Kekuatan pendorong evolusi: bentuk seleksi alam apa yang ada. Seleksi alam

Dalam pelajaran ini, Anda akan mempelajari apa itu tampilan alami, apa saja jenisnya. Bagaimana seleksi alam mempengaruhi populasi organisme hidup? Apa persamaan dan perbedaan seleksi alam dan seleksi buatan? Apa sebenarnya yang dipilih dalam proses seleksi alam dan bagaimana proses ini terjadi? Anda akan berkenalan dengan seleksi menstabilkan, bergerak dan merobek (mengganggu), menemukan sifat seleksi seksual yang ditemukan oleh Ch.Darwin. Mungkin pelajaran ini akan membantu Anda dalam perjuangan pribadi Anda untuk bertahan hidup. Anda akan belajar bagaimana seleksi alam mempengaruhi manusia modern.

Topik: Doktrin evolusi

Pelajaran: Jenis-jenis seleksi alam

1. Seleksi alam dan jenisnya

Seleksi alam adalah kekuatan pendorong utama evolusi.

Gagasan seleksi alam semakin dalam berkat gagasan modern genetika dan karya ilmuwan dalam negeri I. I. Shmalgauzen dan S. S. Chetverikov (Gbr. 1), serta banyak rekan asing mereka.

Menurut gagasan modern tentang seleksi alam, tiga bentuknya dapat dibedakan.

2. Pemilihan mengemudi

Bentuk seleksi alam yang pertama adalah seleksi motif. Itu terjadi ketika kondisi lingkungan berubah dan mengarah pada pergeseran nilai rata-rata manifestasi suatu sifat dalam suatu populasi di bawah pengaruh faktor lingkungan (Gbr. 2). Fitur baru atau nilainya harus lebih cocok dengan kondisi yang berubah daripada yang lama.

Beras. 2. Skema pengaruh seleksi penggerak terhadap nilai representasi suatu sifat dalam suatu populasi

Misalnya, ketika iklim menjadi lebih dingin, dipilih individu dengan mantel yang lebih hangat.

Contoh klasik pemilihan motif adalah evolusi warna pada ngengat birch. Warna sayap kupu-kupu ini meniru warna pepohonan yang dilapisi kulit kayu berwarna abu-abu. Polusi atmosfer yang terkait dengan emisi dari pabrik dan pabrik telah menyebabkan penggelapan batang pohon. Kupu-kupu terang dengan latar belakang gelap menjadi mudah terlihat oleh burung. Dari pertengahan abad ke-17, bentuk kupu-kupu gelap mutan mulai muncul di populasi ngengat birch. Frekuensi alel ini meningkat pesat, dan pada akhir abad ke-19, beberapa populasi ngengat birch di perkotaan hampir seluruhnya terdiri dari bentuk-bentuk gelap. Sedangkan pada populasi pedesaan yang tingkat polusinya lebih rendah, bentuk cahaya masih mendominasi.

Perubahan sifat dapat terjadi baik ke arah penguatannya maupun ke arah pelemahan, hingga reduksi total. Jadi, misalnya, ada hilangnya organ penglihatan pada tahi lalat dan hewan penggali lainnya, atau pengurangan sayap pada burung dan serangga yang tidak bisa terbang (lihat Gambar 3).

Beras. 3. Contoh paparan jangka panjang terhadap pemilihan motif: kekurangan mata pada tahi lalat (kiri) dan sayap pada burung unta (kanan)

3. Seleksi yang mengganggu

Jenis seleksi kedua adalah seleksi yang mengganggu (merobek). Dalam hal ini, individu dengan beberapa varian ekstrem dari suatu sifat meninggalkan keturunan, dan individu dengan nilai rata-rata dari suatu sifat dihilangkan (Gbr. 4).

Beras. 4. Skema pengaruh seleksi yang mengganggu (merobek) pada representasi suatu sifat di antara individu dalam suatu populasi

Darwin percaya bahwa seleksi yang mengganggu mengarah pada divergensi, yaitu divergensi karakter, dan berfungsi untuk mempertahankan polimorfisme populasi. Dalam perjalanan seleksi yang mengganggu, dua bentuk kupu-kupu muncul dari nenek moyang kuning muda yang sama: putih dan kuning. Warna yang berbeda menyebabkan pemanasan sayap yang berbeda. Lebih mudah bagi kupu-kupu putih untuk terbang di siang hari, dan kupu-kupu kuning di pagi hari. Tidak nyaman bagi kupu-kupu kuning muda untuk terbang baik pada siang maupun pagi hari, jadi seleksi hanya bertentangan dengan nilai rata-rata dari sifat tersebut.

4. Menstabilkan pilihan

Bentuk ketiga dari seleksi alam adalah menstabilkan seleksi. Ini beroperasi dalam kondisi konstan lingkungan luar, dengan memusnahkan individu dengan penyimpangan sifat yang signifikan (Gbr. 5).

Beras. 5. Skema seleksi stabilisasi

Hal ini bertujuan untuk mempertahankan dan mengkonsolidasikan nilai rata-rata atribut. Misalnya, bunga tanaman yang diserbuki oleh serangga sangat konservatif, yaitu bentuknya jarang berubah. Hal ini disebabkan serangga penyerbuk tidak dapat menembus mahkota bunga yang terlalu dalam atau terlalu sempit (lihat video).

Oleh karena itu, gen yang menyebabkan perubahan struktur bunga seperti itu tidak diturunkan dan dipaksa keluar dari kumpulan gen.

Berkat seleksi stabil, yang disebut. fosil hidup.

6. Fosil hidup

Hingga hari ini, beberapa spesies makhluk hidup bertahan tidak berubah, jutaan tahun yang lalu, yang pertama perwakilan tipikal flora dan fauna zaman dulu.

Misalnya, kepiting tapal kuda (lihat Gambar 6), artropoda purba yang hidup setengah miliar tahun lalu, berhasil eksis saat ini berkat seleksi yang stabil. Spesies ini hampir dua kali lebih tua dari dinosaurus yang punah.

Coelacanth ikan coelacanth, yang nenek moyangnya tersebar luas di era Paleozoikum, dengan jelas menunjukkan bagaimana transformasi sirip ikan menjadi cakar amfibi masa depan dapat terjadi.

Seleksi penstabil menghentikan evolusi anggota tubuhnya lebih lanjut karena transisi ikan ini ke kehidupan di kedalaman lautan (lihat video).

5. Seleksi seksual

Ada konsep lain seleksi seksual. Itu tidak ada hubungannya dengan klasifikasi di atas, dan mewakili perjuangan laki-laki atau perempuan untuk mendapatkan kesempatan untuk meninggalkan keturunan. Artinya, ini adalah contoh perjuangan intraspesifik untuk eksistensi.

Paling sering, seorang individu hanya memilih pasangan yang paling kuat dan layak untuk dirinya sendiri. Persaingan seksual mengarah pada munculnya mekanisme perilaku yang kompleks: bernyanyi, perilaku demonstratif, pacaran (lihat video). Seringkali, perkelahian muncul antara laki-laki, yang dapat berakhir dengan cedera atau kematian peserta.

