Σπίτι Ηλεκτρολόγος

Παραδείγματα επιλογής οδήγησης για ζώα. Επιλογή οδήγησης. Πώς λειτουργεί η φυσική επιλογή

Snezhinsky Polytechnic College

Έκθεση για τη βιολογία με θέμα:

"ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ"

Συμπλήρωσε: φοιτητής 1ου έτους

Ομάδες F-18D

Yakunina Elena

Έλεγχος: Budalova I.B.

Snezhinsk 2009

ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ

α) Αποσταθεροποιητική επιλογή

β) Σεξουαλική επιλογή

γ) Επιλογή ομάδας

δ) Κατευθυνόμενη επιλογή (μετακίνηση)

ε) Σταθεροποιητική επιλογή

στ) Διασπαστική (διαμελιστική) επιλογή

συμπέρασμα

Βιβλιογραφία

ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ

ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ- το αποτέλεσμα του αγώνα για ύπαρξη. βασίζεται στην προνομιακή επιβίωση και στην αφαίρεση απογόνου με τα πιο προσαρμοσμένα άτομα κάθε είδους και στο θάνατο λιγότερο προσαρμοσμένων οργανισμών.

Η διαδικασία μετάλλαξης, οι διακυμάνσεις του πληθυσμού, η απομόνωση δημιουργούν γενετική ετερογένεια μέσα σε ένα είδος. Όμως η δράση τους δεν είναι κατευθυνόμενη. Η εξέλιξη, από την άλλη πλευρά, είναι μια κατευθυνόμενη διαδικασία που σχετίζεται με την ανάπτυξη προσαρμογών, με μια προοδευτική επιπλοκή της δομής και των λειτουργιών των ζώων και των φυτών. Υπάρχει μόνο ένας κατευθυνόμενος εξελικτικός παράγοντας - η φυσική επιλογή.

Είτε συγκεκριμένα άτομα είτε ολόκληρες ομάδες μπορούν να υπόκεινται σε επιλογή. Ως αποτέλεσμα της επιλογής ομάδας, συχνά συσσωρεύονται χαρακτηριστικά και ιδιότητες που είναι δυσμενή για ένα άτομο, αλλά χρήσιμα για τον πληθυσμό και ολόκληρο το είδος (μια τσιμπημένη μέλισσα πεθαίνει, αλλά επιτίθεται στον εχθρό, σώζει την οικογένεια). Σε κάθε περίπτωση, η επιλογή διατηρεί τους οργανισμούς που είναι πιο προσαρμοσμένοι σε ένα δεδομένο περιβάλλον και λειτουργεί εντός πληθυσμών. Έτσι, είναι οι πληθυσμοί που αποτελούν το πεδίο δράσης της επιλογής.

Η φυσική επιλογή θα πρέπει να νοείται ως επιλεκτική (διαφορική) αναπαραγωγή γονότυπων (ή συμπλεγμάτων γονιδίων). Στη διαδικασία της φυσικής επιλογής, δεν είναι τόσο σημαντικό η επιβίωση ή ο θάνατος των ατόμων, αλλά η διαφορική αναπαραγωγή τους. Η επιτυχία στην αναπαραγωγή διαφορετικών ατόμων μπορεί να χρησιμεύσει ως αντικειμενικό γενετικό-εξελικτικό κριτήριο της φυσικής επιλογής. Η βιολογική σημασία ενός ατόμου που έδωσε απογόνους καθορίζεται από τη συμβολή του γονότυπου του στη γονιδιακή δεξαμενή του πληθυσμού. Η επιλογή από γενιά σε γενιά σύμφωνα με τους φαινοτύπους οδηγεί στην επιλογή γονότυπων, αφού όχι χαρακτηριστικά, αλλά σύμπλοκα γονιδίων μεταδίδονται στους απογόνους. Για την εξέλιξη, δεν είναι μόνο σημαντικοί οι γονότυποι, αλλά και οι φαινότυποι και η φαινοτυπική μεταβλητότητα.

Κατά τη διάρκεια της έκφρασης, ένα γονίδιο μπορεί να επηρεάσει πολλά χαρακτηριστικά. Ως εκ τούτου, το εύρος της επιλογής μπορεί να περιλαμβάνει όχι μόνο ιδιότητες που αυξάνουν την πιθανότητα να αφήσουν απογόνους, αλλά και χαρακτηριστικά που δεν σχετίζονται άμεσα με την αναπαραγωγή. Επιλέγονται έμμεσα ως αποτέλεσμα συσχετισμών.

α) Αποσταθεροποιητική επιλογή

Αποσταθεροποιητική επιλογή- αυτή είναι η καταστροφή των συσχετισμών στο σώμα με εντατική επιλογή σε κάθε συγκεκριμένη κατεύθυνση. Ένα παράδειγμα είναι η περίπτωση που η επιλογή με στόχο τη μείωση της επιθετικότητας οδηγεί σε αποσταθεροποίηση του κύκλου αναπαραγωγής.

Η σταθεροποίηση της επιλογής περιορίζει τον ρυθμό αντίδρασης. Ωστόσο, στη φύση υπάρχουν περιπτώσεις που η οικολογική θέση ενός είδους μπορεί να γίνει ευρύτερη με την πάροδο του χρόνου. Σε αυτή την περίπτωση, το επιλεκτικό πλεονέκτημα αποκτάται από άτομα και πληθυσμούς με μεγαλύτερο ρυθμό αντίδρασης, διατηρώντας την ίδια μέση τιμή του χαρακτηριστικού. Αυτή η μορφή φυσικής επιλογής περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον Αμερικανό εξελικτικό George G. Simpson με την ονομασία centrifugal selection. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται μια διαδικασία που είναι το αντίστροφο της επιλογής σταθεροποίησης: μεταλλάξεις με μεγαλύτερο ρυθμό αντίδρασης αποκτούν πλεονέκτημα.

Έτσι, οι πληθυσμοί ελωδών βατράχων που ζουν σε λίμνες με ετερογενή φωτισμό, με εναλλασσόμενες περιοχές κατάφυτες από πάπια, καλάμι, γάστρα, με «παράθυρα» ανοιχτού νερού, χαρακτηρίζονται από ένα ευρύ φάσμα χρωματικής μεταβλητότητας (το αποτέλεσμα μιας αποσταθεροποιητικής μορφής φυσικού επιλογή). Αντίθετα, σε υδάτινα σώματα με ομοιόμορφο φωτισμό και χρωματισμό (λίμνες πλήρως κατάφυτες από παπιά, ή ανοιχτές λίμνες), το εύρος μεταβλητότητας του χρωματισμού βατράχου είναι στενό (το αποτέλεσμα της δράσης μιας σταθεροποιητικής μορφής φυσικής επιλογής).

Έτσι, μια αποσταθεροποιητική μορφή επιλογής σε πηγαίνει στην επέκταση του ρυθμού αντίδρασης.

σι) σεξουαλική επιλογή

σεξουαλική επιλογή- φυσική επιλογή μέσα σε ένα φύλο, με στόχο την ανάπτυξη χαρακτηριστικών που καθιστούν δυνατή την αποχώρηση ο μεγαλύτερος αριθμόςαπόγονοι.

Σε αρσενικά πολλών ειδών, διαπιστώνονται έντονα δευτερεύοντα σεξουαλικά χαρακτηριστικά που με την πρώτη ματιά φαίνονται δυσπροσάρμοστα: η ουρά ενός παγωνιού, τα λαμπερά φτερά των πουλιών του παραδείσου και οι παπαγάλοι, οι κατακόκκινες χτένες των πετεινών, τα μαγευτικά χρώματα των τροπικών ψαριών, τα τραγούδια πτηνών και βατράχων κ.λπ. Πολλά από αυτά τα χαρακτηριστικά κάνουν τη ζωή δύσκολη για τους φορείς τους, καθιστώντας τα εύκολα ορατά στα αρπακτικά. Φαίνεται ότι αυτά τα σημάδια δεν δίνουν κανένα πλεονέκτημα στους φορείς τους στον αγώνα για ύπαρξη, και όμως είναι πολύ διαδεδομένα στη φύση. Τι ρόλο έπαιξε η φυσική επιλογή στην προέλευση και τη διάδοσή τους;

Γνωρίζουμε ήδη ότι η επιβίωση των οργανισμών είναι ένα σημαντικό αλλά όχι το μοναδικό συστατικό της φυσικής επιλογής. Ένα άλλο σημαντικό στοιχείο είναι η ελκυστικότητα για τα μέλη του αντίθετου φύλου. Ο Κάρολος Δαρβίνος ονόμασε αυτό το φαινόμενο σεξουαλική επιλογή. Ανέφερε για πρώτη φορά αυτή τη μορφή επιλογής στο The Origin of Species και αργότερα την ανέλυσε λεπτομερώς στο The Descent of Man and Sexual Selection. Πίστευε ότι «αυτή η μορφή επιλογής καθορίζεται όχι από τον αγώνα για ύπαρξη στη σχέση των οργανικών όντων μεταξύ τους ή με τις εξωτερικές συνθήκες, αλλά από τον ανταγωνισμό μεταξύ ατόμων του ίδιου φύλου, συνήθως αρσενικών, για την κατοχή ατόμων του άλλο φύλο».

Η σεξουαλική επιλογή είναι φυσική επιλογή για επιτυχία στην αναπαραγωγή. Χαρακτηριστικά που μειώνουν τη βιωσιμότητα των φορέων τους μπορούν να εμφανιστούν και να εξαπλωθούν εάν τα πλεονεκτήματα που παρέχουν στην επιτυχία της αναπαραγωγής είναι σημαντικά μεγαλύτερα από τα μειονεκτήματά τους για την επιβίωση. Ένα αρσενικό που ζει λίγο αλλά αρέσει στα θηλυκά και επομένως παράγει πολλούς απογόνους έχει πολύ υψηλότερη αθροιστική ικανότητα από ένα που ζει πολύ αλλά αφήνει λίγους απογόνους. Σε πολλά είδη ζώων, η συντριπτική πλειοψηφία των αρσενικών δεν συμμετέχει καθόλου στην αναπαραγωγή. Σε κάθε γενιά, σκληρός ανταγωνισμός για τα θηλυκά προκύπτει μεταξύ των αρσενικών. Αυτός ο διαγωνισμός μπορεί να είναι άμεσος και να εκδηλωθεί με τη μορφή αγώνα για εδάφη ή αγώνες τουρνουά. Μπορεί επίσης να εμφανιστεί σε έμμεση μορφή και να καθοριστεί από την επιλογή των θηλυκών. Στις περιπτώσεις που τα θηλυκά επιλέγουν αρσενικά, ο ανδρικός ανταγωνισμός εκδηλώνεται στην επίδειξη του φωτεινού τους εμφάνισηή περίπλοκη συμπεριφορά ερωτοτροπίας. Τα θηλυκά επιλέγουν εκείνα τα αρσενικά που τους αρέσουν περισσότερο. Κατά κανόνα, αυτά είναι τα πιο λαμπερά αρσενικά. Γιατί όμως αρέσουν στα θηλυκά τα φωτεινά αρσενικά;

Ρύζι. 7. Τα φωτεινά χρώματα των πτηνών προκύπτουν στην εξέλιξη λόγω της σεξουαλικής επιλογής.

Η φυσική κατάσταση της γυναίκας εξαρτάται από το πόσο αντικειμενικά είναι σε θέση να αξιολογήσει την πιθανή φυσική κατάσταση του μελλοντικού πατέρα των παιδιών της. Πρέπει να επιλέξει ένα αρσενικό του οποίου οι γιοι θα είναι ιδιαίτερα ευπροσάρμοστοι και ελκυστικοί στα θηλυκά.

Δύο βασικές υποθέσεις σχετικά με τους μηχανισμούς της σεξουαλικής επιλογής έχουν προταθεί.

