Természetes szelekció. C. Darwin tanításai - a modern evolúciós elmélet alapja

A NATURAL SELECTION, a szervezetek szelektív túlélésének és különféle reprodukciójának folyamata vezetési tényező  fejlődésük. Ötletek a létezéshez természetes szelekció  a 19. század elejétől különböző angol természettudósok (köztük A. Wallace) fejezték ki. De csak C. Darwin (1842, 1859) minősítette az evolúció fő tényezőjének. Darwin szerint a természetes szelekció a létezésért folytatott küzdelem eredménye; még az ugyanazon fajhoz tartozó egyének közötti elhanyagolható öröklődő különbségek előnyöket adhatnak ebben a küzdelemben, ami annak következménye, hogy a szervezetek hajlamosak a magas szaporodási intenzitásra (exponenciálisan), és az, hogy a korlátozott természeti erőforrások miatt nem képesek megőrizni minden utódot. Az egyes nemzedékek túlnyomó számának halála elkerülhetetlenül a természetes szelekcióhoz vezet - ezekhez a körülményekhez a „legmegfelelőbb túlélése”. A sok generáción át tartó hasznos változások összegzése eredményeként új alkalmazkodások alakulnak ki, és végül új fajok merülnek fel. Darwin a természetes szelekció hatásáról folytatott megbeszéléseit elsősorban az állatok és növények háziasításával kapcsolatos tapasztalatok általánosításával alapozta, a analógiával a mesterséges szelekcióval, hangsúlyozva ugyanakkor, hogy az emberi szelekcióval ellentétben a természetes szelekciót a szervezetek környezeti feltételekkel való kölcsönhatása határozza meg, és ennek nincs konkrét célja.

A természetes szelekció, a módszereinek kibővítése és fejlesztése szisztematikus tanulmányozása a 19. század végén kezdődött. A biometrikus módszerek használata lehetővé tette statisztikailag szignifikáns különbségek megállapítását a túlélő és az elhullott szervezetek között a változó környezeti feltételek mellett. R. Fisher, J. Haldane, S. Wright és S. Chetverikov fejlődésének köszönhetően, akik a klasszikus darwinizmust és a genetikát szintetizálták, lehetővé vált a természetes szelekció genetikai alapjainak kísérleti vizsgálata. A vizsgált természetes populációkat szó szerint telítették a mutációk, amelyek közül sok hasznos lett életmód megváltoztatásakor vagy más mutációkkal kombinálva. Megállapítottuk, hogy a mutációs folyamat és a szabad keresztek (panmixia) a populációk genetikai heterogenitását és a túlélési esélyekkel rendelkező egyének egyediségét biztosítják; ez határozza meg a természetes szelekció magas intenzitását és hatékonyságát. Ezenkívül nyilvánvalóvá vált, hogy a természetes szelekció nem az egyik tulajdonsággal, hanem az egész organizmusokkal foglalkozik, és hogy a természetes szelekció genetikai jellege bizonyos genotípusok nem szokásos (differenciált) megőrzéséből áll, amelyet szelektíven adnak át a populáció következő generációi számára. A természetes szelekció valószínű jellegű, a mutációs folyamat és a meglévő génkészlet alapján működik, befolyásolja a gének és ezek kombinációinak eloszlásának gyakoriságát, segíti a mutációk negatív hatásainak csökkentését és a káros hatásoktól védő mechanizmusok kialakulását, ezáltal meghatározva az evolúció ütemét és irányát. A természetes szelekció ellenőrzése alatt nem csak a jellemzők sokfélesége, hanem maguk az evolúciós tényezők is szerepelnek, például a változtathatóság intenzitása és jellege, az öröklődés eszköze (ebből következően az „evolúció evolúciójának” fogalma). A természetes szelekció hiányában a nemkívánatos mutációk felhalmozódása miatt csökken az organizmusok alkalmassága vagy vesztesége, ami a genetikai terhek növekedésében nyilvánul meg, ideértve a modern ember populációit is.

Válasszon ki több mint 30 természetes szelekciót; egyikük sem létezik tiszta formájában, hanem jellemzi azt a hajlamot, hogy a kiválasztás egy adott környezeti helyzetben cselekedjen. Így a vezetési szelekció hozzájárul az előző normától való bizonyos eltérés megőrzéséhez, és új alkalmazkodások kialakulásához vezet a populációk teljes génállományának, valamint az egyének genotípusainak és fenotípusainak célzott átszervezése révén. Az egyik (vagy több) korábban létező forma dominanciájához vezethet másokkal szemben. Hatása klasszikus példája a sötét színű pillangó formák túlnyomó többsége a nyírfa lepkék ipari területein, amelyek a madarak számára láthatatlanok a koromfák fatörzsein (a 19. század közepéig csak egy könnyű forma volt, amely a zuzmó foltokat utánozta a könnyű nyírfa törzsein). Mérgezésekkel való gyors függőség különféle  rovarok és rágcsálók esetében, a mikroorganizmusok antibiotikumokkal szembeni rezisztenciájának kialakulása azt sugallja, hogy a természetes populációkban a mozgó szelekció nyomása elegendő ahhoz, hogy a környezet hirtelen változásaihoz gyorsan alkalmazkodjon. Az egy alapú kiválasztás általában számos átalakulást von maga után. Például a kukoricamag fehérje- vagy olajtartalmának hosszú választását a szemek alakjának, a fülek méretének, a talajszint feletti elhelyezkedésének stb. Változásai kísérik.

A nagy taxonok filogenezisében a vezetési szelekció eredménye ortoselektáló, amelynek egyik példája a ló elődeinek (öt ujjuktól egy ujjig terjedő) irányultságának fejlődése, amelyet V. Kovalevsky alakított ki, amely több millió éve zajlik és növeli a futás sebességét és gazdaságosságát.

A szétválogató vagy könnyes szelekció elősegíti a szélsőséges eltérések megőrzését és növeli a polimorfizmust. Olyan esetekben jelentkezik, amikor a különféle genotípusú intraspecifikus formák egyike sem kap abszolút előnyt a létezésharcban az egyik területen egyidejűleg fennálló feltételek sokfélesége miatt; ebben az esetben elsősorban az átlagos vagy köztes karakterű személyeket szüntetik meg. Már a 20. század elején az orosz botanikus, N. V. Zinger kimutatta, hogy egy nagy csörgő (Alectoroleophus major), amely nyáron egészen nem hajtott réteken virágzik és gyümölcsöt hordoz, kétféle versenyt képez a kaszált rétekön: kora tavasszal, ideje vetni magvakat a kaszálás előtt, és késő ősz - alacsony növények, amelyeket a kaszálás nem károsít, majd gyorsan virágoznak, és idejük van magok adására a fagy kezdete előtt. A polimorfizmus másik példája a földi csiga (Capacea nemoralis) héjainak színe közötti különbség, amely madáreledel: sűrű bükk erdőkben, ahol egész évben vörös-barna alom maradt megőrizve, a barna és a rózsaszín színű egyének gyakoriak; Sárga rétek dominálnak a sárga almú rétekben. Vegyes lombhullató erdőkben, ahol a háttér jellege az új szezon kezdetével megváltozik, kora tavasszal barna és rózsaszín színű csigák dominálnak, nyáron pedig sárga. Darwin pintyi (Geospizinae) a Galapagos-szigeteken (az adaptív sugárzás klasszikus példája) egy hosszú zavaró válogatás végeredménye, amely tucatnyi szorosan rokon faj kialakulásához vezetett.

Ha a természetes szelekció feltüntetett formái mind a populációk fenotípusos, mind genetikai struktúrájának megváltozásához vezetnek, akkor I. I. Shmal'gauzen (1938) által leírtak szerint a szelekció stabilizálása megtartja a karakter átlagértékét (normát) a populációban, és nem adja át a következő generációhoz azon egyének genomjait, amelyek a legjobban eltérnek a ez a norma. Célja a középső, korábban kialakult fenotípus populációjának fenntartása és növelése. Ismeretes például, hogy a madarak túlélnek a hóvihar során, amelyek sok jellemző szerint (szárnyhossz, csőr, testtömeg stb.) Megközelítik az átlagot, és az ettől a szabálytól eltérő egyének meghalnak. A rovarok által megporzott növényekben a virágok mérete és alakja stabilabb, mint a szél által beporzott növényekben, ami a növények és beporzóik konjugált fejlődésének, az eltérő formák „megsemmisítésének” következményei (például egy darázs nem tud behatolni a virág túl keskeny szarvába), és a pillangó próbája nem érinti a túl rövid porzószálakat egy hosszú korolával rendelkező növényekben). A változatlan külső fenotípusú, stabilizáló szelekciónak köszönhetően jelentős genetikai változások léphetnek fel, biztosítva az adaptációk kialakulásának függetlenségét a változó környezeti körülményektől. A szelekció stabilizálásának egyik eredménye a Föld életének "biokémiai egyetemessége".