Jeritan khas kucing di malam hari biasanya mengiringi perkelahian pejantan yang bersaing.

Seleksi seksual mempromosikan dimorfisme seksual, yaitu perbedaan dalam struktur eksternal laki-laki dan perempuan. Anda dapat mengingat perbedaan ayam jantan dan ayam betina, bebek dan drake, rusa jantan dan betina serta walrus (lihat video).

Sebagai hasil seleksi seksual, individu yang paling kuat, paling layak, dan sehat meninggalkan keturunan. Sisanya dikeluarkan dari reproduksi, dan gen mereka menghilang dari kumpulan gen populasi.

Pekerjaan rumah:

1. Apa itu seleksi alam? Mengapa ini terjadi?

2. Apa perbedaan seleksi alam dan seleksi buatan?

3. Apa perbedaan antara pilihan mengemudi dan stabilisasi?

4. Apa itu seleksi sobek?

5. Kemana seleksi alam diarahkan?

6. Apa itu seleksi seksual?

7. Jenis seleksi alam apa yang terjadi pada populasi manusia?

8. Berikan contoh pengaruh jenis yang berbeda seleksi alam pada populasi makhluk hidup. Apakah mungkin mengamati aksi seleksi alam di alam?

9. Eksperimen apa yang dapat mengkonfirmasi atau menyangkal keberadaan seleksi alam?

1. Laboratorium Protein Ptysics.

2. Cukup. com.

3. Afonin-59-bio. rakyat. ru.

Bibliografi

1. Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. Bustard biologi umum kelas 10-11, 2005.

2. Belyaev D.K. Biologi kelas 10-11. Biologi umum. Tingkat dasar dari. - edisi ke-11, stereotip. - M.: Pendidikan, 2012. - 304 hal.

3. Biologi kelas 11. Biologi umum. Level profil / V.B. Zakharov, S.G. Mamontov, N.I. Sonin, dan lainnya - edisi ke-5, stereotip. - Bustard, 2010. - 388 hal.

4. Agafonova I.B., Zakharova E.T., Sivoglazov V.I. Kelas Biologi 10-11. Biologi umum. Tingkat dasar dari. - edisi ke-6, tambahkan. - Bustard, 2010. - 384 hal.

Seleksi alam adalah kekuatan pendorong di belakang evolusi. Mekanisme seleksi. Bentuk seleksi dalam populasi (I.I. Shmalgauzen).

Seleksi alam- proses dimana jumlah individu dengan fitness maksimum (sifat yang paling disukai) bertambah dalam populasi, sedangkan jumlah individu dengan sifat yang tidak disukai berkurang. Dalam terang teori evolusi sintetik modern, seleksi alam dianggap sebagai alasan utama untuk pengembangan adaptasi, spesiasi, dan asal usul taksa supraspesifik. Seleksi alam adalah satu-satunya penyebab adaptasi yang diketahui, tetapi bukan satu-satunya penyebab evolusi. Penyebab non-adaptif termasuk pergeseran genetik, aliran gen, dan mutasi.

Istilah "seleksi alam" dipopulerkan oleh Charles Darwin, membandingkan proses ini dengan seleksi buatan, bentuk modernnya adalah seleksi. Ide untuk membandingkan seleksi buatan dan alam adalah bahwa di alam organisme yang paling "sukses", "terbaik" juga dipilih, tetapi dalam peran "penilai" kegunaan properti di kasus ini bukan orangnya, tapi lingkungannya. Selain itu, bahan untuk seleksi alam dan buatan adalah perubahan turun-temurun kecil yang terakumulasi dari generasi ke generasi.

Mekanisme seleksi alam

Dalam proses seleksi alam, mutasi diperbaiki yang meningkatkan kebugaran organisme. Seleksi alam sering disebut sebagai mekanisme "terbukti dengan sendirinya" karena mengikuti mekanisme tersebut fakta sederhana, Bagaimana:

    Organisme menghasilkan lebih banyak keturunan daripada yang dapat bertahan hidup;

    Dalam populasi organisme ini, terdapat variabilitas herediter;

    Organisme yang memiliki sifat genetik berbeda memiliki tingkat kelangsungan hidup dan kemampuan bereproduksi yang berbeda.

Kondisi seperti itu menciptakan persaingan antara organisme untuk bertahan hidup dan bereproduksi dan merupakan kondisi minimum yang diperlukan untuk evolusi melalui seleksi alam. Dengan demikian, organisme dengan sifat bawaan yang memberi mereka keunggulan kompetitif lebih mungkin untuk mewariskannya kepada keturunannya daripada organisme dengan sifat bawaan yang tidak.

Konsep sentral dari konsep seleksi alam adalah kebugaran organisme. Kebugaran didefinisikan sebagai kemampuan suatu organisme untuk bertahan hidup dan bereproduksi, yang menentukan besarnya kontribusi genetiknya untuk generasi berikutnya. Namun yang utama dalam menentukan fitness bukanlah jumlah total keturunan, melainkan jumlah keturunan dengan genotipe tertentu (fitness relatif). Misalnya, jika keturunan dari organisme yang berhasil bereproduksi dengan cepat lemah dan tidak bereproduksi dengan baik, maka kontribusi genetik dan, karenanya, kebugaran organisme tersebut akan rendah.

Jika ada alel yang meningkatkan kebugaran suatu organisme lebih dari alel lain dari gen ini, maka dengan setiap generasi bagian alel ini dalam populasi akan meningkat. Artinya, seleksi terjadi untuk mendukung alel ini. Dan sebaliknya, untuk alel yang kurang bermanfaat atau berbahaya, bagiannya dalam populasi akan berkurang, yaitu seleksi akan bertindak melawan alel ini. Penting untuk dicatat bahwa pengaruh alel tertentu pada kebugaran suatu organisme tidak konstan - ketika kondisi lingkungan berubah, alel berbahaya atau netral dapat menjadi menguntungkan, dan menguntungkan dapat menjadi berbahaya.

Seleksi alam untuk sifat-sifat yang dapat bervariasi pada rentang nilai tertentu (seperti ukuran suatu organisme) dapat dibagi menjadi tiga jenis:

    Seleksi Terarah- perubahan nilai rata-rata sifat dari waktu ke waktu, misalnya peningkatan ukuran tubuh;

    Seleksi yang mengganggu- seleksi untuk nilai ekstrim dari sifat dan terhadap nilai rata-rata, misalnya ukuran tubuh besar dan kecil;

    Menstabilkan pilihan- seleksi melawan ekstrim nilai-nilai karakteristik, yang menyebabkan penurunan varian fitur.

Kasus khusus seleksi alam adalah seleksi seksual, yang substratnya adalah sifat apa pun yang meningkatkan keberhasilan kawin dengan meningkatkan daya tarik individu terhadap calon pasangan. Ciri-ciri yang telah berevolusi melalui seleksi seksual terlihat jelas pada pejantan spesies hewan tertentu. Ciri-ciri seperti tanduk besar, warna cerah, di satu sisi, dapat menarik predator dan mengurangi tingkat kelangsungan hidup jantan, dan di sisi lain, hal ini diimbangi oleh keberhasilan reproduksi jantan dengan ciri-ciri yang serupa.