Σύμφωνα με την υπόθεση των «ελκυστικών γιων», η λογική της γυναικείας επιλογής είναι κάπως διαφορετική. Εάν τα λαμπερά αρσενικά, για οποιονδήποτε λόγο, είναι ελκυστικά για τα θηλυκά, τότε αξίζει να επιλέξετε έναν λαμπερό πατέρα για τους μελλοντικούς γιους σας, επειδή οι γιοι του θα κληρονομήσουν τα γονίδια φωτεινού χρώματος και θα είναι ελκυστικοί για τα θηλυκά στην επόμενη γενιά. Έτσι, εμφανίζεται μια θετική ανατροφοδότηση, η οποία οδηγεί στο γεγονός ότι από γενιά σε γενιά η φωτεινότητα του φτερώματος των αρσενικών ενισχύεται όλο και περισσότερο. Η διαδικασία συνεχίζει να αυξάνεται μέχρι να φτάσει στο όριο βιωσιμότητας. Φανταστείτε μια κατάσταση όπου τα θηλυκά επιλέγουν αρσενικά με μεγαλύτερη ουρά. Τα αρσενικά με μακριά ουρά παράγουν περισσότερους απογόνους από τα αρσενικά με κοντή και μεσαία ουρά. Από γενιά σε γενιά, το μήκος της ουράς αυξάνεται, επειδή τα θηλυκά επιλέγουν αρσενικά όχι με συγκεκριμένο μέγεθος ουράς, αλλά με μέγεθος μεγαλύτερο από το μέσο όρο. Στο τέλος, η ουρά φτάνει σε τέτοιο μήκος που η βλάβη της στη βιωσιμότητα του αρσενικού εξισορροπείται από την ελκυστικότητά της στα μάτια των θηλυκών.

Εξηγώντας αυτές τις υποθέσεις, προσπαθήσαμε να κατανοήσουμε τη λογική της δράσης των θηλυκών πτηνών. Μπορεί να φαίνεται ότι περιμένουμε πάρα πολλά από αυτούς, ότι τόσο πολύπλοκοι υπολογισμοί φυσικής κατάστασης είναι δύσκολα προσβάσιμοι σε αυτούς. Στην πραγματικότητα, στην επιλογή των αρσενικών, τα θηλυκά δεν είναι ούτε περισσότερο ούτε λιγότερο λογικά από όλες τις άλλες συμπεριφορές. Όταν ένα ζώο αισθάνεται διψασμένο, δεν έχει λόγο να πιει νερό για να αποκαταστήσει την ισορροπία νερού-αλατιού στο σώμα - πηγαίνει στον ποτιστήρι επειδή αισθάνεται δίψα. Όταν μια εργάτρια μέλισσα τσιμπάει ένα αρπακτικό που επιτίθεται σε μια κυψέλη, δεν υπολογίζει πόσο με αυτή την αυτοθυσία αυξάνει τη αθροιστική φυσική κατάσταση των αδερφών της - ακολουθεί το ένστικτο. Με τον ίδιο τρόπο, τα θηλυκά, επιλέγοντας φωτεινά αρσενικά, ακολουθούν το ένστικτό τους - τους αρέσουν οι φωτεινές ουρές. Όλοι αυτοί που ενστικτωδώς προέτρεψαν μια διαφορετική συμπεριφορά, όλοι τους δεν άφησαν απογόνους. Έτσι, δεν συζητήσαμε τη λογική των θηλυκών, αλλά τη λογική του αγώνα για ύπαρξη και φυσική επιλογή - μια τυφλή και αυτόματη διαδικασία που, ενεργώντας συνεχώς από γενιά σε γενιά, έχει σχηματίσει όλη αυτή την εκπληκτική ποικιλία μορφών, χρωμάτων και ενστίκτων που έχουμε παρατηρήστε στον κόσμο της άγριας ζωής. .

γ) Επιλογή ομάδας

Η ομαδική επιλογή συχνά ονομάζεται επίσης επιλογή ομάδας, είναι η διαφορική αναπαραγωγή διαφορετικών τοπικών πληθυσμών. Ο Wright συγκρίνει συστήματα πληθυσμού δύο τύπων - έναν μεγάλο συνεχή πληθυσμό και έναν αριθμό μικρών ημι-απομονωμένων αποικιών - σε σχέση με την αποτελεσματικότητα της θεωρητικής επιλογής. Υποτίθεται ότι το συνολικό μέγεθος και των δύο πληθυσμιακών συστημάτων είναι το ίδιο και οι οργανισμοί διασταυρώνονται ελεύθερα.

Σε ένα μεγάλο συνεχόμενο πληθυσμό, η επιλογή είναι σχετικά αναποτελεσματική όσον αφορά την αύξηση της συχνότητας ευνοϊκών αλλά σπάνιων υπολειπόμενων μεταλλάξεων. Επιπλέον, οποιαδήποτε τάση αύξησης της συχνότητας οποιουδήποτε ευνοϊκού αλληλόμορφου σε ένα μέρος ενός δεδομένου μεγάλου πληθυσμού εξουδετερώνεται με τη διασταύρωση με γειτονικούς υποπληθυσμούς στους οποίους αυτό το αλληλόμορφο είναι σπάνιο. Ομοίως, ευνοϊκοί νέοι συνδυασμοί γονιδίων που καταφέρνουν να σχηματιστούν σε οποιοδήποτε τοπικό κλάσμα ενός δεδομένου πληθυσμού χωρίζονται σε μέρη και εξαλείφονται ως αποτέλεσμα της διασταύρωσης με άτομα γειτονικών κοινοτήτων.

Όλες αυτές οι δυσκολίες εξαλείφονται σε μεγάλο βαθμό σε ένα πληθυσμιακό σύστημα που μοιάζει στη δομή του με μια σειρά από ξεχωριστά νησιά. Εδώ, η επιλογή ή η επιλογή σε συνδυασμό με τη γενετική μετατόπιση, μπορεί γρήγορα και αποτελεσματικά να αυξήσει τη συχνότητα κάποιου σπάνιου ευνοϊκού αλληλόμορφου σε μία ή περισσότερες μικρές αποικίες. Νέοι ευνοϊκοί συνδυασμοί γονιδίων μπορούν επίσης εύκολα να αποκτήσουν βάση σε μία ή περισσότερες μικρές αποικίες. Η απομόνωση προστατεύει τις δεξαμενές γονιδίων αυτών των αποικιών από «πλημμύρες» ως αποτέλεσμα της μετανάστευσης από άλλες αποικίες που δεν έχουν τόσο ευνοϊκά γονίδια και από τη διασταύρωση μαζί τους. Μέχρι αυτό το σημείο, μόνο μεμονωμένη επιλογή ή - για ορισμένες αποικίες - ατομική επιλογή σε συνδυασμό με γενετική μετατόπιση έχει συμπεριληφθεί στο μοντέλο.

Ας υποθέσουμε τώρα ότι το περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται αυτό το πληθυσμιακό σύστημα έχει αλλάξει, με αποτέλεσμα να μειωθεί η προσαρμοστικότητα των πρώην γονότυπων. Σε ένα νέο περιβάλλον, νέα ευνοϊκά γονίδια ή συνδυασμοί γονιδίων που είναι σταθεροποιημένοι σε ορισμένες αποικίες έχουν υψηλή δυνητική προσαρμοστική αξία για το πληθυσμιακό σύστημα ως σύνολο. Όλες οι προϋποθέσεις είναι πλέον σε ισχύ για να τεθεί σε ισχύ η επιλογή ομάδας. Οι λιγότερο προσαρμοσμένες αποικίες σταδιακά συρρικνώνονται και εξαφανίζονται, ενώ οι πιο κατάλληλες αποικίες επεκτείνονται και τις αντικαθιστούν σε όλη την περιοχή που καταλαμβάνεται από ένα δεδομένο πληθυσμιακό σύστημα. Ένα τέτοιο υποδιαιρεμένο πληθυσμιακό σύστημα αποκτά ένα νέο σύνολο προσαρμοστικών χαρακτηριστικών ως αποτέλεσμα της ατομικής επιλογής σε ορισμένες αποικίες, ακολουθούμενη από διαφορική αναπαραγωγή διαφορετικών αποικιών. Ο συνδυασμός ομαδικής και ατομικής επιλογής μπορεί να οδηγήσει σε αποτελέσματα που δεν μπορούν να επιτευχθούν μόνο μέσω της ατομικής επιλογής.

Έχει διαπιστωθεί ότι η ομαδική επιλογή είναι μια διαδικασία δεύτερης τάξης που συμπληρώνει την κύρια διαδικασία της ατομικής επιλογής. Ως διαδικασία δεύτερης τάξης, η ομαδική επιλογή πρέπει να είναι αργή, πιθανώς πολύ πιο αργή από την ατομική επιλογή. Η ενημέρωση πληθυσμών απαιτεί περισσότερο χρόνο από την ενημέρωση ατόμων.

Η έννοια της ομαδικής επιλογής έχει γίνει ευρέως αποδεκτή σε ορισμένους κύκλους, αλλά έχει απορριφθεί από άλλους επιστήμονες.Υποστηρίζουν ότι τα διάφορα πιθανά μοτίβα ατομικής επιλογής είναι ικανά να παράγουν όλα τα αποτελέσματα που αποδίδονται στην ομαδική επιλογή. Ο Wade διεξήγαγε μια σειρά πειραμάτων αναπαραγωγής με αλευροσκουλήκι (Tribolium castaneum) για να εξακριβώσει την αποτελεσματικότητα της επιλογής ομάδας και διαπίστωσε ότι τα σκαθάρια ανταποκρίθηκαν σε αυτό το είδος επιλογής. Επιπλέον, όταν ένα χαρακτηριστικό επηρεάζεται ταυτόχρονα από ατομική και ομαδική επιλογή και, επιπλέον, προς την ίδια κατεύθυνση, το ποσοστό αλλαγής αυτού του χαρακτηριστικού είναι υψηλότερο από ό,τι στην περίπτωση της ατομικής επιλογής μόνο (Ακόμη και μέτρια μετανάστευση (6 και 12%) δεν αποτρέπει τη διαφοροποίηση πληθυσμών που προκαλείται από την επιλογή ομάδας.

Ένα από τα χαρακτηριστικά οργανικός κόσμος, που είναι δύσκολο να εξηγηθεί με βάση την ατομική επιλογή, αλλά μπορεί να θεωρηθεί ως αποτέλεσμα ομαδικής επιλογής, είναι η σεξουαλική αναπαραγωγή. Αν και έχουν δημιουργηθεί μοντέλα στα οποία η σεξουαλική αναπαραγωγή ευνοείται από την ατομική επιλογή, φαίνεται ότι δεν είναι ρεαλιστικά. σεξουαλική αναπαραγωγήείναι η διαδικασία που δημιουργεί διαφοροποίηση ανασυνδυασμού στους αναπαραγωγικούς πληθυσμούς. Δεν επωφελούνται από τη σεξουαλική αναπαραγωγή οι γονικοί γονότυποι που διασπώνται στη διαδικασία ανασυνδυασμού, αλλά ο πληθυσμός των μελλοντικών γενεών, στις οποίες αυξάνεται το περιθώριο μεταβλητότητας. Αυτό συνεπάγεται τη συμμετοχή ως έναν από τους παράγοντες της επιλεκτικής διαδικασίας σε επίπεδο πληθυσμού.

ΣΟΛ)

Ρύζι. 1. Μορφή οδήγησης φυσικής επιλογής

Επιλογή κατεύθυνσης (κίνηση)περιγράφηκε από τον Ch. Darwin και το σύγχρονο δόγμα της επιλογής οδήγησης αναπτύχθηκε από τον J. Simpson.

Η ουσία αυτής της μορφής επιλογής είναι ότι προκαλεί μια προοδευτική ή μονόδρομη αλλαγή στη γενετική σύνθεση των πληθυσμών, η οποία εκδηλώνεται με μια μετατόπιση των μέσων τιμών των επιλεγμένων χαρακτηριστικών προς την κατεύθυνση της ενίσχυσης ή της αποδυνάμωσής τους. Εμφανίζεται όταν ένας πληθυσμός βρίσκεται στη διαδικασία προσαρμογής σε ένα νέο περιβάλλον ή όταν υπάρχει μια σταδιακή αλλαγή στο περιβάλλον, ακολουθούμενη από μια σταδιακή αλλαγή του πληθυσμού.

Με μακροπρόθεσμη αλλαγή εξωτερικό περιβάλλονπλεονέκτημα στη δραστηριότητα της ζωής και την αναπαραγωγή μπορεί να αποκτηθεί από ένα μέρος των ατόμων του είδους με ορισμένες αποκλίσεις από τον μέσο κανόνα. Αυτό θα οδηγήσει σε αλλαγή της γενετικής δομής, στην εμφάνιση εξελικτικά νέων προσαρμογών και σε αναδιάρθρωση της οργάνωσης του είδους. Η καμπύλη διακύμανσης μετατοπίζεται προς την κατεύθυνση της προσαρμογής στις νέες συνθήκες ύπαρξης.

