Teoria ewolucji Ch.Darwina. Naturalna selekcja. Formy doboru naturalnego. Twórcza rola doboru naturalnego w ewolucji. Dobór naturalny: rodzaje doboru naturalnego. Dobór naturalny i ewolucja

Większość gatunków rozmnaża się bardzo intensywnie. Wiele roślin wytwarza ogromną ilość nasion, ale tylko niewielka ich część, kiełkując, daje początek nowym roślinom. Ryby składają setki tysięcy jaj, ale tylko dziesiątki osobników osiągają dojrzałość płciową. Rozbieżność między wykładniczym potencjałem rozmnażania gatunków a niedoborem zasobów jest główny powód walka o byt. Śmierć organizmów może nastąpić z różnych powodów. Czasami może to być przypadkowe, na przykład w wyniku wysychania zbiornika lub pożaru. Jednak zazwyczaj te osobniki, które są najlepiej przystosowane do danych warunków życia i mają pewne zalety, mają większe szanse na przeżycie i pozostawienie potomstwa. Najsłabiej przystosowane rzadziej zostawiają potomstwo i częściej umierają. W ten sposób, dobór naturalny jest wynikiem walki o byt.

Dobór naturalny pełni w przyrodzie rolę twórczą, ponieważ z całej różnorodności nieukierunkowanych zmian dziedzicznych wybiera i utrwala tylko te, które zapewniają populacji lub całemu gatunkowi optymalne przystosowania do danych warunków egzystencji.

Obecnie, dzięki rozwojowi genetyki, idee dotyczące selekcji zostały znacznie poszerzone i uzupełnione o nowe fakty. Istnieje kilka form doboru naturalnego.

Kierująca forma selekcji. W populacji, która przez długi czas znajdowała się w stabilnych warunkach egzystencji, nasilenie pewnych cech różni się w zależności od pewnej średniej wartości. Maksymalna ilość osobniki danej populacji są optymalnie przystosowane do określonych warunków. Jeśli jednak warunki środowiskowe zaczną się zmieniać, przewagę mogą uzyskać osobniki, których manifestacja cechy odbiega od wartości średniej. Presja selekcyjna doprowadzi do przesunięcia średniej wartości cechy lub właściwości w populacji i pojawienia się nowej optymalnej średniej odpowiadającej zmienionym warunkom (ryc. 110). Selekcja może dość szybko zmienić większość cech, ponieważ w każdej populacji istnieje ogromna różnorodność genetyczna.

Ryż. 110. Forma napędowa doboru naturalnego: A, B, C – kolejne zmiany średniej wartości cechy

Rozważmy jeden z klasycznych przykładów świadczących o istnieniu napędowej formy doboru naturalnego w przyrodzie - zjawisko melanizmu przemysłowego u ćmy brzozowej (ryc. 111). Kolor skrzydeł tego ciemnego motyla jest bardzo zbliżony do koloru kory drzew porośniętych porostami. Na takich pniach ćmy brzozowe spędzają godziny dzienne, dobrze zakamuflowane i ukrywające się przed naturalnymi wrogami - ptakami. Aktywny rozwój przemysłu w Anglii w XVIII-XIX wieku. doprowadziło do poważnego zanieczyszczenia lasów. W rezultacie na terenach przemysłowych większość porostów obumarła, a pnie brzozowe pociemniały od sadzy. Jasne motyle stały się bardzo widoczne na takich drzewach, a ptaki zaczęły je aktywnie dziobać. W tych warunkach przewagę uzyskiwały osobniki ciemniejsze. Rozwój przemysłu doprowadził do tego, że rzadkie ciemne motyle stały się najbardziej typowe, a jasne osobniki, wręcz przeciwnie, stały się niezwykle rzadkie. Dobór naturalny przesuwał średnią wartość cechy (w tym przypadku koloru) aż do przystosowania populacji do nowych warunków egzystencji. Z powyższego przykładu wyraźnie widać, że selekcja przebiega zgodnie z fenotypem, tj. zgodnie z zewnętrzną manifestacją cechy. Jednak w wyniku tego dobierane są genotypy, które warunkują rozwój tych fenotypów, tj. w przyrodzie selekcja zachowuje nie pojedyncze cechy czy geny, ale całe kombinacje genów właściwych danemu organizmowi.

Ryż. 111. Ciemne i jasne ćmy na pniach drzew: A - jasne; B - ciemne pnie brzozy

Istnieje wiele przykładów świadczących o istnieniu napędowej formy doboru naturalnego. Należą do nich np. pojawienie się odporności owadów na pestycydy. Osobniki, które przeżyją stosowanie insektycydów, zyskują przewagę w nowych warunkach, pozostawiają potomstwo i przyczyniają się do rozprzestrzeniania się oporności na te leki w populacji.

Pod działaniem napędowej formy doboru naturalnego może nastąpić nie tylko wzmocnienie cechy, ale także jej osłabienie, aż do całkowitego zaniku, np. utrata oczu u kreta lub redukcja skrzydeł u niektórych żyjących owadów w wietrznych obszarach na wybrzeżach.

Tak więc, gdy zmieniają się warunki środowiskowe, wiodąca rola w ewolucji odgrywa wiodącą rolę doboru naturalnego.

Stabilizująca forma selekcji. W stałych warunkach środowiskowych działa selekcja stabilizująca, mająca na celu zachowanie ustalonej wcześniej średniej wartości cechy lub właściwości (ryc. 112). Jeśli populacja jest optymalnie przystosowana do określonych warunków środowiskowych, nie oznacza to, że zanika potrzeba selekcji. W każdej populacji stale pojawiają się nowe mutacje i kombinacje genów, dlatego osobniki powstają z objawami odbiegającymi od średniej wartości. Działanie tej formy selekcji ma na celu zniszczenie osobników noszących znaki znacznie odbiegające od przeciętnej normy.

Istnieje wiele przykładów działania stabilizującej formy doboru naturalnego. Podczas silnych sztormów w przybrzeżnych regionach Anglii giną głównie wróble o długich i krótkich skrzydłach, ale ptaki o średnich skrzydłach przeżywają. W dużym miocie ssaków zwykle giną te młode, które w jakiś sposób najbardziej odbiegają od średnich wartości.

Ta forma selekcji nie przesuwa średniej wartości cechy, ale zmniejsza się zakres zmienności fenotypowej. W tym przypadku osobniki o przeciętnym nasileniu cechy mają maksymalną przewagę, dlatego duże podobieństwo wszystkich osobników obserwowane w dowolnej populacji jest wynikiem działania stabilizującej formy doboru naturalnego. Jeśli warunki środowiskowe pozostaną niezmienione przez długi czas, osobniki tej populacji również pozostaną niezmienione. Dzięki działaniu stabilizującej selekcji gatunki, które żyły miliony lat temu, przetrwały prawie niezmienione do naszych czasów: paprocie drzewiaste, rekiny, karaluch reliktowy, ryba płetwiasta, celakant, kapelusznik gadów (ryc. 113).

Wszystkie żywe organizmy. O istnieniu tego czynnika dowiedziało się kilku angielskich badaczy: Blythe, Matthew, Wallace, Wells, Darwin. Jednak dopiero ci ostatni, ujawniając znaczenie tego zjawiska, stworzyli teorię doboru naturalnego. Według Darwina przeżywają najsilniejsze organizmy, w wyniku czego, na podstawie nieokreślonej genetycznej zmienności w pokoleniach, zachodzi proces ewolucyjny.

Dobór naturalny to zachowanie korzystnych zmian indywidualnych i różnic na tle niszczenia szkodliwych. Tak więc, według Darwina, główna siła napędowa ewolucji przyczynia się do doskonalenia każdej istoty organicznej w warunkach jej istnienia.

