แรงผลักดันของวิวัฒนาการ: การคัดเลือกโดยธรรมชาติมีรูปแบบใดบ้าง การคัดเลือกโดยธรรมชาติ

ในบทเรียนนี้ คุณจะได้เรียนรู้ว่ารูปลักษณ์ที่เป็นธรรมชาติคืออะไร มีประเภทใดบ้าง การคัดเลือกโดยธรรมชาติมีผลกระทบต่อประชากรของสิ่งมีชีวิตอย่างไร? อะไรคือความเหมือนและความแตกต่างระหว่างการคัดเลือกโดยธรรมชาติและเทียม? อะไรคือสิ่งที่ถูกเลือกในกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติ และกระบวนการนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร? คุณจะทำความคุ้นเคยกับการเลือกที่มั่นคง เคลื่อนไหว และฉีกขาด (ก่อกวน) ค้นหาธรรมชาติของการเลือกเพศที่ค้นพบโดย Ch. Darwin บางทีบทเรียนนี้อาจช่วยคุณในการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ คุณจะได้เรียนรู้ว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติส่งผลต่อมนุษย์สมัยใหม่อย่างไร

หัวข้อ: หลักคำสอนวิวัฒนาการ

บทเรียน: ประเภทของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

1. การคัดเลือกโดยธรรมชาติและประเภทของมัน

การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นแรงผลักดันหลักของวิวัฒนาการ

แนวคิดเรื่องการคัดเลือกโดยธรรมชาติได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้นอย่างมากด้วย ความคิดที่ทันสมัยพันธุศาสตร์และผลงานของนักวิทยาศาสตร์ในประเทศ I. I. Shmalgauzen และ S. S. Chetverikov (รูปที่ 1) รวมถึงเพื่อนร่วมงานชาวต่างชาติหลายคน

ตามแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับการคัดเลือกโดยธรรมชาติสามารถแยกแยะได้สามรูปแบบ

2. การเลือกการขับขี่

รูปแบบแรกของการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือการคัดเลือกโดยแรงจูงใจ มันเกิดขึ้นเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงและนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงค่าเฉลี่ยของการแสดงลักษณะในประชากรภายใต้อิทธิพลของปัจจัยสิ่งแวดล้อม (รูปที่ 2) คุณสมบัติใหม่หรือค่าควรเหมาะสมกับเงื่อนไขที่เปลี่ยนแปลงมากกว่าคุณสมบัติเก่า

ข้าว. 2. รูปแบบของอิทธิพลของการผลักดันการเลือกต่อคุณค่าของการเป็นตัวแทนของลักษณะในประชากร

ตัวอย่างเช่น เมื่อสภาพอากาศเย็นลง บุคคลที่มีเสื้อโค้ทอุ่นจะถูกเลือก

ตัวอย่างคลาสสิกของการเลือกแรงจูงใจคือวิวัฒนาการของสีในมอดเบิร์ช สีของปีกของผีเสื้อนี้เลียนแบบสีของต้นไม้ที่ปกคลุมด้วยเปลือกไม้สีเทา มลพิษในบรรยากาศที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยมลพิษจากโรงงานและโรงงานทำให้ลำต้นของต้นไม้มืดลง นกมองเห็นผีเสื้อสีอ่อนบนพื้นหลังสีเข้มได้ง่าย ตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 17 ผีเสื้อรูปแบบมืดที่กลายพันธุ์เริ่มปรากฏในประชากรของผีเสื้อกลางคืนเบิร์ช ความถี่ของอัลลีลนี้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 ประชากรในเมืองของผีเสื้อกลางคืนเบิร์ชเกือบทั้งหมดมีรูปร่างที่มืด ในขณะที่ประชากรในชนบทซึ่งมีระดับมลพิษต่ำกว่า รูปแบบของแสงยังคงครอบงำอยู่

การเปลี่ยนแปลงในลักษณะสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในทิศทางของการเสริมกำลังและในทิศทางของการอ่อนแรง ไปจนถึงการลดลงอย่างสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น มีการหายไปของอวัยวะที่มองเห็นในตัวตุ่นและสัตว์ในโพรงอื่นๆ หรือปีกที่ลดลงในนกและแมลงที่บินไม่ได้ (ดูรูปที่ 3)

ข้าว. 3. ตัวอย่างของการเปิดรับแรงจูงใจในการเลือกในระยะยาว: ไฝไม่มีตา (ซ้าย) และปีกในนกกระจอกเทศ (ขวา)

3. การเลือกก่อกวน

การเลือกประเภทที่สองคือการเลือกแบบก่อกวน (ฉีก) ในกรณีนี้ บุคคลที่มีลักษณะแปรปรวนมากหลายอย่างจะทิ้งลูกหลาน และบุคคลที่มีค่าเฉลี่ยของลักษณะนี้จะถูกกำจัด (รูปที่ 4)

ข้าว. 4. รูปแบบของอิทธิพลของการเลือกที่ก่อกวน (ฉีกขาด) ต่อการเป็นตัวแทนของลักษณะเฉพาะของบุคคลในประชากร

ดาร์วินเชื่อว่าการเลือกที่ก่อกวนนำไปสู่ความแตกต่าง เช่น ความแตกต่างของตัวละคร และทำหน้าที่รักษาความหลากหลายของประชากร ในระหว่างการคัดเลือกที่ก่อกวน ผีเสื้อสองรูปแบบโผล่ออกมาจากบรรพบุรุษสีเหลืองอ่อน: สีขาวและสีเหลือง สีที่ต่างกันทำให้ความร้อนของปีกต่างกัน สะดวกสำหรับผีเสื้อสีขาวที่จะบินตอนเที่ยงและผีเสื้อสีเหลืองในตอนเช้า ผีเสื้อสีเหลืองอ่อนจะบินทั้งในเวลากลางวันและตอนเช้าไม่สะดวก ดังนั้นการเลือกจึงตรงข้ามกับค่าเฉลี่ยของลักษณะ

4. การเลือกที่เสถียร

รูปแบบที่สามของการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือการคัดเลือกให้คงที่ ทำงานภายใต้สภาวะคงที่ สภาพแวดล้อมภายนอกโดยการคัดแยกบุคคลที่มีลักษณะเบี่ยงเบนอย่างมีนัยสำคัญ (รูปที่ 5)

ข้าว. 5. รูปแบบของการเลือกที่มีเสถียรภาพ

มีวัตถุประสงค์เพื่อรักษาและรวมค่าเฉลี่ยของแอตทริบิวต์ ตัวอย่างเช่น ดอกไม้ของพืชที่ผสมเกสรโดยแมลงนั้นมีลักษณะอนุรักษ์นิยมมาก กล่าวคือ รูปร่างของมันไม่ค่อยเปลี่ยนแปลง นี่เป็นเพราะแมลงผสมเกสรไม่สามารถเจาะกลีบดอกไม้ที่ลึกหรือแคบเกินไป (ดูวิดีโอ)

ดังนั้นยีนที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวในโครงสร้างของดอกไม้จะไม่ถูกส่งต่อและถูกบังคับให้ออกจากกลุ่มยีน

ต้องขอบคุณการเลือกที่เสถียรซึ่งเรียกว่า ฟอสซิลที่มีชีวิต

6. ฟอสซิลที่มีชีวิต

จนถึงทุกวันนี้ สิ่งมีชีวิตบางสายพันธุ์ยังคงดำรงชีวิตอยู่ได้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลง เมื่อหลายล้านปีก่อนในอดีต ตัวแทนทั่วไปพืชและสัตว์ในยุคอดีต

ตัวอย่างเช่น แมงดาทะเล (ดูรูปที่ 6) ซึ่งเป็นสัตว์ขาปล้องโบราณที่มีชีวิตอยู่เมื่อครึ่งพันล้านปีก่อน ประสบความสำเร็จในทุกวันนี้ด้วยการคัดเลือกที่เสถียร สายพันธุ์นี้มีอายุเกือบสองเท่าของไดโนเสาร์ที่สูญพันธุ์ไปแล้ว

ปลาซีลาแคนท์ของปลาซีลาแคนท์ซึ่งมีบรรพบุรุษแพร่หลายในยุคพาลีโอโซอิก แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าการเปลี่ยนแปลงของครีบปลาเป็นอุ้งเท้าของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำในอนาคตอาจเกิดขึ้นได้อย่างไร

การเลือกที่เสถียรหยุดวิวัฒนาการต่อไปของแขนขาเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของปลาเหล่านี้ไปสู่ชีวิตในระดับความลึกของมหาสมุทร (ดูวิดีโอ)

5. การเลือกเพศ

มีแนวคิดอื่น การเลือกเพศ. ไม่เกี่ยวข้องกับการจำแนกประเภทข้างต้น และแสดงถึงการต่อสู้ของชายหรือหญิงเพื่อโอกาสในการละทิ้งลูกหลาน นั่นคือนี่คือตัวอย่างของการต่อสู้เพื่อดำรงอยู่โดยเฉพาะ

บ่อยครั้งที่แต่ละคนเลือกพันธมิตรที่ทรงพลังและมีศักยภาพที่สุดสำหรับตัวเอง การแข่งขันทางเพศนำไปสู่การเกิดขึ้นของกลไกพฤติกรรมที่ซับซ้อน: การร้องเพลง การแสดงพฤติกรรม การเกี้ยวพาราสี (ดูวิดีโอ) บ่อยครั้งที่การต่อสู้เกิดขึ้นระหว่างผู้ชายซึ่งอาจจบลงด้วยการบาดเจ็บหรือเสียชีวิตของผู้เข้าร่วม

เสียงกรีดร้องของแมวที่มีลักษณะเฉพาะในตอนกลางคืนมักจะมาพร้อมกับการต่อสู้ของตัวผู้ที่แข่งขันกัน

การเลือกเพศส่งเสริมพฟิสซึ่มทางเพศ เช่น ความแตกต่างใน โครงสร้างภายนอกชายและหญิง คุณสามารถจำได้ว่าไก่และไก่ เป็ดและเป็ด กวางตัวผู้และตัวเมียและวอลรัสแตกต่างกันอย่างไร (ดูวิดีโอ)

อันเป็นผลมาจากการเลือกเพศ บุคคลที่แข็งแกร่งที่สุด มีศักยภาพมากที่สุด และแข็งแรงที่สุดจะทิ้งลูกหลานไป ส่วนที่เหลือจะถูกลบออกจากการสืบพันธุ์และยีนของพวกมันจะหายไปจากกลุ่มยีนของประชากร

การบ้าน:

1. การคัดเลือกโดยธรรมชาติคืออะไร? ทำไมมันถึงเกิดขึ้น?

