Acasă Electrice

Exemple de selecție de conducere a animalelor. Selecția de conducere. Cum funcționează selecția naturală?

Colegiul Politehnic Snezhinsky

Raport de biologie pe această temă:

"Selecție naturală"

Completat de: student anul I

Grupuri F-18D

Yakunina Elena

Verificat de: Budalova I.B.

Snezhinsk 2009

Selecție naturală

a) Selecția destabilizatoare

b) Selectia sexuala

c) Selectarea grupului

d) Selectarea direcției (conducere)

d) Selecția stabilizatoare

f) Selecție perturbatoare (dezmembratoare).

Concluzie

Bibliografie

Selecție naturală

Selecție naturală- rezultatul luptei pentru existenţă; se bazează pe supravieţuirea preferenţială şi părăsirea descendenţilor cu cei mai adaptaţi indivizi din fiecare specie şi moartea organismelor mai puţin adaptate.

Procesul de mutație, fluctuațiile numărului populației și izolarea creează eterogenitate genetică în cadrul unei specii. Dar acțiunea lor este nedirecționată. Evoluția este un proces dirijat asociat cu dezvoltarea adaptărilor, cu complicarea progresivă a structurii și funcțiilor animalelor și plantelor. Există un singur factor evolutiv direcțional - selecția naturală.

Fie anumiți indivizi, fie grupuri întregi pot fi supuse selecției. Ca urmare a selecției de grup, se acumulează adesea trăsături și proprietăți care sunt nefavorabile pentru un individ, dar utile pentru populație și pentru întreaga specie (o albină care înțeapă moare, dar atacând un inamic, salvează familia). În orice caz, selecția păstrează organismele cele mai adaptate unui anumit mediu și operează în cadrul populațiilor. Astfel, populațiile sunt domeniul de selecție.

Selecția naturală ar trebui înțeleasă ca reproducerea selectivă (diferențială) a genotipurilor (sau complexelor genice). În procesul de selecție naturală, nu atât supraviețuirea sau moartea indivizilor este importantă, ci mai degrabă reproducerea diferențială a acestora. Succesul în reproducerea diferiților indivizi poate servi drept criteriu genetic-evoluționar obiectiv al selecției naturale. Semnificația biologică a unui individ care produce descendenți este determinată de contribuția genotipului său la fondul genetic al populației. Selectarea de la generație la generație pe baza fenotipurilor duce la selecția genotipurilor, deoarece nu sunt trăsături, ci complexe genice care sunt transmise descendenților. Pentru evoluție contează nu numai genotipurile, ci și fenotipurile și variabilitatea fenotipică.

În timpul exprimării, o genă poate influența multe trăsături. Prin urmare, domeniul de aplicare poate include nu numai proprietăți care cresc probabilitatea de a lăsa descendenți, ci și caracteristici care nu sunt direct legate de reproducere. Ele sunt selectate indirect ca urmare a corelațiilor.

a) Selecția destabilizatoare

Selecție destabilizatoare- aceasta este distrugerea corelațiilor în organism cu selecție intensivă în fiecare direcție specifică. Un exemplu este cazul când selecția care vizează reducerea agresivității duce la destabilizarea ciclului de reproducere.

Stabilizarea selecției îngustează norma de reacție. Cu toate acestea, în natură există adesea cazuri în care nișa ecologică a unei specii se poate extinde în timp. În acest caz, indivizii și populațiile cu o normă de reacție mai largă primesc un avantaj selectiv, menținând în același timp aceeași valoare medie a trăsăturii. Această formă de selecție naturală a fost descrisă pentru prima dată de evoluționistul american George G. Simpson sub denumirea de selecție centrifugă. Ca urmare, are loc un proces care este opusul selecției stabilizatoare: mutațiile cu o viteză de reacție mai largă primesc un avantaj.

Astfel, populațiile de broaște lacustre care trăiesc în iazuri cu iluminare eterogenă, cu zone alternate acoperite cu linge de rață, stuf, coadă și cu „ferestre” de apă deschisă, se caracterizează printr-o gamă largă de variabilitate a culorilor (rezultatul unei forme destabilizatoare de selecție naturală). Dimpotrivă, în corpurile de apă cu iluminare și culoare uniformă (iazuri complet acoperite de linge de rață, sau iazuri deschise), gama de variabilitate a culorii broaștelor este îngustă (rezultatul acțiunii unei forme stabilizatoare a selecției naturale).

Astfel, o formă destabilizatoare de selecție în merge la extinderea normei de reacție.

b) Selectia sexuala

Selectia sexuala- selecția naturală în cadrul unui singur sex, care vizează dezvoltarea trăsăturilor care oferă în primul rând posibilitatea de a pleca cel mai mare număr urmasi.

Masculii din multe specii prezintă caracteristici sexuale secundare clar exprimate, care la prima vedere par neadaptabile: coada unui păun, penele strălucitoare ale păsărilor paradisului și papagalii, crestele stacojii ale cocoșilor, culorile încântătoare ale peștilor tropicali, cântecele. de păsări și broaște etc. Multe dintre aceste caracteristici complică viața purtătorilor lor și îi fac ușor vizibili de către prădători. S-ar părea că aceste caracteristici nu oferă niciun avantaj purtătorilor lor în lupta pentru existență și, totuși, sunt foarte răspândite în natură. Ce rol a jucat selecția naturală în apariția și răspândirea lor?

Știm deja că supraviețuirea organismelor este o componentă importantă, dar nu singura, a selecției naturale. O altă componentă importantă este atractivitatea pentru persoanele de sex opus. Charles Darwin a numit acest fenomen selecție sexuală. El a menționat mai întâi această formă de selecție în Despre originea speciilor și apoi a analizat-o în detaliu în Descendența omului și selecția sexuală. El credea că „această formă de selecție este determinată nu de lupta pentru existență în relațiile ființelor organice între ele sau cu condițiile externe, ci de competiția dintre indivizii de un sex, de obicei bărbați, pentru posesia indivizilor celuilalt. sex."

Selecția sexuală este selecția naturală pentru succesul reproductiv. Trăsăturile care reduc viabilitatea gazdelor lor pot apărea și răspândi dacă avantajele pe care le oferă pentru succesul reproductiv sunt semnificativ mai mari decât dezavantajele lor pentru supraviețuire. Un mascul care trăiește scund, dar este plăcut de femele și, prin urmare, produce mulți descendenți, are o condiție fizică generală mult mai mare decât unul care trăiește mult, dar produce puțini descendenți. La multe specii de animale, marea majoritate a masculilor nu participă deloc la reproducere. În fiecare generație, apare o competiție acerbă între bărbați și femele. Această competiție poate fi directă și se poate manifesta sub formă de luptă pentru teritoriu sau lupte de turneu. Poate apărea și într-o formă indirectă și poate fi determinată de alegerea femelelor. În cazurile în care femelele aleg bărbați, competiția masculină se manifestă prin afișarea culorilor lor strălucitoare. aspect sau comportament dificil de curte. Femelele aleg masculii care îi plac cel mai mult. De regulă, aceștia sunt cei mai strălucitori bărbați. Dar de ce le plac femelelor masculii strălucitori?

Orez. 7. Culorile strălucitoare ale păsărilor apar în evoluție datorită selecției sexuale.

Fitness-ul unei femei depinde de cât de obiectiv este capabilă să evalueze potențialul fitness al viitorului tată al copiilor ei. Ea trebuie să aleagă un mascul ai cărui fii vor fi foarte adaptabili și atractivi pentru femele.

