarafından dile getirildi. Fikirlerinin özü, başarılı yaratıkların ortaya çıkması için doğanın mutlaka durumu anlaması ve analiz etmesi gerekmediği, ancak rastgele hareket edebileceğidir. Yaratmak yeterli geniş aralık Farklı bireyler var ve sonuçta en güçlü olanlar hayatta kalacak.

1. İlk olarak yeni, tamamen rastgele özelliklere sahip bir birey ortaya çıkıyor

2. Bu özelliklere bağlı olarak yavru bırakabilir veya bırakamaz.

3. Son olarak, önceki aşamanın sonucu olumlu ise, o zaman yavru bırakır ve yeni edinilen mülkler onun soyundan gelenlere miras kalır.

Şu anda bizzat Darwin'in biraz naif görüşleri kısmen yeniden işlendi. Dolayısıyla Darwin, değişikliklerin çok düzgün bir şekilde gerçekleşmesi gerektiğini ve değişkenlik spektrumunun sürekli olması gerektiğini hayal etti. Ancak günümüzde doğal seçilimin mekanizmaları genetik kullanılarak açıklanıyor ve bu da bu tabloya bir miktar özgünlük kazandırıyor. Yukarıda açıklanan sürecin ilk adımında çalışan genlerdeki mutasyonlar esasen ayrıktır. Ancak Darwin'in düşüncesinin temel özünün değişmeden kaldığı açıktır.

Doğal seçilim biçimleri

Sürüş seçimi- çevresel koşulların bir özellik veya özellikler grubundaki belirli bir yöndeki değişime katkıda bulunduğu doğal seçilimin bir biçimi. Aynı zamanda özelliği değiştirmeye yönelik diğer olasılıklar da negatif seçilime tabidir. Sonuç olarak, nesilden nesile popülasyonda, özelliğin ortalama değerinde belirli bir yönde bir kayma meydana gelir. Bu durumda, seçilimi yönlendirme baskısı, popülasyonun uyum sağlama yeteneklerine ve mutasyonel değişimlerin hızına karşılık gelmelidir (aksi takdirde çevresel baskı, yok oluşa yol açabilir).

Seçimi yönlendirmenin modern bir örneği, "İngiliz kelebeklerinin endüstriyel melanizmidir." “Endüstriyel melanizm”, endüstriyel bölgelerde yaşayan kelebek popülasyonlarında melanistik (koyu renkli) bireylerin oranındaki keskin artıştır. Endüstriyel etki nedeniyle ağaç gövdeleri önemli ölçüde karardı ve açık renkli likenler de öldü, bu nedenle açık renkli kelebekler kuşlar tarafından daha iyi görünür hale geldi ve koyu renkli olanlar daha az görünür hale geldi. 20. yüzyılda birçok bölgede koyu renkli kelebeklerin oranı %95'e ulaşırken, ilk koyu renkli kelebek (Morfa carbonaria) 1848'de ele geçirildi.

Sürüş seçimi, ortam değiştiğinde veya menzil genişlediğinde yeni koşullara uyum sağladığında gerçekleşir. Kalıtsal değişiklikleri belirli bir yönde koruyarak reaksiyon hızını buna göre hareket ettirir. Örneğin, birbiriyle ilgisiz çeşitli hayvan gruplarında toprağın bir yaşam alanı olarak gelişimi sırasında uzuvlar, oyuk uzuvlara dönüştü.

Seçimi stabilize etme- Eylemin, ortalama normdan aşırı sapmaları olan bireylere karşı, özelliğin ortalama ifadesini taşıyan bireyler lehine yönlendirildiği bir doğal seçilim biçimi.

Çeşitli özellikler için ortalamaya doğru seçilim bulunmuştur. Memelilerde, çok düşük kilolu ve çok yüksek kilolu yeni doğanların, ortalama kilolu yeni doğanlara göre doğumda veya yaşamın ilk haftalarında ölme olasılığı daha yüksektir. Fırtınadan sonra ölen kuşların kanatlarının büyüklüğü üzerine yapılan bir araştırma, çoğunun kanatlarının çok küçük veya çok büyük olduğunu gösterdi. Ve bu durumda, ortalama bireylerin en çok uyum sağlayanlar olduğu ortaya çıktı.

Yıkıcı seçim Koşulların değişkenliğin iki veya daha fazla aşırı varyantını (yönünü) desteklediği, ancak bir özelliğin orta, ortalama durumunu desteklemediği bir doğal seçilim biçimi. Sonuç olarak, bir orijinal formdan birkaç yeni form ortaya çıkabilir. Yıkıcı seçilim, popülasyon polimorfizminin ortaya çıkmasına ve sürdürülmesine katkıda bulunur ve bazı durumlarda türleşmeye neden olabilir.

Doğada yıkıcı seçilimin devreye girdiği olası durumlardan biri, polimorfik bir popülasyonun heterojen bir yaşam alanını işgal etmesidir. Aynı zamanda farklı formlar, farklı ekolojik nişlere veya alt alanlara uyum sağlar.

Yıkıcı seçilimin bir örneği, saman çayırlarındaki çayır çıngıraklarında iki ırkın oluşmasıdır. Normal şartlarda bu bitkinin çiçeklenme ve tohum olgunlaşma dönemleri tüm yaz aylarını kapsar. Ancak saman çayırlarında tohumlar esas olarak ya biçme döneminden önce çiçek açıp olgunlaşmayı başaran ya da biçildikten sonra yaz sonunda çiçek açan bitkiler tarafından üretilir. Sonuç olarak, erken ve geç çiçeklenme olmak üzere iki çıngırak ırkı oluşur.

Drosophila ile yapılan deneylerde yıkıcı seçilim yapay olarak gerçekleştirildi. Seçim kıl sayısına göre yapıldı; sadece kıl sayısı az ve çok olan bireyler tutuldu. Sonuç olarak, sineklerin gen alışverişi yaparak birbirleriyle çiftleşmeye devam etmelerine rağmen, yaklaşık 30. nesilden itibaren iki soy büyük ölçüde farklılaştı. Bitkilerle yapılan bir dizi başka deneyde, yoğun çaprazlama, yıkıcı seçilimin etkili etkisini engelledi.