Az instabilizáló szelekció (a nevet Belyaev D. K. javasolta, 1970) a ontogenezis szabályozási rendszereinek éles megszakadásához, a mobilizációs tartalék megnyitásához és a fenotípusos variabilitás növekedéséhez vezet az intenzív szelekcióval bármely adott irányban. Például a fogságban tartott ragadozó állatok agresszivitásának csökkentésére irányuló kiválasztás a neurohumoral rendszer átszervezésével a tenyésztési ciklus destabilizálódásához vezet, az olvadás szempontjából eltolódik, a farok, a fülek, a szín helyzetében megváltozik stb.

Felfedezték azokat a géneket, amelyek halálosak vagy csökkenthetik a szervezetek életképességét homozigóta állapotban, és heterozigóta állapotban, éppen ellenkezőleg, növelik az ökológiai plaszticitást és egyéb mutatókat. Ebben az esetben az úgynevezett kiegyensúlyozott szelekcióról beszélhetünk, amely biztosítja a genetikai sokféleség fenntartását egy bizonyos allélfrekvencia-arány mellett. Ennek egy példája a sarlósejtes vérszegénységben szenvedő betegek (a hemoglobin S gén heterozigóta) fokozott rezisztenciája a malária plazmodium különféle törzseivel szemben (lásd Hemoglobinok).

A semleges evolúció koncepciójának egyik fontos lépése annak elkerülése érdekében, hogy a organizmusok minden jelet természetes szelekcióval magyarázzanak, a semleges evolúció fogalma volt, amely szerint a fehérjék és nukleinsavak szintjén bekövetkező változások egy része az adaptív módon semleges vagy szinte semleges mutációk rögzítésével történik. Kiválasztható a perifériás populációkban hirtelen megjelenő fajok geochronológiai szempontból. Még korábban bebizonyosodott, hogy a katasztrofális szelekció, amelyben kevés egyed és még egyetlen szervezet is él a környezet éles változásainak időszakában, alapul szolgálhat egy új faj kialakulásához a kromoszómális átrendeződés és az ökológiai rés megváltozása miatt. Így a xerofitikus, endémiás Clarkia lingulata fajok kialakulását a kaliforniai Sierra Nevada-hegységben súlyos aszály magyarázza, amely hatalmas növényhalálhoz vezetett, amely katasztrofálissá vált a perifériás populációkban.

A természetes szelekciót, amely befolyásolja az egyének szekunder szexuális tulajdonságait, szexuálisnak nevezzük (például a hímek élénk párosodási színe sok hal- és madárfajban, sikolyok hívása, sajátos szagok, fejlett eszközök az emlősök versenyversenyéhez). Ezek a jelek akkor hasznosak, mert növelik a hordozóik lehetőségét az utódok szaporodására. A szexuális szelekció során a férfiak vannak a legaktívabbak, ami a faj egészére nézve előnyös, mert a nőstények biztonságosabbak maradnak a tenyészidőszakban.

Megkülönböztetjük a csoportválasztást is, amely hozzájárul a család, az állomány és a kolónia szempontjából hasznos jelek megırzéséhez. A gyarmati rovarok különleges esete a rokonok kiválasztása, amelyben a steril kaszt (munkások, katonák stb.) Biztosítja (gyakran saját életük költségén) a szaporodó egyedek (méh) és lárvák túlélését, és ezzel megőrzi az egész kolóniát. Azok a szülők, akik úgy tesznek, hogy megsérülnek, hogy gyermekeik elől távozzanak egy ragadozót, egy utánzóval fenyegetik a halált, de általában növelik az utódok túlélésének esélyét.

Bár a természetes szelekció vezető szerepét az evolúcióban sok kísérletben megerősítették, továbbra is bírálják azokat az elgondolás alapján, hogy a szervezetek nem képezhetők mutációk véletlenszerű kombinációjának eredményeként. Ugyanakkor figyelmen kívül hagyjuk azt a tényt, hogy a természetes szelekció minden egyes tevékenységét a saját tevékenységének korábbi eredményei alapján hajtják végre, amelyek viszont előre meghatározzák a természetes szelekció formáit, intenzitását és irányát, következésképpen az evolúció útvonalait és törvényeit.

Lit .: Schmalhausen I. I. Az evolúció tényezői. 2nd ed. M., 1968; Mayr E. Állatfajok és evolúció. M., 1968; Sheppard F. M. Természetes szelekció és öröklődés. M., 1970; Levontin R. Az evolúció genetikai alapjai. M., 1978; Wilson D. S. A populációk és a közösségek természetes válogatása. Menlo Park, 1980; Gall, Y. M. A természetes szelekció kutatása // Az evolúciós elmélet fejlesztése a Szovjetunióban. L., 1983; Gauze, G. F. Ökológia és a fajok származásának néhány problémája // Ökológia és evolúciós elmélet. L., 1984; Ratner V. A. A molekuláris evolúció elméletének rövid ismertetése. Novosib., 1992; Dawkins R. Az önző tábornok, M., 1993; Sober E. A szelekció jellege: evolúciós elmélet a filozófiai fókuszban. Chi., 1993; Darwin C. Fajok eredete ... 2. kiadás SPb., 2001; Coyne J., Orr N. A. Specification. Sunderland 2004; Gavrilets S. Fitness táj és a fajok eredete. Princeton 2004; Yablokov A. V., Yusufov A. G. Evolutionary doktrina. 5. kiadás M., 2004; Severtsov A. S. Az evolúció elmélete. M., 2005; Kolchinsky E. I. E. Mayr és a modern evolúciós szintézis. M., 2006.

TERMÉSZETI TERMÉSZETI Választási formák

A szelekciós nyomás intenzitása mennyiségi jellemzője, a természetes szelekció iránya meghatározza annak evolúcióra gyakorolt \u200b\u200bkvalitatív hatását. Az iránytól függően a természetes szelekció különböző formái vannak.

A természetes szelekció bármilyen formájának genetikai alapja az örökletes variabilitás, és az ok a környezeti feltételek befolyása. Azok a mutánsok, amelyek korábban kevésbé voltak adaptálva a normál genotípushoz, a környezeti feltételek kedvező megváltozásával előnyt szereznek, és fokozatosan kicserélik az előző normát. A hosszú távú szelekció eredménye a populáció génkészletének átalakulása, néhány kvantitatív szempontból domináns genotípus helyett másokkal.

A természetes szelekció vezetési formája. A vezetési választást C. Darwin írta le. A „vezetés” név azt sugallja, hogy az ilyen kiválasztás az evolúció kreatív erejeként szolgál. A szelekció mozgó formájával a mutációk átvilágítása az átlagos tulajdonság egy értékével, melyeket a tulajdonság eltérő átlagértékével rendelkező mutációk helyettesítenek. Ez a szelekciós forma könnyebben derül ki, mint mások. Például a szelekció mozgó formájának hatására megnövekszik az leszármazottak mérete az ősökhöz képest (a lófélék evolúciós sorozatában a róka méretét mérő fosszilis fácánból a modern szamárhoz, zebrához, lóhoz). Más formák mérete csökkenthető. Tehát a harmadidőszak végén az elefántok a Földközi-tenger szigetein estek le. Korlátozott mennyiségű szigeterdővel

a kis méretű egyéneknek volt előnye. A törpe mutációkat a szelekció mozgó formája választotta ki, és a kezdeti alléleket, amelyek meghatározták az elefántok normál méretét, nagy egyének halála miatt elimináltuk. Ennek eredményeként másfél méter hosszú törpe elefántok jelentek meg a Földközi-tenger szigetein (ezeket az első vadászokat megsemmisítették, akik ezeken a szigeteken telepedtek le). C. Darwin a szárny nélküli rovarok eredetét az óceáni szigeteken mozgó szelekcióval magyarázta meg.

A természetben a vezetésválasztás klasszikus példája az úgynevezett ipari melanizmus. Azokon a területeken, ahol nem ment át az iparosodás, a nyírphentenza fehér színű pillangója könnyű nyírfa kéregnek felel meg. A nyírfák törzsén lévő könnyű pillangók között sötét is volt, ám ezek jól láthatóak voltak és a madarak fészkeltek. Az ipar fejlődése levegőszennyezéshez vezetett, és a fehér nyírfákat koromréteg borította. A sötét csomagtartókon a madarakat sokkal könnyebben észlelték nem a sötét, hanem a tipikus, könnyű pillangók. Fokozatosan a szennyezett területeken a sötét (mutáns) egyének előfordulási gyakorisága hirtelen megnőtt, és ők domináltak, bár még mindig viszonylag ritkák (6. táblázat).

