Daya penggerak evolusi: apakah bentuk pemilihan semula jadi yang wujud. Pilihan semulajadi

Dalam pelajaran ini, anda akan mempelajari apa itu rupa semula jadi, apakah jenisnya. Bagaimanakah pemilihan semula jadi mempengaruhi populasi organisma hidup? Apakah persamaan dan perbezaan antara pemilihan semula jadi dan buatan? Apakah sebenarnya yang dipilih dalam proses pemilihan semula jadi dan bagaimana proses ini berlaku? Anda akan berkenalan dengan pemilihan penstabilan, bergerak dan mengoyak (mengganggu), mengetahui sifat pemilihan seksual yang ditemui oleh Ch. Darwin. Mungkin pelajaran ini akan membantu anda dalam perjuangan peribadi anda untuk kewujudan. Anda akan belajar bagaimana pemilihan semula jadi mempengaruhi manusia moden.

Topik: Doktrin evolusi

Pengajaran: Jenis-jenis pemilihan semula jadi

1. Pemilihan semula jadi dan jenisnya

Pilihan semulajadi adalah penggerak utama evolusi.

Pengertian pemilihan semula jadi telah semakin mendalam terima kasih kepada idea moden genetik dan karya saintis domestik I. I. Shmalgauzen dan S. S. Chetverikov (Rajah 1), serta ramai rakan asing mereka.

Menurut idea moden tentang pemilihan semula jadi, tiga bentuknya boleh dibezakan.

2. Pemilihan pemanduan

Bentuk pertama pemilihan semula jadi ialah pemilihan motif. Ia berlaku apabila keadaan persekitaran berubah dan membawa kepada perubahan dalam nilai purata manifestasi sifat dalam populasi di bawah pengaruh faktor persekitaran (Rajah 2). Ciri baharu atau nilainya harus lebih sesuai dengan keadaan yang diubah daripada yang lama.

nasi. 2. Skim pengaruh pemilihan pemanduan terhadap nilai perwakilan sifat dalam populasi

Sebagai contoh, apabila iklim menjadi lebih sejuk, individu dengan bulu yang lebih panas dipilih.

Contoh klasik pemilihan motif ialah evolusi warna dalam rama-rama birch. Warna sayap rama-rama ini meniru warna pokok yang dilitupi kulit kayu kelabu. Pencemaran atmosfera yang dikaitkan dengan pelepasan daripada kilang dan kilang telah menyebabkan batang pokok menjadi gelap. Rama-rama terang pada latar belakang gelap menjadi mudah dilihat oleh burung. Dari pertengahan abad ke-17, bentuk rama-rama gelap mutan mula muncul dalam populasi rama-rama birch. Kekerapan alel ini meningkat dengan cepat, dan menjelang akhir abad ke-19, beberapa populasi bandar rama-rama birch hampir keseluruhannya terdiri daripada bentuk gelap. Manakala di kawasan luar bandar, di mana tahap pencemaran adalah lebih rendah, bentuk cahaya masih didominasi.

Perubahan dalam sifat boleh berlaku dalam kedua-dua arah pengukuhan dan ke arah kelemahan, sehingga pengurangan sepenuhnya. Oleh itu, sebagai contoh, terdapat kehilangan organ visual dalam tahi lalat dan haiwan lain yang bersembunyi, atau pengurangan sayap pada burung dan serangga yang tidak dapat terbang (lihat Rajah 3).

nasi. 3. Contoh pendedahan jangka panjang kepada pemilihan motif: kekurangan mata dalam tahi lalat (kiri) dan sayap pada burung unta (kanan)

3. Pemilihan yang mengganggu

Jenis pemilihan kedua ialah pemilihan yang mengganggu (koyak). Dalam kes ini, individu yang mempunyai beberapa variasi ekstrem sifat meninggalkan keturunan, dan individu dengan nilai purata sifat itu dihapuskan (Rajah 4).

nasi. 4. Skema pengaruh pemilihan yang mengganggu (koyak) terhadap perwakilan sifat dalam kalangan individu dalam populasi

Darwin percaya bahawa pemilihan yang mengganggu membawa kepada perbezaan, iaitu, kepada perbezaan watak, dan berfungsi untuk mengekalkan polimorfisme populasi. Semasa pemilihan yang mengganggu, dua bentuk rama-rama muncul daripada nenek moyang kuning muda yang sama: putih dan kuning. Warna yang berbeza membawa kepada pemanasan sayap yang berbeza. Ia adalah mudah untuk rama-rama putih untuk terbang pada waktu tengah hari, dan untuk rama-rama kuning pada waktu pagi. Adalah menyusahkan bagi rama-rama kuning muda untuk terbang pada siang hari dan pada waktu pagi, jadi pemilihan bertindak hanya terhadap nilai purata sifat tersebut.

4. Menstabilkan pemilihan

Bentuk pemilihan semula jadi yang ketiga ialah pemilihan penstabilan. Ia beroperasi dalam keadaan malar persekitaran luaran, dengan memusnahkan individu yang mempunyai sisihan ketara sifat tersebut (Rajah 5).

nasi. 5. Skim pemilihan penstabilan

Ia bertujuan untuk mengekalkan dan menyatukan nilai purata atribut. Sebagai contoh, bunga tumbuhan yang didebungakan oleh serangga adalah sangat konservatif, iaitu, bentuknya jarang berubah. Ini disebabkan oleh fakta bahawa serangga pendebunga tidak dapat menembusi mahkota bunga yang terlalu dalam atau terlalu sempit (lihat video).

Oleh itu, gen yang membawa kepada perubahan dalam struktur bunga tidak diteruskan dan dipaksa keluar dari kumpulan gen.

Terima kasih kepada menstabilkan pemilihan, apa yang dipanggil. fosil hidup.

6. Fosil hidup

Sehingga hari ini, beberapa spesies makhluk hidup telah bertahan tidak berubah, berjuta-juta tahun dahulu, yang pertama wakil tipikal flora dan fauna zaman dahulu.

Sebagai contoh, ketam ladam (lihat Rajah 6), arthropoda purba yang hidup setengah bilion tahun yang lalu, berjaya wujud hari ini berkat penstabilan pemilihan. Spesies ini hampir dua kali lebih tua daripada dinosaur yang telah pupus.

Coelacanth ikan coelacanth, yang nenek moyangnya tersebar luas pada era Paleozoik, jelas menunjukkan bagaimana transformasi sirip ikan menjadi cakar amfibia masa depan boleh berlaku.

Pemilihan penstabilan menghentikan evolusi lanjut anggota badannya kerana peralihan ikan ini kepada hidupan di kedalaman lautan (lihat video).

5. Pemilihan seksual

Ada konsep lain pemilihan seksual. Ia tidak ada kena mengena dengan klasifikasi di atas, dan mewakili perjuangan lelaki atau perempuan untuk peluang meninggalkan zuriat. Iaitu, ini adalah contoh perjuangan intraspesifik untuk kewujudan.

Selalunya, individu hanya memilih pasangan yang paling berkuasa dan berdaya maju untuk dirinya sendiri. Persaingan seksual membawa kepada kemunculan mekanisme tingkah laku yang kompleks: nyanyian, tingkah laku demonstratif, pacaran (lihat video). Selalunya, pergaduhan timbul antara lelaki, yang boleh berakhir dengan kecederaan atau kematian peserta.

