Evoliucijos varomoji jėga: kokios natūralios atrankos formos egzistuoja. Natūrali atranka

Šioje pamokoje sužinosite, kas yra natūrali išvaizda, kokios jos rūšys. Kaip natūrali atranka veikia gyvų organizmų populiacijas? Kokie yra natūralios ir dirbtinės atrankos panašumai ir skirtumai? Kas tiksliai atrenkama natūralios atrankos procese ir kaip šis procesas vyksta? Susipažinsite su stabilizuojančia, judančia ir draskiančia (ardančia) atranka, sužinosite Ch.Darwino atrastą seksualinės atrankos prigimtį. Galbūt ši pamoka jums padės jūsų asmeninėje kovoje už būvį. Sužinosite, kaip natūrali atranka veikia šiuolaikinį žmogų.

Tema: Evoliucinė doktrina

Pamoka: Natūralios atrankos rūšys

1. Natūrali atranka ir jos rūšys

Natūrali atranka yra pagrindinė evoliucijos varomoji jėga.

Natūralios atrankos samprata labai pagilėjo dėka šiuolaikinės idėjos genetika ir šalies mokslininkų I. I. Šmalgauzeno ir S. S. Četverikovo darbai (1 pav.), taip pat daugelio jų užsienio kolegų darbai.

Pagal šiuolaikines idėjas apie natūralią atranką galima išskirti tris jos formas.

2. Vairavimo pasirinkimas

Pirmoji natūralios atrankos forma yra motyvų atranka. Ji atsiranda pasikeitus aplinkos sąlygoms ir lemia vidutinės požymio pasireiškimo populiacijoje vertės poslinkį, veikiant aplinkos veiksniams (2 pav.). Naujoji savybė ar jos vertė turėtų labiau atitikti pasikeitusias sąlygas nei senosios.

Ryžiai. 2. Vairavimo atrankos įtakos bruožo reprezentacijos populiacijoje vertei schema

Pavyzdžiui, atšalus klimatui, pasirenkami asmenys su šiltesniu kailiu.

Klasikinis motyvų parinkimo pavyzdys yra beržo kandis spalvos evoliucija. Šio drugelio sparnų spalva imituoja pilka žieve padengtų medžių spalvą. Dėl atmosferos taršos, susijusios su gamyklų ir gamyklų išmetamais teršalais, medžių kamienai patamsėjo. Šviesūs drugeliai tamsiame fone tapo lengvai matomi paukščiams. Nuo XVII amžiaus vidurio beržinių kandžių populiacijose pradėjo atsirasti mutantinių tamsių drugelių formų. Šio alelio dažnis sparčiai didėjo, o iki XIX amžiaus pabaigos kai kurios beržų kandžių populiacijos miestuose beveik visiškai susidėjo iš tamsių formų. Kaime, kur taršos lygis buvo mažesnis, vis dar vyravo lengvosios formos.

Požymis gali pasikeisti tiek jo stiprėjimo, tiek silpnėjimo kryptimi iki visiško sumažėjimo. Taigi, pavyzdžiui, kurmių ir kitų besikasančių gyvūnų regos organai išnyko, neskraidančių paukščių ir vabzdžių sparnai sumažėjo (žr. 3 pav.).

Ryžiai. 3. Ilgalaikio motyvų pasirinkimo pavyzdžiai: akių nebuvimas apgamui (kairėje) ir sparnų trūkumas stručiui (dešinėje)

3. Trikdanti atranka

Antrasis atrankos tipas – trikdanti (plėšanti) atranka. Tokiu atveju individai, turintys kelis kraštutinius požymio variantus, palieka palikuonis, o individai, turintys vidutinę požymio reikšmę, eliminuojami (4 pav.).

Ryžiai. 4. Ardomosios (plėšančios) atrankos įtakos bruožo reprezentacijai tarp individų populiacijoje schema

Darvinas tikėjo, kad trikdanti atranka veda į divergenciją, t.y., skiriasi simboliais, ir padeda išlaikyti populiacijos polimorfizmą. Vykstant ardomajai atrankai, iš bendro šviesiai geltono protėvio atsirado dvi drugelių formos: balta ir geltona. Skirtingos spalvos lemia skirtingą sparnų šildymą. Vidurdienį patogu skraidyti baltiesiems, o ryte – geltoniesiems. Šviesiai geltoniems drugeliams nepatogu skraidyti ir dieną, ir ryte, todėl atranka veikia kaip tik prieš vidutinę savybės reikšmę.

4. Stabilizuojantis pasirinkimas

Trečioji natūralios atrankos forma yra stabilizuojanti atranka. Jis veikia pastoviomis sąlygomis išorinė aplinka, skerdžiant asmenis su reikšmingais požymio nukrypimais (5 pav.).

Ryžiai. 5. Stabilizuojančios atrankos schema

Juo siekiama išlaikyti ir įtvirtinti vidutinę atributo reikšmę. Pavyzdžiui, augalų, kuriuos apdulkina vabzdžiai, žiedai yra labai konservatyvūs, tai yra, jų forma retai keičiasi. Taip yra dėl to, kad apdulkinantys vabzdžiai negali prasiskverbti į per giliai ar per siaurą gėlės vainiką (žr. vaizdo įrašą).

Todėl genai, lemiantys tokius gėlių struktūros pokyčius, nėra perduodami ir yra išstumiami iš genofondo.

Stabilizuojančios atrankos dėka, vadinamasis. gyvos fosilijos.

6. Gyvos fosilijos

Iki šių dienų kai kurios gyvų būtybių rūšys išliko nepakitusios, prieš milijonus metų, buvusios tipiški atstovai praėjusios eros flora ir fauna.

Pavyzdžiui, pasaginiai krabai (žr. 6 pav.) – senoviniai nariuotakojai, gyvenę prieš pusę milijardo metų, dėl stabilizuojančios selekcijos sėkmingai egzistuoja ir šiandien. Ši rūšis yra beveik dvigubai senesnė už išnykusius dinozaurus.

Koelakantinis žuvis koelakantas, kurio protėviai buvo plačiai paplitę paleozojaus epochoje, aiškiai parodo, kaip gali įvykti žuvų pelekų transformacija į būsimų varliagyvių letenas.

Stabilizuojanti selekcija sustabdė tolesnę jos galūnių evoliuciją dėl šių žuvų perėjimo į gyvybę vandenyno gelmėse (žr. vaizdo įrašą).

5. Seksualinė atranka

Yra ir kita koncepcija seksualinė atranka. Tai neturi nieko bendra su aukščiau pateikta klasifikacija ir reiškia patinų ar patelių kovą dėl galimybės palikti palikuonių. Tai yra, tai yra intraspecifinės kovos už egzistavimą pavyzdys.

Dažniausiai individas tiesiog pasirenka sau galingiausią ir gyvybingiausią partnerį. Seksualinė konkurencija lemia sudėtingų elgesio mechanizmų atsiradimą: dainavimas, demonstratyvus elgesys, piršlybos (žr. vaizdo įrašą). Dažnai tarp patinų kyla muštynės, kurios gali baigtis dalyvių sužalojimu ar mirtimi.