A választás meggyőző példája az antibiotikumokkal és rovarirtókkal szembeni rezisztencia kialakulása mikroorganizmusokban, rovarokban és egérhez hasonló rágcsálókban. Számos tanulmány kimutatta, hogy a különféle antibiotikumoknak a mikroorganizmusoknak való kitettsége egy viszonylag rövid idő alatt meghatározza a kezdetinél sokszor nagyobb adagokkal szembeni ellenállást. Ennek oka az, hogy az antibiotikumok szelekciós tényezőként működnek, amely hozzájárul az ellenálló mutáns formák túléléséhez. A mikroorganizmusok gyors szaporodása következtében a mutáns egyének száma növekszik és új populációkat képeznek, amelyek immunikusak az antibiotikumok hatására. Az adag növelése vagy erősebb gyógyszerek használata megteremti a feltételeket a mozgó szelekció végrehajtásához, amelynek eredményeként egyre stabilabb mikroorganizmus-populációk alakulnak ki. Ezért a gyógyászatban folyamatosan keresik az antibiotikumok olyan új formáit, amelyek ellen a kórokozó mikrobák még nem szereztek rezisztenciát.

A fejlett mezőgazdasági növényekkel rendelkező országokban egyre inkább elhagyják a kártevők (rovarok, gombák) elleni vegyi növényvédő szereket. Mivel korlátozott számú generáción keresztül a kártevő mutációk rögzítik a kártevők vegyi anyagokkal szembeni rezisztenciáját. A kémiai kezelés helyett 10–12 évben tanácsosnak tartották a régi fajta cseréjét egy újra, amelyet még nem találtak meg a kártevők -

Stabilizálja a választást.  Ismeretes, hogy a Ginkgo emlékezetes növénye és az ősi keltafélének leszármazottja, valamint a cisztera

a ba-latimeria évek óta szinte változatlanul létezik (24. ábra). Hogyan magyarázható az ilyen fajok stabilitása, ha a természetben folyamatosan zajlik egy mutációs folyamat? Válasz erre a kérdésre: a kiválasztás stabilizálása  a legnagyobb evolúciós szakember, Schmalhausen I. I. fejlesztette ki.

A választás stabilizálása akkor figyelhető meg, ha a külső környezet feltételei hosszú ideig állandóak. Egy viszonylag változatlan környezetben a jellemző, jól adaptált egyének, akiknek a tulajdonsága átlagosan expresszálódik, megvannak az előnye, és a tőlük eltérő mutánsok elpusztulnak. Számos példa ismert a szelekció stabilizálására. Tehát havazás és észak-amerikai erős szél után 136 döbbenten, félhalott házi veréböt találtak, 72 közülük életben maradt, és 64 meghalt. Az elhullott madarak szárnya nagyon hosszú vagy nagyon rövid volt. A közepes, „normál” szárnyú személyek rugalmasabbnak bizonyultak.

A szelekció stabilizáló formájának eredményeként a széles reakciósebességű mutációkat helyettesítik ugyanolyan átlagú, de szűkebb reakciósebességű mutációkkal.

A szelekció stabilizálása a populáció nagy fenotípusos egységességéhez vezet. Ha hosszú ideig működik, úgy tűnik, hogy a populáció vagy a faj nem változik. Ez a invariancia azonban nyilvánvaló és csak a populáció külső megjelenését érinti, miközben génkészlete továbbra is változik az azonos átlagértékű, de szűkebb reakciósebességű mutációk megjelenése alapján.

A szelekció stabilizáló formája az emberekre is jellemző.

Ismeretes, hogy a legkisebb 21-22. Kromoszómapárok megsértése a legrosszabbhoz vezet örökletes betegség  - Down-szindróma. Ha eltérések vannak a nagyobb kromoszómák számában és formájában, ez a megtermékenyített petesejtek halálához vezet. A spontán (spontán) abortuszokat gyakran az embriók halála okozza, amelyek közepes méretű kromoszómákban rendellenességeket mutatnak -

Így a stabilizáló szelekciós forma több százezer és millió generáción keresztül megvédi a fajt a jelentős változásoktól, a mutációs folyamat romboló hatásaival szemben, elutasítva a mutáns formákat. A szelekció stabilizálása nélkül az élő természetben nem lenne stabilitás.

A stabilizáló és a menetválasztás összekapcsolódik, és ugyanazon folyamat két oldalát képviselik. A lakosságot állandóan kénytelen alkalmazkodni a környezeti feltételek változásaihoz. A mozgatható szelekció megőrzi azokat a genotípusokat, amelyek a leginkább megfelelnek a környezeti változásoknak .Ha a környezeti feltételek stabilizálódnak, a szelekció egy ehhez jól adaptált forma létrehozásához vezet. Ettől a pillanattól kezdve hatályba lép a stabilizáló szelekció, amely támogatja a tipikus, domináns genotípusokat, és kiküszöböli azokat a mutáns formákat, amelyek eltérnek az átlagos normától a reprodukciótól.

Destabilizáló választás. A szelekció stabilizálása szűkíti a reakció sebességét. A természetben azonban gyakran előfordulnak olyan esetek, amikor egy faj ökológiai rése idővel szélesebbé válhat. Ebben az esetben a szélesebb reakciósebességű egyének és populációk, miközben megtartják a tulajdonság középértékét, szintén szelektív előnyt élveznek. Ennek eredményeként a folyamat ellentétes a szelekció stabilizálásával: a nagyobb reakciósebességű mutációk előnyt élveznek. Így a heterogén megvilágítású tavakban élő tóbékapopulációkat, a békavirággal, náddal, gyöngyökkel borított területek felváltásával, nyíltvíz „ablakaival”, széles színváltozás jellemzi (a destabilizáló szelekció eredménye). Éppen ellenkezőleg, az egyenletes megvilágítású és színű tározókban (tavacskák, teljesen békavirággal benőtt vagy nyitott tavak) a béka színének variabilitási tartománya szűk (a szelekció stabilizálásának eredménye). Ilyen módon a szelekció destabilizáló formája  a reakció sebességének növekedéséhez vezet.

kínzó  (zavaró) kiválasztás. Sok populációra jellemző polimorfizmus -   kettő vagy több forma létezése úgy vagy úgy. A polimorfizmus nem magyarázható csak új mutációk megjelenésével. Ennek okai különbözőek lehetnek. Különösen annak oka lehet a heterozigóták megnövekedett relatív életképessége. Más esetekben a polimorfizmus egy speciális, az úgynevezett szelekciós forma eredménye lehet kínzó  vagy dizruptiv-CIÓ.  A kiválasztás ilyen formáját akkor hajtják végre, ha kettő

A vezetés stabilizálása zavaró

Ábra. 25. A szelekció különféle formáinak vázlata

vagy több genetikailag eltérő forma uralkodik különböző körülmények között, például az év különböző évszakaiban. A kétpontú hölgy ágyának „piros” és nyáron „fekete” formáinak télszakaszban uralkodó túlélésének esetét jól tanulmányozták. A zavaró szelekció egynél több fenotípust támogat, és a szekunder köztes formák ellen irányul. Úgy tűnik, hogy e kritérium szerint a népességet több csoportra osztja, amelyek ugyanazon a területen fordulnak elő, és - az elszigeteltség részvételével - a népesség ketté vagy többre osztásához vezethet (25. ábra).

Kreatív szerepe  természetes kiválasztása. A darwinizmus kritikusai a szelekció vagy a síró szerepének tulajdonították a választást, hogy kiküszöböljék vagy rendezzék a populációk változásait. A természetben a szelekció ilyen eredménye létezik, de a szelekció nem csak a környezethez kevésbé alkalmazkodó egyéneket szünteti meg, hanem meghatározza az evolúció irányát is, sorozatban felhalmozva számos örökletes változást. Mint fentebb már említettük, a mutációs folyamat, a számhullámok és más evolúciós tényezők biztosítják az evolúció anyagát. Ugyanaz az anyag (örökletes változások) a szelekció irányától függően eltérő eredményeket eredményezhet. Korlátlan ideig (millió és milliárd év alatt) működve a természetes szelekció, más evolúciós tényezőkkel, a géneltolódással és az izolációval együtt, óriási változatosságot hozott létre

4 1, -iK -2^\,   11 Üdvözlet! | I.i.ii: ini ""

a vadon élő állatok fajai, amelyek bolygónk különféle részein alkalmazkodtak az élethez.