Jeritan kucing yang khas pada waktu malam biasanya mengiringi pergaduhan jantan yang bersaing.

Pemilihan seksual menggalakkan dimorfisme seksual, iaitu, perbezaan dalam struktur luaran lelaki dan perempuan. Anda boleh ingat bagaimana ayam jantan dan ayam betina, itik dan itik jantan, rusa jantan dan betina dan walrus berbeza (lihat video).

Hasil daripada pemilihan seksual, individu yang paling kuat, paling berdaya maju dan sihat meninggalkan keturunan. Selebihnya dikeluarkan daripada pembiakan, dan gen mereka hilang daripada kumpulan gen populasi.

Kerja rumah:

1. Apakah pemilihan semula jadi? Mengapa ia berlaku?

2. Apakah perbezaan antara pemilihan semula jadi dan buatan?

3. Apakah perbezaan antara memandu dan menstabilkan pemilihan?

4. Apakah pemilihan koyak?

5. Ke manakah hala tuju pemilihan semula jadi?

6. Apakah pemilihan seksual?

7. Apakah jenis pemilihan semula jadi yang beroperasi dalam populasi manusia?

8. Berikan contoh pengaruh jenis yang berbeza pemilihan semula jadi pada populasi makhluk hidup. Adakah mungkin untuk memerhatikan tindakan pemilihan semula jadi di alam semula jadi?

9. Apakah eksperimen yang boleh mengesahkan atau menafikan kewujudan pemilihan semula jadi?

1. Makmal Ptysics Protein.

2. Cukup. com.

3. Afonin-59-bio. orang ramai. ru.

Bibliografi

1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Biologi am 10-11 kelas Bustard, 2005.

2. Belyaev D.K. Biologi gred 10-11. Biologi am. Tahap asas. - ed. ke-11, stereotaip. - M.: Pendidikan, 2012. - 304 p.

3. Biologi darjah 11. Biologi am. Tahap profil / V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin dan lain-lain - ed. ke-5, stereotaip. - Bustard, 2010. - 388 p.

4. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Biologi 10-11 kelas. Biologi am. Tahap asas. - ed. ke-6, tambah. - Bustard, 2010. - 384 p.

Pemilihan semula jadi adalah penggerak di sebalik evolusi. Mekanisme pemilihan. Bentuk pemilihan dalam populasi (I.I. Shmalgauzen).

Pilihan semulajadi- proses di mana bilangan individu yang mempunyai kecergasan maksimum (sifat yang paling baik) meningkat dalam populasi, manakala bilangan individu yang mempunyai sifat yang tidak menggalakkan berkurangan. Berdasarkan teori evolusi sintetik moden, pemilihan semula jadi dianggap sebagai sebab utama untuk perkembangan penyesuaian, spesiasi, dan asal usul taksa supraspesifik. Pemilihan semula jadi adalah satu-satunya punca penyesuaian yang diketahui, tetapi bukan satu-satunya punca evolusi. Penyebab bukan penyesuaian termasuk hanyutan genetik, aliran gen dan mutasi.

Istilah "pemilihan semula jadi" dipopularkan oleh Charles Darwin, membandingkan proses ini dengan pemilihan buatan, yang bentuk modennya adalah pemilihan. Idea untuk membandingkan pemilihan buatan dan semula jadi adalah bahawa secara semula jadi organisma yang paling "berjaya", "terbaik" juga dipilih, tetapi dalam peranan "penilai" kegunaan sifat dalam kes ini bukan manusia, tetapi persekitaran. Di samping itu, bahan untuk pemilihan semula jadi dan buatan adalah perubahan keturunan kecil yang terkumpul dari generasi ke generasi.

Mekanisme pemilihan semula jadi

Dalam proses pemilihan semula jadi, mutasi ditetapkan yang meningkatkan kecergasan organisma. Pemilihan semula jadi sering dirujuk sebagai mekanisme "terbukti dengan sendirinya" kerana ia mengikuti daripada itu fakta mudah, Bagaimana:

    Organisma menghasilkan lebih banyak anak daripada yang boleh hidup;

    Dalam populasi organisma ini, terdapat kebolehubahan keturunan;

    Organisma yang mempunyai ciri genetik yang berbeza mempunyai kadar kemandirian yang berbeza dan keupayaan untuk membiak.

Keadaan sedemikian mewujudkan persaingan antara organisma untuk hidup dan pembiakan dan merupakan syarat minimum yang diperlukan untuk evolusi melalui pemilihan semula jadi. Oleh itu, organisma yang mempunyai ciri-ciri yang diwarisi yang memberi mereka kelebihan daya saing lebih berkemungkinan untuk mewariskannya kepada anak-anak mereka daripada organisma yang mempunyai sifat-sifat yang diwarisi yang tidak.

Konsep utama konsep pemilihan semula jadi ialah kecergasan organisma. Kecergasan ditakrifkan sebagai keupayaan organisma untuk terus hidup dan membiak, yang menentukan saiz sumbangan genetiknya kepada generasi seterusnya. Namun, perkara utama dalam menentukan kecergasan bukanlah jumlah bilangan anak, tetapi bilangan anak dengan genotip tertentu (relative fitness). Sebagai contoh, jika keturunan organisma yang berjaya dan cepat membiak lemah dan tidak membiak dengan baik, maka sumbangan genetik dan, dengan itu, kecergasan organisma ini akan menjadi rendah.

Jika mana-mana alel meningkatkan kecergasan organisma lebih daripada alel lain gen ini, maka dengan setiap generasi bahagian alel ini dalam populasi akan meningkat. Iaitu, pemilihan berlaku memihak kepada alel ini. Dan sebaliknya, untuk alel yang kurang bermanfaat atau berbahaya, bahagian mereka dalam populasi akan berkurangan, iaitu, pemilihan akan bertindak terhadap alel ini. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa pengaruh alel tertentu terhadap kecergasan organisma tidak tetap - apabila keadaan persekitaran berubah, alel berbahaya atau neutral boleh menjadi bermanfaat, dan alel yang bermanfaat boleh menjadi berbahaya.

Pemilihan semula jadi untuk sifat yang boleh berbeza-beza dalam beberapa julat nilai (seperti saiz organisma) boleh dibahagikan kepada tiga jenis:

    Pemilihan Diarah- perubahan dalam nilai purata sifat dari masa ke masa, sebagai contoh, peningkatan saiz badan;

    Pemilihan yang mengganggu- pemilihan untuk nilai ekstrem sifat dan terhadap nilai purata, contohnya, saiz badan besar dan kecil;

    Menstabilkan pemilihan- pemilihan terhadap ekstrem nilai ciri, yang membawa kepada penurunan dalam varians ciri.

Satu kes khas pemilihan semula jadi ialah pemilihan seksual, substratnya ialah sebarang sifat yang meningkatkan kejayaan mengawan dengan meningkatkan daya tarikan individu kepada bakal pasangan. Ciri-ciri yang telah berkembang melalui pemilihan seksual amat ketara pada lelaki spesies haiwan tertentu. Ciri-ciri seperti tanduk besar, warna cerah, dalam satu tangan, boleh menarik pemangsa dan mengurangkan kadar kemandirian jantan, dan sebaliknya, ini diimbangi oleh kejayaan pembiakan jantan dengan ciri-ciri yang serupa.