2. การคัดเลือกโดยธรรมชาติและเทียมแตกต่างกันอย่างไร?

3. การขับขี่และการเลือกการทรงตัวแตกต่างกันอย่างไร?

4. การฉีกขาดคืออะไร?

5. การคัดเลือกโดยธรรมชาติมุ่งไปที่ใด

6. การเลือกเพศคืออะไร?

7. การคัดเลือกโดยธรรมชาติประเภทใดที่ดำเนินการในประชากรมนุษย์?

8. ยกตัวอย่างอิทธิพล ประเภทต่างๆการคัดเลือกโดยธรรมชาติต่อประชากรของสิ่งมีชีวิต เป็นไปได้ไหมที่จะสังเกตการกระทำของการคัดเลือกโดยธรรมชาติในธรรมชาติ?

9. การทดลองใดที่สามารถยืนยันหรือหักล้างการมีอยู่ของการคัดเลือกโดยธรรมชาติได้?

1. ห้องปฏิบัติการโปรตีน Ptysics

2. พอ คอม

3. Afonin-59-bio. ประชากร. รู

บรรณานุกรม

1. Kamensky A. A. , Kriksunov E. A. , Pasechnik V. V. ชีววิทยาทั่วไป 10-11 class Bustard, 2005

2. Belyaev D.K. ชีววิทยา เกรด 10-11 ชีววิทยาทั่วไป. ระดับพื้นฐานของ. - ฉบับที่ 11 ตายตัว - ม.: การศึกษา, 2555. - 304 น.

3. ชีววิทยาเกรด 11 ชีววิทยาทั่วไป. ระดับโปรไฟล์ / V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin และอื่น ๆ - 5th ed., stereotype - อีแร้ง 2553 - 388 น.

4. Agafonova I. B. , Zakharova E. T. , Sivoglazov V. I. ชีววิทยา 10-11 ชั้น ชีววิทยาทั่วไป. ระดับพื้นฐานของ. - ฉบับที่ 6 เพิ่ม - อีแร้ง 2553 - 384 น.

การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นแรงผลักดันเบื้องหลังวิวัฒนาการ กลไกการเลือก รูปแบบการเลือกประชากร (I.I. Shmalgauzen)

การคัดเลือกโดยธรรมชาติ- กระบวนการที่จำนวนบุคคลที่มีคุณสมบัติเหมาะสมสูงสุด (ลักษณะดีที่สุด) เพิ่มขึ้นในประชากร ในขณะที่จำนวนบุคคลที่มีลักษณะไม่เอื้ออำนวยลดลง ในแง่ของทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์สมัยใหม่ การคัดเลือกโดยธรรมชาติถือเป็นเหตุผลหลักสำหรับการพัฒนาของการดัดแปลง การเก็งกำไร และการกำเนิดของแท็กซ่าเหนือความจำเพาะ การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นสาเหตุเดียวของการปรับตัว แต่ไม่ใช่สาเหตุเดียวของวิวัฒนาการ สาเหตุที่ไม่สามารถปรับตัวได้ ได้แก่ การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม การไหลของยีน และการกลายพันธุ์

คำว่า "การคัดเลือกโดยธรรมชาติ" เป็นที่นิยมโดยชาร์ลส์ ดาร์วิน โดยเปรียบเทียบกระบวนการนี้กับการคัดเลือกเทียม ซึ่งเป็นรูปแบบที่ทันสมัยของการคัดเลือก แนวคิดในการเปรียบเทียบการประดิษฐ์และการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือในธรรมชาติแล้วสิ่งมีชีวิตที่ "ประสบความสำเร็จ" และ "ดีที่สุด" ที่สุดก็ถูกเลือกเช่นกัน แต่ในบทบาทของ "ผู้ประเมิน" ประโยชน์ของคุณสมบัติใน กรณีนี้ไม่ใช่คน แต่เป็นสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ วัสดุสำหรับการคัดเลือกทั้งโดยธรรมชาติและประดิษฐ์เป็นการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเล็กน้อยที่สะสมจากรุ่นสู่รุ่น

กลไกการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

ในกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติ การกลายพันธุ์ได้รับการแก้ไขเพื่อเพิ่มความสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิต การคัดเลือกโดยธรรมชาติมักถูกเรียกว่าเป็นกลไกที่ "ปรากฏชัดในตัวเอง" เนื่องจากเป็นไปตามกลไกดังกล่าว ข้อเท็จจริงง่ายๆ, ยังไง:

    สิ่งมีชีวิตผลิตลูกหลานมากเกินกว่าที่จะอยู่รอดได้

    ในประชากรของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีความแปรปรวนทางพันธุกรรม

    สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะทางพันธุกรรมต่างกันมีอัตราการรอดชีวิตและความสามารถในการสืบพันธุ์ต่างกัน

เงื่อนไขดังกล่าวทำให้เกิดการแข่งขันระหว่างสิ่งมีชีวิตเพื่อความอยู่รอดและการสืบพันธุ์ และเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นขั้นต่ำสำหรับการวิวัฒนาการโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ดังนั้น สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะทางพันธุกรรมที่ทำให้พวกเขามีความได้เปรียบในการแข่งขันมีแนวโน้มที่จะส่งต่อไปยังลูกหลานมากกว่าสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะทางพันธุกรรมที่ไม่มี

แนวคิดหลักของแนวคิดการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือความเหมาะสมของสิ่งมีชีวิต ความสมบูรณ์แข็งแรงหมายถึงความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการอยู่รอดและสืบพันธุ์ ซึ่งเป็นตัวกำหนดขนาดของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมไปยังรุ่นต่อไป อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญในการพิจารณาความเหมาะสมไม่ใช่จำนวนลูกหลานทั้งหมด แต่เป็นจำนวนลูกหลานที่มีจีโนไทป์ที่กำหนด (ความเหมาะสมสัมพัทธ์) ตัวอย่างเช่น หากลูกหลานของสิ่งมีชีวิตที่ประสบความสำเร็จและแพร่พันธุ์อย่างรวดเร็วนั้นอ่อนแอและแพร่พันธุ์ได้ไม่ดี การมีส่วนร่วมทางพันธุกรรมและดังนั้น ความเหมาะสมของสิ่งมีชีวิตนี้จะต่ำ

ถ้าอัลลีลใดเพิ่มความสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิตมากกว่าอัลลีลอื่นๆ ของยีนนี้ ส่วนแบ่งของอัลลีลนี้ในประชากรในแต่ละรุ่นก็จะเพิ่มขึ้น นั่นคือการเลือกเกิดขึ้นเพื่อสนับสนุนอัลลีลนี้ และในทางกลับกัน สำหรับอัลลีลที่เป็นประโยชน์หรือเป็นอันตรายน้อยกว่า ส่วนแบ่งของพวกมันในประชากรจะลดลง นั่นคือ การเลือกจะกระทำกับอัลลีลเหล่านี้ สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าอิทธิพลของอัลลีลบางตัวที่มีต่อความสมบูรณ์ของร่างกายนั้นไม่คงที่ เมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนไป อัลลีลที่เป็นอันตรายหรือเป็นกลางอาจกลายเป็นประโยชน์ และอัลลีลที่เป็นประโยชน์อาจกลายเป็นอันตรายได้

การคัดเลือกโดยธรรมชาติสำหรับลักษณะที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในบางช่วงของค่า (เช่น ขนาดของสิ่งมีชีวิต) สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท:

    การเลือกโดยตรง- การเปลี่ยนแปลงค่าเฉลี่ยของลักษณะเมื่อเวลาผ่านไป เช่น การเพิ่มขนาดของร่างกาย

    การเลือกที่ก่อกวน- การเลือกค่าสูงสุดของลักษณะและเทียบกับค่าเฉลี่ย เช่น ขนาดตัวที่ใหญ่และเล็ก

    การเลือกที่เสถียร- การเลือกเทียบกับสุดขีด ค่าลักษณะเฉพาะซึ่งทำให้ความแปรปรวนของคุณลักษณะลดลง

กรณีพิเศษของการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือ การเลือกเพศสารตั้งต้นซึ่งเป็นลักษณะใดๆ ที่เพิ่มความสำเร็จในการผสมพันธุ์โดยเพิ่มความน่าดึงดูดใจของแต่ละบุคคลต่อคู่ที่มีศักยภาพ ลักษณะที่วิวัฒนาการมาจากการเลือกเพศนั้นเห็นได้ชัดโดยเฉพาะในตัวผู้ของสัตว์บางชนิด ลักษณะเช่น เขาขนาดใหญ่ สีสันที่สดใส ในแง่หนึ่งสามารถดึงดูดผู้ล่าและลดอัตราการรอดชีวิตของตัวผู้ และในทางกลับกัน สิ่งนี้มีความสมดุลโดยความสำเร็จในการสืบพันธุ์ของตัวผู้ที่มีลักษณะเด่นชัดคล้ายกัน

