กระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติเกิดขึ้นในธรรมชาติ ทฤษฎีวิวัฒนาการ H

การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นแรงผลักดันเบื้องหลังวิวัฒนาการ กลไกการเลือก รูปแบบของการคัดเลือกในประชากร (I.I. Shmalgauzen)

การคัดเลือกโดยธรรมชาติ- กระบวนการที่จำนวนบุคคลที่มีสมรรถภาพสูงสุด (ลักษณะเด่นที่สุด) เพิ่มขึ้นในประชากรในขณะที่จำนวนบุคคลที่มีลักษณะไม่เอื้ออำนวยลดลง ในแง่ของทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์สมัยใหม่ การคัดเลือกโดยธรรมชาติถือเป็นเหตุผลหลักในการพัฒนาการดัดแปลง การเก็งกำไร และที่มาของอนุกรมวิธานที่ไม่เฉพาะเจาะจง การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นสาเหตุเดียวที่ทราบกันดีของการปรับตัว แต่ไม่ใช่สาเหตุเดียวของวิวัฒนาการ สาเหตุที่ไม่สามารถปรับเปลี่ยนได้ ได้แก่ การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม การไหลของยีน และการกลายพันธุ์

คำว่า "การคัดเลือกโดยธรรมชาติ" ได้รับความนิยมโดยชาร์ลส์ ดาร์วิน เมื่อเปรียบเทียบกระบวนการนี้กับการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งรูปแบบสมัยใหม่คือการคัดเลือก แนวคิดในการเปรียบเทียบการคัดเลือกเทียมและการคัดเลือกโดยธรรมชาติก็คือในธรรมชาติแล้วสิ่งมีชีวิตที่ "ประสบความสำเร็จ" และ "ดีที่สุด" ก็ถูกเลือกเช่นกัน แต่ในบทบาทของ "ผู้ประเมิน" ประโยชน์ของคุณสมบัติใน กรณีนี้ไม่ใช่คน แต่เป็นสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ วัสดุสำหรับการคัดเลือกทั้งจากธรรมชาติและประดิษฐ์เป็นการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมขนาดเล็กที่สะสมจากรุ่นสู่รุ่น

กลไกการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

ในกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติ การกลายพันธุ์ได้รับการแก้ไขที่เพิ่มความฟิตของสิ่งมีชีวิต การคัดเลือกโดยธรรมชาติมักถูกเรียกว่ากลไกที่ "ชัดเจนในตัวเอง" เนื่องจากเป็นไปตามข้อเท็จจริงง่ายๆ เช่น

    สิ่งมีชีวิตผลิตลูกหลานมากกว่าที่จะสามารถอยู่รอดได้

    ในประชากรของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีความแปรปรวนทางพันธุกรรม

    สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะทางพันธุกรรมต่างกันมีอัตราการรอดตายและความสามารถในการสืบพันธุ์ต่างกัน

เงื่อนไขดังกล่าวทำให้เกิดการแข่งขันระหว่างสิ่งมีชีวิตเพื่อความอยู่รอดและการสืบพันธุ์ และเป็นเงื่อนไขขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับวิวัฒนาการผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ดังนั้น สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะที่สืบทอดมาซึ่งทำให้ได้เปรียบในการแข่งขันมักจะส่งต่อไปยังลูกหลานมากกว่าสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะที่สืบทอดมาซึ่งไม่มี

แนวคิดหลักของแนวคิดการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือความเหมาะสมของสิ่งมีชีวิต ฟิตเนสหมายถึงความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการอยู่รอดและขยายพันธุ์ ซึ่งกำหนดขนาดของการมีส่วนร่วมทางพันธุกรรมต่อคนรุ่นต่อไป อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญในการพิจารณาความเหมาะสมไม่ใช่จำนวนลูกหลานทั้งหมด แต่เป็นจำนวนลูกหลานที่มีจีโนไทป์ที่กำหนด (สมรรถภาพสัมพัทธ์) ตัวอย่างเช่น หากลูกหลานของสิ่งมีชีวิตที่ประสบความสำเร็จและมีการสืบพันธุ์อย่างรวดเร็วนั้นอ่อนแอและไม่สามารถแพร่พันธุ์ได้ดี การมีส่วนร่วมทางพันธุกรรมและดังนั้น ความสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิตนี้จะต่ำ

หากอัลลีลใดเพิ่มความสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิตมากกว่าอัลลีลอื่นของยีนนี้ ส่วนแบ่งของอัลลีลนี้ในประชากรในแต่ละรุ่นจะเพิ่มขึ้น นั่นคือการคัดเลือกเกิดขึ้นเพื่อสนับสนุนอัลลีลนี้ และในทางกลับกัน สำหรับอัลลีลที่เป็นประโยชน์หรืออันตรายน้อยกว่า ส่วนแบ่งของอัลลีลในประชากรจะลดลง กล่าวคือ การคัดเลือกจะมีผลกับอัลลีลเหล่านี้ สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าอิทธิพลของอัลลีลบางตัวที่มีต่อความสมบูรณ์ของร่างกายนั้นไม่คงที่ - เมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลง อัลลีลที่เป็นอันตรายหรือเป็นกลางอาจกลายเป็นประโยชน์ได้ ในขณะที่อัลลีลที่เป็นประโยชน์กลับกลายเป็นอันตราย

การคัดเลือกโดยธรรมชาติสำหรับลักษณะที่สามารถแปรผันตามค่าบางช่วง (เช่น ขนาดของสิ่งมีชีวิต) สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท:

    การคัดเลือกโดยตรง- การเปลี่ยนแปลงในค่าเฉลี่ยของลักษณะนิสัยเมื่อเวลาผ่านไป เช่น การเพิ่มขนาดร่างกาย

    การเลือกก่อกวน- การเลือกค่าสูงสุดของลักษณะและเทียบกับค่าเฉลี่ยเช่นขนาดร่างกายใหญ่และเล็ก

    การเลือกเสถียรภาพ- การเลือกเทียบกับค่าสุดขีดของลักษณะซึ่งนำไปสู่การลดความแปรปรวนของลักษณะ

กรณีพิเศษของการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือ การเลือกทางเพศสารตั้งต้นซึ่งเป็นลักษณะใด ๆ ที่เพิ่มความสำเร็จในการผสมพันธุ์โดยเพิ่มความน่าดึงดูดใจของแต่ละบุคคลต่อคู่ค้าที่มีศักยภาพ ลักษณะที่วิวัฒนาการมาจากการคัดเลือกทางเพศนั้นมีความชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในผู้ชายของสัตว์บางชนิด ลักษณะเช่นเขาใหญ่สีสดใสสามารถดึงดูดผู้ล่าและลดอัตราการรอดตายของผู้ชายและในทางกลับกันสิ่งนี้สมดุลโดยความสำเร็จในการสืบพันธุ์ของผู้ชายที่มีลักษณะเด่นชัดคล้ายกัน

การคัดเลือกสามารถดำเนินการได้ในระดับต่างๆ ขององค์กร เช่น ยีน เซลล์ สิ่งมีชีวิตส่วนบุคคล กลุ่มของสิ่งมีชีวิต และสปีชีส์ นอกจากนี้ การเลือกยังสามารถดำเนินการกับ ระดับต่างๆ. การคัดเลือกในระดับที่สูงกว่าบุคคล เช่น การคัดเลือกกลุ่ม สามารถนำไปสู่ความร่วมมือ

รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

มีการแบ่งประเภทของรูปแบบการคัดเลือกที่แตกต่างกัน การจำแนกประเภทตามธรรมชาติของอิทธิพลของรูปแบบการคัดเลือกที่มีต่อความแปรปรวนของลักษณะในประชากรมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

การเลือกขับรถ- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่ดำเนินการภายใต้ กำกับการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม อธิบายโดยดาร์วินและวอลเลซ ในกรณีนี้ บุคคลที่มีลักษณะที่เบี่ยงเบนไปในทิศทางที่แน่นอนจากค่าเฉลี่ยจะได้รับข้อได้เปรียบ ในเวลาเดียวกัน รูปแบบอื่น ๆ ของลักษณะ (การเบี่ยงเบนไปในทิศทางตรงกันข้ามจากค่าเฉลี่ย) จะอยู่ภายใต้การเลือกเชิงลบ เป็นผลให้ในประชากรจากรุ่นสู่รุ่นมีการเปลี่ยนแปลงในค่าเฉลี่ยของลักษณะใน ทิศทางที่แน่นอน. ในขณะเดียวกัน แรงกดดันในการเลือกการขับขี่ต้องสอดคล้องกับความสามารถในการปรับตัวของประชากรและอัตราการเปลี่ยนแปลงการกลายพันธุ์ (ไม่เช่นนั้น แรงกดดันจากสิ่งแวดล้อมอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์)

ตัวอย่างคลาสสิกของการเลือกแรงจูงใจคือวิวัฒนาการของสีในมอดเบิร์ช สีของปีกของผีเสื้อตัวนี้เลียนแบบสีของเปลือกไม้ที่ปกคลุมไปด้วยไลเคนซึ่งใช้เวลากลางวัน เห็นได้ชัดว่าการสร้างสีป้องกันดังกล่าวเกิดขึ้นจากวิวัฒนาการก่อนหน้านี้หลายชั่วอายุคน อย่างไรก็ตาม ด้วยการเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรมในอังกฤษ อุปกรณ์นี้เริ่มสูญเสียความสำคัญไป มลภาวะในชั้นบรรยากาศทำให้ไลเคนตายจำนวนมากและลำต้นของต้นไม้มืดลง แสงผีเสื้อบน พื้นหลังสีเข้มให้นกมองเห็นได้ง่าย ตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 ผีเสื้อรูปแบบความมืดที่กลายพันธุ์ (melanistic) เริ่มปรากฏในประชากรของมอดเบิร์ช ความถี่ของพวกเขาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 ประชากรในเมืองของผีเสื้อกลางคืนเกือบทั้งหมดประกอบด้วยรูปแบบมืดทั้งหมด ในขณะที่รูปแบบแสงยังคงครอบงำประชากรในชนบท ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า เมลานิสม์อุตสาหกรรม นักวิทยาศาสตร์พบว่าในพื้นที่ที่มีมลพิษ นกมักจะกินรูปแบบแสง และในบริเวณที่สะอาด - ที่มืด การกำหนดข้อจำกัดเกี่ยวกับมลภาวะในบรรยากาศในปี 1950 ทำให้การคัดเลือกโดยธรรมชาติเปลี่ยนทิศทางอีกครั้ง และความถี่ของรูปแบบความมืดในประชากรในเมืองเริ่มลดลง พวกเขาเกือบจะหายากในทุกวันนี้เหมือนก่อนการปฏิวัติอุตสาหกรรม