Seleksi dapat beroperasi pada berbagai tingkat organisasi seperti gen, sel, organisme individu, kelompok organisme, dan spesies. Selain itu, seleksi dapat bertindak secara bersamaan pada level yang berbeda. Seleksi pada tingkat di atas individu, seperti seleksi kelompok, dapat menimbulkan kerjasama.

Bentuk seleksi alam

Ada berbagai klasifikasi bentuk seleksi. Klasifikasi berdasarkan sifat pengaruh bentuk seleksi pada variabilitas suatu sifat dalam suatu populasi banyak digunakan.

pemilihan mengemudi- suatu bentuk seleksi alam yang beroperasi di bawah diarahkan perubahan kondisi lingkungan. Dijelaskan oleh Darwin dan Wallace. Dalam hal ini, individu dengan sifat yang menyimpang ke arah tertentu dari nilai rata-rata mendapat keuntungan. Pada saat yang sama, variasi sifat lainnya (penyimpangannya berlawanan arah dari nilai rata-rata) menjadi sasaran seleksi negatif. Akibatnya, dalam populasi dari generasi ke generasi terjadi pergeseran nilai rata-rata sifat ke arah tertentu. Pada saat yang sama, tekanan seleksi penggerak harus sesuai dengan kemampuan adaptif populasi dan laju perubahan mutasi (jika tidak, tekanan lingkungan dapat menyebabkan kepunahan).

Contoh klasik pemilihan motif adalah evolusi warna pada ngengat birch. Warna sayap kupu-kupu ini meniru warna kulit pohon yang ditutupi lumut, tempat ia menghabiskan siang hari. Jelas, pewarnaan pelindung seperti itu terbentuk selama beberapa generasi evolusi sebelumnya. Namun, dengan dimulainya revolusi industri di Inggris, perangkat ini mulai kehilangan arti pentingnya. Polusi atmosfer telah menyebabkan kematian massal lumut dan penggelapan batang pohon. Kupu-kupu terang dengan latar belakang gelap menjadi mudah terlihat oleh burung. Sejak pertengahan abad ke-19, bentuk kupu-kupu gelap (melanistik) mutan mulai muncul di populasi ngengat birch. Frekuensi mereka meningkat pesat. Pada akhir abad ke-19, beberapa populasi ngengat perkotaan hampir seluruhnya terdiri dari bentuk gelap, sedangkan bentuk terang masih mendominasi populasi pedesaan. Fenomena ini disebut melanisme industri. Para ilmuwan telah menemukan bahwa di daerah yang tercemar, burung lebih cenderung memakan bentuk terang, dan di daerah bersih - yang gelap. Pengenaan pembatasan polusi atmosfer pada 1950-an menyebabkan seleksi alam berubah arah lagi, dan frekuensi bentuk gelap pada populasi perkotaan mulai menurun. Mereka hampir sama jarangnya hari ini seperti sebelum Revolusi Industri.

Pemilihan mengemudi dilakukan saat lingkungan berubah atau beradaptasi dengan kondisi baru dengan perluasan jangkauan. Ini mempertahankan perubahan turun-temurun dalam arah tertentu, menggeser laju reaksi yang sesuai. Misalnya, selama perkembangan tanah sebagai habitat berbagai kelompok hewan yang tidak berkerabat, anggota badan berubah menjadi penggali.

Menstabilkan pilihan- suatu bentuk seleksi alam, di mana tindakannya diarahkan pada individu dengan penyimpangan ekstrim dari norma rata-rata, mendukung individu dengan tingkat keparahan sifat rata-rata. Konsep seleksi stabilisasi diperkenalkan ke dalam sains dan dianalisis oleh I. I. Shmalgauzen.

Banyak contoh aksi penstabilan seleksi di alam telah dijelaskan. Misalnya, sekilas tampak bahwa individu dengan fekunditas maksimum harus memberikan kontribusi terbesar bagi kumpulan gen generasi berikutnya. Namun, pengamatan populasi alami burung dan mamalia menunjukkan bahwa tidak demikian. Semakin banyak anak ayam atau anaknya di dalam sarang, semakin sulit memberi makan mereka, semakin kecil dan lemah masing-masing. Akibatnya, individu dengan kesuburan rata-rata menjadi yang paling beradaptasi.

Seleksi yang mendukung rata-rata telah ditemukan untuk berbagai sifat. Pada mamalia, bayi baru lahir dengan berat lahir sangat rendah dan sangat tinggi lebih mungkin meninggal saat lahir atau pada minggu-minggu pertama kehidupan daripada bayi baru lahir dengan berat sedang. Perhitungan ukuran sayap burung pipit yang mati setelah badai pada tahun 50-an di dekat Leningrad menunjukkan bahwa kebanyakan dari mereka memiliki sayap yang terlalu kecil atau terlalu besar. Dan dalam hal ini, rata-rata individu ternyata yang paling beradaptasi.

Paling banyak contoh terkenal polimorfisme seperti itu adalah anemia sel sabit. Penyakit darah yang parah ini terjadi pada orang yang homozigot untuk alel hemoglobin mutan ( Hb S) dan menyebabkan kematian mereka pada usia dini. Pada sebagian besar populasi manusia, frekuensi alel ini sangat rendah dan kira-kira sama dengan frekuensi kemunculannya akibat mutasi. Namun, ini cukup umum di wilayah dunia di mana malaria biasa terjadi. Ternyata heterozigot untuk Hb S memiliki resistensi yang lebih tinggi terhadap malaria daripada homozigot untuk alel normal. Karena itu, heterozigositas untuk alel yang mematikan ini dalam homozigot dibuat dan dipertahankan secara stabil pada populasi yang menghuni daerah malaria.

Seleksi stabilisasi adalah mekanisme akumulasi variabilitas dalam populasi alami. Ilmuwan luar biasa I. I. Shmalgauzen adalah orang pertama yang memperhatikan fitur seleksi stabilisasi ini. Dia menunjukkan bahwa bahkan dalam kondisi keberadaan yang stabil, baik seleksi alam maupun evolusi tidak berhenti. Meski secara fenotip tidak berubah, populasi tidak berhenti berevolusi. Susunan genetiknya terus berubah. Seleksi penstabil menciptakan sistem genetik yang menyediakan pembentukan fenotipe optimal yang serupa berdasarkan berbagai macam genotipe. Mekanisme genetik seperti dominasi, epistasis, aksi pelengkap gen, penetrasi tidak lengkap dan cara lain untuk menyembunyikan variasi genetik berutang keberadaannya pada seleksi yang menstabilkan.

Dengan demikian, menstabilkan seleksi, mengesampingkan penyimpangan dari norma, secara aktif membentuk mekanisme genetik yang memastikan perkembangan organisme yang stabil dan pembentukan fenotipe yang optimal berdasarkan berbagai genotipe. Ini memastikan fungsi organisme yang stabil dalam berbagai fluktuasi dalam kondisi eksternal yang akrab bagi spesies tersebut.