Εικόνα 2. Εξάρτηση της συχνότητας των σκοτεινών μορφών της σημύδας από τον βαθμό ατμοσφαιρικής ρύπανσης

Οι ανοιχτόχρωμες μορφές ήταν αόρατες σε κορμούς σημύδας καλυμμένους με λειχήνες. Με την εντατική ανάπτυξη της βιομηχανίας, το διοξείδιο του θείου που παράγεται από την καύση άνθρακα προκάλεσε τον θάνατο των λειχήνων σε βιομηχανικές περιοχές, με αποτέλεσμα να ανακαλυφθεί σκούρος φλοιός δέντρων. Σε σκούρο φόντο, ανοιχτόχρωμοι σκώροι ραμφίστηκαν από κοκκινολαίμηδες και τσίχλες, ενώ μελανικές μορφές επιβίωσαν και αναπαράχθηκαν με επιτυχία, οι οποίες είναι λιγότερο αισθητές σε σκούρο φόντο. Τα τελευταία 100 χρόνια, περισσότερα από 80 είδη πεταλούδων έχουν αναπτύξει σκούρες μορφές. Το φαινόμενο αυτό είναι πλέον γνωστό με το όνομα βιομηχανικός (βιομηχανικός) μελανισμός. Η επιλογή οδήγησης οδηγεί στην εμφάνιση ενός νέου είδους.

Ρύζι. 3. Βιομηχανικός μελανισμός. Οι σκοτεινές μορφές πεταλούδων είναι αόρατες στους σκοτεινούς κορμούς και οι ανοιχτόχρωμες στους ανοιχτόχρωμους.

Τα έντομα, οι σαύρες και ορισμένοι άλλοι κάτοικοι του χόρτου έχουν πράσινο ή καφέ χρώμα, οι κάτοικοι της ερήμου έχουν το χρώμα της άμμου. Η γούνα των ζώων που ζουν στα δάση, όπως η λεοπάρδαλη, είναι χρωματισμένη με μικρές κηλίδες που μοιάζουν με τη λάμψη του ήλιου, ενώ σε μια τίγρη μιμείται το χρώμα και τη σκιά από τους μίσχους των καλαμιών ή των καλαμιών. Αυτός ο χρωματισμός ονομάζεται patronizing.

Στα αρπακτικά, διορθώθηκε λόγω του γεγονότος ότι οι ιδιοκτήτες του μπορούσαν να κρυφτούν στο θήραμα απαρατήρητα, και σε οργανισμούς που είναι θήραμα, λόγω του γεγονότος ότι το θήραμα παρέμενε λιγότερο αισθητό στα αρπακτικά. Πώς εμφανίστηκε; Πολυάριθμες μεταλλάξεις έδωσαν και δίνουν μεγάλη ποικιλία μορφών που διαφέρουν ως προς το χρώμα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο χρωματισμός του ζώου αποδείχθηκε ότι ήταν κοντά στο φόντο του περιβάλλοντος, δηλ. έκρυψε το ζώο, έπαιξε το ρόλο του προστάτη. Εκείνα τα ζώα στα οποία ο προστατευτικός χρωματισμός εκφραζόταν ασθενώς έμειναν χωρίς τροφή ή έγιναν θύματα τα ίδια και οι συγγενείς τους με τον καλύτερο προστατευτικό χρωματισμό βγήκαν νικητές στον διαειδικό αγώνα για ύπαρξη.

Η κατευθυνόμενη επιλογή αποτελεί τη βάση της τεχνητής επιλογής, στην οποία η επιλεκτική αναπαραγωγή ατόμων με επιθυμητά φαινοτυπικά χαρακτηριστικά αυξάνει τη συχνότητα αυτών των χαρακτηριστικών σε έναν πληθυσμό. Σε μια σειρά πειραμάτων, ο Falconer επέλεξε τα πιο βαριά άτομα από έναν πληθυσμό ποντικών έξι εβδομάδων και τα άφησε να ζευγαρώσουν μεταξύ τους. Το ίδιο έκανε και με τα πιο ελαφριά ποντίκια. Μια τέτοια επιλεκτική διασταύρωση με βάση το σωματικό βάρος οδήγησε στη δημιουργία δύο πληθυσμών, στον έναν από τους οποίους η μάζα αυξήθηκε και στον άλλο μειώθηκε.

Αφού σταμάτησε η επιλογή, καμία ομάδα δεν επέστρεψε στο αρχικό της βάρος (περίπου 22 γραμμάρια). Αυτό δείχνει ότι η τεχνητή επιλογή για φαινοτυπικά χαρακτηριστικά έχει οδηγήσει σε κάποια γονοτυπική επιλογή και μερική απώλεια ορισμένων αλληλόμορφων και από τους δύο πληθυσμούς.

μι) Σταθεροποιητική επιλογή

Ρύζι. 4. Σταθεροποιητική μορφή φυσικής επιλογής

Σταθεροποιητική επιλογήσε σχετικά σταθερές περιβαλλοντικές συνθήκες, η φυσική επιλογή στρέφεται εναντίον ατόμων των οποίων οι χαρακτήρες αποκλίνουν από τον μέσο κανόνα προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση.

Η σταθεροποιητική επιλογή διατηρεί την κατάσταση του πληθυσμού, η οποία εξασφαλίζει τη μέγιστη καταλληλότητά του υπό σταθερές συνθήκες ύπαρξης. Σε κάθε γενιά, τα άτομα που αποκλίνουν από τον μέσο όρο αφαιρούνται. βέλτιστη τιμήσύμφωνα με τα προσαρμοστικά χαρακτηριστικά.

Πολλά παραδείγματα της δράσης της σταθεροποιητικής επιλογής στη φύση έχουν περιγραφεί. Για παράδειγμα, με την πρώτη ματιά φαίνεται ότι τα άτομα με μέγιστη γονιμότητα θα πρέπει να συνεισφέρουν τα μέγιστα στη γονιδιακή δεξαμενή της επόμενης γενιάς.

Ωστόσο, παρατηρήσεις φυσικών πληθυσμών πτηνών και θηλαστικών δείχνουν ότι αυτό δεν συμβαίνει. Όσο περισσότεροι νεοσσοί ή μωρά στη φωλιά, τόσο πιο δύσκολο είναι να τα ταΐσετε, τόσο μικρότερο και πιο αδύναμο το καθένα από αυτά. Ως αποτέλεσμα, τα άτομα με μέση γονιμότητα αποδεικνύονται τα πιο προσαρμοσμένα.

Έχει βρεθεί επιλογή υπέρ των μέσων όρων για μια ποικιλία χαρακτηριστικών. Στα θηλαστικά, τα νεογνά με πολύ χαμηλό και πολύ υψηλό βάρος γέννησης είναι πιο πιθανό να πεθάνουν κατά τη γέννηση ή τις πρώτες εβδομάδες της ζωής τους από τα νεογνά μεσαίου βάρους. Ο υπολογισμός του μεγέθους των φτερών των πτηνών που πέθαναν μετά την καταιγίδα έδειξε ότι τα περισσότερα από αυτά είχαν είτε πολύ μικρά είτε πολύ μεγάλα φτερά. Και σε αυτή την περίπτωση, οι μέσοι άνθρωποι αποδείχθηκαν οι πιο προσαρμοσμένοι.

Ποιος είναι ο λόγος της συνεχούς εμφάνισης κακώς προσαρμοσμένων μορφών σε σταθερές συνθήκες ύπαρξης; Γιατί η φυσική επιλογή δεν μπορεί να καθαρίσει μια για πάντα έναν πληθυσμό από ανεπιθύμητες μορφές αποφυγής; Ο λόγος δεν είναι μόνο και όχι τόσο στη συνεχή εμφάνιση ολοένα και περισσότερων νέων μεταλλάξεων. Ο λόγος είναι ότι οι ετερόζυγοι γονότυποι είναι συχνά οι πιο κατάλληλοι. Κατά τη διασταύρωση δίνουν συνεχώς σχίσιμο και στους απογόνους τους εμφανίζονται ομόζυγοι απόγονοι με μειωμένη φυσική κατάσταση. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ισορροπημένος πολυμορφισμός.

Εικ.5. Χάρτης κατανομής της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας σε ελονοσιακές περιοχές. Τα χρώματα υποδεικνύουν περιοχές με ελονοσία. Η σκιασμένη περιοχή δείχνει υψηλή συχνότητα δρεπανοκυτταρικής αναιμίας.

Το πιο ευρέως γνωστό παράδειγμα τέτοιου πολυμορφισμού είναι η δρεπανοκυτταρική αναιμία. Αυτή η σοβαρή ασθένεια του αίματος εμφανίζεται σε άτομα ομόζυγα για το μεταλλαγμένο αλληλόμορφο αιμοσφαιρίνης (Hb S) και οδηγεί στο θάνατό τους σε νεαρή ηλικία. Στους περισσότερους ανθρώπινους πληθυσμούς, η συχνότητα αυτού του στενού είναι πολύ χαμηλή και περίπου ίση με τη συχνότητα εμφάνισής του λόγω μεταλλάξεων. Ωστόσο, είναι αρκετά συχνό σε περιοχές του κόσμου όπου η ελονοσία είναι συχνή. Αποδείχθηκε ότι οι ετεροζυγώτες για Hb S έχουν υψηλότερη αντίσταση στην ελονοσία από τους ομοζυγώτες για την κανονική αλέα. Εξαιτίας αυτού, σε πληθυσμούς που κατοικούν ελονοσιακές περιοχές, δημιουργείται και διατηρείται σταθερά ετεροζυγωτία για αυτό το θανατηφόρο δρομάκι στον ομοζυγώτη.

Η σταθεροποιητική επιλογή είναι ένας μηχανισμός για τη συσσώρευση μεταβλητότητας στους φυσικούς πληθυσμούς. Ο εξαιρετικός επιστήμονας I. I. Shmalgauzen ήταν ο πρώτος που έδωσε προσοχή σε αυτό το χαρακτηριστικό της σταθεροποίησης της επιλογής. Έδειξε ότι ακόμη και κάτω από σταθερές συνθήκες ύπαρξης, ούτε η φυσική επιλογή ούτε η εξέλιξη σταματά. Ακόμη και παραμένοντας φαινοτυπικά αμετάβλητος, ο πληθυσμός δεν παύει να εξελίσσεται. Η γενετική του σύνθεση αλλάζει συνεχώς. Η σταθεροποίηση της επιλογής δημιουργεί τέτοια γενετικά συστήματα που παρέχουν το σχηματισμό παρόμοιων βέλτιστων φαινοτύπων με βάση μια μεγάλη ποικιλία γονότυπων. Τέτοιοι γενετικοί μηχανισμοί όπως η κυριαρχία, η επίσταση, η συμπληρωματική δράση των γονιδίων, η ατελής διείσδυση και άλλα μέσα απόκρυψης της γενετικής μεταβλητότητας οφείλουν την ύπαρξή τους στη σταθεροποιητική επιλογή.

Η σταθεροποιητική μορφή της φυσικής επιλογής προστατεύει τον υπάρχοντα γονότυπο από την καταστροφική επίδραση της διαδικασίας μετάλλαξης, γεγονός που εξηγεί, για παράδειγμα, την ύπαρξη τέτοιων αρχαίων μορφών όπως το tuatara και το ginkgo.

Χάρη στη σταθεροποιητική επιλογή, «ζωντανά απολιθώματα» που ζουν σε σχετικά σταθερές περιβαλλοντικές συνθήκες έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα:

1. tuatara, που φέρει τα χαρακτηριστικά των ερπετών της Μεσοζωικής εποχής.

2. κοελάκανθος, απόγονος ψαριού με λοβό πτερύγιο, ευρέως διαδεδομένο στην Παλαιοζωική εποχή.

3. Βορειοαμερικανικό οπόσουμ - ένα μαρσιποφόρο γνωστό από την Κρητιδική περίοδο.