Jako czynnik prowokujący dobór naturalny posiada pewne cechy. Główne z nich to: orientacja adaptacyjna, wpływ akumulacyjny i integrujący, charakter probabilistyczny.

O charakterze probabilistycznym decydują dwie strony procesu selekcji: stochastyczność i statystyka.

Pojęcie ilościowe (statystyka) służy do scharakteryzowania struktury, która zawiera wiele niezależnych od siebie komponentów. W dzikiej przyrodzie taki system obejmuje populację. Składa się z osobników o nierównej sprawności.

Pojęcie „stochastyczne” jest używane do opisu zjawisk za pomocą teorii prawdopodobieństwa.

Dobór naturalny obejmuje zarówno przeżycie, jak i reprodukcję osobników. Innymi słowy, osobnik lepiej przystosowany do przetrwania i reprodukcji ma większą zdolność pozostawienia potomstwa. Jednocześnie probabilistyczny charakter przejawia się w tendencji do oddzielania bardziej przystosowanych członków grupy, ale niekoniecznie jednostki lepiej przystosowanej od innych.

Dobór naturalny charakteryzuje się działaniem kumulacyjnym. Polega na stopniowym dodawaniu niewielkich korzystnych zmian genetycznych. Prowadzi to do poprawy oznak adaptacji lub pojawienia się nowych.

Naukowcy od dawna próbują ustalić klasyfikację siły napędowej, jednak system jest nadal rozwijany. Wynika to głównie z faktu, że dobór naturalny i jego formy trudno połączyć w klarowną strukturę. To z kolei wynika z niemożności określenia jednego rdzenia klasyfikacji.

Według naukowców najbardziej logicznym rozwiązaniem tego problemu jest rozróżnienie między cechami wpływu a samą naturą doboru.

W ten sposób rozróżnia się dwa główne typy przyczynowego czynnika ewolucji: stabilizujący i napędzający.

Działa jako siła twórcza. Jego mechanizm opiera się na zachowaniu użytecznych odchyleń od średniej przyjętej normy, które są dostosowywane do nowych warunków środowiskowych, dzięki emisji przedstawicieli dawnej normy.

Wybór jazdy jest połączony ze stabilizacją. Co więcej, obie te koncepcje to dwa aspekty jednego procesu.

Czynnik stabilizujący zakłada zachowanie normy ustalonej w określonych warunkach z eliminacją odchyleń.

Oczywiście dobór naturalny jest najważniejszym, ale nie jedynym czynnikiem ewolucyjnym. Mutacje powodują również zmiany w puli genów populacji. Występują jednak niezwykle rzadko i dlatego nie wnoszą znaczącego wkładu w ewolucję.

Należy dokonać rozróżnienia między doborem naturalnym a reprodukcyjnym. Te dwa zjawiska mogą się ze sobą nie pokrywać. Zadaniem pierwszego jest „wykreślenie” niekorzystnych wariantów zmienności, a także wpływanie na charakter samego procesu ewolucyjnego.

Teoria doboru naturalnego. Dobór naturalny jest głównym czynnikiem napędzającym ewolucję organizmów żywych. Kilku angielskich przyrodników wpadło na pomysł istnienia doboru naturalnego niezależnie i prawie jednocześnie W. Wells 1813 P. Matthew 1831 E. Blythe 1835, 1837 A. Wallace 1858 ale tylko Darwin był w stanie ujawnić znaczenie tego zjawiska jako głównego czynnika ewolucji i stworzył teorię doboru naturalnego.W przeciwieństwie do doboru sztucznego prowadzonego przez człowieka, dobór naturalny jest zdeterminowany wpływem na organizmy środowisko.

Według Darwina dobór naturalny to przetrwanie najlepiej przystosowanych organizmów, w wyniku którego ewolucja zachodzi na podstawie nieokreślonej zmienności dziedzicznej na przestrzeni wielu pokoleń.Dobór naturalny to jego siła w porównaniu z doborem stosowanym przez człowieka, jego wpływ na najmniej znaczących znakach. Jak walka o byt wpływa na zmienność Czy sztuczny dobór, który jest kontrolowany przez człowieka, może być zastosowany do natury i to w bardzo realnej formie.

Wystarczy przypomnieć niezliczone drobne wariacje i indywidualne różnice, które reprezentują nasze rasy domowe, w mniejszym stopniu występujące w warunkach naturalnych, jak również siłę dziedziczenia.Jednak zmienność nie jest tworzona bezpośrednio przez człowieka, zapisuj i akumuluj pojawiające się zmiany .

Bez żadnej intencji ze swojej strony stawia organizmy w nowych i zmieniających się warunkach życia, w wyniku czego pojawia się zmienność, ale podobne zmiany warunków mogą pojawiać się i pojawiają się w przyrodzie. i ściśle splecione relacje wszystkich organizmów ze sobą i z fizycznymi warunkami życia, a stąd jest jasne, jak nieskończenie różnorodne są te różnice w budowie, które mogą być użyteczne dla każdej istoty w zmieniających się warunkach życia.

Czy można, widząc niewątpliwe pojawienie się zmian korzystnych dla człowieka, uznać za nieprawdopodobne, aby inne zmiany korzystne pod jakimkolwiek względem dla istot, w ich wielkiej i trudnej walce, pojawiły się w długim szeregu kolejnych pokoleń. W takim razie czy można wątpić, że jednostki, które mają choćby najmniejszą przewagę nad resztą, będą miały większe szanse na przetrwanie i kontynuację swego rodzaju, a każda szkodliwa zmiana będzie podlegała zagładzie.

Korzystny różnice indywidualne a zmiany i niszczenie szkodliwych to dobór naturalny, czyli przetrwanie najlepiej przystosowanych. Działanie doboru naturalnego nie rozciąga się na bezużyteczne, nieszkodliwe zmiany, stanowią one albo element zmienny, jak zmiany obserwowane u niektórych gatunków polimorficznych, albo są utrwalone w zależności od natury organizmu i właściwości otaczających warunków.

Prawdopodobny przebieg doboru naturalnego najlepiej zrozumieć, biorąc pod uwagę kraj, który przechodzi pewne zmiany fizyczne, takie jak klimat. Względna liczba e mieszkańców natychmiast ulegnie zmianie, a niektóre gatunki wyginą. Na tej podstawie wynika, że ​​jakakolwiek zmiana względnej liczebności niektórych mieszkańców będzie miała głęboki wpływ na innych mieszkańców, niezależnie od samej zmiany klimatu, będzie dążyła do zachowania, a dobór naturalny miałby pełne pole do działania doskonalącego. Tak jak człowiek osiągnął znaczące wyniki przez akumulowanie indywidualnych różnic w dowolnym kierunku, tak dobór naturalny mógł osiągnąć to samo, ale o wiele łatwiej, ponieważ działał przez nieporównywalnie dłuższe okresy czasu.

Człowiek może wpływać tylko na znaki zewnętrzne i widzialne, natura dba o znaki zewnętrzne tylko na tyle, na ile są one użyteczne dla istoty.

Może wpływać na każdy organ wewnętrzny, każdy odcień cech konstytucyjnych, cały mechanizm życiowy. Człowiek wybiera dla własnej korzyści, naturę tylko dla dobra organizmu. Każda cecha struktury, która przeszła selekcję, jest przez nią w pełni wykorzystywana, co wynika z samego faktu wybrania tej cechy.Ogólnie można powiedzieć, że dobór naturalny codziennie i co godzinę bada najmniejsze zmiany na całym świecie, odrzucając te złe. , zachowując i sumując dobre, pracując niesłyszalnie i niewidocznie, gdziekolwiek i kiedykolwiek jest ku temu okazja, nad doskonaleniem każdej organicznej istoty, w powiązaniu z warunkami jej życia, organicznymi i nieorganicznymi.

Człowiek nie widzi tych powoli zachodzących zmian w ich ruchu naprzód i ma tylko czas, aby zauważyć odmienność współczesnych form życia od tych, które kiedyś istniały.