Au fost propuse două ipoteze principale despre mecanismele selecției sexuale.

Conform ipotezei „fiilor atrăgători”, logica alegerii feminine este oarecum diferită. Dacă bărbații viu colorați, indiferent de motiv, sunt atrăgători pentru femele, atunci merită să alegeți un tată viu colorat pentru viitorii săi fii, deoarece fiii săi vor moșteni genele viu colorate și vor fi atractivi pentru femele în generația următoare. Astfel, apare un feedback pozitiv, care duce la faptul că din generație în generație luminozitatea penajului masculilor devine din ce în ce mai intensă. Procesul continuă să crească până când ajunge la limita viabilității. Să ne imaginăm o situație în care femelele aleg masculi cu coada mai lungă. Masculii cu coadă lungă produc mai mulți descendenți decât masculii cu coadă scurtă și medie. Din generație în generație, lungimea cozii crește deoarece femelele aleg masculi nu cu o anumită dimensiune a cozii, ci cu o dimensiune mai mare decât media. În cele din urmă, coada ajunge la o lungime în care detrimentul ei pentru vitalitatea masculului este echilibrat de atractivitatea sa în ochii femelelor.

În explicarea acestor ipoteze, am încercat să înțelegem logica acțiunilor păsărilor femele. Poate părea că așteptăm prea mult de la ei, că calcule atât de complexe de fitness sunt cu greu posibile pentru ei. De fapt, femelele nu sunt mai mult sau mai puțin logice în alegerea masculilor decât în toate celelalte comportamente. Când unui animal îi este sete, nu are motive să bea apă pentru a restabili echilibrul apă-sare din organism - merge într-o groapă de apă pentru că îi este sete. Când o albină lucrătoare înțeapă un prădător care atacă un stup, ea nu calculează cât de mult cu acest sacrificiu de sine crește fitnessul general al surorilor ei - ea urmează instinctul. În același mod, femelele, atunci când aleg masculi strălucitori, își urmează instinctele - le plac cozile strălucitoare. Toți cei cărora instinctul le sugera un alt comportament, toți nu au lăsat urmași. Astfel, discutam nu despre logica femelelor, ci despre logica luptei pentru existență și selecție naturală - un proces orb și automat care, acționând constant din generație în generație, a format toată uimitoarea diversitate de forme, culori și instincte care observăm în lumea naturii vii .

c) Selectarea grupului

Selecția de grup, numită adesea și selecția de grup, este reproducerea diferențială a diferitelor populații locale. W. Wright compară două tipuri de sisteme de populație - o populație mare continuă și o serie de colonii mici semi-izolate - în ceea ce privește eficiența teoretică a selecției. Se presupune că dimensiunea totală a ambelor sisteme de populație este aceeași și organismele se încrucișează liber.

Într-o populație mare continuă, selecția este relativ ineficientă în creșterea frecvenței mutațiilor recesive favorabile, dar rare. Mai mult, orice tendință de creștere a frecvenței oricărei alele favorabile într-o parte a unei populații mari date este contracarată prin încrucișarea cu subpopulații învecinate în care alela respectivă este rară. În același mod, noi combinații de gene favorabile care au reușit să se formeze într-un anumit lob local al unei populații date sunt defalcate în părți și eliminate ca urmare a încrucișării cu indivizi din lobii vecini.

Toate aceste dificultăți sunt în mare măsură eliminate într-un sistem de populație a cărui structură seamănă cu o serie de insule individuale. Aici selecția, sau selecția împreună cu deriva genetică, poate crește rapid și eficient frecvența unei alele favorabile rare în una sau mai multe colonii mici. Noile combinații de gene favorabile se pot stabili cu ușurință într-una sau mai multe colonii mici. Izolarea protejează bazinele de gene ale acestor colonii de a fi „inundate” ca urmare a migrării din alte colonii care nu au gene atât de favorabile și de încrucișarea cu acestea. Până în acest moment, modelul a inclus doar selecția individuală sau, pentru unele colonii, selecția individuală combinată cu deriva genetică.

Să presupunem acum că mediul în care se află acest sistem populațional s-a schimbat, drept urmare adaptabilitatea genotipurilor anterioare a scăzut. Într-un mediu nou, noile gene favorabile sau combinații de gene care se stabilesc în unele colonii au o valoare adaptativă potențială mare pentru sistemul populației în ansamblu. Acum sunt îndeplinite toate condițiile pentru ca selecția grupului să intre în joc. Coloniile mai puțin adaptate declin treptat și dispar, iar coloniile care sunt mai adaptate se extind și le înlocuiesc în întreaga zonă ocupată de un anumit sistem de populație. Un astfel de sistem de populație subdivizat dobândește un nou set de caracteristici adaptative ca urmare a selecției individuale în cadrul unor colonii, urmată de reproducerea diferențială a diferitelor colonii. Combinația dintre selecția de grup și individuală poate produce rezultate care nu pot fi obținute doar prin selecția individuală.

S-a stabilit că selecția de grup este un proces de ordinul doi care completează procesul principal de selecție individuală. Ca proces de ordinul doi, selecția de grup trebuie să se desfășoare lent, probabil mult mai lent decât selecția individuală. Reînnoirea populațiilor durează mai mult decât actualizarea indivizilor.

Conceptul de selecție de grup a găsit o largă acceptare în unele cercuri, dar a fost respins de alți oameni de știință, care susțin că diferite modele posibile de selecție individuală sunt capabile să producă toate efectele atribuite selecției de grup. Wade a efectuat o serie de experimente de reproducere cu gândaci făinoase (Tribolium castaneum) pentru a investiga eficacitatea selecției de grup și a constatat că gândacii au răspuns la acest tip de selecție. În plus, atunci când selecția individuală și grupul acționează simultan asupra unei trăsături și în aceeași direcție, rata de modificare a acestei trăsături este mai mare decât în cazul selecției individuale (Chiar imigrația moderată (6 și 12%) nu împiedică diferenţierea populaţiilor cauzată de selecţia grupului.

Una dintre caracteristici lumea organică, care este greu de explicat pe baza selecției individuale, dar poate fi considerată ca rezultat al selecției de grup, este reproducerea sexuală. Deși au fost create modele în care reproducerea sexuală este favorizată de selecția individuală, acestea par a fi nerealiste. Reproducere sexuală este procesul care creează variații de recombinare în populațiile de încrucișare. Ceea ce beneficiază de reproducerea sexuală nu sunt genotipurile parentale, care se degradează în timpul procesului de recombinare, ci populația generațiilor viitoare, în care stocul de variabilitate crește. Aceasta implică participarea ca unul dintre factorii în procesul selectiv la nivel de populație.

G)

Orez. 1. Forma motrice a selecției naturale

Selectarea direcției (conducere) a fost descrisă de Charles Darwin, iar doctrina modernă a conducerii selecției a fost dezvoltată de J. Simpson.

Esența acestei forme de selecție este că provoacă o schimbare progresivă sau unidirecțională a compoziției genetice a populațiilor, care se manifestă printr-o schimbare a valorilor medii ale trăsăturilor selectate către întărirea sau slăbirea lor. Apare în cazurile în care o populație este în proces de adaptare la un nou mediu sau când are loc o schimbare treptată a mediului, urmată de o schimbare treptată a populației.

Cu schimbare pe termen lung Mediul extern un avantaj în activitatea vieții și reproducerea poate fi câștigat de unii indivizi ai speciei cu unele abateri de la norma medie. Acest lucru va duce la o schimbare a structurii genetice, la apariția unor noi adaptări evolutiv și la o restructurare a organizării speciei. Curba de variație se deplasează în direcția adaptării la noile condiții de existență.

