Самцы, которые живут недолго, но пользуются популярностью у женщин и поэтому производят много потомства, имеют гораздо более высокое общее состояние здоровья, чем самцы, которые живут дольше, но производят мало потомства.
Естественный отбор – главная движущая сила эволюции
Естественный отбор — это преимущественное выживание и размножение наиболее приспособленных особей любого вида и гибель наименее приспособленных организмов. Принцип естественного отбора, впервые сформулированный Дарвином, является основополагающим для теории эволюции. Естественный отбор — это третий ключевой элемент, который направляет процесс эволюции и обеспечивает интеграцию определенных изменений в популяции.
Естественный отбор основан на генетическом разнообразии и избыточном количестве особей в популяции. Генетическое разнообразие дает материал для отбора, а избыточное количество особей приводит к конкуренции и, следовательно, к борьбе за существование (§4).
Большинство видов размножаются очень интенсивно. Многие растения производят огромное количество семян, но лишь небольшая часть из них прорастает и дает новые растения. Рыбы откладывают сотни тысяч икринок, но только несколько десятков становятся половозрелыми. Несоответствие между экспоненциальной репродуктивной способностью вида и ограниченностью его ресурсов является основной причиной его борьбы за существование. Органическая смертность может возникать по разным причинам. Это может быть случайность, например, высыхание водоема или пожар. Однако люди, которые обычно лучше приспособлены к окружающей среде и имеют определенные преимущества, имеют больше шансов выжить и оставить потомство. Те, кто менее приспособлен, реже производят потомство и чаще умирают. Таким образом, естественный отбор является результатом борьбы за существование.
Естественный отбор играет творческую роль в природе, поскольку он отбирает и определяет из различных непреднамеренных генетических изменений только те, которые обеспечивают популяции или виды, наилучшим образом приспособленные к данным условиям существования.
Сегодня, благодаря развитию генетики, концепция селекции значительно расширена и дополнена новыми данными. Естественный отбор может принимать различные формы
Мотивационная форма отбора. В популяции, находящейся в постоянных условиях в течение длительного периода времени, выраженность определенных характеристик изменяется по отношению к некоторому среднему значению. Максимальное количество людей в определенной популяции оптимально приспособлено к конкретным условиям. Однако если условия окружающей среды начинают меняться, то особи, чье проявление признака отклоняется от среднего значения, могут оказаться в выигрыше. Давление отбора приводит к смещению среднего значения характеристики или признака популяции и появлению нового оптимального среднего значения, которое отвечает изменяющимся условиям (рис. 19). Из-за огромного генетического разнообразия во всех популяциях большинство признаков могут очень быстро изменяться под воздействием отбора.
Давайте рассмотрим один из классических примеров, доказывающих существование природы движущей формы естественного отбора. Окраска крыльев этого темного мотылька очень похожа на окраску коры покрытых лишайником деревьев. В этих сапогах березовый мотылек проводит дневное время, хорошо маскируясь и скрываясь от врагов природы — птиц. Интенсивное развитие промышленности в Великобритании в 18 и 19 веках привело к сильному загрязнению лесов. В результате большинство лишайников в промышленных районах погибло, а белые стволы деревьев загорели от копоти. Легкие бабочки становились очень заметными на таких деревьях и агрессивно атаковали птиц. В этих условиях преимущество получили темные образцы. Развитие промышленности привело к тому, что редкая темная бабочка стала самой распространенной, а светлые бабочки — очень редкими. Естественный отбор смещал среднее значение признака (в данном случае окраски) до тех пор, пока популяция не приспособилась к новым условиям существования. Этот пример показывает, что отбор основан на фенотипах, т.е. внешних представлениях признаков. Результатом, однако, является генотип, который вызывает развитие этих фенотипов — по сути, это отбор, но отбор поддерживает не отдельные признаки или гены, а набор комбинаций генов, которые характеризуют организм.
Читайте также
Естественно, Дарвин показал, что основным средством создания всех пород домашних животных является искусственный отбор. Даже в далекие времена, когда люди делали этот выбор, не ставя перед собой конкретных целей, бессознательно, они были впечатлены
Естественный выбор Я не вижу границ для деятельности этой силы. Он медленно и полностью адаптируется к самым сложным жизненным отношениям. Дарвиновские осы, бабочки и додарвиновские главы Мы неоднократно обсуждали естественный отбор. Они и.
Естественный отбор; его сила в сравнении с отбором, производимым человеком; его способность воздействовать на самые незначительные признаки; его способность воздействовать на все возрасты и на оба пола.
Естественный отбор — мощь по сравнению с тем, что порождает человек — способность влиять на мельчайшие характеристики — способность влиять на все возрасты и полы. Как борьба за существование кратко обсуждалась в
природа и последствия естественного отбора изучались не только лабораторными экспериментами, но и длительными наблюдениями за природой. Первый подход заключается в контроле условий окружающей среды путем выбора из большого числа фактических
Например, непрерывные стрижи произвели две большие популяции, которые активно размножались в июне и августе.
Биологическое значение
Биологическое значение заключается в качественном улучшении популяции. Окружающая среда постоянно меняется, и только устойчивые виды могут выжить в условиях негативного воздействия внешних факторов. Когда популяция растет, члены группы испытывают дефицит пищи, мест обитания и размножения.