Chociaż dobór naturalny może działać tylko na korzyść danego organizmu i tylko dzięki tej korzyści, to jednak znaki i struktury, które wydają się zupełnie nieistotne, mogą wejść do kręgu selekcji.Gdy owady żywiące się liśćmi są zielone, a te żywiące się korą są nakrapiane - szare, kuropatwa alpejska jest biała w zimie, a cietrzew jest pomalowany na kolor wrzosowy, należy przyjąć, że te kolory są korzystne dla tych ptaków i owadów, chroniąc je przed niebezpieczeństwami.

Biorąc pod uwagę te różnice między gatunkami, które wydają się nieistotne, nie możemy zapominać, że bezpośrednio wpływał na nie klimat, żywność itp. Ponadto, na mocy prawa korelacji, należy zauważyć, że gdy jedna część zmienia się i zmiany kumulują się poprzez naturalne dobór, następują inne zmiany, często o najbardziej nieoczekiwanych właściwościach.Jeśli zmiany, które pojawiają się podczas udomowienia w pewnym okresie życia, przejawiają się w potomstwie w tym samym okresie, to w stanie natury dobór naturalny będzie działał na organizmy i modyfikować je w każdym wieku poprzez zmiany, które są korzystne dla tego wieku i poprzez ich dziedziczenie w tym samym wieku.

Dobór naturalny może zmieniać i dostosowywać larwy owadów do wielu warunków, całkowicie odmiennych od tych, w których żyje owad dorosły, a zmiany te, na mocy prawa korelacji, mogą również wpływać na formę dorosłą. u dorosłych owady mogą również wpływać na strukturę larw, ale w każdym przypadku dobór naturalny zapewni ich nieszkodliwość, ponieważ w przeciwnym razie posiadające je gatunki będą narażone na wyginięcie.

Dobór naturalny zmienia strukturę potomstwa w porównaniu z rodzicami i rodziców w porównaniu z potomstwem. U zwierząt społecznych dostosowuje strukturę każdego osobnika do potrzeb całej społeczności, jeśli tylko społeczność korzysta z tej wybranej zmiany w jednostce.To, czego dobór naturalny nie może zrobić, to zmienić strukturę gatunku bez żadnych korzyści dla siebie, ale z korzyścią dla innego gatunku. Cechę, której zwierzę używa tylko raz w życiu, a która ma dla niego bardzo istotne znaczenie, można zmienić poprzez selekcję do dowolnego stopnia doskonałości, jak np. duże szczęki, które niektórym owadom służą tylko do otwórz kokon, czyli twardy czubek dzioba pisklęcia, które jeszcze się nie wykluło, który służy do rozbijania skorupek jaj.

Ale wszystkie istoty podlegają w dużej mierze czysto przypadkowej eksterminacji, która ma niewielki lub żaden związek z doborem naturalnym.

Ale niech zniszczenie dorosłych osobników będzie tak silne, jak ci się podoba, byle tylko liczba, która może istnieć na danym obszarze, nie zostanie z takich przyczyn zredukowana do skrajności, albo zniszczenie jaj i nasion będzie tak wielkie, że tylko setna lub jedna tysięczna z nich się rozwija, a mimo to wśród tych, które przeżyją, rozmnażają się osobniki najsilniejsze, zakładając, że istnieją odchylenia w korzystnym kierunku jeszcze niż osoby mniej sprawne.

Jeśli jednak liczba osobników zostanie sprowadzona do skrajności przez wskazane powody, to często dobór naturalny okaże się bezsilny, by działać w pewnych korzystnych kierunkach, ale nie może to służyć jako sprzeciw wobec jej ważności w innym czasie lub w innym kierunku. Przykłady działania doboru naturalnego Aby wyjaśnić działanie doboru naturalnego wystarczy przedstawić jeden lub dwa urojone przykłady.

Zastanówmy się nad przykładem wilka, który żywi się różnymi zwierzętami i pokonuje jednych siłą, innych przebiegłością, a jeszcze innych szybkością, wyobraźmy sobie, że najszybsza zdobycz, na przykład jeleń, wzrosła liczebnie z powodu zachodzących zmian w okolicy, lub odwrotnie, liczba innych ofiar zmniejszyła się w tym właśnie w porze roku, kiedy wilki najbardziej cierpią z powodu braku pożywienia. W takich okolicznościach najszybsze i najszczuplejsze wilki będą miały większe szanse na przeżycie, a tym samym przeżycie lub zostanie wyselekcjonowane.

Dla zilustrowania sposobu działania doboru naturalnego można podać jeszcze jeden bardziej złożony przykład. Niektóre rośliny wydzielają słodki sok, aby usunąć z soków coś szkodliwego. Ten sok, choć w niewielkiej ilości, jest łapczywie wysysany przez owady, ale nie przynoszą one roślinie żadnych korzyści przez ich wizyty.Teraz wyobraź sobie, że sok lub nektar zaczął wydzielać się w kwiatach pewnej liczby okazów roślin określonego gatunku. Owady w poszukiwaniu nektaru zrzucają pyłek i bardzo często przenoszą pyłek z kwiatka na kwiatek.

W ten sposób doszłoby do krzyżowania kwiatów należących do dwóch różnych osobników, a ten proces krzyżowania dawałby silniejsze sadzonki, które w związku z tym miałyby największe szanse na rozkwit i przetrwanie. Będą częściej odwiedzane przez owady i krzyżują się częściej i ostatecznie obezwładniają rywali i tworzą lokalną odmianę.

Podobnie kwiaty z pręcikami i słupkami ułożone według wielkości i zwyczajów poszczególnych owadów, które je odwiedzają, również byłyby w korzystniejszej pozycji.służy wyłącznie do zapłodnienia, wtedy ta eksterminacja powinna, jak się wydaje, przynosić tylko szkody roślinie aczkolwiek, gdyby choć trochę pyłku, najpierw przypadkowo, a potem stale, był przenoszony przez pyłkożerne owady z kwiatu na kwiat i doszłoby do tego krzyżowania, to gdyby zniszczeniu uległo dziewięć dziesiątych pyłku, to tego rodzaju rabunku byłoby całkiem korzystne dla rośliny i wybierane byłyby osobniki produkujące coraz więcej pyłku i wyposażone w większe pręciki.

Tak więc na przykładach można przekonać, że dobór naturalny działa jedynie poprzez zachowanie i kumulowanie niewielkich zmian dziedzicznych, z których każda jest korzystna dla zachowanego stworzenia.

Okoliczności sprzyjające powstawaniu nowych form przez dobór naturalny. Oczywiście duża zmienność i różnice osobnicze będą oczywiście okolicznością sprzyjającą.Duża liczba osobników, zwiększając szanse na korzystne zmiany zachodzące w danym okresie, może skompensować mniejszy stopień zmienności u osobnika i jest ważny element sukcesu. Krzyżowanie odgrywa ważną rolę w przyrodzie, ponieważ utrzymuje jednolitość i stałość cech osobników tego samego gatunku lub tej samej odmiany.

Oczywiście najskuteczniej wpłynie to na zwierzęta, które łączą się przy każdym porodzie, ale wszystkie rośliny i wszystkie zwierzęta są od czasu do czasu krzyżowane. -nawożenie, które będzie miało większą szansę na przeżycie i rozmnażanie, a co za tym idzie, efekt krzyżowania, nawet przez długi czas, okaże się bardzo ważny.

Długość czasu sama w sobie nie sprzyja ani nie utrudnia doboru naturalnego i jest w tym sensie tylko tak ważna, jak zwiększa szanse na pojawienie się korzystnych zmian, ich selekcję, akumulację i konsolidację.