Seleksi yang mengganggu (merobek).- suatu bentuk seleksi alam, di mana kondisinya mendukung dua atau lebih varian ekstrim (arah) dari variabilitas, tetapi tidak mendukung keadaan menengah, rata-rata dari sifat tersebut. Akibatnya, beberapa bentuk baru dapat muncul dari satu bentuk awal. Darwin menggambarkan operasi seleksi mengganggu, percaya bahwa itu mendasari divergensi, meskipun ia tidak dapat memberikan bukti keberadaannya di alam. Seleksi mengganggu berkontribusi pada kemunculan dan pemeliharaan polimorfisme populasi, dan dalam beberapa kasus dapat menyebabkan spesiasi.

Salah satu situasi yang mungkin terjadi di alam di mana seleksi yang mengganggu berperan adalah ketika populasi polimorfik menempati habitat yang heterogen. Pada saat yang sama, berbagai bentuk beradaptasi dengan relung atau subniche ekologis yang berbeda.

Pembentukan ras musiman pada beberapa gulma dijelaskan oleh aksi seleksi yang mengganggu. Waktu pembungaan dan pematangan benih di salah satu spesies tanaman tersebut - mainan padang rumput - berlangsung hampir sepanjang musim panas, dan sebagian besar tanaman mekar dan berbuah di tengah musim panas. Namun, di padang rumput jerami, tanaman yang memiliki waktu untuk berbunga dan menghasilkan benih sebelum dipotong, dan yang menghasilkan benih di akhir musim panas, setelah dipotong, mendapat keuntungan. Hasilnya, dua ras mainan terbentuk - berbunga awal dan akhir.

Seleksi yang mengganggu dilakukan secara artifisial dalam percobaan dengan Drosophila. Seleksi dilakukan berdasarkan jumlah setae, hanya menyisakan individu dengan jumlah setae sedikit dan banyak. Akibatnya, dari sekitar generasi ke-30, kedua garis tersebut menyimpang sangat kuat, meskipun faktanya lalat terus kawin silang satu sama lain, bertukar gen. Dalam sejumlah eksperimen lain (dengan tanaman), persilangan intensif mencegah tindakan efektif seleksi yang mengganggu.

seleksi seksual Ini adalah seleksi alam untuk sukses dalam reproduksi. Kelangsungan hidup organisme adalah komponen seleksi alam yang penting tetapi bukan satu-satunya. Komponen penting lainnya adalah daya tarik bagi lawan jenis. Darwin menyebut fenomena ini seleksi seksual. “Bentuk seleksi ini ditentukan bukan oleh perjuangan untuk eksis dalam hubungan makhluk-makhluk organik di antara mereka sendiri atau dengan kondisi-kondisi eksternal, tetapi oleh persaingan antara individu-individu dari jenis kelamin yang sama, biasanya laki-laki, untuk memiliki individu-individu dari jenis kelamin yang berbeda. " Ciri-ciri yang mengurangi kelangsungan hidup pembawa mereka dapat muncul dan menyebar jika keuntungan yang mereka berikan dalam keberhasilan pemuliaan secara signifikan lebih besar daripada kerugiannya untuk bertahan hidup.

Dua hipotesis tentang mekanisme seleksi seksual adalah umum.

    Menurut hipotesis “gen yang baik”, betina “beralasan” sebagai berikut: “Jika jantan ini, meskipun memiliki bulu yang cerah dan ekor yang panjang, entah bagaimana berhasil untuk tidak mati dalam cengkeraman pemangsa dan bertahan hingga pubertas, maka, oleh karena itu, dia memiliki gen bagus yang memungkinkan dia melakukannya. Jadi, dia harus dipilih sebagai ayah bagi anak-anaknya: dia akan mewariskan gen baiknya kepada mereka. Dengan memilih jantan yang cerdas, betina memilih gen yang baik untuk keturunannya.

    Menurut hipotesis "anak laki-laki yang menarik", logika pemilihan perempuan agak berbeda. Jika laki-laki yang cerdas, karena alasan apa pun, menarik bagi perempuan, maka ada baiknya memilih ayah yang cerdas untuk calon putra Anda, karena putranya akan mewarisi gen warna cerah dan akan menarik bagi perempuan di masa depan. generasi selanjutnya. Dengan demikian, ada yang positif Masukan, yang mengarah pada fakta bahwa dari generasi ke generasi kecerahan bulu jantan semakin meningkat. Proses terus meningkat hingga mencapai batas viabilitas.

Dalam memilih laki-laki, perempuan tidak lebih dan tidak kalah logisnya dengan semua perilaku lainnya. Ketika seekor hewan merasa haus, ia tidak beralasan bahwa ia harus minum air untuk mengembalikan keseimbangan air-garam dalam tubuhnya - ia pergi ke lubang air karena ia merasa haus. Dengan cara yang sama, betina, memilih jantan yang cerdas, mengikuti naluri mereka - mereka menyukai ekor yang cerah. Semua yang secara naluriah mendorong perilaku yang berbeda, semuanya tidak meninggalkan keturunan. Jadi, kita tidak membahas logika perempuan, tetapi logika perjuangan untuk keberadaan dan seleksi alam - proses buta dan otomatis yang, bertindak terus-menerus dari generasi ke generasi, telah membentuk semua variasi bentuk, warna, dan naluri yang menakjubkan yang kita miliki. amati di dunia satwa liar. .

seleksi positif dan negatif

Ada dua bentuk seleksi alam: Positif Dan Kliping (negatif) pilihan.

Seleksi positif meningkatkan jumlah individu dalam populasi yang memiliki sifat berguna yang meningkatkan kelangsungan hidup spesies secara keseluruhan.

Seleksi cut-off menyisihkan dari populasi sebagian besar individu yang membawa sifat-sifat yang secara tajam mengurangi kelangsungan hidup di bawah kondisi lingkungan tertentu. Dengan bantuan seleksi cut-off, alel yang sangat berbahaya dikeluarkan dari populasi. Juga, individu dengan penataan ulang kromosom dan satu set kromosom yang secara tajam mengganggu operasi normal peralatan genetik dapat mengalami seleksi pemotongan.