ELLENŐRIZNI

1. Miért a természetes szelekció az evolúció vezető tényezője?

2. Jelenleg van-e olyan zöld szöcske választék a test színéhez, amely zöld réten van? Milyen a kiválasztás formája?

3. A közelmúltban (40-es évek) a warfarin kis adagjának alkalmazása néhány nappal az egész kezelt patkánypopuláció halálát eredményezte. Jelenleg a patkányok felfújják a warfarint anélkül, hogy ártalmak lennének maguknak. Hogyan magyarázhatjuk meg az ilyen "szuper patkányok" megjelenését?

4. Hogyan kapcsolódnak a választási lehetőségek a stabilizáláshoz és a stabilizáláshoz?

5. Mi a természetes szelekció kreatív szerepe?

KÉSZÜLÉKEK MEGJELENÉSE - A TERMÉSZETI VÁLASZTÁS EREDMÉNYE

A szervek felépítésének és az elvégzett funkcióknak való megfelelése (például a madarak, denevérek, rovarok repülõ készülékeinek tökéletesítése) mindig felhívta az ember figyelmét, és arra ösztönözte a kutatókat, hogy sok gép és készülék elõállításakor használják az élőlények szervezeti elveit. Nem kevésbé feltűnő a növények és állatok közötti harmonikus kapcsolat a környezettel.

Az élőlények életkörülményekhez való alkalmazkodhatóságát bizonyító tények annyira sokak, hogy nem tűnik lehetségesnek teljes leírást adni róluk. Csak néhány feltűnő példát adunk az adaptív színezésre.

Példák az alkalmazkodásra.  A tojások, lárvák, csibék védelme szempontjából különösen fontos pártfogó színezés. A nyíltan fészkelő madarakban (siketfaj, alma, eper) a fészekben ülő nőstény szinte megkülönböztethetetlen a környező háttérhez képest (26. ábra). Megfelel a háttérnek és a pigmentált tojáshéjnak. Érdekes, hogy egy üregesen fészkelő madarakban a nőstények gyakran élénk színűek (mell, harkály, papagáj).

Meglepő hasonlóságot mutatnak a gallyakkal a pálca rovarok körében. Egyes pillangók hernyói csomókra hasonlítanak, néhány pillangó teste pedig levélre hasonlít (7. táblázat). Itt a védő színt a test védő formájával kombinálják. Amikor a bot megáll, még közvetlen közelében is nehéz felismerni annak jelenlétét - annyira beleolvad a környező növényzetbe. Ha erdőbe kerülünk, rétekre, egy mezőre, akkor sem vagyunk

Ábra. 26.  pettyes  színező pehely elrejti   annak  az ellenségektől

vegye figyelembe, hogy hány rovar lépett fel a kéregben, a levelekben és a fűben.

A zebrában és a tigrisben a test sötét és világos csíkjai egybeesnek a környező terület árnyékának és fényének váltakozásával. Ebben az esetben az állatok még a szabadban is 50–70 m távolságon belül nem észlelhetők. Egyes állatok (lepényhal, kaméleon) képesek gyorsan megváltoztatni a védőszínt, mivel a pigmentek a bőr kromatophoraiban eloszlanak. A védő szín hatása fokozódik, ha azt kombinálják a megfelelő viselkedéssel: a veszély idején sok rovar, hal, madár fagyodik fel, és pihenő jelent.

Nagyon világos figyelmeztető színezés  (általában fehér, sárga, piros, fekete) a jól védett, mérgező, szúrós formákra jellemző. Miután többször megpróbálták megfigyelni a klán papa „katona”, a katicabogár, darázs, a madarakat, végül megtagadták az áldozat élénk színű támadását.

Az adaptáció érdekes példái kapcsolódnak a mimikri  (görög mimosból - színész).  Néhány védtelen és ehető állat olyan fajokat utánoz, amelyek jól védettek a ragadozók támadásaitól. Például néhány pók hasonlít a hangyákra, és a darázsszerű legyek kifelé hasonlítanak a darazsakhoz (7. táblázat).

Ezek és sok más példa az evolúció adaptív természetéről beszélnek. Mi okozza a különféle eszközöket?

A fitnesz eredete  (adaptáció) a szervezetekben. Első alkalommal C. Darwin adta a fitnesz tudományos magyarázatát. A természetes szelekció darwini doktrínájából, mint a legeredményesebb túlélési és reprodukciós folyamatból következik, hogy a szelekció az élő szervezeteknek a környezethez való különböző adaptációjának kialakulásának fő oka.

4< 99

Ezt a nagynénik nagyító nagymadarak életmódjának adaptációjának kialakításával mutatjuk be az erdő alsó szintjén. Emlékeztetünk e madarak külső szerkezetének és életmódjának néhány jellegzetességére: egy rövid csőrre, amely lehetővé teszi a bogyós gyümölcsök és magvak hámozását az erdő hulladékából, és télen a hó felületéről, kürtök rojtjaival az ujjakon, amelyek lehetővé teszik a hóban való sétálást, a hideg elől való menekülési képességről, az éjszakai eltemetésről. hó, rövid és széles szárnyak, amelyek lehetővé teszik a földről való gyors és szinte függőleges felszállást.

Tegyük fel, hogy a nyírfajok őseiben a fentiekben ismertetett adaptációk nem alakultak ki. Azonban amikor az élőhely megváltozott (lehűlés vagy más körülmények miatt), kénytelenek voltak télen az erdőben fészkelni, fészkelni és az erdő almákon táplálkozni.

Az új mutációk kialakulásának folyamatos folyamata, azok keresztezéskori kombinációja és a bőséges hullámok biztosítják a populáció genetikai heterogenitását. Ezért a madarak számos öröklődésben különböztek egymástól: rojtok hiánya vagy hiánya az ujjakon, a szárnyak mérete, a csőr hossza stb.

A létezésen kívüli küzdelem hozzájárult azon egyének túléléséhez, akiknél a külső szerkezet jelei jobban megfeleltek az életkörülményeknek. A természetes szelekció során ezek a madarak hagyták el a termékeny utódokat, és számuk növekedett a populációban.

A madarak új generációja ismét különféle mutációkat hordozott. A mutációk között lehetnek olyanok, amelyek javítják a korábban kiválasztott tulajdonságok megnyilvánulását. Ezeknek a tulajdonságoknak a tulajdonosai ismét valószínűbb, hogy túlélnek és utódokat hagynak el. Tehát nemzedékről nemzedékre a megerősítő, hasznos öröklődésbeli változások felhalmozódása alapján javultak a grouse adaptív tulajdonságai az erdő alsó szintjén.

A fitnesz előfordulásának C. Darwin által adott magyarázata alapvetően különbözik e folyamat J. B. La -mark általi megértésétől, aki azt az elképzelést állította elő, amely szerint a szervezetek a környezet hatása alatt csak a számukra hasznos irányban változhatnak. Egyáltalán híres sündisznók az éles tövis megbízhatóan védi őket a legtöbb ragadozóktól. Nehéz elképzelni, hogy az ilyen tüskék kialakulását a környezet közvetlen hatása okozza. Csak a természetes szelekció hatására magyarázható ilyen eszköz megjelenése: akár a haj enyhe megsérülése is segíthet a sündisznó távoli őseiben. Fokozatosan, generációk milliói során csak azok az egyének maradtak fenn, akik véletlenül kiderülnek, hogy egyre fejlettebb tüskék tulajdonosai. Őknek sikerült utódokat hagyni, és örökletes tulajdonságaikat továbbadni nekik. Madagaszkár ugyanezt az utat választotta a haj helyett

"Sörtéjű sündisznók" - tenrekek és néhány tüskés hajú egér- és hörcsögfaj.

Figyelembe véve az élő természetben történő alkalmazkodás más példáit (a tövis megjelenése a növényekben, különféle horgok, horgok, a növények magjában legyek az állatok általi eloszlásukkal kapcsolatban stb.), Feltételezhetjük, hogy ezek előfordulásának mechanizmusa gyakori : az adaptációk minden esetben nem tűnnek azonnal késznek, mint valami megadottnak, hanem hosszú időt vesz igénybe ahhoz, hogy kialakuljanak az evolúció folyamatában azon személyek kiválasztása révén, akiknek a vonása a legszembetűnőbb formában van.