Būdingas kačių riksmas naktimis dažniausiai lydi kaip tik tokias besivaržančių patinų kovas.

Seksualinė atranka skatina seksualinį dimorfizmą, ty skirtumus išorinė struktūra patinai ir patelės. Galite prisiminti, kuo skiriasi gaidžiai ir vištos, antys ir drakos, elnių patinai ir patelės bei vėpliai (žr. vaizdo įrašą).

Dėl seksualinės atrankos palikuonių palieka stipriausi, gyvybingiausi ir sveikiausi individai. Likusieji pašalinami iš reprodukcijos, o jų genai išnyksta iš populiacijos genofondo.

Namų darbai:

1. Kas yra natūrali atranka? Kodėl tai vyksta?

2. Kuo skiriasi natūrali ir dirbtinė atranka?

3. Kuo skiriasi vairavimo ir stabilizavimo pasirinkimas?

4. Kas yra ašarojimo atranka?

5. Kur nukreipta natūrali atranka?

6. Kas yra seksualinė atranka?

7. Kokie natūralios atrankos tipai veikia žmonių populiacijose?

8. Pateikite įtakos pavyzdžių skirtingi tipai natūrali gyvų būtybių populiacijų atranka. Ar galima stebėti natūralios atrankos veikimą gamtoje?

9. Kokie eksperimentai gali patvirtinti arba paneigti natūralios atrankos egzistavimą?

1. Baltymų ptysikos laboratorija.

2. Užteks. com.

3. Afoninas-59-bio. žmonių. ru.

Bibliografija

1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Bendroji biologija 10-11 klasė Bustard, 2005 m.

2. Beliajevas D.K. Biologijos 10-11 kl. Bendroji biologija. Pagrindinis lygis. – 11 leid., stereotipas. - M.: Švietimas, 2012. - 304 p.

3. Biologijos 11 klasė. Bendroji biologija. Profilio lygis / V. B. Zacharovas, S. G. Mamontovas, N. I. Soninas ir kiti – 5 leid., stereotipas. - Bustard, 2010. - 388 p.

4. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Biologija 10-11 kl. Bendroji biologija. Pagrindinis lygis. - 6 leidimas, pridėti. - Bustard, 2010. - 384 p.

Natūrali atranka yra evoliucijos varomoji jėga. Atrankos mechanizmas. Atrankos formos populiacijose (I.I. Shmalgauzen).

Natūrali atranka- procesas, kurio metu populiacijoje daugėja individų, turinčių maksimalų tinkamumą (palankiausius požymius), o mažėja nepalankių savybių turinčių individų skaičius. Atsižvelgiant į šiuolaikinę sintetinę evoliucijos teoriją, natūrali atranka laikoma pagrindine prisitaikymo, specifikacijos vystymosi ir supraspecifinių taksonų atsiradimo priežastimi. Natūrali atranka yra vienintelė žinoma adaptacijos priežastis, bet ne vienintelė evoliucijos priežastis. Neadaptyvios priežastys yra genetinis dreifas, genų srautas ir mutacijos.

Terminą „natūrali atranka“ išpopuliarino Charlesas Darwinas, lygindamas šį procesą su dirbtine atranka, kurios šiuolaikinė forma – atranka. Dirbtinės ir natūralios atrankos palyginimo idėja yra ta, kad gamtoje taip pat atrenkami „sėkmingiausi“, „geriausi“ organizmai, tačiau jie atlieka savybių naudingumo „vertintojo“ vaidmenį. Ši byla yra ne žmogus, o aplinka. Be to, tiek natūralios, tiek dirbtinės atrankos medžiaga yra nedideli paveldimi pokyčiai, kaupiantys iš kartos į kartą.

Natūralios atrankos mechanizmas

Natūralios atrankos procese fiksuojamos mutacijos, kurios padidina organizmų tinkamumą. Natūrali atranka dažnai vadinama „savaime suprantamu“ mechanizmu, nes iš to išplaukia paprasti faktai, Kaip:

    Organizmai susilaukia daugiau palikuonių, nei gali išgyventi;

    Šių organizmų populiacijoje yra paveldimas kintamumas;

    Skirtingus genetinius požymius turintys organizmai turi skirtingą išgyvenamumą ir gebėjimą daugintis.

Tokios sąlygos sukuria konkurenciją tarp organizmų dėl išlikimo ir dauginimosi ir yra būtinos sąlygos evoliucijai natūralios atrankos būdu. Taigi, organizmai, turintys paveldėtų savybių, suteikiančių jiems konkurencinį pranašumą, dažniau perduos jas savo palikuonims nei organizmai, turintys paveldimų savybių, kurios to nedaro.

Pagrindinė natūralios atrankos samprata yra organizmų tinkamumas. Tinkamumas apibrėžiamas kaip organizmo gebėjimas išgyventi ir daugintis, kuris lemia jo genetinio indėlio į kitą kartą dydį. Tačiau pagrindinis dalykas nustatant tinkamumą yra ne bendras palikuonių skaičius, o palikuonių, turinčių tam tikrą genotipą (santykinis tinkamumas), skaičius. Pavyzdžiui, jei sėkmingai ir greitai besidauginančio organizmo palikuonys yra silpni ir blogai dauginasi, tada genetinis indėlis ir atitinkamai šio organizmo tinkamumas bus menkas.

Jeigu kuris nors alelis padidina organizmo tinkamumą labiau nei kiti šio geno aleliai, tai su kiekviena karta šio alelio dalis populiacijoje didės. Tai reiškia, kad atranka vyksta šio alelio naudai. Ir atvirkščiai, mažiau naudingų ar kenksmingų alelių jų dalis populiacijose sumažės, tai yra, atranka veiks prieš šiuos alelius. Svarbu pažymėti, kad tam tikrų alelių įtaka organizmo tinkamumui nėra pastovi – pasikeitus aplinkos sąlygoms žalingi arba neutralūs aleliai gali tapti naudingi, o naudingieji – žalingi.

Natūrali atranka požymiams, kurie gali skirtis priklausomai nuo tam tikro verčių diapazono (pvz., organizmo dydžio), gali būti suskirstyta į tris tipus:

    Režisuota atranka- požymio vidutinės reikšmės pokyčiai laikui bėgant, pavyzdžiui, kūno dydžio padidėjimas;

    Trikdanti atranka- pasirinkimas pagal kraštutines bruožo vertes ir prieš vidutines vertes, pavyzdžiui, dideli ir maži kūno dydžiai;

    Stabilizuojantis pasirinkimas- atranka prieš ekstremalumą būdingos vertės, dėl ko sumažėja funkcijos dispersija.

Ypatingas natūralios atrankos atvejis yra seksualinė atranka, kurio substratas yra bet koks bruožas, didinantis poravimosi sėkmę, didindamas individo patrauklumą potencialiems partneriams. Lytinės atrankos būdu išsivystę bruožai ypač ryškūs tam tikrų gyvūnų rūšių patinuose. Tokios savybės kaip dideli ragai, ryški spalva, viena vertus, gali pritraukti plėšrūnus ir sumažinti patinų išgyvenamumą, o kita vertus, tai atsveria panašius ryškius bruožus turinčių patinų reprodukcinė sėkmė.