การเลือกการขับรถจะดำเนินการเมื่อเปลี่ยน สิ่งแวดล้อมหรือการปรับตัวให้เข้ากับสภาพใหม่ด้วยการขยายขอบเขต มันรักษาการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในทิศทางที่แน่นอนโดยเปลี่ยนอัตราการเกิดปฏิกิริยาตามลำดับ ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการพัฒนาของดินเพื่อเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์กลุ่มต่าง ๆ ที่ไม่เกี่ยวข้อง แขนขากลายเป็นสัตว์ที่ขุดได้

การเลือกเสถียรภาพ- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งการกระทำนั้นมุ่งเป้าไปที่บุคคลที่มีความเบี่ยงเบนอย่างมากจากบรรทัดฐานเฉลี่ย เพื่อสนับสนุนบุคคลที่มีความรุนแรงโดยเฉลี่ยของลักษณะนิสัย แนวคิดของการเลือกเสถียรภาพถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์และวิเคราะห์โดย I. I. Shmalgauzen

มีการอธิบายตัวอย่างมากมายของการกระทำของการเลือกที่มีเสถียรภาพในธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น ในแวบแรก ดูเหมือนว่าบุคคลที่มีความดกไข่สูงสุดควรมีส่วนสนับสนุนมากที่สุดต่อแหล่งรวมยีนของคนรุ่นต่อไป อย่างไรก็ตาม การสังเกตประชากรนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตามธรรมชาติแสดงให้เห็นว่าไม่เป็นเช่นนั้น ยิ่งมีลูกไก่หรือลูกอยู่ในรังมากเท่าไร การให้อาหารก็ยิ่งยากขึ้นเท่านั้น เป็นผลให้บุคคลที่มีความดกของไข่โดยเฉลี่ยกลายเป็นคนที่ปรับตัวได้มากที่สุด

พบการเลือกค่าเฉลี่ยสำหรับลักษณะที่หลากหลาย ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทารกแรกเกิดที่มีน้ำหนักแรกเกิดต่ำมากและสูงมาก มีแนวโน้มที่จะเสียชีวิตตั้งแต่แรกเกิดหรือในสัปดาห์แรกของชีวิตมากกว่าทารกแรกเกิดที่มีน้ำหนักปานกลาง การคำนึงถึงขนาดของปีกนกกระจอกที่เสียชีวิตหลังจากเกิดพายุในทศวรรษที่ 50 ใกล้เลนินกราดแสดงให้เห็นว่าส่วนใหญ่มีปีกที่เล็กหรือใหญ่เกินไป และในกรณีนี้ บุคคลทั่วไปกลับกลายเป็นว่าปรับตัวได้ดีที่สุด

ตัวอย่างที่รู้จักกันอย่างกว้างขวางที่สุดของความหลากหลายดังกล่าวคือโรคโลหิตจางชนิดเคียว โรคเลือดรุนแรงนี้เกิดขึ้นในคนที่เป็น homozygous สำหรับอัลลีลเฮโมโกลบินที่กลายพันธุ์ ( HB ) และนำไปสู่การเสียชีวิตตั้งแต่อายุยังน้อย ในประชากรมนุษย์ส่วนใหญ่ ความถี่ของอัลลีลนี้ต่ำมากและประมาณเท่ากับความถี่ของการเกิดขึ้นเนื่องจากการกลายพันธุ์ อย่างไรก็ตาม พบได้บ่อยในพื้นที่ของโลกที่เป็นโรคมาลาเรีย ปรากฎว่า heterozygotes สำหรับ HB มีความต้านทานต่อโรคมาลาเรียสูงกว่า homozygotes สำหรับอัลลีลปกติ ด้วยเหตุนี้ heterozygosity ของอัลลีลที่เป็นอันตรายถึงชีวิตในโฮโมไซโกตจึงถูกสร้างขึ้นและคงไว้ซึ่งความเสถียรในประชากรที่อาศัยอยู่ในพื้นที่มาลาเรีย

การคัดเลือกที่มีเสถียรภาพเป็นกลไกสำหรับการสะสมความแปรปรวนในประชากรธรรมชาติ นักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่น I.I. Shmalgauzen เป็นคนแรกที่ให้ความสนใจกับคุณลักษณะของการเลือกที่มีเสถียรภาพนี้ เขาแสดงให้เห็นว่าแม้ภายใต้สภาวะที่มั่นคงของการดำรงอยู่ การคัดเลือกโดยธรรมชาติหรือวิวัฒนาการก็ไม่สิ้นสุด แม้จะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงทางฟีโนไทป์ ประชากรก็ไม่หยุดที่จะวิวัฒนาการ องค์ประกอบทางพันธุกรรมของมันเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา การคัดเลือกที่มีเสถียรภาพจะสร้างระบบทางพันธุกรรมดังกล่าวซึ่งก่อให้เกิดฟีโนไทป์ที่เหมาะสมที่สุดที่คล้ายคลึงกันบนพื้นฐานของจีโนไทป์ที่หลากหลาย กลไกทางพันธุกรรมเช่น การครอบงำ, epistasis, การกระทำเสริมของยีน, การแทรกซึมที่ไม่สมบูรณ์และวิธีการอื่น ๆ ในการปกปิดความผันแปรทางพันธุกรรมเป็นหนี้การดำรงอยู่ของการคัดเลือกเพื่อรักษาเสถียรภาพ

ดังนั้นการเลือกที่เสถียรโดยละเว้นการเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐานทำให้เกิดกลไกทางพันธุกรรมอย่างแข็งขันเพื่อให้แน่ใจว่าการพัฒนาสิ่งมีชีวิตที่มั่นคงและการก่อตัวของฟีโนไทป์ที่เหมาะสมที่สุดตามจีโนไทป์ต่างๆ ช่วยให้มั่นใจถึงการทำงานที่มั่นคงของสิ่งมีชีวิตในความผันผวนที่หลากหลายในสภาพภายนอกที่คุ้นเคยกับสายพันธุ์

การเลือกก่อกวน (การฉีกขาด)- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งเงื่อนไขสนับสนุนความแปรปรวนที่รุนแรงตั้งแต่สองอย่างขึ้นไป (ทิศทาง) ของความแปรปรวน แต่ไม่ชอบสถานะปานกลางและปานกลางของลักษณะ ด้วยเหตุนี้ แบบฟอร์มใหม่หลายๆ แบบอาจปรากฏขึ้นจากรูปแบบเริ่มต้นอันเดียว ดาร์วินอธิบายการดำเนินการของการคัดเลือกที่ก่อกวนโดยเชื่อว่ามันรองรับความแตกต่างแม้ว่าเขาจะไม่สามารถให้หลักฐานการมีอยู่ของมันในธรรมชาติ การเลือกที่ก่อกวนมีส่วนทำให้เกิดการเกิดขึ้นและคงไว้ซึ่งความหลากหลายทางประชากร และในบางกรณีอาจทำให้เกิดการเก็งกำไรได้

สถานการณ์หนึ่งที่เป็นไปได้ในธรรมชาติซึ่งการเลือกที่ก่อกวนเข้ามามีบทบาทคือเมื่อประชากรพหุสัณฐานอาศัยที่อยู่อาศัยต่างกัน ในเวลาเดียวกัน รูปแบบที่แตกต่างกันจะปรับให้เข้ากับช่องหรือช่องย่อยทางนิเวศวิทยาที่แตกต่างกัน

การก่อตัวของเผ่าพันธุ์ตามฤดูกาลในวัชพืชบางชนิดนั้นอธิบายได้จากการกระทำของการคัดเลือกที่ก่อกวน แสดงให้เห็นว่าช่วงเวลาของการออกดอกและการทำให้เมล็ดสุกในหนึ่งในสายพันธุ์ของพืชดังกล่าว - สั่นสะท้าน - ขยายเกือบตลอดฤดูร้อนและพืชส่วนใหญ่บานและออกผลในช่วงกลางฤดูร้อน อย่างไรก็ตาม ในทุ่งหญ้าแห้ง พืชที่มีเวลาผลิดอกและให้เมล็ดก่อนตัดหญ้า และพืชที่ให้เมล็ดเมื่อสิ้นสุดฤดูร้อนหลังการตัดหญ้าจะได้รับผลประโยชน์ เป็นผลให้เกิดการสั่นสะเทือนสองเผ่าพันธุ์ - การออกดอกเร็วและช้า

การคัดเลือกที่ก่อกวนได้ดำเนินการในลักษณะเทียมในการทดลองกับแมลงหวี่ การคัดเลือกได้ดำเนินการตามจำนวนชุด เหลือเฉพาะบุคคลที่มีชุดตกขาวจำนวนน้อยและจำนวนมาก เป็นผลให้จากรุ่นที่ 30 ทั้งสองสายแตกต่างกันอย่างมากแม้ว่าแมลงวันจะยังคงผสมพันธุ์กันโดยแลกเปลี่ยนยีน ในการทดลองอื่นๆ จำนวนหนึ่ง (กับพืช) การผสมข้ามพันธุ์แบบเข้มข้นได้ป้องกันการดำเนินการอย่างมีประสิทธิผลของการคัดเลือกที่ก่อกวน

การเลือกทางเพศนี่คือการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่อความสำเร็จในการสืบพันธุ์ การอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตมีความสำคัญแต่ไม่ใช่องค์ประกอบเดียวของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ องค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความน่าดึงดูดใจของเพศตรงข้าม ดาร์วินเรียกปรากฏการณ์นี้ว่าการคัดเลือกทางเพศ "การเลือกรูปแบบนี้ไม่ได้ถูกกำหนดโดยการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ในความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ระหว่างกันหรือกับสภาวะภายนอก แต่โดยการแข่งขันระหว่างบุคคลในเพศหนึ่งซึ่งมักจะเป็นเพศชายเพื่อการครอบครองของบุคคลในเพศอื่น" ลักษณะที่ลดความมีชีวิตของพาหะสามารถปรากฏและแพร่กระจายได้หากข้อดีที่พวกมันมีให้ในความสำเร็จในการผสมพันธุ์นั้นมากกว่าข้อเสียของการอยู่รอดอย่างมีนัยสำคัญ