Pemilihan boleh beroperasi pada pelbagai peringkat organisasi seperti gen, sel, organisma individu, kumpulan organisma dan spesies. Selain itu, pemilihan boleh bertindak serentak pada tahap yang berbeza. Pemilihan pada tahap di atas individu, seperti pemilihan kumpulan, boleh membawa kepada kerjasama.

Bentuk pemilihan semula jadi

Terdapat klasifikasi bentuk pemilihan yang berbeza. Pengelasan berdasarkan sifat pengaruh bentuk pemilihan terhadap kebolehubahan sifat dalam populasi digunakan secara meluas.

pemilihan pemanduan- satu bentuk pemilihan semula jadi yang beroperasi di bawah diarahkan perubahan keadaan persekitaran. Diterangkan oleh Darwin dan Wallace. Dalam kes ini, individu yang mempunyai sifat yang menyimpang ke arah tertentu daripada nilai purata menerima kelebihan. Pada masa yang sama, variasi ciri lain (penyimpangannya dalam arah bertentangan daripada nilai purata) tertakluk kepada pemilihan negatif. Akibatnya, dalam populasi dari generasi ke generasi, terdapat perubahan dalam nilai purata sifat ke arah tertentu. Pada masa yang sama, tekanan pemilihan pemanduan mesti sepadan dengan keupayaan penyesuaian populasi dan kadar perubahan mutasi (jika tidak, tekanan alam sekitar boleh menyebabkan kepupusan).

Contoh klasik pemilihan motif ialah evolusi warna dalam rama-rama birch. Warna sayap rama-rama ini meniru warna kulit pokok yang ditutupi dengan lichen, di mana ia menghabiskan waktu siang. Jelas sekali, pewarnaan pelindung sedemikian telah terbentuk selama beberapa generasi evolusi sebelumnya. Walau bagaimanapun, dengan permulaan revolusi perindustrian di England, peranti ini mula kehilangan kepentingannya. Pencemaran atmosfera telah menyebabkan kematian besar-besaran lichen dan batang pokok menjadi gelap. Rama-rama terang pada latar belakang gelap menjadi mudah dilihat oleh burung. Sejak pertengahan abad ke-19, bentuk rama-rama gelap (melanistik) mutan mula muncul dalam populasi rama-rama birch. Kekerapan mereka meningkat dengan cepat. Menjelang akhir abad ke-19, beberapa populasi bandar rama-rama hampir keseluruhannya terdiri daripada bentuk gelap, manakala bentuk cahaya masih didominasi dalam populasi luar bandar. Fenomena ini telah dipanggil melanisme industri. Para saintis mendapati bahawa di kawasan yang tercemar, burung lebih cenderung untuk memakan bentuk cahaya, dan di kawasan yang bersih - yang gelap. Pengenaan sekatan terhadap pencemaran atmosfera pada tahun 1950-an menyebabkan pemilihan semula jadi berubah arah sekali lagi, dan kekerapan bentuk gelap dalam populasi bandar mula menurun. Mereka hampir jarang berlaku hari ini seperti sebelum Revolusi Perindustrian.

Pemilihan pemanduan dijalankan apabila persekitaran berubah atau menyesuaikan diri dengan keadaan baharu dengan pengembangan julat. Ia mengekalkan perubahan keturunan dalam arah tertentu, mengalihkan kadar tindak balas dengan sewajarnya. Sebagai contoh, semasa pembangunan tanah sebagai habitat untuk pelbagai kumpulan haiwan yang tidak berkaitan, anggota badan berubah menjadi yang menggali.

Menstabilkan pemilihan- satu bentuk pemilihan semula jadi, di mana tindakannya ditujukan terhadap individu yang mempunyai penyimpangan melampau dari norma purata, memihak kepada individu yang mempunyai keterukan purata sifat. Konsep pemilihan penstabilan diperkenalkan ke dalam sains dan dianalisis oleh I. I. Shmalgauzen.

Banyak contoh tindakan menstabilkan pemilihan dalam alam semula jadi telah diterangkan. Sebagai contoh, pada pandangan pertama nampaknya individu yang mempunyai kesuburan maksimum harus membuat sumbangan terbesar kepada kumpulan gen generasi akan datang. Walau bagaimanapun, pemerhatian terhadap populasi semula jadi burung dan mamalia menunjukkan bahawa ini tidak berlaku. Semakin banyak anak ayam atau anak di dalam sarang, semakin sukar untuk memberi makan kepada mereka, semakin kecil dan lemah setiap seekor. Akibatnya, individu yang mempunyai kesuburan purata ternyata menjadi yang paling disesuaikan.

Pemilihan yang memihak kepada purata telah ditemui untuk pelbagai ciri. Dalam mamalia, bayi baru lahir dengan berat lahir yang sangat rendah dan sangat tinggi lebih berkemungkinan untuk mati semasa lahir atau pada minggu pertama kehidupan berbanding bayi baru lahir dengan berat sederhana. Mengambil kira saiz sayap burung pipit yang mati selepas ribut pada tahun 50-an berhampiran Leningrad menunjukkan bahawa kebanyakan mereka mempunyai sayap terlalu kecil atau terlalu besar. Dan dalam kes ini, purata individu ternyata menjadi yang paling disesuaikan.

Paling meluas contoh terkenal polimorfisme sedemikian ialah anemia sel sabit. Penyakit darah yang teruk ini berlaku pada orang yang homozigot untuk alel hemoglobin mutan ( Hb S) dan membawa kepada kematian mereka pada usia awal. Dalam kebanyakan populasi manusia, kekerapan alel ini sangat rendah dan lebih kurang sama dengan kekerapan kejadiannya disebabkan oleh mutasi. Walau bagaimanapun, ia adalah perkara biasa di kawasan dunia di mana malaria adalah perkara biasa. Ternyata heterozigot untuk Hb S mempunyai ketahanan yang lebih tinggi terhadap malaria daripada homozigot untuk alel normal. Disebabkan ini, heterozigot untuk alel maut dalam homozigot ini dicipta dan dikekalkan secara stabil dalam populasi yang mendiami kawasan malaria.

Menstabilkan pemilihan adalah mekanisme untuk pengumpulan kebolehubahan dalam populasi semula jadi. Saintis cemerlang I. I. Shmalgauzen adalah yang pertama memberi perhatian kepada ciri penstabilan pemilihan ini. Dia menunjukkan bahawa walaupun dalam keadaan kewujudan yang stabil, pemilihan semula jadi mahupun evolusi tidak terhenti. Walaupun kekal secara fenotip tidak berubah, populasi tidak berhenti berkembang. Susunan genetiknya sentiasa berubah. Pemilihan penstabilan mewujudkan sistem genetik sedemikian yang menyediakan pembentukan fenotip optimum yang serupa berdasarkan pelbagai jenis genotip. Mekanisme genetik seperti dominasi, epistasis, tindakan pelengkap gen, penetrasi tidak lengkap dan cara lain untuk menyembunyikan variasi genetik disebabkan kewujudan mereka untuk menstabilkan pemilihan.

Oleh itu, penstabilan pemilihan, mengetepikan penyimpangan daripada norma, secara aktif membentuk mekanisme genetik yang memastikan perkembangan stabil organisma dan pembentukan fenotip optimum berdasarkan pelbagai genotip. Ia memastikan fungsi stabil organisma dalam pelbagai turun naik dalam keadaan luaran yang biasa kepada spesies.