Atranka gali veikti įvairiais organizavimo lygiais, tokiais kaip genai, ląstelės, atskiri organizmai, organizmų grupės ir rūšys. Be to, atranka gali veikti vienu metu įvairiais lygmenimis. Atranka aukščiau už individą, pavyzdžiui, grupės atranka, gali paskatinti bendradarbiavimą.

Natūralios atrankos formos

Yra įvairių atrankos formų klasifikacijų. Klasifikacija, pagrįsta atrankos formų įtakos požymio kintamumui populiacijoje pobūdžiu, yra plačiai naudojama.

vairavimo pasirinkimas- natūralios atrankos forma, kuri veikia pagal nukreiptas besikeičiančios aplinkos sąlygos. Aprašė Darvinas ir Wallace'as. Tokiu atveju privalumų gauna asmenys, turintys bruožų, kurie tam tikra kryptimi nukrypsta nuo vidutinės reikšmės. Tuo pačiu metu kiti požymio variantai (jo nukrypimai priešinga kryptimi nuo vidutinės reikšmės) yra neigiamai atrenkami. Dėl to populiacijoje iš kartos į kartą vyksta požymio vidutinės vertės poslinkis tam tikra kryptimi. Tuo pačiu metu vairavimo atrankos spaudimas turi atitikti populiacijos adaptacines galimybes ir mutacinių pokyčių greitį (kitaip aplinkos spaudimas gali sukelti išnykimą).

Klasikinis motyvų parinkimo pavyzdys yra beržo kandis spalvos evoliucija. Šio drugelio sparnų spalva imituoja kerpėmis apaugusių medžių žievės spalvą, ant kurios jis praleidžia dienos šviesą. Akivaizdu, kad tokia apsauginė spalva susiformavo per daugelį ankstesnės evoliucijos kartų. Tačiau Anglijoje prasidėjus pramonės revoliucijai, šis prietaisas pradėjo prarasti savo svarbą. Dėl atmosferos taršos masiškai miršta kerpės ir patamsėjo medžių kamienai. Šviesūs drugeliai tamsiame fone tapo lengvai matomi paukščiams. Nuo XIX amžiaus vidurio beržinių kandžių populiacijose pradėjo atsirasti mutantinių tamsių (melanistinių) drugelių formų. Jų dažnis sparčiai didėjo. Iki XIX amžiaus pabaigos kai kurios miesto kandžių populiacijos buvo beveik visiškai sudarytos iš tamsių formų, o kaimo populiacijose vis dar vyravo šviesios formos. Šis reiškinys buvo vadinamas pramoninis melanizmas. Mokslininkai nustatė, kad užterštose vietose paukščiai dažniau lesa šviesias formas, o švariose – tamsias. 1950-aisiais įvedus atmosferos taršos apribojimus, natūrali atranka vėl pakeitė kryptį, o tamsiųjų formų dažnis miestų populiacijose pradėjo mažėti. Šiandien jie beveik tokie pat reti, kaip ir prieš pramonės revoliuciją.

Vairavimo atranka vykdoma, kai aplinka keičiasi arba prisitaiko prie naujų sąlygų, plečiant asortimentą. Jis išsaugo paveldimus pokyčius tam tikra kryptimi, atitinkamai pakeisdamas reakcijos greitį. Pavyzdžiui, plėtojant dirvožemį kaip buveinę įvairioms nesusijusioms gyvūnų grupėms, galūnės virto įkasiomis.

Stabilizuojantis pasirinkimas- natūralios atrankos forma, kai jos veiksmai yra nukreipti prieš asmenis, turinčius ypatingų nukrypimų nuo vidutinės normos, asmenų, kurių bruožas yra vidutinio sunkumo, naudai. Stabilizuojančios atrankos sampratą į mokslą įvedė ir analizavo I. I. Shmalgauzen.

Aprašyta daug stabilizuojančios atrankos gamtoje veikimo pavyzdžių. Pavyzdžiui, iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad didžiausią vaisingumą turintys asmenys turėtų įnešti didžiausią indėlį į kitos kartos genofondą. Tačiau natūralių paukščių ir žinduolių populiacijų stebėjimai rodo, kad taip nėra. Kuo daugiau lizde jauniklių ar jauniklių, tuo sunkiau juos išmaitinti, tuo kiekvienas mažesnis ir silpnesnis. Dėl to labiausiai prisitaikę asmenys, kurių vaisingumas yra vidutinis.

Atranka vidurkių naudai buvo nustatyta įvairiems požymiams. Žinduolių labai mažo ir labai didelio gimimo svorio naujagimiai dažniau miršta gimdami arba pirmosiomis gyvenimo savaitėmis nei vidutinio svorio naujagimiai. Žvirblių, žuvusių po audros šeštajame dešimtmetyje netoli Leningrado, sparnų dydis parodė, kad dauguma jų turėjo per mažus arba per didelius sparnus. Ir šiuo atveju vidutiniai asmenys pasirodė labiausiai prisitaikę.

Plačiausiai garsus pavyzdys toks polimorfizmas yra pjautuvinė anemija. Ši sunki kraujo liga pasireiškia žmonėms, homozigotiniams dėl mutantinio hemoglobino alelio ( Hb S) ir sukelia jų mirtį ankstyvame amžiuje. Daugumoje žmonių populiacijų šio alelio dažnis yra labai mažas ir maždaug lygus jo atsiradimo dažniui dėl mutacijų. Tačiau ji gana paplitusi tose pasaulio vietose, kur paplitusi maliarija. Paaiškėjo, kad heterozigotai už Hb S turi didesnį atsparumą maliarijai nei homozigotai normaliam aleliui. Dėl šios priežasties šio mirtino alelio heterozigotiškumas homozigote sukuriamas ir stabiliai palaikomas maliarijos zonose gyvenančiose populiacijose.

Stabilizuojanti atranka yra natūralių populiacijų kintamumo kaupimosi mechanizmas. Į šią stabilizuojančios atrankos savybę pirmasis atkreipė dėmesį išskirtinis mokslininkas I. I. Shmalgauzenas. Jis parodė, kad net esant stabilioms egzistavimo sąlygoms, nei natūrali atranka, nei evoliucija nenutrūksta. Net ir išlikdama fenotipiškai nepakitusi, populiacija nenustoja vystytis. Jo genetinė sandara nuolat keičiasi. Stabilizuojanti atranka sukuria tokias genetines sistemas, kurios užtikrina panašių optimalių fenotipų formavimąsi įvairių genotipų pagrindu. Tokie genetiniai mechanizmai kaip dominavimas, epistazė, papildomas genų veikimas, nepilnas įsiskverbimas ir kitos genetinės variacijos slėpimo priemonės priklauso nuo atrankos stabilizavimo.

Taigi, stabilizuojant atranką, nubraukiant nukrypimus nuo normos, aktyviai formuojami genetiniai mechanizmai, užtikrinantys stabilų organizmų vystymąsi ir optimalių fenotipų formavimąsi pagal įvairius genotipus. Jis užtikrina stabilų organizmų funkcionavimą esant įvairiems rūšiai pažįstamų išorinių sąlygų svyravimams.