สมมติฐานสองข้อเกี่ยวกับกลไกการเลือกเพศเป็นเรื่องปกติ

    ตามสมมติฐาน "ยีนดี" ของผู้หญิง "เหตุผล" ด้วยวิธีต่อไปนี้: “ถ้าตัวผู้ตัวนี้ถึงแม้จะมีขนนกที่สดใสและหางยาว แต่ก็ไม่สามารถตายในเงื้อมมือของนักล่าและมีชีวิตอยู่จนเป็นวัยรุ่นได้ ดังนั้นเขาจึงมียีนที่ดีที่ทำให้เขาทำสิ่งนี้ได้ ดังนั้นเขาควรได้รับเลือกให้เป็นพ่อของลูก ๆ ของเขา เขาจะถ่ายทอดพันธุกรรมที่ดีของเขาให้กับพวกเขา โดยการเลือกผู้ชายที่สดใส ผู้หญิงเลือกยีนที่ดีสำหรับลูกหลานของพวกเขา

    ตามสมมติฐาน "ลูกชายที่น่าดึงดูด" ตรรกะของการคัดเลือกผู้หญิงค่อนข้างแตกต่างออกไป หากผู้ชายที่สดใสไม่ว่าจะด้วยเหตุผลใดก็ตามดึงดูดใจผู้หญิงก็ควรเลือกพ่อที่สดใสสำหรับลูกชายในอนาคตของคุณเพราะลูกชายของเขาจะสืบทอดยีนสีสดใสและจะดึงดูดผู้หญิงในรุ่นต่อไป ดังนั้นจึงมีแง่บวก ข้อเสนอแนะซึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าจากรุ่นสู่รุ่นความสว่างของขนนกของผู้ชายเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ กระบวนการนี้ดำเนินไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะถึงขีด จำกัด ของการมีชีวิต

ในการเลือกผู้ชาย ผู้หญิงนั้นไม่มีเหตุผลและมีเหตุผลน้อยกว่าพฤติกรรมอื่นๆ ทั้งหมด เมื่อสัตว์รู้สึกกระหายน้ำ ไม่มีเหตุผลที่จะดื่มน้ำเพื่อคืนสมดุลของเกลือน้ำในร่างกาย - มันไปที่รูรดน้ำเพราะรู้สึกกระหายน้ำ ในทำนองเดียวกันผู้หญิงเลือกผู้ชายที่สดใสทำตามสัญชาตญาณ - พวกเขาชอบหางที่สดใส บรรดาผู้ที่กระตุ้นพฤติกรรมที่แตกต่างกันโดยสัญชาตญาณทุกคนไม่มีลูกหลาน ดังนั้นเราจึงไม่ได้พูดถึงตรรกะของเพศหญิง แต่เป็นตรรกะของการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่และการคัดเลือกโดยธรรมชาติ - กระบวนการที่ตาบอดและเป็นไปโดยอัตโนมัติซึ่งทำหน้าที่อย่างต่อเนื่องจากรุ่นสู่รุ่น ก่อให้เกิดรูปร่าง สีสัน และสัญชาตญาณอันน่าทึ่งทั้งหมดที่เราสังเกตเห็น ในโลกของสัตว์ป่า. .

การเลือกบวกและลบ

การคัดเลือกโดยธรรมชาติมีสองรูปแบบ: เชิงบวกและ การตัด (เชิงลบ)การเลือก

การคัดเลือกในเชิงบวกจะเพิ่มจำนวนบุคคลในประชากรที่มีลักษณะที่เป็นประโยชน์ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการดำรงชีวิตของสปีชีส์โดยรวม

การคัดเลือกที่ถูกตัดออกจากกลุ่มประชากรส่วนใหญ่มีลักษณะเฉพาะที่ลดความมีชีวิตลงอย่างมากภายใต้สภาวะแวดล้อมที่กำหนด ด้วยความช่วยเหลือของการคัดเลือกอัลลีลที่เป็นอันตรายอย่างยิ่งจะถูกลบออกจากประชากร นอกจากนี้ บุคคลที่มีการจัดเรียงโครโมโซมใหม่และชุดของโครโมโซมที่ขัดขวางการทำงานปกติของอุปกรณ์ทางพันธุกรรมอย่างรวดเร็วอาจต้องได้รับการคัดแยกการตัด

บทบาทของการคัดเลือกโดยธรรมชาติในวิวัฒนาการ

ชาร์ลส์ ดาร์วินถือว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นแรงผลักดันหลักของวิวัฒนาการ ในทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์สมัยใหม่ ยังเป็นตัวควบคุมหลักของการพัฒนาและการปรับตัวของประชากร กลไกการเกิดขึ้นของสปีชีส์และอนุกรมวิธานที่ไม่เฉพาะเจาะจง แม้ว่าจะมีการสะสมใน ปลายXIXในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 ข้อมูลเกี่ยวกับพันธุศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการค้นพบลักษณะที่ไม่ต่อเนื่องของการถ่ายทอดลักษณะฟีโนไทป์ ทำให้นักวิจัยบางคนปฏิเสธความสำคัญของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ และเสนอแนวคิดอีกทางหนึ่งโดยพิจารณาจากการประเมินการกลายพันธุ์ของจีโนไทป์ ปัจจัยที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง ผู้เขียนทฤษฎีดังกล่าวไม่ได้ตั้งสมมติฐานแบบค่อยเป็นค่อยไป แต่เป็นลักษณะวิวัฒนาการที่กระสับกระส่ายอย่างรวดเร็ว (ในหลายชั่วอายุคน) (การกลายพันธุ์ของฮิวจ์ เดอ วีรีส์ ความเค็มของริชาร์ด โกลด์ชมิตต์ และแนวคิดอื่นๆ ที่ไม่ค่อยมีใครรู้จัก) การค้นพบความสัมพันธ์ที่รู้จักกันดีระหว่างลักษณะของสปีชีส์ที่เกี่ยวข้อง (กฎของอนุกรมคล้ายคลึงกัน) โดย N. I. Vavilov กระตุ้นให้นักวิจัยบางคนกำหนดสมมติฐาน "การต่อต้านดาร์วิน" ต่อไปเกี่ยวกับวิวัฒนาการ เช่น nomogenesis, batmogenesis, autogenesis, Ontogenesis และ คนอื่น. ในปี ค.ศ. 1920 และ 1940 ในชีววิทยาวิวัฒนาการ บรรดาผู้ที่ปฏิเสธแนวคิดวิวัฒนาการของดาร์วินโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (บางครั้งทฤษฎีที่เน้นการคัดเลือกโดยธรรมชาติถูกเรียกว่า "ผู้คัดเลือก") ได้ฟื้นความสนใจในทฤษฎีนี้เนื่องจากการทบทวนลัทธิดาร์วินแบบคลาสสิกในแง่ของ ค่อนข้างหนุ่มวิทยาศาสตร์พันธุศาสตร์ ทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์ได้พัฒนาขึ้นซึ่งมักเรียกว่า neo-Darwinism อย่างไม่ถูกต้อง โดยอาศัยการวิเคราะห์เชิงปริมาณของความถี่ของอัลลีลในประชากร ซึ่งเปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ มีการโต้วาทีซึ่งผู้ที่มีแนวทางที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง เป็นการโต้แย้งกับทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์และบทบาทของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ให้เหตุผลว่า "การค้นพบทศวรรษที่ผ่านมาในด้านต่างๆ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์- จาก อณูชีววิทยา ด้วยทฤษฎีการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางของเธอโมโต คิมูระ และ ซากดึกดำบรรพ์ กับทฤษฏีเรื่องความสมดุลของเครื่องหมายวรรคตอน Stephen Jay Gould และ Niles Eldredge (ที่ซึ่ง ดู เข้าใจว่าเป็นขั้นตอนที่ค่อนข้างคงที่ของกระบวนการวิวัฒนาการ) จนถึง คณิตศาสตร์ ด้วยทฤษฎีของเธอแฉก และ การเปลี่ยนเฟส- เป็นพยานถึงความไม่เพียงพอของทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์แบบคลาสสิกสำหรับคำอธิบายที่เพียงพอของวิวัฒนาการทางชีววิทยาทุกด้าน ". การอภิปรายเกี่ยวกับบทบาทของปัจจัยต่าง ๆ ในการวิวัฒนาการเริ่มขึ้นเมื่อ 30 กว่าปีที่แล้วและดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้ และบางครั้งก็มีการกล่าวว่า "ชีววิทยาวิวัฒนาการ (หมายถึงทฤษฎีวิวัฒนาการแน่นอน) ได้มาถึงความจำเป็นในครั้งต่อไป การสังเคราะห์ครั้งที่สาม”

การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นปัจจัยหลัก เป็นผู้นำ และเป็นแนวทางในการวิวัฒนาการซึ่งเป็นรากฐานของทฤษฎีของช.ดาร์วิน ปัจจัยอื่น ๆ ของวิวัฒนาการเป็นแบบสุ่ม การคัดเลือกโดยธรรมชาติเท่านั้นที่มีทิศทาง (ในทิศทางของการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแวดล้อม)


คำนิยาม:การอยู่รอดแบบคัดเลือกและการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตที่เหมาะสมที่สุด


บทบาทสร้างสรรค์: การคัดเลือกคุณสมบัติที่มีประโยชน์ การคัดเลือกโดยธรรมชาติสร้างสิ่งใหม่




ประสิทธิภาพ:ยิ่งการกลายพันธุ์ในประชากรแตกต่างกันมาก (ยิ่งจำนวนประชากรต่างกันมาก) ประสิทธิภาพของการคัดเลือกโดยธรรมชาติยิ่งมากขึ้น วิวัฒนาการก็จะยิ่งดำเนินไปเร็วขึ้น


แบบฟอร์ม:

