Proces prirodne selekcije odvija se u prirodi. Teorija evolucije H

Prirodna selekcija je pokretačka snaga evolucije. Mehanizam odabira. Oblici selekcije u populacijama (I.I. Shmalgauzen).

Prirodni odabir- proces kojim se u populaciji povećava broj jedinki s maksimalnom spremnošću (najpovoljnijim osobinama), a smanjuje broj jedinki s nepovoljnim osobinama. U svjetlu suvremene sintetičke teorije evolucije, prirodna selekcija se smatra glavnim razlogom razvoja prilagodbi, specijacije i nastanka supraspecifičnih svojti. Prirodni odabir je jedini poznati uzrok prilagodbe, ali ne i jedini uzrok evolucije. Neprilagodljivi uzroci uključuju genetski drift, protok gena i mutacije.

Izraz "prirodna selekcija" popularizirao je Charles Darwin, uspoređujući ovaj proces s umjetnom selekcijom, čiji je moderni oblik selekcija. Ideja usporedbe umjetne i prirodne selekcije je da se u prirodi odabiru i "najuspješniji", "najbolji" organizmi, ali u ulozi "procjenitelja" korisnosti svojstava u ovaj slučaj nije osoba, već okolina. Osim toga, materijal za prirodnu i umjetnu selekciju su male nasljedne promjene koje se nakupljaju iz generacije u generaciju.

Mehanizam prirodne selekcije

U procesu prirodne selekcije fiksiraju se mutacije koje povećavaju sposobnost organizama. Prirodna selekcija se često naziva "samorazumljivim" mehanizmom jer proizlazi iz jednostavnih činjenica kao što su:

Organizmi proizvode više potomaka nego što mogu preživjeti;

U populaciji ovih organizama postoji nasljedna varijabilnost;

Organizmi koji imaju različite genetske osobine imaju različite stope preživljavanja i sposobnost razmnožavanja.

Takvi uvjeti stvaraju natjecanje između organizama za opstanak i razmnožavanje i minimalni su uvjeti potrebni za evoluciju prirodnom selekcijom. Dakle, vjerojatnije je da će ih organizmi s naslijeđenim osobinama koje im daju konkurentsku prednost prenijeti na svoje potomstvo nego organizmi s naslijeđenim osobinama koje to ne čine.

Središnji koncept koncepta prirodne selekcije je sposobnost organizama. Kondicija se definira kao sposobnost organizma da preživi i razmnožava se, što određuje veličinu njegovog genetskog doprinosa sljedećoj generaciji. Međutim, glavna stvar u određivanju sposobnosti nije ukupan broj potomaka, već broj potomaka s danim genotipom (relativna sposobnost). Na primjer, ako su potomci organizma koji se uspješno i brzo razmnožava slabi i ne razmnožavaju se dobro, tada će genetski doprinos i, sukladno tome, sposobnost ovog organizma biti niski.

Ako bilo koji alel povećava sposobnost organizma više od ostalih alela ovog gena, tada će se sa svakom generacijom udio ovog alela u populaciji povećavati. To jest, selekcija se događa u korist ovog alela. I obrnuto, za manje korisne ili štetne alele njihov će se udio u populacijama smanjiti, odnosno selekcija će djelovati protiv tih alela. Važno je napomenuti da utjecaj pojedinih alela na kondiciju organizma nije stalan – kada se promijene uvjeti okoline, štetni ili neutralni aleli mogu postati korisni, a oni korisni mogu postati štetni.

Prirodna selekcija za osobine koje mogu varirati u nekom rasponu vrijednosti (kao što je veličina organizma) može se podijeliti u tri tipa:

Usmjerena selekcija- promjene prosječne vrijednosti osobine tijekom vremena, na primjer, povećanje veličine tijela;

Disruptivna selekcija- odabir za ekstremne vrijednosti osobine i u odnosu na prosječne vrijednosti, na primjer, velike i male veličine tijela;

Stabilizirajuća selekcija- odabir prema ekstremnim vrijednostima osobine, što dovodi do smanjenja varijance osobine.

Poseban slučaj prirodne selekcije je seksualni odabir, čiji je supstrat svaka osobina koja povećava uspješnost parenja povećavajući privlačnost pojedinca potencijalnim partnerima. Osobine koje su evoluirale spolnom selekcijom posebno su istaknute kod mužjaka određenih životinjskih vrsta. Takve osobine kao što su veliki rogovi, svijetla obojenost, s jedne strane, mogu privući grabežljivce i smanjiti stopu preživljavanja mužjaka, a s druge strane, to je uravnoteženo reproduktivnim uspjehom mužjaka sa sličnim izraženim osobinama.

Selekcija može djelovati na različitim razinama organizacije kao što su geni, stanice, pojedinačni organizmi, skupine organizama i vrste. Štoviše, selekcija može istodobno djelovati različite razine. Odabir na razinama iznad pojedinca, kao što je grupni odabir, može dovesti do suradnje.

Oblici prirodne selekcije

Postoje različite klasifikacije oblika selekcije. Široko se koristi klasifikacija koja se temelji na prirodi utjecaja selekcijskih oblika na varijabilnost osobine u populaciji.

izbor vožnje- oblik prirodne selekcije koji djeluje pod usmjereno promjena uvjeta okoline. Opisali Darwin i Wallace. U tom slučaju prednost dobivaju pojedinci sa osobinama koje u određenom smjeru odstupaju od prosječne vrijednosti. Istodobno, druge varijacije osobine (njegova odstupanja u suprotnom smjeru od prosječne vrijednosti) podliježu negativnoj selekciji. Kao rezultat toga, u populaciji s generacije na generaciju dolazi do pomaka u prosječnoj vrijednosti osobine u određenom smjeru. U tom slučaju pritisak pokretačke selekcije mora odgovarati adaptivnim sposobnostima populacije i brzini mutacijskih promjena (inače pritisak okoline može dovesti do izumiranja).