Trikdanti (plėšanti) atranka- natūralios atrankos forma, kai sąlygos teikia pirmenybę dviem ar daugiau ekstremalių kintamumo variantų (krypčių), bet nepalankios tarpinei, vidutinei požymio būsenai. Dėl to iš vienos pradinės gali atsirasti keletas naujų formų. Darvinas aprašė ardomosios atrankos veikimą, manydamas, kad tai yra skirtumų pagrindas, nors negalėjo pateikti įrodymų, kad ji egzistuoja gamtoje. Trikdanti atranka prisideda prie populiacijos polimorfizmo atsiradimo ir išlaikymo, o kai kuriais atvejais gali sukelti specifikaciją.

Viena iš galimų situacijų gamtoje, kai atsiranda ardomoji atranka, yra tada, kai polimorfinė populiacija užima nevienalytę buveinę. Tuo pačiu metu skirtingos formos prisitaiko prie skirtingų ekologinių nišų ar subnišų.

Sezoninių rasių susidarymas kai kuriose piktžolėse paaiškinamas trikdančios selekcijos veiksmu. Įrodyta, kad vienos iš tokių augalų rūšių – pievinių barškučių – žydėjimo ir sėklų nokimo laikas tęsėsi beveik visą vasarą, o dauguma augalų žydi ir vaisius veda vasaros viduryje. Tačiau šienaujamose pievose privalumų gauna tie augalai, kurie prieš šienavimą spėja žydėti ir išaugina sėklas, bei tie, kurie sėklas išaugina vasaros pabaigoje, nušienavus. Dėl to susidaro dvi barškučių rasės – ankstyvas ir vėlyvas žydėjimas.

Eksperimentuose su Drosophila buvo dirbtinai atlikta ardomoji atranka. Atranka buvo vykdoma pagal gaubtų skaičių, paliekant tik individus, turinčius mažą ir didelį būrų skaičių. Dėl to maždaug nuo 30 kartos šios dvi linijos labai stipriai skyrėsi, nepaisant to, kad musės ir toliau kryžmino viena su kita, keisdamosi genais. Daugelyje kitų eksperimentų (su augalais) intensyvus kryžminimas užkirto kelią veiksmingam ardomosios atrankos veiksmui.

seksualinė atranka Tai natūrali atranka siekiant sėkmės reprodukcijoje. Organizmų išlikimas yra svarbus, bet ne vienintelis natūralios atrankos komponentas. Kitas svarbus komponentas – patrauklumas priešingos lyties atstovams. Darvinas šį reiškinį pavadino seksualine atranka. „Šią atrankos formą lemia ne kova dėl egzistavimo organinių būtybių tarpusavio santykiuose ar su išorinėmis sąlygomis, bet tos pačios lyties individų, dažniausiai vyrų, konkurencija dėl kitos lyties individų turėjimo. “ Savybės, mažinančios jų nešiotojų gyvybingumą, gali atsirasti ir plisti, jei jų teikiami pranašumai sėkmingam veisimui yra žymiai didesni nei trūkumai išlikimui.

Dažnos dvi hipotezės apie seksualinės atrankos mechanizmus.

    Pagal „gerųjų genų“ hipotezę, patelė „priežastauja“ taip: „Jei šis patinas, nepaisant ryškios plunksnos ir ilgos uodegos, kažkokiu būdu sugebėjo nenumirti plėšrūno gniaužtuose ir išgyventi iki brendimo, vadinasi, jis turi gerus genus, leidžiančius tai daryti. Taigi, jis turėtų būti pasirinktas kaip tėvas savo vaikams: jis perduos jiems savo gerus genus. Pasirinkdamos ryškius patinus, patelės renkasi gerus genus savo palikuonims.

    Pagal „patrauklių sūnų“ hipotezę moterų atrankos logika kiek kitokia. Jei šviesūs patinai dėl kokių nors priežasčių yra patrauklūs patelėms, tuomet verta rinktis šviesų tėvą būsimiems sūnums, nes jo sūnūs paveldės ryškių spalvų genus ir bus patrauklūs patelėms. Kita karta. Taigi, yra teigiama Atsiliepimas, o tai lemia tai, kad iš kartos į kartą patinų plunksnos ryškumas vis labiau ryškėja. Procesas tęsiasi tol, kol pasiekia gyvybingumo ribą.

Rinkdamosi patinus, patelės yra ne daugiau ir ne mažiau logiškos nei visose kitose elgesyse. Kai gyvūnas jaučia troškulį, jis nemąsto, kad turėtų gerti vandenį, kad atkurtų vandens ir druskos pusiausvyrą organizme – jis patenka į girdyklą, nes jaučia troškulį. Lygiai taip pat patelės, rinkdamosi ryškius patinus, vadovaujasi savo instinktais – joms patinka ryškios uodegos. Visi tie, kurie instinktyviai paskatino kitokį elgesį, visi nepaliko palikuonių. Taigi diskutavome ne apie patelių logiką, o apie kovos už būvį ir natūralios atrankos logiką – aklą ir automatinį procesą, kuris, nuolat veikdamas iš kartos į kartą, suformavo visą tą nuostabią formų, spalvų ir instinktų įvairovę, kurią mes turime. stebėti laukinės gamtos pasaulyje.

teigiama ir neigiama atranka

Yra dvi natūralios atrankos formos: Teigiamas Ir Iškirpimas (neigiamas) pasirinkimas.

Teigiama atranka padidina populiacijos individų, turinčių naudingų savybių, didinančių visos rūšies gyvybingumą, skaičių.

Atliekant ribinę atranką, iš populiacijos pašalinama didžioji dauguma individų, turinčių savybių, kurios tam tikromis aplinkos sąlygomis smarkiai sumažina gyvybingumą. Ritinio atrankos pagalba iš populiacijos pašalinami stipriai žalingi aleliai. Taip pat gali būti atrenkami asmenys, turintys chromosomų pertvarkymus ir chromosomų rinkinį, kuris smarkiai sutrikdo normalų genetinio aparato veikimą.