  • การทำให้เสถียร - ทำหน้าที่ภายใต้สภาวะคงที่ เลือกการแสดงอาการเฉลี่ยของลักษณะ รักษาลักษณะของสายพันธุ์ (ปลาซีลาแคนท์ปลาซีลาแคนท์)
  • การขับขี่ - ทำหน้าที่ในสภาวะที่เปลี่ยนแปลง เลือกการแสดงออกที่รุนแรงของลักษณะ (การเบี่ยงเบน) นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในลักษณะ (มอดเบิร์ช)
  • ทางเพศ - การแข่งขันสำหรับคู่นอน
  • ทำลาย - เลือกสองรูปแบบที่รุนแรง

ผลของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ:

  • วิวัฒนาการ (การเปลี่ยนแปลง ความซับซ้อนของสิ่งมีชีวิต)
  • การเกิดขึ้นของสายพันธุ์ใหม่ (เพิ่มจำนวน [ความหลากหลาย] ของสายพันธุ์)
  • การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแวดล้อม ความพอดีใด ๆ นั้นสัมพันธ์กัน, เช่น. ปรับร่างกายให้เข้ากับสภาวะเฉพาะอย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น

เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด พื้นฐานของการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือ
1) กระบวนการกลายพันธุ์
2) speciation
3) ความก้าวหน้าทางชีวภาพ
4) สมรรถภาพทางกาย

ตอบ


เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด อะไรคือผลที่ตามมาของการเลือกเสถียรภาพ
1) การอนุรักษ์พันธุ์ไม้เก่า
2) การเปลี่ยนแปลงอัตราการเกิดปฏิกิริยา
3) การเกิดขึ้นของสายพันธุ์ใหม่
4) การอนุรักษ์บุคคลที่มีลักษณะเปลี่ยนแปลง

ตอบ


เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด ในกระบวนการวิวัฒนาการมีบทบาทที่สร้างสรรค์โดย
1) การคัดเลือกโดยธรรมชาติ
2) การคัดเลือกเทียม
3) ความแปรปรวนของการปรับเปลี่ยน
4) ความแปรปรวนของการกลายพันธุ์

ตอบ


เลือกสามตัวเลือก คุณสมบัติของการเลือกแรงจูงใจคืออะไร?
1) ทำงานภายใต้สภาพความเป็นอยู่ที่ค่อนข้างคงที่
2) ขจัดบุคคลที่มีค่าเฉลี่ยของลักษณะ
3) ส่งเสริมการสืบพันธุ์ของบุคคลที่มียีนดัดแปลง
4) รักษาบุคคลที่มีการเบี่ยงเบนจากค่าเฉลี่ยของลักษณะ
5) รักษาบุคคลด้วยบรรทัดฐานที่กำหนดไว้ของปฏิกิริยาของลักษณะ
6) มีส่วนทำให้เกิดการกลายพันธุ์ในประชากร

ตอบ


เลือกคุณสมบัติ 3 ประการที่บ่งบอกถึงรูปแบบการขับขี่ของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ
1) ให้การปรากฏตัวของสายพันธุ์ใหม่
2) แสดงออกในสภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป
3) การปรับตัวของบุคคลให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเดิมได้รับการปรับปรุง
4) บุคคลที่มีความเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐานจะถูกคัดออก
5) จำนวนบุคคลที่มีค่าเฉลี่ยของลักษณะเพิ่มขึ้น
6) รักษาบุคคลที่มีลักษณะใหม่ไว้

ตอบ


เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด วัสดุเริ่มต้นสำหรับการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือ
1) การต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่
2) ความแปรปรวนของการกลายพันธุ์
3) การเปลี่ยนแปลงที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต
4) การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม

ตอบ


เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด วัสดุเริ่มต้นสำหรับการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือ
1) ความแปรปรวนของการปรับเปลี่ยน
2) ความแปรปรวนทางพันธุกรรม
3) การต่อสู้ของบุคคลเพื่อสภาวะการอยู่รอด
4) การปรับตัวของประชากรให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม

ตอบ


เลือกสามตัวเลือก รูปแบบการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่มีเสถียรภาพนั้นปรากฏอยู่ใน
1) สภาวะแวดล้อมคงที่
2) การเปลี่ยนแปลงของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย
3) การอนุรักษ์บุคคลดัดแปลงในถิ่นที่อยู่เดิม
4) การคัดเลือกบุคคลที่มีความเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐาน
5) ช่วยชีวิตบุคคลด้วยการกลายพันธุ์
6) การเก็บรักษาบุคคลด้วยฟีโนไทป์ใหม่

ตอบ


เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด ประสิทธิภาพของการคัดเลือกโดยธรรมชาติลดลงเมื่อ
1) การเกิดขึ้นของการกลายพันธุ์ถอย
2) การเพิ่มขึ้นของบุคคล homozygous ในประชากร
3) การเปลี่ยนแปลงในบรรทัดฐานของปฏิกิริยาของสัญญาณ
4) เพิ่มจำนวนชนิดในระบบนิเวศ

ตอบ


เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด ในสภาพที่แห้งแล้งในกระบวนการวิวัฒนาการพืชที่มีใบมีขนเกิดขึ้นเนื่องจากการกระทำของ
1) ความแปรปรวนสัมพัทธ์

3) การคัดเลือกโดยธรรมชาติ
4) การคัดเลือกเทียม

ตอบ


เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด แมลงศัตรูพืชได้รับความต้านทานต่อสารกำจัดศัตรูพืชเมื่อเวลาผ่านไปอันเป็นผลมาจาก
1) ความดกของไข่สูง
2) ความแปรปรวนของการปรับเปลี่ยน
3) การเก็บรักษาการกลายพันธุ์โดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ
4) การคัดเลือกเทียม

ตอบ


เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด วัสดุสำหรับการคัดเลือกเทียมคือ
1) รหัสพันธุกรรม
2) ประชากร
3) ดริฟท์ทางพันธุกรรม
4) การกลายพันธุ์

ตอบ


เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด ข้อความต่อไปนี้เกี่ยวกับรูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติถูกต้องหรือไม่? ก) การเกิดขึ้นของความต้านทานต่อสารกำจัดศัตรูพืชในแมลงศัตรูพืชของพืชเกษตรเป็นตัวอย่างของการคัดเลือกโดยธรรมชาติในรูปแบบที่มีเสถียรภาพ ข) การเลือกขับรถมีส่วนช่วยในการเพิ่มจำนวนบุคคลของสายพันธุ์โดยมีมูลค่าเฉลี่ยของลักษณะ
1) มีเพียง A เท่านั้นที่เป็นจริง
2) มีเพียง B เท่านั้นที่เป็นจริง
3) ทั้งสองข้อความถูกต้อง
4) การตัดสินทั้งสองผิด

ตอบ


สร้างการติดต่อระหว่างผลของการกระทำของการคัดเลือกโดยธรรมชาติและรูปแบบ: 1) เสถียรภาพ 2) การเคลื่อนไหว 3) ก่อกวน (การฉีกขาด) เขียนตัวเลข 1, 2 และ 3 ตามลำดับที่ถูกต้อง
ก) การพัฒนาการดื้อยาปฏิชีวนะในแบคทีเรีย
ข) การมีอยู่ของปลานักล่าที่โตเร็วและโตช้าในทะเลสาบเดียวกัน
C) โครงสร้างที่คล้ายกันของอวัยวะที่มองเห็นเป็นคอร์ด
ง) การเกิดขึ้นของครีบในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เป็นนกน้ำ
จ) การคัดเลือกสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแรกเกิดที่มีน้ำหนักเฉลี่ย
E) การเก็บรักษาฟีโนไทป์ที่มีความเบี่ยงเบนมากภายในประชากรกลุ่มเดียว

ตอบ


1. สร้างความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะของการคัดเลือกโดยธรรมชาติกับรูปแบบ: 1) การขับขี่ 2) การรักษาเสถียรภาพ เขียนตัวเลข 1 และ 2 ตามลำดับที่ถูกต้อง
A) รักษาค่าเฉลี่ยของคุณสมบัติ
ข) มีส่วนช่วยในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป
C) รักษาบุคคลที่มีลักษณะที่เบี่ยงเบนไปจากค่าเฉลี่ย
D) มีส่วนช่วยในการเพิ่มความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต
D) มีส่วนช่วยในการรักษาลักษณะพันธุ์

ตอบ


2. เปรียบเทียบลักษณะและรูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ: 1) การขับขี่ 2) การทรงตัว เขียนตัวเลข 1 และ 2 ตามลำดับที่ถูกต้อง
ก) กระทำการต่อบุคคลที่มีค่าคุณลักษณะสุดโต่ง
B) นำไปสู่การลดมาตรฐานปฏิกิริยา
B) มักจะทำงานภายใต้สภาวะคงที่
D) เกิดขึ้นระหว่างการพัฒนาแหล่งที่อยู่อาศัยใหม่
D) เปลี่ยนค่าเฉลี่ยของลักษณะในประชากร
E) สามารถนำไปสู่การเกิดขึ้นของสายพันธุ์ใหม่

ตอบ


3. สร้างการติดต่อระหว่างรูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติและลักษณะของพวกเขา: 1) การขับขี่ 2) การรักษาเสถียรภาพ เขียนตัวเลข 1 และ 2 ตามลำดับตัวอักษร
ก) ดำเนินการในการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม
B) ทำงานในสภาวะแวดล้อมคงที่
C) มีวัตถุประสงค์เพื่อรักษาค่าเฉลี่ยที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้ของลักษณะ
D) นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในค่าเฉลี่ยของลักษณะในประชากร
D) ภายใต้การดำเนินการทั้งสัญญาณที่เพิ่มขึ้นและการอ่อนตัวอาจเกิดขึ้นได้

ตอบ


4. สร้างการติดต่อระหว่างสัญญาณและรูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ: 1) เสถียรภาพ 2) การขับขี่ เขียนตัวเลข 1 และ 2 ตามลำดับตัวอักษร
A) สร้างการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมใหม่
B) นำไปสู่การก่อตัวของสายพันธุ์ใหม่
B) รักษาบรรทัดฐานเฉลี่ยของลักษณะ
D) คัดแยกบุคคลที่มีความเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐานเฉลี่ยของสัญญาณ
D) เพิ่มความต่างของประชากร