Η σταθεροποιητική μορφή επιλογής δρα όσο επιμένουν οι συνθήκες που οδήγησαν στο σχηματισμό ενός συγκεκριμένου χαρακτηριστικού ή ιδιότητας.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί εδώ ότι η σταθερότητα των συνθηκών δεν σημαίνει την αμετάβλητη τους. Κατά τη διάρκεια ενός έτους περιβαλλοντικές συνθήκεςαλλάζουν τακτικά. Η σταθεροποιητική επιλογή προσαρμόζει τους πληθυσμούς σε αυτές τις εποχιακές αλλαγές. Οι κύκλοι αναπαραγωγής προσαρμόζονται σε αυτούς, έτσι ώστε τα μικρά να γεννιούνται εκείνη την εποχή του χρόνου που οι πόροι τροφής είναι μέγιστοι. Όλες οι αποκλίσεις από αυτόν τον βέλτιστο κύκλο, που μπορούν να αναπαραχθούν από έτος σε έτος, εξαλείφονται με τη σταθεροποίηση της επιλογής. Οι απόγονοι που γεννήθηκαν πολύ νωρίς πεθαίνουν από την πείνα, πολύ αργά - δεν έχουν χρόνο να προετοιμαστούν για το χειμώνα. Πώς ξέρουν τα ζώα και τα φυτά πότε έρχεται ο χειμώνας; Με την έναρξη του παγετού; Όχι, δεν είναι πολύ αξιόπιστος δείκτης. Οι βραχυπρόθεσμες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας μπορεί να είναι πολύ παραπλανητικές. Αν κάποια χρονιά ζεσταθεί νωρίτερα από το συνηθισμένο, αυτό δεν σημαίνει καθόλου ότι ήρθε η άνοιξη. Όσοι αντιδρούν πολύ γρήγορα σε αυτό το αναξιόπιστο σήμα κινδυνεύουν να μείνουν χωρίς απογόνους. Είναι καλύτερα να περιμένετε για ένα πιο αξιόπιστο σημάδι της άνοιξης - μια αύξηση στις ώρες της ημέρας. Στα περισσότερα είδη ζώων, αυτό το σήμα είναι που ενεργοποιεί τους μηχανισμούς εποχιακών αλλαγών στις ζωτικές λειτουργίες: κύκλοι αναπαραγωγής, τήξη, μετανάστευση κ.λπ. I.I. Ο Schmalhausen έδειξε πειστικά ότι αυτές οι καθολικές προσαρμογές προκύπτουν ως αποτέλεσμα της σταθεροποίησης της επιλογής.

Έτσι, η σταθεροποίηση της επιλογής, παραμερίζοντας τις αποκλίσεις από τον κανόνα, σχηματίζει ενεργά γενετικούς μηχανισμούς που εξασφαλίζουν τη σταθερή ανάπτυξη των οργανισμών και το σχηματισμό βέλτιστων φαινοτύπων με βάση διάφορους γονότυπους. Εξασφαλίζει τη σταθερή λειτουργία των οργανισμών σε ένα ευρύ φάσμα διακυμάνσεων σε εξωτερικές συνθήκες οικείες στο είδος.

στ) Διασπαστική (διαμελιστική) επιλογή

Ρύζι. 6. Διασπαστική μορφή φυσικής επιλογής

Διασπαστική (διαμελιστική) επιλογήευνοεί τη διατήρηση των ακραίων τύπων και την εξάλειψη των ενδιάμεσων. Ως αποτέλεσμα, οδηγεί στη διατήρηση και ενίσχυση του πολυμορφισμού. Η διασπαστική επιλογή λειτουργεί σε μια ποικιλία περιβαλλοντικών συνθηκών που βρίσκονται στην ίδια περιοχή και διατηρεί πολλές φαινοτυπικά διαφορετικές μορφές εις βάρος των ατόμων με μια μέση νόρμα. Εάν οι περιβαλλοντικές συνθήκες έχουν αλλάξει τόσο πολύ που το μεγαλύτερο μέρος του είδους χάνει τη φυσική του κατάσταση, τότε τα άτομα με ακραίες αποκλίσεις από τον μέσο κανόνα αποκτούν πλεονέκτημα. Τέτοιες μορφές πολλαπλασιάζονται γρήγορα και με βάση μια ομάδα σχηματίζονται πολλές νέες.

Ένα μοντέλο διασπαστικής επιλογής μπορεί να είναι η κατάσταση της εμφάνισης νάνων φυλών αρπακτικών ψαριών σε ένα υδάτινο σώμα με λίγη τροφή. Συχνά, τα νεαρά της χρονιάς δεν έχουν αρκετή τροφή με τη μορφή γόνου ψαριού. Σε αυτή την περίπτωση, το πλεονέκτημα κερδίζουν οι ταχύτερα αναπτυσσόμενοι, οι οποίοι πολύ γρήγορα φτάνουν σε μέγεθος που τους επιτρέπει να τρώνε τους συντρόφους τους. Από την άλλη πλευρά, οι στραβισμοί με τη μέγιστη καθυστέρηση στον ρυθμό ανάπτυξης θα βρίσκονται σε πλεονεκτική θέση, αφού το μικρό τους μέγεθος τους επιτρέπει να παραμείνουν πλαντικοφόροι για μεγάλο χρονικό διάστημα. Μια παρόμοια κατάσταση μέσω της σταθεροποίησης της επιλογής μπορεί να οδηγήσει στην εμφάνιση δύο φυλών αρπακτικών ψαριών.

Ένα ενδιαφέρον παράδειγμα δίνει ο Δαρβίνος σχετικά με τα έντομα - κατοίκους μικρών νησιών του ωκεανού. Πετούν καλά ή στερούνται τελείως φτερά. Προφανώς, τα έντομα πετάχτηκαν στη θάλασσα από ξαφνικές ριπές ανέμου. μόνο εκείνοι που μπορούσαν είτε να αντισταθούν στον άνεμο είτε να μην πετάξουν καθόλου, επέζησαν. Η επιλογή προς αυτή την κατεύθυνση οδήγησε στο γεγονός ότι από τα 550 είδη σκαθαριών στο νησί της Μαδέρα, τα 200 δεν πετούν.

Άλλο παράδειγμα: σε δάση όπου τα εδάφη είναι καφέ, τα δείγματα σαλιγκαριών της γης έχουν συχνά καφέ και ροζ κοχύλια, σε περιοχές με χοντρό και κίτρινο γρασίδι, επικρατεί κίτρινο χρώμα κ.λπ.

Πληθυσμοί προσαρμοσμένοι σε οικολογικά ανόμοια ενδιαιτήματα μπορεί να καταλαμβάνουν συνεχόμενες γεωγραφικές περιοχές. για παράδειγμα, στις παράκτιες περιοχές της Καλιφόρνια, το φυτό Giliaachilleaefolia αντιπροσωπεύεται από δύο φυλές. Μια φυλή - «ηλιόλουστη» - αναπτύσσεται σε ανοιχτές χορταριώδεις νότιες πλαγιές, ενώ η «σκιερή» φυλή βρίσκεται σε σκιερά δάση βελανιδιάς και σε δάση με σεκόγια. Αυτές οι φυλές διαφέρουν ως προς το μέγεθος των πετάλων - ένα χαρακτηριστικό που καθορίζεται γενετικά.

Το κύριο αποτέλεσμα αυτής της επιλογής είναι ο σχηματισμός πληθυσμιακού πολυμορφισμού, δηλ. η παρουσία πολλών ομάδων που διαφέρουν κατά κάποιο τρόπο ή στην απομόνωση πληθυσμών που διαφέρουν ως προς τις ιδιότητές τους, που μπορεί να είναι η αιτία της απόκλισης.

συμπέρασμα

Όπως και άλλοι στοιχειώδεις εξελικτικοί παράγοντες, η φυσική επιλογή προκαλεί αλλαγές στην αναλογία των αλληλόμορφων στις δεξαμενές γονιδίων των πληθυσμών. Η φυσική επιλογή παίζει δημιουργικό ρόλο στην εξέλιξη. Εξαίρεση γονότυπων με χαμηλή προσαρμοστική αξία από την αναπαραγωγή, διατηρώντας παράλληλα ευνοϊκούς συνδυασμούς γονιδίων διαφορετικές ονομασίες, μετατρέπει την εικόνα της γονοτυπικής μεταβλητότητας, η οποία διαμορφώνεται αρχικά υπό την επίδραση τυχαίων παραγόντων, σε μια βιολογικά πρόσφορη κατεύθυνση.

Βιβλιογραφία

1) Βλάσοβα Ζ.Α. Βιολογία. Εγχειρίδιο σπουδαστών - Μόσχα, 1997

2) Green N. Biology - Μόσχα, 2003

3) Kamlyuk L.V. Βιολογία σε ερωτήσεις και απαντήσεις - Μινσκ, 1994

4) Λεμεζά Ν.Α. Εγχειρίδιο βιολογίας - Μινσκ, 1998

Το 1859, ο Άγγλος επιστήμονας Κάρολος Δαρβίνος δημοσίευσε το θεμελιώδες έργο του «Η προέλευση των ειδών μέσω της φυσικής επιλογής». Αυτό το βιβλίο ήταν το πρώτο που διατύπωσε τη σύγχρονη θεωρία της εξέλιξης. Η κινητήρια δύναμή του είναι η φυσική επιλογή, η οποία, με τη σειρά της, χωρίζεται σε διάφορους τύπους, συμπεριλαμβανομένων παραδειγμάτων αυτής της υπόθεσης που δίνονται στο Origin of Species, που έδειξαν ξεκάθαρα πώς λειτουργεί ο μηχανισμός για την ανάπτυξη της ζωής στη γη.

Η ουσία της επιλογής κινήτρων

Η αρχή της επιλογής κινήτρων είναι ότι τα άτομα που έχουν λάβει κάποιες διαφορές από τη γενική νόρμα που υιοθετείται από το είδος βρίσκονται σε πλεονεκτική θέση και τελικά κερδίζουν τον αγώνα για επιβίωση. Αυτή είναι μια μακρά και δύσκολη διαδικασία. Η ενδοειδική μεταβλητότητα επηρεάζει όλες τις δομές και τα όργανα σε κάθε είδος. Αφορά τόσο ποσοτικά χαρακτηριστικά (παρουσία ή απουσία παραλλαγής) όσο και ποιοτικά χαρακτηριστικά (διάστατο, μετρήσιμο).

Η ιστορία της ανάπτυξης των θηλαστικών παρέχει στους ερευνητές πολυάριθμα παραδείγματα της κινητήριας μορφής επιλογής. Τα πιο ποικίλα χαρακτηριστικά τους είναι ο αριθμός των τριχών ανά μονάδα επιφάνειας, η μάζα των διαφόρων οργάνων και ο αριθμός των ερυθρών αιμοσφαιρίων στο αίμα. Στην πορεία της εξέλιξης, το μέγεθος του ανθρώπινου εγκεφάλου έχει αυξηθεί. Ένας τεράστιος αριθμός παραλλαγών έγκειται στα χαρακτηριστικά της προσκόλλησης διαφορετικών μυών, στη δομή του βρογχικού δέντρου των πνευμόνων και στο σχήμα του ήπατος.

Αμφίβολο Είδος

Ένα πλήθος μορφών ενδιάμεσων ειδών έχει προκαλέσει την επιλογή κινήτρων. Ο ίδιος ο Δαρβίνος ανέφερε παραδείγματα αυτής της ομάδας. Αυτό είναι το βρετανικό ερυθρόπετεινο, που προέρχεται από τα νορβηγικά είδη, έντομα της Μαδέρας, πουλιά Όλα αυτά μπορούν να περιγραφούν ως «αμφίβολα είδη». Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά τους; Πρόκειται για μορφές που μοιάζουν σημαντικά με ένα είδος, αλλά είναι τόσο παρόμοιες με κάποιες άλλες μορφές ή συνδέονται στενά με αυτές με ενδιάμεσα βήματα που οι βιολόγοι δεν τις αναγνωρίζουν ως ανεξάρτητα είδη.

Τέτοια έμβια όντα αποτελούν κρίκους στην εξέλιξη. Τα αμφίβολα είδη αναδύονται στην πραγματικότητα νέα. Δεν έχουν ακόμη χωριστεί τόσο καλά από τους προγόνους τους, αλλά έχουν ήδη ξεκινήσει τη διαδικασία του χωρισμού. Αυτά είναι παραδείγματα επιλογής κινήτρων στα ζώα. Προκύπτουν από τον αγώνα για ζωή. Όσο μικρές κι αν είναι οι τυχαίες αλλαγές στο είδος, αν είναι με οποιονδήποτε τρόπο χρήσιμες, αναμφίβολα θα διατηρηθούν και θα κληρονομηθούν στους επόμενους.