Klasičan primjer odabira motiva je evolucija boje kod brezovog moljca. Boja krila ovog leptira oponaša boju kore stabala prekrivenih lišajevima, na kojima provodi svjetlo dana. Očito je takva zaštitna boja nastala tijekom mnogih generacija prethodne evolucije. Međutim, s početkom industrijske revolucije u Engleskoj, ovaj uređaj je počeo gubiti na važnosti. Zagađenje atmosfere dovelo je do masovnog odumiranja lišajeva i zamračenja debla drveća. Lagani leptiri tamna pozadina postaju lako vidljive pticama. Od sredine 19. stoljeća u populacijama brezovog moljca počeli su se javljati mutantni tamni (melanistički) oblici leptira. Njihova se učestalost brzo povećavala. Do kraja 19. stoljeća neke su urbane populacije moljca gotovo u potpunosti sastavljene od tamnih oblika, dok su svijetli oblici još uvijek prevladavali u ruralnim populacijama. Ovaj fenomen je tzv industrijski melanizam. Znanstvenici su otkrili da u zagađenim područjima ptice češće jedu svijetle oblike, a u čistim područjima - tamne. Nametanje ograničenja na onečišćenje atmosfere 1950-ih je uzrokovalo da prirodna selekcija ponovno promijeni smjer, a učestalost tamnih oblika u urbanoj populaciji počela je opadati. Danas su rijetki gotovo kao i prije industrijske revolucije.

Odabir vožnje se provodi prilikom promjene okoliš ili prilagodbu novim uvjetima uz proširenje asortimana. Čuva nasljedne promjene u određenom smjeru, pomičući u skladu s tim brzinu reakcije. Primjerice, tijekom razvoja tla kao staništa u raznim nepovezanim skupinama životinja, udovi su se pretvorili u udubljene.

Stabilizirajuća selekcija- oblik prirodne selekcije, u kojem je njezino djelovanje usmjereno protiv jedinki s ekstremnim odstupanjima od prosječne norme, u korist jedinki s prosječnom težinom osobine. Koncept stabilizacijske selekcije uveo je u znanost i analizirao I. I. Shmalgauzen.

Opisani su mnogi primjeri djelovanja stabilizacijske selekcije u prirodi. Primjerice, na prvi se pogled čini da bi osobe s maksimalnom plodnošću trebale dati najveći doprinos genofondu sljedeće generacije. Međutim, promatranja prirodnih populacija ptica i sisavaca pokazuju da to nije tako. Što je više pilića ili mladunaca u gnijezdu, to ih je teže hraniti, svaki od njih je manji i slabiji. Kao rezultat toga, pojedinci s prosječnom plodnošću pokazuju se najprilagođenijim.

Pronađen je odabir u korist prosjeka za razne osobine. Kod sisavaca je veća vjerojatnost da će novorođenčad s vrlo niskom i vrlo visokom porođajnom težinom umrijeti pri rođenju ili u prvim tjednima života nego novorođenčad srednje težine. Računanje veličine krila vrabaca koji su umrli nakon oluje 50-ih godina u blizini Lenjingrada pokazalo je da je većina njih imala premala ili prevelika krila. I u ovom slučaju, prosječni pojedinci pokazali su se najprilagođenijim.

Najpoznatiji primjer takvog polimorfizma je anemija srpastih stanica. Ova teška krvna bolest javlja se kod ljudi homozigotnih za mutantni alel hemoglobina ( Hb S) i dovodi do njihove smrti u ranoj dobi. U većini ljudskih populacija učestalost ovog alela je vrlo niska i približno jednaka učestalosti njegove pojave zbog mutacija. Međutim, prilično je česta u područjima svijeta gdje je malarija uobičajena. Pokazalo se da heterozigoti za Hb S imaju veću otpornost na malariju od homozigota za normalni alel. Zbog toga se stvara i stabilno održava heterozigotnost za ovaj smrtonosni alel u homozigotu u populacijama koje naseljavaju malarična područja.

Stabilizirajuća selekcija je mehanizam za akumulaciju varijabilnosti u prirodnim populacijama. Izvanredni znanstvenik I. I. Shmalgauzen prvi je obratio pozornost na ovu značajku stabilizacijske selekcije. Pokazao je da čak i pod stabilnim uvjetima postojanja ni prirodna selekcija ni evolucija ne prestaju. Čak i ostajući fenotipski nepromijenjena, populacija ne prestaje evoluirati. Njegov se genetski sastav neprestano mijenja. Stabilizirajuća selekcija stvara takve genetske sustave koji osiguravaju stvaranje sličnih optimalnih fenotipova na temelju širokog spektra genotipova. Takvi genetski mehanizmi kao dominacija, epistaza, komplementarno djelovanje gena, nepotpuna penetracija a drugi načini skrivanja genetske varijacije svoje postojanje duguju stabilizaciji selekcije.

Dakle, stabilizacija selekcije, uklanjajući odstupanja od norme, aktivno formira genetske mehanizme koji osiguravaju stabilan razvoj organizama i stvaranje optimalnih fenotipova temeljenih na različitim genotipovima. Osigurava stabilno funkcioniranje organizama u širokom rasponu fluktuacija vanjskih uvjeta poznatih vrsti.

Ometajuća (kidajuća) selekcija- oblik prirodne selekcije, u kojem uvjeti favoriziraju dvije ili više ekstremnih varijanti (smjerova) varijabilnosti, ali ne favoriziraju srednje, prosječno stanje osobine. Kao rezultat, može se pojaviti nekoliko novih oblika iz jednog početnog. Darwin je opisao operaciju disruptivne selekcije, vjerujući da ona leži u osnovi divergencije, iako nije mogao pružiti dokaze za njeno postojanje u prirodi. Disruptivna selekcija doprinosi nastanku i održavanju polimorfizma populacije, au nekim slučajevima može uzrokovati specijaciju.

