Prirodna selekcija. Prirodna selekcija i njena uloga u evoluciji

Prirodna selekcija je prirodni proces u kojem se od svih živih organizama vremenom čuvaju samo oni koji imaju osobine koje doprinose uspješnoj reprodukciji svoje vrste. Prema sintetičkoj teoriji evolucije, prirodna selekcija je jedan od najvažnijih faktora evolucije.

Mehanizam prirodne selekcije

Ideju da mehanizam sličan vještačkoj selekciji djeluje u živoj prirodi prvi su iznijeli engleski naučnici Charles Darwin i Alfred Wallace. Suština njihove ideje je da da bi se pojavila uspješna stvorenja, priroda ne mora nužno razumjeti i analizirati situaciju, već može djelovati nasumično. Dovoljno je stvoriti širok spektar različitih pojedinaca - i, na kraju krajeva, najsposobniji će preživjeti.

1. Prvo, pojavljuje se pojedinac sa novim, potpuno nasumičnim svojstvima

2. Tada može ili ne može ostaviti potomstvo, ovisno o ovim svojstvima

3. Konačno, ako je ishod prethodne faze pozitivan, onda ona ostavlja potomstvo i njeni potomci nasljeđuju novostečene posjede

Trenutno su pomalo naivni pogledi samog Darvina djelimično prerađeni. Dakle, Darwin je zamislio da se promjene trebaju odvijati vrlo glatko, a spektar varijabilnosti treba da bude kontinuiran. Danas se, međutim, mehanizmi prirodne selekcije objašnjavaju genetikom, što ovoj slici unosi određenu originalnost. Mutacije u genima koje djeluju u prvom koraku gore opisanog procesa su u suštini diskretne. Jasno je, međutim, da osnovna suština Darwinove ideje ostaje nepromijenjena.

Oblici prirodne selekcije

Odabir vožnje- oblik prirodne selekcije kada uslovi sredine doprinose određenom pravcu promene neke karakteristike ili grupe karakteristika. Istovremeno, druge mogućnosti za promjenu osobine podliježu negativnoj selekciji. Kao rezultat toga, u populaciji s generacije na generaciju dolazi do pomaka prosječne vrijednosti osobine u određenom smjeru. U ovom slučaju, pritisak pokretačke selekcije mora odgovarati adaptivnim sposobnostima populacije i brzini mutacijskih promjena (u suprotnom, pritisak okoline može dovesti do izumiranja).

Moderan slučaj pokretanja selekcije je "industrijski melanizam engleskih leptira". “Industrijski melanizam” je naglo povećanje udjela melanističkih (tamno obojenih) jedinki u populacijama leptira koje žive u industrijskim područjima. Usljed industrijskog utjecaja stabla su značajno potamnila, a uginuli su i svijetli lišajevi, zbog čega su svijetli leptiri postali bolje vidljivi pticama, a tamni manje vidljivi. U 20. stoljeću u brojnim područjima udio tamno obojenih leptira dostigao je 95%, dok je prvi tamno obojeni leptir (Morfa carbonaria) ulovljen 1848. godine.

Odabir vožnje se događa kada se okruženje promijeni ili se prilagodi novim uvjetima kada se domet proširi. Čuva nasljedne promjene u određenom smjeru, pomjerajući brzinu reakcije u skladu s tim. Na primjer, tokom razvoja tla kao staništa u različitim nepovezanim grupama životinja, udovi su se pretvorili u udove koji se ukopavaju.

Stabilizirajuća selekcija- oblik prirodne selekcije u kojoj je djelovanje usmjereno protiv jedinki s ekstremnim odstupanjima od prosječne norme, u korist jedinki sa prosječnim izraženim osobinama.

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

Pronađena je selekcija prema srednjoj vrijednosti za različite osobine. Kod sisara je veća vjerovatnoća da će umrijeti novorođenčad vrlo male i vrlo visoke težine pri rođenju ili u prvim sedmicama života nego novorođenčad prosječne težine. Studija veličine krila ptica koje su umrle nakon oluje pokazala je da je većina njih imala krila koja su bila premala ili prevelika. I u ovom slučaju, prosječni pojedinci su se pokazali najprilagođenijim.

Disruptivna selekcija- oblik prirodne selekcije u kojoj uslovi favorizuju dve ili više ekstremnih varijanti (smera) varijabilnosti, ali ne favorizuju srednje, prosečno stanje osobine. Kao rezultat, može se pojaviti nekoliko novih oblika iz jednog originalnog. Disruptivna selekcija doprinosi nastanku i održavanju polimorfizma populacije, au nekim slučajevima može uzrokovati specijaciju.