Επιλογή οδήγησης πτηνών

Ο αγώνας για ύπαρξη είναι πρωτίστως αγώνας για φαγητό. Εάν ένα είδος δεν καταφέρει να εξασφαλίσει τη θέση του στην τροφική αλυσίδα, είναι βέβαιο ότι θα εξαφανιστεί. Παραδείγματα οδήγησης φαίνονται ξεκάθαρα στην όρεξη των ζώων.

Εξετάστε διάφορους τύπους πουλιών. σε μια μέρα τρώει μια μάζα εντόμων που ισοδυναμεί με τη μάζα του ίδιου του σώματός του και φέρνει τροφή στους νεοσσούς του εκατοντάδες φορές την ημέρα, αρπάζοντας 5-6 κάμπιες σε μια μερίδα. Η παρδαλή μυγοπαγίδα ταΐζει απογόνους ένα κιλό σκαθάρια και σκουλήκια σε δύο εβδομάδες. Ένας βασιλιάς μπορεί να φάει έως και 10 εκατομμύρια έντομα το χρόνο σε ένα χρόνο. Το αμερικανικό κικινέζι χρειάζεται να πιάσει έως και 300 ποντίκια και δεκάδες μικρά πουλιά την ίδια περίοδο. Η τροφή που δίνουν τα ψαρόνια στους νεοσσούς τους μπορεί να γεμίσει τρία σπίτια πουλιών.

Κάθε μία από αυτές τις περιπτώσεις είναι ένα παράδειγμα μιας κινητήριας μορφής φυσικής επιλογής στην εργασία. Οι αλλαγές στο στομάχι, τα έντερα και το ράμφος άλλαξαν σταδιακά τα πουλιά. Μερικοί από αυτούς έγιναν πιο ανθεκτικοί και παραγωγικοί, άλλοι έγιναν μεγάλα αρπακτικά, άλλοι πέθαναν, έμειναν χωρίς φαγητό και μετατράπηκαν σε τροφή για τους γείτονές τους.

κυρίαρχο είδος

Η ποικιλομορφία δημιουργείται όταν ένα ζώο ή ένα φυτό διανέμεται ευρέως σε όλο τον κόσμο. Ο Δαρβίνος αποκάλεσε επίσης αυτά τα είδη κυρίαρχα. Είναι αυτοί που διακρίνονται συχνότερα από την επιλογή κινήτρων. Ένα παράδειγμα - ζώντας σε διαφορετικές περιοχές της Ευρασίας Σχηματίζει διάφορες γεωγραφικές μορφές, αντικαθιστώντας συνεχώς η μία την άλλη. Οι αλεπούδες που ζουν στο βορρά είναι πολύ μεγαλύτερες από τις αλεπούδες που ζουν στο νότο, στη ζώνη των στεπών και των ημι-ερήμων. Οι μικρότεροι από αυτούς ζουν σε Κεντρική Ασίακαι ιδιαίτερα στο Αφγανιστάν.

Το ευρύ φάσμα του κόσμου της αλεπούς είναι το αποτέλεσμα της εξέλιξης με επιλογή κινήτρων. Το παράδειγμα είναι προφανές: στο βορρά, τα ζώα πρέπει να είναι πιο ανθεκτικά από ό,τι στο νότο. Αυτό οφείλεται τόσο στις κλιματικές συνθήκες όσο και στους επικίνδυνους γείτονες. Κατά τη μετανάστευση των αλεπούδων προς το νότο, κάθε νέα γενιά γινόταν μικρότερη ως αποτέλεσμα μικρών φυσικών αλλαγών. Τα νέα άτομα προσαρμόστηκαν περισσότερο στις στέπες και τις ερήμους και συνέχισαν να κατακτούν άγνωστα εδάφη.

Επιλογή οδήγησης και προμήθεια τροφίμων

Όλα τα παραδείγματα κινητήριας φυσικής επιλογής δείχνουν ότι σε κάθε μεμονωμένη περίπτωση, η φύση διατηρεί μια βιολογική ισορροπία. Ακόμα κι αν ένα νέο είδος αποκτήσει πλεονέκτημα και γίνει κυρίαρχο, υπάρχει πάντα ένα όριο στην κυριαρχία του. Αυτή η αρχή εκδηλώνεται επίσης στην περίπτωση που ένα άτομο προσπαθεί να παρέμβει σε φυσικές διαδικασίες.

Το 1911, 25 τάρανδοι μεταφέρθηκαν στο νησί Pribilof κοντά στην Αλάσκα. Ρίχτηκαν καλά στο νέο μέρος - το 1938 υπήρχαν ήδη δύο χιλιάδες από αυτούς. Υπήρχαν πάρα πολλά άτομα, εξαιτίας των οποίων υπονομεύτηκε η προσφορά τροφίμων και ολόκληρος ο πληθυσμός σταδιακά πέθανε. Το 1950 έμειναν μόνο 8 ελάφια στο νησί. Ο χαρακτηρισμός της επιλογής κινήτρου και τα παραδείγματα δείχνουν ότι εάν ένα είδος είναι επίσης μέσα καλές συνθήκες, πολλαπλασιάζεται μαζικά, καταστρέφει την τροφή που χρειάζεται και τελικά πεθαίνει η ίδια.

Μια παρόμοια κατάσταση έχει αναπτυχθεί στο οροπέδιο Keibab της Αριζόνα, όπου οι άνθρωποι, προσπαθώντας να αποκαταστήσουν τον αριθμό των ελαφιών με μαύρη ουρά, πυροβόλησαν όλα τα κογιότ και τα κούγκαρ και απαγόρευσαν το κυνήγι. Η υπέρβαση της επιτρεπόμενης πυκνότητας πληθυσμού ήταν η αφετηρία για την εξαφάνιση του πληθυσμού.

Τυχαία Μεταλλάξεις

Ο μηχανισμός επιλογής κινήτρων λειτουργεί χαοτικά. Ο Δαρβίνος δεν μπορούσε να καταλάβει πώς ρυθμίζονται οι αλλαγές που εμφανίζονται στις νέες γενιές ζωντανών οργανισμών. Οι επιστήμονες του 20ου αιώνα κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι νέα χαρακτηριστικά προκύπτουν σε ζώα και φυτά ως αποτέλεσμα τυχαίων μεταλλάξεων. Μπορεί να εμφανίζονται ανεπαίσθητα και να εξαφανίζονται ανεπαίσθητα, αλλά εάν τέτοιες αλλαγές αποδειχθούν ωφέλιμες για το άτομο, διατηρούνται και κληρονομούνται από τους απογόνους.

Οι Ευρωπαίοι που ανακάλυψαν την Αυστραλία έφεραν μια συνηθισμένη μέλισσα στην ήπειρο, η οποία εξόντωσε γρήγορα τις γηγενείς μέλισσες, οι οποίες είχαν μικρότερο τσίμπημα. Αυτή η υπόθεση είναι τεχνητή. Προκλήθηκε από ανθρώπινη δραστηριότητα. Αλλά ακριβώς στην ίδια αρχή λειτουργεί η φυσική επιλογή κινήτρων.

Ενδοειδικός αγώνας

Ο αγώνας για επιβίωση είναι πάντα πεισματάρης, αλλά ο αγώνας για ζωή ανάμεσα σε άτομα και ποικιλίες του ίδιου είδους είναι διπλά πεισματάρης. Υπάρχει ομοιότητα στις συνήθειες και στη δομή του σώματος.

Στη Σκωτία τον 19ο αιώνα, υπήρξε μια αντιπαράθεση μεταξύ δύο ειδών τσίχλας - η αύξηση του αριθμού των τσίχλων οδήγησε στην εξαφάνιση των τσίχλων. Ένα παράδειγμα της δράσης μιας κινητήριας μορφής φυσικής επιλογής είναι το γεγονός ότι στη Ρωσία οι ασιατικές πρωσικές κατσαρίδες έχουν αντικαταστήσει παντού τους μεγαλύτερους συγγενείς τους.

Αγώνας μεταξύ των ειδών

Παραδείγματα επιλογής κινήτρων στα φυτά μπορούν επίσης να εξεταστούν στο πλαίσιο της διαειδικής πάλης. Γνωστό σε όλους η πικραλίδα έχει φουντωτές τούφες. Μεταφέρουν σπόρους και σχετίζονται στενά με τον πυκνό πληθυσμό των περιοχών στις οποίες υπάρχει αυτό το φυτό. Μια τέτοια δομή βοηθά όχι μόνο να επιβιώσει, αλλά και να πολλαπλασιαστεί σε μεγάλους αριθμούς. Οι σπόροι στα φυλλάδια μπορούν να εξαπλωθούν μακριά στον αέρα και να πέσουν σε έδαφος που δεν έχει καταληφθεί ακόμη από κανέναν.

Επέκταση

Με την πρώτη ματιά, η προσφορά τροφής στους σπόρους πολλών φυτών δεν έχει καμία σχέση με άλλα φυτά. Ωστόσο, στην πραγματικότητα, έχουν μια θεμελιωδώς σημαντική αξία. Βρίσκεται στον ρυθμό ανάπτυξης των φυταρίων, που αναγκάζονται να πολεμήσουν με την ξένη βλάστηση που τα περιβάλλει. Επί πρώιμα στάδιαη ύπαρξη αναπτύσσει γρήγορα νεαρούς βλαστούς μπιζελιών ή φασολιών. Κατά τη διάρκεια της δικής τους εξέλιξης, οι σπόροι τους άρχισαν να λαμβάνουν μια μεγάλη προσφορά τροφής, η οποία τους βοήθησε να καταλάβουν μια σημαντική θέση στον οργανικό κόσμο. Τα ανταγωνιστικά είδη μπιζελιών και φασολιών που δεν έλαβαν αυτό το πλεονέκτημα έχασαν τον διαειδικό αγώνα και εξαφανίστηκαν από προσώπου γης.

Το παραπάνω παράδειγμα δείχνει ένα σημαντικό μοτίβο. Όταν μπαίνει ένα ζώο και ένα φυτό νέα χώρακαι βρίσκεται ανάμεσα σε προηγουμένως άγνωστους ανταγωνιστές, οι συνθήκες διαβίωσής του αλλάζουν πολύ, ακόμα κι αν το κλίμα παραμένει το ίδιο. Για να αποκτήσει βάση σε μια νέα επικράτεια, ένα είδος πρέπει απαραίτητα να αποκλίνει στην ανάπτυξή του από τους προγόνους του.

Επιλογική βραδύτητα

Η επιλογή οδήγησης λειτουργεί ωριαία και καθημερινά. Διατηρεί και προσθέτει χρήσιμες αλλαγές, βελτιώνοντας έτσι το οργανικό ον, ανάλογα με τις συνθήκες της ζωής του. Η επιλογή είναι αργή και ανεπαίσθητη στο ανθρώπινο μάτι, αλλά ταυτόχρονα αμείλικτη. Η εξέλιξη δεν μπορεί να παρατηρηθεί σε πολλές γενιές. Για να γίνει αυτό, οι επιστήμονες πρέπει να μελετήσουν ολόκληρες γεωλογικές εποχές και περιόδους που διαρκούν χιλιάδες και εκατομμύρια χρόνια.

Η επιλογή μπορεί να λειτουργήσει εις βάρος των σημείων, φαίνεται, εντελώς ασήμαντη. Για παράδειγμα, τα φυλλοφάγα έντομα είναι πράσινα, ενώ τα φλοιοφάγα δέντρα έχουν στίγματα γκρι. Εάν αλλάξει το χρώμα, αυτά τα πλάσματα θα γίνουν ορατά και ευάλωτα στα αρπακτικά. Ομοίως, για ένα κοπάδι λευκών προβάτων, η παρουσία αρνιών με έστω και μια μικρή μαύρη κηλίδα είναι καταστροφική.