การคัดเลือกสามารถดำเนินการในระดับต่างๆ ขององค์กร เช่น ยีน เซลล์ สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด กลุ่มของสิ่งมีชีวิต และสปีชีส์ นอกจากนี้ การเลือกยังสามารถดำเนินการพร้อมกันในระดับต่างๆ การเลือกในระดับเหนือบุคคล เช่น การเลือกกลุ่มสามารถนำไปสู่ความร่วมมือ

รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

มีการแบ่งประเภทของรูปแบบการคัดเลือก การจำแนกประเภทตามลักษณะของอิทธิพลของรูปแบบการคัดเลือกที่มีต่อความแปรปรวนของคุณลักษณะในประชากรนั้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

การเลือกขับขี่- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่ดำเนินการภายใต้ กำกับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป อธิบายโดยดาร์วินและวอลเลซ ในกรณีนี้บุคคลที่มีลักษณะเบี่ยงเบนไปในทิศทางที่แน่นอนจากค่าเฉลี่ยจะได้รับข้อได้เปรียบ ในเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงอื่นๆ ของลักษณะ (ความเบี่ยงเบนในทิศทางตรงกันข้ามกับค่าเฉลี่ย) จะถูกเลือกในทางลบ เป็นผลให้ในประชากรจากรุ่นสู่รุ่นมีการเปลี่ยนแปลงค่าเฉลี่ยของลักษณะในทิศทางที่แน่นอน ในขณะเดียวกัน แรงกดดันจากการเลือกขับจะต้องสอดคล้องกับความสามารถในการปรับตัวของประชากรและอัตราการเปลี่ยนแปลงของการกลายพันธุ์ (มิฉะนั้น แรงกดดันจากสิ่งแวดล้อมอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์)

ตัวอย่างคลาสสิกของการเลือกแรงจูงใจคือวิวัฒนาการของสีในมอดเบิร์ช สีของปีกของผีเสื้อนี้เลียนแบบสีของเปลือกไม้ที่ปกคลุมด้วยไลเคนซึ่งใช้เวลากลางวัน เห็นได้ชัดว่าสีป้องกันดังกล่าวก่อตัวขึ้นจากวิวัฒนาการก่อนหน้านี้หลายชั่วอายุคน อย่างไรก็ตาม ด้วยจุดเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรมในอังกฤษ อุปกรณ์นี้เริ่มหมดความสำคัญลง มลพิษในบรรยากาศได้นำไปสู่การตายจำนวนมากของไลเคนและลำต้นของต้นไม้มืดลง นกมองเห็นผีเสื้อสีอ่อนบนพื้นหลังสีเข้มได้ง่าย ตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 ผีเสื้อกลายพันธุ์สีเข้ม (เมลานิสติก) เริ่มปรากฏในประชากรของผีเสื้อกลางคืนเบิร์ช ความถี่ของพวกเขาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 ประชากรผีเสื้อในเมืองบางส่วนเกือบทั้งหมดประกอบด้วยรูปแบบมืด ในขณะที่รูปแบบแสงยังคงครอบงำประชากรในชนบท ปรากฏการณ์นี้ได้รับการขนานนามว่า เมลานิซึมอุตสาหกรรม นักวิทยาศาสตร์พบว่าในพื้นที่ที่มีมลภาวะ นกมักจะกินรูปแบบแสง และในพื้นที่สะอาด - สัตว์ที่มืด การกำหนดข้อจำกัดเกี่ยวกับมลพิษในชั้นบรรยากาศในทศวรรษที่ 1950 ทำให้การคัดเลือกโดยธรรมชาติเปลี่ยนทิศทางอีกครั้ง และความถี่ของรูปแบบความมืดในประชากรในเมืองเริ่มลดลง พวกมันเกือบจะหายากพอๆ กับยุคก่อนการปฏิวัติอุตสาหกรรม

การเลือกการขับขี่จะดำเนินการเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงหรือปรับให้เข้ากับเงื่อนไขใหม่ด้วยการขยายช่วง มันรักษาการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในทิศทางที่แน่นอน ทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเปลี่ยนไปตามนั้น ตัวอย่างเช่นในระหว่างการพัฒนาดินเพื่อเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์กลุ่มต่าง ๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องแขนขากลายเป็นสัตว์ในโพรง

การเลือกที่เสถียร- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งการกระทำนั้นมุ่งเป้าไปที่บุคคลที่มีความเบี่ยงเบนอย่างมากจากบรรทัดฐานโดยเฉลี่ยเพื่อสนับสนุนบุคคลที่มีลักษณะความรุนแรงโดยเฉลี่ย แนวคิดของการเลือกที่มีเสถียรภาพถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์และวิเคราะห์โดย I. I. Shmalgauzen

มีการอธิบายตัวอย่างมากมายของการกระทำของการเลือกที่คงที่ในธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น เมื่อมองแวบแรก ดูเหมือนว่าบุคคลที่มีความดกของไข่สูงสุดควรมีส่วนร่วมมากที่สุดในกลุ่มยีนของรุ่นต่อไป อย่างไรก็ตาม การสังเกตประชากรนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในธรรมชาติแสดงให้เห็นว่าไม่เป็นเช่นนั้น ยิ่งลูกไก่หรือลูกไก่อยู่ในรังมากเท่าไหร่ การให้อาหารพวกมันก็ยิ่งยากขึ้นเท่านั้น พวกมันแต่ละตัวจะตัวเล็กและอ่อนแอลง เป็นผลให้บุคคลที่มีความดกของไข่โดยเฉลี่ยกลายเป็นคนที่ปรับตัวได้ดีที่สุด

พบการเลือกตามค่าเฉลี่ยสำหรับลักษณะต่างๆ ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทารกแรกเกิดน้ำหนักแรกเกิดต่ำและสูงมากมีแนวโน้มที่จะเสียชีวิตตั้งแต่แรกเกิดหรือในสัปดาห์แรกของชีวิตมากกว่าทารกแรกเกิดน้ำหนักปานกลาง เมื่อพิจารณาจากขนาดปีกของนกกระจอกที่ตายหลังจากเกิดพายุในช่วงทศวรรษที่ 50 ใกล้เมืองเลนินกราด แสดงให้เห็นว่านกกระจอกส่วนใหญ่มีปีกที่เล็กหรือใหญ่เกินไป และในกรณีนี้ บุคคลทั่วไปกลายเป็นคนที่ปรับตัวได้ดีที่สุด

อย่างแพร่หลายมากที่สุด ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงความหลากหลายดังกล่าวคือโรคโลหิตจางชนิดเคียว โรคเลือดที่รุนแรงนี้เกิดขึ้นในคนที่เป็นโฮโมไซกัสสำหรับอัลลีลของฮีโมโกลบินที่กลายพันธุ์ ( HB ) และนำไปสู่การเสียชีวิตตั้งแต่อายุยังน้อย ในประชากรมนุษย์ส่วนใหญ่ ความถี่ของอัลลีลนี้ต่ำมากและประมาณเท่ากับความถี่ของการเกิดขึ้นเนื่องจากการกลายพันธุ์ อย่างไรก็ตาม มันค่อนข้างพบได้ทั่วไปในพื้นที่ต่างๆ ของโลกที่มีโรคมาลาเรียอยู่ทั่วไป ปรากฎว่า heterozygotes สำหรับ HB มีความต้านทานต่อโรคมาลาเรียสูงกว่าโฮโมไซโกตสำหรับอัลลีลปกติ ด้วยเหตุนี้ heterozygosity สำหรับอัลลีลที่ทำให้ตายนี้ใน homozygote จึงถูกสร้างขึ้นและคงไว้อย่างเสถียรในประชากรที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีโรคมาลาเรีย

การเลือกทำให้เสถียรเป็นกลไกสำหรับการสะสมความแปรปรวนในประชากรตามธรรมชาติ นักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่น I. I. Shmalgauzen เป็นคนแรกที่ให้ความสนใจกับคุณลักษณะของการเลือกที่มีเสถียรภาพนี้ เขาแสดงให้เห็นว่าแม้ภายใต้สภาวะการดำรงอยู่ที่มั่นคง การคัดเลือกโดยธรรมชาติและวิวัฒนาการก็ไม่สิ้นสุด แม้จะไม่เปลี่ยนแปลงทางฟีโนไทป์ ประชากรก็ไม่หยุดวิวัฒนาการ การสร้างพันธุกรรมมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา การเลือกที่เสถียรจะสร้างระบบพันธุกรรมดังกล่าวซึ่งทำให้เกิดการสร้างฟีโนไทป์ที่เหมาะสมที่สุดที่คล้ายคลึงกันบนพื้นฐานของจีโนไทป์ที่หลากหลาย กลไกทางพันธุกรรมเช่น การครอบงำ, epistasis, การกระทำเสริมของยีน, การแทรกซึมที่ไม่สมบูรณ์และวิธีการอื่น ๆ ในการปกปิดความผันแปรทางพันธุกรรมเกิดจากการดำรงอยู่ของการคัดเลือกที่เสถียร

ดังนั้น การเลือกที่มีเสถียรภาพ การกวาดล้างการเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐาน จึงสร้างกลไกทางพันธุกรรมอย่างแข็งขันที่รับประกันการพัฒนาที่มั่นคงของสิ่งมีชีวิตและการก่อตัวของฟีโนไทป์ที่เหมาะสมตามจีโนไทป์ต่างๆ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่มั่นคงของสิ่งมีชีวิตในความผันผวนที่หลากหลายในสภาพภายนอกที่คุ้นเคยกับสายพันธุ์