Natūralios atrankos vaidmuo evoliucijoje

Čarlzas Darvinas natūralią atranką laikė pagrindine evoliucijos varomąja jėga, šiuolaikinėje sintetinėje evoliucijos teorijoje ji yra ir pagrindinis populiacijų vystymosi ir prisitaikymo reguliatorius, rūšių ir viršspecifinių taksonų atsiradimo mechanizmas, nors ir kaupiasi pabaigos XIX- XX amžiaus pradžia, informacija apie genetiką, ypač fenotipinių požymių paveldėjimo diskretiško pobūdžio atradimą, paskatino kai kuriuos tyrėjus neigti natūralios atrankos svarbą ir alternatyviai pasiūlė koncepcijas, pagrįstas genotipo mutacijos vertinimu. veiksnys yra labai svarbus. Tokių teorijų autoriai postulavo ne laipsnišką, o labai greitą (per kelias kartas) spazminį evoliucijos pobūdį (Hugo de Vries mutacija, Richardo Goldschmitto saltacionizmas ir kitos mažiau žinomos sąvokos). N. I. Vavilovas atrado gerai žinomas koreliacijas tarp giminingų rūšių bruožų (homologinių eilučių dėsnis), kai kuriuos tyrinėtojus paskatino suformuluoti kitas „antidarvinines“ evoliucijos hipotezes, tokias kaip nomogenezė, batmogenezė, autogenezė, ontogenezė ir kiti. 1920-aisiais ir 1940-aisiais evoliucinėje biologijoje tie, kurie atmetė Darvino evoliucijos idėją natūralios atrankos būdu (kartais vadinamomis "selekcionistinėmis" teorijomis, kurios pabrėžė natūralią atranką), atgaivino susidomėjimą šia teorija dėl klasikinio darvinizmo peržiūros santykinai atsižvelgiant į tai. jaunas genetikos mokslas. Gauta sintetinė evoliucijos teorija, dažnai neteisingai vadinama neodarvinizmu, be kita ko, remiasi kiekybine alelių dažnių populiacijose analize, kai jie keičiasi veikiant natūraliai atrankai. Vyksta diskusijos, kuriose radikalaus požiūrio žmonės, kaip argumentą prieš sintetinę evoliucijos teoriją ir natūralios atrankos vaidmenį, teigia, kad „pastarųjų dešimtmečių atradimai įvairiose mokslo žinių srityse – nuo molekulinė biologija su savo neutralių mutacijų teorijaMotoo Kimura Ir paleontologija su savo taškinės pusiausvyros teorija Stephenas Jay'us Gouldas Ir Nilesas Eldredžas (kur peržiūrėti suprantama kaip santykinai statiška evoliucijos proceso fazė) iki matematikos su jos teorijabifurkacijos Ir fazių perėjimai- liudija apie klasikinės sintetinės evoliucijos teorijos nepakankamumą, kad būtų galima tinkamai apibūdinti visus biologinės evoliucijos aspektus.. Diskusija apie įvairių veiksnių vaidmenį evoliucijoje prasidėjo daugiau nei prieš 30 metų ir tęsiasi iki šių dienų, o kartais sakoma, kad „evoliucinei biologijai (žinoma, evoliucijos teorijai) prireikė savo kito, trečioji sintezė“.

Yra įvairių atrankos formų klasifikacijų. Klasifikacija, pagrįsta atrankos formų įtakos požymio kintamumui populiacijoje pobūdžiu, yra plačiai naudojama.

vairavimo pasirinkimas

vairavimo pasirinkimas- natūralios atrankos forma, kuri veikia pagal nukreiptas besikeičiančios aplinkos sąlygos. Aprašė Darvinas ir Wallace'as. Tokiu atveju privalumų gauna asmenys, turintys bruožų, kurie tam tikra kryptimi nukrypsta nuo vidutinės reikšmės. Tuo pačiu metu kiti požymio variantai (jo nukrypimai priešinga kryptimi nuo vidutinės reikšmės) yra neigiamai atrenkami. Dėl to populiacijoje iš kartos į kartą vyksta požymio vidutinės vertės poslinkis tam tikra kryptimi. Tuo pačiu metu vairavimo atrankos spaudimas turi atitikti populiacijos adaptacines galimybes ir mutacinių pokyčių greitį (kitaip aplinkos spaudimas gali sukelti išnykimą).

Motyvų atrankos veiksmo pavyzdys yra „pramoninis melanizmas“ vabzdžiuose. „Pramoninis melanizmas“ yra staigus melanistinių (tamsios spalvos) individų dalies padidėjimas tose vabzdžių (pavyzdžiui, drugelių) populiacijose, kurios gyvena pramoninėse zonose. Dėl pramoninio poveikio labai patamsėjo medžių kamienai, žuvo ir šviesios kerpės, todėl šviesūs drugeliai paukščiams tapo geriau matomi, o tamsieji – blogiau. XX amžiuje daugelyje vietovių tamsių spalvų drugelių dalis kai kuriose gerai ištirtose beržų kandžių populiacijose Anglijoje pasiekė 95%, o pirmą kartą tamsių drugelių ( Morfa carbonaria) buvo užfiksuotas 1848 m.

Vairavimo atranka vykdoma, kai aplinka keičiasi arba prisitaiko prie naujų sąlygų, plečiant asortimentą. Jis išsaugo paveldimus pokyčius tam tikra kryptimi, atitinkamai pakeisdamas reakcijos greitį. Pavyzdžiui, plėtojant dirvožemį kaip buveinę įvairioms nesusijusioms gyvūnų grupėms, galūnės virto įkasiomis.

Stabilizuojantis pasirinkimas

Stabilizuojantis pasirinkimas- natūralios atrankos forma, kai jos veiksmai yra nukreipti prieš asmenis, turinčius ypatingų nukrypimų nuo vidutinės normos, asmenų, kurių bruožas yra vidutinio sunkumo, naudai. Stabilizuojančios atrankos sampratą į mokslą įvedė ir analizavo I. I. Shmalgauzen.

Aprašyta daug stabilizuojančios atrankos gamtoje veikimo pavyzdžių. Pavyzdžiui, iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad didžiausią vaisingumą turintys asmenys turėtų įnešti didžiausią indėlį į kitos kartos genofondą. Tačiau natūralių paukščių ir žinduolių populiacijų stebėjimai rodo, kad taip nėra. Kuo daugiau lizde jauniklių ar jauniklių, tuo sunkiau juos išmaitinti, tuo kiekvienas mažesnis ir silpnesnis. Dėl to labiausiai prisitaikę asmenys, kurių vaisingumas yra vidutinis.


Atranka vidurkių naudai buvo nustatyta įvairiems požymiams. Žinduolių labai mažo ir labai didelio gimimo svorio naujagimiai dažniau miršta gimdami arba pirmosiomis gyvenimo savaitėmis nei vidutinio svorio naujagimiai. Žvirblių, žuvusių po audros šeštajame dešimtmetyje netoli Leningrado, sparnų dydis parodė, kad dauguma jų turėjo per mažus arba per didelius sparnus. Ir šiuo atveju vidutiniai asmenys pasirodė labiausiai prisitaikę.

Trikdanti atranka

Trikdanti (plėšanti) atranka- natūralios atrankos forma, kai sąlygos teikia pirmenybę dviem ar daugiau ekstremalių kintamumo variantų (krypčių), bet nepalankios tarpinei, vidutinei požymio būsenai. Dėl to iš vienos pradinės gali atsirasti keletas naujų formų. Darvinas aprašė ardomosios atrankos veikimą, manydamas, kad tai yra skirtumų pagrindas, nors negalėjo pateikti įrodymų, kad ji egzistuoja gamtoje. Trikdanti atranka prisideda prie populiacijos polimorfizmo atsiradimo ir išlaikymo, o kai kuriais atvejais gali sukelti specifikaciją.

Viena iš galimų situacijų gamtoje, kai atsiranda ardomoji atranka, yra tada, kai polimorfinė populiacija užima nevienalytę buveinę. Tuo pačiu metu skirtingos formos prisitaiko prie skirtingų ekologinių nišų ar subnišų.