Figura 2. Dependența frecvenței formelor întunecate ale moliei mesteacănului de gradul de poluare atmosferică

Formele deschise la culoare erau invizibile pe trunchiurile de mesteacăn acoperite cu licheni. Odată cu dezvoltarea intensivă a industriei, dioxidul de sulf produs prin arderea cărbunelui a provocat moartea lichenilor în zonele industriale și, ca urmare, a fost descoperită scoarța întunecată a copacilor. Pe un fundal întunecat, moliile de culoare deschisă au fost ciugulite de robi și sturzi, în timp ce formele melanice, care sunt mai puțin vizibile pe un fundal întunecat, au supraviețuit și s-au reprodus cu succes. În ultimii 100 de ani, peste 80 de specii de fluturi au evoluat în forme întunecate. Acest fenomen este acum cunoscut sub numele de melanism industrial. Conducerea selecției duce la apariția unei noi specii.

Orez. 3. Melanismul industrial. Formele întunecate de fluturi sunt invizibile pe trunchiuri întunecate, iar cele ușoare sunt invizibile pe cele deschise.

Insectele, șopârlele și o serie de alți locuitori de iarbă sunt de culoare verde sau maro; locuitorii deșertului sunt de culoarea nisipului. Blana animalelor care trăiesc în păduri, precum un leopard, este colorată cu pete mici care amintesc de strălucirea soarelui, iar cea a unui tigru imită culoarea și umbra tulpinilor de stuf sau stuf. Această colorare se numește protectoare.

La prădători, s-a stabilit datorită faptului că proprietarii săi se puteau strecura pe pradă neobservate, iar la organismele care sunt pradă, datorită faptului că prada a rămas mai puțin vizibilă pentru prădători. Cum a apărut ea? Numeroase mutații au dat și continuă să dea o mare varietate de forme, care diferă prin culoare. Într-un număr de cazuri, culoarea animalului s-a dovedit a fi apropiată de fundalul mediului, adică. a ascuns animalul, a jucat un rol protector. Acele animale a căror colorare protectoare era slab exprimată au rămas fără hrană sau au devenit ele însele victime, iar rudele lor, care aveau o colorare protectoare mai bună, au ieșit învingători în lupta interspecifică pentru existență.

Selecția direcțională stă la baza selecției artificiale, în care împerecherea selectivă a indivizilor care posedă trăsături fenotipice dorite crește frecvența acelor trăsături într-o populație. Într-o serie de experimente, Falconer a selectat cei mai grei indivizi dintr-o populație de șoareci în vârstă de șase săptămâni și le-a permis să se împerecheze între ei. A făcut același lucru cu cei mai ușori șoareci. O astfel de încrucișare selectivă bazată pe greutatea corporală a dus la crearea a două populații, în una dintre acestea greutatea a crescut, iar în cealaltă a scăzut.

După ce selecția a fost oprită, niciunul dintre grupuri nu a revenit la greutatea inițială (aproximativ 22 de grame). Acest lucru arată că selecția artificială pentru trăsăturile fenotipice a condus la o anumită selecție genotipică și la pierderea parțială a unor alele de către ambele populații.

d) Stabilizarea selecției

Orez. 4. Forma stabilizatoare a selectiei naturale

Stabilizarea selecțieiîn condiții de mediu relativ constante, selecția naturală este îndreptată împotriva indivizilor ale căror caracteristici se abat de la norma medie într-o direcție sau alta.

Selecția stabilizatoare păstrează starea populației care îi asigură aptitudinea maximă în condiții constante de existență. În fiecare generație, indivizii care se abat de la medie sunt îndepărtați valoare optimă conform caracteristicilor adaptative.

Au fost descrise multe exemple de acțiune de stabilizare a selecției în natură. De exemplu, la prima vedere se pare că cea mai mare contribuție la fondul genetic al următoarei generații ar trebui să fie adusă de indivizi cu fertilitate maximă.

Cu toate acestea, observațiile asupra populațiilor naturale de păsări și mamifere arată că nu este cazul. Cu cât sunt mai mulți pui sau pui în cuib, cu atât este mai dificil să-i hrănești, cu atât fiecare dintre ei este mai mic și mai slab. Drept urmare, persoanele cu fertilitate medie sunt cele mai potrivite.

Selecția față de medie a fost găsită pentru o varietate de trăsături. La mamifere, nou-născuții cu greutate foarte mică și foarte mare au mai multe șanse să moară la naștere sau în primele săptămâni de viață decât nou-născuții cu greutate medie. Un studiu al dimensiunii aripilor păsărilor care au murit după furtună a arătat că majoritatea aveau aripi prea mici sau prea mari. Și în acest caz, indivizii medii s-au dovedit a fi cei mai adaptați.

Care este motivul apariției constante a formelor prost adaptate în condiții constante de existență? De ce selecția naturală nu poate curăța o dată pentru totdeauna o populație de forme deviante nedorite? Motivul nu este numai și nu atât apariția constantă a tot mai multe mutații noi. Motivul este că genotipurile heterozigote sunt adesea cele mai apte. Când sunt încrucișați, ei se despart în mod constant, iar descendenții lor produc descendenți homozigoți cu fitness redus. Acest fenomen se numește polimorfism echilibrat.

Fig.5. Harta distribuției siclemiei în zonele cu malarie. Culorile indică zonele cu malarie. Zona umbrită prezintă o incidență ridicată a drepaniei

Cel mai cunoscut exemplu de astfel de polimorfism este anemia cu celule secera. Această boală gravă a sângelui apare la persoanele homozigote pentru aleea hemoglobinei mutante (Hb S) și duce la moartea lor la o vârstă fragedă. La majoritatea populațiilor umane, frecvența acestei alei este foarte scăzută și aproximativ egală cu frecvența de apariție a acesteia din cauza mutațiilor. Cu toate acestea, este destul de comună în zonele lumii în care malaria este comună. S-a dovedit că heterozigoții pentru Hb S au o rezistență mai mare la malarie decât homozigoții pentru aleea normală. Datorită acestui fapt, în populațiile care locuiesc în zonele cu malarie, se creează și se menține stabil heterozigositatea pentru această alee letală homozigotă.

Stabilizarea selecției este un mecanism de acumulare a variabilității în populațiile naturale. Remarcabilul om de știință I.I. Shmalgauzen a fost primul care a atras atenția asupra acestei caracteristici de stabilizare a selecției. El a arătat că, chiar și în condiții stabile de existență, nici selecția naturală, nici evoluția nu încetează. Chiar dacă rămâne neschimbată fenotipic, populația nu se oprește din evoluție. Structura sa genetică este în continuă schimbare. Stabilizarea selecției creează sisteme genetice care asigură formarea de fenotipuri optime similare pe baza unei game largi de genotipuri. Mecanismele genetice precum dominanța, epistaza, acțiunea complementară a genelor, penetranța incompletă și alte mijloace de a ascunde variabilitatea genetică își datorează existența selecției stabilizatoare.

Forma stabilizatoare a selecției naturale protejează genotipul existent de influența distructivă a procesului de mutație, ceea ce explică, de exemplu, existența unor forme străvechi precum hatteria și ginkgo.