A fitnesz relativitása.  A biológia fejlõdése elõtt a darwini korszakban az élőlények alkalmassága bizonyította Isten létezését: a mindenható testalkotó nélkül a természet maga nem tudott volna olyan bölcs módon elrendezni az élőlényeket, és így bölcsen adaptálta őket a környezethez. Az uralkodó vélemény az volt, hogy minden egyes eszköz abszolút, mivel megfelel az alkotó által kitűzött konkrét célnak: a bél szájrészeit kiterjesztik a szájrészbe, hogy nektárt rejtenek a korolla mélyén; vastag kaktuszszár szükséges a víz tárolására stb.

Az organizmusok alkalmazkodóképességét a környezettel a hosszú történelem során a természetes okok hatására fejlesztették ki, és nem abszolút, hanem relatív, mivel a környezeti feltételek gyakran gyorsabban változnak, mint az adaptációk. Egy adott élőhelynek megfelelően az eszközök elveszítik értéküket, amikor megváltozik. A fitnesz viszonylagos jellegének bizonyítékai a következő tények lehetnek:

Egyes ellenségek elleni védőeszközök másoktól nem hatékonyak (például mérgező kígyók, sok állatra veszélyesek, mongoózokat, sündisznókat, sertéseket esznek);

Az ösztönök megnyilvánulása az állatokban nem feltétlenül megfelelő (az éjszakai lepkék nektárt gyűjtenek a fényes virágokból, éjjel jól láthatóak, de a tűzbe repülnek, bár ugyanakkor elhalnak);

Egy bizonyos körülmények között hasznos test használhatatlanná válik, és egy másik környezetben viszonylag káros (a hegyi libák ujjai közötti membránok, amelyek soha nem süllyednek be a vízbe);

Ezen az élőhelynél továbbfejlesztett alkalmazkodás is lehetséges. Egyes állat- és növényfajok gyorsan megsokszorozódtak és széles körben elterjedtek a föld teljesen új régióiban, ahol az emberek véletlenül vagy szándékosan behozták őket.

Így a fitnesz relatív jellege ellentmond a vadon élő állatok abszolút célszerűségének állításának.

ELLENŐRIZNI

1. Mutassa be példáit az organizmusok alkalmazkodóképességéhez az élőhelyhez.

2. Megbeszélés merült fel a természetes szelekció eredményeiről. Néhányan azt állítják, hogy a fitnesz a szerkezetben és. Bármilyen organizmus viselkedése már elérte a korlátot, a modern fajokon nem lesz további javulás. Mások az ellenkező véleményt fejezik ki: a fajok alkalmazkodása nem mindig tökéletes, és a környezeti feltételek folyamatosan változnak, így a szelekció mindig folytatható ott, ahol van élet. Mi a véleményed? Milyen tények alapján tudja véget vetni az érvnek?

3- Hogyan magyarázzuk meg a kezdő szem megjelenését a vakondban?

4. Hogyan igazítja a harkály a fák életéhez? Magyarázza meg egy eszköz, például egy véső alakú csőr előfordulását.

5. Mi a dobogó, a csalán, a pitypang relatív alkalmassága?

OKTATÁSI FAJOK A MIKRO-EVOLUTION EREDMÉNYE

A populációkban előforduló mikroevolúciós folyamatok nem korlátozódnak csupán az adaptációk kialakulására, hanem új fajok kialakulásához is vezethetnek.

Darwin a különbségről.  C. Darwin, a „Fajok eredete a természetes szelekción keresztül” című könyv neve „Válasz a kérdésre, hogy a fajok hogyan merültek fel a természetben, a válasz neve.

C. Darwin az általa kifejtett monofília és divergencia alapelvei alapján építette fel a specializációs rendszert. monofiliáját - leszármazottak leszármazása egy ősi ősből. Di-vergencia feldarabolás  az eredeti formából két vagy több lánynak, unokának és más fajnak (27. ábra).

A legerősebb versenynek az adott faj leginkább hasonlóan elrendezett egyedei között kell lennie (életük igényeinek hasonlósága miatt). Ezért kedvezőbb körülmények között olyan fekete formákat találunk, amelyek eltérnek az átlagos állapottól. Preferenciális esélyeket kapnak az utódok túlélésére és elhagyására. Éppen ellenkezőleg: az ősi és a közbenső formáknak, amelyek hasonlítanak egymáshoz, kevés esélyük van a létező küzdelem megnyerésére. Ennek eredményeként az evolúció során a közös ősektől egyre több változatossá és különféle leszármazottává kell válnia.

szigetelés -   kulcsfontosságú tényező a specializációban.  A szexuálisan szaporodó szervezetekben a faj populációk komplex mozaikja. Eddig a fajon belüli különféle populációk egyének legalább alkalmanként kereszteződhetnek a természetben és gyümölcsös utódokat hozhatnak, azaz mindaddig, amíg a genetikai információ folyik

a populációk közötti kapcsolatokban a faj holisztikus és egységes rendszer marad. Az erős izolációs nyomás következtében a génáramlás megszakadhat, és az izolált populációk, amelyek az állandó evolúciós tényezők hatására felhalmozódtak, abbahagyhatják a kereszteződést a későbbi találkozók során. A reprodukciós elszigeteltség kialakulása a különböző populációk között azt jelenti, hogy az egyik faj ketté oszlik. Más szavakkal, ebben az esetben a megfigyelés folyamatát figyeljük meg. Ez azt jelenti, hogy az új fajok kialakulásának kérdése megegyezik azzal a kérdéssel, hogyan merül fel a reprodukciós elszigeteltség egy fajon belüli populációk között.

A fajok kialakulásának leginkább tanulmányozott módja fokozatos specifikáció  a mikroevolúció során hajtják végre. Ez a fajokon belüli populációk fokozatos eltéréséhez vezet, amíg a fiatal lányos fajok teljes elválasztódnak, ami összhangban áll a fajok származásának klasszikus darwini fogalmával.

Az opcionális osztályok lehetőséget kínálnak szélesebb körű és ... P. További fejezetek a a tanfolyam  matematika 7 - 8 osztály a választható  osztályok. Előnye ...

A természetes szelekció az evolúció mozgatórugója. A szelekció működési mechanizmusa. A szelekció formái a populációkban (Schmalhausen I.I).

Természetes szelekció  - az a folyamat, amellyel a populációban növekszik a maximális fitnesz (a legkedvezőbb tulajdonságokkal rendelkező) egyének száma, míg a kedvezőtlen tulajdonságokkal rendelkező egyének száma csökken. Az evolúció modern szintetikus elmélete fényében a természetes szelekciót tekintik az adaptációk, a specifikáció és a szuperspecifikus taxonok kialakulásának fő okaként. A természetes szelekció az adaptációk egyetlen ismert oka, de nem az evolúció egyetlen oka. A nem adaptív okok között szerepel a genetikai sodródás, a génáramlás és a mutációk.

A „természetes szelekció” kifejezést népszerűsítette Charles Darwin, összehasonlítva ezt a folyamatot a mesterséges szelekcióval, amelynek modern formája a szelekció. A mesterséges és a természetes szelekció összehasonlításának gondolata az, hogy a természetben a „legsikeresebb”, a „legjobb” organizmusok kiválasztására is sor kerül, ám ebben az esetben a tulajdonságok hasznosságának „értékelõje” nem személy, hanem a környezet szerepe. Ezenkívül a természetes és a mesterséges szelekció anyaga is kis örökletes változások, amelyek nemzedékről nemzedékre halmozódnak fel.

Természetes szelekciós mechanizmus

A természetes szelekció során a mutációk rögzülnek, amelyek növelik az organizmusok alkalmasságát. A természetes szelekciót gyakran "magától értetődő" mechanizmusnak nevezik, mivel az olyan egyszerű tényekből következik, mint:

A szervezetek több utódot termelnek, mint amennyit képes túlélni;

Ezen organizmusok populációjában örökletes eltérések vannak;

A különböző genetikai tulajdonságokkal rendelkező organizmusok eltérő túlélési arányban és reprodukciós képességben vannak.

Az ilyen feltételek versenyt teremtenek az organizmusok között a túlélésben és a szaporodásban, és a természetes szelekcióval történő evolúcióhoz szükséges minimum feltételek. Így azok a szervezetek, amelyeknek örökletes tulajdonságai adják nekik versenyelőnyt, nagyobb valószínűséggel adják át őket utódaiknak, mint az olyan örökletes jellemzőkkel rendelkező szervezetek, amelyeknek nincs ilyen előnye.