Jedna od mogućih situacija u prirodi u kojoj dolazi do poremećaja selekcije je kada polimorfna populacija zauzima heterogeno stanište. Istodobno se različiti oblici prilagođavaju različitim ekološkim nišama ili podnišama.

Nastanak sezonskih rasa kod nekih korova objašnjava se djelovanjem disruptivne selekcije. Pokazalo se da se vrijeme cvatnje i sazrijevanja sjemena kod jedne od vrsta takvih biljaka - livadske zvečke - proteže gotovo cijelo ljeto, a većina biljaka cvjeta i donosi plod sredinom ljeta. No, na livadama sijena prednost dobivaju one biljke koje imaju vremena procvjetati i dati sjeme prije košnje, te one koje daju sjeme krajem ljeta, nakon košnje. Kao rezultat, formiraju se dvije rase zvečke - rano i kasno cvjetanje.

Disruptivna selekcija provedena je umjetno u pokusima s Drosophila. Selekcija je provedena prema broju četina, ostavljajući samo jedinke s manjim i velikim brojem seta. Kao rezultat toga, od otprilike 30. generacije, dvije su se linije vrlo snažno razišle, unatoč činjenici da su se muhe nastavile međusobno križati, razmjenjujući gene. U nizu drugih pokusa (s biljkama) intenzivno križanje spriječilo je učinkovito djelovanje disruptivne selekcije.

Uobičajene su dvije hipoteze o mehanizmima spolne selekcije.

Prema hipotezi o "dobrim genima", ženski "razlozi" na sljedeći način: “Ako je ovaj mužjak, unatoč svom svijetlom perju i dugom repu, nekako uspio ne umrijeti u kandžama grabežljivca i doživjeti pubertet, onda, dakle, ima dobre gene koji su mu to omogućili. Dakle, treba ga izabrati za oca svojoj djeci: on će na njih prenijeti svoje dobre gene. Odabirom svijetlih mužjaka, ženke biraju dobre gene za svoje potomstvo.

Prema hipotezi o “privlačnim sinovima”, logika ženskog odabira je nešto drugačija. Ako su svijetli mužjaci, iz bilo kojeg razloga, privlačni ženkama, onda je vrijedno odabrati svijetlog oca za svoje buduće sinove, jer će njegovi sinovi naslijediti gene svijetle boje i biti će privlačni ženkama u sljedećoj generaciji. Dakle, postoji pozitivno Povratne informacije, što dovodi do činjenice da se iz generacije u generaciju svjetlina perja mužjaka sve više povećava. Proces se povećava sve dok ne dosegne granicu održivosti.

U odabiru mužjaka, ženke nisu ni više ni manje logične nego u svim ostalim ponašanjima. Kada životinja osjeti žeđ, ne smatra da treba piti vodu kako bi uspostavila ravnotežu vode i soli u tijelu - ona odlazi na pojilo jer osjeća žeđ. Na isti način, ženke, birajući svijetle mužjake, slijede svoje instinkte - vole svijetle repove. Svi oni koji su instinktivno potaknuli drugačije ponašanje, svi nisu ostavili potomstvo. Dakle, nismo raspravljali o logici ženki, već o logici borbe za postojanje i prirodnoj selekciji - slijepom i automatskom procesu koji je, djelujući neprestano s generacije na generaciju, formirao svu tu nevjerojatnu raznolikost oblika, boja i instinkata koje promatramo. u svijetu divljih životinja..

pozitivna i negativna selekcija

Postoje dva oblika prirodne selekcije: Pozitivan i Izrezivanje (negativno) izbor.

Pozitivna selekcija povećava broj jedinki u populaciji koje imaju korisne osobine koje povećavaju održivost vrste kao cjeline.

Cut-off selekcija izbacuje iz populacije veliku većinu jedinki koje nose osobine koje oštro smanjuju održivost u danim uvjetima okoliša. Uz pomoć cut-off selekcije iz populacije se uklanjaju jako štetni aleli. Također, pojedinci s kromosomskim preuređenjima i skupom kromosoma koji oštro remete normalan rad genetskog aparata mogu biti podvrgnuti selekciji rezanja.

Uloga prirodne selekcije u evoluciji

Charles Darwin smatrao je prirodnu selekciju glavnom pokretačkom snagom evolucije; u suvremenoj sintetičkoj teoriji evolucije ona je i glavni regulator razvoja i prilagodbe populacija, mehanizam za nastanak vrsta i nadspecifičnih svojti, iako se akumulacija u krajem XIX Početkom 20. stoljeća informacije o genetici, posebice otkriće diskretne prirode nasljeđivanja fenotipskih osobina, navele su neke istraživače da poriču važnost prirodne selekcije, te alternativno predlažu koncepte temeljene na procjeni mutacije genotipa. faktor kao izuzetno važan. Autori takvih teorija postulirali su ne postupnu, već vrlo brzu (tijekom nekoliko generacija) grčevitih narav evolucije (mutacija Huga de Vriesa, saltacionizam Richarda Goldschmitta i drugi manje poznati koncepti). Otkriće dobro poznatih korelacija među osobinama srodnih vrsta (zakon homoloških nizova) od strane N. I. Vavilova potaknulo je neke istraživače da formuliraju sljedeće "anti-darvinističke" hipoteze o evoluciji, kao što su nomogeneza, batmogeneza, autogeneza, ontogeneza i drugi. U 1920-im i 1940-im u evolucijskoj biologiji, oni koji su odbacivali Darwinovu ideju evolucije prirodnom selekcijom (ponekad su se teorije koje su naglašavale prirodnu selekciju nazivale "selekcionističkim") oživjeli su interes za ovu teoriju zbog revizije klasičnog darvinizma u svjetlu relativno mlada znanost genetike. Dobivena sintetička teorija evolucije, koja se često netočno naziva neodarvinizmom, oslanja se, između ostalog, na kvantitativnu analizu učestalosti alela u populacijama koje se mijenjaju pod utjecajem prirodne selekcije. Postoje rasprave u kojima ljudi s radikalnim pristupom, kao argument protiv sintetičke teorije evolucije i uloge prirodne selekcije, tvrde da „otkrića posljednjih desetljeća u raznim područjima znanstveno znanje- od molekularna biologija sa svojom teorijom neutralnih mutacijaMotoo Kimura i paleontologija sa svojom teorijom punktirane ravnoteže Stephen Jay Gould i Niles Eldredge (pri čemu pogled shvaćena kao relativno statična faza evolucijskog procesa) do matematika sa svojom teorijombifurkacije i fazni prijelazi- svjedoče o nedostatnosti klasične sintetičke teorije evolucije za adekvatan opis svih aspekata biološke evolucije". Rasprava o ulozi različitih čimbenika u evoluciji započela je prije više od 30 godina i traje do danas, a ponekad se kaže da je „evolucijska biologija (dakako, misli se na teoriju evolucije) došla do potrebe za svojim sljedećim, treća sinteza."