Kesim seçimi- bir tür doğal seçilim. Eylemi pozitif seçilimin tam tersidir. Seçimin ortadan kaldırılması, belirli çevresel koşullar altında yaşayabilirliği keskin bir şekilde azaltan özellikler taşıyan bireylerin büyük çoğunluğunu bir popülasyondan eler. Seçim seçimi kullanılarak, oldukça zararlı aleller popülasyondan çıkarılır. Kromozomal yeniden düzenlemeleri ve keskin bir şekilde bozulan bir dizi kromozomu olan bireyler normal iş genetik aparat.

Pozitif seçim- bir tür doğal seçilim. Eylemi, seçimi kesmenin tam tersidir. Pozitif seçilim, bir popülasyonda türün bir bütün olarak yaşayabilirliğini artıran yararlı özelliklere sahip bireylerin sayısını artırır. Pozitif seçilim ve seçilimin kesilmesi yardımıyla türler değiştirilir (ve yalnızca gereksiz bireylerin yok edilmesiyle değil, o zaman herhangi bir gelişmenin durması gerekir, ancak bu olmaz). Pozitif seçilim örnekleri şunları içerir: doldurulmuş bir Archæopteryx planör olarak kullanılabilir, ancak doldurulmuş bir kırlangıç veya martı bunu yapamaz. Ancak ilk kuşlar Archæopteryx'ten daha iyi uçtu.

Pozitif seçilimin bir başka örneği de “zihinsel yetenekleri” bakımından diğer pek çok sıcakkanlı hayvandan üstün olan yırtıcı hayvanların ortaya çıkmasıdır. Veya timsah gibi dört odacıklı bir kalbe sahip olan, hem karada hem de suda yaşayabilen sürüngenlerin ortaya çıkışı.

Paleontolog Ivan Efremov, insanın yalnızca çevresel koşullara daha iyi uyum sağlamak için seçilime uğramadığını, aynı zamanda "sosyallik için seçilime" de uğradığını, yani üyeleri birbirini destekleyen toplulukların daha iyi hayatta kaldıklarını savundu. Bu pozitif seçilimin başka bir örneğidir.

Doğal seçilimin özel yönleri

· Suda solungaçları olanlar gibi en uyumlu türlerin ve popülasyonların hayatta kalması, çünkü formda olma hayatta kalma mücadelesini kazanır.

· Fiziksel olarak sağlıklı organizmaların hayatta kalması.

· Kaynaklar için fiziksel rekabet yaşamın ayrılmaz bir parçası olduğundan, fiziksel olarak en güçlü organizmaların hayatta kalması. Tür içi mücadelede önemlidir.

· Cinsel açıdan en başarılı organizmaların hayatta kalması çünkü eşeyli üreme Baskın üreme yöntemidir. İÇİNDE bu durumda cinsel seçilim devreye giriyor.

Bununla birlikte, tüm bu durumlar özeldir ve asıl önemli olan, zaman içinde başarılı bir şekilde korunmaya devam etmektir. Bu nedenle bazen asıl hedefe ulaşmak için bu talimatlar ihlal edilir.

Doğal seçilimin evrimdeki rolü

Charles Darwin, doğal seçilimin canlıların evriminde temel faktör olduğuna inanıyordu (biyolojideki seçilimcilik). Birikim XIX sonu 20. yüzyılın başlarında genetikle ilgili bilgiler, özellikle de fenotipik karakterlerin kalıtımının ayrık doğasının keşfi, birçok araştırmacıyı Darwin'in tezini revize etmeye yöneltti: önemli faktörler evrim, genotipin mutasyonları dikkate alınmaya başlandı (G. de Vries'in mutasyonizmi, R. Goldschmidt'in sıçramacılığı, vb.). Öte yandan, ilgili türlerin karakterleri arasında bilinen korelasyonların N. I. Vavilov tarafından keşfi (homolojik seriler yasası), evrim hakkında rastgele değişkenlik yerine kalıplara dayalı hipotezlerin formüle edilmesine yol açtı (L. S. Berg tarafından nomogenez, E. D. Kop ve diğerleri). 1920-1940'lı yıllarda klasik genetik ile doğal seçilim teorisinin sentezi sayesinde evrimsel biyolojide seçilimci teorilere olan ilgi yeniden canlandı.

Çoğunlukla neo-Darwinizm olarak adlandırılan sonuçta ortaya çıkan sentetik evrim teorisi (STE), doğal seçilimin etkisi altında değişen popülasyonlardaki alel frekanslarının niceliksel analizine dayanır. Ancak son yıllardaki keşifler Çeşitli bölgeler bilimsel bilgi- M. Kimura'nın nötr mutasyon teorisiyle moleküler biyolojiden ve S. J. Gould ve N. Eldridge'in noktalanmış denge teorisiyle paleontolojiden (burada bir tür nispeten statik bir aşama olarak anlaşılır) evrimsel süreç) çatallanma ve faz geçişleri teorisiyle matematiğe geçiş - klasik STE'nin biyolojik evrimin tüm yönlerinin yeterli bir açıklaması için yetersizliğini gösterir. Rol hakkında tartışma Çeşitli faktörler Evrim günümüzde de devam etmektedir ve evrimsel biyoloji bir sonraki üçüncü sentezine ihtiyaç duymuştur.

Doğal seçilimin bir sonucu olarak adaptasyonların ortaya çıkışı

Adaptasyonlar, organizmaların yaşadığı ortama uyum sağlamasını sağlayan özellik ve karakteristiklerdir. Adaptasyon aynı zamanda adaptasyonların ortaya çıkma süreci olarak da adlandırılır. Yukarıda doğal seçilim sonucunda bazı adaptasyonların nasıl ortaya çıktığını inceledik. Huş güvesi popülasyonları, koyu renkli mutasyonların birikmesi nedeniyle değişen dış koşullara uyum sağlamıştır. Sıtma bölgelerinde yaşayan insan popülasyonlarında orak hücre anemisi mutasyonunun yayılması nedeniyle adaptasyon ortaya çıktı. Her iki durumda da adaptasyon doğal seçilimin etkisiyle sağlanır.