Izolacja jest również ważnym elementem w procesie zmiany gatunków poprzez dobór naturalny.Na ograniczonym lub odizolowanym obszarze, jeśli nie jest bardzo duży, organiczne i nieorganiczne warunki życia będą zwykle prawie jednolite, tak że dobór naturalny będzie miał tendencję do zmiany wszystkich zmieniając osobniki tego samego gatunku w jednym i tym samym kierunku.

W ten sposób wyeliminowane zostanie także krzyżowanie się z mieszkańcami okolicznych regionów. Choć izolacja ma ogromne znaczenie w powstawaniu nowych gatunków, to jednak ogrom zasięgu jest jeszcze ważniejszy, zwłaszcza w procesie powstawania gatunków, które mogłyby długo utrzymywać się i rozprzestrzeniać. nie tylko szanse na korzystne zmiany ze względu na dużą liczbę osobników wzrostu tych samych gatunków, które ten obszar może żerować, ale same warunki bytowania są znacznie bardziej złożone ze względu na dużą liczbę już istniejące gatunki a jeśli niektóre z tych wielu gatunków zostaną zmienione i ulepszone w odpowiednim stopniu, w przeciwnym razie zostaną wytępione.

Każda nowa forma, gdy już nabierze znaczących zalet, będzie mogła rozprzestrzenić się w otwartym i ciągłym zakresie, konkurując w ten sposób z wieloma innymi formami rozczłonkowania, tak aby korzystny wpływ izolacji również mógł się przyczynić.

Chociaż małe izolowane obszary pod pewnymi względami były niezwykle korzystne dla powstawania nowych gatunków, niemniej jednak na dużych obszarach zmiany zachodziły w większości przypadków szybciej, a co ważniejsze, nowe formy powstały na dużych obszarach i pokonały już wielu rywali , bardziej zdolne do powszechnego rozprzestrzeniania się, a w konsekwencji do tworzenia jak największej liczby nowych odmian i gatunków.

W ten sposób odegrali bardziej znaczącą rolę w zmieniającej się historii organicznego świata. Wyginięcie spowodowane doborem naturalnym. Należy wspomnieć o tej kwestii ze względu na jej ścisły związek z doborem naturalnym. Dobór naturalny działa tylko poprzez zachowanie zmian, które są w pewnym sensie użyteczne i dlatego zakorzeniają się.Ze względu na szybki wzrost liczby wszystkich istot organicznych w postępie geometrycznym, każdy obszar jest już wypełniony do granic możliwości mieszkańcami, a co za tym idzie, , ponieważ liczba preferowanych form będzie rosła, mniej uprzywilejowane na ogół zmniejszą się i staną się rzadkie.

Rzadkość formy jest zwiastunem wyginięcia, każda forma reprezentowana przez niewielką liczbę osobników ma dużą szansę na ostateczne wyginięcie, czy to z powodu znacznych wahań klimatycznych w ciągu roku, czy też z powodu chwilowego wzrostu liczebności jej wrogów.

Największe szanse na wywołanie korzystnych zmian w danym okresie mają gatunki najbogatsze w osobniki. Dlatego gatunki rzadko będą się zmieniać w danym okresie i rozwijać się wolniej, w wyniku czego zostaną pokonane w walce życiowej przez zmienionych i ulepszonych potomków pospolitszych gatunków. z czasem przez dobór naturalny inne muszą stawać się coraz rzadsze i ostatecznie znikać.

Najbardziej ucierpią formy, które najsilniej konkurują z tymi, które się zmieniają i poprawiają. Każda nowa odmiana lub nowy gatunek będzie w procesie tworzenia najsilniej tłumić swoich najbliższych krewnych i dążyć do ich eksterminacji. Ten sam proces eksterminacji zachodzi wśród ras domowych w wyniku selekcji przez człowieka najbardziej udoskonalonych form.

Co zrobimy z otrzymanym materiałem:

Jeśli ten materiał okazał się dla Ciebie przydatny, możesz zapisać go na swojej stronie w sieciach społecznościowych:

Ilustracja Caleba Salisbury

Ewolucjonista dr John Endler nie jest ostatnią osobą w środowisku akademickim. Dr Endler, pochodzący z Kanady, uzyskał tytuł doktora na Uniwersytecie w Edynburgu (Szkocja), a następnie pracował i prowadził badania na Uniwersytecie Kalifornijskim (USA), na uniwersytetach Jamesa Cooka i Deakin (Australia) oraz na Uniwersytecie w Exeter ( Wielka Brytania). W 2007 został wybrany pełnoprawny członek Amerykańska Akademia Sztuki i Nauki. W 2008 roku Europejska Rada ds. Badań Naukowych uznała go za jednego z pierwszych naukowców zajmujących się naukami przyrodniczymi, który otrzymał nagrodę Programu Grantów Postępowych. Jego koledzy ewolucjoniści z radością cytują jego prace badawcze na temat problemu gupików, ale często ignorują jego kluczowe obserwacje w jego pracy z 1986 roku, Natural Selection in the Wild.

W związku z kwestią doboru naturalnego i ewolucji wielokrotnie podkreślaliśmy, że:

Jednak ewolucjoniści wielokrotnie przytaczali przykłady doboru naturalnego, w których populacje stracić informacja genetyczna, jako dowód ewolucji od drobnoustroju do człowieka (co samo w sobie wymagałoby) zwiększać Informacja genetyczna). Oczywiście takie podejście jest całkowicie bezpodstawne.

Niejasne i niejednoznaczne definicje koncepcji ewolucjonistów przypominają taktykę który jest tak często używany Rochirda Dawkinsa.

Teoretycznie ewolucjoniści uważają, że mutacje to proces, który prowadzi do stworzenia nowej informacji genetycznej niezbędnej do ewolucji, która jest następnie sortowana przez dobór naturalny. Jednak czy to się naprawdę dzieje? Zwykle, gdy Dawkins i jego współpracownicy są proszeni o dostarczenie konkretnych dowodów mutacji, wzrastający informacji w genomie, nie są w stanie udzielić jasnych odpowiedzi. W rzeczywistości dzisiaj powinni mieć setki przykładów takie mutacje, ale ich nie mają. W najlepszym razie, o ile wiemy, mają w swoim arsenale jeden lub dwa przykłady, na których mogliby zademonstrować zupełnie nieznaczny wzrost informacji. A najbardziej uderzający taki przykład - zdolność bakterii do wchłaniania sztucznego nylonu - jest wysoce wątpliwa.

„Sam termin »dobór naturalny« oznacza różne rzeczy dla różnych ludzi, a to często myli naukę”.
Johna Endlera. Dobór naturalny w środowisku naturalnym. 1986

I niewielu ewolucjonistów miało odwagę to przyznać. Jednak ich opinia jest w większości ignorowana.

Nie tak dawno naszą uwagę zwrócił jeden z takich ewolucjonistów, dr John Endler. Jego książka „Natural Selection in the Wild”, opublikowana w 1986 roku, wyraźnie odnosi się do tego problemu.

Może, książka Endler jest często zaniedbywany, ale sam dr Endlrea i jego dane badawcze niemożliwe do zignorowania. Na przykład Richard Dawkins radośnie cytuje słynne badanie dr Endlera dotyczące doboru naturalnego i adaptacji u gupików i jest to jeden z klasycznych przykładów taktyki przynęty i zmiany, przed którymi tak często ostrzegaliśmy.

W swojej książce ” Dobór naturalny w środowisku naturalnym Dr Endler podkreśla zamieszanie w interpretacji kluczowych pojęć, które naszym zdaniem pozwala Dawkinsowi i innym słynnym ewolucjonistom pozostawić opinię publiczną bez wątpliwości co do prawdziwości ich twierdzeń (str. xii): „Głównym problemem w tej sprawie jest istnienie wielu interpretacji tych samych pojęć. Te same terminy mogą oznaczać różne rzeczy dla różnych osób”..