Prirodna selekcija je glavni, vodeći, vodeći čimbenik u evoluciji, na temelju teorije Ch. Darwina. Svi ostali čimbenici evolucije su nasumični, samo prirodna selekcija ima smjer (u smjeru prilagodbe organizama uvjetima okoline).

Definicija: selektivno preživljavanje i razmnožavanje najsposobnijih organizama.

kreativnu ulogu: odabirući korisne osobine, prirodna selekcija stvara nove.

Učinkovitost:što je više različitih mutacija u populaciji (što je veća heterozigotnost populacije), veća je učinkovitost prirodne selekcije, to se evolucija odvija brže.

Obrasci:

Stabilizirajuće - djeluje u stalnim uvjetima, odabire prosječne manifestacije osobine, čuva osobine vrste (coelacanth coelacanth riba)
Vožnja - djeluje u promjenjivim uvjetima, odabire ekstremne manifestacije osobine (odstupanja), dovodi do promjene osobina (breza moljac)
Seksualno - natjecanje za seksualnog partnera.
Razbijanje - odabire dva ekstremna oblika.

Posljedice prirodne selekcije:

Evolucija (promjena, komplikacija organizama)
Pojava novih vrsta (povećanje broja [raznolikosti] vrsta)
Prilagodba organizama na uvjete okoline. Svako uklapanje je relativno., tj. prilagođava tijelo samo jednim specifičnim uvjetima.

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Osnova prirodne selekcije je
1) proces mutacije
2) specijacija
3) biološki napredak
4) relativna kondicija

Odgovor

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Koje su posljedice stabilizacije selekcije
1) očuvanje starih vrsta
2) promjena brzine reakcije
3) pojava novih vrsta
4) očuvanje jedinki s promijenjenim osobinama

Odgovor

Odaberite jednu, najispravniju opciju. U procesu evolucije kreativnu ulogu igra
1) prirodna selekcija
2) umjetna selekcija
3) varijabilnost modifikacije
4) mutacijska varijabilnost

Odgovor

Odaberite tri opcije. Koje su karakteristike odabira motiva?
1) djeluje u relativno stalnim životnim uvjetima
2) eliminira jedinke s prosječnom vrijednošću osobine
3) potiče reprodukciju jedinki s modificiranim genotipom
4) čuva jedinke s odstupanjima od prosječnih vrijednosti osobine
5) čuva jedinke s utvrđenom normom reakcije osobine
6) doprinosi pojavi mutacija u populaciji

Odgovor

Odaberite tri značajke koje karakteriziraju pokretački oblik prirodne selekcije
1) osigurava pojavu nove vrste
2) očituje se u promjeni okolišnih uvjeta
3) poboljšava se prilagodljivost pojedinaca izvornom okruženju
4) odstranjuju se osobe s odstupanjem od norme
5) povećava se broj jedinki s prosječnom vrijednošću osobine
6) sačuvane su jedinke s novim osobinama

Odgovor

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Početni materijal za prirodnu selekciju je
1) borba za postojanje
2) mutacijska varijabilnost
3) mijenjanje staništa organizama
4) prilagodba organizama na okoliš

Odgovor

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Početni materijal za prirodnu selekciju je
1) varijabilnost modifikacije
2) nasljedna varijabilnost
3) borba pojedinaca za uvjete opstanka
4) prilagodljivost populacija okolišu

Odgovor

Odaberite tri opcije. Stabilizirajući oblik prirodne selekcije očituje se u
1) stalni uvjeti okoline
2) promjena prosječne brzine reakcije
3) očuvanje prilagođenih jedinki u izvornom staništu
4) odstrel jedinki s odstupanjima od norme
5) spašavanje pojedinaca s mutacijama
6) očuvanje jedinki s novim fenotipovima

Odgovor

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Učinkovitost prirodne selekcije smanjuje se kada
1) pojava recesivnih mutacija
2) porast homozigotnih jedinki u populaciji
3) promjena norme reakcije znaka
4) povećanje broja vrsta u ekosustavu

Odgovor

Odaberite jednu, najispravniju opciju. U sušnim uvjetima, u procesu evolucije, nastale su biljke s pubescentnim listovima djelovanjem
1) relativna varijabilnost

3) prirodna selekcija
4) umjetna selekcija

Odgovor

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Štetočine kukaca s vremenom stječu otpornost na pesticide kao rezultat
1) visoka plodnost
2) varijabilnost modifikacije
3) očuvanje mutacija prirodnom selekcijom
4) umjetna selekcija