การเลือกที่ก่อกวน (ฉีกขาด)- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งเงื่อนไขเอื้ออำนวยต่อตัวแปร (ทิศทาง) ของความแปรปรวนที่รุนแรงตั้งแต่ 2 ตัวแปรขึ้นไป แต่ไม่เอื้ออำนวยต่อสถานะกลางๆ ของลักษณะทั่วไป ด้วยเหตุนี้ แบบฟอร์มใหม่หลายรายการอาจปรากฏขึ้นจากแบบฟอร์มเริ่มต้นเพียงรายการเดียว ดาร์วินอธิบายการดำเนินการของการเลือกที่ก่อกวน โดยเชื่อว่ามันอยู่ภายใต้ความแตกต่าง แม้ว่าเขาจะไม่สามารถแสดงหลักฐานสำหรับการดำรงอยู่ของมันในธรรมชาติได้ การเลือกแบบก่อกวนก่อให้เกิดการเกิดขึ้นและการคงอยู่ของความหลากหลายของประชากร และในบางกรณีอาจทำให้เกิดการเก็งกำไรได้

หนึ่งในสถานการณ์ที่เป็นไปได้ในธรรมชาติที่การเลือกก่อกวนเข้ามามีบทบาทคือเมื่อประชากรหลายรูปหลายรูปครอบครองที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกัน ในขณะเดียวกัน รูปแบบต่างๆ ก็ปรับให้เข้ากับช่องหรือช่องย่อยของระบบนิเวศที่แตกต่างกัน

การก่อตัวของการแข่งขันตามฤดูกาลในวัชพืชบางชนิดอธิบายได้จากการเลือกก่อกวน แสดงให้เห็นว่าช่วงเวลาของการออกดอกและการสุกของเมล็ดในพืชชนิดหนึ่งเช่น - ทุ่งหญ้าสั่น - ยืดเกือบตลอดฤดูร้อนและพืชส่วนใหญ่ออกดอกและออกผลในช่วงกลางฤดูร้อน อย่างไรก็ตาม ในทุ่งหญ้าหญ้าแห้ง พืชเหล่านั้นที่มีเวลาออกดอกและผลิตเมล็ดก่อนที่จะตัดหญ้า และพืชที่ผลิตเมล็ดในช่วงปลายฤดูร้อนหลังจากตัดหญ้าจะได้รับข้อได้เปรียบ เป็นผลให้เกิดการสั่นสะเทือนสองเผ่าพันธุ์ - ออกดอกเร็วและช้า

การเลือกที่ก่อกวนได้ดำเนินการทดลองกับแมลงหวี่ การคัดเลือกดำเนินการตามจำนวนของ setae เหลือเพียงบุคคลที่มี setae น้อยและมาก เป็นผลให้จากรุ่นที่ 30 ทั้งสองสายพันธุ์แยกออกจากกันอย่างมากแม้ว่าแมลงวันจะยังคงผสมพันธ์ซึ่งกันและกันโดยแลกเปลี่ยนยีน ในการทดลองอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง (กับพืช) การผสมข้ามสายพันธุ์อย่างเข้มข้นขัดขวางการดำเนินการคัดเลือกแบบก่อกวนอย่างมีประสิทธิผล

การเลือกเพศนี่คือการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่อความสำเร็จในการสืบพันธุ์ การอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตมีความสำคัญ แต่ไม่ใช่องค์ประกอบเดียวของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ องค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความน่าดึงดูดใจต่อสมาชิกเพศตรงข้าม ดาร์วินเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า "การเลือกรูปแบบนี้ไม่ได้กำหนดโดยการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ในความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์หรือกับเงื่อนไขภายนอก แต่โดยการแข่งขันระหว่างบุคคลที่มีเพศเดียวกันซึ่งมักเป็นเพศชายเพื่อครอบครองบุคคลต่างเพศ " ลักษณะที่ลดความสามารถในการมีชีวิตของพาหะสามารถเกิดขึ้นและแพร่กระจายได้หากข้อได้เปรียบที่พวกเขาให้ในการประสบความสำเร็จในการผสมพันธุ์มีมากกว่าข้อเสียสำหรับการอยู่รอดอย่างมีนัยสำคัญ

สมมติฐานสองประการเกี่ยวกับกลไกการเลือกเพศเป็นเรื่องปกติ

    ตามสมมติฐาน "ยีนที่ดี" ผู้หญิง "เหตุผล" ดังต่อไปนี้: "ถ้าผู้ชายคนนี้แม้จะมีขนนกสีสดใสและหางยาว แต่ก็ไม่ตายในเงื้อมมือของนักล่าและอยู่รอดจนถึงวัยแรกรุ่น ดังนั้น เขามียีนที่ดีที่ให้เขาทำได้ ดังนั้นเขาจึงควรถูกเลือกให้เป็นพ่อของลูก เขาจะส่งต่อยีนที่ดีของเขาให้กับพวกเขา โดยการเลือกผู้ชายที่สดใส ผู้หญิงจะเลือกยีนที่ดีสำหรับลูกหลานของพวกเขา

    ตามสมมติฐาน "ลูกชายที่น่าดึงดูด" ตรรกะของการเลือกผู้หญิงนั้นแตกต่างกันบ้าง หากผู้ชายที่สดใสมีเสน่ห์ดึงดูดผู้หญิงไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตาม การเลือกพ่อที่สดใสสำหรับลูกชายในอนาคตของคุณนั้นคุ้มค่า เพราะลูกชายของเขาจะได้รับยีนสีสดใสและจะดึงดูดผู้หญิงใน รุ่นต่อไป. ดังนั้นจึงมีแง่บวก ข้อเสนอแนะซึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าจากรุ่นสู่รุ่นความสว่างของขนนกของผู้ชายนั้นเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ กระบวนการเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนกว่าจะถึงขีด จำกัด ของการมีชีวิต

ในการเลือกผู้ชาย ผู้หญิงไม่มีเหตุผลมากไปกว่าพฤติกรรมอื่นๆ ทั้งหมด เมื่อสัตว์รู้สึกกระหายน้ำ มันไม่มีเหตุผลที่จะต้องดื่มน้ำเพื่อคืนความสมดุลของเกลือน้ำในร่างกาย - มันไปที่แอ่งน้ำเพราะรู้สึกกระหายน้ำ ในทำนองเดียวกันผู้หญิงเลือกผู้ชายที่สดใสทำตามสัญชาตญาณ - พวกเขาชอบหางที่สดใส ทุกคนที่กระตุ้นให้เกิดพฤติกรรมที่แตกต่างออกไปโดยสัญชาตญาณ พวกเขาทั้งหมดไม่มีลูกหลาน ดังนั้นเราจึงไม่ได้พูดถึงตรรกะของผู้หญิง แต่เป็นตรรกะของการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่และการคัดเลือกโดยธรรมชาติ - กระบวนการที่ตาบอดและอัตโนมัติซึ่งทำหน้าที่อย่างต่อเนื่องจากรุ่นสู่รุ่นได้ก่อให้เกิดรูปร่างสีและสัญชาตญาณที่หลากหลายที่น่าทึ่งที่เรา สังเกตในโลกของสัตว์ป่า..

การเลือกเชิงบวกและเชิงลบ

การคัดเลือกโดยธรรมชาติมี 2 รูปแบบ คือ เชิงบวกและ การตัด (เชิงลบ)การเลือก

การเลือกเชิงบวกเพิ่มจำนวนบุคคลในประชากรที่มีลักษณะที่เป็นประโยชน์ซึ่งเพิ่มความมีชีวิตของสายพันธุ์โดยรวม

การคัดเลือกแบบตัดออกจะคัดเลือกบุคคลส่วนใหญ่ที่มีลักษณะเฉพาะที่ลดความมีชีวิตลงอย่างมากภายใต้สภาพแวดล้อมที่กำหนดจากประชากร ด้วยความช่วยเหลือของการเลือกแบบตัดออก อัลลีลที่เป็นอันตรายอย่างยิ่งจะถูกลบออกจากประชากร นอกจากนี้ บุคคลที่มีการจัดเรียงโครโมโซมใหม่และชุดของโครโมโซมที่ขัดขวางการทำงานปกติของอุปกรณ์ทางพันธุกรรมอย่างรุนแรงอาจถูกเลือกตัดออก