Peran seleksi alam dalam evolusi

Charles Darwin menganggap seleksi alam sebagai kekuatan pendorong utama evolusi; dalam teori evolusi sintetik modern, itu juga merupakan pengatur utama perkembangan dan adaptasi populasi, mekanisme munculnya spesies dan taksa supraspesifik, meskipun akumulasi dalam akhir XIX- awal abad ke-20, informasi tentang genetika, khususnya penemuan sifat diskrit dari pewarisan sifat fenotipik, membuat beberapa peneliti menyangkal pentingnya seleksi alam, dan mengusulkan konsep alternatif berdasarkan penilaian mutasi genotipe faktor sebagai sangat penting. Para penulis teori semacam itu mendalilkan bukan evolusi bertahap, tetapi sangat cepat (selama beberapa generasi) spasmodik (mutasionisme Hugo de Vries, saltasionisme Richard Goldschmitt, dan konsep lain yang kurang terkenal). Penemuan korelasi terkenal di antara ciri-ciri spesies terkait (hukum seri homologis) oleh N. I. Vavilov mendorong beberapa peneliti untuk merumuskan hipotesis "anti-Darwinian" berikutnya tentang evolusi, seperti nomogenesis, batmogenesis, autogenesis, ontogenesis, dan yang lain. Pada tahun 1920-an dan 1940-an dalam biologi evolusioner, mereka yang menolak gagasan Darwin tentang evolusi melalui seleksi alam (terkadang disebut teori "seleksionis" yang menekankan seleksi alam) menghidupkan kembali minat pada teori ini karena revisi Darwinisme klasik dalam terang teori relatif. ilmu genetika muda. Teori evolusi sintetik yang dihasilkan, sering salah disebut sebagai neo-Darwinisme, bergantung, antara lain, pada analisis kuantitatif frekuensi alel dalam populasi saat mereka berubah di bawah pengaruh seleksi alam. Ada perdebatan di mana orang-orang dengan pendekatan radikal, sebagai argumen menentang teori evolusi sintetik dan peran seleksi alam, berpendapat bahwa "penemuan dekade terakhir di berbagai bidang pengetahuan ilmiah - dari biologi molekuler dengan teorinya tentang mutasi netralMoto Kimura Dan paleontologi dengan teorinya tentang punctuated equilibrium Stephen Jay Gould Dan Nil Eldredge (di mana melihat dipahami sebagai fase yang relatif statis dari proses evolusi) sampai matematika dengan teorinyapercabangan Dan transisi fase- bersaksi tentang ketidakcukupan teori evolusi sintetik klasik untuk deskripsi yang memadai tentang semua aspek evolusi biologis". Diskusi tentang peran berbagai faktor dalam evolusi dimulai lebih dari 30 tahun yang lalu dan berlanjut hingga hari ini, dan kadang-kadang dikatakan bahwa "biologi evolusioner (artinya teori evolusi, tentu saja) telah menjadi kebutuhan berikutnya, sintesis ketiga."

Ada berbagai klasifikasi bentuk seleksi. Klasifikasi berdasarkan sifat pengaruh bentuk seleksi pada variabilitas suatu sifat dalam suatu populasi banyak digunakan.

pemilihan mengemudi

pemilihan mengemudi- suatu bentuk seleksi alam yang beroperasi di bawah diarahkan perubahan kondisi lingkungan. Dijelaskan oleh Darwin dan Wallace. Dalam hal ini, individu dengan sifat yang menyimpang ke arah tertentu dari nilai rata-rata mendapat keuntungan. Pada saat yang sama, variasi sifat lainnya (penyimpangannya berlawanan arah dari nilai rata-rata) menjadi sasaran seleksi negatif. Akibatnya, dalam populasi dari generasi ke generasi terjadi pergeseran nilai rata-rata sifat ke arah tertentu. Pada saat yang sama, tekanan seleksi penggerak harus sesuai dengan kemampuan adaptif populasi dan laju perubahan mutasi (jika tidak, tekanan lingkungan dapat menyebabkan kepunahan).

Contoh tindakan pemilihan motif adalah "melanisme industri" pada serangga. "Melanisme industri" adalah peningkatan tajam dalam proporsi individu melanistik (memiliki warna gelap) dalam populasi serangga (misalnya kupu-kupu) yang hidup di kawasan industri. Karena dampak industri, batang pohon menjadi gelap secara signifikan, dan lumut tipis juga mati, yang membuat kupu-kupu terang lebih terlihat oleh burung, dan kupu-kupu gelap menjadi lebih buruk. Pada abad ke-20, di sejumlah daerah, proporsi kupu-kupu berwarna gelap di beberapa populasi ngengat birch yang dipelajari dengan baik di Inggris mencapai 95%, sedangkan untuk pertama kalinya kupu-kupu berwarna gelap ( Morfa carbonaria) ditangkap pada tahun 1848.

Pemilihan mengemudi dilakukan saat lingkungan berubah atau beradaptasi dengan kondisi baru dengan perluasan jangkauan. Ini mempertahankan perubahan turun-temurun dalam arah tertentu, menggeser laju reaksi yang sesuai. Misalnya, selama perkembangan tanah sebagai habitat berbagai kelompok hewan yang tidak berkerabat, anggota badan berubah menjadi penggali.

Menstabilkan pilihan

Menstabilkan pilihan- suatu bentuk seleksi alam, di mana tindakannya diarahkan pada individu dengan penyimpangan ekstrim dari norma rata-rata, mendukung individu dengan tingkat keparahan sifat rata-rata. Konsep seleksi stabilisasi diperkenalkan ke dalam sains dan dianalisis oleh I. I. Shmalgauzen.

Banyak contoh aksi penstabilan seleksi di alam telah dijelaskan. Misalnya, sekilas tampak bahwa individu dengan fekunditas maksimum harus memberikan kontribusi terbesar bagi kumpulan gen generasi berikutnya. Namun, pengamatan populasi alami burung dan mamalia menunjukkan bahwa tidak demikian. Semakin banyak anak ayam atau anaknya di dalam sarang, semakin sulit memberi makan mereka, semakin kecil dan lemah masing-masing. Akibatnya, individu dengan kesuburan rata-rata menjadi yang paling beradaptasi.


Seleksi yang mendukung rata-rata telah ditemukan untuk berbagai sifat. Pada mamalia, bayi baru lahir dengan berat lahir sangat rendah dan sangat tinggi lebih mungkin meninggal saat lahir atau pada minggu-minggu pertama kehidupan daripada bayi baru lahir dengan berat sedang. Perhitungan ukuran sayap burung pipit yang mati setelah badai pada tahun 50-an di dekat Leningrad menunjukkan bahwa kebanyakan dari mereka memiliki sayap yang terlalu kecil atau terlalu besar. Dan dalam hal ini, rata-rata individu ternyata yang paling beradaptasi.

Seleksi yang mengganggu

Seleksi yang mengganggu (merobek).- suatu bentuk seleksi alam, di mana kondisinya mendukung dua atau lebih varian ekstrim (arah) dari variabilitas, tetapi tidak mendukung keadaan menengah, rata-rata dari sifat tersebut. Akibatnya, beberapa bentuk baru dapat muncul dari satu bentuk awal. Darwin menggambarkan operasi seleksi mengganggu, percaya bahwa itu mendasari divergensi, meskipun ia tidak dapat memberikan bukti keberadaannya di alam. Seleksi mengganggu berkontribusi pada kemunculan dan pemeliharaan polimorfisme populasi, dan dalam beberapa kasus dapat menyebabkan spesiasi.

Salah satu situasi yang mungkin terjadi di alam di mana seleksi yang mengganggu berperan adalah ketika populasi polimorfik menempati habitat yang heterogen. Pada saat yang sama, berbagai bentuk beradaptasi dengan relung atau subniche ekologis yang berbeda.