Odgovor

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Materijal za umjetnu selekciju je
1) genetski kod
2) stanovništvo
3) genetski drift
4) mutacija

Odgovor

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Jesu li sljedeće tvrdnje o oblicima prirodne selekcije točne? A) Pojava otpornosti na pesticide kod insekata štetnika poljoprivrednih biljaka primjer je stabilizirajućeg oblika prirodne selekcije. B) Pogonska selekcija doprinosi povećanju broja jedinki vrste s prosječnom vrijednošću osobine
1) samo je A istinito
2) samo je B istinito
3) obje su tvrdnje točne
4) obje su presude pogrešne

Odgovor

Uspostavite korespondenciju između rezultata djelovanja prirodne selekcije i njezinih oblika: 1) stabilizirajući, 2) pokretni, 3) ometajući (kidajući). Napiši brojeve 1, 2 i 3 ispravnim redoslijedom.
A) razvoj rezistencije bakterija na antibiotike
B) Postojanje brzo i sporo rastuće ribe grabežljivice u istom jezeru
C) Slična građa organa vida u hordata
D) Pojava peraja kod vodenih ptica sisavaca
E) Odabir novorođenih sisavaca prosječne težine
E) Očuvanje fenotipova s ekstremnim odstupanjima unutar jedne populacije

Odgovor

1. Uspostavite korespondenciju između obilježja prirodne selekcije i njenog oblika: 1) pokretanja, 2) stabilizacije. Napiši brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) čuva srednju vrijednost značajke
B) doprinosi prilagodbi na promjenjive uvjete okoline
C) zadržava jedinke sa svojstvom koje odstupa od njegove prosječne vrijednosti
D) doprinosi povećanju raznolikosti organizama
D) doprinosi očuvanju obilježja vrste

Odgovor

2. Usporedite karakteristike i oblike prirodne selekcije: 1) Vožnja, 2) Stabilizirajuća. Napiši brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) djeluje protiv osoba s ekstremnim vrijednostima osobina
B) dovodi do sužavanja norme reakcije
B) obično radi u stalnim uvjetima
D) nastaje tijekom razvoja novih staništa
D) mijenja prosječne vrijednosti osobine u populaciji
E) može dovesti do pojave novih vrsta

Odgovor

3. Uspostavite korespondenciju između oblika prirodne selekcije i njihovih karakteristika: 1) pogon, 2) stabilizacija. Zapišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) djeluje u promjenjivim uvjetima okoline
B) radi u stalnim uvjetima okoline
C) usmjeren je na održavanje prethodno utvrđene prosječne vrijednosti osobine
D) dovodi do pomaka prosječne vrijednosti osobine u populaciji
D) pod njegovim djelovanjem može doći i do povećanja znaka i do slabljenja

Odgovor

4. Uspostavite korespondenciju između znakova i oblika prirodne selekcije: 1) stabilizacije, 2) vožnje. Zapišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) formira prilagodbe novim uvjetima okoline
B) dovodi do stvaranja novih vrsta
B) održava prosječnu normu osobine
D) odstranjuje jedinke s odstupanjima od prosječne norme znakova
D) povećava heterozigotnost populacije

Odgovor

Uspostavite korespondenciju između primjera i oblika prirodne selekcije, što ilustriraju sljedeći primjeri: 1) vožnja, 2) stabilizacija. Zapišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) povećanje broja tamnih leptira u industrijskim područjima u odnosu na svijetle
B) pojava otpornosti insekata na pesticide
C) očuvanje gmazova tuatara koji žive na Novom Zelandu do danas
D) smanjenje veličine cefalotoraksa kod rakova koji žive u mutnoj vodi
E) kod sisavaca smrtnost novorođenčadi s prosječnom težinom manja je nego s vrlo niskom ili vrlo velikom
E) smrt krilatih predaka i očuvanje kukaca smanjenih krila na otocima s jakim vjetrom

Odgovor

Uspostavite korespondenciju između oblika borbe za postojanje i primjera koji ih ilustriraju: 1) unutarvrsni, 2) međuvrsni. Zapišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) Ribe jedu plankton
B) galebovi ubijaju piliće kada ih ima veći broj
C) petljanje peterica
D) majmuni s nosom pokušavaju dovikivati jedni druge, naduvajući ogromne nosove
D) čaga se smjesti na brezu
E) glavni plijen kune je vjeverica

Odgovor

Analizirajte tablicu "Oblici prirodne selekcije". Za svako slovo odaberite odgovarajući koncept, karakteristiku i primjer s ponuđenog popisa.
1) seksualni
2) vožnja
3) grupa
4) očuvanje organizama s dva ekstremna odstupanja od prosječne vrijednosti svojstva
5) pojava novog znaka
6) stvaranje rezistencije bakterija na antibiotike
7) očuvanje reliktnih biljnih vrsta Gingko biloba 8) povećanje broja heterozigotnih organizama

Odgovor

Ideja usporedbe umjetne i prirodne selekcije je da se u prirodi odvija i odabir najuspješnijih, "najboljih" organizama, ali u ovom slučaju nije osoba ta koja djeluje kao "procjenitelj" korisnosti. svojstava, već okoliša. Osim toga, materijal za prirodnu i umjetnu selekciju su male nasljedne promjene koje se nakupljaju iz generacije u generaciju.

Mehanizam prirodne selekcije

U procesu prirodne selekcije fiksiraju se mutacije koje povećavaju prilagodljivost organizama njihovoj okolini. Prirodna selekcija se često naziva "samorazumljivim" mehanizmom jer proizlazi iz jednostavnih činjenica kao što su:

Organizmi proizvode više potomaka nego što mogu preživjeti;
U populaciji ovih organizama postoji nasljedna varijabilnost;
Organizmi koji imaju različite genetske osobine imaju različite stope preživljavanja i sposobnost razmnožavanja.