Datorită selecției stabilizatoare, „fosilele vii” care trăiesc în condiții de mediu relativ constante au supraviețuit până astăzi:

1. hatteria, purtând trăsăturile reptilelor din epoca mezozoică;

2. celacant, descendent al peștilor cu aripioare lobite, răspândit în epoca paleozoică;

3. Opossum nord-american - un marsupial cunoscut încă din perioada Cretacică;

Forma stabilizatoare a selecției funcționează atâta timp cât rămân condițiile care au condus la formarea unei anumite trăsături sau proprietăți.

Este important de remarcat aici că constanța condițiilor nu înseamnă imuabilitatea lor. Pe parcursul unui an conditii de mediu schimba regulat. Stabilizarea selecției adaptează populațiile la aceste schimbări sezoniere. Ciclurile de reproducere sunt cronometrate astfel încât să coincidă cu acestea, astfel încât animalele tinere se nasc în acel anotimp al anului în care resursele alimentare sunt maxime. Toate abaterile de la acest ciclu optim, care se reproduc de la an la an, sunt eliminate prin selecția stabilizatoare. Descendenții născuți prea devreme mor din lipsă de hrană; urmașii născuți prea târziu nu au timp să se pregătească pentru iarnă. De unde știu animalele și plantele că vine iarna? La debutul înghețului? Nu, acesta nu este un indicator foarte de încredere. Fluctuațiile de temperatură pe termen scurt pot fi foarte înșelătoare. Dacă într-un anumit an se încălzește mai devreme decât de obicei, asta nu înseamnă că a venit primăvara. Cei care reacționează prea repede la acest semnal nesigur riscă să rămână fără urmași. Este mai bine să așteptați un semn mai fiabil al primăverii - creșterea orelor de lumină. La majoritatea speciilor de animale, acest semnal este cel care declanșează mecanismele schimbărilor sezoniere ale funcțiilor vitale: cicluri de reproducere, năpârlire, migrație etc. I.I. Schmalhausen a arătat în mod convingător că aceste adaptări universale apar ca urmare a stabilizării selecției.

Astfel, stabilizarea selecției, eliminând abaterile de la normă, modelează în mod activ mecanismele genetice care asigură dezvoltarea stabilă a organismelor și formarea fenotipurilor optime bazate pe diverse genotipuri. Asigură funcționarea stabilă a organismelor într-o gamă largă de fluctuații în condiții externe familiare speciei.

f) Selecție perturbatoare (dezmembratoare).

Orez. 6. O formă perturbatoare a selecției naturale

Selecția perturbatoare favorizează păstrarea tipurilor extreme şi eliminarea celor intermediare. Ca rezultat, duce la conservarea și îmbunătățirea polimorfismului. Selecția discontinuă operează într-o varietate de condiții de mediu întâlnite pe același teritoriu și menține mai multe forme fenotipic diferite în detrimentul indivizilor cu o normă medie. Dacă condițiile de mediu s-au schimbat atât de mult încât cea mai mare parte a speciilor își pierde capacitatea, atunci indivizii cu abateri extreme de la norma medie câștigă un avantaj. Astfel de forme se înmulțesc rapid și se formează mai multe noi pe baza unui grup.

Un model de selecție disruptivă ar putea fi situația apariției peștilor răpitori pitici într-un corp de hrană cu puțină hrană. Adesea, veverițele de sub ani nu au suficientă hrană sub formă de prăjituri de pește. În acest caz, avantajul revine celor cu cea mai rapidă creștere, care ating foarte repede o dimensiune care să le permită să-și mănânce semenii. Pe de altă parte, albinele cu întârzierea maximă a ritmului de creștere se va afla într-o poziție avantajoasă, deoarece dimensiunea lor mică le permite să rămână planctivore pentru o perioadă lungă de timp. O astfel de situație, prin selecția stabilizatoare, poate duce la apariția a doi pești răpitori.

Un exemplu interesant este dat de Darwin referitor la insectele care locuiesc pe micile insule oceanice. Zboară frumos sau nu au aripi deloc. Aparent, insectele au fost duse la mare de rafale bruște de vânt; Doar cei care au rezistat vântului sau nu au zburat deloc au supraviețuit. Selectarea în această direcție a dus la faptul că, pe insula Madeira, din 550 de specii de gândaci, 200 nu zboară.

Un alt exemplu: în pădurile în care solul este maro, indivizii de melc de pământ au adesea cochilii de culoare maro și roz, în zonele cu iarbă grosieră și galbenă predomină culoarea galbenă etc.

Populațiile adaptate la habitate ecologice diferite pot ocupa zone geografice adiacente; de exemplu, în regiunile de coastă ale Californiei, planta Giliaachilleaefolia este reprezentată de două rase. O rasă, rasa „soarelui”, crește pe versanții sudici cu iarbă deschise, în timp ce rasa „umbră” se găsește în pădurile umbroase de stejari și plantațiile de sequoie. Aceste rase diferă prin dimensiunea petalelor - o caracteristică determinată genetic.

Principalul rezultat al acestei selecții este formarea polimorfismului populației, adică. prezența mai multor grupuri care diferă prin anumite caracteristici sau prin izolare a populațiilor care diferă prin proprietățile lor, ceea ce poate fi cauza divergenței.

Concluzie

La fel ca alți factori evolutivi elementari, selecția naturală provoacă modificări ale raportului de alele din grupele de gene ale populațiilor. În evoluție, selecția naturală joacă un rol creativ. Excluderea genotipurilor cu valoare adaptativă scăzută din reproducere, păstrând combinațiile de gene favorabile de diferite confesiuni, transformă tabloul variabilității genotipice, care se dezvoltă inițial sub influența unor factori aleatori, într-o direcție adecvată din punct de vedere biologic.

Bibliografie

1) Vlasova Z.A. Biologie. Manualul studentului - Moscova, 1997

2) Green N. Biologie - Moscova, 2003

3) Kamlyuk L.V. Biologie în întrebări și răspunsuri - Minsk, 1994

4) Lemeza N.A. Un manual de biologie - Minsk, 1998

În 1859, omul de știință englez Charles Darwin și-a publicat lucrarea fundamentală, Despre originea speciilor prin selecția naturală. Această carte a fost prima care a formulat teoria modernă a evoluției. Forța sa motrice este selecția naturală, care, la rândul ei, este împărțită în mai multe specii, inclusiv Exemple ale acestei ipoteze prezentate în „Originea speciilor” au demonstrat clar cum funcționează mecanismul de dezvoltare a vieții pe pământ.

Esența selecției motive

Principiul conducerii selecției este că indivizii care au primit unele diferențe față de norma generală adoptată de specie se găsesc într-o poziție avantajoasă și în cele din urmă câștigă lupta pentru supraviețuire. Acesta este un proces lung și dificil. Variația intraspecifică afectează toate structurile și organele din fiecare specie. Se referă atât la caracteristici cantitative (prezența sau absența variației), cât și pe cele calitative (dimensionale, numărabile).

Istoria dezvoltării mamiferelor oferă cercetătorilor numeroase exemple ale formei motrice de selecție. Semnele lor cele mai variabile sunt numărul de fire de păr pe unitate de suprafață, masa diferitelor organe și numărul de globule roșii din sânge. În timpul evoluției, dimensiunea creierului uman a crescut. Un număr mare de variații constau în particularitățile atașării diferiților mușchi, în structura arborelui bronșic al plămânilor și în forma ficatului.