ตอบ


สร้างความสัมพันธ์ระหว่างตัวอย่างและรูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งแสดงให้เห็นโดยตัวอย่างเหล่านี้: 1) การขับขี่ 2) การรักษาเสถียรภาพ เขียนตัวเลข 1 และ 2 ตามลำดับตัวอักษร
ก) การเพิ่มจำนวนผีเสื้อมืดในพื้นที่อุตสาหกรรมเมื่อเทียบกับแสง
B) การเกิดขึ้นของแมลงศัตรูพืชต้านทานต่อสารกำจัดศัตรูพืช
ค) การอนุรักษ์ทูทาราสัตว์เลื้อยคลานที่อาศัยอยู่ในนิวซีแลนด์จนถึงปัจจุบัน
ง) การลดขนาดของเซฟาโลโธแร็กซ์ในปูที่อาศัยอยู่ในน้ำโคลน
จ) ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม อัตราการตายของทารกแรกเกิดที่มีน้ำหนักเฉลี่ยน้อยกว่าที่ต่ำมากหรือสูงมาก
จ) การตายของบรรพบุรุษมีปีกและการอนุรักษ์แมลงที่มีปีกลดลงบนเกาะที่มีลมแรง

ตอบ


สร้างความสอดคล้องระหว่างรูปแบบของการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่และตัวอย่างที่แสดงให้เห็น: 1) เฉพาะเจาะจง 2) ความจำเพาะระหว่างกัน เขียนตัวเลข 1 และ 2 ตามลำดับตัวอักษร
ก) ปลากินแพลงตอน
B) นกนางนวลฆ่าลูกไก่เมื่อมีจำนวนมาก
ค) เคเปอร์ซิลลี เล็กกิง
ง) ลิงจมูกพยายามตะโกนใส่กัน ทำให้จมูกใหญ่โต
D) เห็ด chaga ตั้งอยู่บนต้นเบิร์ช
E) เหยื่อหลักของมอร์เทนคือกระรอก

ตอบ


วิเคราะห์ตาราง "รูปแบบการคัดเลือกโดยธรรมชาติ" สำหรับแต่ละตัวอักษร ให้เลือกแนวคิด ลักษณะ และตัวอย่างที่เหมาะสมจากรายการที่ให้ไว้
1) ทางเพศ
2) การขับรถ
3) กลุ่ม
4) การเก็บรักษาสิ่งมีชีวิตโดยมีการเบี่ยงเบนอย่างมากจากค่าเฉลี่ยของลักษณะนี้สองครั้ง
5) การเกิดขึ้นของสัญญาณใหม่
6) การก่อตัวของแบคทีเรียดื้อต่อยาปฏิชีวนะ
7) การอนุรักษ์พันธุ์พืชที่ถูกทิ้งร้าง Gingko biloba 8) เพิ่มจำนวนของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน

ตอบ


© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019

แนวคิดในการเปรียบเทียบการคัดเลือกเทียมและการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือโดยธรรมชาติแล้วการเลือกสิ่งมีชีวิตที่ "ประสบความสำเร็จ" และ "ดีที่สุด" ที่สุดก็เกิดขึ้นเช่นกัน แต่ในกรณีนี้ไม่ใช่คนที่ทำหน้าที่เป็น "ผู้ประเมิน" ของประโยชน์ ของคุณสมบัติแต่สิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ วัสดุสำหรับการคัดเลือกทั้งจากธรรมชาติและประดิษฐ์เป็นการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมขนาดเล็กที่สะสมจากรุ่นสู่รุ่น

กลไกการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

ในกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติ การกลายพันธุ์ได้รับการแก้ไขที่เพิ่มความสามารถในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแวดล้อม การคัดเลือกโดยธรรมชาติมักถูกเรียกว่ากลไกที่ "ชัดเจนในตัวเอง" เนื่องจากเป็นไปตามข้อเท็จจริงง่ายๆ เช่น

  1. สิ่งมีชีวิตผลิตลูกหลานมากกว่าที่จะสามารถอยู่รอดได้
  2. ในประชากรของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีความแปรปรวนทางพันธุกรรม
  3. สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะทางพันธุกรรมต่างกันมีอัตราการรอดตายและความสามารถในการสืบพันธุ์ต่างกัน

แนวคิดหลักของแนวคิดการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือความเหมาะสมของสิ่งมีชีวิต ฟิตเนสหมายถึงความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการอยู่รอดและสืบพันธุ์ในสภาพแวดล้อมที่มีอยู่ สิ่งนี้เป็นตัวกำหนดขนาดของการมีส่วนร่วมทางพันธุกรรมของเขาต่อคนรุ่นต่อไป อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญในการพิจารณาความเหมาะสมไม่ใช่จำนวนลูกหลานทั้งหมด แต่เป็นจำนวนลูกหลานที่มีจีโนไทป์ที่กำหนด (สมรรถภาพสัมพัทธ์) ตัวอย่างเช่น หากลูกหลานของสิ่งมีชีวิตที่ประสบความสำเร็จและมีการสืบพันธุ์อย่างรวดเร็วนั้นอ่อนแอและไม่สามารถแพร่พันธุ์ได้ดี การมีส่วนร่วมทางพันธุกรรมและดังนั้น ความสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิตนี้จะต่ำ

การคัดเลือกโดยธรรมชาติสำหรับลักษณะที่สามารถแปรผันตามค่าบางช่วง (เช่น ขนาดของสิ่งมีชีวิต) สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท:

  1. การคัดเลือกโดยตรง- การเปลี่ยนแปลงในค่าเฉลี่ยของลักษณะนิสัยเมื่อเวลาผ่านไป เช่น การเพิ่มขนาดร่างกาย
  2. การเลือกก่อกวน- การเลือกค่าสูงสุดของลักษณะและเทียบกับค่าเฉลี่ยเช่นขนาดร่างกายใหญ่และเล็ก
  3. การเลือกเสถียรภาพ- การเลือกเทียบกับค่าสุดขีดของลักษณะซึ่งนำไปสู่การลดความแปรปรวนของลักษณะ

กรณีพิเศษของการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือ การเลือกทางเพศสารตั้งต้นซึ่งเป็นลักษณะใด ๆ ที่เพิ่มความสำเร็จของการผสมพันธุ์โดยเพิ่มความน่าดึงดูดใจของแต่ละบุคคลสำหรับคู่ค้าที่มีศักยภาพ ลักษณะที่วิวัฒนาการมาจากการคัดเลือกทางเพศนั้นมีความชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในผู้ชายของสัตว์บางชนิด ตัวละครเช่นเขาใหญ่สีสดใสสามารถดึงดูดผู้ล่าและลดอัตราการรอดตายของตัวผู้และในทางกลับกันสิ่งนี้สมดุลโดยความสำเร็จในการสืบพันธุ์ของผู้ชายที่มีลักษณะเด่นชัดคล้ายกัน

การคัดเลือกสามารถดำเนินการได้ในระดับต่างๆ ขององค์กร เช่น ยีน เซลล์ สิ่งมีชีวิตส่วนบุคคล กลุ่มของสิ่งมีชีวิต และสปีชีส์ นอกจากนี้ การคัดเลือกสามารถดำเนินการพร้อมกันในระดับต่างๆ การคัดเลือกในระดับที่สูงกว่าบุคคล เช่น การเลือกกลุ่ม สามารถนำไปสู่ความร่วมมือ (ดู Evolution#Cooperation)

รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

มีการแบ่งประเภทของรูปแบบการคัดเลือกที่แตกต่างกัน การจำแนกประเภทตามธรรมชาติของอิทธิพลของรูปแบบการคัดเลือกที่มีต่อความแปรปรวนของลักษณะในประชากรมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

การเลือกขับรถ

การเลือกขับรถ- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่ดำเนินการภายใต้ กำกับการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม อธิบายโดยดาร์วินและวอลเลซ ในกรณีนี้ บุคคลที่มีลักษณะที่เบี่ยงเบนไปในทิศทางที่แน่นอนจากค่าเฉลี่ยจะได้รับข้อได้เปรียบ ในเวลาเดียวกัน รูปแบบอื่น ๆ ของลักษณะ (การเบี่ยงเบนไปในทิศทางตรงกันข้ามจากค่าเฉลี่ย) จะอยู่ภายใต้การเลือกเชิงลบ เป็นผลให้ในประชากรจากรุ่นสู่รุ่นมีการเปลี่ยนแปลงในค่าเฉลี่ยของลักษณะในทิศทางที่แน่นอน ในขณะเดียวกัน แรงกดดันในการเลือกการขับขี่ต้องสอดคล้องกับความสามารถในการปรับตัวของประชากรและอัตราการเปลี่ยนแปลงการกลายพันธุ์ (ไม่เช่นนั้น แรงกดดันจากสิ่งแวดล้อมอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์)

ตัวอย่างของการกระทำของการเลือกแรงจูงใจคือ "เมลานิซึมทางอุตสาหกรรม" ในแมลง "เมลานิซึมทางอุตสาหกรรม" เป็นการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในสัดส่วนของบุคคลที่มีผิวคล้ำ (ที่มีสีเข้ม) ในประชากรแมลง (เช่น ผีเสื้อ) ที่อาศัยอยู่ในเขตอุตสาหกรรม เนื่องจากผลกระทบทางอุตสาหกรรม ลำต้นของต้นไม้จึงมืดลงอย่างเห็นได้ชัด และไลเคนสีอ่อนก็ตายด้วย ซึ่งทำให้ผีเสื้อสีอ่อนมองเห็นได้ชัดเจนขึ้นสำหรับนก และผีเสื้อที่มืดยิ่งแย่ลง ในศตวรรษที่ 20 ในหลายภูมิภาค สัดส่วนของผีเสื้อสีเข้มในกลุ่มประชากรที่มีการศึกษาอย่างดีของผีเสื้อกลางคืนเบิร์ชในอังกฤษถึง 95% ในขณะที่ผีเสื้อกลางคืนสีเข้มเป็นครั้งแรก ( มอร์ฟา คาโบนาเรีย) ถูกจับในปี พ.ศ. 2391