Устойчивые и адаптивные организмы находят другие источники пищи и способы размножения и передачи сильных генов своему потомству. Естественный отбор является важным звеном и движущей силой эволюции.
Источники генетического разнообразия
Мутации являются основной причиной генетического разнообразия при физическом и искусственном отборе, но в первом случае они происходят естественным путем, а во втором — под влиянием человека.
В зависимости от их влияния на организм различают такие мутации.
- Летальные (приводят к гибели);
- полулетальные (понижают жизнеспособность);
- нейтральные (не влияют на организм);
- полезные (улучшают исходные качества).
Мутации редко оказывают благоприятное воздействие; во многих случаях они причиняют вред. Полезные доминантные мутации сохраняются в течение длительного времени, в то время как вредные мутации выбрасываются популяцией.
Естественный отбор у человека
Нельзя сказать, что естественный отбор отсутствует в человеческих обществах. Появление и развитие медицины оказало влияние на жизнь человека, и естественный отбор стал менее заметен, чем в древние времена. Однако полностью остановить его влияние невозможно. Даже на этапах постоянной эволюции можно проследить его влияние.
Например, во время гаметогенеза, когда нарушается конвергенция и появляется аномальное количество хромосом, половые клетки теряют свои основные характеристики (сперматозоиды не могут пройти через репродуктивные органы, а яйцеклетки не созревают).
Естественный отбор у людей
Случаи бесплодия, выкидышей и гибели эндометрия в конце беременности, а также младенческая смертность свидетельствуют о действии естественного отбора в человеческих обществах.
Устойчивые и адаптивные организмы находят другие источники пищи и способы размножения и передачи сильных генов своему потомству. Естественный отбор является важным звеном и движущей силой эволюции.
Генетическая теория естественного отбора
Естественный отбор сам по себе является простой концепцией, в которой важную роль играют адаптивные различия между разными фенотипами. Сочетание естественного отбора как механизма и генетического материала как рабочего материала придает эволюционной теории огромную силу.
Принципы отбора
Когда признаки наследуются, отбор изменяет частоту аллелей (т.е. частоту генетических вариаций, определяющих вариации признака). В зависимости от влияния на частоту аллелей, отбор можно разделить на три типа
Направленный естественный отбор происходит, когда некоторые аллели оказываются более адаптивными, чем другие, что приводит к увеличению частоты этих аллелей. Этот процесс может продолжаться до тех пор, пока аллели не стабилизируются. Став стабильной, популяция в целом будет демонстрировать только наиболее адаптивный фенотип.
Стабилизирующий естественный отбор встречается гораздо чаще. Он снижает частоту генов, оказывающих вредное влияние на фенотип (т.е. генов, которые приводят к снижению приспособляемости организма). Этот процесс может в конечном итоге привести к удалению генов из популяции.
Эволюция посредством естественного отбора
Необходимым условием для адаптивной эволюции, появления новых признаков или естественного отбора, приводящего к вымиранию видов, является существование генетического разнообразия, приводящего к различиям в приспособляемости. Генетическое разнообразие возникает в результате мутаций, рекомбинации и изменений в кариотипе (число, форма, размер и внутренняя организация хромосом). Каждое из этих изменений может иметь очень позитивные или безусловно негативные последствия, но масштабные изменения происходят редко. В прошлом многие изменения в генетическом материале считались нейтральными или почти нейтральными, поскольку они происходили только в некодирующей ДНК или приводили только к синонимичным заменам. Однако последние исследования показали, что некоторые мутации в некодирующей ДНК действительно оказывают слабое вредное воздействие. Как частота мутаций, так и их влияние на среднюю приспособленность у разных организмов различны, но оценки, основанные на данных о человеке, показывают, что негативное влияние большинства мутаций незначительно.
Исходя из определения приспособленности, наиболее приспособленные особи с большей вероятностью приобретут потомство в следующем поколении, в то время как приспособленные особи с большей вероятностью погибнут, не участвуя в размножении. В результате, аллели, обеспечивающие большую приспособленность в среднем, будут более распространены в следующем поколении, в то время как аллели, снижающие приспособленность, будут встречаться реже. Если силы отбора остаются неизменными на протяжении многих поколений, полезные аллели в конечном итоге начнут доминировать в популяции в целом, становясь все более распространенными, пока утверждения о низкой зависимости не исчезнут. В каждом поколении естественным образом появляются новые мутации и рекомбинации, создавая новый спектр фенотипов. Поэтому каждое новое поколение обогащается за счет увеличения относительного участия аллелей, способствующих этим признакам, отобранных естественным отбором, одновременно усиливая эти признаки от поколения к поколению.
Считается, что богатый хвост павлина является результатом полового отбора самок. Этот павлин-альбинос является носителем мутаций, которые не позволяют ему вырабатывать меланин. В дикой природе животные-альбиносы легко обнаруживаются хищниками или подвергаются интенсивному негативному отбору из-за отсутствия успешной конкуренции со стороны самок. Поэтому такие мутации обычно быстро устраняются естественным отбором.