Pemilihan yang mengganggu (koyak).- satu bentuk pemilihan semula jadi, di mana keadaan memihak kepada dua atau lebih varian ekstrem (arah) kebolehubahan, tetapi tidak memihak kepada keadaan pertengahan, purata sifat. Akibatnya, beberapa bentuk baharu mungkin muncul daripada satu bentuk awal. Darwin menyifatkan operasi pemilihan yang mengganggu, percaya bahawa ia mendasari perbezaan, walaupun dia tidak dapat memberikan bukti kewujudannya dalam alam semula jadi. Pemilihan yang mengganggu menyumbang kepada kemunculan dan pengekalan polimorfisme populasi, dan dalam beberapa kes boleh menyebabkan spesiasi.

Salah satu situasi yang mungkin berlaku dalam alam semula jadi di mana pemilihan yang mengganggu adalah apabila populasi polimorfik menduduki habitat yang heterogen. Pada masa yang sama, bentuk yang berbeza menyesuaikan diri dengan niche atau subniche ekologi yang berbeza.

Pembentukan perlumbaan bermusim dalam beberapa rumpai dijelaskan oleh tindakan pemilihan yang mengganggu. Telah ditunjukkan bahawa masa berbunga dan biji masak dalam salah satu spesies tumbuhan tersebut - rattle padang rumput - terbentang hampir sepanjang musim panas, dan kebanyakan tumbuhan mekar dan berbuah pada pertengahan musim panas. Walau bagaimanapun, di padang rumput jerami, tumbuhan yang mempunyai masa untuk mekar dan menghasilkan benih sebelum memotong, dan mereka yang menghasilkan benih pada akhir musim panas, selepas memotong, menerima kelebihan. Akibatnya, dua kaum rattle terbentuk - berbunga awal dan lewat.

Pemilihan gangguan telah dilakukan secara buatan dalam eksperimen dengan Drosophila. Pemilihan dilakukan mengikut bilangan setae, hanya tinggal individu yang mempunyai bilangan setae yang kecil dan banyak. Akibatnya, dari kira-kira generasi ke-30, kedua-dua garisan itu menyimpang dengan sangat kuat, walaupun pada hakikatnya lalat terus membiak antara satu sama lain, bertukar gen. Dalam beberapa eksperimen lain (dengan tumbuhan), lintasan intensif menghalang tindakan berkesan pemilihan mengganggu.

pemilihan seksual Ini adalah pemilihan semula jadi untuk kejayaan dalam pembiakan. Kemandirian organisma adalah penting tetapi bukan satu-satunya komponen pemilihan semula jadi. Satu lagi komponen penting ialah daya tarikan kepada ahli yang berlainan jantina. Darwin memanggil fenomena ini pemilihan seksual. "Bentuk pemilihan ini tidak ditentukan oleh perjuangan untuk kewujudan dalam hubungan makhluk-makhluk organik di antara mereka sendiri atau dengan keadaan luaran, tetapi oleh persaingan antara individu-individu yang sama jantina, biasanya lelaki, untuk memiliki individu-individu jantina yang lain. " Ciri-ciri yang mengurangkan daya maju pembawa mereka boleh muncul dan tersebar jika kelebihan yang mereka berikan dalam kejayaan pembiakan adalah jauh lebih besar daripada kelemahan mereka untuk terus hidup.

Dua hipotesis mengenai mekanisme pemilihan seksual adalah perkara biasa.

    Menurut hipotesis "gen yang baik", wanita "menyebabkan" seperti berikut: "Jika lelaki ini, walaupun bulu cerah dan ekornya yang panjang, entah bagaimana berjaya tidak mati dalam cengkaman pemangsa dan bertahan hingga akil baligh, maka, oleh itu, dia mempunyai gen yang baik yang membolehkan dia melakukannya. Jadi, dia harus dipilih sebagai bapa untuk anak-anaknya: dia akan mewariskan gen baiknya kepada mereka. Dengan memilih jantan cerah, betina memilih gen yang baik untuk keturunan mereka.

    Menurut hipotesis "anak lelaki yang menarik", logik pemilihan wanita agak berbeza. Jika lelaki yang cerah, atas sebab apa pun, menarik kepada wanita, maka adalah berbaloi untuk memilih bapa yang cerah untuk anak lelaki masa depan anda, kerana anak lelakinya akan mewarisi gen warna cerah dan akan menarik kepada wanita dalam generasi seterusnya. Oleh itu, ada yang positif Maklum balas, yang membawa kepada fakta bahawa dari generasi ke generasi kecerahan bulu jantan semakin dipertingkatkan. Proses ini terus meningkat sehingga mencapai had daya maju.

Dalam memilih lelaki, perempuan tidak lebih dan tidak kurang logik daripada semua tingkah laku lain. Apabila haiwan berasa dahaga, ia tidak memberi alasan bahawa ia perlu minum air untuk memulihkan keseimbangan air-garam dalam badan - ia pergi ke lubang air kerana berasa dahaga. Dengan cara yang sama, wanita, memilih lelaki cerah, mengikuti naluri mereka - mereka suka ekor cerah. Semua mereka yang secara naluri mendorong tingkah laku yang berbeza, semuanya tidak meninggalkan keturunan. Oleh itu, kita tidak membincangkan logik wanita, tetapi logik perjuangan untuk kewujudan dan pemilihan semula jadi - proses buta dan automatik yang, bertindak secara berterusan dari generasi ke generasi, telah membentuk pelbagai bentuk, warna dan naluri yang menakjubkan yang kita amati dalam dunia hidupan liar. .

pemilihan positif dan negatif

Terdapat dua bentuk pemilihan semula jadi: Positif Dan Keratan (negatif) pemilihan.

Pemilihan positif meningkatkan bilangan individu dalam populasi yang mempunyai ciri berguna yang meningkatkan daya maju spesies secara keseluruhan.

Pemilihan cut-off menyingkir daripada populasi sebahagian besar individu yang mempunyai ciri-ciri yang secara mendadak mengurangkan daya maju dalam keadaan persekitaran tertentu. Dengan bantuan pemilihan cut-off, alel yang sangat berbahaya dikeluarkan daripada populasi. Juga, individu dengan penyusunan semula kromosom dan satu set kromosom yang secara mendadak mengganggu operasi normal radas genetik boleh dikenakan pemilihan pemotongan.