Specii îndoielnice

Multe forme de specii intermediare au dat naștere selecției. Darwin însuși a dat exemple ale acestui grup. Acestea sunt cocoșii roșii britanici, descendenți dintr-o specie norvegiană, insecte Madeira, păsări, toate putând fi descrise drept „specii îndoielnice”. Care sunt principalele lor caracteristici? Acestea sunt forme care sunt semnificativ similare cu o specie, dar sunt atât de asemănătoare cu alte forme sau strâns legate de acestea prin pași intermediari, încât biologii nu le recunosc ca specii independente.

Astfel de ființe vii sunt verigi în evoluție. Speciile discutabile apar de fapt altele noi. Nu sunt încă atât de bine separați de strămoșii lor, dar au început deja procesul de separare. Acestea sunt exemple de conducere a selecției la animale. Ele apar ca urmare a luptei pentru viață. Oricât de mici ar fi modificări accidentale ale speciilor, dacă sunt utile în vreun fel, ele vor persista fără îndoială și vor fi moștenite de posteritate.

Selecția de conducere aviară

Lupta pentru existență este, în primul rând, lupta pentru hrană. Dacă o specie nu își poate asigura poziția în lanțul trofic, cu siguranță va dispărea. Exemple de forță motrice pot fi văzute clar în apetitul animalelor.

Să ne uităm la mai multe tipuri de păsări. într-o zi mănâncă o masă de insecte egală cu masa propriului corp și aduce hrană puilor săi de sute de ori pe zi, apucând 5-6 omizi per porție. Muștele de mușcăreți își hrănesc puii cu un kilogram de gândaci și viermi la fiecare două săptămâni. Wrenul poate mânca până la 10 milioane de insecte pe an într-un an. În aceeași perioadă, chircișul american trebuie să prindă până la 300 de șoareci și zeci de păsări mici. Mâncarea livrată de grauri puilor lor poate umple trei căsuțe pentru păsări.

Fiecare dintre aceste cazuri este un exemplu de acțiune a unei forme conducătoare de selecție naturală. Modificările în stomac, intestine și cioc au schimbat treptat păsările. Unii dintre ei au devenit mai rezistenți și mai fertili, alții au devenit mari prădători, iar alții s-au stins, rămânând fără hrană și transformându-se în hrană pentru vecinii lor.

specie dominantă

Diversitatea este generată atunci când un animal sau o plantă este distribuită pe scară largă în întreaga lume. Darwin a numit și aceste specii dominante. Ele sunt cele mai des identificate prin selecția de conducere. Un exemplu este că trăiește în diferite regiuni ale Eurasiei, formează mai multe forme geografice, înlocuindu-se constant. Vulpile care trăiesc în nord sunt mult mai mari decât vulpile care trăiesc în sud, în zona stepelor și semi-deșertului. Cei mai mici dintre ei locuiesc Asia Centralași mai ales în Afganistan.

Gama largă a lumii vulpilor este rezultatul evoluției realizate prin selecția șoferului. Exemplul este evident: în nord, animalele trebuie să fie mai rezistente decât în sud. Acest lucru se datorează atât condițiilor climatice, cât și vecinilor periculoși. Pe măsură ce vulpile au migrat spre sud, fiecare nouă generație a devenit mai mică ca urmare a micilor schimbări naturale. Noii indivizi s-au adaptat mai mult la stepe și deșerturi și au continuat să cucerească teritorii necunoscute.

Selecția de conducere și aprovizionarea cu alimente

Toate exemplele de stimulare a selecției naturale arată că în fiecare caz individual natura menține un echilibru biologic. Chiar dacă un nou soi câștigă un avantaj și devine dominant, există întotdeauna o limită a dominației sale. Acest principiu se manifestă și dacă o persoană încearcă să interfereze cu procesele naturale.

În 1911, 25 de reni au fost aduși pe insula Pribilof de lângă Alaska. S-au așezat bine în noul loc - în 1938 erau deja două mii. Au fost prea mulți indivizi, drept urmare aprovizionarea cu alimente a fost subminată și întreaga populație s-a stins treptat. În 1950, doar 8 căprioare au rămas pe insulă. Caracteristicile selecției de conducere și exemplele arată că dacă o specie se regăsește și ea condiții bune, se înmulțește masiv, distruge hrana de care are nevoie și în cele din urmă moare singură.

O situație similară a apărut pe Platoul Keybab din Arizona, unde oamenii, în încercarea de a restabili numărul de cerb cu coadă neagră, au ucis toți coioții și pumele și au interzis vânătoarea. Depășirea densității permise a populației a fost punctul de plecare al declinului populației.

Aleatoritatea mutațiilor

Mecanismul de conducere a selecției acționează haotic. Darwin nu putea înțelege cum sunt reglementate schimbările care apar în noile generații de organisme vii. Oamenii de știință din secolul al XX-lea au ajuns la concluzia că la animale și plante apar noi trăsături ca urmare a mutațiilor aleatorii. Ele pot apărea neobservate și dispar neobservate, dar dacă astfel de schimbări se dovedesc a fi benefice pentru individ, ele sunt păstrate și moștenite de urmași.

Europenii care au descoperit Australia au adus pe continent albina comună, care a exterminat rapid albinele native, care aveau o înțepătură mai mică. Acest caz este artificial. A fost cauzată de activitatea umană. Dar tocmai pe același principiu funcționează selecția naturală de conducere.

Lupta intraspecifică

Lupta pentru supraviețuire este întotdeauna încăpățânată, dar lupta pentru viață între indivizi și soiuri din aceeași specie este de două ori încăpățânată. Asemănarea în obiceiuri și structura corpului afectează.

În Scoția, în secolul al XIX-lea, a avut loc o confruntare între două specii de sturzi - o creștere a numărului de sturzi a dus la dispariția sturzilor cântece. Un exemplu de acțiune a formei conducătoare a selecției naturale este faptul că în Rusia gândacii prusaci din Asia și-au înlocuit peste tot rudele lor mai mari.

Luptă între specii

Exemple de selecție de conducere în plante pot fi luate în considerare și în contextul competiției interspecifice. Papadia, binecunoscută de toată lumea, are smocuri zburătoare. Ei poartă semințe și sunt strâns asociate cu populația densă a zonelor în care această plantă este prezentă. O astfel de structură ajută nu numai să supraviețuiască, ci și să se reproducă în număr mare. Semințele din zbor pot fi transportate departe prin aer și aterizează pe sol neocupat.

Expansiune

La prima vedere, hrana din semințele multor plante nu are nimic de-a face cu alte plante. Cu toate acestea, de fapt, ele au un sens fundamental important. Constă în ritmul de creștere a răsadurilor, care sunt forțați să lupte cu vegetația străină din jurul lor. Pe primele etape existența, lăstarii tineri de mazăre sau fasole se dezvoltă rapid. Pe parcursul propriei evoluții, semințele lor au început să primească o cantitate mare de hrană, ceea ce i-a ajutat să ocupe o nișă semnificativă în lumea organică. Speciile concurente de mazăre și fasole care nu au beneficiat de acest avantaj au pierdut lupta interspecifică și au dispărut de pe fața pământului.

Exemplul de mai sus arată un model important. Când intră un animal sau o plantă noua tarași se află printre concurenți necunoscuți anterior, condițiile lui de viață se schimbă foarte mult, chiar dacă clima rămâne aceeași. Pentru a obține un punct de sprijin într-un nou teritoriu, o specie trebuie să se abată în dezvoltare de la strămoșii săi.