การเลือกการขับขี่จะดำเนินการเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงหรือปรับให้เข้ากับสภาพใหม่ด้วยการขยายช่วง มันรักษาการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในทิศทางที่แน่นอนโดยย้ายบรรทัดฐานของปฏิกิริยาตามลำดับ ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการพัฒนาของดินเพื่อเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์กลุ่มต่าง ๆ ที่ไม่เกี่ยวข้อง แขนขากลายเป็นสัตว์ที่ขุดได้

การเลือกเสถียรภาพ

การเลือกเสถียรภาพ- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งการกระทำนั้นมุ่งเป้าไปที่บุคคลที่มีความเบี่ยงเบนอย่างมากจากบรรทัดฐานเฉลี่ย เพื่อสนับสนุนบุคคลที่มีความรุนแรงโดยเฉลี่ยของลักษณะนิสัย แนวคิดของการเลือกเสถียรภาพถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์และวิเคราะห์โดย I. I. Shmalgauzen

มีการอธิบายตัวอย่างมากมายของการกระทำของการเลือกที่มีเสถียรภาพในธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น ในแวบแรก ดูเหมือนว่าบุคคลที่มีความดกไข่สูงสุดควรมีส่วนสนับสนุนมากที่สุดต่อแหล่งรวมยีนของคนรุ่นต่อไป อย่างไรก็ตาม การสังเกตประชากรนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตามธรรมชาติแสดงให้เห็นว่าไม่เป็นเช่นนั้น ยิ่งมีลูกไก่หรือลูกอยู่ในรังมากเท่าไร การให้อาหารก็ยิ่งยากขึ้นเท่านั้น เป็นผลให้บุคคลที่มีความดกของไข่โดยเฉลี่ยกลายเป็นคนที่ปรับตัวได้มากที่สุด

พบการเลือกค่าเฉลี่ยสำหรับลักษณะที่หลากหลาย ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทารกแรกเกิดที่มีน้ำหนักแรกเกิดต่ำมากและสูงมาก มีแนวโน้มที่จะเสียชีวิตตั้งแต่แรกเกิดหรือในสัปดาห์แรกของชีวิตมากกว่าทารกแรกเกิดที่มีน้ำหนักปานกลาง การคำนึงถึงขนาดของปีกนกกระจอกที่เสียชีวิตหลังจากเกิดพายุในทศวรรษที่ 50 ใกล้เลนินกราดแสดงให้เห็นว่าส่วนใหญ่มีปีกที่เล็กหรือใหญ่เกินไป และในกรณีนี้ บุคคลทั่วไปกลับกลายเป็นว่าปรับตัวได้ดีที่สุด

การเลือกก่อกวน

การเลือกก่อกวน (การฉีกขาด)- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งเงื่อนไขสนับสนุนความแปรปรวนที่รุนแรงตั้งแต่สองอย่างขึ้นไป (ทิศทาง) ของความแปรปรวน แต่ไม่ชอบสถานะปานกลางและปานกลางของลักษณะ ด้วยเหตุนี้ แบบฟอร์มใหม่หลายๆ แบบอาจปรากฏขึ้นจากรูปแบบเริ่มต้นอันเดียว ดาร์วินอธิบายการดำเนินการของการคัดเลือกที่ก่อกวนโดยเชื่อว่ามันรองรับความแตกต่างแม้ว่าเขาจะไม่สามารถให้หลักฐานการมีอยู่ของมันในธรรมชาติ การเลือกที่ก่อกวนมีส่วนทำให้เกิดการเกิดขึ้นและคงไว้ซึ่งความหลากหลายทางประชากร และในบางกรณีอาจทำให้เกิดการเก็งกำไรได้

สถานการณ์หนึ่งที่เป็นไปได้ในธรรมชาติซึ่งการเลือกที่ก่อกวนเข้ามามีบทบาทคือเมื่อประชากรพหุสัณฐานอาศัยที่อยู่อาศัยต่างกัน ในเวลาเดียวกัน รูปแบบที่แตกต่างกันจะปรับให้เข้ากับช่องหรือช่องย่อยทางนิเวศวิทยาที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างของการเลือกที่ก่อกวนคือการก่อตัวของสองเผ่าพันธุ์ในเสียงดังก้องกังวานในทุ่งหญ้าแห้ง ภายใต้สภาวะปกติระยะเวลาการออกดอกและการทำให้เมล็ดสุกของพืชนี้ครอบคลุมทั้งฤดูร้อน แต่ในทุ่งหญ้าแห้ง เมล็ดส่วนใหญ่ผลิตขึ้นโดยพืชเหล่านั้นที่มีเวลาบานและสุกก่อนระยะการตัดหญ้า หรือจะบานปลายฤดูร้อนหลังการตัดหญ้า เป็นผลให้เกิดการสั่นสะเทือนสองเผ่าพันธุ์ - การออกดอกเร็วและช้า

การคัดเลือกที่ก่อกวนได้ดำเนินการในลักษณะเทียมในการทดลองกับแมลงหวี่ การคัดเลือกได้ดำเนินการตามจำนวนชุด เหลือเฉพาะบุคคลที่มีชุดตกขาวจำนวนน้อยและจำนวนมาก เป็นผลให้จากรุ่นที่ 30 ทั้งสองสายแตกต่างกันอย่างมากแม้ว่าแมลงวันจะยังคงผสมพันธุ์กันโดยแลกเปลี่ยนยีน ในการทดลองอื่นๆ จำนวนหนึ่ง (กับพืช) การผสมข้ามพันธุ์แบบเข้มข้นได้ป้องกันการดำเนินการอย่างมีประสิทธิผลของการคัดเลือกที่ก่อกวน

การเลือกทางเพศ

การเลือกทางเพศนี่คือการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่อความสำเร็จในการสืบพันธุ์ การอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตมีความสำคัญแต่ไม่ใช่องค์ประกอบเดียวของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ องค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความน่าดึงดูดใจของเพศตรงข้าม ดาร์วินเรียกปรากฏการณ์นี้ว่าการคัดเลือกทางเพศ "การเลือกรูปแบบนี้ไม่ได้ถูกกำหนดโดยการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ในความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ระหว่างกันหรือกับสภาพภายนอก แต่โดยการแข่งขันระหว่างบุคคลที่มีเพศเดียวกันซึ่งมักจะเป็นเพศชายเพื่อการครอบครองของเพศอื่น " ลักษณะที่ลดความมีชีวิตของพาหะสามารถปรากฏและแพร่กระจายได้หากข้อดีที่พวกมันมีให้ในความสำเร็จในการผสมพันธุ์นั้นมากกว่าข้อเสียของการอยู่รอดอย่างมีนัยสำคัญ

สมมติฐานสองข้อเกี่ยวกับกลไกการเลือกเพศเป็นเรื่องปกติ

  • ตามสมมุติฐาน “ยีนดี” เพศหญิง “เหตุผล” ดังนี้ “ถ้าตัวผู้ตัวนี้ถึงแม้จะมีขนสีสดใสและหางยาวก็จัดการไม่ตายในเงื้อมมือของนักล่าและรอดชีวิตจนถึงวัยแรกรุ่นได้เขาก็มียีนที่ดี ที่อนุญาตให้เขาทำเช่นนี้ ดังนั้นเขาควรได้รับเลือกให้เป็นพ่อของลูก ๆ ของเขา: เขาจะถ่ายทอดยีนที่ดีของเขาให้กับพวกเขา โดยการเลือกผู้ชายที่สดใส ผู้หญิงเลือกยีนที่ดีสำหรับลูกหลานของพวกเขา
  • ตามสมมติฐาน "ลูกชายที่น่าดึงดูด" ตรรกะของการคัดเลือกผู้หญิงค่อนข้างแตกต่างออกไป หากผู้ชายที่สดใสไม่ว่าจะด้วยเหตุผลใดก็ตามดึงดูดใจผู้หญิงก็ควรเลือกพ่อที่สดใสสำหรับลูกชายในอนาคตของคุณเพราะลูกชายของเขาจะสืบทอดยีนสีสดใสและจะดึงดูดผู้หญิงในรุ่นต่อไป ดังนั้นการตอบรับเชิงบวกจึงเกิดขึ้นซึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าจากรุ่นสู่รุ่นความสว่างของขนนกของผู้ชายเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ กระบวนการนี้ดำเนินไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะถึงขีด จำกัด ของการมีชีวิต

เมื่อเลือกผู้ชาย ผู้หญิงจะไม่นึกถึงเหตุผลของพฤติกรรมของตัวเอง เมื่อสัตว์รู้สึกกระหายน้ำ ไม่มีเหตุผลที่จะดื่มน้ำเพื่อคืนสมดุลของเกลือน้ำในร่างกาย - มันไปที่รูรดน้ำเพราะรู้สึกกระหายน้ำ ในทำนองเดียวกันผู้หญิงเลือกผู้ชายที่สดใสทำตามสัญชาตญาณ - พวกเขาชอบหางที่สดใส ผู้ที่กระตุ้นพฤติกรรมที่แตกต่างกันโดยสัญชาตญาณไม่ได้ทิ้งลูกหลานไว้ ตรรกะของการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่และการคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นตรรกะของกระบวนการที่มืดบอดและเป็นไปโดยอัตโนมัติซึ่งทำหน้าที่อย่างต่อเนื่องจากรุ่นสู่รุ่น ได้ก่อให้เกิดรูปแบบ สีสัน และสัญชาตญาณที่หลากหลายอันน่าทึ่งที่เราพบเห็นในโลกของสัตว์ป่า

วิธีการเลือก: การเลือกบวกและลบ

การเลือกเทียมมีสองรูปแบบ: เชิงบวกและ การตัด (เชิงลบ)การเลือก

การคัดเลือกในเชิงบวกจะเพิ่มจำนวนบุคคลในประชากรที่มีลักษณะที่เป็นประโยชน์ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการดำรงชีวิตของสปีชีส์โดยรวม

การคัดเลือกที่ถูกตัดออกจากกลุ่มประชากรส่วนใหญ่มีลักษณะเฉพาะที่ลดความมีชีวิตลงอย่างมากภายใต้สภาวะแวดล้อมที่กำหนด ด้วยความช่วยเหลือของการคัดเลือกอัลลีลที่เป็นอันตรายอย่างยิ่งจะถูกลบออกจากประชากร นอกจากนี้ บุคคลที่มีการจัดเรียงโครโมโซมใหม่และชุดของโครโมโซมที่ขัดขวางการทำงานปกติของอุปกรณ์ทางพันธุกรรมอย่างรวดเร็วอาจต้องได้รับการคัดแยกการตัด

บทบาทของการคัดเลือกโดยธรรมชาติในวิวัฒนาการ

ในตัวอย่างของมดงาน เรามีแมลงที่แตกต่างจากพ่อแม่อย่างมาก แต่ก็เป็นหมันโดยสมบูรณ์ ดังนั้นจึงไม่สามารถถ่ายทอดจากรุ่นสู่รุ่นที่ได้รับการปรับเปลี่ยนโครงสร้างหรือสัญชาตญาณ เราสามารถถามคำถามที่ดีได้ - เป็นไปได้มากน้อยเพียงใดที่จะประนีประนอมกรณีนี้กับทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ?