Peranan pemilihan semula jadi dalam evolusi

Charles Darwin menganggap pemilihan semula jadi sebagai penggerak utama evolusi; dalam teori evolusi sintetik moden, ia juga merupakan pengawal selia utama pembangunan dan penyesuaian populasi, mekanisme untuk kemunculan spesies dan taksa supraspesifik, walaupun pengumpulan dalam lewat XIX- permulaan abad ke-20, maklumat tentang genetik, khususnya penemuan sifat diskret pewarisan sifat fenotip, menyebabkan beberapa penyelidik menafikan kepentingan pemilihan semula jadi, dan secara alternatif mencadangkan konsep berdasarkan penilaian mutasi genotip faktor sebagai amat penting. Pengarang teori-teori sebegini tidak meramalkan secara beransur-ansur, tetapi sifat evolusi yang sangat pesat (sepanjang beberapa generasi) (mutasi Hugo de Vries, saltationisme Richard Goldschmitt, dan konsep lain yang kurang terkenal). Penemuan korelasi yang terkenal antara ciri-ciri spesies yang berkaitan (hukum siri homologi) oleh N. I. Vavilov mendorong beberapa penyelidik untuk merumuskan hipotesis "anti-Darwinian" seterusnya tentang evolusi, seperti nomogenesis, batmogenesis, autogenesis, ontogenesis, dan yang lain. Pada tahun 1920-an dan 1940-an dalam biologi evolusi, mereka yang menolak idea Darwin tentang evolusi melalui pemilihan semula jadi (kadang-kadang dipanggil teori "pemilihan" yang menekankan pemilihan semula jadi) menghidupkan semula minat dalam teori ini kerana semakan Darwinisme klasik dalam cahaya relatifnya. sains muda genetik. Teori evolusi sintetik yang terhasil, sering salah dirujuk sebagai neo-Darwinisme, bergantung, antara lain, pada analisis kuantitatif frekuensi alel dalam populasi apabila ia berubah di bawah pengaruh pemilihan semula jadi. Terdapat perdebatan di mana orang yang mempunyai pendekatan radikal, sebagai hujah menentang teori evolusi sintetik dan peranan pemilihan semula jadi, berpendapat bahawa "penemuan dekad yang lalu dalam pelbagai bidang pengetahuan saintifik - daripada Biologi molekul dengan teori mutasi neutralnyaMotoo Kimura Dan paleontologi dengan teorinya tentang keseimbangan bertanda Stephen Jay Gould Dan Niles Eldredge (di mana pandangan difahami sebagai fasa yang agak statik dalam proses evolusi) sehingga matematik dengan teori diabifurcations Dan peralihan fasa- membuktikan ketidakcukupan teori evolusi sintetik klasik untuk penerangan yang mencukupi tentang semua aspek evolusi biologi". Perbincangan tentang peranan pelbagai faktor dalam evolusi bermula lebih daripada 30 tahun yang lalu dan berterusan sehingga hari ini, dan kadang-kadang dikatakan bahawa "biologi evolusi (yang bermaksud teori evolusi, sudah tentu) telah datang kepada keperluan untuk seterusnya, sintesis ketiga."

Terdapat klasifikasi bentuk pemilihan yang berbeza. Pengelasan berdasarkan sifat pengaruh bentuk pemilihan terhadap kebolehubahan sifat dalam populasi digunakan secara meluas.

pemilihan pemanduan

pemilihan pemanduan- satu bentuk pemilihan semula jadi yang beroperasi di bawah diarahkan perubahan keadaan persekitaran. Diterangkan oleh Darwin dan Wallace. Dalam kes ini, individu yang mempunyai sifat yang menyimpang ke arah tertentu daripada nilai purata menerima kelebihan. Pada masa yang sama, variasi ciri lain (penyimpangannya dalam arah bertentangan daripada nilai purata) tertakluk kepada pemilihan negatif. Akibatnya, dalam populasi dari generasi ke generasi, terdapat perubahan dalam nilai purata sifat ke arah tertentu. Pada masa yang sama, tekanan pemilihan pemanduan mesti sepadan dengan keupayaan penyesuaian populasi dan kadar perubahan mutasi (jika tidak, tekanan alam sekitar boleh menyebabkan kepupusan).

Contoh tindakan pemilihan motif ialah "melanisme industri" dalam serangga. "Melanisme industri" ialah peningkatan mendadak dalam perkadaran individu melanistik (mempunyai warna gelap) dalam populasi serangga tersebut (contohnya, rama-rama) yang tinggal di kawasan perindustrian. Disebabkan oleh kesan industri, batang pokok menjadi gelap dengan ketara, dan lumut ringan juga mati, yang menjadikan rama-rama ringan lebih kelihatan kepada burung, dan yang gelap lebih teruk. Pada abad ke-20, di beberapa kawasan, bahagian rama-rama berwarna gelap dalam beberapa populasi rama-rama birch yang dikaji dengan baik di England mencapai 95%, manakala buat pertama kali rama-rama gelap ( Morfa carbonaria) telah ditangkap pada tahun 1848.

Pemilihan pemanduan dijalankan apabila persekitaran berubah atau menyesuaikan diri dengan keadaan baharu dengan pengembangan julat. Ia mengekalkan perubahan keturunan dalam arah tertentu, mengalihkan kadar tindak balas dengan sewajarnya. Sebagai contoh, semasa pembangunan tanah sebagai habitat untuk pelbagai kumpulan haiwan yang tidak berkaitan, anggota badan berubah menjadi yang menggali.

Menstabilkan pemilihan

Menstabilkan pemilihan- satu bentuk pemilihan semula jadi, di mana tindakannya ditujukan terhadap individu yang mempunyai penyimpangan melampau dari norma purata, memihak kepada individu yang mempunyai keterukan purata sifat. Konsep pemilihan penstabilan diperkenalkan ke dalam sains dan dianalisis oleh I. I. Shmalgauzen.

Banyak contoh tindakan menstabilkan pemilihan dalam alam semula jadi telah diterangkan. Sebagai contoh, pada pandangan pertama nampaknya individu yang mempunyai kesuburan maksimum harus membuat sumbangan terbesar kepada kumpulan gen generasi akan datang. Walau bagaimanapun, pemerhatian terhadap populasi semula jadi burung dan mamalia menunjukkan bahawa ini tidak berlaku. Semakin banyak anak ayam atau anak di dalam sarang, semakin sukar untuk memberi makan kepada mereka, semakin kecil dan lemah setiap seekor. Akibatnya, individu yang mempunyai kesuburan purata ternyata menjadi yang paling disesuaikan.


Pemilihan yang memihak kepada purata telah ditemui untuk pelbagai ciri. Dalam mamalia, bayi baru lahir dengan berat lahir yang sangat rendah dan sangat tinggi lebih berkemungkinan untuk mati semasa lahir atau pada minggu pertama kehidupan berbanding bayi baru lahir dengan berat sederhana. Mengambil kira saiz sayap burung pipit yang mati selepas ribut pada tahun 50-an berhampiran Leningrad menunjukkan bahawa kebanyakan mereka mempunyai sayap terlalu kecil atau terlalu besar. Dan dalam kes ini, purata individu ternyata menjadi yang paling disesuaikan.

Pemilihan yang mengganggu

Pemilihan yang mengganggu (koyak).- satu bentuk pemilihan semula jadi, di mana keadaan memihak kepada dua atau lebih varian ekstrem (arah) kebolehubahan, tetapi tidak memihak kepada keadaan pertengahan, purata sifat. Akibatnya, beberapa bentuk baharu mungkin muncul daripada satu bentuk awal. Darwin menyifatkan operasi pemilihan yang mengganggu, percaya bahawa ia mendasari perbezaan, walaupun dia tidak dapat memberikan bukti kewujudannya dalam alam semula jadi. Pemilihan yang mengganggu menyumbang kepada kemunculan dan pengekalan polimorfisme populasi, dan dalam beberapa kes boleh menyebabkan spesiasi.

Salah satu situasi yang mungkin berlaku dalam alam semula jadi di mana pemilihan yang mengganggu adalah apabila populasi polimorfik menduduki habitat yang heterogen. Pada masa yang sama, bentuk yang berbeza menyesuaikan diri dengan niche atau subniche ekologi yang berbeza.