Bu durumda seçim malzemesi, popülasyonlarda biriken kalıtsal değişkenliktir. Farklı popülasyonlar birikmiş mutasyonlar açısından birbirinden farklı olduğundan, aynı çevresel faktörlere farklı şekillerde uyum sağlarlar. Böylece, Afrika popülasyonları, orak hücreli anemi Hb S mutasyonlarının birikmesi nedeniyle sıtma bölgelerindeki yaşama adapte oldu ve Güneydoğu Asya'da yaşayan popülasyonlarda, bir dizi başka mutasyonun birikmesine dayanarak sıtmaya karşı direnç oluştu. homozigot durum kan hastalıklarına da neden olur ve heterozigot olduklarında sıtmaya karşı koruma sağlarlar.

Bu örnekler adaptasyonları şekillendirmede doğal seçilimin rolünü göstermektedir. Ancak bunların, tek "yararlı" mutasyonların taşıyıcılarının seçici olarak çoğaltılması nedeniyle ortaya çıkan nispeten basit adaptasyonların özel durumları olduğunun açıkça anlaşılması gerekir. Çoğu uyarlamanın bu şekilde ortaya çıkması pek olası değildir.

Patronlaştırıcı, uyarıcı ve taklitçi renklendirme. Örneğin koruyucu, uyarıcı ve taklitçi renklendirme (taklitçilik) gibi yaygın uyarlamaları düşünün. Koruyucu renklendirme, hayvanların alt tabaka ile birleşerek görünmez olmasını sağlar. Bazı böcekler, üzerinde yaşadıkları ağaçların yapraklarına çarpıcı biçimde benzerken, diğerleri ağaç gövdelerindeki kurumuş dallara veya dikenlere benzerler. Bu morfolojik adaptasyonlar davranışsal adaptasyonlarla tamamlanmaktadır. Böcekler daha az farkedildikleri yerleri tam olarak gizlemeyi tercih ederler.

Yenmeyen böcekler ve zehirli hayvanlar (yılanlar ve kurbağalar) parlak, uyarıcı renklere sahiptir. Böyle bir hayvanla karşılaşan yırtıcı hayvan, bu tür renklenmeyi uzun süre tehlikeyle ilişkilendirir. Bu, bazı zehirli olmayan hayvanlar tarafından kullanılır. Zehirli olanlara çarpıcı bir benzerlik kazanırlar ve böylece yırtıcı hayvanların tehlikesini azaltırlar. Yılan engerek rengini taklit eder, sinek ise arıyı taklit eder. Bu olguya taklit denir.

Tüm bu muhteşem cihazlar nasıl ortaya çıktı? Bir böceğin kanadı ile canlı bir yaprak arasında veya bir sinek ile arı arasında bu kadar kesin bir eşleşmenin tek bir mutasyon tarafından sağlanması pek mümkün değildir. Tek bir mutasyonun, koruyucu renkli bir böceğin tam olarak benzediği yaprakların üzerinde saklanmasına neden olması inanılmazdır. Koruyucu, uyarıcı renkler ve taklit gibi adaptasyonların, bu hayvanların atalarının popülasyonlarında var olan vücut şeklindeki, belirli pigmentlerin dağılımındaki, doğuştan gelen davranışlardaki tüm bu küçük sapmaların aşamalı seçilimi yoluyla ortaya çıktığı açıktır. Doğal seçilimin en önemli özelliklerinden biri birikimli olmasıdır; bu sapmaları bir dizi nesil boyunca biriktirme ve güçlendirme, bireysel genlerde ve onlar tarafından kontrol edilen organizma sistemlerinde değişiklikler oluşturma yeteneğidir.

En ilginç ve zor problem Ilk aşamalar adaptasyonların ortaya çıkışı. Peygamber devesi ile kuru bir dalı neredeyse mükemmel benzerliğinin ne gibi avantajlar sağladığı açıktır. Peki, sadece belli belirsiz bir dal parçasına benzeyen uzak atasının ne gibi avantajları olabilirdi? Yırtıcı hayvanlar gerçekten bu kadar kolay kandırılabilecek kadar aptal mı? Hayır, yırtıcı hayvanlar hiçbir şekilde aptal değildir ve nesilden nesile doğal seçilim, onlara avlarının hilelerini giderek daha iyi tanımayı "öğretmektedir". Modern peygamber devesinin bir dala mükemmel benzerliği bile ona hiçbir kuşun onu fark etmeyeceğine dair %100 garanti vermez. Bununla birlikte yırtıcı bir hayvandan kurtulma şansı, koruyucu rengi daha az mükemmel olan bir böceğe göre daha yüksektir. Aynı şekilde, sadece bir dal parçasına çok az benzeyen uzak atası, bir dal parçasına hiç benzemeyen akrabasına göre biraz daha yüksek yaşam şansına sahipti. Elbette yanında oturan bir kuş, açık bir günde onu kolaylıkla fark edecektir. Ancak gün sisliyse, kuş yakınlarda durmuyorsa, uçup gidiyorsa ve bir peygamber devesi veya bir dal parçası olabilecek bir şeyle zaman kaybetmemeye karar veriyorsa, o zaman en ufak bir benzerlik bile bunu taşıyanın hayatını kurtarır. zar zor farkedilen benzerlik. Bu asgari benzerliği miras alan torunlarının sayısı daha da artacaktır. Nüfus içindeki payları artacak. Bu durum kuşların hayatını zorlaştıracaktır. Bunlar arasında kamuflajlı avı daha doğru tanıyanlar daha başarılı olacak. Varoluş mücadelesi paragrafında tartıştığımız Kızıl Kraliçe ilkesinin aynısı devreye giriyor. Asgari benzerlikle elde edilen yaşam mücadelesinde avantajı sürdürebilmek için av türünün değişmesi gerekir.