Συσχέτιση και προσαρμογή

Αλλάζουν όχι μόνο ως αποτέλεσμα τυχαίων μεταλλάξεων, αλλά και σύμφωνα με την αρχή της συσχέτισης. Ποια είναι η ουσία του; Όταν ένα μέρος του σώματος αλλάζει, θα οδηγήσει αναγκαστικά σε αλλαγές σε άλλα μέρη. Συχνά τέτοιες εξελικτικές στροφές έχουν τις πιο απροσδόκητες ιδιότητες.

Η κύρια λειτουργία της αλλαγής είναι η προσαρμογή. Μπορούν να εμφανιστούν σε διάφορα στάδια της ζωής. Για παράδειγμα, οι νεοσσοί στρουθοκαμήλου αναπτύσσουν χαρακτηριστικά κεράτινα εξογκώματα στο πάνω μέρος του ράμφους, τα οποία ονομάζονται επίσης δόντια νεοσσών. Τις πρώτες κιόλας μέρες μετά την εκκόλαψη από το αυγό διαλύονται και εξαφανίζονται. Ο μόνος τους σκοπός είναι να βοηθήσουν τον νεοσσό να σπάσει το κέλυφος. Αυτή είναι η λεγόμενη εμβρυϊκή προσαρμογή. Επιτρέπει στο είδος να αυξήσει τον ρυθμό γεννήσεώς του και να παλέψει πιο αποτελεσματικά για την επιβίωση. Λόγω τέτοιων φαινομενικά ασήμαντων χαρακτηριστικών, η επιλογή κινήτρων λειτουργεί.

Η φυσική επιλογή αυξάνει τις πιθανότητες επιβίωσης και συνέχισης ολόκληρου του γένους, βρίσκεται στο ίδιο επίπεδο με μεταλλάξεις, μεταναστεύσεις και μετασχηματισμούς στα γονίδια. Ο κύριος μηχανισμός της εξέλιξης λειτουργεί άψογα, αλλά με την προϋπόθεση ότι κανείς δεν παρεμβαίνει στη δουλειά του.

Τι είναι η φυσική επιλογή;

Το νόημα αυτού του όρου δόθηκε από τον Άγγλο επιστήμονα Charles Darwin. Διαπίστωσε ότι η φυσική επιλογή είναι μια διαδικασία που καθορίζει την επιβίωση και την αναπαραγωγή μόνο ατόμων προσαρμοσμένων στις περιβαλλοντικές συνθήκες. Σύμφωνα με τη θεωρία του Δαρβίνου, τον πιο σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη παίζουν οι τυχαίες κληρονομικές αλλαγές.

ανασυνδυασμός γονότυπων·
μεταλλάξεις και οι συνδυασμοί τους.

Φυσική επιλογή στον άνθρωπο

Σε περιόδους υπανάπτυκτης ιατρικής και άλλων επιστημών, μόνο ένα άτομο με ισχυρό ανοσοποιητικό και σταθερό υγιές σώμα επιζούσε. Δεν ήξεραν πώς να φροντίζουν τα πρόωρα νεογνά, δεν χρησιμοποιούσαν αντιβιοτικά στη θεραπεία, δεν έκαναν επεμβάσεις και έπρεπε να αντιμετωπίσουν μόνοι τους τις ασθένειές τους. Η φυσική επιλογή στον άνθρωπο έχει επιλέξει τους ισχυρότερους εκπροσώπους της ανθρωπότητας για περαιτέρω αναπαραγωγή.

Στον πολιτισμένο κόσμο, δεν συνηθίζεται να αποκτά κανείς πολυάριθμους απογόνους και στις περισσότερες οικογένειες δεν υπάρχουν περισσότερα από δύο παιδιά, τα οποία, χάρη στις σύγχρονες συνθήκες διαβίωσης και την ιατρική, μπορεί κάλλιστα να ζήσουν σε μεγάλη ηλικία. Παλαιότερα, οι οικογένειες είχαν 12 ή περισσότερα παιδιά και όχι περισσότερα από τέσσερα επιβίωσαν κάτω από ευνοϊκές συνθήκες. Η φυσική επιλογή στον άνθρωπο έχει οδηγήσει στο γεγονός ότι τα περισσότερα από τα σκληρυμένα, εξαιρετικά υγιή και δυνατοί άνθρωποι. Χάρη στη γονιδιακή τους δεξαμενή, η ανθρωπότητα εξακολουθεί να ζει στη γη.

Λόγοι φυσικής επιλογής

Όλη η ζωή στη γη αναπτύχθηκε σταδιακά, από τους πιο απλούς οργανισμούς μέχρι τους πιο σύνθετους. Εκπρόσωποι ορισμένων μορφών ζωής που απέτυχαν να προσαρμοστούν στο περιβάλλον δεν επιβίωσαν και δεν αναπαράχθηκαν, τα γονίδιά τους δεν μεταβιβάστηκαν στις επόμενες γενιές. Ο ρόλος της φυσικής επιλογής στην εξέλιξη έχει οδηγήσει στην εμφάνιση της ικανότητας σε κυτταρικό επίπεδο να προσαρμόζεται στο περιβάλλον και να ανταποκρίνεται γρήγορα στις αλλαγές του. Οι αιτίες της φυσικής επιλογής επηρεάζονται από διάφορους απλούς παράγοντες:

Η φυσική επιλογή λειτουργεί όταν παράγονται περισσότεροι απόγονοι από όσους μπορούν να επιβιώσουν.
Στα γονίδια του σώματος υπάρχει κληρονομική μεταβλητότητα.
Οι γενετικές διαφορές υπαγορεύουν την επιβίωση και την ικανότητα αναπαραγωγής των απογόνων σε διαφορετικές συνθήκες.

Σημάδια φυσικής επιλογής

Η εξέλιξη κάθε ζωντανού οργανισμού είναι η δημιουργικότητα της ίδιας της φύσης και αυτό δεν είναι καπρίτσιο, αλλά αναγκαιότητα. Υποκριτική διάφορες συνθήκεςπεριβάλλον, δεν είναι δύσκολο να μαντέψει κανείς ποια χαρακτηριστικά διατηρεί η φυσική επιλογή, όλα στοχεύουν στην εξέλιξη του είδους, αυξάνοντας την αντοχή του στις εξωτερικές επιρροές:

Ο παράγοντας επιλογής παίζει σημαντικό ρόλο. Εάν στην τεχνητή επιλογή ένα άτομο επιλέξει ποια χαρακτηριστικά του είδους να διατηρήσει και ποια όχι (για παράδειγμα, όταν εκτρέφει μια νέα ράτσα σκύλων), τότε στη φυσική επιλογή ο ισχυρότερος κερδίζει στον αγώνα για την ύπαρξή του.
Το υλικό επιλογής είναι οι κληρονομικές αλλαγές, τα σημάδια των οποίων μπορούν να βοηθήσουν στην προσαρμογή σε νέες συνθήκες διαβίωσης ή για συγκεκριμένους σκοπούς.
Το αποτέλεσμα είναι ένα άλλο στάδιο της φυσικής επιλογής, με αποτέλεσμα να σχηματιστούν νέα είδη με χαρακτηριστικά που είναι ευεργετικά σε ορισμένες περιβαλλοντικές συνθήκες.
Η ταχύτητα δράσης - η μητέρα φύση δεν βιάζεται, σκέφτεται κάθε βήμα της, και ως εκ τούτου, η φυσική επιλογή χαρακτηρίζεται από χαμηλό ρυθμό αλλαγής, ενώ η τεχνητή επιλογή είναι γρήγορη.

Ποιο είναι το αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής;

Όλοι οι οργανισμοί έχουν τον δικό τους βαθμό προσαρμοστικότητας και είναι αδύνατο να πούμε με βεβαιότητα πώς θα συμπεριφερθεί το ένα ή το άλλο είδος σε άγνωστες περιβαλλοντικές συνθήκες. Ο αγώνας για επιβίωση και η κληρονομική μεταβλητότητα είναι η ουσία της φυσικής επιλογής. Υπάρχουν πολλά παραδείγματα φυτών και ζώων που έχουν εισαχθεί από άλλες ηπείρους και έχουν προσαρμοστεί καλύτερα στις νέες συνθήκες διαβίωσης. Το αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής είναι ένα ολόκληρο σύνολο επίκτητων αλλαγών.

προσαρμογή - προσαρμογή σε νέες συνθήκες.
ποικιλία μορφών οργανισμών - προκύπτουν από έναν κοινό πρόγονο.
εξελικτική πρόοδος - η επιπλοκή των ειδών.

Σε τι διαφέρει η φυσική επιλογή από την τεχνητή;

Μπορεί να ειπωθεί με βεβαιότητα ότι σχεδόν όλα όσα τρώγονται από τους ανθρώπους αργά ή γρήγορα υποβλήθηκαν σε τεχνητή επιλογή. Η θεμελιώδης διαφορά είναι ότι με τη διεξαγωγή της επιλογής «του», ένα άτομο επιδιώκει το δικό του όφελος. Χάρη στην επιλογή, έλαβε επιλεγμένα προϊόντα, έβγαλε νέες ράτσες ζώων. Η φυσική, φυσική επιλογή δεν επικεντρώνεται στο όφελος για την ανθρωπότητα, επιδιώκει μόνο τα συμφέροντα αυτού του συγκεκριμένου οργανισμού.

Η φυσική και η τεχνητή επιλογή επηρεάζουν εξίσου τη ζωή όλων των ανθρώπων. Παλεύουν για τη ζωή ενός πρόωρου μωρού, καθώς και για τη ζωή ενός υγιούς, αλλά την ίδια στιγμή, η φυσική επιλογή σκοτώνει μέθυσους παγωμένους στους δρόμους, θανατηφόρες ασθένειες αφαιρούν τις ζωές απλών ανθρώπων, οι ψυχικά ανισόρροπες αυτοκτονούν , φυσικές καταστροφές πέφτουν στη γη.

Τύποι φυσικής επιλογής

Γιατί μόνο ορισμένοι εκπρόσωποι ειδών μπορούν να επιβιώσουν σε διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες; Οι μορφές φυσικής επιλογής δεν είναι γραπτοί κανόνες της φύσης:

Η επιλογή οδήγησης συμβαίνει όταν αλλάζουν οι περιβαλλοντικές συνθήκες και τα είδη πρέπει να προσαρμοστούν, διατηρεί τη γενετική κληρονομιά σε ορισμένες κατευθύνσεις.
Η σταθεροποιητική επιλογή απευθύνεται σε άτομα με αποκλίσεις από τον μέσο στατιστικό κανόνα υπέρ των μέσων ατόμων του ίδιου είδους.
Η ανατρεπτική επιλογή είναι όταν επιβιώνουν άτομα με ακραίους δείκτες και όχι με μέσους δείκτες. Ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας επιλογής, δύο νέα είδη μπορούν να σχηματιστούν ταυτόχρονα. Πιο συχνή στα φυτά.
Σεξουαλική επιλογή - βασίζεται στην αναπαραγωγή, όταν ο βασικός ρόλος δεν διαδραματίζεται από την ικανότητα επιβίωσης, αλλά από την ελκυστικότητα. Τα θηλυκά, χωρίς να σκέφτονται τους λόγους της συμπεριφοράς τους, επιλέγουν όμορφα, λαμπερά αρσενικά.

Γιατί μπορεί ένα άτομο να αποδυναμώσει τον αντίκτυπο της φυσικής επιλογής;

Η ιατρική πρόοδος έχει προχωρήσει πολύ. Άνθρωποι που υποτίθεται ότι θα πεθάνουν - επιβιώνουν, αναπτύσσονται, έχουν τα δικά τους παιδιά. Μεταδίδοντάς τους τη γενετική τους, γεννούν μια αδύναμη φυλή. Η φυσική επιλογή και ο αγώνας για ύπαρξη συγκρούονται κάθε ώρα. Η φύση βρίσκει όλο και πιο εξελιγμένους τρόπους για να ελέγχει τους ανθρώπους και ο άνθρωπος προσπαθεί να συμβαδίσει μαζί της, αποτρέποντας έτσι τη φυσική επιλογή. Ο ανθρώπινος ανθρωπισμός οδηγεί στην αδύναμη εμφάνιση των ανθρώπων.

Η φυσική επιλογή ευνοεί την επιβίωση και την αύξηση του αριθμού των ατόμων στον πληθυσμό, φορείς ορισμένων γονότυπων εις βάρος φορέων άλλων. Αυτό συμβάλλει στη συσσώρευση στον πληθυσμό χαρακτηριστικών που έχουν προσαρμοστική αξία.