Contoh pemilihan disruptif ialah pembentukan dua kaum dalam rattle besar di padang rumput jerami. Di bawah keadaan biasa, tempoh berbunga dan pematangan benih tumbuhan ini meliputi keseluruhan musim panas. Tetapi di padang rumput jerami, benih dihasilkan terutamanya oleh tumbuhan yang mempunyai masa untuk mekar dan masak sama ada sebelum tempoh pemotongan, atau mekar pada akhir musim panas, selepas memotong. Akibatnya, dua rattle rattle terbentuk - berbunga awal dan lewat.

Pemilihan gangguan telah dilakukan secara buatan dalam eksperimen dengan Drosophila. Pemilihan dilakukan mengikut bilangan setae, hanya tinggal individu yang mempunyai bilangan setae yang kecil dan banyak. Akibatnya, dari kira-kira generasi ke-30, kedua-dua garisan itu menyimpang dengan sangat kuat, walaupun pada hakikatnya lalat terus membiak antara satu sama lain, bertukar gen. Dalam beberapa eksperimen lain (dengan tumbuhan), lintasan intensif menghalang tindakan berkesan pemilihan mengganggu.

pemilihan seksual

pemilihan seksual Ini adalah pemilihan semula jadi untuk kejayaan dalam pembiakan. Kemandirian organisma adalah penting tetapi bukan satu-satunya komponen pemilihan semula jadi. Satu lagi komponen penting ialah daya tarikan kepada ahli yang berlainan jantina. Darwin memanggil fenomena ini pemilihan seksual. "Bentuk pemilihan ini tidak ditentukan oleh perjuangan untuk kewujudan dalam hubungan makhluk-makhluk organik di antara mereka sendiri atau dengan keadaan luaran, tetapi oleh persaingan antara individu-individu yang sama jantina, biasanya lelaki, untuk memiliki individu-individu jantina yang lain. " Ciri-ciri yang mengurangkan daya maju pembawa mereka boleh muncul dan tersebar jika kelebihan yang mereka berikan dalam kejayaan pembiakan adalah jauh lebih besar daripada kelemahan mereka untuk terus hidup. Dua hipotesis utama mengenai mekanisme pemilihan seksual telah dicadangkan. Menurut hipotesis "gen yang baik", wanita "menyebabkan" seperti berikut: "Jika lelaki ini, walaupun bulu cerah dan ekornya yang panjang, entah bagaimana berjaya tidak mati dalam cengkaman pemangsa dan bertahan hingga akil baligh, maka, oleh itu, dia mempunyai gen yang baik yang membolehkan dia melakukannya. Jadi, dia harus dipilih sebagai bapa untuk anak-anaknya: dia akan mewariskan gen baiknya kepada mereka. Dengan memilih jantan cerah, betina memilih gen yang baik untuk keturunan mereka. Menurut hipotesis "anak lelaki yang menarik", logik pemilihan wanita agak berbeza. Jika lelaki yang cerah, atas sebab apa pun, menarik kepada wanita, maka adalah bernilai memilih bapa yang cerah untuk anak lelaki masa depan anda, kerana anak lelakinya akan mewarisi gen warna cerah dan akan menarik kepada wanita pada generasi akan datang. Oleh itu, maklum balas positif berlaku, yang membawa kepada fakta bahawa dari generasi ke generasi kecerahan bulu lelaki semakin dipertingkatkan. Proses ini terus meningkat sehingga mencapai had daya maju. Dalam memilih lelaki, perempuan tidak lebih dan tidak kurang logik daripada semua tingkah laku lain. Apabila haiwan berasa dahaga, ia tidak memberi alasan bahawa ia perlu minum air untuk memulihkan keseimbangan air-garam dalam badan - ia pergi ke lubang air kerana berasa dahaga. Dengan cara yang sama, wanita, memilih lelaki cerah, mengikuti naluri mereka - mereka suka ekor cerah. Semua mereka yang secara naluri mendorong tingkah laku yang berbeza, semuanya tidak meninggalkan keturunan. Oleh itu, kita tidak membincangkan logik wanita, tetapi logik perjuangan untuk kewujudan dan pemilihan semula jadi - proses buta dan automatik yang, bertindak secara berterusan dari generasi ke generasi, telah membentuk pelbagai bentuk, warna dan naluri yang menakjubkan yang kita amati dalam dunia hidupan liar. .

38. Penyesuaian fisiologi: konsep bagaimana ia timbul dan apa yang mendasarinya.

Penyesuaian biologi(dari lat. penyesuaian- penyesuaian) - penyesuaian badan kepada keadaan kewujudan. "[Kehidupan] adalah penyesuaian yang berterusan ... kepada keadaan kewujudan," kata ahli fisiologi Rusia yang cemerlang I. M. Imanalieva. - Organisma tanpa persekitaran luaran yang menyokong kewujudannya adalah mustahil; oleh itu, takrifan saintifik bagi sesuatu organisma juga harus merangkumi persekitaran yang mempengaruhinya. "Pada masa yang sama:" ... Setiap organisma ialah gabungan dinamik kestabilan dan kebolehubahan, di mana kebolehubahan berfungsi untuk tindak balas penyesuaiannya dan, akibatnya, perlindungan pemalar tetap keturunannya ". Organisma walaupun dalam tempoh masa yang sangat singkat boleh berubah disebabkan oleh dinamik keadaan fungsinya dan dengan kebolehubahan homeothetical "pemalar homeostatik"nya (K. Waddington, 1964, 1970). pengetahuan moden mengenai mekanisme dan intipati proses penyesuaian: "... Seseorang adalah ... sistem ..., seperti mana-mana alam semula jadi, mematuhi undang-undang yang tidak dapat dielakkan dan umum untuk semua alam ..." (IP Pavlov , 1951).

Pada masa ini, terdapat beberapa bentuk pemilihan semula jadi, yang utama adalah menstabilkan, bergerak, atau terarah, dan mengganggu.

Menstabilkan pemilihan menyumbang kepada pengekalan sifat purata yang telah ditetapkan sebelum ini dalam populasi. Ia berlaku dalam kes di mana ciri-ciri fenotip secara optimum sepadan dengan keadaan persekitaran dan persaingan antara individu agak lemah. Pemilihan sedemikian beroperasi dalam semua populasi, manakala individu yang mempunyai penyimpangan aksara yang melampau akan dimusnahkan.

Dalam mana-mana populasi, disebabkan oleh kepelbagaian genetiknya, individu yang mempunyai tahap ekspresi yang berbeza-beza bagi satu atau ciri lain dilahirkan. Kepelbagaian individu sedemikian untuk sebarang sifat disediakan oleh faktor genetik dan persekitaran yang mempengaruhi populasi selama beberapa generasi. Jika kita mengira bilangan individu dengan ungkapan ini atau itu sifat ini, ternyata majoriti akan mendekati nilai purata tertentu, norma purata.