Središnji koncept koncepta prirodne selekcije je sposobnost organizama. Kondicija se definira kao sposobnost organizma da preživi i razmnožava se u svom postojećem okruženju. To određuje veličinu njegovog genetskog doprinosa sljedećoj generaciji. Međutim, glavna stvar u određivanju sposobnosti nije ukupan broj potomaka, već broj potomaka s danim genotipom (relativna sposobnost). Na primjer, ako su potomci organizma koji se uspješno i brzo razmnožava slabi i ne razmnožavaju se dobro, tada će genetski doprinos i, sukladno tome, sposobnost ovog organizma biti niski.

Prirodna selekcija za osobine koje mogu varirati u nekom rasponu vrijednosti (kao što je veličina organizma) može se podijeliti u tri tipa:

Usmjerena selekcija- promjene prosječne vrijednosti osobine tijekom vremena, na primjer, povećanje veličine tijela;
Disruptivna selekcija- odabir za ekstremne vrijednosti osobine i u odnosu na prosječne vrijednosti, na primjer, velike i male veličine tijela;
Stabilizirajuća selekcija- odabir prema ekstremnim vrijednostima osobine, što dovodi do smanjenja varijance osobine.

Poseban slučaj prirodne selekcije je seksualni odabir, čiji je supstrat svaka osobina koja povećava uspješnost parenja povećavajući privlačnost jedinke za potencijalne partnere. Osobine koje su evoluirale spolnom selekcijom posebno su istaknute kod mužjaka određenih životinjskih vrsta. Osobine kao što su veliki rogovi, svijetle boje, s jedne strane, mogu privući grabežljivce i smanjiti stopu preživljavanja mužjaka, a s druge strane to se uravnotežuje reproduktivnim uspjehom mužjaka sličnih izraženih osobina.

Selekcija može djelovati na različitim razinama organizacije kao što su geni, stanice, pojedinačni organizmi, skupine organizama i vrste. Štoviše, selekcija može djelovati istovremeno na različitim razinama. Odabir na razinama iznad pojedinca, kao što je grupna selekcija, može dovesti do suradnje (vidi Evolucija#Suradnja).

Oblici prirodne selekcije

Postoje različite klasifikacije oblika selekcije. Široko se koristi klasifikacija koja se temelji na prirodi utjecaja selekcijskih oblika na varijabilnost osobine u populaciji.

izbor vožnje

izbor vožnje- oblik prirodne selekcije koji djeluje pod usmjereno promjena uvjeta okoline. Opisali Darwin i Wallace. U tom slučaju prednost dobivaju pojedinci sa osobinama koje u određenom smjeru odstupaju od prosječne vrijednosti. Istodobno, druge varijacije osobine (njegova odstupanja u suprotnom smjeru od prosječne vrijednosti) podliježu negativnoj selekciji. Kao rezultat toga, u populaciji s generacije na generaciju dolazi do pomaka prosječne vrijednosti osobine u određenom smjeru. U tom slučaju pritisak pokretačke selekcije mora odgovarati adaptivnim sposobnostima populacije i brzini mutacijskih promjena (inače pritisak okoline može dovesti do izumiranja).

Primjer djelovanja selekcije motiva je "industrijski melanizam" kod insekata. "Industrijski melanizam" je nagli porast udjela melanističkih (imaju tamnu boju) pojedinaca u onim populacijama insekata (na primjer, leptira) koji žive u industrijskim područjima. Zbog industrijskog utjecaja stabla su znatno potamnila, a uginuli su i svijetli lišajevi, zbog čega su svijetli leptiri bili vidljiviji pticama, a tamni lošiji. U 20. stoljeću, u brojnim područjima, udio tamno obojenih leptira u nekim dobro proučenim populacijama breza moljca u Engleskoj dosegao je 95%, dok je po prvi put tamno obojeni leptir ( Morfa carbonaria) zarobljen je 1848.

Odabir vožnje se provodi kada se okruženje mijenja ili se prilagođava novim uvjetima s proširenjem raspona. Čuva nasljedne promjene u određenom smjeru, pomičući u skladu s tim normu reakcije. Primjerice, tijekom razvoja tla kao staništa u raznim nepovezanim skupinama životinja, udovi su se pretvorili u udubljene.

Stabilizirajuća selekcija

Disruptivna selekcija

Primjer disruptivne selekcije je formiranje dviju rasa u velikom zvečku na sijenim livadama. U normalnim uvjetima, razdoblje cvatnje i sazrijevanja sjemena ove biljke pokriva cijelo ljeto. Ali na livadama sijena sjemenke proizvode uglavnom one biljke koje imaju vremena procvjetati i sazrijeti ili prije razdoblja košnje, ili cvjetaju krajem ljeta, nakon košnje. Kao rezultat toga, formiraju se dvije rase zvečke - rano i kasno cvjetanje.

seksualni odabir

Uobičajene su dvije hipoteze o mehanizmima spolne selekcije.

Prema hipotezi o "dobrim genima", ženka "razlozi" na sljedeći način: "Ako je ovaj mužjak, unatoč svijetlom perju i dugom repu, uspio ne umrijeti u kandžama grabežljivca i preživjeti do puberteta, onda ima dobre gene to mu je omogućilo da to učini. Stoga ga treba izabrati za oca svoje djece: on će na njih prenijeti svoje dobre gene. Odabirom svijetlih mužjaka, ženke biraju dobre gene za svoje potomstvo.
Prema hipotezi o “privlačnim sinovima”, logika ženskog odabira je nešto drugačija. Ako su svijetli mužjaci, iz bilo kojeg razloga, privlačni ženkama, vrijedi odabrati svijetlog oca za svoje buduće sinove, jer će njegovi sinovi naslijediti gene svijetle boje i biti će privlačni ženkama u sljedećoj generaciji. Dakle, dolazi do pozitivne povratne informacije, što dovodi do činjenice da se iz generacije u generaciju svjetlina perja mužjaka sve više povećava. Proces se povećava sve dok ne dosegne granicu održivosti.