- ต้นกำเนิดของสายพันธุ์ (1859)

ดาร์วินสันนิษฐานว่าการคัดเลือกสามารถนำไปใช้ได้ไม่เฉพาะกับสิ่งมีชีวิตส่วนบุคคลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงครอบครัวด้วย เขายังกล่าวด้วยว่าบางทีสิ่งนี้สามารถอธิบายพฤติกรรมของผู้คนได้ในระดับหนึ่งหรืออีกระดับหนึ่ง เขากลายเป็นคนถูก แต่จนกระทั่งถึงการถือกำเนิดของพันธุศาสตร์จึงเป็นไปได้ที่จะให้มุมมองที่กว้างขึ้นเกี่ยวกับแนวคิดนี้ ร่างแรกของ "ทฤษฎีการคัดเลือกชนิด" จัดทำโดยนักชีววิทยาชาวอังกฤษ วิลเลียม แฮมิลตันในปี 2506 ซึ่งเป็นคนแรกที่เสนอให้พิจารณาการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ไม่เพียงแต่ในระดับบุคคลหรือทั้งครอบครัว แต่ยังอยู่ในระดับของ ยีน.

ดูสิ่งนี้ด้วย

หมายเหตุ

  1. , กับ. 43-47.
  2. , พี. 251-252.
  3. อร H.A. Fitness and its role in evolutionary genetics // Nature Reviews Genetics. - 2552. - ฉบับที่. 10 ไม่ 8. - หน้า 531-539. - ดอย:10.1038/nrg2603. - PMID 19546856 .
  4. ฮาลเดน เจบีเอสทฤษฎี ของ ธรรมชาติ การเลือก วันนี้ // ธรรมชาติ. - 2502. - ฉบับ. 183 ไม่ใช่ 4663. - หน้า 710-713. - PMID 13644170 .
  5. Lande R. , Arnold S.J. The measurement of selection on correlated characters // Evolution. - 2526. - ฉบับ. 37, ไม่ 6. - หน้า 1210-1226. -

การใช้ชีวิตในสภาพธรรมชาติ มีความแปรปรวนของปัจเจกบุคคลที่สามารถแสดงออกใน สามประเภทมีประโยชน์ เป็นกลาง และเป็นอันตราย โดยปกติ สิ่งมีชีวิตที่มีความแปรปรวนที่เป็นอันตรายจะตายในขั้นตอนต่างๆ ของการพัฒนาบุคคล ความแปรปรวนที่เป็นกลางของสิ่งมีชีวิตไม่ส่งผลต่อความมีชีวิต บุคคลที่มีความแปรปรวนที่เป็นประโยชน์สามารถอยู่รอดได้โดยอาศัยความได้เปรียบใน intraspecific, interspecific หรือต่อต้าน อาการไม่พึงประสงค์สิ่งแวดล้อม.

การเลือกขับรถ

เมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลง บุคคลเหล่านั้นของสปีชีส์จะอยู่รอดได้ซึ่งความแปรปรวนทางพันธุกรรมได้แสดงออกมา และด้วยเหตุนี้ สัญญาณและคุณสมบัติได้พัฒนาขึ้นซึ่งสอดคล้องกับสภาวะใหม่ และบุคคลที่ไม่มีความแปรปรวนดังกล่าวก็ตาย ในระหว่างการเดินทางของเขา ดาร์วินค้นพบว่าบนเกาะในมหาสมุทรที่มีลมแรง มีแมลงปีกยาวเพียงไม่กี่ตัวและแมลงจำนวนมากที่มีปีกพื้นฐานและแมลงที่ไม่มีปีก ตามที่ดาร์วินอธิบาย แมลงที่มีปีกปกติไม่สามารถต้านทานลมแรงบนเกาะเหล่านี้และตายได้ และแมลงที่มีปีกเป็นพื้นฐานและไม่มีปีกก็ไม่ลอยขึ้นไปในอากาศและซ่อนตัวอยู่ในรอยแตกเพื่อหาที่กำบัง กระบวนการนี้ซึ่งมาพร้อมกับความแปรปรวนทางพันธุกรรมและการคัดเลือกโดยธรรมชาติและต่อเนื่องเป็นเวลาหลายพันปี ทำให้จำนวนแมลงปีกยาวบนเกาะเหล่านี้ลดลงและการปรากฏตัวของบุคคลที่มีปีกพื้นฐานและแมลงไม่มีปีก การคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งรับรองการเกิดขึ้นและการพัฒนาคุณสมบัติและคุณสมบัติใหม่ของสิ่งมีชีวิตเรียกว่า การเลือกแรงจูงใจ.

การเลือกก่อกวน

การเลือกก่อกวน- นี่คือรูปแบบหนึ่งของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของรูปแบบพหุสัณฐานจำนวนหนึ่งที่แตกต่างกันภายในประชากรกลุ่มเดียวกัน

ในบรรดาสิ่งมีชีวิตบางชนิด บางครั้งพบบุคคลที่มีรูปร่างแตกต่างกันตั้งแต่สองรูปแบบขึ้นไป ซึ่งเป็นผลจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติรูปแบบพิเศษ การคัดเลือกที่ก่อกวน ใช่ที่ เต่าทองปีกแข็งมีสองรูปแบบ - มีสีแดงเข้มและสีแดง ด้วงปีกสีแดงตายจากความหนาวเย็นในฤดูหนาวน้อยกว่า แต่ให้ลูกสองสามตัวในฤดูร้อนและมีปีกสีแดงเข้ม ในทางกลับกัน พวกมันตายบ่อยกว่าในฤดูหนาวไม่สามารถทนต่อความหนาวเย็นได้ แต่ให้กำเนิดลูกหลานจำนวนมากในฤดูร้อน . ดังนั้นเต่าทองทั้งสองรูปแบบเนื่องจากความสามารถในการปรับตัวที่แตกต่างกันไปในแต่ละฤดูกาลจึงสามารถรักษาลูกหลานไว้ได้หลายศตวรรษ

การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นกระบวนการที่ชาร์ลส์ ดาร์วินกำหนดไว้แต่แรกว่านำไปสู่การรอดชีวิตและการสืบพันธุ์แบบพิเศษของบุคคลซึ่งถูกปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมและมีลักษณะทางพันธุกรรมที่เป็นประโยชน์มากกว่า ตามทฤษฎีของดาร์วินและทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์สมัยใหม่ วัสดุหลักสำหรับการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมแบบสุ่ม - การรวมตัวใหม่ของจีโนไทป์ การกลายพันธุ์ และการรวมกันของพวกมัน

ในกรณีที่ไม่มีกระบวนการทางเพศ การคัดเลือกโดยธรรมชาติจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของสัดส่วนของยีนที่กำหนดในรุ่นต่อไป อย่างไรก็ตาม การคัดเลือกโดยธรรมชาตินั้น "ตาบอด" ในแง่ที่ว่ามัน "ประเมิน" ไม่ใช่จีโนไทป์ แต่เป็นฟีโนไทป์ และการถ่ายทอดแบบพิเศษไปยังยีนรุ่นต่อไปของแต่ละบุคคลที่มีลักษณะที่เป็นประโยชน์เกิดขึ้นโดยไม่คำนึงว่าลักษณะเหล่านี้เป็นการถ่ายทอดทางพันธุกรรมหรือไม่

มีการแบ่งประเภทของรูปแบบการคัดเลือกที่แตกต่างกัน การจำแนกประเภทตามธรรมชาติของอิทธิพลของรูปแบบการคัดเลือกที่มีต่อความแปรปรวนของลักษณะในประชากรมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

การเลือกขับรถ- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งดำเนินการกับการเปลี่ยนแปลงโดยตรงในสภาพแวดล้อม อธิบายโดยดาร์วินและวอลเลซ ในกรณีนี้ บุคคลที่มีลักษณะที่เบี่ยงเบนไปในทิศทางที่แน่นอนจากค่าเฉลี่ยจะได้รับข้อได้เปรียบ ในเวลาเดียวกัน รูปแบบอื่น ๆ ของลักษณะ (การเบี่ยงเบนไปในทิศทางตรงกันข้ามจากค่าเฉลี่ย) จะอยู่ภายใต้การเลือกเชิงลบ เป็นผลให้ในประชากรจากรุ่นสู่รุ่นมีการเปลี่ยนแปลงในค่าเฉลี่ยของลักษณะในทิศทางที่แน่นอน ในขณะเดียวกัน แรงกดดันในการเลือกการขับขี่ต้องสอดคล้องกับความสามารถในการปรับตัวของประชากรและอัตราการเปลี่ยนแปลงการกลายพันธุ์ (ไม่เช่นนั้น แรงกดดันจากสิ่งแวดล้อมอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์)

ตัวอย่างของการกระทำของการเลือกแรงจูงใจคือ "เมลานิซึมทางอุตสาหกรรม" ในแมลง "เมลานิซึมทางอุตสาหกรรม" เป็นการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในสัดส่วนของบุคคลที่มีผิวคล้ำ (ที่มีสีเข้ม) ในประชากรแมลง (เช่น ผีเสื้อ) ที่อาศัยอยู่ในเขตอุตสาหกรรม เนื่องจากผลกระทบทางอุตสาหกรรม ลำต้นของต้นไม้จึงมืดลงอย่างเห็นได้ชัด และไลเคนสีอ่อนก็ตายด้วย ซึ่งทำให้ผีเสื้อสีอ่อนมองเห็นได้ชัดเจนขึ้นสำหรับนก และผีเสื้อที่มืดยิ่งแย่ลง ในศตวรรษที่ 20 ในหลายพื้นที่ สัดส่วนของผีเสื้อสีเข้มในกลุ่มประชากรที่มีการศึกษาอย่างดีของมอดเบิร์ชในอังกฤษถึง 95% ในขณะที่ผีเสื้อสีเข้มตัวแรก (มอร์ฟา คาโบนาเรีย) ถูกจับในปี 1848