A természetes szelekció fogalmának központi eleme az organizmusok alkalmassága. A fitneszt a test túlélési és szaporodási képességének tekintik, amely meghatározza a következő generáció genetikai hozzájárulásának mértékét. A fitnesz meghatározásában azonban nem az utódok teljes száma, hanem az adott genotípusú utódok száma (relatív fitnesz). Például, ha egy sikeres és gyorsan szaporodó szervezet leszármazottai gyengék és rosszul tenyésztnek, akkor ennek a szervezetnek a genetikai hozzájárulása és ennek megfelelően a fitneszje alacsony.

Ha bármelyik allél növeli a test alkalmasságát, mint a gén többi allélja, akkor minden generációval ezen allél aránya a populációban növekszik. Vagyis a szelekció támogatja ezt az allélt. És fordítva: a kevésbé jövedelmező vagy káros allélek esetén csökken a részarányuk a populációban, vagyis a szelekció ezen allélek ellen fog fellépni. Fontos megjegyezni, hogy egyes alléleknek a szervezet fitneszére gyakorolt \u200b\u200bhatása nem állandó - ha a környezeti feltételek megváltozik, a káros vagy semleges allélek hasznoskká válhatnak, és hasznosan károsak lehetnek.

Az olyan tulajdonságok természetes kiválasztása, amelyek bizonyos értékek tartományában (például egy szervezet mérete) változhatnak, három típusra osztható:

Irányított kiválasztás  - a jel átlagértékének változása az idő múlásával, például a testméret növekedése;

Zavaró kiválasztás  - a jel extrém értékeinek kiválasztása és az átlagértékek, például a nagy és a kis testméret;

Stabilizálja a választást  - a tulajdonság szélsőséges értékei alapján történő kiválasztás, amely a tulajdonság szórásának csökkenéséhez vezet.

A természetes szelekció különleges esete szexuális kiválasztás, amelynek szubsztrátja bármely olyan tulajdonság, amely növeli a párzás sikerét azáltal, hogy növeli az egyén vonzerejét a potenciális partnerek számára. A szexuális szelekción keresztül kialakult tulajdonságok különösen kifejezettek egyes állatfajok férfiainál. Az olyan jelek, mint a nagy szarv, az élénk színek, egyrészt vonzzák a ragadozókat és csökkenthetik a hímek túlélését, másrészt ezt kiegyensúlyozza a hasonló kifejezett jelekkel rendelkező férfiak reproduktív sikere.

A szelekció a szervezet különböző szintjein működhet, mint például gének, sejtek, egyes szervezetek, organizmuscsoportok és fajok. Sőt, a kiválasztás egyidejűleg különböző szinteken is működhet. Az egyénnél magasabb szintű kiválasztás, például a csoportválasztás együttműködést eredményezhet.

A természetes szelekció formái

A kiválasztási formák különféle osztályozások vannak. Széles körben alkalmazott osztályozás, a kiválasztás formáinak a tulajdonság változékonyságára gyakorolt \u200b\u200bhatásának természete alapján.

Vezetési választás  - a természetes szelekció olyan formája, amely akkor működik irányított  változó környezeti feltételek. Darwin és Wallace írta le. Ebben az esetben azok az egyének, akiknek az jellemvonásai eltérnek egy bizonyos iránytól az átlagnál, előnyöket kapnak. Ebben az esetben a megjelölés más variációit (az átlagtól ellentétes irányú eltérés) negatív választásnak kell alávetni. Ennek eredményeként a népesség nemzedékről nemzedékre egy bizonyos irányba elmozdul a tulajdonság átlagértéke. Ebben az esetben a vezetési választás nyomásának meg kell egyeznie a népesség adaptív képességeivel és a mutációs változások sebességével (különben a közeg nyomása kihaláshoz vezethet).

A vezetésválasztás klasszikus példája a nyírfa lepkék színének alakulása. Ennek a pillangónak a szárnyak színe utánozza a zuzmással borított fa kéregének színét, amelyre nappali órákat tölt. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen védőszín a korábbi evolúció sok generációja során kialakult. Az angliai ipari forradalom kezdetével azonban ez a készülék elvesztette jelentőségét. A légköri szennyezés a zuzmók tömeghalálához és a fatörzsek elsötétüléséhez vezetett. A sötét háttér világos pillangói a madarak számára könnyen észrevehetővé váltak. A 19. század közepétől kezdve mutáns sötét (melanisztikus) pillangók formái kezdtek megjelenni a nyírfajok lepkékben. Gyakoriságuk gyorsan növekedett. A 19. század végére a nyírfajok némely városi lakosságának szinte teljes egészében sötét formái voltak, míg a vidéki népességben továbbra is a könnyű formák uralkodtak. Ezt a jelenséget hívták ipari melanizmus. A tudósok megállapították, hogy a szennyezett területeken a madarak gyakran enyhén és tiszta - sötét formában esznek. Az 1950-es években a légszennyezésre vonatkozó korlátozások bevezetése ahhoz vezetett, hogy a természetes szelekció újra megváltoztatta az irányt, és a sötét formák gyakorisága a városi lakosságban kezdett csökkenni. Manapság csaknem olyan ritkák, mint az ipari forradalom kezdete előtt.

A vezetés kiválasztására akkor kerül sor, ha a környezet megváltozik vagy alkalmazkodik az új feltételekhez, miközben kibővíti a hatótávolságot. Megőrzi az örökletes változásokat egy bizonyos irányban, ennek megfelelően mozgatva a reakciósebességet. Például, amikor a talajt élőhelyként fejlesztették különféle független állatcsoportokban, a végtagok fészkelődtek.

Stabilizálja a választást  - a természetes szelekció olyan formája, amelyben a hatása az átlagos normától rendkívül eltérő egyének ellen irányul, az átlagos tulajdonság súlyosságával rendelkező egyének javára. A szelekció stabilizálásának fogalmát bevezette a tudományba, és Schmalhausen I. I. elemezte.

A természetben a szelekció stabilizálására számos példát írnak le. Például első pillantásra úgy tűnik, hogy a maximális termékenységgel rendelkező egyéneknek kell a legnagyobb mértékben hozzájárulniuk a következő generációs génkészlethez. A madarak és emlősök természetes populációinak megfigyelései azonban azt mutatják, hogy ez nem így van. Minél több csaj vagy kölyök van a fészekben, annál nehezebb őket táplálni, mindegyik kisebb és gyengébb. Ennek eredményeként az átlagos termékenységgel rendelkezők a legmegfelelőbbek.

Az átlagok mellett történő kiválasztást számos jele megtalálta. Emlősökben a nagyon alacsony és nagyon nagy súlyú újszülöttek nagyobb valószínűséggel halnak meg születéskor vagy az első élethetekben, mint az átlagos súlyú újszülöttek. A Leningrád közelében az ötvenes években vihar után elpusztult veréb szárnyak méretének figyelembe vétele azt mutatta, hogy többségük túl kicsi vagy túl nagy szárnyakkal rendelkezik. És ebben az esetben a középsőek váltak a legjobban adaptáltaknak.

Ennek a polimorfizmusnak a legszélesebb körben ismert példája a sarlósejtes vérszegénység. Ez a súlyos vérbetegség a mutáns hemoglobin allél homozigóta embereiben fordul elő ( félpanzió S), és korai életkorban elhalnak. A legtöbb emberpopulációban ennek az allélnak a gyakorisága nagyon alacsony, és megközelítőleg megegyezik a mutációk miatt fellépő gyakorisággal. Ez azonban a világ olyan területein, ahol a malária elterjedt, nagyon gyakori. Kiderült, hogy heterozigóták vannak félpanzió S nagyobb ellenállással rendelkeznek a malária ellen, mint a normál allél homozigótái. Ennek eredményeként heterozigózis képződik és tartósan fennmarad a malarialis régiókat lakó populációkban a homozigóta halálos allélja mentén.

A szelekció stabilizálása a változékonyság felhalmozódásának mechanizmusa a természetes populációkban. I. sz.Shmalgauzen kiemelkedő tudós volt az első, aki figyelmet fordított a szelekció stabilizálásának ezen tulajdonságára. Megmutatta, hogy még a létezés stabil körülményei között sem a természetes szelekció, sem az evolúció nem áll meg. Még ha fenotipikusan is változatlan marad, a populáció nem áll tovább. Genetikai összetétele folyamatosan változik. A szelekció stabilizálása olyan genetikai rendszereket hoz létre, amelyek biztosítják a hasonló optimális fenotípusok kialakulását a különféle genotípusok alapján. Olyan genetikai mechanizmusok, mint a dominancia, episztázis, komplementer génhatás, hiányos penetráció  és a genetikai variáció elrejtésének más módjai létezésüknek köszönhetők a szelekció stabilizálásának.