Endler podkreśla również (s. 8), że takie zamieszanie występuje nie tylko na poziomie laika, ale także w kręgach naukowych i ich publikacjach:

„Dobór naturalny nie wyjaśnia pochodzenia nowych odmian. Wyjaśnia jedynie proces zmian ich częstotliwości.
Johna Endlera. Dobór naturalny w środowisku naturalnym. 1986

„Sam termin »dobór naturalny« oznacza różne rzeczy dla różnych ludzi, co często myli literaturę”.

Istotą tego problemu (co wielokrotnie podkreślaliśmy) jest to, że ludzie błędnie uważają pojęcia „doboru naturalnego” i „ewolucji” za wymienne.

Dr Endler wyraźnie przed tym ostrzega (s. 8): „Dobór naturalny i ewolucja to nie to samo, chociaż są nierozerwalnie ze sobą powiązane”.

Zauważ, że dr Endler nie jest kreacjonistą, o czym świadczą jego komentarze w obronie teorii ewolucji. Jednak na stronie 245, gdzie, podążając za teorią ewolucji, zauważa, że ​​dobór naturalny jest kluczowym elementem procesu ewolucji od drobnoustrojów do ludzi, również szczerze przyznaje, że teoria doboru naturalnego nie wystarcza do wyjaśnienia, w jaki sposób ewoluowała bakteria. na ludzi:

„Dobór naturalny jest dość powszechnym zjawiskiem w populacjach naturalnych i jest obserwowany wśród wielu organizmów. Sztywna selekcja nie jest tak rzadka, jak wcześniej sądzono, a zatem dobór naturalny jest ważnym czynnikiem ewolucji. Dobór naturalny nie wyjaśnia jednak pochodzenia nowych odmian. Wyjaśnia jedynie proces zmian w ich częstotliwości.”(dodano pogrubienie)

Bardzo często Endler wspomina tę trudność całkiem szczerze, a mianowicie, że ludzie posługujący się terminem „ewolucja” nie mogą uniknąć problemu. początek jakaś modyfikacja genetyczna i jak te modyfikacje powstały w pierwszej kolejności. Na stronie 5 swojej książki definiuje termin „ewolucja”:

„Ewolucję można zdefiniować jako dowolną zmianę netto lub dowolną skumulowaną zmianę cech organizmów lub populacji na przestrzeni wielu pokoleń… Niewątpliwie powinno to obejmować początek, jak również Rozpiętość allele, modyfikacje, charakterystyczne cechy lub znaki.

Niejednoznaczność terminów sprawia jednak, że wielu badaczy faktycznie pomija ten problem (s. 14):

Dokładniej, naukowcy, którzy redukują „dobór naturalny” do doboru fenotypowego, nazywają dobór naturalny (zgodnie z definicją w tej książce) „ewolucją”. Bardziej ostrożni nazywają to „ewolucją przez dobór naturalny”. Jednak ewolucja to coś więcej niż tylko zmiana w rozmieszczeniu cech czy częstości alleli. Obejmuje pochodzenie takich modyfikacji.”(Dodano pogrubioną czcionkę. Zauważ, że „allele” są alternatywnymi formami tego samego genu. Na przykład gen ludzkiego włosa może mieć wiele wersji dla krótkich i długich włosów.)

Jednak niektórzy ludzie nie tylko niedbale ignorują ten problem, ale celowo starają się zatrzeć pojęcia, aby ze swoich działań usunąć kwestię pochodzenia gatunków (s. 7):

„Genetycy populacji używają innej definicji »ewolucji« – zmiany częstotliwości alleli między pokoleniami. Znaczenie tego słowa jest zupełnie inne od oryginału. Teraz koncepcja ta obejmuje zarówno zmiany losowe, jak i ukierunkowane, ale nie wymaga powstania nowych form.

Innymi słowy, genetycy populacyjni nazywają to „ewolucją”, niezależnie od tego, czy zmiana jest w kierunku rozwoju lub degradacji, czy też po prostu bezsensownie się zmienia.

„Niestety użycie tego terminu przez genetyków populacyjnych często prowadzi do: początek różne allele i ich cechy, a także zmiany częstości alleli praktycznie nie zwracają uwagi lub są całkowicie ignorowane. Jednak obie te cechy są bardzo ważne dla ewolucji”.

Zwróć uwagę na jego wnikliwy wniosek, że taka definicja pojęć prowadzi do tego, że „co początek różne allele ... praktycznie nie zwracają uwagi, lub całkowicie ignoruj). Jak mało uwagi ewolucjoniści zwracają na to pytanie, świadczy niezwykle ważna obserwacja Endlera (s. 246):

„Zatem dobór naturalny może wpływać na wzorce pochodzenia kombinacje cechy, ale nie wyjaśnia mechanizmy ich powstawania. Wspominali o tym mimochodem Fischer (1930), Simpson (1944) i Rensch (1959), ale to pytanie od tego czasu jest w dużej mierze nietknięty i dlatego wymaga dalszych badań” (pogrubienie dodane).

Zasługę Johna Endlera uważa się za ponowne odkrycie w 1975 roku kolorowych ryb, które na jego cześć nazwano „gupikami Endlera”. (Pomimo faktu, że ten gatunek ryb został odkryty w 1937 roku w Wenezueli, Endler najpierw dokładnie zbadał i udokumentował ich cechy). Żywe okazy ryb Poecilia wingei, zebrane przez samego Endlera, były pierwszymi okazami tego gatunku ryb, które mogły przetrwać w akwarium. (Zdjęcie: Wikipedia.org)

Tak więc słynni ewolucjoniści wspominali o tym „przy okazji” w 1930, 1944 i 1959, a potem Endler już w 1986. Jak było po Adlerze? W jego słowach, napisanych w 1986 roku, prawda wciąż brzmi prawdziwie: „ta kwestia od tego czasu praktycznie nie została poruszona”. Rzeczywiście, pilnie potrzebuje „dalszych badań” przez ewolucjonistów, jak pisze Endler (s. 241):

„... Głębsze zrozumienie pochodzenia nowych modyfikacji pozwoli nam zrozumieć, w jaki sposób faktycznie zachodzą zmiany morfologiczne i genetyczne, a także jak wpływają one na zakres i kierunek ewolucji. Dobór naturalny wpływa jedynie na zmiany częstości modyfikacji po ich pojawieniu się, ale nie wyjaśnia przyczyn istnienia tych modyfikacji.

Ten, kto definiuje pojęcia, wygrywa spór.

Ale czy ta kluczowa kwestia przyciągnie uwagę ewolucjonistów, na którą, jak twierdzi Endeler, zasługuje? Prawdopodobnie nie, sądząc po całkowitym braku takiej uwagi od czasu publikacji książki Endelra w 1986 roku. A Endler najprawdopodobniej słusznie założył, że jego próby wyjaśnienia „doboru naturalnego” raczej nie spotkają się z entuzjazmem jego kolegów ewolucjonistów. W przedmowie do książki napisał: „Spodziewam się, że moja książka nie wyda się nikomu całkowicie satysfakcjonująca”. i kontynuuje: (s. xi–xii, dodano pogrubienie):

„Wśród wielu osób, które przeczytały odręczną wersję mojej pracy, zdarza się, że niektóre jej fragmenty są bardzo przydatne, podczas gdy inne uważają, że te same fragmenty są nudne i niepotrzebne. Dla większości czytelników największa irytacja najprawdopodobniej przywołam rozdziały 1, 2 i 8, ponieważ staram się w nich przedstawić różne punkty widzenia, definicje i znaczenia terminu „dobór naturalny”; jednak wszyscy uważają, że ich osobiste zrozumienie ma: najwyższa wartość. Zwykle ludzie reagują tak: „To dla mnie niesamowite, że ponad sto lat później” Pochodzenie gatunków„i Mendla, może być niejednoznaczna opinia dotycząca tego terminu, który jest używany na co dzień”.