Menstabilkan pemilihan membawa kepada kemusnahan penyelewengan yang melampau dan, seolah-olah, menstabilkan norma purata keterukan sifat, membawa kepada penyempitan norma tindak balas (Rajah 4.1). Ia diperhatikan dalam keadaan persekitaran, yang masa yang lama kekal malar. Dalam persekitaran yang agak tidak berubah, individu biasa dengan ekspresi purata sifat, disesuaikan dengannya dengan baik, mempunyai kelebihan, dan mutan yang berbeza daripada mereka mati. Kita boleh memberikan contoh penstabilan pemilihan berikut. Pada tahun 1898, pakar ornitologi Amerika G. Bypas, selepas angin kuat dan salji menjumpai 136 burung pipit rumah yang terpegun dan separuh mati. Semasa pemanasan, 72 daripada mereka terselamat, 64 meninggal dunia. Ternyata burung pipit yang mati itu mempunyai sayap yang sangat panjang atau sangat pendek.

nasi. 4.1 . Skim tindakan menstabilkan (a), memandu (b) dan mengganggu (c) pemilihan semula jadi (menurut N.V. Timofeev-Resovsky et al., 1977), F- generasi. Varian yang dihapuskan dilorekkan pada lengkung populasi. Saiz arka semasa pemilihan dalam satu anak sepadan dengan norma tindak balas.

pemilihan pemanduan terletak pada hakikat bahawa dengan perubahan perlahan dalam keadaan persekitaran ke arah yang baru, norma purata terus beralih ke satu arah atau yang lain. Dalam erti kata lain, semasa pemilihan pemanduan, mutasi dengan satu nilai sifat dihapuskan, yang digantikan dengan mutasi dengan nilai ciri purata yang berbeza. Pemilihan propulsif dengan itu membawa kepada perubahan evolusi dengan mengenakan tekanan sedemikian ke atas populasi yang memihak kepada peningkatan kekerapan alel baharu di dalamnya (lihat Rajah 4.1). Selepas norma purata baharu bagi ungkapan sifat (fenotip purata) menjadi koresponden yang optimum dengan keadaan persekitaran baharu, pemilihan penstabilan akan dimainkan.

Contoh klasik perubahan evolusi mengikut jenis pemilihan motif ialah penampilan rama-rama berwarna gelap di bawah pengaruh pencemaran kimia atmosfera (melanisme industri). Sepanjang 100 tahun yang lalu, lebih daripada 80 spesies rama-rama telah membentuk bentuk berwarna gelap. Sebelum ini, sebagai contoh, rama-rama birch mempunyai warna krim pucat dengan titik hitam. Pada pertengahan abad XIX. di England, spesimen berwarna gelap rama-rama ini ditemui, yang pada akhir abad ini membentuk 98%. Bentuk melanik adalah hasil mutasi rawak dan mempunyai kelebihan besar di kawasan perindustrian berbanding dengan yang berwarna terang. Rama-rama berwarna terang tidak kelihatan pada batang birch yang ditutupi dengan lichen. Dengan pembangunan intensif industri, sulfur dioksida yang dihasilkan oleh pembakaran arang batu menyebabkan kematian lichen di kawasan perindustrian, dan akibatnya, kulit pokok gelap terdedah, yang menjadi lebih gelap kerana jelaga yang menutupinya. Pada latar belakang gelap, rama-rama berwarna terang dipatuk oleh robin dan seriawan, manakala bentuk melanik bertahan dan berjaya membiak, yang kurang ketara pada latar belakang gelap.

Pemilihan yang mengganggu (koyak). dijalankan dalam kes di mana dua atau lebih secara genetik pelbagai bentuk mempunyai kelebihan dalam keadaan yang berbeza, contohnya, dalam musim yang berbeza dalam setahun. Pemilihan disruptif memihak kepada lebih daripada satu fenotip dan ditujukan kepada bentuk perantaraan. Ia semacam memecahkan populasi mengikut ciri tertentu kepada beberapa kumpulan yang terdapat dalam wilayah yang sama, dan, dengan penyertaan pengasingan, boleh membawa kepada pembahagian populasi kepada dua atau lebih (lihat Rajah 4.1).

Model pemilihan yang mengganggu boleh menjadi situasi kemunculan kaum kerdil ikan pemangsa dalam badan air dengan sedikit makanan. Selalunya, juvana tahun ini tidak mempunyai makanan yang mencukupi dalam bentuk anak ikan. Dalam kes ini, individu yang paling pesat berkembang, yang untuk sangat masa yang singkat mencapai saiz yang membolehkan mereka makan sesama mereka. Sebaliknya, juling dengan kelewatan maksimum dalam kadar pertumbuhan akan berada dalam kedudukan yang berfaedah, kerana saiznya yang kecil membolehkan mereka memakan krustasea planktonik kecil untuk masa yang lama. Keadaan sebegini, melalui pemilihan penstabilan, boleh membawa kepada kemunculan dua kaum ikan.

Sumber : PADA. Lemeza L.V. Kamlyuk N.D. Lisov "Manual biologi untuk pemohon ke universiti"

Evolusi ialah kisah pemenang, dan pemilihan semula jadi ialah hakim yang tidak berat sebelah yang menentukan siapa yang hidup dan siapa yang mati. Contoh pemilihan semula jadi ada di mana-mana: keseluruhan kepelbagaian makhluk hidup di planet kita adalah hasil daripada proses ini, dan manusia tidak terkecuali. Walau bagaimanapun, seseorang boleh berhujah tentang seseorang, kerana dia telah lama terbiasa campur tangan secara perniagaan di kawasan-kawasan yang dahulunya merupakan rahsia suci alam.

Bagaimana pemilihan semula jadi berfungsi

Mekanisme gagal-selamat ini adalah proses asas evolusi. Tindakannya memastikan pertumbuhan penduduk bilangan individu yang mempunyai satu set sifat yang paling baik yang memastikan kebolehsuaian maksimum kepada keadaan hidup di persekitaran, dan pada masa yang sama - penurunan dalam bilangan individu yang kurang menyesuaikan diri.

Sains berhutang istilah "pemilihan semula jadi" kepada Charles Darwin, yang membandingkan proses ini dengan pemilihan buatan, iaitu pemilihan. Perbezaan antara kedua-dua spesies ini hanyalah pada siapa yang bertindak sebagai hakim dalam memilih sifat tertentu organisma - seseorang atau habitat. Bagi "bahan kerja", dalam kedua-dua kes ini adalah mutasi keturunan kecil yang terkumpul atau, sebaliknya, dihapuskan dalam generasi akan datang.

Teori yang dibangunkan oleh Darwin adalah sangat berani, revolusioner, malah skandal pada zamannya. Tetapi sekarang pemilihan semula jadi tidak menyebabkan masuk dunia sains keraguan, lebih-lebih lagi, ia dipanggil mekanisme "terbukti sendiri", kerana kewujudannya secara logik mengikuti tiga fakta yang tidak dapat dipertikaikan:

  1. Organisma hidup jelas menghasilkan lebih banyak anak daripada mereka boleh hidup dan membiak lagi;
  2. Semua organisma terdedah kebolehubahan keturunan;
  3. Organisma hidup yang dikurniakan ciri genetik yang berbeza bertahan dan membiak dengan kejayaan yang tidak sama rata.

Semua ini menyebabkan persaingan sengit antara semua organisma hidup, yang mendorong evolusi. Proses evolusi dalam alam semula jadi, sebagai peraturan, berjalan perlahan-lahan, dan peringkat berikut boleh dibezakan di dalamnya:

Prinsip klasifikasi pemilihan semula jadi

Mengikut arah tindakan, jenis pemilihan semula jadi positif dan negatif (memotong) dibezakan.