Lentoarea selecției

Selecția de conducere funcționează la fiecare oră și zilnic. El păstrează și compune schimbări utile, îmbunătățind astfel ființa organică în funcție de condițiile vieții sale. Selecția este lentă și invizibilă pentru ochiul uman, dar în același timp inexorabilă. Evoluția nu poate fi văzută de-a lungul mai multor generații. Pentru a face acest lucru, oamenii de știință trebuie să studieze epoci și perioade geologice întregi care durează mii și milioane de ani.

Selecția poate funcționa datorită unor trăsături care ar părea complet nesemnificative. De exemplu, insectele care mănâncă frunze sunt verzi, în timp ce cele care se hrănesc cu scoarța copacului sunt pete gri. Dacă culoarea lor se schimbă, aceste creaturi vor deveni vizibile și vulnerabile în fața prădătorilor. În același mod, prezența mieilor chiar și cu o mică pată neagră este dezastruoasă pentru o turmă de oi albe.

Corelație și adaptare

Ele se schimbă nu numai ca urmare a mutațiilor aleatoare, ci și în funcție de principiul corelației. Care este esența lui? Când o parte a corpului se schimbă, va duce în mod necesar la schimbări în alte părți. Adesea, astfel de întorsături evolutive au cele mai neașteptate proprietăți.

Funcția principală a schimbării este adaptarea. Ele pot apărea în diferite etape ale vieții. De exemplu, puii de strut dezvoltă tuberculi cornos caracteristici pe vârful ciocului lor, care sunt numiți și dinți de pui. În primele zile după ecloziune din ou, acestea se dizolvă și dispar. Singurul lor scop este să ajute puiul să-și rupă coaja. Aceasta este așa-numita adaptare embrionară. Acestea permit speciei să-și crească rata natalității și să lupte mai eficient pentru supraviețuire. Datorită unor astfel de trăsături aparent nesemnificative, funcțiile de selecție de conducere.

Selecția naturală crește șansele de supraviețuire și de continuare a întregii specii; este la același nivel cu mutațiile, migrațiile și transformările în gene. Mecanismul de bază al evoluției funcționează impecabil, dar cu condiția ca nimeni să nu interfereze cu activitatea sa.

Ce este selecția naturală?

Sensul acestui termen a fost dat de omul de știință englez Charles Darwin. El a stabilit că selecția naturală este un proces care determină supraviețuirea și reproducerea doar a indivizilor adaptați condițiilor de mediu. Conform teoriei lui Darwin, schimbările ereditare aleatorii joacă cel mai important rol în evoluție.

recombinarea genotipurilor;
mutații și combinațiile lor.

Selecția naturală la om

În vremuri de medicină subdezvoltată și alte științe, doar o persoană cu un sistem imunitar puternic și un corp sănătos stabil a supraviețuit. Nu știau să îngrijească nou-născuții prematuri, nu foloseau antibiotice în tratament, nu făceau operații și trebuiau să facă față singuri bolilor. Selecția naturală dintre oameni a selectat cei mai puternici reprezentanți ai umanității pentru reproducere ulterioară.

În lumea civilizată, nu se obișnuiește să aibă descendenți numeroși, iar în majoritatea familiilor nu există mai mult de doi copii, care, datorită condițiilor moderne de viață și a medicinei, pot trăi până la o bătrânețe copt. Anterior, familiile aveau 12 sau mai mulți copii și nu mai mult de patru supraviețuiau în condiții favorabile. Selecția naturală la om a dus la faptul că cei întăriți, excepțional de sănătoși și oameni puternici. Datorită fondului lor genetic, omenirea încă trăiește pe pământ.

Motive pentru selecția naturală

Toată viața de pe pământ s-a dezvoltat treptat, de la cele mai simple organisme la cele mai complexe. Reprezentanții anumitor forme de viață care nu s-au putut adapta la mediu nu au supraviețuit și nu s-au reprodus; genele lor nu au fost transmise generațiilor următoare. Rolul selecției naturale în evoluție a dus la apariția capacității la nivel celular de a se adapta la mediu și de a răspunde rapid la schimbările acestuia. Cauzele selecției naturale sunt influențate de o serie de factori simpli:

Selecția naturală funcționează atunci când se produc mai mulți descendenți decât pot supraviețui.
Există o variabilitate ereditară în genele unui organism.
Diferențele genetice dictează supraviețuirea și capacitatea de reproducere în diferite medii.

Semne ale selecției naturale

Evoluția oricărui organism viu este creativitatea naturii însăși și nu este capriciul ei, ci o necesitate. Acționând în conditii diferite mediu, nu este greu de ghicit ce caracteristici sunt păstrate de selecția naturală, toate acestea vizează evoluția speciei, crescând rezistența acesteia la influențele externe:

Factorul de selecție joacă un rol important. Dacă în selecția artificială o persoană alege ce caracteristici ale unei specii să păstreze și care nu (de exemplu, atunci când crește o nouă rasă de câini), atunci cu selecția naturală cel mai puternic câștigă în lupta pentru existența sa.
Materialul pentru selecție sunt modificări ereditare, ale căror semne pot ajuta la adaptarea la noile condiții de viață sau în scopuri specifice.
Rezultă o altă etapă a selecției naturale, în urma căreia s-au format noi specii cu caracteristici care sunt benefice în anumite condiții de mediu.
Viteza de acțiune - Mama Natură nu se grăbește, se gândește la fiecare pas și, prin urmare, selecția naturală este caracterizată de o rată scăzută de schimbare, în timp ce selecția artificială este caracterizată de o rată rapidă.

Care este rezultatul selecției naturale?

Toate organismele au propriul grad de adaptabilitate și este imposibil de spus cu certitudine cum se va comporta o anumită specie în condiții de mediu nefamiliare. Lupta pentru supraviețuire și variabilitatea ereditară sunt esența selecției naturale. Există multe exemple de plante și animale care au fost aduse de pe alte continente și care au prins mai bine rădăcini în noile condiții de viață. Rezultatul selecției naturale este un întreg set de schimbări dobândite.

adaptare - adaptare la condiții noi;
varietate de forme de organisme - apar dintr-un strămoș comun;
progresul evolutiv – creșterea complexității speciilor.

Cum diferă selecția naturală de selecția artificială?

Este sigur să spunem că aproape tot ceea ce este consumat de oameni a fost mai devreme sau mai târziu supus selecției artificiale. Singura diferență fundamentală este că atunci când își efectuează selecția „sa”, o persoană își urmărește propriul beneficiu. Datorită selecției, a obținut produse alese și a dezvoltat noi rase de animale. Selecția naturală nu este orientată spre beneficiul umanității, ci urmărește doar interesele acestui organism particular.

Selecția naturală și artificială influențează în mod egal viața tuturor oamenilor. Ei luptă pentru viața unui copil prematur, la fel ca pentru viața unui copil sănătos, dar, în același timp, selecția naturală ucide bețivii înghețați de moarte pe străzi, bolile fatale iau viața oamenilor obișnuiți, oamenii instabili mintal comit. sinucidere, dezastre naturale lovesc pământul.

Tipuri de selecție naturală

De ce doar anumiți reprezentanți ai speciilor sunt capabili să supraviețuiască în diferite condiții de mediu? Formele selecției naturale nu sunt reguli scrise ale naturii:

Motivarea selecției are loc atunci când condițiile de mediu se schimbă și speciile trebuie să se adapteze; ea păstrează moștenirea genetică în anumite direcții.
Selecția stabilizatoare vizează indivizii cu abateri de la norma statistică medie în favoarea indivizilor medii din aceeași specie.
Selecția disruptivă este atunci când supraviețuiesc indivizii cu indicatori extremi, și nu cu cei medii. Ca urmare a unei astfel de selecții, două specii noi pot fi formate simultan. Se găsește mai des în plante.
Selecția sexuală se bazează pe reproducere, când rolul cheie este jucat nu de capacitatea de supraviețuire, ci de atractivitate. Femelele, fără să se gândească la motivele comportamentului lor, aleg bărbați frumoși și strălucitori.