Contoh seleksi yang mengganggu adalah pembentukan dua ras dalam derak besar di padang rumput jerami. Dalam kondisi normal, periode pembungaan dan pematangan benih tanaman ini berlangsung sepanjang musim panas. Tetapi di padang rumput jerami, benih diproduksi terutama oleh tanaman yang memiliki waktu untuk mekar dan matang sebelum periode pemotongan, atau mekar di akhir musim panas, setelah pemotongan. Hasilnya, dua ras mainan terbentuk - berbunga awal dan akhir.

Seleksi yang mengganggu dilakukan secara artifisial dalam percobaan dengan Drosophila. Seleksi dilakukan berdasarkan jumlah setae, hanya menyisakan individu dengan jumlah setae sedikit dan banyak. Akibatnya, dari sekitar generasi ke-30, kedua garis tersebut menyimpang sangat kuat, meskipun faktanya lalat terus kawin silang satu sama lain, bertukar gen. Dalam sejumlah eksperimen lain (dengan tanaman), persilangan intensif mencegah tindakan efektif seleksi yang mengganggu.

seleksi seksual

seleksi seksual Ini adalah seleksi alam untuk sukses dalam reproduksi. Kelangsungan hidup organisme adalah komponen seleksi alam yang penting tetapi bukan satu-satunya. Komponen penting lainnya adalah daya tarik bagi lawan jenis. Darwin menyebut fenomena ini seleksi seksual. “Bentuk seleksi ini ditentukan bukan oleh perjuangan untuk eksis dalam hubungan makhluk-makhluk organik di antara mereka sendiri atau dengan kondisi-kondisi eksternal, tetapi oleh persaingan antara individu-individu dari jenis kelamin yang sama, biasanya laki-laki, untuk memiliki individu-individu dari jenis kelamin yang berbeda. " Ciri-ciri yang mengurangi kelangsungan hidup pembawa mereka dapat muncul dan menyebar jika keuntungan yang mereka berikan dalam keberhasilan pemuliaan secara signifikan lebih besar daripada kerugiannya untuk bertahan hidup. Dua hipotesis utama tentang mekanisme seleksi seksual telah diajukan. Menurut hipotesis “gen yang baik”, betina “beralasan” sebagai berikut: “Jika jantan ini, meskipun memiliki bulu yang cerah dan ekor yang panjang, entah bagaimana berhasil untuk tidak mati dalam cengkeraman pemangsa dan bertahan hingga pubertas, maka, oleh karena itu, dia memiliki gen bagus yang memungkinkan dia melakukannya. Jadi, dia harus dipilih sebagai ayah bagi anak-anaknya: dia akan mewariskan gen baiknya kepada mereka. Dengan memilih jantan yang cerdas, betina memilih gen yang baik untuk keturunannya. Menurut hipotesis "anak laki-laki yang menarik", logika pemilihan perempuan agak berbeda. Jika laki-laki yang cerdas, karena alasan apa pun, menarik bagi perempuan, maka ada baiknya memilih ayah yang cerdas untuk calon putra Anda, karena putranya akan mewarisi gen warna cerah dan akan menarik bagi perempuan di generasi berikutnya. Dengan demikian, umpan balik positif terjadi, yang mengarah pada fakta bahwa dari generasi ke generasi kecerahan bulu jantan semakin ditingkatkan. Proses terus meningkat hingga mencapai batas viabilitas. Dalam memilih laki-laki, perempuan tidak lebih dan tidak kalah logisnya dengan semua perilaku lainnya. Ketika seekor hewan merasa haus, ia tidak beralasan bahwa ia harus minum air untuk mengembalikan keseimbangan air-garam dalam tubuhnya - ia pergi ke lubang air karena ia merasa haus. Dengan cara yang sama, betina, memilih jantan yang cerdas, mengikuti naluri mereka - mereka menyukai ekor yang cerah. Semua yang secara naluriah mendorong perilaku yang berbeda, semuanya tidak meninggalkan keturunan. Jadi, kita tidak membahas logika perempuan, tetapi logika perjuangan untuk keberadaan dan seleksi alam - proses buta dan otomatis yang, bertindak terus-menerus dari generasi ke generasi, telah membentuk semua variasi bentuk, warna, dan naluri yang menakjubkan yang kita miliki. amati di dunia satwa liar. .

38. Adaptasi fisiologis: konsep tentang bagaimana hal itu muncul dan apa yang mendasarinya.

Adaptasi biologis(dari lat. adaptasi- adaptasi) - adaptasi tubuh dengan kondisi keberadaan. “[Hidup] adalah adaptasi yang konstan ... terhadap kondisi keberadaan,” kata ahli fisiologi terkemuka Rusia I. M. Imanalieva. - Organisme tanpa lingkungan eksternal yang mendukung keberadaannya tidak mungkin; oleh karena itu, definisi ilmiah suatu organisme juga harus mencakup lingkungan yang mempengaruhinya "Pada saat yang sama:" ... Setiap organisme adalah kombinasi dinamis dari stabilitas dan variabilitas, di mana variabilitas melayani reaksi adaptifnya dan, akibatnya, perlindungan konstanta tetapnya yang turun-temurun ". Organisme bahkan dalam periode waktu yang sangat singkat dapat berubah karena dinamika keadaan fungsionalnya dan dengan variabilitas homeotetis dari "konstanta homeostatis" (K. Waddington, 1964, 1970). pengetahuan modern tentang mekanisme dan esensi dari proses adaptasi: "... Seseorang adalah ... sebuah sistem ..., seperti yang lainnya di alam, mematuhi hukum yang tidak dapat dihindari dan berlaku umum untuk semua alam ..." (IP Pavlov , 1951).

Saat ini terdapat beberapa bentuk seleksi alam, yang utama adalah menstabilkan, bergerak, atau terarah, dan mengganggu.

Menstabilkan pilihan berkontribusi pada pemeliharaan rata-rata, sifat yang telah ditetapkan sebelumnya dalam populasi. Hal ini terjadi pada kasus dimana sifat fenotipik secara optimal cocok dengan kondisi lingkungan dan persaingan antar individu relatif lemah. Seleksi semacam itu berlaku di semua populasi, sementara individu dengan penyimpangan karakter yang ekstrim dihancurkan.

Dalam populasi mana pun, karena heterogenitas genetiknya, individu dengan berbagai tingkat ekspresi dari satu atau beberapa sifat dilahirkan. Keragaman individu untuk sifat apa pun disediakan oleh faktor genetik dan lingkungan yang memengaruhi populasi selama beberapa generasi. Jika kita menghitung jumlah individu dengan ekspresi sifat ini atau itu, ternyata mayoritas akan mendekati nilai rata-rata tertentu, norma rata-rata.

Seleksi yang menstabilkan mengarah pada penghancuran penyimpangan ekstrim dan, seolah-olah, menstabilkan norma rata-rata keparahan sifat, yang mengarah ke penyempitan norma reaksi (Gbr. 4.1). Itu diamati dalam kondisi lingkungan, yang lama tetap konstan. Dalam lingkungan yang relatif tidak berubah, individu tipikal dengan ekspresi rata-rata suatu sifat, beradaptasi dengan baik, memiliki keunggulan, dan mutan yang berbeda dari mereka mati. Kami dapat memberikan contoh seleksi stabilisasi berikut. Pada tahun 1898, ahli burung Amerika G. Bypas, setelah angin kencang dan hujan salju menemukan 136 burung pipit rumah yang tertegun dan setengah mati. Selama pemanasan, 72 di antaranya selamat, 64 meninggal. Ternyata burung pipit yang mati memiliki sayap yang sangat panjang atau sangat pendek.