Doğal seçilim, substratla renk ve şekil benzerliğini artıran, yenilebilir türler ile taklit ettiği yenmeyen türler arasındaki benzerliği artıran tüm bu küçük değişiklikleri yakalar. Farklı yırtıcı türlerinin av aramak için farklı yöntemler kullandığı dikkate alınmalıdır. Bazıları şekle dikkat eder, bazıları renge dikkat eder, bazıları renk görüşüne sahiptir, bazıları ise dikkat etmez. Dolayısıyla doğal seleksiyon, taklitçi ile model arasındaki benzerliği otomatik olarak olabildiğince artırır ve doğada gözlemlediğimiz şaşırtıcı adaptasyonlara yol açar.

Karmaşık adaptasyonların ortaya çıkışı

Pek çok uyarlama dikkatle düşünülmüş ve bilinçli olarak planlanmış izlenimi veriyor. İnsan gözü gibi karmaşık bir yapı, nasıl oluyor da tesadüfen meydana gelen mutasyonların doğal seçilimi sonucu ortaya çıkabiliyor?

Bilim insanları, gözün evriminin, yaklaşık 550 milyon yıl önce yaşayan çok uzak atalarımızın vücut yüzeyindeki ışığa duyarlı küçük hücre gruplarıyla başladığını ileri sürüyor. Aydınlık ile karanlığı ayırt edebilme yeteneği kesinlikle onlar için faydalı oldu ve tamamen kör akrabalarına kıyasla yaşam şanslarını artırdı. "Görsel" yüzeyin rastgele eğriliği görüşü iyileştirdi ve bu da ışık kaynağının yönünü belirlemeyi mümkün kıldı. Bir göz fincanı ortaya çıktı. Yeni ortaya çıkan mutasyonlar optik çukurun açıklığının daralmasına ve genişlemesine yol açabilir. Daralan görüş giderek iyileşti - ışık dar bir diyaframdan geçmeye başladı. Gördüğünüz gibi her adım, “doğru” yönde değişen bireylerin uygunluklarını arttırdı. Işığa duyarlı hücreler retinayı oluşturdu. Zamanla göz küresinin ön kısmında mercek görevi gören kristal bir mercek oluşmuştur. Sıvıyla dolu iki katmanlı şeffaf bir yapı gibi görünüyordu.

Bilim insanları bu süreci bilgisayarda simüle etmeye çalıştı. Bir yumuşakçanın bileşik gözüne benzer bir gözün, yalnızca 364.000 nesilde nispeten hassas seçilim sonucunda ışığa duyarlı hücrelerin bir katmanından ortaya çıkabileceğini gösterdiler. Yani her yıl nesil değiştiren hayvanlar, yarım milyon yıldan daha kısa bir sürede tam gelişmiş ve optik açıdan mükemmel bir göz oluşturabilmektedir. Bu çok kısa vadeli evrim için bunu göz önünde bulundurarak ortalama yaş Yumuşakçalardaki türler birkaç milyon yaşındadır.

İnsan gözünün evriminin sözde tüm aşamalarını canlı hayvanlarda da bulabiliriz. Gözün evrimi şöyleydi: farklı yollarla farklı hayvan türlerinde. Doğal seçilim sayesinde birçok farklı göz şekli birbirinden bağımsız olarak ortaya çıktı ve insan gözü- bunlardan yalnızca biri ve en mükemmeli değil

İnsanların ve diğer omurgalıların göz tasarımını dikkatli bir şekilde incelerseniz, bir takım tuhaf tutarsızlıklar keşfedersiniz. Işık insan gözüne girdiğinde merceğin içinden geçerek retinadaki ışığa duyarlı hücrelere çarpar. Işık, fotoreseptör katmanına ulaşmak için yoğun bir kılcal damar ve nöron ağından geçmeye zorlanır. Şaşırtıcı bir şekilde sinir uçları ışığa duyarlı hücrelere arkadan değil önden yaklaşıyor! Ayrıca sinir uçları, retinanın merkezinden uzanan optik sinir içinde toplanarak kör nokta oluşturulur. Fotoreseptörlerin nöronlar ve kılcal damarlar tarafından gölgelenmesini telafi etmek ve kör noktadan kurtulmak için gözümüz sürekli hareket eder ve aynı görüntünün bir dizi farklı projeksiyonunu beyne gönderir. Beynimiz bu görüntüleri toplayarak, gölgeleri çıkararak ve gerçek resmi hesaplayarak karmaşık işlemler gerçekleştirir. Sinir uçları nöronlara önden değil arkadan yaklaşırsa, örneğin bir ahtapotta olduğu gibi, tüm bu zorluklardan kaçınılabilir.

Omurgalı gözünün kusurlu olması, doğal seçilim yoluyla evrimin mekanizmalarına ışık tutar. Seçimin her zaman "burada ve şimdi" işlediğini daha önce defalarca söylemiştik. Sıralıyor farklı varyantlar Halihazırda var olan yapılar, bunların en iyilerini seçip bir araya getiriyor: Bu yapıların uzak gelecekte ne hale gelebileceğine bakılmaksızın "şimdi ve burada" en iyisi. Bu nedenle modern yapıların hem mükemmelliklerini hem de kusurlarını açıklamanın anahtarı geçmişte aranmalıdır. Bilim insanları, tüm modern omurgalıların neşter gibi hayvanlardan türediğine inanıyor. Neşterde ışığa duyarlı nöronlar, nöral tüpün ön ucunda bulunur. Önlerinde gergin ve pigment hücreleri fotoreseptörleri önden gelen ışıktan korur. Neşter yanlarından gelen ışık sinyallerini alır şeffaf gövde. Omurgalıların ortak atasının da benzer gözlere sahip olduğu düşünülebilir. Daha sonra bu düz yapı optik kaba dönüşmeye başladı. Nöral tüpün ön kısmı içe doğru çıkıntı yapıyordu ve reseptör hücrelerinin önündeki nöronlar bunların üzerinde bulunuyordu. Modern omurgalıların embriyolarındaki göz gelişimi süreci, bir bakıma uzak geçmişte meydana gelen olaylar dizisini yeniden üretiyor.