บทบาทของการคัดเลือกโดยธรรมชาติในวิวัฒนาการ

ชาร์ลส์ ดาร์วินถือว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นแรงผลักดันหลักของวิวัฒนาการ ในทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์สมัยใหม่ การคัดเลือกโดยธรรมชาติยังเป็นตัวควบคุมหลักของการพัฒนาและการปรับตัวของประชากร กลไกการเกิดขึ้นของสปีชีส์และแท็กซ่าเหนือสิ่งอื่นใด แม้ว่าการสะสมใน XIX ปลาย- ต้นศตวรรษที่ 20 ข้อมูลเกี่ยวกับพันธุศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการค้นพบลักษณะที่ไม่ต่อเนื่องของการถ่ายทอดลักษณะทางฟีโนไทป์ ทำให้นักวิจัยบางคนปฏิเสธความสำคัญของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ และเสนอแนวคิดทางเลือกตามการประเมินการกลายพันธุ์ของจีโนไทป์ เป็นปัจจัยที่สำคัญอย่างยิ่ง ผู้เขียนทฤษฎีดังกล่าวไม่ได้ตั้งสมมติฐานว่าเป็นการวิวัฒนาการแบบค่อยเป็นค่อยไป แต่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว (ในหลายชั่วอายุคน) (การกลายพันธุ์ของ Hugo de Vries, ลัทธิเกลือของ Richard Goldschmitt และแนวคิดอื่น ๆ ที่ไม่ค่อยเป็นที่รู้จัก) การค้นพบความสัมพันธ์ที่เป็นที่รู้จักกันดีในลักษณะของสปีชีส์ที่เกี่ยวข้อง (กฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกัน) โดย N. I. Vavilov ทำให้นักวิจัยบางคนกำหนดสมมติฐาน "ต่อต้านดาร์วิน" ต่อไปเกี่ยวกับวิวัฒนาการ เช่น nomogenesis, batmogenesis, autogenesis, ontogenesis และ คนอื่น. ในทศวรรษที่ 1920 และ 1940 ในชีววิทยาวิวัฒนาการ ผู้ที่ปฏิเสธแนวคิดของดาร์วินเกี่ยวกับวิวัฒนาการโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (บางครั้งเรียกว่าทฤษฎี "ผู้คัดเลือก" ที่เน้นการคัดเลือกโดยธรรมชาติ) ได้ฟื้นความสนใจในทฤษฎีนี้เนื่องจากการแก้ไขลัทธิดาร์วินแบบคลาสสิกในแง่ของความสัมพันธ์ที่ค่อนข้าง วิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ของพันธุศาสตร์ ทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์ที่เป็นผล ซึ่งมักถูกเรียกอย่างไม่ถูกต้องว่าลัทธินีโอดาร์วิน อาศัยการวิเคราะห์เชิงปริมาณของความถี่อัลลีลในประชากรขณะที่พวกมันเปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ มีการถกเถียงกันโดยที่ผู้คนที่มีแนวทางที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง เช่น การโต้แย้งทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์และบทบาทของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ โต้แย้งว่า "การค้นพบของทศวรรษที่ผ่านมาในด้านต่างๆของความรู้ทางวิทยาศาสตร์ - จาก อณูชีววิทยา ด้วยทฤษฎีการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางของเธอโมโต คิมูระ และ ซากดึกดำบรรพ์ ด้วยทฤษฎีสมดุลแบบเครื่องหมายวรรคตอน สตีเฟน เจย์ โกลด์ และ ไนลส์ เอลเดรดจ์ (โดยที่ ดู เข้าใจว่าเป็นช่วงที่ค่อนข้างคงที่ของกระบวนการวิวัฒนาการ) จนกระทั่ง คณิตศาสตร์ ด้วยทฤษฎีของเธอแฉก และ การเปลี่ยนเฟส- เป็นพยานถึงความไม่เพียงพอของทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์แบบคลาสสิกสำหรับคำอธิบายที่เพียงพอในทุกแง่มุมของวิวัฒนาการทางชีววิทยา". การอภิปรายเกี่ยวกับบทบาทของปัจจัยต่างๆ ในวิวัฒนาการเริ่มขึ้นเมื่อกว่า 30 ปีก่อนและยังคงดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้ และบางครั้งก็กล่าวกันว่า "ชีววิทยาวิวัฒนาการ (แน่นอนว่าหมายถึงทฤษฎีวิวัฒนาการ) ได้มาถึงความจำเป็นสำหรับต่อไป การสังเคราะห์ครั้งที่สาม"

มีการแบ่งประเภทของรูปแบบการคัดเลือก การจำแนกประเภทตามลักษณะของอิทธิพลของรูปแบบการคัดเลือกที่มีต่อความแปรปรวนของคุณลักษณะในประชากรนั้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

การเลือกขับขี่

การเลือกขับขี่- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่ดำเนินการภายใต้ กำกับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป อธิบายโดยดาร์วินและวอลเลซ ในกรณีนี้บุคคลที่มีลักษณะเบี่ยงเบนไปในทิศทางที่แน่นอนจากค่าเฉลี่ยจะได้รับข้อได้เปรียบ ในเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงอื่นๆ ของลักษณะ (ความเบี่ยงเบนในทิศทางตรงกันข้ามกับค่าเฉลี่ย) จะถูกเลือกในทางลบ เป็นผลให้ในประชากรจากรุ่นสู่รุ่นมีการเปลี่ยนแปลงค่าเฉลี่ยของลักษณะในทิศทางที่แน่นอน ในขณะเดียวกัน แรงกดดันจากการเลือกขับจะต้องสอดคล้องกับความสามารถในการปรับตัวของประชากรและอัตราการเปลี่ยนแปลงของการกลายพันธุ์ (มิฉะนั้น แรงกดดันจากสิ่งแวดล้อมอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์)

ตัวอย่างของการเลือกแรงจูงใจคือ "เมลานิซึมอุตสาหกรรม" ในแมลง "เมลานิซึมอุตสาหกรรม" คือสัดส่วนที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของเมลานิซึม (มีสีเข้ม) ในประชากรแมลงเหล่านั้น (เช่น ผีเสื้อ) ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่อุตสาหกรรม เนื่องจากผลกระทบจากอุตสาหกรรม ลำต้นของต้นไม้จึงมืดลงอย่างมาก และไลเคนสีอ่อนก็ตายไปด้วย ซึ่งทำให้นกมองเห็นผีเสื้อสีอ่อนได้ชัดเจนขึ้น และตัวที่มีสีเข้มยิ่งแย่ลง ในศตวรรษที่ 20 ในหลายพื้นที่ สัดส่วนของผีเสื้อสีเข้มในประชากรผีเสื้อกลางคืนที่ได้รับการศึกษาอย่างดีในอังกฤษถึง 95% ในขณะที่ผีเสื้อสีเข้มเป็นครั้งแรก ( มอร์ฟาคาโบนาเรีย) ถูกจับกุมในปี พ.ศ. 2391

การเลือกการขับขี่จะดำเนินการเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงหรือปรับให้เข้ากับเงื่อนไขใหม่ด้วยการขยายช่วง มันรักษาการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในทิศทางที่แน่นอน ทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเปลี่ยนไปตามนั้น ตัวอย่างเช่นในระหว่างการพัฒนาดินเพื่อเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์กลุ่มต่าง ๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องแขนขากลายเป็นสัตว์ในโพรง

การเลือกที่เสถียร

การเลือกที่เสถียร- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งการกระทำนั้นมุ่งเป้าไปที่บุคคลที่มีความเบี่ยงเบนอย่างมากจากบรรทัดฐานโดยเฉลี่ยเพื่อสนับสนุนบุคคลที่มีลักษณะความรุนแรงโดยเฉลี่ย แนวคิดของการเลือกที่มีเสถียรภาพถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์และวิเคราะห์โดย I. I. Shmalgauzen

มีการอธิบายตัวอย่างมากมายของการกระทำของการเลือกที่คงที่ในธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น เมื่อมองแวบแรก ดูเหมือนว่าบุคคลที่มีความดกของไข่สูงสุดควรมีส่วนร่วมมากที่สุดในกลุ่มยีนของรุ่นต่อไป อย่างไรก็ตาม การสังเกตประชากรนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในธรรมชาติแสดงให้เห็นว่าไม่เป็นเช่นนั้น ยิ่งลูกไก่หรือลูกไก่อยู่ในรังมากเท่าไหร่ การให้อาหารพวกมันก็ยิ่งยากขึ้นเท่านั้น พวกมันแต่ละตัวจะตัวเล็กและอ่อนแอลง เป็นผลให้บุคคลที่มีความดกของไข่โดยเฉลี่ยกลายเป็นคนที่ปรับตัวได้ดีที่สุด


พบการเลือกตามค่าเฉลี่ยสำหรับลักษณะต่างๆ ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทารกแรกเกิดน้ำหนักแรกเกิดต่ำและสูงมากมีแนวโน้มที่จะเสียชีวิตตั้งแต่แรกเกิดหรือในสัปดาห์แรกของชีวิตมากกว่าทารกแรกเกิดน้ำหนักปานกลาง เมื่อพิจารณาจากขนาดปีกของนกกระจอกที่ตายหลังจากเกิดพายุในช่วงทศวรรษที่ 50 ใกล้เมืองเลนินกราด แสดงให้เห็นว่านกกระจอกส่วนใหญ่มีปีกที่เล็กหรือใหญ่เกินไป และในกรณีนี้ บุคคลทั่วไปกลายเป็นคนที่ปรับตัวได้ดีที่สุด

การเลือกที่ก่อกวน

การเลือกที่ก่อกวน (ฉีกขาด)- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งเงื่อนไขเอื้ออำนวยต่อตัวแปร (ทิศทาง) ของความแปรปรวนที่รุนแรงตั้งแต่ 2 ตัวแปรขึ้นไป แต่ไม่เอื้ออำนวยต่อสถานะกลางๆ ของลักษณะทั่วไป ด้วยเหตุนี้ แบบฟอร์มใหม่หลายรายการอาจปรากฏขึ้นจากแบบฟอร์มเริ่มต้นเพียงรายการเดียว ดาร์วินอธิบายการดำเนินการของการเลือกที่ก่อกวน โดยเชื่อว่ามันอยู่ภายใต้ความแตกต่าง แม้ว่าเขาจะไม่สามารถแสดงหลักฐานสำหรับการดำรงอยู่ของมันในธรรมชาติได้ การเลือกแบบก่อกวนก่อให้เกิดการเกิดขึ้นและการคงอยู่ของความหลากหลายของประชากร และในบางกรณีอาจทำให้เกิดการเก็งกำไรได้

หนึ่งในสถานการณ์ที่เป็นไปได้ในธรรมชาติที่การเลือกก่อกวนเข้ามามีบทบาทคือเมื่อประชากรหลายรูปหลายรูปครอบครองที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกัน ในขณะเดียวกัน รูปแบบต่างๆ ก็ปรับให้เข้ากับช่องหรือช่องย่อยของระบบนิเวศที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างของการเลือกก่อกวนคือการก่อตัวของสองเผ่าพันธุ์ในเสียงสั่นขนาดใหญ่ในทุ่งหญ้าหญ้าแห้ง ภายใต้สภาวะปกติ ระยะเวลาการออกดอกและการสุกของเมล็ดของพืชชนิดนี้จะครอบคลุมตลอดฤดูร้อน แต่ในทุ่งหญ้าหญ้าแห้งเมล็ดส่วนใหญ่ผลิตโดยพืชที่มีเวลาบานและสุกก่อนช่วงตัดหญ้าหรือบานปลายฤดูร้อนหลังจากตัดหญ้า เป็นผลให้เกิดการสั่นสะเทือนสองเผ่าพันธุ์ - ออกดอกเร็วและช้า