Beras. 4.1 . Skema aksi stabilisasi (a), mengemudi (b) dan mengganggu (c) seleksi alam (menurut N.V. Timofeev-Resovsky et al., 1977), F- generasi. Varian yang dihilangkan diarsir pada kurva populasi. Ukuran busur selama pemilihan dalam satu keturunan sesuai dengan norma reaksi.

pemilihan mengemudi terletak pada kenyataan bahwa dengan perubahan kondisi lingkungan yang lambat ke arah yang baru, norma rata-rata terus bergeser ke satu arah atau lainnya. Dengan kata lain, selama pemilihan mengemudi, mutasi dengan satu nilai sifat dihilangkan, yang digantikan oleh mutasi dengan nilai sifat rata-rata yang berbeda. Seleksi propulsi dengan demikian mengarah pada perubahan evolusioner dengan memberikan tekanan sedemikian rupa pada populasi yang mendukung peningkatan frekuensi alel baru di dalamnya (lihat Gambar 4.1). Setelah norma rata-rata baru dari ekspresi sifat (fenotipe rata-rata) mencapai korespondensi optimal dengan kondisi lingkungan baru, seleksi penstabilan mulai berlaku.

Contoh klasik dari perubahan evolusioner menurut jenis pemilihan motif adalah munculnya kupu-kupu berwarna gelap di bawah pengaruh polusi kimia atmosfer (melanisme industri). Selama 100 tahun terakhir, lebih dari 80 spesies kupu-kupu telah berkembang bentuk berwarna gelap... Sebelumnya, misalnya, ngengat birch memiliki warna krem ​​\u200b\u200bpucat dengan bintik-bintik hitam. Di pertengahan abad XIX. di Inggris, spesimen berwarna gelap dari kupu-kupu ini ditemukan, yang pada akhir abad ini mencapai 98%. Bentuk melanik adalah hasil mutasi acak dan memiliki keunggulan besar di kawasan industri dibandingkan dengan yang berwarna terang. Kupu-kupu berwarna terang tidak terlihat di batang pohon birch yang ditutupi lumut. Dengan perkembangan industri yang intensif, sulfur dioksida yang dihasilkan oleh pembakaran batu bara menyebabkan kematian lumut di kawasan industri, dan akibatnya kulit pohon yang gelap menjadi lebih gelap karena jelaga yang menutupinya. Pada latar belakang gelap, ngengat berwarna terang dipatuk oleh robin dan sariawan, sementara bentuk melanik bertahan dan berhasil direproduksi, yang kurang terlihat dengan latar belakang gelap.

Seleksi yang mengganggu (merobek). dilakukan dalam kasus di mana dua atau lebih genetik berbagai bentuk memiliki keunggulan dalam kondisi yang berbeda, misalnya pada musim yang berbeda dalam setahun. Seleksi yang mengganggu mendukung lebih dari satu fenotipe dan diarahkan terhadap bentuk peralihan. Ini semacam memecah populasi menurut sifat tertentu menjadi beberapa kelompok yang ditemukan di wilayah yang sama, dan, dengan partisipasi isolasi, dapat menyebabkan pembagian populasi menjadi dua atau lebih (lihat Gambar 4.1).

Model seleksi yang mengganggu dapat berupa situasi munculnya ras kerdil ikan predator di badan air dengan sedikit makanan. Seringkali remaja tahun ini tidak memiliki cukup makanan berupa benur ikan. Dalam hal ini, individu yang tumbuh paling cepat, yang sangat waktu singkat mencapai ukuran yang memungkinkan mereka memakan sesamanya. Di sisi lain, mata juling dengan keterlambatan laju pertumbuhan maksimum akan berada dalam posisi yang menguntungkan, karena ukurannya yang kecil memungkinkan mereka memakan krustasea planktonik kecil untuk waktu yang lama. Situasi seperti itu, melalui seleksi yang stabil, dapat menyebabkan munculnya dua ras ikan.

Sumber : DI ATAS. Lemeza L.V. Kamlyuk N.D. Lisov "Manual biologi untuk pelamar ke universitas"

Evolusi adalah kisah para pemenang, dan seleksi alam adalah hakim yang tidak memihak yang memutuskan siapa yang hidup dan siapa yang mati. Contoh seleksi alam ada di mana-mana: semua jenis makhluk hidup di planet kita adalah produk dari proses ini, tidak terkecuali manusia. Namun, seseorang dapat berdebat tentang seseorang, karena dia telah lama terbiasa mengintervensi secara bisnis di bidang-bidang yang dulunya merupakan rahasia suci alam.

Bagaimana seleksi alam bekerja

Mekanisme gagal-aman ini adalah proses dasar evolusi. Tindakannya memastikan pertumbuhan populasi jumlah individu yang memiliki serangkaian sifat paling disukai yang memastikan kemampuan beradaptasi maksimum terhadap kondisi kehidupan di lingkungan, dan pada saat yang sama - penurunan jumlah individu yang kurang beradaptasi.

Sains berutang istilah "seleksi alam" kepada Charles Darwin, yang membandingkan proses ini dengan seleksi buatan, yaitu seleksi. Perbedaan antara kedua spesies ini hanya pada siapa yang bertindak sebagai hakim dalam memilih sifat-sifat tertentu dari organisme - seseorang atau habitatnya. Adapun "bahan kerja", dalam kedua kasus ini adalah mutasi turun-temurun kecil yang terakumulasi atau, sebaliknya, dimusnahkan pada generasi berikutnya.

Teori yang dikembangkan oleh Darwin sangat berani, revolusioner, bahkan memalukan pada masanya. Tapi sekarang seleksi alam tidak menyebabkan masuk dunia ilmiah keraguan, terlebih lagi, ini disebut mekanisme "bukti diri", karena keberadaannya secara logis mengikuti tiga fakta yang tak terbantahkan:

  1. Organisme hidup jelas menghasilkan lebih banyak keturunan daripada yang dapat mereka pertahankan dan bereproduksi lebih lanjut;
  2. Semua organisme rentan variabilitas herediter;
  3. Organisme hidup yang diberkahi dengan karakteristik genetik berbeda bertahan dan bereproduksi dengan keberhasilan yang tidak sama.

Semua ini menyebabkan persaingan sengit antara semua organisme hidup, yang mendorong evolusi. Proses evolusi di alam, sebagai aturan, berjalan lambat, dan tahapan berikut dapat dibedakan di dalamnya:

Prinsip klasifikasi seleksi alam

Menurut arah tindakan, jenis seleksi alam positif dan negatif (pemotongan) dibedakan.