Evrim yeni tasarımlar yaratmaz temiz sayfa", eski tasarımları değiştirir (genellikle tanınmayacak şekilde değişir), böylece bu değişikliklerin her aşaması uyarlanabilir. Herhangi bir değişiklik, taşıyıcılarının uygunluğunu artırmalı veya en azından azaltmamalıdır. Evrimin bu özelliği sürekli gelişmeye yol açar çeşitli yapılar. Aynı zamanda birçok adaptasyonun kusurlu olmasının, canlı organizmaların yapısındaki tuhaf tutarsızlıkların da nedenidir.

Ancak ne kadar mükemmel olursa olsun tüm adaptasyonların göreceli olduğu unutulmamalıdır. Uçma yeteneğinin gelişiminin hızlı koşma yeteneği ile pek iyi bir şekilde birleşmediği açıktır. Bu nedenle uçma yeteneği en iyi olan kuşlar zayıf koşuculardır. Tam tersine uçamayan devekuşları mükemmel koşuculardır. Yeni koşullar ortaya çıktığında belirli koşullara uyum sağlamak yararsız, hatta zararlı olabilir. Ancak yaşam koşulları sürekli ve bazen çok çarpıcı biçimde değişiyor. Bu durumlarda, önceden birikmiş adaptasyonlar yenilerinin oluşmasını zorlaştırabilir ve bu da, 60-70 milyon yıl önce çok sayıda ve çeşitli dinozorlarda olduğu gibi, büyük organizma gruplarının yok olmasına yol açabilir.

Evrim kazananların hikayesidir ve doğal seçilim kimin yaşayıp kimin öleceğine karar veren tarafsız bir yargıçtır. Doğal seçilimin örnekleri her yerdedir: Gezegenimizdeki tüm canlı çeşitliliği bu sürecin bir ürünüdür ve insanlar da bir istisna değildir. Bununla birlikte, insan hakkında tartışılabilir, çünkü o, daha önce doğanın kutsal sırları olan alanlara iş gibi müdahale etmeye uzun zamandır alışmıştır.

Doğal seçilim nasıl çalışır?

Bu arıza korumalı mekanizma, evrimin temel sürecidir. Eylemi nüfusun büyümesini sağlarçevredeki yaşam koşullarına maksimum uyum sağlamayı sağlayan en uygun özelliklere sahip bireylerin sayısı ve aynı zamanda daha az adapte olan bireylerin sayısında azalma.

Bilim, “doğal seçilim” terimini, bu süreci yapay seçilimle yani seçilimle karşılaştıran Charles Darwin'e borçludur. Bu iki tür arasındaki tek fark, organizmaların belirli özelliklerini (kişi veya çevre) seçerken kimin yargıç olarak hareket ettiğidir. "Çalışma materyali"ne gelince, her iki durumda da bunlar, bir sonraki nesilde biriken veya tam tersine yok edilen küçük kalıtsal mutasyonlardır.

Darwin'in geliştirdiği teori inanılmaz derecede cesurdu, devrimciydi, hatta dönemine göre skandal niteliğindeydi. Ama şimdi doğal seçilim neden olmuyor bilim dünyası hiç şüphe yok ki, buna "kendiliğinden açık" bir mekanizma deniyor, çünkü varlığı mantıksal olarak üç tartışılmaz olgudan kaynaklanıyor:

Canlı organizmalar açıkça hayatta kalma ve üreme kapasitesine sahip olandan daha fazla yavru üretirler;
Kesinlikle tüm organizmalar kalıtsal değişkenliğe tabidir;
Farklı genetik özelliklere sahip canlı organizmalar eşit olmayan bir başarıyla hayatta kalır ve çoğalır.

Bütün bunlar, tüm canlı organizmalar arasında, evrimi yönlendiren şiddetli bir rekabete neden olur. Doğada evrim süreci kural olarak yavaş ilerler ve aşağıdaki aşamalar ayırt edilebilir:

Doğal seçilimin sınıflandırılmasının ilkeleri

Eylem yönüne göre, doğal seçilimin pozitif ve negatif (kesici) türleri ayırt edilir.

Pozitif

Eylemi, yararlı özellikleri pekiştirmeyi ve geliştirmeyi amaçlar ve popülasyonda bu özelliklere sahip olan bireylerin sayısının artmasına yardımcı olur. Böylece, belirli türler içinde, pozitif seçilim onların yaşayabilirliğini artırmaya ve tüm biyosfer ölçeğinde canlı organizmaların yapısının karmaşıklığını kademeli olarak artırmaya çalışır; bu, evrim sürecinin tüm tarihi tarafından çok iyi bir şekilde gösterilmiştir. Örneğin, solungaçların milyonlarca yıl süren dönüşümü Bazı eski balık türlerinde amfibilerin orta kulağı, güçlü gel-git koşulları altında canlı organizmaların "karaya gelme" sürecine eşlik etti.

Olumsuz

Pozitif seçilimin aksine, seçilimin kesilmesi, mevcut çevresel koşullar altında türün yaşayabilirliğini önemli ölçüde azaltabilecek zararlı özellikler taşıyan bireyleri popülasyonun dışına çıkmaya zorlar. Bu mekanizma, en zararlı alellerin geçmesine izin vermeyen ve onların daha da gelişmesini engelleyen bir filtre görevi görür.

Örneğin, geliştirme sırasında baş parmakÖte yandan, Homo sapiens'in ataları yumruk yapmayı ve bunu birbirlerine karşı dövüşlerde kullanmayı öğrendiler; kafatasları kırılgan olan bireyler (arkeolojik buluntuların da kanıtladığı gibi) kafa travmalarından ölmeye başladı ve yaşam alanları daha güçlü olan bireylere bırakıldı. kafatasları.

Çok yaygın bir sınıflandırma, bir popülasyondaki bir özelliğin değişkenliği üzerindeki seçilimin etkisinin doğasına dayalı olarak:

hareketli;
stabilize etme;
istikrarsızlaştırıcı;
yıkıcı (yırtılma);
cinsel.