การเลือกที่ก่อกวนได้ดำเนินการทดลองกับแมลงหวี่ การคัดเลือกดำเนินการตามจำนวนของ setae เหลือเพียงบุคคลที่มี setae น้อยและมาก เป็นผลให้จากรุ่นที่ 30 ทั้งสองสายพันธุ์แยกออกจากกันอย่างมากแม้ว่าแมลงวันจะยังคงผสมพันธ์ซึ่งกันและกันโดยแลกเปลี่ยนยีน ในการทดลองอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง (กับพืช) การผสมข้ามสายพันธุ์อย่างเข้มข้นขัดขวางการดำเนินการคัดเลือกแบบก่อกวนอย่างมีประสิทธิผล

การเลือกเพศ

การเลือกเพศ นี่คือการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่อความสำเร็จในการสืบพันธุ์ การอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตมีความสำคัญ แต่ไม่ใช่องค์ประกอบเดียวของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ องค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความน่าดึงดูดใจต่อสมาชิกเพศตรงข้าม ดาร์วินเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า "การเลือกรูปแบบนี้ไม่ได้กำหนดโดยการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ในความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์หรือกับเงื่อนไขภายนอก แต่โดยการแข่งขันระหว่างบุคคลที่มีเพศเดียวกันซึ่งมักเป็นเพศชายเพื่อครอบครองบุคคลต่างเพศ " ลักษณะที่ลดความสามารถในการมีชีวิตของพาหะสามารถเกิดขึ้นและแพร่กระจายได้หากข้อได้เปรียบที่พวกเขาให้ในการประสบความสำเร็จในการผสมพันธุ์มีมากกว่าข้อเสียสำหรับการอยู่รอดอย่างมีนัยสำคัญ มีการเสนอสมมติฐานหลักสองประการเกี่ยวกับกลไกการเลือกเพศ ตามสมมติฐาน "ยีนที่ดี" ผู้หญิง "เหตุผล" ดังต่อไปนี้: "ถ้าผู้ชายคนนี้แม้จะมีขนนกสีสดใสและหางยาว แต่ก็ไม่ตายในเงื้อมมือของนักล่าและอยู่รอดจนถึงวัยแรกรุ่น ดังนั้น เขามียีนที่ดีที่ให้เขาทำได้ ดังนั้นเขาจึงควรถูกเลือกให้เป็นพ่อของลูก เขาจะส่งต่อยีนที่ดีของเขาให้กับพวกเขา โดยการเลือกผู้ชายที่สดใส ผู้หญิงจะเลือกยีนที่ดีสำหรับลูกหลานของพวกเขา ตามสมมติฐาน "ลูกชายที่น่าดึงดูด" ตรรกะของการเลือกผู้หญิงนั้นแตกต่างกันบ้าง หากผู้ชายที่สดใสมีเสน่ห์ดึงดูดผู้หญิงไม่ว่าจะด้วยเหตุผลใดก็ตาม การเลือกพ่อที่สดใสสำหรับลูกชายในอนาคตของคุณนั้นคุ้มค่า เพราะลูกชายของเขาจะได้รับยีนสีสดใสและจะดึงดูดผู้หญิงในรุ่นต่อไป ดังนั้นการตอบรับเชิงบวกจึงเกิดขึ้นซึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าจากรุ่นสู่รุ่นความสว่างของขนนกของผู้ชายนั้นเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ กระบวนการเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนกว่าจะถึงขีด จำกัด ของการมีชีวิต ในการเลือกผู้ชาย ผู้หญิงไม่มีเหตุผลมากไปกว่าพฤติกรรมอื่นๆ ทั้งหมด เมื่อสัตว์รู้สึกกระหายน้ำ มันไม่มีเหตุผลที่จะต้องดื่มน้ำเพื่อคืนความสมดุลของเกลือน้ำในร่างกาย - มันไปที่แอ่งน้ำเพราะรู้สึกกระหายน้ำ ในทำนองเดียวกันผู้หญิงเลือกผู้ชายที่สดใสทำตามสัญชาตญาณ - พวกเขาชอบหางที่สดใส ทุกคนที่กระตุ้นให้เกิดพฤติกรรมที่แตกต่างออกไปโดยสัญชาตญาณ พวกเขาทั้งหมดไม่มีลูกหลาน ดังนั้นเราจึงไม่ได้พูดถึงตรรกะของผู้หญิง แต่เป็นตรรกะของการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่และการคัดเลือกโดยธรรมชาติ - กระบวนการที่ตาบอดและอัตโนมัติซึ่งทำหน้าที่อย่างต่อเนื่องจากรุ่นสู่รุ่นได้ก่อให้เกิดรูปร่างสีและสัญชาตญาณที่หลากหลายที่น่าทึ่งที่เรา สังเกตในโลกของสัตว์ป่า..

38. การปรับตัวทางสรีรวิทยา: แนวคิดเกี่ยวกับวิธีการเกิดขึ้นและสิ่งที่อยู่ภายใต้

การปรับตัวทางชีวภาพ(จากลาดพร้าว. การปรับตัว- การปรับตัว) - การปรับตัวของร่างกายให้เข้ากับสภาพความเป็นอยู่ “[ชีวิต] คือการปรับตัวอย่างต่อเนื่อง ... ให้เข้ากับสภาพของการดำรงอยู่” I. M. Imanalieva นักสรีรวิทยาชาวรัสเซียผู้โดดเด่นกล่าว - สิ่งมีชีวิตที่ไม่มีสภาพแวดล้อมภายนอกที่สนับสนุนการดำรงอยู่นั้นเป็นไปไม่ได้ ดังนั้น คำจำกัดความทางวิทยาศาสตร์ของสิ่งมีชีวิตควรรวมถึงสภาพแวดล้อมที่มีอิทธิพลต่อมันด้วย "ในขณะเดียวกัน:" ... สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดเป็นส่วนผสมแบบไดนามิกของความเสถียรและความแปรปรวน การป้องกันค่าคงที่คงที่ทางพันธุกรรม " สิ่งมีชีวิตแม้ในช่วงเวลาสั้น ๆ ก็สามารถเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากพลวัตของสถานะการทำงานและด้วยความแปรปรวนทางชีวเคมีของ "ค่าคงที่ homeostatic" (K. Waddington, 1964, 1970) ความรู้สมัยใหม่เกี่ยวกับกลไกและสาระสำคัญของกระบวนการปรับตัว: "... คนคือ ... ระบบ ... เช่นเดียวกับธรรมชาติอื่น ๆ ปฏิบัติตามกฎหมายที่หลีกเลี่ยงไม่ได้และเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับธรรมชาติทั้งหมด ... " (IP Pavlov , 2494).

ในปัจจุบัน การคัดเลือกโดยธรรมชาติมีหลายรูปแบบ รูปแบบหลักคือการทำให้คงที่ เคลื่อนไหว หรือชี้นำ และก่อกวน

การเลือกที่เสถียรมีส่วนช่วยในการรักษาลักษณะเฉลี่ยที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้ในประชากร มันเกิดขึ้นในกรณีที่ลักษณะทางฟีโนไทป์เข้ากันได้อย่างเหมาะสมกับสภาพแวดล้อม และการแข่งขันระหว่างบุคคลนั้นค่อนข้างอ่อนแอ การเลือกดังกล่าวดำเนินการในประชากรทั้งหมดในขณะที่บุคคลที่มีความเบี่ยงเบนของตัวละครอย่างรุนแรงจะถูกทำลาย

ในประชากรใด ๆ เนื่องจากความแตกต่างทางพันธุกรรมบุคคลที่มีระดับการแสดงออกที่แตกต่างกันของลักษณะอย่างใดอย่างหนึ่งจึงเกิดขึ้น ความหลากหลายของบุคคลในลักษณะใด ๆ นั้นมาจากปัจจัยทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลกระทบต่อประชากรในหลายชั่วอายุคน หากเรานับจำนวนบุคคลที่มีลักษณะนี้หรือลักษณะนั้นปรากฎว่าส่วนใหญ่จะเข้าใกล้ค่าเฉลี่ยที่แน่นอนซึ่งเป็นบรรทัดฐานเฉลี่ย

การเลือกที่เสถียรจะนำไปสู่การทำลายการเบี่ยงเบนที่รุนแรง และทำให้บรรทัดฐานเฉลี่ยของความรุนแรงของลักษณะคงที่ ซึ่งนำไปสู่การลดบรรทัดฐานของปฏิกิริยา (รูปที่ 4.1) เป็นที่สังเกตได้ในสภาพแวดล้อมซึ่ง เวลานานคงที่. ในสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างไม่เปลี่ยนแปลง บุคคลทั่วไปที่มีการแสดงออกของลักษณะทั่วไป ปรับตัวเข้ากับมันได้ดี มีความได้เปรียบ และมนุษย์กลายพันธุ์ที่แตกต่างจากพวกเขาจะตาย เราสามารถยกตัวอย่างการเลือกที่มีเสถียรภาพได้ดังต่อไปนี้ ในปี พ.ศ. 2441 นักวิทยาวิทยาชาวอเมริกัน G. Bypas หลังจากนั้น ลมแรงและหิมะตกทำให้นกกระจอกบ้านตกตะลึงและตายครึ่งตัว 136 ตัว ในช่วงภาวะโลกร้อน 72 คนรอดชีวิต 64 คนเสียชีวิต ปรากฎว่านกกระจอกที่ตายแล้วมีปีกที่ยาวมากหรือสั้นมาก

ข้าว. 4.1 . แผนการดำเนินการรักษาเสถียรภาพ (a) การขับรถ (b) และการก่อกวน (c) การคัดเลือกโดยธรรมชาติ (ตาม N.V. Timofeev-Resovsky et al., 1977), F- รุ่น ตัวแปรที่ถูกกำจัดจะถูกแรเงาบนเส้นโค้งจำนวนประชากร ขนาดของส่วนโค้งระหว่างการเลือกภายในหนึ่งลูกสอดคล้องกับบรรทัดฐานของปฏิกิริยา