Trukdančios atrankos pavyzdys – dviejų rasių formavimasis dideliame barškutyje šieninėse pievose. Įprastomis sąlygomis šio augalo žydėjimo ir sėklų nokimo periodai apima visą vasarą. Tačiau šienaujamose pievose sėklas gamina daugiausia tie augalai, kurie spėja sužydėti ir sunokti arba prieš šienavimą, arba žydi vasaros pabaigoje, nupjovus. Dėl to susidaro dvi barškučių rasės – ankstyvas ir vėlyvas žydėjimas.

Eksperimentuose su Drosophila buvo dirbtinai atlikta ardomoji atranka. Atranka buvo vykdoma pagal gaubtų skaičių, paliekant tik individus, turinčius mažą ir didelį būrų skaičių. Dėl to maždaug nuo 30 kartos šios dvi linijos labai stipriai skyrėsi, nepaisant to, kad musės ir toliau kryžmino viena su kita, keisdamosi genais. Daugelyje kitų eksperimentų (su augalais) intensyvus kryžminimas užkirto kelią veiksmingam ardomosios atrankos veiksmui.

seksualinė atranka

seksualinė atranka Tai natūrali atranka siekiant sėkmės reprodukcijoje. Organizmų išlikimas yra svarbus, bet ne vienintelis natūralios atrankos komponentas. Kitas svarbus komponentas – patrauklumas priešingos lyties atstovams. Darvinas šį reiškinį pavadino seksualine atranka. „Šią atrankos formą lemia ne kova dėl egzistavimo organinių būtybių tarpusavio santykiuose ar su išorinėmis sąlygomis, bet tos pačios lyties individų, dažniausiai vyrų, konkurencija dėl kitos lyties individų turėjimo. “ Savybės, mažinančios jų nešiotojų gyvybingumą, gali atsirasti ir plisti, jei jų teikiami pranašumai sėkmingam veisimui yra žymiai didesni nei trūkumai išlikimui. Buvo pasiūlytos dvi pagrindinės hipotezės apie seksualinės atrankos mechanizmus. Pagal „gerųjų genų“ hipotezę, patelė „priežastauja“ taip: „Jei šis patinas, nepaisant ryškios plunksnos ir ilgos uodegos, kažkokiu būdu sugebėjo nenumirti plėšrūno gniaužtuose ir išgyventi iki brendimo, vadinasi, jis turi gerus genus, leidžiančius tai daryti. Taigi, jis turėtų būti pasirinktas kaip tėvas savo vaikams: jis perduos jiems savo gerus genus. Pasirinkdamos ryškius patinus, patelės renkasi gerus genus savo palikuonims. Pagal „patrauklių sūnų“ hipotezę moterų atrankos logika kiek kitokia. Jei ryškūs patinai dėl kokių nors priežasčių yra patrauklūs patelėms, tuomet verta rinktis šviesų tėvą būsimiems sūnums, nes jo sūnūs paveldės ryškių spalvų genus ir būsimoje kartoje bus patrauklūs patelėms. Taigi atsiranda teigiamas grįžtamasis ryšys, dėl kurio iš kartos į kartą patinų plunksnos ryškumas vis labiau didėja. Procesas tęsiasi tol, kol pasiekia gyvybingumo ribą. Rinkdamosi patinus, patelės yra ne daugiau ir ne mažiau logiškos nei visose kitose elgesyse. Kai gyvūnas jaučia troškulį, jis nemąsto, kad turėtų gerti vandenį, kad atkurtų vandens ir druskos pusiausvyrą organizme – jis patenka į girdyklą, nes jaučia troškulį. Lygiai taip pat patelės, rinkdamosi ryškius patinus, vadovaujasi savo instinktais – joms patinka ryškios uodegos. Visi tie, kurie instinktyviai paskatino kitokį elgesį, visi nepaliko palikuonių. Taigi diskutavome ne apie patelių logiką, o apie kovos už būvį ir natūralios atrankos logiką – aklą ir automatinį procesą, kuris, nuolat veikdamas iš kartos į kartą, suformavo visą tą nuostabią formų, spalvų ir instinktų įvairovę, kurią mes turime. stebėti laukinės gamtos pasaulyje.

38. Fiziologinė adaptacija: samprata, kaip ji atsiranda ir kas yra jos pagrindas.

Biologinis prisitaikymas(iš lat. prisitaikymas- prisitaikymas) - kūno prisitaikymas prie egzistavimo sąlygų. „[Gyvenimas] yra nuolatinis prisitaikymas ... prie egzistavimo sąlygų“, - sakė iškili rusų fiziologė I. M. Imanalieva. - Organizmas be išorinės aplinkos, palaikančios jo egzistavimą, yra neįmanomas; todėl į mokslinį organizmo apibrėžimą turėtų būti įtraukta ir aplinka, kuri jį veikia."... Kiekvienas organizmas yra dinamiškas stabilumo ir kintamumo derinys, kuriame kintamumas tarnauja jo adaptacinėms reakcijoms ir atitinkamai jo paveldimų pastovių konstantų apsauga". Organizmas net ir itin trumpais laikotarpiais yra kintantis dėl savo funkcinių būsenų dinamikos ir dėl savo „homeostatinių konstantų" homeotetinio kintamumo (K. Waddington, 1964, 1970). šiuolaikinės žinios apie adaptacijos proceso mechanizmus ir esmę: „... Žmogus yra... sistema..., kaip ir bet kuri kita gamta, paklūstanti dėsniams, kurie yra neišvengiami ir būdingi visai gamtai...“ (IP Pavlovas) , 1951).

Šiuo metu yra keletas natūralios atrankos formų, iš kurių pagrindinės yra stabilizuojančios, judančios arba nukreipiamos ir ardančios.

Stabilizuojantis pasirinkimas prisideda prie vidutinio, anksčiau nusistovėjusio populiacijos bruožo išlaikymo. Jis pasireiškia tais atvejais, kai fenotipiniai požymiai optimaliai atitinka aplinkos sąlygas, o konkurencija tarp individų yra gana silpna. Tokia atranka veikia visose populiacijose, o individai su dideliais charakterio nukrypimais yra sunaikinami.

Bet kurioje populiacijoje dėl jos genetinio nevienalytiškumo gimsta individai, turintys skirtingą vieno ar kito požymio raiškos laipsnį. Tokią individų įvairovę bet kokiam požymiui suteikia genetiniai ir aplinkos veiksniai, kurie daro įtaką populiacijoms per daugelį kartų. Jei suskaičiuotume asmenų, turinčių vieną ar kitą šios savybės išraišką, skaičių, paaiškėtų, kad dauguma priartės prie tam tikros vidutinės reikšmės, vidutinės normos.

Stabilizuojanti atranka veda prie ekstremalių nukrypimų naikinimo ir tarsi stabilizuoja vidutinę požymio sunkumo normą, todėl susiaurėja reakcijos norma (4.1 pav.). Tai pastebima aplinkos sąlygomis, kurios ilgas laikas išlieka pastovus. Santykinai nepakitusioje aplinkoje tipiški individai, turintys vidutinę bruožo išraišką, gerai prie jo prisitaikę, turi pranašumą, o nuo jų besiskiriantys mutantai miršta. Galime pateikti tokį stabilizuojančio atrankos pavyzdį. 1898 metais amerikiečių ornitologas G. Bypas, po stiprūs vėjai ir sningant aptikti 136 apsvaigę ir pusiau negyvi naminiai žvirbliai. Atšilimo metu 72 iš jų išgyveno, 64 mirė. Paaiškėjo, kad nugaišę žvirbliai turėjo arba labai ilgus, arba labai trumpus sparnus.