Κάτω από διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες, η φυσική επιλογή έχει διαφορετικό χαρακτήρα. Υπάρχουν τρεις κύριες μορφές φυσικής επιλογής:

Κίνηση;
σταθεροποίηση?
αποδιοργανωτικός.

Φόρμα οδήγησης (με παραδείγματα)

Η εκδήλωση της επιλογής οδήγησης εμφανίζεται όταν οι αλλαγές που προκύπτουν στο νέο περιβάλλον είναι πιο χρήσιμες. Η επιλογή θα έχει ως στόχο τη διατήρησή τους. Αυτό θα συνεπάγεται σταδιακές αλλαγές στον φαινότυπο των ατόμων στον πληθυσμό, μια αλλαγή στον κανόνα αντίδρασης και μια αλλαγή στη μέση τιμή του χαρακτηριστικού.

Ένα κλασικό παράδειγμα επιλογής οδήγησης είναι η αλλαγή χρώματος των σκόρων στην περιοχή των βιομηχανικών πόλεων στην Ευρώπη και την Αμερική. Αν προηγουμένως ήταν χαρακτηριστικός ο ανοιχτός χρωματισμός τους, τότε καθώς οι κορμοί των δέντρων ήταν μολυσμένοι με αιθάλη και αιθάλη, οι ανοιχτόχρωμες παραλλαγές που έγιναν αισθητές στο φλοιό των δέντρων τρώγονταν κυρίως από τα πουλιά και οι σκούρες παραλλαγές κέρδιζαν όλο και περισσότερο πλεονέκτημα. αυτοί που διατηρήθηκαν από τη φυσική επιλογή. Αυτό οδήγησε σε αλλαγή στο χρώμα.

Η εξέλιξη, η εμφάνιση νέων προσαρμογών, συνδέεται με την επιλογή οδήγησης. Τις τελευταίες δεκαετίες, πολλά είδη εντόμων έχουν αναπτύξει φυλές που είναι ανθεκτικές στα εντομοκτόνα (φάρμακα που είναι δηλητηριώδη για τα έντομα). Έντομα ευαίσθητα στο δηλητήριο πέθαναν, αλλά σε ορισμένα άτομα προέκυψε μια νέα μετάλλαξη ή είχαν προηγουμένως ένα ουδέτερο γονίδιο για αναισθησία σε οποιοδήποτε εντομοκτόνο. Υπό αλλαγμένες συνθήκες, το γονίδιο έπαψε να είναι ουδέτερο. Η επιλογή οδήγησης έχει διατηρήσει τους φορείς αυτού του γονιδίου. Έγιναν οι πρόγονοι νέων φυλών.

Μορφή σταθεροποίησης (με παραδείγματα)

Η σταθεροποιητική επιλογή λαμβάνει χώρα υπό σχετικά σταθερές συνθήκες. Εδώ, οι αποκλίσεις από τη μέση τιμή του χαρακτηριστικού μπορεί ήδη να αποδειχθούν δυσμενείς και να παραμεριστούν. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η επιλογή στοχεύει στη διατήρηση μεταλλάξεων που οδηγούν σε μικρότερη μεταβλητότητα του χαρακτηριστικού.

Έχει διαπιστωθεί ότι οι εκπρόσωποι του πληθυσμού με μέση εκδήλωση του χαρακτηριστικού είναι πιο ανθεκτικοί στις ακραίες αλλαγές των συνθηκών, έτσι τα σπουργίτια με μέσο μήκος φτερών επιβιώνουν τον χειμώνα πιο εύκολα από τα μακρυά ή με κοντόφτερά. Επίσης σταθερή θερμοκρασίαΤα σώματα σε ομοιοθερμικά ζώα είναι συνέπεια της σταθεροποιητικής επιλογής.

Σε φυτά που επικονιάζονται από ορισμένους τύπους εντόμων, η δομή της στεφάνης του λουλουδιού δεν μπορεί να ποικίλλει, αντιστοιχεί σε σχήμα και μέγεθος στο μέγεθος και το σχήμα των επικονιαστών. Οποιεσδήποτε αποκλίσεις από το "πρότυπο" παραμερίζονται αμέσως από την επιλογή, αφού δεν αφήνουν απογόνους.

Η σταθεροποιητική επιλογή συμβαίνει πιο συχνά, θεωρείται το κύριο πράγμα στην ανάπτυξη των οργανισμών, όταν η βελτίωση των μέσων δεικτών οδηγεί σε εξελικτική πρόοδο.

Όταν αλλάζουν οι συνθήκες ύπαρξης, η επιλογή οδήγησης και σταθεροποίησης μπορούν να αντικαταστήσουν η μία την άλλη.

Διασπαστική μορφή (με παραδείγματα)

Η διασπαστική επιλογή μπορεί να παρατηρηθεί όταν μεταξύ όλων των παραλλαγών του γονότυπου, δεν υπάρχει κυρίαρχη, η οποία σχετίζεται με την ετερογένεια της περιοχής που κατοικούν. Κάτω από τη δράση ορισμένων παραγόντων, ορισμένα σημάδια συμβάλλουν στην επιβίωση, όταν αλλάζουν οι συνθήκες, άλλα.

Η διασπαστική επιλογή στρέφεται εναντίον εκείνων των εκπροσώπων των ειδών που έχουν μέσες εκδηλώσεις του χαρακτηριστικού, γεγονός που οδηγεί στην εμφάνιση πολυμορφισμού σε έναν πληθυσμό. Η διασπαστική μορφή ονομάζεται επίσης σχίσιμο, επειδή ο πληθυσμός χωρίζεται σε ξεχωριστά μέρη σύμφωνα με το τρέχον χαρακτηριστικό. Έτσι, η διασπαστική μορφή είναι υπεύθυνη για την ανάπτυξη ακραίων φαινοτύπων και στρέφεται ενάντια στις μέσες μορφές.

Ένα παράδειγμα διασπαστικής επιλογής είναι το χρώμα του κελύφους του σαλιγκαριού. Το χρώμα του κελύφους εξαρτάται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες στις οποίες εισέρχεται το σαλιγκάρι. Στη δασική ζώνη, όπου το επιφανειακό στρώμα της γης είναι χρωματισμένο καφέ, ζουν σαλιγκάρια με καφέ κοχύλια. Στην περιοχή της στέπας, όπου το γρασίδι είναι ξερό και κίτρινο, έχουν κίτρινα κοχύλια. Η διαφορά στο χρώμα των κοχυλιών είναι προσαρμοστικής φύσης, καθώς προστατεύει τα σαλιγκάρια από το να καταναλωθούν από αρπακτικά πουλιά.

Πίνακας με τους κύριους τύπους φυσικής επιλογής

Χαρακτηριστικό γνώρισμα	φόρμα οδήγησης	Σταθεροποιητική μορφή	Διαταρακτική μορφή
Δράση	Εμφανίζεται κάτω από σταδιακά μεταβαλλόμενες συνθήκες ζωής του ατόμου.	Οι συνθήκες ζωής του σώματος δεν αλλάζουν για μεγάλο χρονικό διάστημα.	Με απότομη αλλαγή στις συνθήκες διαβίωσης του σώματος.
Προσανατολισμός	Με στόχο τη διατήρηση οργανισμών με χαρακτηριστικά που συμβάλλουν στην επιβίωση του είδους.	Διατήρηση της ομοιογένειας του πληθυσμού, καταστροφή ακραίων μορφών.	Η δράση στοχεύει στην επιβίωση ατόμων σε ετερογενείς συνθήκες, μέσω της εκδήλωσης διαφορετικών φαινοτύπων.
Αποτέλεσμα	Η εμφάνιση μιας μέσης νόρμας, που έρχεται να αντικαταστήσει την παλιά, που δεν ταιριάζει στο νέο περιβάλλον.	Αποθήκευση των μέσων δεικτών του κανόνα.	Σχηματισμός αρκετών μέσων προτύπων απαραίτητων για την επιβίωση.

Άλλοι τύποι φυσικής επιλογής

Οι κύριες μορφές επιλογής περιγράφονται παραπάνω, υπάρχουν επίσης πρόσθετες:

Αποσταθεροποίηση?
σεξουαλικός;
ομάδα.

Αποσταθεροποιητική μορφήστη δράση είναι αντίθετη από τη σταθεροποιητική, ενώ ο ρυθμός αντίδρασης επεκτείνεται, αλλά διατηρούνται και οι μέσοι δείκτες.

Οι βάτραχοι λοιπόν που ζουν σε βάλτους, σε περιβάλλον με διαφορετικό φωτισμό, διαφέρουν σημαντικά ως προς το χρώμα. δέρμαείναι μια εκδήλωση αποσταθεροποιητικής επιλογής. Οι βάτραχοι που κατοικούν σε μια περιοχή που είναι εντελώς σκιασμένη ή, αντίθετα, με καλή πρόσβαση στο φως, έχουν ομοιόμορφο χρώμα - αυτή είναι μια εκδήλωση σταθεροποιητικής επιλογής.

Σεξουαλική μορφή φυσικής επιλογήςστοχεύει στο σχηματισμό δευτερευόντων σεξουαλικών χαρακτηριστικών, που βοηθούν στην επιλογή ενός ζευγαριού για διασταύρωση. Για παράδειγμα, το έντονο χρώμα των φτερών και το τραγούδι των πουλιών, μια δυνατή φωνή, οι χοροί του ζευγαρώματος ή η απελευθέρωση δυσωδών ουσιών για την προσέλκυση της αντίθετης πλευράς των εντόμων και πολλά άλλα.

ομαδική μορφήμε στόχο την επιβίωση του πληθυσμού και όχι των ατόμων. Ο θάνατος πολλών μελών της ομάδας για χάρη της σωτηρίας του είδους θα είναι δικαιολογημένος. Έτσι, σε ένα κοπάδι άγριων ζώων σε γενετικό επίπεδο, ορίζεται ότι η ζωή της ομάδας είναι πιο σημαντική από τη δική του. Όταν πλησιάζει ο κίνδυνος, το ζώο θα κάνει δυνατούς θορύβους για να προειδοποιήσει τους συγγενείς του, ενώ θα πεθάνει, αλλά θα σώσει τα υπόλοιπα.

α) Αποσταθεροποιητική επιλογή

Έτσι, μια αποσταθεροποιητική μορφή επιλογής οδηγεί σε διεύρυνση του ρυθμού αντίδρασης.

σι) σεξουαλική επιλογή

σεξουαλική επιλογή- φυσική επιλογή μέσα στο ίδιο φύλο, με στόχο την ανάπτυξη χαρακτηριστικών που δίνουν κυρίως την ευκαιρία να αφήσουν τον μεγαλύτερο αριθμό απογόνων.

Η σεξουαλική επιλογή είναι φυσική επιλογή για επιτυχία στην αναπαραγωγή. Χαρακτηριστικά που μειώνουν τη βιωσιμότητα των φορέων τους μπορούν να εμφανιστούν και να εξαπλωθούν εάν τα πλεονεκτήματα που παρέχουν στην επιτυχία της αναπαραγωγής είναι σημαντικά μεγαλύτερα από τα μειονεκτήματά τους για την επιβίωση. Ένα αρσενικό που ζει λίγο αλλά αρέσει στα θηλυκά και επομένως παράγει πολλούς απογόνους έχει πολύ υψηλότερη αθροιστική ικανότητα από ένα που ζει πολύ αλλά αφήνει λίγους απογόνους. Σε πολλά είδη ζώων, η συντριπτική πλειοψηφία των αρσενικών δεν συμμετέχει καθόλου στην αναπαραγωγή. Σε κάθε γενιά, σκληρός ανταγωνισμός για τα θηλυκά προκύπτει μεταξύ των αρσενικών. Αυτός ο διαγωνισμός μπορεί να είναι άμεσος και να εκδηλωθεί με τη μορφή αγώνα για εδάφη ή αγώνες τουρνουά. Μπορεί επίσης να εμφανιστεί σε έμμεση μορφή και να καθοριστεί από την επιλογή των θηλυκών. Σε περιπτώσεις όπου τα θηλυκά επιλέγουν αρσενικά, ο ανταγωνισμός των ανδρών εμφανίζεται στην επίδειξη της επιδεικτικής εμφάνισής τους ή της περίπλοκης συμπεριφοράς ερωτοτροπίας τους. Τα θηλυκά επιλέγουν εκείνα τα αρσενικά που τους αρέσουν περισσότερο. Κατά κανόνα, αυτά είναι τα πιο λαμπερά αρσενικά. Γιατί όμως αρέσουν στα θηλυκά τα φωτεινά αρσενικά;

Ρύζι. 7.