Hareketli

Doğal seçilimin itici biçimi, bir özelliğin ortalama değerine sahip mutasyonları ortadan kaldırır ve bunların yerine aynı özelliğin farklı ortalama değerine sahip mutasyonları koyar. Sonuç olarak, örneğin, hayvanların boyutlarındaki artışın nesilden nesile izini sürmek mümkün - bu, insanların ataları da dahil olmak üzere dinozorların ölümünden sonra karasal hakimiyet kazanan memelilerde oldu. Diğer yaşam formlarının boyutları ise tam tersine önemli ölçüde azaldı. Böylece, eski yusufçukların koşulları yüksek içerik Atmosferdeki oksijen, modern boyutlarla karşılaştırıldığında devasaydı. Aynı şey diğer böcekler için de geçerli..

Stabilizasyon

İtici gücün aksine mevcut özellikleri korumaya çalışır ve çevre koşullarının uzun süreli korunması durumunda kendini gösterir. Örnekler arasında antik çağlardan beri neredeyse hiç değişmeden bize gelen türler yer alıyor: timsahlar, birçok denizanası türü, dev sekoyalar. Milyonlarca yıldır neredeyse hiç değişmeden var olan türler de var: Bu, Hatteria'nın ilk kertenkeleleri olan Coelacanth'ın (birçok bilim insanının "ara bağlantı" olarak gördüğü lob yüzgeçli bir balık) doğrudan soyundan gelen antik ginkgo bitkisidir. balıklar ve amfibiler arasında).

Seçimleri istikrara kavuşturmak ve yönlendirmek birlikte hareket eder ve aynı sürecin iki yüzüdür. Sürücü değişen çevre koşullarında en avantajlı olan mutasyonları korumaya çalışır ve bu koşullar stabil hale geldiğinde yaratılışla süreç sona erecektir. en iyi yol uyarlanmış biçim. İşte seçimi istikrara kavuşturma sırası geliyor– zamanla test edilmiş genotipleri korur ve onlardan sapanların üremesine izin vermez genel norm mutant formlar. Reaksiyon normunda bir daralma var.

istikrarsızlaştırıcı

Bir türün işgal ettiği ekolojik nişin genişlediği sıklıkla görülür. Bu gibi durumlarda daha geniş bir reaksiyon hızı türün hayatta kalması açısından faydalı olacaktır. Çevresel heterojenlik koşulları altında, seçilimi istikrara kavuşturmanın tersi olan bir süreç meydana gelir: Daha geniş reaksiyon hızına sahip özellikler avantaj elde eder. Örneğin, bir rezervuarın heterojen aydınlatılması, içinde yaşayan kurbağaların renginde geniş bir değişkenliğe neden olur ve renk noktalarının çeşitliliği açısından farklılık göstermeyen rezervuarlarda, tüm kurbağalar yaklaşık olarak aynı renktedir ve bu da onların kamuflajına katkıda bulunur ( seçimin istikrara kavuşturulmasının sonucu).

Yıkıcı (yırtıcı)

Polimorfizm ile karakterize edilen birçok popülasyon vardır - Bir tür içinde, bazı özelliklere bağlı olarak iki veya daha fazla formun bir arada bulunması. Bu fenomenin nedeni olabilir çeşitli nedenlerden dolayı Hem doğal hem de antropojenik kökenli. Örneğin, Mantarlar için elverişsiz kuraklıklar Yaz ortasında düşen, ilkbahar ve sonbahar türlerinin gelişimini belirledi ve bu dönemde diğer bölgelerde de meydana gelen saman yapımı, bazı çim türlerinde bazı bireylerin tohumlarının erken olgunlaşmasına neden olurken, diğerleri - geç, yani saman yapımından önce ve sonra.

Cinsel

Cinsel seçilim, bu mantıksal temelli süreçler dizisinde öne çıkıyor. Özü, aynı türün temsilcilerinin (genellikle erkekler) üreme hakkı mücadelesinde birbirleriyle rekabet etmeleri gerçeğinde yatmaktadır. . Aynı zamanda sıklıkla bu işaretleri geliştirirler. Bu durum onların yaşayabilirliğini olumsuz yönde etkiler. Klasik örnek- lüks kuyruğu olan tavus kuşu pratik fayda dahası, onu yırtıcı hayvanlara görünür kılıyor ve harekete müdahale edebiliyor. Tek işlevi bir kadını cezbetmektir ve bu işlevi başarıyla yerine getirir. İki hipotez var kadın tercihinin mekanizmasını açıklıyor:

"İyi genler" hipotezi - bir dişi, gelecekteki çocuğu için bir babayı, varoluşu zorlaştıran bu tür ikincil cinsel özelliklerle bile hayatta kalma yeteneğine dayanarak seçer;
Çekici Oğullar Hipotezi - Dişi, babanın genlerini koruyan başarılı erkek yavrular üretmeye çalışır.

Cinsel seçilimin büyük bir değer sonuçta evrim için ana amaç herhangi bir türün bireyleri için - hayatta kalmak için değil, yavru bırakmak için. Birçok böcek veya balık türü bu görevi tamamlar tamamlamaz ölür; bu olmasaydı gezegende yaşam olmazdı.

Evrimin dikkate alınan aracı, ulaşılamaz bir ideale doğru sonsuz bir hareket süreci olarak nitelendirilebilir, çünkü çevre neredeyse her zaman sakinlerinden bir veya iki adım öndedir: Dün elde edilenler, yarın geçerliliğini yitirmek üzere bugün değişiyor.

Yapay ve doğal seçilimi karşılaştırma fikri, doğada en "başarılı", "en iyi" organizmaların seçiminin de meydana geldiği, ancak bu durumda özelliklerin kullanışlılığının "değerlendiricisi" rolünün bir kişi olmadığı, ama yaşam alanı. Ayrıca hem doğal hem de yapay seçilimin malzemesi, nesilden nesile biriken küçük kalıtsal değişikliklerdir.

Doğal seçilimin mekanizması

Doğal seçilim sürecinde organizmaların çevrelerine uyum sağlama yeteneğini artıran mutasyonlar sabitlenir. Doğal seçilime genellikle "kendiliğinden kanıtlanan" bir mekanizma denir çünkü aşağıdaki gibi basit gerçeklerden kaynaklanır:

Organizmalar hayatta kalabileceklerinden daha fazla yavru üretir;
Bu organizmaların popülasyonunda kalıtsal çeşitlilik vardır;
Farklı genetik özelliklere sahip organizmalar, farklı hayatta kalma oranlarına ve üreme yeteneklerine sahiptir.