การเลือกขับขี่อยู่ในความจริงที่ว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมอย่างช้าๆในทิศทางใหม่บรรทัดฐานเฉลี่ยจะเปลี่ยนไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งอย่างต่อเนื่อง กล่าวอีกนัยหนึ่ง ระหว่างการเลือกการขับ การกลายพันธุ์ที่มีค่าลักษณะหนึ่งจะถูกกำจัด ซึ่งจะถูกแทนที่ด้วยการกลายพันธุ์ที่มีค่าลักษณะเฉลี่ยต่างกัน การเลือกแบบขับเคลื่อนจึงนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการโดยออกแรงกดดันต่อประชากรที่สนับสนุนการเพิ่มความถี่ของอัลลีลใหม่ในนั้น (ดูรูปที่ 4.1) หลังจากบรรทัดฐานค่าเฉลี่ยใหม่ของการแสดงออกของลักษณะ (ฟีโนไทป์เฉลี่ย) เข้าสู่ความสอดคล้องอย่างเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมใหม่ การเลือกที่มีเสถียรภาพก็เข้ามามีบทบาท

ตัวอย่างคลาสสิกของการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการตามประเภทของการเลือกแรงจูงใจคือการปรากฏตัวของผีเสื้อสีเข้มภายใต้อิทธิพลของมลพิษทางเคมีในชั้นบรรยากาศ (เมลานิซึมของอุตสาหกรรม) ในช่วง 100 ปีที่ผ่านมาผีเสื้อมากกว่า 80 สายพันธุ์ได้พัฒนารูปแบบสีเข้ม ตัวอย่างเช่น ก่อนหน้านี้มอดเบิร์ชมีสีครีมซีดมีจุดสีดำ ในช่วงกลางศตวรรษที่สิบเก้า ในอังกฤษพบตัวอย่างผีเสื้อสีเข้มซึ่งคิดเป็น 98% ภายในสิ้นศตวรรษ รูปแบบเมลานิกเป็นผลมาจากการกลายพันธุ์แบบสุ่มและมีข้อได้เปรียบอย่างมากในพื้นที่อุตสาหกรรมเมื่อเทียบกับสีอ่อน ผีเสื้อสีอ่อนมองไม่เห็นบนลำต้นของต้นเบิร์ชที่ปกคลุมด้วยไลเคน ด้วยการพัฒนาอุตสาหกรรมอย่างเข้มข้น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่เกิดจากการเผาถ่านหินทำให้เกิดการตายของไลเคนในพื้นที่อุตสาหกรรม และเป็นผลให้เปลือกไม้สีเข้มถูกเปิดเผย ซึ่งกลายเป็นสีเข้มขึ้นเนื่องจากมีเขม่าปกคลุม บนพื้นหลังสีเข้ม แมลงเม่าสีอ่อนถูกแมลงหวี่และแมลงหวี่กัด ขณะที่แมลงเม่าสีเมลานิกรอดชีวิตและขยายพันธุ์ได้สำเร็จ ซึ่งสังเกตได้ยากเมื่อเทียบกับพื้นหลังสีเข้ม

การเลือกที่ก่อกวน (ฉีกขาด)ดำเนินการในกรณีที่สองหรือมากกว่าพันธุกรรม แบบฟอร์มต่างๆได้เปรียบในเงื่อนไขต่างๆ เช่น ในฤดูกาลต่างๆ ของปี การเลือกแบบก่อกวนสนับสนุนฟีโนไทป์มากกว่าหนึ่งแบบและมุ่งต่อต้านรูปแบบระดับกลาง เป็นการแบ่งประชากรตามลักษณะที่กำหนดออกเป็นหลายกลุ่มที่พบในดินแดนเดียวกัน และด้วยการมีส่วนร่วมของการแยกตัว อาจนำไปสู่การแบ่งประชากรออกเป็นสองกลุ่มหรือมากกว่านั้น (ดูรูปที่ 4.1)

แบบจำลองของการเลือกก่อกวนอาจเป็นสถานการณ์ของการเกิดขึ้นของเผ่าพันธุ์ปลานักล่าแคระในแหล่งน้ำที่มีอาหารน้อย บ่อยครั้งที่เยาวชนแห่งปีไม่มีอาหารเพียงพอในรูปแบบของลูกปลา ในกรณีนี้บุคคลที่เติบโตเร็วที่สุดซึ่งมาก เวลาอันสั้นถึงขนาดที่อนุญาตให้พวกเขากินเพื่อนได้ ในทางกลับกัน ตาเหล่ที่มีอัตราการเติบโตล่าช้าสูงสุดจะอยู่ในตำแหน่งที่ได้เปรียบ เนื่องจากขนาดที่เล็กทำให้พวกมันสามารถกินแพลงก์ตอนสัตว์จำพวกครัสเตเชียนขนาดเล็กได้เป็นเวลานาน สถานการณ์ดังกล่าวผ่านการคัดเลือกที่เสถียรสามารถนำไปสู่การเกิดขึ้นของปลาสองสายพันธุ์

แหล่งที่มา : บน. Lemeza L.V. Kamlyuk N.D. Lisov "คู่มือชีววิทยาสำหรับผู้สมัครเข้ามหาวิทยาลัย"

วิวัฒนาการเป็นเรื่องราวของผู้ชนะ และการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือผู้ตัดสินที่เป็นกลางซึ่งจะตัดสินว่าใครอยู่และใครตาย ตัวอย่างของการคัดเลือกโดยธรรมชาติมีอยู่ทุกที่: สิ่งมีชีวิตที่หลากหลายทั้งหมดบนโลกของเราเป็นผลมาจากกระบวนการนี้ และมนุษย์ก็ไม่มีข้อยกเว้น อย่างไรก็ตาม เราสามารถโต้แย้งเกี่ยวกับบุคคลหนึ่งได้ เพราะเขาคุ้นเคยกับการแทรกแซงในลักษณะธุรกิจในพื้นที่เหล่านั้นซึ่งเคยเป็นความลับอันศักดิ์สิทธิ์ของธรรมชาติมานานแล้ว

การคัดเลือกโดยธรรมชาติทำงานอย่างไร

กลไกที่ไม่ปลอดภัยนี้เป็นกระบวนการพื้นฐานของวิวัฒนาการ การดำเนินการช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเติบโตของประชากรจำนวนของบุคคลที่มีชุดของลักษณะที่ดีที่สุดที่ช่วยให้ปรับตัวเข้ากับสภาพความเป็นอยู่ได้สูงสุด สิ่งแวดล้อมและในเวลาเดียวกัน - การลดลงของจำนวนบุคคลที่ปรับตัวน้อยลง

วิทยาศาสตร์ติดค้างคำว่า "การคัดเลือกโดยธรรมชาติ" ของชาร์ลส์ ดาร์วิน ผู้เปรียบเทียบกระบวนการนี้กับการคัดเลือกเทียม ซึ่งก็คือการคัดเลือก ความแตกต่างระหว่างสองสายพันธุ์นี้เป็นเพียงผู้ที่ทำหน้าที่เป็นผู้ตัดสินในการเลือกคุณสมบัติบางอย่างของสิ่งมีชีวิต - บุคคลหรือที่อยู่อาศัย สำหรับ "วัสดุการทำงาน" ในทั้งสองกรณี สิ่งเหล่านี้เป็นการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมขนาดเล็กที่สะสมหรือในทางกลับกัน ถูกกำจัดให้สิ้นซากในรุ่นต่อไป

ทฤษฎีที่พัฒนาโดยดาร์วินนั้นกล้าได้กล้าเสีย ปฏิวัติ หรือแม้แต่เป็นเรื่องอื้อฉาวในยุคนั้น แต่ตอนนี้การคัดเลือกโดยธรรมชาติไม่ได้ทำให้เกิด โลกวิทยาศาสตร์ความสงสัย ยิ่งกว่านั้นเรียกว่ากลไก "ชัดเจนในตัวเอง" เนื่องจากการมีอยู่ของมันมีเหตุผลมาจากข้อเท็จจริงที่เถียงไม่ได้สามประการ:

  1. เห็นได้ชัดว่าสิ่งมีชีวิตผลิตลูกหลานมากกว่าที่พวกมันจะอยู่รอดและแพร่พันธุ์ต่อไปได้
  2. สิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีความอ่อนไหว ความแปรปรวนทางพันธุกรรม;
  3. สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะทางพันธุกรรมที่แตกต่างกันอยู่รอดและสืบพันธุ์ด้วยความสำเร็จที่ไม่เท่ากัน

ทั้งหมดนี้ทำให้เกิดการแข่งขันที่รุนแรงระหว่างสิ่งมีชีวิตทั้งหมดซึ่งขับเคลื่อนวิวัฒนาการ กระบวนการวิวัฒนาการในธรรมชาติตามกฎแล้วดำเนินการอย่างช้าๆและสามารถแยกแยะขั้นตอนต่อไปนี้ได้:

หลักการจำแนกการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

ตามทิศทางของการดำเนินการประเภทของการคัดเลือกโดยธรรมชาติในเชิงบวกและเชิงลบ (ตัดออก) นั้นแตกต่างกัน

เชิงบวก

การดำเนินการของมันมุ่งเป้าไปที่การรวมและพัฒนาลักษณะที่เป็นประโยชน์และก่อให้เกิดการเพิ่มจำนวนประชากรของบุคคลที่มีลักษณะเหล่านี้ ดังนั้น ในสปีชีส์เฉพาะ การคัดเลือกเชิงบวกจึงทำงานเพื่อเพิ่มความสามารถในการมีชีวิตของพวกมัน และในระดับของชีวมณฑลทั้งหมด เพื่อค่อยๆ ทำให้โครงสร้างของสิ่งมีชีวิตซับซ้อนขึ้น ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างดีจากประวัติศาสตร์ทั้งหมดของกระบวนการวิวัฒนาการ ตัวอย่างเช่น, การเปลี่ยนแปลงของเหงือกที่ใช้เวลาหลายล้านปีในปลาโบราณบางชนิดในหูชั้นกลางของสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกมันมาพร้อมกับกระบวนการ "ลงจอด" ของสิ่งมีชีวิตภายใต้สภาวะการขึ้นลงและกระแสน้ำที่รุนแรง