Prilikom odabira mužjaka, ženke ne razmišljaju o razlozima svog ponašanja. Kada životinja osjeti žeđ, ne smatra da treba piti vodu kako bi uspostavila ravnotežu vode i soli u tijelu - ona odlazi na pojilo jer osjeća žeđ. Na isti način, ženke, birajući svijetle mužjake, slijede svoje instinkte - vole svijetle repove. Oni koji su instinktivno potaknuli drugačije ponašanje nisu ostavili potomstvo. Logika borbe za postojanje i prirodne selekcije je logika slijepog i automatskog procesa koji je, djelujući neprestano s generacije na generaciju, formirao onu nevjerojatnu raznolikost oblika, boja i nagona koje promatramo u svijetu divljih životinja.

Metode selekcije: pozitivna i negativna selekcija

Postoje dva oblika umjetne selekcije: Pozitivan i Izrezivanje (negativno) izbor.

Pozitivna selekcija povećava broj jedinki u populaciji koje imaju korisne osobine koje povećavaju održivost vrste kao cjeline.

Uloga prirodne selekcije u evoluciji

U primjeru mrava radnika imamo kukca izrazito različitog od svojih roditelja, a opet apsolutno jalov i stoga nesposoban prenijeti s generacije na generaciju stečene modifikacije strukture ili instinkta. Može se postaviti dobro pitanje – koliko je moguće pomiriti ovaj slučaj s teorijom prirodne selekcije?
- Porijeklo vrsta (1859.)

Darwin je pretpostavio da se selekcija može primijeniti ne samo na pojedinačni organizam, već i na obitelj. Također je rekao da, možda, na ovaj ili onaj način, to može objasniti ponašanje ljudi. Pokazalo se da je bio u pravu, ali tek s pojavom genetike postalo je moguće pružiti prošireniji pogled na ovaj koncept. Prvi nacrt "teorije selekcije vrste" napravio je engleski biolog William Hamilton 1963. godine, koji je prvi predložio razmatranje prirodne selekcije ne samo na razini pojedinca ili cijele obitelji, već i na razini gen.

vidi također

Bilješke

, sa. 43-47 (prikaz, stručni).
, str. 251-252 (prikaz, stručni).
Orr H.A. Fitness i njegova uloga u evolucijskoj genetici // Nature Reviews Genetics. - 2009. - Vol. 10, br. 8. - Str. 531-539. - DOI:10.1038/nrg2603. - PMID 19546856 .
Haldane J.B.S.“Teorija” prirodne selekcije danas // Priroda. - 1959. - Vol. 183, br. 4663. - Str. 710-713. - PMID 13644170 .
Lande R., Arnold S. J."Mjerenje" odabira "koreliranih" znakova // Evolucija. - 1983. - Vol. 37, br. 6. - Str. 1210-1226. -

Živeći u prirodnim uvjetima, postoji individualna varijabilnost koja se može manifestirati tri vrste korisno, neutralno i štetno. Obično organizmi sa štetnom varijabilnosti umiru u različitim fazama individualnog razvoja. Neutralna varijabilnost organizama ne utječe na njihovu održivost. Pojedinci s korisnom varijabilnosti preživljavaju superiornošću u intraspecifičnim, interspecifičnim ili nepovoljni uvjeti okoliš.

izbor vožnje

Kad se promijene uvjeti okoliša, opstaju one jedinke vrste u kojima se očitovala nasljedna varijabilnost i s tim u vezi razvili su se znakovi i svojstva koja odgovaraju novim uvjetima, a one jedinke koje nisu imale takvu varijabilnost umiru. Tijekom svog putovanja Darwin je otkrio da na oceanskim otocima gdje prevladavaju jaki vjetrovi ima malo dugokrilih insekata i mnogo kukaca s rudimentarnim krilima i kukaca bez krila. Kako Darwin objašnjava, kukci s normalnim krilima nisu mogli izdržati jake vjetrove na ovim otocima i uginuli su. A kukci s rudimentarnim krilima i bez krila uopće se nisu dizali u zrak i skrivali su se u pukotinama, nalazeći tamo zaklon. Taj proces, koji je pratila nasljedna varijabilnost i prirodna selekcija i trajao više tisuća godina, doveo je do smanjenja broja dugokrilih kukaca na ovim otocima i pojave jedinki s rudimentarnim krilima i kukaca bez krila. Prirodna selekcija, koja osigurava nastanak i razvoj novih osobina i svojstava organizama, tzv odabir motiva.

Disruptivna selekcija

Disruptivna selekcija- ovo je oblik prirodne selekcije, koji dovodi do stvaranja niza polimorfnih oblika koji se međusobno razlikuju unutar iste populacije.

Među organizmima određene vrste ponekad se nalaze jedinke s dva ili više različitih oblika. To je rezultat posebnog oblika prirodne selekcije, disruptivne selekcije. Da, kod bubamare postoje dva oblika krutih krila – tamnocrvene i crvenkaste boje. Kornjaši s crvenkastim krilima rijetko umiru od hladnoće zimi, ali ljeti daju malo potomstva, a s tamnocrvenim krilima, naprotiv, češće umiru zimi, ne mogu izdržati hladnoću, ali ljeti daju brojne potomke. Posljedično, ova dva oblika bubamara, zbog svoje različite prilagodljivosti različitim godišnjim dobima, uspjela su zadržati svoje potomstvo stoljećima.

Prirodna selekcija je proces koji je izvorno definirao Charles Darwin kao dovođenje do preživljavanja i preferencijalne reprodukcije pojedinaca koji su prilagođeniji danim uvjetima okoliša i imaju korisne nasljedne osobine. Sukladno Darwinovoj teoriji i suvremenoj sintetskoj teoriji evolucije, glavni materijal za prirodnu selekciju su slučajne nasljedne promjene – rekombinacije genotipova, mutacije i njihove kombinacije.