Dlatego w kontekście tej debaty o stworzeniu/ewolucji na polu bitwy wciąż szaleją namiętności dotyczące „warunków” debaty, a konkretnie w odniesieniu do definicje koncepcje. Jak już zauważyli wnikliwi obserwatorzy, „kto definiuje pojęcia, wygrywa spór”.

Dlatego bez wątpienia możemy oczekiwać, że ewolucjoniści zamącą wody na jakiś czas.

Dowody na słuszność punktu widzenia Endlera

W 2010 roku jeden z artykułów publikacji „ Nowy naukowiec”, autorstwa profesora Keitha Bennetta (Queen's University, Belfast), zwrócił naszą uwagę na książkę biologa Johna Endlera, Natural Selection in the Wild, opublikowaną w 1986 roku. Autor artykułu zauważa, że ​​Endler dokładnie przestudiował tzw. „przykłady doboru naturalnego”, jednak ku swemu zdziwieniu doszedł do wniosku, że dowody były niewystarczające”1

Ku naszemu zdziwieniu okazało się jednak, że jest odwrotnie. Endler dostarczył wielu dowodów na to, że prawdziwy dobór naturalny ma miejsce. Podkreślił jednak „zaskakujący brak dowodów”, że ten dobór naturalny może prowadzić do jakiejkolwiek ewolucji. Dlatego można powiedzieć z niemal całkowitą pewnością, że Bennett użył terminu „dobór naturalny” w takim samym znaczeniu jak termin „ewolucja”.

Choć może to zabrzmieć paradoksalnie, Bennett, cytując fragmenty książki Endelra, robi dokładnie to, przed czym ostrzega nas książka: dokładnie to, czego większość czytelników „New Scientist” nie widziała. Nic dziwnego, że w świecie naukowców panuje takie zamieszanie.

1. Bennet K. Nieuporządkowana teoria ewolucji. Wydanie Nowy naukowiec 208 (2782): 28–31, 16 października 2010 r.

Linki i notatki

1. Najbardziej wyczerpujący, ale zwięzły przykład tego można znaleźć w rozdziale 2 Obalania teorii ewolucji J. Sarfatiego, wydanie czwarte. Rozdział 2 „Zmienność i dobór naturalny a teoria ewolucji. Wydawcy książek o stworzeniu. Osiem mil roślin. Australia, 2008.
2. R. Grigg. Nielegalny wynalazek Darwina. Jeśli uważasz, że teoria Darwina o pochodzeniu gatunków była oryginalna, pomyśl jeszcze raz! kreacja, 26 (2):39-41, 2004; tworzenie.com/brainchild.

MINISTERSTWO EDUKACJI I NAUKI FEDERACJI ROSYJSKIEJ

Rozstaję się.

Informacja zwrotna na temat artykułu „Rozwój ekologii”.

Zgodnie z opinią autora artykułu: „...jako „zbiór” wiedzy o środowisku, ekologia istniała od zawsze”. Rzeczywiście, od czasów starożytnych ludzie rozumieli wagę życia w zgodzie z naturą, z szacunkiem nazywali je „matką”.

Książka Karola Darwina „O powstawaniu gatunków” stała się decydująca w rozwoju ekologii. Jak powiedział autor artykułu: „… całkowicie naturalne było wprowadzenie podejścia ewolucyjno-ekologicznego do nauk przyrodniczych i wreszcie pojawienie się samego terminu „ekologia” na oznaczenie syntetycznego kierunku badań i myślenia. ”

Interesujące jest ukazanie dyskusji teorii darwinowskiej, a także jej rozwoju w pracach Haeckela i Dokuchaeva.

Autor złożył hołd badaniom i uogólnieniom rosyjskich naukowców w pierwszej połowie XX wieku, oddając palmę V. I. Vernadsky'emu, który sformułował doktrynę biosfery i noosfery, zauważył A. A. Chizhevsky, Morozov, Sukachev, Timofeev-Resovsky ( o czyim losie Daniil Bronin napisał książkę „Zubr”).

Autor doskonale zwraca uwagę na globalne problemy środowiskowe stojące przed ludzkością w XXI wieku: zubożenie warstwy ozonowej atmosfery i nieodnawialne zasoby naturalne, Efekt cieplarniany, usuwanie odpadów nuklearnych. Ostatni temat jest szczególnie istotny dla Siewierodwińska. Demontaż atomowych okrętów podwodnych postępuje powoli, a na wodach naszych portów wciąż znajduje się duża liczba niesprawnych krążowników podwodnych.

W okresie zimnej wojny rząd nie przypuszczał, że gdy skończy się żywotność okrętów wojennych i trzeba będzie coś z nimi zrobić.

Podkreśla się możliwość wpływania przez ludzi na rozwiązywanie problemów środowiskowych, nie tylko poprzez partię polityczną „Zielonych”, ale także poprzez pozarządowe organizacje publiczne.

II część.

„Podstawy teorii doboru naturalnego”.

Wprowadzenie 5

1. Główne postanowienia teorii Karola Darwina 6

2. Dobór naturalny 8

3. Destabilizująca selekcja 10

4. Dobór płciowy. 12

5. Interdemovy (wybór grupowy). piętnaście

Wstęp

W każdej biogeocenozie sprzeczności między osobnikami jednego lub różne rodzaje rozwiązany w walce o byt. Naturalnym skutkiem walki o byt jest śmierć jednych jednostek populacji oraz przetrwanie i reprodukcja innych, tj. naturalna selekcja. Zasada doboru naturalnego Karola Darwina ma fundamentalne znaczenie w teorii ewolucji. Dobór naturalny jest wiodącym, przewodnim, napędzającym czynnikiem ewolucyjnego rozwoju świata organicznego. Obecnie pomysły dotyczące selekcji zostały uzupełnione o nowe fakty, poszerzone i pogłębione.

Wraz ze wzrostem populacji niektóre czynniki środowiskowe, takie jak żywność (dla zwierząt) lub światło (dla roślin), stają się ograniczające. Prowadzi to do rywalizacji o zasoby wśród członków populacji. Organizmy, których indywidualne cechy dają im przewagę w konkurencji, łatwiej opanują te zasoby, przetrwają i pozostawią potomstwo. Organizmy pozbawione takich cech będą w niekorzystnej sytuacji i mogą umrzeć, zanim zdążą wydać potomstwo. Połączone działanie ograniczania czynników środowiskowych i wielkości populacji tworzy presję selekcyjną, której intensywność może być różna.

1. Główne postanowienia teorii Karola Darwina

C. Darwin (1809–1882) stworzył nowoczesną doktrynę ewolucyjną, przedstawiając ją w książce O powstawaniu gatunków za pomocą doboru naturalnego (1859)

1. Sztuczna selekcja jako czynnik napędzający powstawanie i hodowlę nowych odmian roślin uprawnych i ras zwierząt domowych. Rozwój tego problemu miał ogromne znaczenie dla ukształtowania się idei doboru naturalnego, stanowiącego centralny rdzeń darwinizmu.

2. Obecność pewnej (niedziedzicznej) i nieokreślonej (dziedzicznej) zmienności w organizmach żywych. Wyjątkowe znaczenie zmienności dziedzicznej w ewolucji organizmów żywych.

3. „Walka o byt…”, jak pisał sam Karol Darwin: „…w szerokim i metaforycznym sensie, obejmującym tu zależność jednego bytu od drugiego, a także sugerującym (co ważniejsze) nie tylko życie jednej osoby, ale także jej sukces w zapewnieniu sobie potomstwa. Walka o byt wywodzi się z geometrycznego postępu reprodukcji organizmów i licznych przeszkód powstrzymujących nieograniczoną reprodukcję. Darwin szczególnie podkreślił, że „walka o byt jest szczególnie uparta, gdy występuje między osobnikami i odmianami tego samego gatunku”.