Positif

Tindakannya bertujuan untuk penyatuan dan pembangunan ciri-ciri berguna dan menyumbang kepada peningkatan populasi bilangan individu yang mempunyai ciri-ciri ini. Oleh itu, dalam spesies tertentu, pemilihan positif berfungsi untuk meningkatkan daya maju mereka, dan pada skala keseluruhan biosfera, untuk secara beransur-ansur merumitkan struktur organisma hidup, yang digambarkan dengan baik oleh keseluruhan sejarah proses evolusi. Sebagai contoh, transformasi insang yang mengambil masa berjuta-juta tahun dalam beberapa spesies ikan purba, di telinga tengah amfibia, ia mengiringi proses "pendaratan" organisma hidup dalam keadaan pasang surut yang kuat.

Negatif

Berbeza dengan pemilihan positif, pemilihan cut-off memaksa keluar daripada populasi individu-individu yang membawa ciri-ciri berbahaya yang boleh mengurangkan daya maju spesies dengan ketara dalam keadaan persekitaran sedia ada. Mekanisme ini bertindak seperti penapis yang tidak membenarkan alel yang paling berbahaya melaluinya dan tidak membenarkan perkembangan selanjutnya.

Sebagai contoh, apabila, dengan perkembangan ibu jari di tangan, nenek moyang Homo sapiens belajar melipat berus menjadi penumbuk dan menggunakannya dalam pergaduhan antara satu sama lain, individu dengan tengkorak rapuh mula mati akibat kecederaan kepala (seperti yang dibuktikan oleh penemuan arkeologi), memberikan ruang hidup kepada individu yang mempunyai tengkorak yang lebih kuat. tengkorak.

Klasifikasi yang sangat biasa, berdasarkan sifat pengaruh pemilihan terhadap kebolehubahan sifat dalam populasi:

  1. bergerak;
  2. menstabilkan;
  3. menggugat kestabilan;
  4. mengganggu (koyak);
  5. seksual.

Bergerak

Bentuk pemacu pemilihan semula jadi menyingkirkan mutasi dengan satu nilai sifat purata, menggantikannya dengan mutasi dengan nilai purata lain sifat yang sama. Akibatnya, sebagai contoh, seseorang dapat mengesan peningkatan saiz haiwan dari generasi ke generasi - ini berlaku dengan mamalia yang mendapat penguasaan darat selepas kematian dinosaur, termasuk nenek moyang manusia. Bentuk kehidupan lain, sebaliknya, telah berkurangan dengan ketara dalam saiz. Oleh itu, pepatung purba dalam keadaan kandungan oksigen yang tinggi di atmosfera adalah sangat besar berbanding dengan saiz moden. Begitu juga dengan serangga lain..

menstabilkan

Berbeza dengan pemanduan, ia cenderung untuk mengekalkan ciri-ciri sedia ada dan menunjukkan dirinya dalam kes pemeliharaan jangka panjang keadaan alam sekitar. Contohnya adalah spesies yang telah turun kepada kita dari zaman dahulu hampir tidak berubah: buaya, pelbagai jenis obor-obor, sequoia gergasi. Terdapat juga spesies yang telah wujud, hampir tidak berubah, selama berjuta-juta tahun: ini adalah tumbuhan ginkgo tertua, keturunan langsung dari cicak pertama hatteria, coelacanth (ikan bersirip berus, yang dianggap oleh ramai saintis sebagai "pautan perantaraan. ” antara ikan dan amfibia).

Menstabilkan dan memacu pemilihan bertindak bersama dan merupakan dua sisi proses yang sama. Penggerak berusaha untuk mengekalkan mutasi yang paling bermanfaat dalam mengubah keadaan persekitaran, dan apabila keadaan ini stabil, proses itu akan berakhir dengan penciptaan cara yang paling baik bentuk yang disesuaikan. Inilah giliran untuk menstabilkan pemilihan- ia mengekalkan genotip yang diuji masa ini dan tidak membenarkan bentuk mutan yang menyimpang daripada norma umum untuk membiak. Terdapat penyempitan norma tindak balas.

Mengganggu kestabilan

Selalunya berlaku bahawa niche ekologi yang diduduki oleh spesies berkembang. Dalam kes sedemikian, kadar tindak balas yang lebih luas akan memberi manfaat kepada kemandirian spesies tersebut. Di bawah keadaan persekitaran yang heterogen, proses berlaku yang bertentangan dengan pemilihan penstabilan: ciri dengan kadar tindak balas yang lebih luas mendapat kelebihan. Sebagai contoh, pencahayaan heterogen takungan menyebabkan kebolehubahan yang luas dalam warna katak yang tinggal di dalamnya, dan dalam takungan yang tidak berbeza dalam pelbagai bintik warna, semua katak adalah kira-kira warna yang sama, yang menyumbang kepada penyamaran mereka ( hasil pemilihan penstabilan).

Mengganggu (koyak)

Terdapat banyak populasi yang polimorfik - kewujudan bersama dalam satu spesies dua atau bahkan beberapa bentuk atas dasar apa pun. Fenomena ini boleh disebabkan oleh pelbagai sebab, sama ada asal semula jadi dan antropogenik. Sebagai contoh, kemarau yang tidak menguntungkan untuk cendawan, jatuh pada pertengahan musim panas, menentukan perkembangan spesies musim bunga dan musim luruh mereka, dan pembuatan rumput kering, juga berlaku pada masa ini di kawasan lain, membawa kepada fakta bahawa di dalam beberapa jenis rumput, benih masak awal pada sesetengah individu, dan lewat. pada yang lain, iaitu sebelum dan selepas membuat jerami.

Seksual

Berbeza dalam siri proses yang dibuktikan secara logik ini ialah pemilihan seksual. Intipatinya terletak pada fakta bahawa wakil-wakil spesies yang sama (biasanya lelaki) bersaing antara satu sama lain dalam perjuangan untuk hak untuk membiak. . Walau bagaimanapun, mereka sering mengalami gejala yang sama. yang menjejaskan daya maju mereka. Contoh klasik ialah burung merak dengan ekornya yang mewah, yang tidak mempunyai kegunaan praktikal, lebih-lebih lagi, menjadikannya kelihatan kepada pemangsa dan boleh mengganggu pergerakan. Satu-satunya fungsinya adalah untuk menarik seorang wanita, dan ia berjaya melaksanakan fungsi ini. Terdapat dua hipotesis menerangkan mekanisme pemilihan wanita:

  1. Hipotesis "gen yang baik" - wanita memilih bapa untuk keturunan masa depan, berdasarkan keupayaannya untuk bertahan walaupun dengan ciri seksual sekunder yang sukar;
  2. Hipotesis Anak Yang Menarik - Seorang perempuan cenderung untuk menghasilkan anak lelaki yang berjaya yang mengekalkan gen bapa.

Pemilihan seksual adalah sangat penting untuk evolusi, kerana matlamat utama bagi individu dari mana-mana spesies bukanlah untuk terus hidup, tetapi untuk meninggalkan keturunan. Banyak spesies serangga atau ikan mati sebaik sahaja mereka menyelesaikan misi ini - tanpa ini tidak akan ada kehidupan di planet ini.

Alat evolusi yang dianggap boleh dicirikan sebagai proses yang tidak berkesudahan untuk bergerak ke arah cita-cita yang tidak dapat dicapai, kerana persekitaran hampir selalu satu atau dua langkah di hadapan penduduknya: apa yang dicapai semalam berubah hari ini menjadi usang esok.


Atas