Doğal seçilim kavramının merkezi kavramı organizmaların uygunluğudur. Fitness, bir organizmanın mevcut ortamında hayatta kalma ve üreme yeteneği olarak tanımlanır. Bu onun gelecek nesle yapacağı genetik katkının boyutunu belirler. Ancak uygunluğun belirlenmesinde esas olan şey toplam sayısı nesiller ve belirli bir genotipe (göreceli uygunluk) sahip nesillerin sayısı. Örneğin başarılı ve hızlı üreyen bir organizmanın yavruları zayıfsa ve iyi üremiyorsa o organizmanın genetik katkısı ve dolayısıyla uygunluğu düşük olacaktır.

Bazı değerler aralığında (bir organizmanın büyüklüğü gibi) değişebilen özellikler için doğal seçilim üç türe ayrılabilir:

Yön seçimi- zaman içinde bir özelliğin ortalama değerindeki değişiklikler, örneğin vücut boyutunda bir artış;
Yıkıcı seçim- bir özelliğin aşırı değerlerinin ve örneğin büyük ve küçük vücut boyutları gibi ortalama değerlerin seçimi;
Seçimi stabilize etme- Bir özelliğin aşırı değerlerine karşı seçim, bu da özelliğin varyansının azalmasına yol açar.

Doğal seçilimin özel bir durumu cinsel seçilim Substratı, bireyin çekiciliğini artırarak çiftleşme başarısını artıran herhangi bir özelliktir. potansiyel ortaklar. Cinsel seçilim yoluyla gelişen özellikler, bazı hayvan türlerinin erkeklerinde özellikle dikkat çekicidir. Büyük boynuzlar, parlak renkler gibi özellikler bir yandan yırtıcı hayvanları çekerek erkeklerin hayatta kalma oranını düşürebilir, diğer yandan da benzer parlak renklere sahip erkeklerin üreme başarısı ile bu durum dengelenir. belirgin işaretler.

Seçilim, genler, hücreler gibi organizasyonun çeşitli düzeylerinde etki gösterebilir. bireysel organizmalar, organizma grupları ve türler. Üstelik seçilim eş zamanlı olarak etkide bulunabilir. farklı seviyeler. Bireyin üzerindeki seviyelerdeki seçilim, örneğin grup seçimi, işbirliğine yol açabilir (bkz. Evrim#İşbirliği).

Doğal seçilim biçimleri

Sürüş seçimi

Sürüş seçimi- şu durumlarda işleyen bir doğal seçilim biçimi: yönlendirilmiş değişen çevresel koşullar. Darwin ve Wallace tarafından tanımlanmıştır. Bu durumda ortalama değerden belirli bir yönde sapan özelliklere sahip bireyler avantaj elde etmektedir. Bu durumda, özelliğin diğer varyasyonları (ortalama değerden ters yönde sapmaları) negatif seçime tabidir. Sonuç olarak, bir popülasyonda nesilden nesile özelliğin ortalama değerinde belirli bir yönde bir kayma meydana gelir. Bu durumda, seçilimi yönlendirme baskısı, popülasyonun uyum sağlama yeteneklerine ve mutasyonel değişimlerin hızına karşılık gelmelidir (aksi takdirde çevresel baskı, yok oluşa yol açabilir).

Seçilimi yönlendirme eyleminin bir örneği böceklerdeki "endüstriyel melanizm"dir. “Endüstriyel melanizm”, endüstriyel bölgelerde yaşayan böcek popülasyonlarında (örneğin kelebekler) melanistik (koyu renkli) bireylerin oranındaki keskin bir artıştır. Endüstriyel etki nedeniyle ağaç gövdeleri önemli ölçüde karardı ve açık renkli likenler de öldü, bu nedenle açık renkli kelebekler kuşlar tarafından daha iyi görünür hale geldi ve koyu renkli olanlar daha az görünür hale geldi. 20. yüzyılda İngiltere'de bazı iyi çalışılmış güve popülasyonlarında bazı bölgelerde koyu renkli kelebeklerin oranı %95'e ulaşırken, ilk kez koyu renkli bir kelebek ( morfa karbonaria) 1848'de yakalandı.

Seçimi stabilize etme

Seçimi stabilize etme- eyleminin, ortalama normdan aşırı sapmaları olan bireylere karşı, özelliğin ortalama bir ifadesini gösteren bireyler lehine yönlendirildiği bir doğal seçilim biçimi. Seçimi stabilize etme kavramı bilime tanıtıldı ve I. I. Shmalgauzen tarafından analiz edildi.

Yıkıcı seçim

Yıkıcı seçim Koşulların değişkenliğin iki veya daha fazla aşırı varyantını (yönünü) desteklediği, ancak bir özelliğin orta, ortalama durumunu desteklemediği bir doğal seçilim biçimi. Sonuç olarak, bir orijinal formdan birkaç yeni form ortaya çıkabilir. Darwin, doğada varlığına dair kanıt sağlayamamasına rağmen, ayrışmanın temelinde bunun yattığına inanarak yıkıcı seçilim eylemini tanımladı. Yıkıcı seçilim, popülasyon polimorfizminin ortaya çıkmasına ve sürdürülmesine katkıda bulunur ve bazı durumlarda türleşmeye neden olabilir.

Yıkıcı seçilimin bir örneği, saman çayırlarındaki daha büyük çıngıraklarda iki ırkın oluşmasıdır. Normal şartlarda bu bitkinin çiçeklenme ve tohum olgunlaşma dönemleri tüm yaz aylarını kapsar. Ancak saman çayırlarında tohumlar esas olarak ya biçme döneminden önce çiçek açıp olgunlaşmayı başaran ya da biçildikten sonra yaz sonunda çiçek açan bitkiler tarafından üretilir. Sonuç olarak, erken ve geç çiçeklenme olmak üzere iki çıngırak ırkı oluşur.