Ryžiai. 4.1 . Stabilizuojančios (a), skatinančios (b) ir ardančios (c) natūralios atrankos veiksmų schema (pagal N.V. Timofejev-Resovsky ir kt., 1977), F.- kartos. Pašalinti variantai populiacijos kreivėse yra užtamsinti. Lanko dydis atrankos metu per vieną palikuonį atitinka reakcijos normą.

vairavimo pasirinkimas slypi tame, kad lėtai keičiantis aplinkos sąlygoms nauja kryptimi, vidutinė norma tolygiai slenka viena ar kita kryptimi. Kitaip tariant, vairavimo atrankos metu pašalinamos mutacijos, turinčios vieną požymio reikšmę, kurios pakeičiamos mutacijomis, turinčiomis skirtingą vidutinę požymio reikšmę. Taigi varomoji atranka sukelia evoliucinius pokyčius, darydama tokį spaudimą populiacijai, kuris skatina naujų alelių atsiradimo joje dažnį (žr. 4.1 pav.). Po to, kai nauja vidutinė požymio raiškos norma (vidutinis fenotipas) optimaliai atitinka naujas aplinkos sąlygas, pradedama stabilizuoti selekcija.

Klasikinis evoliucinių pokyčių pagal motyvų atrankos tipą pavyzdys yra tamsių spalvų drugelių atsiradimas veikiant cheminei atmosferos taršai (pramoninis melanizmas). Per pastaruosius 100 metų daugiau nei 80 rūšių drugelių susiformavo tamsios spalvos formos.Anksčiau, pavyzdžiui, beržinė kandis buvo blyškios kreminės spalvos su juodais taškeliais. XIX amžiaus viduryje. Anglijoje buvo rasta tamsių spalvų šio drugelio egzempliorių, kurie amžiaus pabaigoje sudarė 98%. Melaninė forma yra atsitiktinių mutacijų rezultatas ir turi didelį pranašumą pramoninėse srityse, palyginti su šviesiomis spalvomis. Ant kerpėmis apaugusių beržų kamienų buvo nematyti šviesių drugelių. Intensyviai vystantis pramonei, sieros dioksidas, susidarantis deginant anglį, pramoninėse teritorijose sukėlė kerpių žūtį, todėl atsidengė tamsi medžių žievė, kuri dėl ją dengiančių suodžių dar labiau patamsėjo. Tamsiame fone šviesiaspalves kandis išgraužė robinos ir strazdai, o išliko ir sėkmingai dauginosi melaninės formos, kurios tamsiame fone mažiau pastebimos.

Trikdanti (plėšanti) atranka atliekami tais atvejais, kai du ar daugiau genetiškai įvairių formų turėti pranašumą skirtingomis sąlygomis, pavyzdžiui, skirtingais metų laikais. Trikdanti atranka teikia pirmenybę daugiau nei vienam fenotipui ir yra nukreipta prieš tarpines formas. Tai tarsi suskaido populiaciją pagal tam tikrą požymį į kelias grupes, esančias toje pačioje teritorijoje, ir, dalyvaujant izoliacijai, gali lemti populiacijos padalijimą į dvi ar daugiau (žr. 4.1 pav.).

Trikdomosios atrankos modeliu gali būti situacija, kai vandens telkinyje su mažai maisto atsiranda nykštukinių plėšriųjų žuvų rasių. Dažnai metų jaunikliai neturi pakankamai maisto žuvies mailiaus pavidalu. Šiuo atveju sparčiausiai augantys asmenys, kurie labai trumpam laikui pasiekti tokius dydžius, kad jie galėtų valgyti savo draugus. Kita vertus, prisimerkę, kurių augimo greitis vėluoja, bus palankioje padėtyje, nes dėl mažo dydžio jie ilgą laiką gali maitintis mažais planktoniniais vėžiagyviais. Tokia situacija, stabilizuojant atranką, gali sukelti dviejų žuvų rasių atsiradimą.

Šaltinis : ANT. Lemeza L.V. Kamlyuk N.D. Lisovas „Biologijos vadovas stojantiesiems į universitetus“

Evoliucija yra nugalėtojų istorija, o natūrali atranka yra nešališkas teisėjas, kuris nusprendžia, kas gyvens, o kas miršta. Natūralios atrankos pavyzdžių yra visur: visa mūsų planetos gyvų būtybių įvairovė yra šio proceso produktas, ir žmogus nėra išimtis. Tačiau dėl žmogaus galima ginčytis, nes jis jau seniai įpratęs dalykiškai kištis į tas sritis, kurios anksčiau buvo šventos gamtos paslaptys.

Kaip veikia natūrali atranka

Šis saugus mechanizmas yra pagrindinis evoliucijos procesas. Jos veiksmai užtikrina gyventojų skaičiaus augimą individų, turinčių aibę palankiausių savybių, užtikrinančių maksimalų prisitaikymą prie gyvenimo sąlygų, skaičius aplinką, o kartu – ir mažiau adaptuotų individų skaičiaus mažėjimas.

Mokslas už patį terminą „natūrali atranka“ skolingas Charlesui Darwinui, kuris palygino šį procesą su dirbtine atranka, tai yra atranka. Skirtumas tarp šių dviejų rūšių yra tik tuo, kas veikia kaip teisėjas, renkantis tam tikras organizmų savybes – žmogų ar buveinę. Kalbant apie „darbo medžiagą“, abiem atvejais tai yra mažos paveldimos mutacijos, kurios kaupiasi arba, atvirkščiai, yra išnaikinamos kitoje kartoje.

Darvino sukurta teorija savo laikui buvo neįtikėtinai drąsi, revoliucinga, netgi skandalinga. Tačiau dabar natūrali atranka neįsijungia mokslo pasaulis be to, jis vadinamas „savaime suprantamu“ mechanizmu, nes jo egzistavimas logiškai išplaukia iš trijų neginčijamų faktų:

  1. Gyvi organizmai akivaizdžiai susilaukia daugiau palikuonių, nei gali išgyventi ir daugintis toliau;
  2. Visi organizmai yra jautrūs paveldimas kintamumas;
  3. Gyvi organizmai, turintys skirtingas genetines savybes, išgyvena ir dauginasi nevienodai sėkmingai.

Visa tai sukelia aršią visų gyvų organizmų konkurenciją, kuri skatina evoliuciją. Evoliucinis procesas gamtoje, kaip taisyklė, vyksta lėtai ir jame galima išskirti šiuos etapus:

Natūralios atrankos klasifikavimo principai

Pagal veikimo kryptį išskiriami teigiami ir neigiami (atsikertantys) natūralios atrankos tipai.