การเลือกการขับขี่จะดำเนินการเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงหรือปรับให้เข้ากับสภาพใหม่ด้วยการขยายช่วง มันรักษาการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในทิศทางที่แน่นอนโดยเปลี่ยนอัตราการเกิดปฏิกิริยาตามลำดับ ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการพัฒนาของดินเพื่อเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์กลุ่มต่าง ๆ ที่ไม่เกี่ยวข้อง แขนขากลายเป็นสัตว์ที่ขุดได้

การเลือกเสถียรภาพ- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งการกระทำนั้นมุ่งเป้าไปที่บุคคลที่มีความเบี่ยงเบนอย่างมากจากบรรทัดฐานเฉลี่ย เพื่อสนับสนุนบุคคลที่มีความรุนแรงโดยเฉลี่ยของลักษณะนิสัย แนวคิดของการเลือกเสถียรภาพถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์และวิเคราะห์โดย I.I. ชมาลเฮาเซน

มีการอธิบายตัวอย่างมากมายของการกระทำของการเลือกที่มีเสถียรภาพในธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น ในแวบแรก ดูเหมือนว่าบุคคลที่มีความดกไข่สูงสุดควรมีส่วนสนับสนุนมากที่สุดต่อแหล่งรวมยีนของคนรุ่นต่อไป อย่างไรก็ตาม การสังเกตประชากรนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตามธรรมชาติแสดงให้เห็นว่าไม่เป็นเช่นนั้น ยิ่งมีลูกไก่หรือลูกอยู่ในรังมากเท่าไร การให้อาหารก็ยิ่งยากขึ้นเท่านั้น เป็นผลให้บุคคลที่มีความดกของไข่โดยเฉลี่ยกลายเป็นคนที่ปรับตัวได้มากที่สุด

พบการเลือกค่าเฉลี่ยสำหรับลักษณะที่หลากหลาย ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทารกแรกเกิดที่มีน้ำหนักแรกเกิดต่ำมากและสูงมาก มีแนวโน้มที่จะเสียชีวิตตั้งแต่แรกเกิดหรือในสัปดาห์แรกของชีวิตมากกว่าทารกแรกเกิดที่มีน้ำหนักปานกลาง การคำนึงถึงขนาดของปีกนกกระจอกที่เสียชีวิตหลังจากเกิดพายุในทศวรรษที่ 50 ใกล้เลนินกราดแสดงให้เห็นว่าส่วนใหญ่มีปีกที่เล็กหรือใหญ่เกินไป และในกรณีนี้ บุคคลทั่วไปกลับกลายเป็นว่าปรับตัวได้ดีที่สุด

การเลือกก่อกวน (การฉีกขาด)- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งเงื่อนไขสนับสนุนความแปรปรวนที่รุนแรงตั้งแต่สองอย่างขึ้นไป (ทิศทาง) ของความแปรปรวน แต่ไม่ชอบสถานะปานกลางและปานกลางของลักษณะ ด้วยเหตุนี้ แบบฟอร์มใหม่หลายๆ แบบอาจปรากฏขึ้นจากรูปแบบเริ่มต้นอันเดียว ดาร์วินอธิบายการดำเนินการของการคัดเลือกที่ก่อกวนโดยเชื่อว่ามันรองรับความแตกต่างแม้ว่าเขาจะไม่สามารถให้หลักฐานการมีอยู่ของมันในธรรมชาติ การเลือกที่ก่อกวนมีส่วนทำให้เกิดการเกิดขึ้นและคงไว้ซึ่งความหลากหลายทางประชากร และในบางกรณีอาจทำให้เกิดการเก็งกำไรได้

สถานการณ์หนึ่งที่เป็นไปได้ในธรรมชาติซึ่งการเลือกที่ก่อกวนเข้ามามีบทบาทคือเมื่อประชากรพหุสัณฐานอาศัยที่อยู่อาศัยต่างกัน ในเวลาเดียวกัน รูปแบบที่แตกต่างกันจะปรับให้เข้ากับช่องหรือช่องย่อยทางนิเวศวิทยาที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างของการเลือกที่ก่อกวนคือการก่อตัวของสองเผ่าพันธุ์ในเสียงดังก้องกังวานในทุ่งหญ้าแห้ง ภายใต้สภาวะปกติระยะเวลาการออกดอกและการทำให้เมล็ดสุกของพืชนี้ครอบคลุมทั้งฤดูร้อน แต่ในทุ่งหญ้าแห้ง เมล็ดส่วนใหญ่ผลิตขึ้นโดยพืชเหล่านั้นที่มีเวลาบานและสุกก่อนระยะการตัดหญ้า หรือจะบานปลายฤดูร้อนหลังการตัดหญ้า เป็นผลให้เกิดการสั่นสะเทือนสองเผ่าพันธุ์ - การออกดอกเร็วและช้า

การคัดเลือกที่ก่อกวนได้ดำเนินการในลักษณะเทียมในการทดลองกับแมลงหวี่ การคัดเลือกได้ดำเนินการตามจำนวนชุด เหลือเฉพาะบุคคลที่มีชุดตกขาวจำนวนน้อยและจำนวนมาก เป็นผลให้จากรุ่นที่ 30 ทั้งสองสายแตกต่างกันอย่างมากแม้ว่าแมลงวันจะยังคงผสมพันธุ์กันโดยแลกเปลี่ยนยีน ในการทดลองอื่นๆ จำนวนหนึ่ง (กับพืช) การผสมข้ามพันธุ์แบบเข้มข้นได้ป้องกันการดำเนินการอย่างมีประสิทธิผลของการคัดเลือกที่ก่อกวน

การเลือกทางเพศ นี่คือการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่อความสำเร็จในการสืบพันธุ์ การอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตมีความสำคัญแต่ไม่ใช่องค์ประกอบเดียวของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ องค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความน่าดึงดูดใจของเพศตรงข้าม ดาร์วินเรียกปรากฏการณ์นี้ว่าการคัดเลือกทางเพศ "การเลือกรูปแบบนี้ไม่ได้ถูกกำหนดโดยการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ในความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ระหว่างกันหรือกับสภาวะภายนอก แต่โดยการแข่งขันระหว่างบุคคลในเพศหนึ่งซึ่งมักจะเป็นเพศชายเพื่อการครอบครองของบุคคลในเพศอื่น" ลักษณะที่ลดความมีชีวิตของพาหะสามารถปรากฏและแพร่กระจายได้หากข้อดีที่พวกมันมีให้ในความสำเร็จในการผสมพันธุ์นั้นมากกว่าข้อเสียของการอยู่รอดอย่างมีนัยสำคัญ มีการเสนอสมมติฐานหลักสองประการเกี่ยวกับกลไกการเลือกเพศ ตามสมมติฐาน "ยีนที่ดี" ของผู้หญิง "เหตุผล" ดังต่อไปนี้: "ถ้าผู้ชายคนนี้ถึงแม้จะมีขนที่สดใสและหางยาว แต่ก็ไม่สามารถตายในเงื้อมมือของนักล่าและอยู่รอดในวัยแรกรุ่นได้ดังนั้น เขามียีนที่ดีที่ทำให้เขาทำได้ ดังนั้นเขาควรได้รับเลือกให้เป็นพ่อของลูก ๆ ของเขา เขาจะถ่ายทอดพันธุกรรมที่ดีของเขาให้กับพวกเขา โดยการเลือกผู้ชายที่สดใส ผู้หญิงเลือกยีนที่ดีสำหรับลูกหลานของพวกเขา ตามสมมติฐาน "ลูกชายที่น่าดึงดูด" ตรรกะของการคัดเลือกผู้หญิงค่อนข้างแตกต่างออกไป หากผู้ชายที่สดใสไม่ว่าจะด้วยเหตุผลใดก็ตามดึงดูดใจผู้หญิงก็ควรเลือกพ่อที่สดใสสำหรับลูกชายในอนาคตของคุณเพราะลูกชายของเขาจะสืบทอดยีนสีสดใสและจะดึงดูดผู้หญิงในรุ่นต่อไป ดังนั้นการตอบรับเชิงบวกจึงเกิดขึ้นซึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าจากรุ่นสู่รุ่นความสว่างของขนนกของผู้ชายเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ กระบวนการนี้ดำเนินไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะถึงขีด จำกัด ของการมีชีวิต ในการเลือกผู้ชาย ผู้หญิงนั้นไม่มีเหตุผลและมีเหตุผลน้อยกว่าพฤติกรรมอื่นๆ ทั้งหมด เมื่อสัตว์รู้สึกกระหายน้ำ ไม่มีเหตุผลที่จะดื่มน้ำเพื่อคืนสมดุลของเกลือน้ำในร่างกาย - มันไปที่รูรดน้ำเพราะรู้สึกกระหายน้ำ ในทำนองเดียวกันผู้หญิงเลือกผู้ชายที่สดใสทำตามสัญชาตญาณ - พวกเขาชอบหางที่สดใส บรรดาผู้ที่กระตุ้นพฤติกรรมที่แตกต่างกันโดยสัญชาตญาณทุกคนไม่มีลูกหลาน ดังนั้นเราจึงไม่ได้พูดถึงตรรกะของเพศหญิง แต่เป็นตรรกะของการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่และการคัดเลือกโดยธรรมชาติ - กระบวนการที่ตาบอดและเป็นไปโดยอัตโนมัติซึ่งทำหน้าที่อย่างต่อเนื่องจากรุ่นสู่รุ่น ก่อให้เกิดรูปร่าง สีสัน และสัญชาตญาณอันน่าทึ่งทั้งหมดที่เราสังเกตเห็น ในโลกของสัตว์ป่า. .