4. „Dobór naturalny lub przetrwanie najlepiej przystosowanych”, jako „... zachowanie użytecznych różnic indywidualnych lub zmian i zniszczenie tych szkodliwych”. Darwin wierzył, że „… dobór naturalny działa jedynie poprzez zachowanie i gromadzenie niewielkich zmian dziedzicznych, z których każda jest korzystna dla zachowanego stworzenia”.

5. Zmienność dziedziczna, walka o byt i dobór naturalny są głównymi siłami napędowymi prowadzącymi do powstania nowych gatunków z powodu „rozbieżności charakterów”. Początkowo „rozbieżność cech” przejawia się w pojawianiu się odmian w obrębie starego gatunku, a wraz z pogłębianiem się różnic pojawiają się dwa (lub więcej) nowe gatunki (zasada rozbieżności).

6. Dobór naturalny jest przyczyną zdolności adaptacyjnych gatunków, celowości budowy i funkcji organizmów. Innymi słowy: ewolucja jest adaptacyjna. Celowość organiczna jest uniwersalna (tj. zdolność adaptacyjna jest nieodłączna we wszystkich żywych organizmach na wszystkich etapach ich indywidualnego rozwoju), ale jest względna, ponieważ gdy zmienią się warunki środowiskowe, adaptacyjność organizmu w nowych warunkach nie będzie im odpowiadać (na przykład opóźnienie opadów śniegu wraz z nadejściem zimy stawia zwierzęta w „trudnej pozycji”, które zmieniły swój letni „ubiór” na zimę - biały zając itp. ). Gwałtowne zmiany klimatyczne na dużych obszarach naszej planety często prowadziły do ​​wyginięcia wielu gatunków organizmów żywych (o czym świadczą zapisy geologiczne i paleontologiczne).

7. Postęp w rozwoju świata organicznego. Istota postępowej ewolucji polega na tym, że w każdej epoce historycznej wśród form dobrze przystosowanych do istniejących warunków środowiskowych pojawiają się formy, które mają zasadniczo nowe i bardziej złożone typy budowy. Według zapisu kopalnego z czasem niektóre dominujące grupy organizmów zostały zastąpione (lub uzupełnione) innymi o wyższym poziomie organizacji niż ich poprzednicy.

2. Dobór naturalny

Dobór naturalny jest wynikiem walki o byt; opiera się na preferencyjnym przeżyciu i pozostawieniu potomstwa z najlepiej przystosowanymi osobnikami każdego gatunku oraz śmierci mniej przystosowanych organizmów.

Proces mutacji, fluktuacje populacji, izolacja tworzą genetyczną heterogeniczność w obrębie gatunku. Ale ich działanie nie jest ukierunkowane. Z drugiej strony ewolucja jest procesem ukierunkowanym, związanym z rozwojem adaptacji, z postępującą komplikacją struktury i funkcji zwierząt i roślin. Jest tylko jeden ukierunkowany czynnik ewolucyjny - dobór naturalny.

Selekcji mogą podlegać zarówno poszczególne osoby, jak i całe grupy. W wyniku doboru grupowego często kumulują się cechy i właściwości, które są niekorzystne dla jednostki, ale użyteczne dla populacji i całego gatunku (pszczoła żądląca ginie, ale atakując wroga ratuje rodzinę). W każdym razie selekcja zachowuje organizmy najlepiej przystosowane do danego środowiska i działa w populacjach. Zatem to populacje są polem działania doboru.

Dobór naturalny należy rozumieć jako selektywną (różnicową) reprodukcję genotypów (lub kompleksów genów). W procesie doboru naturalnego ważne jest nie tyle przetrwanie lub śmierć osobników, ile ich zróżnicowana reprodukcja. Sukces w reprodukcji różnych osobników może służyć jako obiektywne genetyczno-ewolucyjne kryterium doboru naturalnego. Biologiczne znaczenie osobnika, który wydał potomstwo, zależy od wkładu jego genotypu w pulę genów populacji. Selekcja z pokolenia na pokolenie według fenotypów prowadzi do selekcji genotypów, ponieważ nie cechy, ale kompleksy genów są przekazywane potomkom. Dla ewolucji ważne są nie tylko genotypy, ale także fenotypy i zmienność fenotypowa.

Podczas ekspresji gen może wpływać na wiele cech. Zakres selekcji może zatem obejmować nie tylko cechy zwiększające prawdopodobieństwo pozostawienia potomstwa, ale także cechy niezwiązane bezpośrednio z reprodukcją. Dobierane są pośrednio w wyniku korelacji.

3. Destabilizujący wybór

Selekcja destabilizująca to destrukcja korelacji w organizmie z intensywną selekcją w każdym określonym kierunku. Przykładem jest przypadek, gdy selekcja mająca na celu zmniejszenie agresywności prowadzi do destabilizacji cyklu hodowlanego.

Selekcja stabilizująca zawęża szybkość reakcji. Jednak w naturze zdarzają się przypadki, kiedy nisza ekologiczna gatunku może z czasem się poszerzyć. W tym przypadku przewagę selekcyjną uzyskują osobniki i populacje o większej szybkości reakcji, przy zachowaniu tej samej średniej wartości cechy. Ta forma doboru naturalnego została po raz pierwszy opisana przez amerykańskiego ewolucjonistę George'a G. Simpsona pod nazwą dobór odśrodkowy. W rezultacie zachodzi proces, który jest odwrotnością stabilizującej selekcji: przewagę zyskują mutacje o większej szybkości reakcji.

Tak więc populacje żab błotnych żyjących w stawach o niejednorodnym oświetleniu, z naprzemiennymi obszarami porośniętymi rzęsą, trzciną, ożypałką, z „okienkami” otwartej wody, charakteryzują się szerokim zakresem zmienności barwy (wynik destabilizującej formy naturalnego wybór). Natomiast w zbiornikach o równomiernym oświetleniu i wybarwieniu (stawy całkowicie zarośnięte rzęsą lub otwarte) zakres zmienności ubarwienia żab jest wąski (wynik działania stabilizującej formy doboru naturalnego).

Tak więc destabilizująca forma selekcji prowadzi do zwiększenia szybkości reakcji.

4. Dobór płciowy.

Płciowa selekcja naturalna - dobór naturalny w obrębie jednej płci, mający na celu rozwój cech, które przede wszystkim dają możliwość pozostawienia jak największej liczby potomków.

U samców wielu gatunków stwierdza się wyraźne drugorzędne cechy płciowe, które na pierwszy rzut oka wydają się nieprzystosowane: ogon pawia, jasne pióra rajskich ptaków i papug, szkarłatne grzebienie kogutów, urzekające kolory tropikalnych ryb, pieśni ptaków i żab itp. Wiele z tych cech utrudnia życie ich nosicielom, przez co są łatwo widoczne dla drapieżników. Wydawałoby się, że znaki te nie dają żadnych korzyści ich nosicielom w walce o byt, a mimo to mają bardzo rozpowszechniony charakter. Jaką rolę w ich powstawaniu i rozprzestrzenianiu się odegrał dobór naturalny?

Wiemy już, że przetrwanie organizmów jest ważnym, ale nie jedynym składnikiem doboru naturalnego. Kolejnym ważnym elementem jest atrakcyjność dla przedstawicieli płci przeciwnej. Karol Darwin nazwał to zjawisko doborem płciowym. Po raz pierwszy wspomniał o tej formie doboru w O powstawaniu gatunków, a później szczegółowo ją przeanalizował w Pochodzeniu człowieka i doborze płciowym. Uważał, że „ta forma doboru jest zdeterminowana nie walką o byt w relacji istot organicznych między sobą lub z warunkami zewnętrznymi, ale rywalizacją między osobnikami tej samej płci, zwykle mężczyznami, o posiadanie osobników tej samej płci. innej płci”.