Teigiamas

Jos veiksmais siekiama sustiprinti ir plėtoti naudingus bruožus ir prisidedama prie šių požymių turinčių asmenų skaičiaus didinimo. Taigi konkrečių rūšių viduje teigiama atranka padidina jų gyvybingumą, o visos biosferos mastu – palaipsniui komplikuoja gyvų organizmų struktūrą, ką puikiai iliustruoja visa evoliucijos proceso istorija. Pavyzdžiui, milijonus metų trukusią žiaunų transformaciją kai kuriose senovės žuvų rūšyse, varliagyvių vidurinėje ausyje, jis lydėjo gyvų organizmų „nusileidimo“ procesą stiprių atoslūgių ir atoslūgių sąlygomis.

Neigiamas

Priešingai nei teigiama atranka, atkirsta atranka iš populiacijos išstumia tuos individus, kurie turi kenksmingų savybių, kurios gali žymiai sumažinti rūšies gyvybingumą esamomis aplinkos sąlygomis. Šis mechanizmas veikia kaip filtras, kuris nepraleidžia kenksmingiausių alelių ir neleidžia toliau vystytis.

Pavyzdžiui, kai, išsivysčius nykščiui ant rankos, Homo sapiens protėviai išmoko sulenkti šepetį į kumštį ir panaudoti jį kovose vieni prieš kitus, trapią kaukolę turintys asmenys ėmė mirti nuo galvos traumų (tai liudija). archeologiniais radiniais), gyvenamosios erdvės užleidimas stipresnes kaukoles turintiems asmenims.kaukolės.

Labai paplitusi klasifikacija, remiantis atrankos įtakos populiacijos bruožo kintamumui pobūdžiu:

  1. judėjimas;
  2. stabilizuojantis;
  3. destabilizuojantis;
  4. trikdantis (plyšimas);
  5. seksualinis.

Judėjimas

Natūralios atrankos varomoji forma išnaikina mutacijas, turinčias vieną vidutinio požymio reikšmę, pakeičiant jas mutacijomis su kita vidutine to paties požymio reikšme. Dėl to, pavyzdžiui, iš kartos į kartą galima atsekti gyvūnų dydžių didėjimą – taip atsitiko su žinduoliais, kurie įgijo dominavimą žemėje po dinozaurų, įskaitant žmonių protėvius, mirties. Kitos gyvybės formos, atvirkščiai, gerokai sumažėjo. Taigi senovės laumžirgiai, esant dideliam deguonies kiekiui atmosferoje, buvo milžiniški, palyginti su šiuolaikiniais dydžiais. Tas pats pasakytina ir apie kitus vabzdžius..

stabilizuojantis

Priešingai nei vairuojantis, jis linkęs išsaugoti esamas savybes ir pasireiškia ilgalaikio aplinkos sąlygų išsaugojimo atvejais. Pavyzdžiai yra rūšys, kurios pas mus atkeliavo nuo senovės beveik nepakitusios: krokodilai, daugybė medūzų rūšių, milžiniškos sekvojos. Taip pat yra rūšių, kurios egzistavo beveik nepakitusios milijonus metų: tai yra seniausias ginkmedžio augalas, tiesioginis pirmųjų haterijos driežų palikuonis, koelakantas (žuvis su šepečiu, kurią daugelis mokslininkų laiko „tarpine grandimi“. “ tarp žuvų ir varliagyvių).

Stabilizavimas ir vairavimo pasirinkimas veikia kartu ir yra dvi to paties proceso pusės. Judėjas stengiasi išlaikyti mutacijas, kurios yra naudingiausios besikeičiant aplinkos sąlygoms, o kai šios sąlygos stabilizuosis, procesas baigsis sukūrimu. geriausias būdas pritaikyta forma. Čia ateina stabilizuojančios atrankos eilė- išsaugo šiuos laiko patikrintus genotipus ir neleidžia daugintis nuo bendros normos nukrypstančioms mutantinėms formoms. Atsiranda reakcijos normos susiaurėjimas.

Destabilizuojantis

Dažnai atsitinka taip, kad rūšies užimama ekologinė niša plečiasi. Tokiais atvejais platesnis reakcijos greitis būtų naudingas tos rūšies išlikimui. Heterogeniškos aplinkos sąlygomis vyksta procesas, kuris yra priešingas atrankos stabilizavimui: pranašumą įgyja bruožai, kurių reakcijos greitis didesnis. Pavyzdžiui, nevienalytis rezervuaro apšvietimas sukelia didelį jame gyvenančių varlių spalvos skirtumą, o rezervuaruose, kurie nesiskiria įvairiomis spalvų dėmėmis, visos varlės yra maždaug vienodos spalvos, o tai prisideda prie jų maskavimo ( stabilizuojančios atrankos rezultatas).

Trukdantis (ašarojimas)

Yra daug polimorfinių populiacijų - dviejų ar net kelių formų sambūvis vienoje rūšyje bet kokiu pagrindu. Šį reiškinį gali sukelti įvairios priežastys – tiek natūralios, tiek antropogeninės kilmės. Pavyzdžiui, grybams nepalankios sausros, nukritusios vasaros viduryje, nulėmė jų pavasario ir rudens rūšių vystymąsi, o šienapjūtė, taip pat šiuo metu pasitaikanti kitose vietovėse, lėmė tai, kad kai kurių rūšių žolėse sėklos kai kurių individų sunoksta anksti, o vėlai. kitose – prieš ir po šienapjūtės.

Seksualinis

Šioje logiškai pagrįstų procesų serijoje išsiskiria seksualinė atranka. Jos esmė slypi tame, kad tos pačios rūšies atstovai (dažniausiai patinai) konkuruoja tarpusavyje kovodami dėl teisės daugintis. . Tačiau jiems dažnai pasireiškia tie patys simptomai. kurios neigiamai veikia jų gyvybingumą. Klasikinis pavyzdys – povas su prabangia uodega, kuri praktiškai nenaudinga, be to, tampa matoma plėšrūnams ir gali trukdyti judėti. Vienintelė jo funkcija – pritraukti patelę, ir šią funkciją ji sėkmingai atlieka. Yra dvi hipotezės paaiškinti moterų atrankos mechanizmą:

  1. „Gerųjų genų“ hipotezė – patelė būsimiems palikuonims renkasi tėvą, remdamasi jo gebėjimu išgyventi net ir esant tokioms sunkioms antrinėms lytinėms savybėms;
  2. Patrauklaus sūnaus hipotezė – patelė linkusi susilaukti sėkmingų vyriškos lyties palikuonių, kurie išsaugo tėvo genus.

Seksualinė atranka turi didelę reikšmę evoliucijai, nes bet kurios rūšies individų pagrindinis tikslas yra ne išgyventi, o palikti palikuonis. Daugelis vabzdžių ar žuvų rūšių miršta, kai tik baigia šią misiją – be to planetoje nebūtų gyvybės.

Apsvarstytą evoliucijos įrankį galima apibūdinti kaip nesibaigiantį judėjimą nepasiekiamo idealo link, nes aplinka beveik visada žingsniu ar dviem lenkia savo gyventojus: tai, kas buvo pasiekta vakar, šiandien keičiasi ir rytoj tampa pasenusi.


Į viršų