De ce este omul capabil să slăbească influența selecției naturale?

Progresul în medicină a făcut un pas mult înainte. Oamenii care ar fi trebuit să moară supraviețuiesc, se dezvoltă și au proprii lor copii. Transmițându-le genetica, ei dau naștere unei rase slabe. Selecția naturală și lupta pentru existență se ciocnesc din oră în oră. Natura vine cu modalități din ce în ce mai sofisticate de a controla oamenii, iar omul încearcă să țină pasul cu ea, prevenind astfel selecția naturală. Umanitarismul duce la oameni cu aspect slab.

Selecția naturală favorizează supraviețuirea și creșterea numărului de indivizi din populație, purtători ai unor genotipuri în detrimentul purtătorilor altora. Aceasta contribuie la acumularea în populație a trăsăturilor care au valoare adaptativă.

În diferite condiții de mediu, selecția naturală are un caracter diferit. Există trei forme principale de selecție naturală:

In miscare;
stabilizatoare;
perturbatoare.

Forma de mișcare (cu exemple)

Manifestarea selecției de conducere apare atunci când schimbările rezultate în noul mediu sunt mai utile. Selecția va avea ca scop conservarea acestora. Aceasta va presupune modificări treptate ale fenotipului indivizilor din populație, o modificare a normei de reacție și o modificare a valorii medii a trăsăturii.

Un exemplu clasic de selecție de conducere este schimbarea culorii moliei în vecinătatea orașelor industriale din Europa și America. Dacă anterior colorarea deschisă era tipică pentru ei, atunci, pe măsură ce trunchiurile copacilor erau contaminate cu funingine și funingine, variantele ușoare care au devenit vizibile pe scoarța copacilor erau mâncate în primul rând de păsări, iar variantele întunecate au câștigat din ce în ce mai mult avantaj, a fost ei care au fost conservaţi prin selecţie naturală. Acest lucru a dus la o schimbare de culoare.

Evoluția și apariția de noi adaptări sunt asociate cu selecția de conducere. În ultimele decenii, multe specii de insecte au dezvoltat rase care sunt rezistente la insecticide (medicamente otrăvitoare pentru insecte). Insectele sensibile la otravă au murit, dar la unii indivizi a apărut o nouă mutație sau au avut anterior o genă neutră pentru insensibilitate la orice insecticide. În condiții modificate, gena a încetat să mai fie neutră. Selecția de conducere a păstrat purtătorii acestei gene. Au devenit fondatorii noilor rase.

Formular de stabilizare (cu exemple)

Selecția stabilizatoare are loc în condiții relativ constante. Aici, abaterile de la valoarea medie a atributului se pot dovedi deja a fi nefavorabile și sunt eliminate. În aceste cazuri, selecția are ca scop păstrarea mutațiilor care conduc la o variabilitate mai mică a trăsăturii.

S-a stabilit că reprezentanții populației cu o manifestare medie a trăsăturii sunt mai rezistenți la schimbările extreme ale condițiilor, astfel că vrăbiile cu lungimea medie a aripii supraviețuiesc mai ușor iernii decât cele cu aripi lungi sau scurte. De asemenea temperatura constanta corpurile la animalele homeoterme sunt o consecință a selecției stabilizatoare.

La plantele polenizate de anumite tipuri de insecte, structura corolei florii nu poate varia; ea corespunde ca formă și dimensiune cu dimensiunea și forma polenizatorilor. Orice abateri de la „standard” sunt imediat respinse prin selecție, deoarece nu lasă urmași.

Selecția stabilizatoare are loc cel mai adesea și este considerată centrală în dezvoltarea organismelor, atunci când îmbunătățirea indicatorilor medii duce la progresul evolutiv.

Când condițiile de existență se schimbă, conducerea și selecția stabilizatoare se pot înlocui reciproc.

Forma perturbatoare (cu exemple)

Selecția disruptivă poate fi observată atunci când, printre toate variantele genotipului, nu există una predominantă, care să fie asociată cu eterogenitatea teritoriului pe care îl locuiesc. Sub influența anumitor factori, unele trăsături contribuie la supraviețuire, iar atunci când condițiile se schimbă, altele o fac.

Selecția perturbatoare este îndreptată împotriva acelor reprezentanți ai speciilor care au manifestări medii ale trăsăturii, ceea ce duce la apariția polimorfismului în rândul unei populații. Forma perturbatoare se mai numește și lacrimare, deoarece populația este împărțită în părți separate în funcție de caracteristica curentă. Astfel, forma perturbatoare este responsabilă pentru dezvoltarea fenotipurilor extreme și este îndreptată împotriva formelor medii.

Un exemplu de selecție disruptivă este culoarea cojii unui melc de struguri. Culoarea cochiliei depinde de condițiile de mediu în care se află melcul. În zona pădurii, unde stratul de suprafață al pământului este maro, trăiesc melci cu scoici maro. În regiunea stepei, unde iarba este uscată și galbenă, au cochilii galbene. Diferența de culoare a cochiliei este de natură adaptativă, deoarece protejează melcii de a fi mâncați de păsările de pradă.

Tabel cu principalele tipuri de selecție naturală

Caracteristică	Formă în mișcare	Forma stabilizatoare	Forma perturbatoare
Acțiune	Apare în condițiile de viață care se schimbă treptat ale unui individ.	Condițiile de viață ale corpului nu se schimbă mult timp.	Cu o schimbare bruscă a condițiilor de viață ale corpului.
Concentrează-te	Are ca scop conservarea organismelor cu caracteristici care contribuie la supraviețuirea speciei.	Menținerea omogenității populației, eliminarea formelor extreme.	Acțiunea vizează supraviețuirea indivizilor în condiții eterogene, prin manifestarea diferitelor fenotipuri.
Concluzie	Apariția unei norme medii, care o înlocuiește pe cea veche, care nu este potrivită în noul mediu.	Mentinerea valorilor normale medii.	Formarea mai multor norme medii necesare supraviețuirii.

Alte tipuri de selecție naturală

Principalele forme de selecție sunt descrise mai sus; există și altele suplimentare:

destabilizator;
sexual;
grup.

Forma destabilizatoare acţiunea este opusă celei stabilizatoare, în timp ce norma de reacţie se extinde, dar se păstrează indicatorii medii.

Deci broaștele care trăiesc în mlaștini, în medii cu niveluri de lumină diferite, diferă semnificativ în culoare piele este o manifestare a selecţiei destabilizatoare. Broaștele care locuiesc într-o zonă care este complet umbrită sau, dimpotrivă, cu acces bun la lumină, au o culoare uniformă - aceasta este o manifestare a selecției stabilizatoare.

Forma sexuală a selecției naturale are ca scop formarea caracteristicilor sexuale secundare, care ajută la selectarea unei perechi pentru încrucișare. De exemplu, culoarea strălucitoare a penelor și cântetul păsărilor, o voce tare, dansuri de împerechere sau eliberarea de substanțe mirositoare pentru a atrage partenerul opus la insecte și multe altele.