Így a szelekció stabilizálása, figyelembe véve a normától való eltéréseket, aktív genetikai mechanizmusokat alkot, amelyek biztosítják a szervezetek stabil fejlődését és a különféle genotípusokon alapuló optimális fenotípusok kialakulását. Ez biztosítja a szervezetek stabil működését a fajra jellemző környezeti feltételek széles skáláján.

Zavaró (szakító) kiválasztás  - a természetes szelekció olyan formája, amelyben a feltételek a variabilitás két vagy több szélsőséges változatát (irányát) részesítik előnyben, de nem kedveznek a tulajdonság közbenső, átlagos állapotának. Ennek eredményeként egy forrásból több új forma jelenhet meg. Darwin a zavaró szelekció hatását írta le, mivel azt hitte, hogy az eltérés alapja, bár nem tudta bizonyítani a természetben való létezését. A zavaró szelekció hozzájárul a populációk polimorfizmusának kialakulásához és fenntartásához, és bizonyos esetekben specifikációt okozhat.

A természetben zavaró szelekció egyik lehetséges helyzete, amikor a polimorf populáció heterogén élőhelyet foglal el. Ugyanakkor a különböző formák alkalmazkodnak a különböző ökológiai résekhez vagy alrészekhez.

A zavaró szelekció megmagyarázza az egyes évszakokban a szezonális fajok kialakulását. Kimutatták, hogy az ilyen növények egyik fajában - a réti csörgőben - a virágzás és a magok érésének üteme szinte az egész nyáron meghosszabbodik. A legtöbb növény virágzik és gyümölcsöt nyár közepén nyújtanak. A szénafélékben azonban előnyben részesülnek azok a növények, amelyeknek idejük virágzni és magokat adni a kaszálás előtt, valamint azok, amelyek nyár végén, a kaszálás után adnak magokat. Ennek eredményeként két csörgőfaj alakul ki - a korai és a késői virágzás.

A zavaró szelekciót mesterségesen végeztük a Drosophila-val végzett kísérletekkel. A szelekciót a sörték számának megfelelően hajtottuk végre, csak kicsi és nagy sörtékkel rendelkező egyének maradtak meg. Ennek eredményeként a 30. generációtól kezdve a két vonal nagyon erősen különbözött, annak ellenére, hogy a legyek tovább kereszteződtek és géneket cseréltek. Számos más kísérletben (növényekkel) az intenzív keresztezés megakadályozta a zavaró szelekció hatékony működését.

Szexuális kiválasztás  - Ez a tenyésztés sikerének természetes válogatása. A szervezetek túlélése a természetes szelekció fontos, de nem egyetlen eleme. Egy másik fontos elem a vonzerő az ellenkező nemű egyének számára. Darwin ezt a jelenséget szexuális szelekciónak nevezte. "A szelekciónak ezt a formáját nem a szerves lények létezéséért folytatott küzdelem határozza meg a kapcsolatokban vagy a külső körülmények között, hanem az egyik nemből álló személyek - általában a férfiak - közötti versengés a másik nemű egyének birtoklása miatt." A hordozóik életképességét csökkentő jelek akkor fordulhatnak elő, és terjedhetnek, ha a szaporodás sikerességében nyújtott előnyök jelentősen meghaladják a túlélés hátrányait.

Kétféle hipotézis van a szexuális szelekciós mechanizmusokról.

A „jó gének” hipotézis szerint a nő „az alábbiakat indokolta: gének, amelyek lehetővé tették neki ezt. Tehát gyermekeiként apának kell választani: ő adja meg nekik a jó géneit. ” Világos hímek kiválasztásakor a nőstények jó géneket választanak leszármazottaik számára.

Az „vonzó fiai” hipotézis szerint a női kiválasztás logikája kissé eltér. Ha a fényes hímek bármilyen okból vonzóak a nőstények számára, akkor érdemes választani egy fényes atyát jövőbeli fiaik számára, mert fiai örökletes színű géneket örökölnek, és vonzóak lesznek a következő generációs nőstények számára. Így pozitív visszacsatolás alakul ki, amely ahhoz vezet, hogy nemzedékekről nemzedékekre egyre jobban növekszik a hímek tollazatának fényessége. A folyamat tovább növekszik, amíg el nem éri a vitalitás határát.

A férfiak választásakor a nőstények nem több és nem kevésbé logikusak, mint viselkedésük többi részében. Amikor egy állat szomjúságot érez, nem állítja, hogy vizet kell innia annak érdekében, hogy helyreállítsa a vízben a só egyensúlyát - az öntözőlyukba megy, mert szomjat érez. Ugyanígy, a nőstények, választva a világos hímeket, követik ösztönüket - szeretik a fényes farkat. Mindazok, akiknek az ösztöne más viselkedést javasolt, mindannyian nem hagytak utódokat. Így nem a nőstények logikáját, hanem a létezésért folytatott küzdelem és a természetes szelekció logikáját vitattuk meg - egy vak és automatikus folyamat, amely nemzedékről nemzedékre folyamatosan járva elkészítette a formák, színek és ösztönök csodálatos változatosságát, amelyeket megfigyelünk a vadvilág világában. .

Pozitív és negatív kiválasztás

A természetes szelekciónak két formája van: pozitív  és Levágás (negatív)  kiválasztása.

A populáció pozitív szelekciója növeli azoknak a hasznos tulajdonságokkal rendelkező egyének számát, amelyek növelik a faj egészének életképességét.

Az elválasztás miatt az egyének túlnyomó többségét olyan jelek hordozzák, amelyek az adott környezeti feltételek mellett élesen csökkentik az életképességet. A cut-off szelekció segítségével erősen káros alléleket távolítanak el a populációból. Ezen túlmenően azok a személyek, akiknek kromoszóma-átrendeződése és kromoszómakészlete drasztikusan megzavarja a genetikai készülék normál működését, átengedhetők a szelekcióval.

A természetes szelekció szerepe az evolúcióban

Charles Darwin a természetes szelekciót tartotta az evolúció fő hajtóerejének; a modern szintetikus evolúciós elméletben a populációk fejlődésének és adaptációjának fő szabályozója, a fajok és a szuperspecifikus taxonok kialakulásának mechanizmusa, bár a genetikai adatok felhalmozódása különösen a 19. század végén és a 20. század elején, diszkrét jellemzés a fenotípusos tulajdonságok öröklődése arra késztette néhány kutatót, hogy tagadja a természetes szelekció fontosságát, és alternatívaként a a genotípus mutációs faktorának rendkívül fontos becslése alapján. Ezen elméletek szerzői nem az fokozatos, hanem nagyon gyors (több generáción át) felugró jellegű evolúciót (Hugo de Vries mutációja, Richard Goldschmitt szaltizmusa és más, kevésbé ismert fogalmak) feltételezték. A rokon fajok tulajdonságainak (a homológ sorozatok törvénye) ismert korrelációinak felfedezése N. I. Vavilov-ban arra késztette néhány kutatót, hogy fogalmazza meg az evolúcióval kapcsolatos következő „anti-darwini” hipotéziseket, mint például a nomogenezis, a batmogenezis, az autogenezis, az ongenezis és mások. Az 1920-as és 1940-es években az evolúciós biológiában azok, akik elutasították Darwin evolúció-gondolatát a természetes szelekcióval (néha a természetes szelekciót mint „szelekcionistát” hangsúlyozó elméletek), felébresztették az érdeklõdést ezen elmélet iránt, a klasszikus darwinizmusnak a a genetika viszonylag fiatal tudománya. Az ennek eredményeként kifejlesztett evolúcióelmélet, amelyet többek között tévesen neo-darwinizmusnak neveznek, a populációk alléljeinek gyakoriságának kvantitatív elemzésén alapul, amely a természetes szelekció hatására változik. Folyamatban vannak olyan viták, amelyekben a radikális megközelítésű emberek az evolúció szintetikus elmélete és a természetes szelekció szerepe ellen érvelnek azzal, hogy „Az utóbbi évtizedek felfedezései a tudományos ismeretek különböző területein - a molekuláris biológia a semleges mutációk elméletévelMotoo Kimura és paleontológia az ő szakaszos egyensúly elméletével Stephen Jay Gould és Niles eldridge (amelyben egyfajta mint az evolúciós folyamat viszonylag statikus fázisa) matematika az elméletévelelágazásuktól és fázisátmenetek  - jelezze, hogy a klasszikus szintetikus evolúciós elmélet nem felel meg az összes szempont megfelelő leírására biológiai evolúció» . A különféle tényezők evolúcióban játszott szerepéről szóló vita több mint 30 évvel ezelőtt kezdődött és folytatódik ma, és néha kijelenti, hogy "az evolúciós biológia (természetesen az evolúció elmélete) a következő, harmadik szintézis szükségességéhez jutott".