เชิงลบ

ตรงกันข้ามกับการคัดเลือกในเชิงบวก การคัดเลือกแบบตัดออกเป็นการบังคับให้บุคคลที่มีลักษณะที่เป็นอันตรายออกจากประชากรซึ่งสามารถลดความสามารถในการมีชีวิตของสายพันธุ์ในสภาพแวดล้อมที่มีอยู่ได้อย่างมาก กลไกนี้ทำหน้าที่เหมือนตัวกรองที่ไม่อนุญาตให้อัลลีลที่เป็นอันตรายที่สุดผ่านเข้าไปได้ และไม่อนุญาตให้มีการพัฒนาต่อไป

ตัวอย่างเช่น เมื่อมีการพัฒนานิ้วโป้งในมือ บรรพบุรุษของ Homo sapiens เรียนรู้ที่จะพับแปรงเป็นกำปั้นและใช้มันในการต่อสู้กันเอง บุคคลที่มีกะโหลกศีรษะเปราะบางเริ่มเสียชีวิตจากการบาดเจ็บที่ศีรษะ (ตามหลักฐาน จากการค้นพบทางโบราณคดี) สละพื้นที่อยู่อาศัยให้กับบุคคลที่มีกระโหลกที่แข็งแรงกว่า กระโหลก

การจำแนกประเภทที่พบบ่อยมากขึ้นอยู่กับลักษณะของอิทธิพลของการเลือกต่อความแปรปรวนของลักษณะเฉพาะในประชากร:

  1. ย้าย;
  2. เสถียรภาพ;
  3. ทำให้ไม่เสถียร;
  4. ก่อกวน (ฉีกขาด);
  5. เรื่องเพศ

ย้าย

รูปแบบการขับเคลื่อนของการคัดเลือกโดยธรรมชาติจะกำจัดการกลายพันธุ์ด้วยค่าหนึ่งของลักษณะเฉลี่ย แทนที่ด้วยการกลายพันธุ์ด้วยค่าเฉลี่ยอื่นของลักษณะเดียวกัน ตัวอย่างเช่น เราสามารถติดตามการเพิ่มขนาดของสัตว์จากรุ่นสู่รุ่นได้ ซึ่งสิ่งนี้เกิดขึ้นกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ได้รับอำนาจเหนือโลกหลังจากการตายของไดโนเสาร์ รวมถึงบรรพบุรุษของมนุษย์ ในทางตรงกันข้ามรูปแบบอื่น ๆ ของสิ่งมีชีวิตมีขนาดลดลงอย่างมาก ดังนั้นแมลงปอโบราณในสภาพที่มีปริมาณออกซิเจนสูงในบรรยากาศจึงมีขนาดมหึมาเมื่อเทียบกับขนาดในปัจจุบัน เช่นเดียวกับแมลงอื่นๆ.

ทำให้เสถียร

ตรงกันข้ามกับการขับขี่ มันมักจะรักษาคุณสมบัติที่มีอยู่และแสดงออกมาในกรณีของการรักษาสภาพแวดล้อมในระยะยาว ตัวอย่างคือสายพันธุ์ที่ลงมาหาเราตั้งแต่สมัยโบราณแทบไม่เปลี่ยนแปลง: จระเข้, แมงกะพรุนหลายชนิด, เซควาญายักษ์ นอกจากนี้ยังมีสายพันธุ์ที่มีอยู่จริงไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลาหลายล้านปี: นี่คือต้นแปะก๊วยที่เก่าแก่ที่สุดซึ่งเป็นลูกหลานโดยตรงของกิ้งก่าตัวแรกของแฮทเทอเรีย, ปลาซีลาแคนท์ (ปลาที่มีครีบแปรงซึ่งนักวิทยาศาสตร์หลายคนคิดว่าเป็น "ตัวเชื่อมกลาง" ระหว่างปลากับสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ).

การทำให้เสถียรและการเลือกขับเคลื่อนทำหน้าที่ร่วมกันและเป็นสองด้านของกระบวนการเดียวกัน ผู้เสนอญัตติพยายามที่จะรักษาการกลายพันธุ์ที่เป็นประโยชน์มากที่สุดในการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม และเมื่อเงื่อนไขเหล่านี้คงที่ กระบวนการจะจบลงด้วยการสร้าง วิธีที่ดีที่สุดแบบฟอร์มดัดแปลง มาถึงคราวของการเลือกที่มีเสถียรภาพ- มันรักษาจีโนไทป์ที่ผ่านการทดสอบตามเวลาเหล่านี้และไม่อนุญาตให้มีการกลายพันธุ์ที่เบี่ยงเบนไปจากบรรทัดฐานทั่วไปเพื่อเพิ่มจำนวน มีการลดลงของบรรทัดฐานปฏิกิริยา

ทำให้ไม่เสถียร

บ่อยครั้งที่ช่องนิเวศวิทยาที่ครอบครองโดยสปีชีส์ขยายออกไป ในกรณีเช่นนี้ อัตราปฏิกิริยาที่กว้างขึ้นจะเป็นประโยชน์ต่อการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นๆ ภายใต้เงื่อนไขของสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน กระบวนการจะเกิดขึ้นซึ่งตรงกันข้ามกับการเลือกที่มีเสถียรภาพ: ลักษณะที่มีอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่กว้างขึ้นจะได้เปรียบ ตัวอย่างเช่น การส่องสว่างที่ต่างกันของอ่างเก็บน้ำทำให้เกิดความแปรปรวนอย่างมากในสีของกบที่อาศัยอยู่ในนั้น และในอ่างเก็บน้ำที่ไม่มีจุดสีต่างๆ แตกต่างกัน กบทุกตัวจะมีสีเดียวกันโดยประมาณ ซึ่งมีส่วนช่วยในการพรางตัวของพวกมัน ( ผลลัพธ์ของการเลือกคงตัว)

ก่อกวน (ฉีกขาด)

มีประชากรจำนวนมากที่มีความหลากหลาย - การอยู่ร่วมกันในสิ่งมีชีวิตชนิดเดียว สองชนิด หรือหลายรูปแบบบนพื้นฐานใดก็ได้ ปรากฏการณ์นี้เกิดได้จากหลายสาเหตุทั้งจากธรรมชาติและจากมนุษย์ ตัวอย่างเช่น, ความแห้งแล้งไม่เอื้ออำนวยต่อเห็ดตกกลางฤดูร้อนกำหนดการพัฒนาของสายพันธุ์ฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วงของพวกเขาและการทำหญ้าแห้งซึ่งเกิดขึ้นในเวลานี้ในพื้นที่อื่น ๆ นำไปสู่ความจริงที่ว่าภายในหญ้าบางชนิดเมล็ดสุกเร็วในบางคนและสาย ในส่วนอื่น ๆ นั่นคือก่อนและหลังการทำหญ้าแห้ง

เรื่องเพศ

ความแตกต่างในกระบวนการที่พิสูจน์ได้ตามหลักเหตุผลนี้คือการเลือกเพศ สาระสำคัญอยู่ที่ความจริงที่ว่าตัวแทนของสายพันธุ์เดียวกัน (โดยปกติจะเป็นเพศชาย) แข่งขันกันในการต่อสู้เพื่อสิทธิในการให้กำเนิด . อย่างไรก็ตามพวกเขามักจะมีอาการเดียวกันซึ่งส่งผลเสียต่อการดำรงชีวิตของพวกเขา ตัวอย่างคลาสสิกคือนกยูงที่มีหางหรูหราซึ่งไม่มีประโยชน์ ยิ่งกว่านั้น ยังทำให้นักล่ามองเห็นได้และอาจขัดขวางการเคลื่อนไหวได้ หน้าที่เดียวของมันคือดึงดูดผู้หญิง และทำหน้าที่นี้ได้สำเร็จ มีสองสมมติฐาน อธิบายกลไกการเลือกผู้หญิง:

  1. สมมติฐานของ "ยีนที่ดี" - ผู้หญิงเลือกพ่อสำหรับลูกหลานในอนาคตโดยพิจารณาจากความสามารถในการอยู่รอดแม้จะมีลักษณะทางเพศทุติยภูมิที่ยากเช่นนี้
  2. สมมติฐานลูกชายที่น่าดึงดูด - ผู้หญิงมีแนวโน้มที่จะให้กำเนิดลูกผู้ชายที่ประสบความสำเร็จซึ่งยังคงรักษายีนของพ่อไว้

การเลือกเพศมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวิวัฒนาการ เพราะเป้าหมายหลักสำหรับแต่ละสปีชีส์ไม่ใช่เพื่อความอยู่รอด แต่เพื่อละทิ้งลูกหลาน แมลงหรือปลาหลายสายพันธุ์ตายทันทีที่พวกเขาทำภารกิจนี้สำเร็จ - หากไม่มีสิ่งนี้ก็คงไม่มีสิ่งมีชีวิตบนโลกนี้

เครื่องมือของวิวัฒนาการที่ได้รับการพิจารณาสามารถจำแนกได้ว่าเป็นกระบวนการที่ไม่มีที่สิ้นสุดในการมุ่งไปสู่อุดมคติที่ไม่อาจบรรลุได้ เพราะสิ่งแวดล้อมมักนำหน้าผู้อยู่อาศัยไปหนึ่งหรือสองก้าว: สิ่งที่ได้รับเมื่อวานนี้กำลังเปลี่ยนแปลงในวันนี้ให้กลายเป็นสิ่งล้าสมัยในวันพรุ่งนี้


สูงสุด