Drosophila ile yapılan deneylerde yıkıcı seçilim yapay olarak gerçekleştirildi. Seçim kıl sayısına göre yapıldı; sadece kıl sayısı az ve çok olan bireyler tutuldu. Sonuç olarak, sineklerin gen alışverişi yaparak birbirleriyle çiftleşmeye devam etmelerine rağmen, yaklaşık 30. nesilden itibaren iki soy büyük ölçüde farklılaştı. Bitkilerle yapılan bir dizi başka deneyde, yoğun çaprazlama, yıkıcı seçilimin etkili etkisini engelledi.

Cinsel seçilim

Cinsel seçilim- Bu üreme başarısı için doğal seçilimdir. Organizmaların hayatta kalması önemli ama doğal seçilimin tek bileşeni değil. Diğerlerine önemli bir bileşen karşı cinsten bireyler için çekicidir. Darwin bu olguya cinsel seçilim adını verdi. "Bu seçilim biçimi, organik varlıkların kendi aralarındaki veya dış koşullarla ilişkilerindeki varoluş mücadelesi tarafından değil, bir cinsiyetten bireyler arasında, genellikle erkekler arasında, diğer cinsiyetten bireylere sahip olmak için yapılan rekabetle belirlenir." Konakçıların yaşayabilirliğini azaltan özellikler, üreme başarısı için sağladıkları avantajların, hayatta kalma dezavantajlarından önemli ölçüde daha fazla olması durumunda ortaya çıkabilir ve yayılabilir.

Cinsel seçilimin mekanizmaları hakkında iki hipotez yaygındır.

"İyi genler" hipotezine göre dişilerin "nedenleri" şu şekildedir: "Eğer bir erkek, parlak tüylerine ve uzun kuyruğuna rağmen bir yırtıcı hayvanın pençesinde ölmemeyi ve cinsel olgunluğa kadar hayatta kalmayı başarırsa, o zaman o erkek bunu yapmasına izin veren iyi genler. Bu nedenle çocuklarına baba olarak seçilmeli, iyi genlerini onlara aktaracaktır.” Dişiler renkli erkekleri seçerek yavruları için iyi genleri seçiyorlar.
“Çekici oğullar” hipotezine göre kadınların seçim mantığı biraz farklıdır. Eğer parlak renkli erkekler herhangi bir nedenle dişiler için çekici ise, gelecekteki oğulları için parlak renkli bir baba seçmeye değer çünkü oğulları parlak renkli genleri miras alacak ve gelecek nesillerde dişiler için çekici olacaktır. Böylece olumlu bir geri bildirim ortaya çıkıyor ve bu da nesilden nesile erkeklerin tüylerinin parlaklığının giderek daha yoğun hale gelmesine yol açıyor. Süreç, yaşayabilirlik sınırına ulaşana kadar büyümeye devam eder.

Kadınlar erkekleri seçerken davranışlarının nedenlerini düşünmezler. Bir hayvan susadığını hissettiğinde, vücuttaki su-tuz dengesini yeniden sağlamak için su içmesi gerektiği anlamına gelmez; susadığını hissettiği için bir sulama deliğine gider. Aynı şekilde dişiler de parlak erkekleri seçerken içgüdülerini takip ederler - parlak kuyrukları severler. İçgüdülerinin farklı davranışlar önerdiği kişiler çocuk bırakmadı. Varoluş mücadelesinin ve doğal seçilimin mantığı, nesilden nesile sürekli hareket ederek, canlılar dünyasında gözlemlediğimiz şaşırtıcı form, renk ve içgüdü çeşitliliğini oluşturan kör ve otomatik bir sürecin mantığıdır.

Seçim yöntemleri: pozitif ve negatif seçim

Yapay seçilimin iki biçimi vardır: Pozitif Ve Kesme (negatif) seçim.

Pozitif seçilim, bir popülasyonda türün bir bütün olarak yaşayabilirliğini artıran yararlı özelliklere sahip bireylerin sayısını artırır.

Seçimin ortadan kaldırılması, belirli çevresel koşullar altında yaşayabilirliği keskin bir şekilde azaltan özellikler taşıyan bireylerin büyük çoğunluğunu bir popülasyondan eler. Seçim seçimi kullanılarak, oldukça zararlı aleller popülasyondan çıkarılır. Ayrıca, kromozomal yeniden düzenlemeleri olan bireyler ve genetik aparatın normal işleyişini keskin bir şekilde bozan bir dizi kromozom, kesme seçimine tabi tutulabilir.

Doğal seçilimin evrimdeki rolü

İşçi karınca örneğinde, ebeveynlerinden son derece farklı, ancak kesinlikle kısır olan ve bu nedenle edinilmiş yapı veya içgüdü değişikliklerini nesilden nesile aktaramayan bir böceğe sahibiz. Ayarlayabilirsiniz iyi soru- Bu durumu doğal seçilim teorisiyle bağdaştırmak nasıl mümkün olabilir?
- Türlerin Kökeni (1859)

Darwin seçilimin yalnızca bireysel organizma ama aynı zamanda aileye de. Ayrıca bunun belki bir dereceye kadar insanların davranışlarını açıklayabileceğini de söyledi. Haklıydı ama bu kavrama daha geniş bir bakış açısı sağlamak ancak genetiğin gelişmesiyle mümkün oldu. “Akraba seçilimi teorisinin” ilk taslağı, 1963 yılında doğal seçilimin yalnızca bir birey veya bütün bir aile düzeyinde değil aynı zamanda tüm aile düzeyinde ele alınmasını öneren İngiliz biyolog William Hamilton tarafından yapılmıştır. gen.

Ayrıca bakınız

Notlar

, İle. 43-47.
, P. 251-252.
Orr H.A. Fitness ve onun evrimsel genetikteki rolü // Nature Reviews Genetics. - 2009. - Cilt. 10, hayır. 8. - S.531-539. -DOI:10.1038/nrg2603. - PMID 19546856.
Haldane J.B.S. Günümüzün doğal seçilim teorisi // Doğa. - 1959. - Cilt. 183, hayır. 4663. - S.710-713. -PMID 13644170.
Lande R., Arnold S.J.İlişkili karakterlerin seçiminin ölçümü // Evrim. - 1983. - Cilt. 37, hayır. 6. - S.1210-1226. -