Forma grupului care vizează supravieţuirea populaţiei, nu indivizilor. Moartea mai multor membri ai grupului de salvare a speciei ar fi justificată. Astfel, într-o turmă de animale sălbatice, se determină la nivel genetic că viața grupului este mai importantă decât a propriei persoane. Când se apropie pericolul, animalul va scoate zgomote puternice pentru a-și avertiza rudele, caz în care va muri, dar va salva pe restul.

a) Selecția destabilizatoare

Astfel, o formă destabilizatoare de selecție duce la o extindere a normei de reacție.

b) Selectia sexuala

Selectia sexuala- selecția naturală în cadrul unui singur sex, care vizează dezvoltarea caracteristicilor care oferă în primul rând posibilitatea de a lăsa cel mai mare număr de descendenți.

Selecția sexuală este selecția naturală pentru succesul reproductiv. Trăsăturile care reduc viabilitatea gazdelor lor pot apărea și răspândi dacă avantajele pe care le oferă pentru succesul reproductiv sunt semnificativ mai mari decât dezavantajele lor pentru supraviețuire. Un mascul care trăiește scund, dar este plăcut de femele și, prin urmare, produce mulți descendenți, are o condiție fizică generală mult mai mare decât unul care trăiește mult, dar produce puțini descendenți. La multe specii de animale, marea majoritate a masculilor nu participă deloc la reproducere. În fiecare generație, apare o competiție acerbă între bărbați și femele. Această competiție poate fi directă și se poate manifesta sub formă de luptă pentru teritoriu sau lupte de turneu. Poate apărea și într-o formă indirectă și poate fi determinată de alegerea femelelor. În cazurile în care femelele aleg bărbați, competiția masculină se manifestă prin manifestări de aspect extravagant sau comportament complex de curte. Femelele aleg masculii care îi plac cel mai mult. De regulă, aceștia sunt cei mai strălucitori bărbați. Dar de ce le plac femelelor masculii strălucitori?

Orez. 7.

Au fost propuse două ipoteze principale despre mecanismele selecției sexuale.

c) Selectarea grupului

Una dintre trăsăturile lumii organice care este greu de explicat pe baza selecției individuale, dar poate fi considerată ca rezultat al selecției de grup, este reproducerea sexuală. Deși au fost create modele în care reproducerea sexuală este favorizată de selecția individuală, acestea par a fi nerealiste. Reproducerea sexuală este procesul care creează variații de recombinare în populațiile de încrucișare. Ceea ce beneficiază de reproducerea sexuală nu sunt genotipurile parentale, care se degradează în timpul procesului de recombinare, ci populația generațiilor viitoare, în care stocul de variabilitate crește. Aceasta implică participarea ca unul dintre factorii în procesul selectiv la nivel de populație.

G) Selectarea direcției (conducere)

Orez. 1.

Selecția direcțională (conducerea) a fost descrisă de Charles Darwin, iar doctrina modernă a selecției de conducere a fost dezvoltată de J. Simpson.

Cu o schimbare pe termen lung a mediului extern, un avantaj în activitatea vieții și reproducerea poate fi obținut de unii indivizi ai speciei cu unele abateri de la norma medie. Acest lucru va duce la o schimbare a structurii genetice, la apariția unor noi adaptări evolutiv și la o restructurare a organizării speciei. Curba de variație se deplasează în direcția adaptării la noile condiții de existență.

Fig 2. Dependența frecvenței formelor întunecate ale moliei mesteacănului de gradul de poluare atmosferică

Orez. 3.

d) Stabilizarea selecției

Orez. 4.

Selecția stabilizatoare păstrează starea populației care îi asigură aptitudinea maximă în condiții constante de existență. În fiecare generație, indivizii care deviază de la valoarea medie optimă pentru trăsăturile adaptative sunt îndepărtați.

Fig.5.

Datorită selecției stabilizatoare, „fosilele vii” care trăiesc în condiții de mediu relativ constante au supraviețuit până astăzi:

hatteria, purtând trăsăturile reptilelor din epoca mezozoică;

celacant, un descendent al peștilor cu aripioare lobe, răspândit în epoca paleozoică;

opossumul nord-american este un marsupial cunoscut încă din perioada cretacică;

Forma stabilizatoare a selecției funcționează atâta timp cât rămân condițiile care au condus la formarea unei anumite trăsături sau proprietăți.

Este important de remarcat aici că constanța condițiilor nu înseamnă imuabilitatea lor. Condițiile de mediu se schimbă în mod regulat pe parcursul anului. Stabilizarea selecției adaptează populațiile la aceste schimbări sezoniere. Ciclurile de reproducere sunt cronometrate astfel încât să coincidă cu acestea, astfel încât animalele tinere se nasc în acel anotimp al anului în care resursele alimentare sunt maxime. Toate abaterile de la acest ciclu optim, care se reproduc de la an la an, sunt eliminate prin selecția stabilizatoare. Descendenții născuți prea devreme mor din lipsă de hrană; urmașii născuți prea târziu nu au timp să se pregătească pentru iarnă. De unde știu animalele și plantele că vine iarna? La debutul înghețului? Nu, acesta nu este un indicator foarte de încredere. Fluctuațiile de temperatură pe termen scurt pot fi foarte înșelătoare. Dacă într-un anumit an se încălzește mai devreme decât de obicei, asta nu înseamnă că a venit primăvara. Cei care reacționează prea repede la acest semnal nesigur riscă să rămână fără urmași. Este mai bine să așteptați un semn mai fiabil al primăverii - creșterea orelor de lumină. La majoritatea speciilor de animale, acest semnal este cel care declanșează mecanismele schimbărilor sezoniere ale funcțiilor vitale: cicluri de reproducere, năpârlire, migrație etc. I.I. Schmalhausen a arătat în mod convingător că aceste adaptări universale apar ca urmare a stabilizării selecției.

f) Selecție perturbatoare (dezmembratoare).

Orez. 6.

Un exemplu interesant este dat de Darwin referitor la insecte – locuitorii micilor insule oceanice. Zboară frumos sau nu au aripi deloc. Aparent, insectele au fost duse la mare de rafale bruște de vânt; Doar cei care au rezistat vântului sau nu au zburat deloc au supraviețuit. Selectarea în această direcție a dus la faptul că, pe insula Madeira, din 550 de specii de gândaci, 200 nu zboară.

Populațiile adaptate la habitate ecologice diferite pot ocupa zone geografice adiacente; de exemplu, în regiunile de coastă ale Californiei, planta Gilia achilleaefolia este reprezentată de două rase. O rasă, rasa „soarelui”, crește pe versanți deschisi, înierbate, orientați spre sud, în timp ce rasa „umbră” se găsește în plantații umbrite de stejari și sequoie. Aceste rase diferă prin dimensiunea petalelor - o caracteristică determinată genetic.

Concluzie

La fel ca alți factori evolutivi elementari, selecția naturală provoacă modificări ale raportului de alele din grupele de gene ale populațiilor. În evoluție, selecția naturală joacă un rol creativ. Prin excluderea din reproducere a genotipurilor cu valoare adaptativă scăzută, păstrând combinații favorabile de gene de diferite merite, el transformă tabloul variabilității genotipice, care se dezvoltă inițial sub influența unor factori aleatori, într-o direcție adecvată din punct de vedere biologic.

Bibliografie

Vlasova Z.A. Biologie. Manualul studentului - Moscova, 1997

Green N. Biologie - Moscova, 2003

Kamlyuk L.V. Biologie în întrebări și răspunsuri - Minsk, 1994

Lemeza N.A. Un manual de biologie - Minsk, 1998