A természetes szelekció az evolúció fő, vezető, irányító tényezőjeC. Darwin elmélete mögött. Az összes többi evolúciós tényező véletlenszerű, csak a természetes szelekciónak van iránya (az organizmusok alkalmazkodása a környezeti feltételekhez).

meghatározása:  a leginkább adaptált organizmusok szelektív túlélése és szaporodása.

Kreatív szerepe:  ha hasznos attribútumokat választ, a természetes kiválasztás újakat hoz létre.

hatékonyság:  minél több különböző mutáció van a populációban (minél nagyobb a populáció heterozigózisa), annál nagyobb a természetes szelekció hatékonysága, annál gyorsabb az evolúció.

formák:

• Stabilizáló - állandó körülmények között hat, kiválasztja a tulajdonság átlagos megnyilvánulásait, megtartja a faj tulajdonságait (sörtéjű latimeria halak)
• Vezetés - változó körülmények között jár, kiválaszt egy jel szélsőséges megnyilvánulásait (eltérést), a jelek változásához vezet (nyírfa lepke)
• Szexuális - verseny a szexuális partnerért.
• Tearing - két szélsőséges formát választ ki.

A természetes szelekció következményei:

• Evolúció (organizmusok megváltozása, komplikációja)
• Új fajok megjelenése (a fajok számának növekedése)
• Az organizmusok alkalmazkodóképessége a környezeti feltételekhez. Minden fitnesz relatív, azaz csak egy adott állapothoz igazítja a testet.

Válasszon egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. A természetes szelekció alapja
   1) mutációs folyamat
2) specifikáció
3) biológiai fejlődés
4) relatív fitnesz

A válasz

Válasszon egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. Milyen következményekkel jár a kiválasztás stabilizálása?
   1) a régi fajok védelme
2) a reakciósebesség változása
3) új fajok megjelenése
4) megváltozott vonásokkal rendelkező egyének megőrzése

A válasz

Válasszon egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. Az evolúció során kreatív szerepet játszik
   1) természetes szelekció
2) mesterséges szelekció
3) módosítási variabilitás
4) mutációs variáció

A válasz

Válasszon három lehetőséget. Milyen jelek jellemzik a vezetési választást?
   1) viszonylag állandó életkörülmények között jár
2) kiküszöböli azokat az egyéneket, akiknek a tulajdonsága átlagos értékű
3) elősegíti a módosított genotípusú egyének szaporodását
4) megtakarítja az egyéneket, eltérve a tulajdonság középértékétől
5) megtakarítja az egyéneket a tulajdonság megállapított válaszadási sebességével
6) elősegíti a mutációk megjelenését a populációban

A válasz

Válasszon három olyan tulajdonságot, amelyek jellemzik a természetes szelekció mozgó formáját.
   1) új faj megjelenését biztosítja
2) a változó környezeti körülmények között nyilvánul meg
3) javul az egyének alkalmassága a kezdeti környezetre
4) a normától való eltéréssel elbocsátott egyedeket
5) növekszik azoknak a száma, akiknek a tulajdonsága átlagos értékű
6) új tulajdonságokkal rendelkező egyének megőrződnek

A válasz

Válasszon egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. A természetes szelekció kiindulási anyaga:
   1) a létért folytatott küzdelem
2) mutációs variabilitás
3) az organizmusok élőhelyének megváltozása
4) az organizmusok alkalmazkodási képessége a környezethez

A válasz

Válasszon egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. A természetes szelekció alapanyaga
   1) módosítási variabilitás
2) örökletes variáció
3) az egyének küzdelme a túlélésért
4) a populációk élőképessége

A válasz

Válasszon három lehetőséget. A természetes szelekció stabilizáló formája megnyilvánul
   1) állandó környezeti feltételek
2) az átlagos reakciósebesség változása
3) adaptált egyének megőrzése az eredeti élőhelyen
4) a normától eltérő egyének elutasítása
5) mutációkkal rendelkező egyének megőrzése
6) új fenotípusokkal rendelkező egyének megőrzése

A válasz

Válasszon egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. A természetes szelekció hatékonysága csökken
   1) a recesszív mutációk előfordulása
2) a homozigóta egyének növekedése a populációban
3) a jel válaszidejének változása
4) az ökoszisztéma fajszámának növelése

A válasz

Válasszon egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. Száraz körülmények között a bomló levelekkel rendelkező növények az evolúció során képződtek a hatás miatt
   1) relatív variabilitás

3) természetes szelekció
4) mesterséges szelekció

A válasz

Válasszon egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. A kártevők rovarai idővel ellenállnak a peszticideknek
   1) magas termékenység
2) módosítási variabilitás
3) a mutációk megőrzése természetes szelekcióval
4) mesterséges szelekció

A válasz

Állítsa be a megfelelést a természetes szelekció jellemzői és formája között: 1) vezetés, 2) stabilizálás. Írja le az 1. és a 2. számot a megfelelő sorrendben.
   A) megtartja a jel átlagértékét
B) segít alkalmazkodni a változó környezeti feltételekhez
C) megtakarítja az egyéneket olyan jelzéssel, amely eltér az átlagától
D) elősegíti a szervezetek sokféleségének fokozását
D) hozzájárul a fajok jellemzőinek megőrzéséhez

A válasz

Válasszon egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. A mesterséges szelekció anyaga:
   1) genetikai kód
2) népesség
3) gén sodródás
4) mutáció

A válasz

Válasszon egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. Igaz-e a következő megítélés a természetes szelekció formáiról? A) A rovarokon - a mezőgazdasági növények kártevőinél - a peszticidekkel szembeni rezisztencia kialakulása példája a természetes szelekció stabilizáló formájának. B) A vezetési szelekció hozzájárul a faj egyedszámának növekedéséhez, a tulajdonság átlagos értékével.
   1) csak A igaz
2) csak B igaz
3) mindkét ítélet igaz
4) mindkét ítélet neurális

A válasz

Hozzunk egyezést a természetes szelekció eredményei és formái között: 1) stabilizáló, 2) mozgó, 3) zavaró (szakadás). Írja le az 1., 2. és 3. számot a megfelelő sorrendben.
   A) Az antibiotikumokkal szembeni rezisztencia kialakulása baktériumokban
B) Gyors és lassan növekvő ragadozó halak létezése egy tóban
C) A látószervek hasonló szerkezete chordate-ban
D) Az uszák megjelenése a vízi emlősökben
E) Közepes súlyú újszülött emlősök kiválasztása
E) A fenotípusok megőrzése szélsőséges eltérésekkel ugyanazon populáción belül

A válasz

Hasonlítsa össze a természetes szelekció jellemzőit és formáit: 1) vezetés, 2) stabilizálás. Írja le az 1. és a 2. számot a megfelelő sorrendben.
   A) szélsőséges vonásokkal rendelkező egyének ellen cselekszik
B) a reakció sebességének szűkítéséhez vezet
C) általában állandó körülmények között működik
D) új élőhelyek kialakulásakor fordul elő
D) megváltoztatja a tulajdonság átlagértékét a populációban
E) új fajok megjelenéséhez vezethet

A válasz

Hozzon létre egyezést a létezésharc formái és az azokat szemléltető példák között: 1) fajspecifikus, 2) fajok közötti. Írja le az 1. és a 2. számot a betűknek megfelelő sorrendben.
   A) a halak planktont fogyasztanak
B) a sirályok nagy számban ölik a csibéket
C) jelenlegi vándorló
D) az orrú majmok megpróbálnak kiabálni, hatalmas orrral felfújva
D) A chaga gomba nyíron telepedik le
E) a martenfehérje fő termelése

A válasz

Össze kell hangolni a természetes szelekció formáit és azok jellemzőit: 1) vezetés, 2) stabilizálás. Írja le az 1. és a 2. számot a betűknek megfelelő sorrendben.
   A) változó környezetben viselkedik
B) állandó környezeti feltételek mellett viselkedik
C) célja a megjelölés korábban meglévő átlagértékének fenntartása
D) a tulajdonság átlagértékének változásához vezet a népességben
E) hatása alatt előfordulhat, hogy a jel javul és gyengül

A válasz

  © Pozdnyakov D. V., 2009-2017