Positif

Tindakannya ditujukan untuk konsolidasi dan pengembangan sifat-sifat yang berguna dan berkontribusi pada peningkatan jumlah individu dengan sifat-sifat ini dalam populasi. Jadi, dalam spesies tertentu, seleksi positif berfungsi untuk meningkatkan kelangsungan hidup mereka, dan pada skala seluruh biosfer, untuk secara bertahap memperumit struktur organisme hidup, yang diilustrasikan dengan baik oleh seluruh sejarah proses evolusi. Misalnya, transformasi insang yang memakan waktu jutaan tahun pada beberapa spesies ikan purba, di telinga tengah amfibi, hal itu menyertai proses “pendaratan” organisme hidup dalam kondisi pasang surut yang kuat.

Negatif

Berbeda dengan seleksi positif, seleksi cut-off memaksa keluar dari populasi individu-individu yang membawa sifat-sifat berbahaya yang dapat secara signifikan mengurangi kelangsungan hidup spesies dalam kondisi lingkungan yang ada. Mekanisme ini bertindak seperti filter yang tidak memungkinkan alel yang paling berbahaya untuk melewatinya dan tidak memungkinkan perkembangan lebih lanjut.

Misalnya, ketika, dengan perkembangan ibu jari di tangan, nenek moyang Homo sapiens belajar melipat kuas menjadi kepalan tangan dan menggunakannya dalam pertarungan satu sama lain, individu dengan tengkorak rapuh mulai mati karena cedera kepala (sebagaimana dibuktikan oleh temuan arkeologi), memberikan ruang hidup kepada individu dengan tengkorak yang lebih kuat.

Klasifikasi yang sangat umum, berdasarkan sifat pengaruh seleksi terhadap variabilitas suatu sifat dalam suatu populasi:

  1. bergerak;
  2. menstabilkan;
  3. mendestabilisasi;
  4. mengganggu (merobek);
  5. seksual.

Bergerak

Bentuk pendorong seleksi alam menyingkirkan mutasi dengan satu nilai dari sifat rata-rata, menggantikannya dengan mutasi dengan nilai rata-rata lain dari sifat yang sama. Akibatnya, misalnya, peningkatan ukuran hewan dapat dilacak dari generasi ke generasi - ini terjadi pada mamalia yang memperoleh dominasi terestrial setelah kematian dinosaurus, termasuk nenek moyang manusia. Sebaliknya, bentuk kehidupan lain mengalami penurunan ukuran yang signifikan. Jadi, capung purba dalam kondisi kandungan oksigen tinggi di atmosfer berukuran sangat besar dibandingkan dengan ukuran modern. Hal yang sama berlaku untuk serangga lainnya..

menstabilkan

Berbeda dengan penggerak, ia cenderung mempertahankan fitur yang ada dan memanifestasikan dirinya dalam kasus pelestarian kondisi lingkungan jangka panjang. Contohnya adalah spesies yang turun kepada kita dari zaman kuno hampir tidak berubah: buaya, berbagai jenis ubur-ubur, sequoia raksasa. Ada juga spesies yang telah ada, praktis tidak berubah, selama jutaan tahun: ini adalah tanaman ginkgo tertua, keturunan langsung dari kadal pertama hatteria, coelacanth (ikan bersirip sikat, yang oleh banyak ilmuwan dianggap sebagai “mata rantai perantara ” antara ikan dan amfibi).

Menstabilkan dan mendorong seleksi bertindak bersamaan dan merupakan dua sisi dari proses yang sama. Penggerak berusaha untuk menjaga mutasi yang paling menguntungkan dalam perubahan kondisi lingkungan, dan ketika kondisi ini stabil, proses akan berakhir dengan penciptaan. jalan terbaik bentuk yang diadaptasi. Di sinilah giliran menstabilkan seleksi- mempertahankan genotipe yang telah teruji oleh waktu ini dan tidak mengizinkan bentuk mutan yang menyimpang dari norma umum untuk berkembang biak. Ada penyempitan norma reaksi.

Destabilisasi

Seringkali ceruk ekologis yang ditempati oleh suatu spesies meluas. Dalam kasus seperti itu, laju reaksi yang lebih luas akan bermanfaat bagi kelangsungan hidup spesies tersebut. Dalam kondisi lingkungan yang heterogen, terjadi proses yang berlawanan dengan seleksi penstabilan: sifat dengan laju reaksi yang lebih luas mendapatkan keuntungan. Misalnya, iluminasi reservoir yang heterogen menyebabkan variabilitas yang luas pada warna katak yang hidup di dalamnya, dan di reservoir yang tidak berbeda dalam berbagai bintik warna, semua katak memiliki warna yang kira-kira sama, yang berkontribusi pada kamuflase mereka ( hasil seleksi stabilisasi).

Mengganggu (merobek)

Ada banyak populasi yang polimorfik - koeksistensi dalam satu spesies dari dua atau bahkan beberapa bentuk atas dasar apa pun. Fenomena ini dapat disebabkan oleh berbagai sebab, baik yang alami maupun antropogenik. Misalnya, kekeringan tidak menguntungkan bagi jamur, jatuh di tengah musim panas, menentukan perkembangan spesies musim semi dan musim gugur mereka, dan pembuatan jerami, yang juga terjadi saat ini di daerah lain, mengarah pada fakta bahwa di dalam beberapa jenis rumput, benih matang lebih awal pada beberapa individu, dan terlambat. di tempat lain, yaitu sebelum dan sesudah pembuatan jerami.

Seksual

Yang menonjol dalam rangkaian proses yang dibuktikan secara logis ini adalah seleksi seksual. Esensinya terletak pada kenyataan bahwa perwakilan dari spesies yang sama (biasanya jantan) bersaing satu sama lain dalam perebutan hak untuk berkembang biak. . Namun, mereka sering mengalami gejala yang sama. yang berdampak buruk pada kelangsungan hidup mereka. Contoh klasiknya adalah burung merak dengan ekornya yang mewah, yang tidak memiliki kegunaan praktis, apalagi membuatnya terlihat oleh predator dan dapat mengganggu pergerakan. Satu-satunya fungsinya adalah untuk menarik wanita, dan berhasil melakukan fungsi ini. Ada dua hipotesis menjelaskan mekanisme seleksi betina:

  1. Hipotesis "gen baik" - betina memilih ayah untuk keturunannya di masa depan, berdasarkan kemampuannya untuk bertahan hidup bahkan dengan karakteristik seksual sekunder yang sulit;
  2. Hipotesis Putra yang Menarik - Seorang wanita cenderung menghasilkan keturunan pria yang sukses yang mempertahankan gen ayah.

Seleksi seksual sangat penting bagi evolusi, karena tujuan utama individu dari spesies apa pun bukanlah untuk bertahan hidup, tetapi untuk meninggalkan keturunan. Banyak spesies serangga atau ikan mati segera setelah mereka menyelesaikan misi ini - tanpa ini tidak akan ada kehidupan di planet ini.

Alat evolusi yang dipertimbangkan dapat dicirikan sebagai proses bergerak tanpa akhir menuju cita-cita yang tidak dapat dicapai, karena lingkungan hampir selalu satu atau dua langkah di depan penghuninya: apa yang dicapai kemarin berubah hari ini menjadi usang besok.


Atas