Δύο βασικές υποθέσεις σχετικά με τους μηχανισμούς της σεξουαλικής επιλογής έχουν προταθεί.

Εξηγώντας αυτές τις υποθέσεις, προσπαθήσαμε να κατανοήσουμε τη λογική της δράσης των θηλυκών πτηνών. Μπορεί να φαίνεται ότι περιμένουμε πάρα πολλά από αυτούς, ότι τόσο πολύπλοκοι υπολογισμοί φυσικής κατάστασης είναι δύσκολα προσβάσιμοι σε αυτούς. Στην πραγματικότητα, στην επιλογή των αρσενικών, τα θηλυκά δεν είναι ούτε περισσότερο ούτε λιγότερο λογικά από όλες τις άλλες συμπεριφορές. Όταν ένα ζώο αισθάνεται διψασμένο, δεν έχει λόγο να πιει νερό για να αποκαταστήσει την ισορροπία νερού-αλατιού στο σώμα - πηγαίνει στον ποτιστήρι επειδή αισθάνεται δίψα. Όταν μια εργάτρια μέλισσα τσιμπάει ένα αρπακτικό που επιτίθεται σε μια κυψέλη, δεν υπολογίζει πόσο με αυτή την αυτοθυσία αυξάνει τη αθροιστική φυσική κατάσταση των αδερφών της - ακολουθεί το ένστικτο. Με τον ίδιο τρόπο, τα θηλυκά, επιλέγοντας φωτεινά αρσενικά, ακολουθούν το ένστικτό τους - τους αρέσουν οι φωτεινές ουρές. Όλοι αυτοί που ενστικτωδώς προέτρεψαν μια διαφορετική συμπεριφορά, όλοι τους δεν άφησαν απογόνους. Έτσι, δεν συζητήσαμε τη λογική των θηλυκών, αλλά τη λογική του αγώνα για ύπαρξη και φυσική επιλογή - μια τυφλή και αυτόματη διαδικασία που, ενεργώντας συνεχώς από γενιά σε γενιά, έχει σχηματίσει όλη αυτή την εκπληκτική ποικιλία σχημάτων, χρωμάτων και ενστίκτων που έχουμε παρατηρήστε στον κόσμο της άγριας ζωής. .

γ) Επιλογή ομάδας

Η ομαδική επιλογή συχνά ονομάζεται επίσης επιλογή ομάδας, είναι η διαφορική αναπαραγωγή διαφορετικών τοπικών πληθυσμών. Ο Ράιτ συγκρίνει πληθυσμιακά συστήματα δύο τύπων - έναν μεγάλο συνεχή πληθυσμό και έναν αριθμό μικρών ημι-απομονωμένων αποικιών - σε σχέση με τη θεωρητική αποτελεσματικότητα της επιλογής. Υποτίθεται ότι το συνολικό μέγεθος και των δύο πληθυσμιακών συστημάτων είναι το ίδιο και οι οργανισμοί διασταυρώνονται ελεύθερα.

Όλες αυτές οι δυσκολίες εξαλείφονται σε μεγάλο βαθμό σε ένα πληθυσμιακό σύστημα που μοιάζει στη δομή του με μια σειρά από ξεχωριστά νησιά. Εδώ, η επιλογή ή η επιλογή σε συνδυασμό με τη γενετική μετατόπιση, μπορεί γρήγορα και αποτελεσματικά να αυξήσει τη συχνότητα κάποιου σπάνιου ευνοϊκού αλληλόμορφου σε μία ή περισσότερες μικρές αποικίες. Νέοι ευνοϊκοί συνδυασμοί γονιδίων μπορούν επίσης εύκολα να αποκτήσουν βάση σε μία ή περισσότερες μικρές αποικίες. Η απομόνωση προστατεύει τις δεξαμενές γονιδίων αυτών των αποικιών από «πλημμύρες» ως αποτέλεσμα της μετανάστευσης από άλλες αποικίες που δεν έχουν τόσο ευνοϊκά γονίδια και από τη διασταύρωση μαζί τους. Μέχρι αυτό το σημείο, μόνο μεμονωμένη επιλογή ή, για ορισμένες αποικίες, ατομική επιλογή σε συνδυασμό με γενετική μετατόπιση έχει συμπεριληφθεί στο μοντέλο.

Ένα από τα χαρακτηριστικά του οργανικού κόσμου, που είναι δύσκολο να εξηγηθεί με βάση την ατομική επιλογή, αλλά μπορεί να θεωρηθεί ως αποτέλεσμα ομαδικής επιλογής, είναι η σεξουαλική αναπαραγωγή. Αν και έχουν δημιουργηθεί μοντέλα στα οποία η σεξουαλική αναπαραγωγή ευνοείται από την ατομική επιλογή, φαίνεται ότι δεν είναι ρεαλιστικά. Η σεξουαλική αναπαραγωγή είναι η διαδικασία που δημιουργεί διαφοροποίηση ανασυνδυασμού στους διασταυρούμενους πληθυσμούς. Δεν επωφελούνται από τη σεξουαλική αναπαραγωγή οι γονικοί γονότυποι που διασπώνται στη διαδικασία ανασυνδυασμού, αλλά ο πληθυσμός των μελλοντικών γενεών, στις οποίες αυξάνεται το περιθώριο μεταβλητότητας. Αυτό συνεπάγεται τη συμμετοχή ως έναν από τους παράγοντες της επιλεκτικής διαδικασίας σε επίπεδο πληθυσμού.

ΣΟΛ) Επιλογή κατεύθυνσης (κίνηση)

Ρύζι. 1.

Η κατευθυνόμενη επιλογή (κινούμενη) περιγράφηκε από τον Ch. Darwin και το σύγχρονο δόγμα της επιλογής οδήγησης αναπτύχθηκε από τον J. Simpson.

Με μια μακροπρόθεσμη αλλαγή στο εξωτερικό περιβάλλον, ένα μέρος των ατόμων του είδους με κάποιες αποκλίσεις από τον μέσο κανόνα μπορεί να αποκτήσει πλεονέκτημα στη ζωή και την αναπαραγωγή. Αυτό θα οδηγήσει σε αλλαγή της γενετικής δομής, στην εμφάνιση εξελικτικά νέων προσαρμογών και σε αναδιάρθρωση της οργάνωσης του είδους. Η καμπύλη διακύμανσης μετατοπίζεται προς την κατεύθυνση της προσαρμογής στις νέες συνθήκες ύπαρξης.

Εικ. 2. Η εξάρτηση της συχνότητας των σκοτεινών μορφών της σημύδας από τον βαθμό ατμοσφαιρικής ρύπανσης

Ρύζι. 3.

μι) Σταθεροποιητική επιλογή

Ρύζι. 4.

Η σταθεροποιητική επιλογή διατηρεί την κατάσταση του πληθυσμού, η οποία εξασφαλίζει τη μέγιστη καταλληλότητά του υπό σταθερές συνθήκες ύπαρξης. Σε κάθε γενιά, τα άτομα που αποκλίνουν από τη μέση βέλτιστη τιμή όσον αφορά τα προσαρμοστικά χαρακτηριστικά αφαιρούνται.

Εικ.5.

tuatara, που φέρει τα χαρακτηριστικά των ερπετών της Μεσοζωικής εποχής.

κοελάκανθος, απόγονος ψαριού με πτερύγια λοβού, ευρέως διαδεδομένο στην Παλαιοζωική εποχή.

Το βορειοαμερικανικό οπόσουμ είναι ένα μαρσιποφόρο γνωστό από την Κρητιδική περίοδο.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί εδώ ότι η σταθερότητα των συνθηκών δεν σημαίνει την αμετάβλητη τους. Κατά τη διάρκεια του έτους, οι περιβαλλοντικές συνθήκες αλλάζουν τακτικά. Η σταθεροποιητική επιλογή προσαρμόζει τους πληθυσμούς σε αυτές τις εποχιακές αλλαγές. Οι κύκλοι αναπαραγωγής προσαρμόζονται σε αυτούς, έτσι ώστε τα μικρά να γεννιούνται εκείνη την εποχή του χρόνου που οι πόροι τροφής είναι μέγιστοι. Όλες οι αποκλίσεις από αυτόν τον βέλτιστο κύκλο, που μπορούν να αναπαραχθούν από έτος σε έτος, εξαλείφονται με τη σταθεροποίηση της επιλογής. Οι απόγονοι που γεννήθηκαν πολύ νωρίς πεθαίνουν από την πείνα, πολύ αργά - δεν έχουν χρόνο να προετοιμαστούν για το χειμώνα. Πώς ξέρουν τα ζώα και τα φυτά πότε έρχεται ο χειμώνας; Με την έναρξη του παγετού; Όχι, δεν είναι πολύ αξιόπιστος δείκτης. Οι βραχυπρόθεσμες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας μπορεί να είναι πολύ παραπλανητικές. Αν κάποια χρονιά ζεσταθεί νωρίτερα από το συνηθισμένο, αυτό δεν σημαίνει καθόλου ότι ήρθε η άνοιξη. Όσοι αντιδρούν πολύ γρήγορα σε αυτό το αναξιόπιστο σήμα κινδυνεύουν να μείνουν χωρίς απογόνους. Είναι καλύτερα να περιμένετε για ένα πιο αξιόπιστο σημάδι της άνοιξης - μια αύξηση στις ώρες της ημέρας. Στα περισσότερα είδη ζώων, αυτό το σήμα είναι που ενεργοποιεί τους μηχανισμούς εποχιακών αλλαγών στις ζωτικές λειτουργίες: κύκλοι αναπαραγωγής, τήξη, μετανάστευση κ.λπ. I.I. Ο Schmalhausen έδειξε πειστικά ότι αυτές οι καθολικές προσαρμογές προκύπτουν ως αποτέλεσμα της σταθεροποίησης της επιλογής.

στ) Διασπαστική (διαμελιστική) επιλογή

Ρύζι. 6.

Πληθυσμοί προσαρμοσμένοι σε οικολογικά ανόμοια ενδιαιτήματα μπορεί να καταλαμβάνουν συνεχόμενες γεωγραφικές περιοχές. για παράδειγμα, σε παράκτιες περιοχές της Καλιφόρνια, το φυτό Gilia achilleaefolia αντιπροσωπεύεται από δύο φυλές. Μια φυλή - «ηλιόλουστη» - αναπτύσσεται σε ανοιχτές χορταριώδεις νότιες πλαγιές, ενώ η «σκιερή» φυλή βρίσκεται σε σκιερά δάση βελανιδιάς και σε δάση με σεκόγια. Αυτές οι φυλές διαφέρουν ως προς το μέγεθος των πετάλων - ένα χαρακτηριστικό που καθορίζεται γενετικά.

συμπέρασμα

Όπως και άλλοι στοιχειώδεις εξελικτικοί παράγοντες, η φυσική επιλογή προκαλεί αλλαγές στην αναλογία των αλληλόμορφων στις δεξαμενές γονιδίων των πληθυσμών. Η φυσική επιλογή παίζει δημιουργικό ρόλο στην εξέλιξη. Αποκλείοντας γονότυπους με χαμηλή προσαρμοστική αξία από την αναπαραγωγή, διατηρώντας παράλληλα ευνοϊκούς συνδυασμούς γονιδίων διαφορετικών αξιών, μετατρέπει την εικόνα της γονοτυπικής μεταβλητότητας, η οποία διαμορφώνεται αρχικά υπό την επίδραση τυχαίων παραγόντων, σε μια βιολογικά πρόσφορη κατεύθυνση.

Βιβλιογραφία

Βλάσοβα Ζ.Α. Βιολογία. Εγχειρίδιο σπουδαστών - Μόσχα, 1997

Green N. Biology - Μόσχα, 2003

Kamlyuk L.V. Βιολογία σε ερωτήσεις και απαντήσεις - Μινσκ, 1994

Λεμέζα Ν.Α. Εγχειρίδιο βιολογίας - Μινσκ, 1998