Dobór płciowy to dobór naturalny mający na celu osiągnięcie sukcesu w reprodukcji. Cechy, które zmniejszają żywotność ich nosicieli, mogą pojawiać się i rozprzestrzeniać, jeśli korzyści, jakie zapewniają w sukcesie hodowlanym, są znacznie większe niż ich wady w zakresie przetrwania. Samiec, który żyje krótko, ale jest lubiany przez samice i dlatego wydaje dużo potomstwa, ma znacznie wyższą zdolność kumulacji niż osobnik, który żyje długo, ale pozostawia niewiele potomstwa. U wielu gatunków zwierząt zdecydowana większość samców w ogóle nie uczestniczy w rozmnażaniu. W każdym pokoleniu między samcami powstaje zacięta rywalizacja o samice. Ta rywalizacja może być bezpośrednia i przejawiać się w formie walki o terytoria lub walk turniejowych. Może również występować w formie pośredniej i być determinowane przez wybór samic. W przypadkach, gdy samice wybierają mężczyzn, konkurencja mężczyzn przejawia się w pokazywaniu ich ekstrawaganckiego wyglądu lub złożonych zachowań zalotowych. Kobiety wybierają tych samców, których lubią najbardziej. Z reguły są to najjaśniejsze samce. Ale dlaczego kobiety lubią bystrych samców?

Ryż. 7. Jasne kolory ptaków powstają w ewolucji w wyniku doboru płciowego.

Sprawność kobiety zależy od tego, na ile obiektywnie jest ona w stanie ocenić potencjalną sprawność przyszłego ojca jej dzieci. Musi wybrać mężczyznę, którego synowie będą bardzo elastyczni i atrakcyjni dla kobiet.

Zaproponowano dwie główne hipotezy dotyczące mechanizmów doboru płciowego.

5. Interdemovy (wybór grupowy).

Selekcja międzydemiczna jest często nazywana również selekcją grupową, jest to zróżnicowana hodowla różnych populacji lokalnych. Wright porównuje systemy populacyjne dwóch typów - dużej ciągłej populacji i kilku małych kolonii częściowo izolowanych - w odniesieniu do teoretycznej skuteczności selekcji. Zakłada się, że łączna liczebność obu systemów populacyjnych jest taka sama, a organizmy krzyżują się swobodnie.

W dużej, ciągłej populacji selekcja jest stosunkowo nieefektywna pod względem zwiększania częstości korzystnych, ale rzadkich mutacji recesywnych. Ponadto, wszelka tendencja do zwiększania częstości występowania dowolnego korzystnego allelu w jednej części danej dużej populacji jest przeciwdziałana przez krzyżowanie z sąsiednimi subpopulacjami, w których ten allel jest rzadki. Podobnie korzystne nowe kombinacje genów, które udało się wytworzyć w jakiejś lokalnej frakcji danej populacji, są rozbijane i eliminowane w wyniku krzyżowania się z osobnikami z sąsiednich udziałów.

Wszystkie te trudności są w dużej mierze eliminowane w systemie ludnościowym, który swoją strukturą przypomina szereg oddzielnych wysp. W tym przypadku selekcja lub selekcja w połączeniu z dryfem genetycznym może szybko i skutecznie zwiększyć częstość występowania rzadkich, korzystnych alleli w jednej lub kilku małych koloniach. Nowe korzystne kombinacje genów mogą również łatwo zdobyć przyczółek w jednej lub kilku małych koloniach. Izolacja zabezpiecza pule genów tych kolonii przed „zalaniem” w wyniku migracji z innych kolonii, które nie posiadają tak korzystnych genów oraz przed krzyżowaniem się z nimi. Do tego momentu w modelu uwzględniono jedynie selekcję indywidualną lub - w przypadku niektórych kolonii - selekcję indywidualną połączoną z dryfem genetycznym.

Załóżmy teraz, że zmieniło się środowisko, w którym znajduje się ten system populacji, w wyniku czego zmniejszyła się zdolność adaptacyjna dawnych genotypów. W nowym środowisku nowe korzystne geny lub kombinacje genów utrwalone w niektórych koloniach mają dużą potencjalną wartość adaptacyjną dla całego systemu populacji. Teraz istnieją wszystkie warunki, aby wybór między demami zaczął obowiązywać. Mniej sprawne kolonie stopniowo kurczą się i wymierają, podczas gdy bardziej sprawne kolonie rozszerzają się i zastępują je na całym obszarze zajmowanym przez dany system populacji. Taki podzielony na części system populacji nabywa nowy zestaw cech adaptacyjnych w wyniku indywidualnej selekcji w obrębie pewnych kolonii, a następnie zróżnicowanej reprodukcji różnych kolonii. Połączenie selekcji interdemicznej i indywidualnej może prowadzić do rezultatów, których nie można osiągnąć jedynie poprzez selekcję indywidualną.

Ustalono, że selekcja interdemiczna jest procesem drugiego rzędu, uzupełniającym główny proces selekcji indywidualnej. Jako proces drugiego rzędu, selekcja między dem musi być powolna, prawdopodobnie znacznie wolniejsza niż selekcja indywidualna. Aktualizacja populacji zajmuje więcej czasu niż aktualizacja jednostek.

Koncepcja selekcji interdemean została w niektórych kręgach szeroko zaakceptowana, ale została odrzucona przez innych badaczy. Argumentują, że różne możliwe wzorce doboru indywidualnego są w stanie wywołać wszystkie skutki przypisywane doborowi międzydemowemu. Wade przeprowadził serię eksperymentów hodowlanych na chrząszczach mącznych (Tribolium castaneum) w celu ustalenia skuteczności selekcji międzydemowej i stwierdził, że chrząszcze zareagowały na ten typ selekcji. Ponadto, gdy na cechę wpływa jednocześnie selekcja indywidualna i interdemiczna, a ponadto w tym samym kierunku, tempo zmian tej cechy jest wyższe niż w przypadku samej selekcji indywidualnej (nawet umiarkowana imigracja (6 i 12%) nie zapobiega różnicowaniu populacji spowodowanym selekcją międzydemiczną).

Wniosek

Podobnie jak inne elementarne czynniki ewolucyjne, dobór naturalny powoduje zmiany w proporcji alleli w pulach genów populacji. Dobór naturalny odgrywa twórczą rolę w ewolucji. Wykluczając z rozrodu genotypy o niskiej wartości adaptacyjnej, zachowując korzystne kombinacje genów o różnych zaletach, przekształca obraz zmienności genotypowej, który kształtuje się początkowo pod wpływem czynników losowych, w biologicznie korzystnym kierunku.

Lista wykorzystanej literatury:

Vlasova Z. A. „Biologia: podręcznik dla uczniów”. M.: Slovo, 1995, 576 s.

Lemeza N. A., Kamlyuk L. V., Lisov N. D. „Biologia w pytaniach i odpowiedziach egzaminacyjnych: przewodnik dla nauczycieli, tutorów i kandydatów”. M.: Iris-Press, 2003, 504 s.

Podręcznik biologii dla studentów. / Pod redakcją N. A. Lemezy / Mińsk, UNIPRESS, 2001, 573 s.

Sidorov E. P. „Biologia ogólna dla kandydatów na uniwersytety. Streszczenie strukturalne "M.: Unicum-Center, 1997, 275 s.

N. V. Chebyshev, S. V. Kuznetsov, S. G. Zaichikova, B. I. Barabanov „Ewolucja i ekologia: podręcznik”. 1995, 295 s.

Yarygin V. N., Volkov I. N., Vasilyeva V. I. M.: Szkoła Wyższa, 2004, 453 s.

Vorontsov N. N., Sukhorukova L. N. „Ewolucja świata organicznego”. Moskwa: Edukacja, 1999, 256 s.