U nedostatku spolnog procesa, prirodna selekcija dovodi do povećanja udjela danog genotipa u sljedećoj generaciji. Međutim, prirodna selekcija je "slijepa" u smislu da "procjenjuje" ne genotipove nego fenotipove, a preferencijalni prijenos gena pojedinca s korisnim osobinama na sljedeću generaciju događa se bez obzira na to jesu li ta svojstva nasljedna.

Postoje različite klasifikacije oblika selekcije. Široko se koristi klasifikacija koja se temelji na prirodi utjecaja selekcijskih oblika na varijabilnost osobine u populaciji.

izbor vožnje- oblik prirodne selekcije, koji djeluje usmjerenom promjenom uvjeta okoline. Opisali Darwin i Wallace. U tom slučaju prednost dobivaju pojedinci sa osobinama koje u određenom smjeru odstupaju od prosječne vrijednosti. Istodobno, druge varijacije osobine (njegova odstupanja u suprotnom smjeru od prosječne vrijednosti) podliježu negativnoj selekciji. Kao rezultat toga, u populaciji s generacije na generaciju dolazi do pomaka prosječne vrijednosti osobine u određenom smjeru. U tom slučaju pritisak pokretačke selekcije mora odgovarati adaptivnim sposobnostima populacije i brzini mutacijskih promjena (inače pritisak okoline može dovesti do izumiranja).

Primjer djelovanja selekcije motiva je "industrijski melanizam" kod insekata. "Industrijski melanizam" je nagli porast udjela melanističkih (imaju tamnu boju) pojedinaca u onim populacijama insekata (na primjer, leptira) koji žive u industrijskim područjima. Zbog industrijskog utjecaja stabla su znatno potamnila, a uginuli su i svijetli lišajevi, zbog čega su svijetli leptiri bili vidljiviji pticama, a tamni lošiji. U 20. stoljeću u brojnim područjima udio tamno obojenih leptira u nekim dobro proučavanim populacijama brezovog moljca u Engleskoj dosegao je 95%, dok je prvi tamni leptir (morfa carbonaria) ulovljen 1848. godine.

Odabir vožnje se provodi kada se okruženje mijenja ili se prilagođava novim uvjetima s proširenjem raspona. Čuva nasljedne promjene u određenom smjeru, pomičući u skladu s tim brzinu reakcije. Primjerice, tijekom razvoja tla kao staništa u raznim nepovezanim skupinama životinja, udovi su se pretvorili u udubljene.

seksualni odabir Ovo je prirodna selekcija za uspjeh u reprodukciji. Opstanak organizama je važna, ali ne i jedina komponenta prirodne selekcije. Druga važna komponenta je privlačnost pripadnicima suprotnog spola. Darwin je ovu pojavu nazvao seksualnom selekcijom. „Ovaj oblik selekcije nije određen borbom za postojanje u odnosima organskih bića među sobom ili s vanjskim uvjetima, već suparništvom između pojedinaca istog spola, obično muškaraca, za posjedovanje jedinki drugog spola. " Osobine koje smanjuju održivost njihovih nositelja mogu se pojaviti i širiti ako su prednosti koje pružaju u uspjehu uzgoja znatno veće od njihovih nedostataka za preživljavanje. Predložene su dvije glavne hipoteze o mehanizmima spolne selekcije. Prema hipotezi o "dobrim genima", ženka "razlozi" na sljedeći način: "Ako je ovaj mužjak, unatoč svom svijetlom perju i dugom repu, nekako uspio ne umrijeti u kandžama grabežljivca i preživjeti do puberteta, onda, ima dobre gene koji mu to dopuštaju. Dakle, treba ga izabrati za oca svojoj djeci: on će na njih prenijeti svoje dobre gene. Odabirom svijetlih mužjaka, ženke biraju dobre gene za svoje potomstvo. Prema hipotezi o “privlačnim sinovima”, logika ženskog odabira je nešto drugačija. Ako su svijetli mužjaci, iz bilo kojeg razloga, privlačni ženkama, onda je vrijedno odabrati svijetlog oca za svoje buduće sinove, jer će njegovi sinovi naslijediti gene svijetle boje i biti će privlačni ženkama u sljedećoj generaciji. Dakle, dolazi do pozitivne povratne informacije, što dovodi do činjenice da se iz generacije u generaciju svjetlina perja mužjaka sve više povećava. Proces se povećava sve dok ne dosegne granicu održivosti. U odabiru mužjaka, ženke nisu ni više ni manje logične nego u svim ostalim ponašanjima. Kada životinja osjeti žeđ, ne smatra da treba piti vodu kako bi uspostavila ravnotežu vode i soli u tijelu - ona odlazi na pojilo jer osjeća žeđ. Na isti način, ženke, birajući svijetle mužjake, slijede svoje instinkte - vole svijetle repove. Svi oni koji su instinktivno potaknuli drugačije ponašanje, svi nisu ostavili potomstvo. Dakle, nismo raspravljali o logici ženki, već o logici borbe za postojanje i prirodnoj selekciji - slijepom i automatskom procesu koji je, djelujući neprestano s generacije na generaciju, formirao svu tu nevjerojatnu raznolikost oblika, boja i instinkata koje promatramo. u svijetu divljih životinja..

Ženski portal Flero

Mehanizam prirodne selekcije

Oblici prirodne selekcije

izbor vožnje

Stabilizirajuća selekcija

Disruptivna selekcija

seksualni odabir

Metode selekcije: pozitivna i negativna selekcija

Uloga prirodne selekcije u evoluciji

vidi također

Bilješke

izbor vožnje

Disruptivna selekcija

POVEZANI ČLANCI