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

Primjer disruptivne selekcije je formiranje dvije rase u livadskom zvečku na sijenim livadama. U normalnim uslovima, periodi cvetanja i zrenja semena ove biljke pokrivaju celo leto. Ali na livadama sijena sjemenke proizvode uglavnom one biljke koje uspijevaju procvjetati i sazrijeti ili prije perioda košenja, ili procvjetaju krajem ljeta, nakon košnje. Kao rezultat, formiraju se dvije rase zvečke - rano i kasno cvjetanje.

Disruptivna selekcija je izvedena umjetno u eksperimentima s Drosophila. Selekcija je vršena prema broju čekinja, a zadržavane su jedinke sa malim i velikim brojem čekinja. Kao rezultat toga, od otprilike 30. generacije, dvije linije su se jako razilazile, uprkos činjenici da su muhe nastavile da se ukrštaju jedna s drugom, razmjenjujući gene. U nizu drugih eksperimenata (sa biljkama), intenzivno ukrštanje spriječilo je djelotvorno djelovanje disruptivne selekcije.

Odabir rezanja- oblik prirodne selekcije. Njegovo djelovanje je suprotno pozitivnoj selekciji. Eliminacijom selekcije iz populacije se eliminira velika većina jedinki koje nose osobine koje naglo smanjuju održivost u datim uvjetima okoline. Koristeći selekciju, vrlo štetni aleli se uklanjaju iz populacije. Također, pojedinci s kromosomskim preuređenjima i skupom hromozoma koji oštro remete normalno funkcioniranje genetskog aparata mogu biti podvrgnuti selekciji rezanja.

Pozitivna selekcija- oblik prirodne selekcije. Njegovo djelovanje je suprotno od rezanja selekcije. Pozitivna selekcija povećava broj jedinki u populaciji koje imaju korisne osobine koje povećavaju održivost vrste kao cjeline. Uz pomoć pozitivne selekcije i selekcije rezanja, vrste se mijenjaju (i to ne samo uništavanjem nepotrebnih jedinki, tada bi svaki razvoj trebao stati, ali to se ne događa). Primjeri pozitivne selekcije uključuju: punjeni arheopteriks se može koristiti kao jedrilica, ali punjena lastavica ili galeb ne može. Ali prve ptice su letele bolje od arheopteriksa.

Još jedan primjer pozitivne selekcije je pojava grabežljivaca koji su superiorniji u svojim "mentalnim sposobnostima" od mnogih drugih toplokrvnih životinja. Ili pojava gmizavaca kao što su krokodili, koji imaju srce sa četiri komore i mogu da žive i na kopnu i u vodi.

Paleontolog Ivan Efremov je tvrdio da je čovjek prošao ne samo selekciju radi boljeg prilagođavanja uvjetima okoline, već i „selekciju za društvenost“ – bolje su opstale one zajednice čiji su članovi podržavali jedni druge. Ovo je još jedan primjer pozitivne selekcije.

Posebni pravci prirodne selekcije

· Opstanak najprilagođenijih vrsta i populacija, poput onih sa škrgama u vodi, jer fitnes pobjeđuje u borbi za opstanak.

· Opstanak fizički zdravih organizama.

· Opstanak fizički najjačih organizama, jer je fizička konkurencija za resurse sastavni dio života. Važan je u intraspecifičnoj borbi.

· Opstanak seksualno najuspješnijih organizama, budući da je spolna reprodukcija dominantan način razmnožavanja. Ovdje dolazi do izražaja seksualna selekcija.

Međutim, svi ovi slučajevi su posebni, a glavna stvar ostaje uspješno očuvanje tijekom vremena. Stoga se ponekad ovi pravci krše kako bi se ostvario glavni cilj.

Uloga prirodne selekcije u evoluciji

Charles Darwin je vjerovao da je prirodna selekcija temeljni faktor u evoluciji živih bića (selekcionizam u biologiji). Akumulacija informacija o genetici krajem 19. i početkom 20. stoljeća, posebno otkriće diskretne prirode nasljeđivanja fenotipskih osobina, potaknula je mnoge istraživače da revidiraju Darwinovu tezu: mutacije genotipa su se počele razmatrati. kao izuzetno važni faktori evolucije (mutacija G. de Vriesa, saltacionizam R. Goldschmitda, itd.). S druge strane, otkriće poznatih korelacija između karaktera srodnih vrsta (zakon homoloških nizova) od strane N. I. Vavilova dovelo je do formulisanja hipoteza o evoluciji zasnovanih na obrascima, a ne na slučajnoj varijabilnosti (nomogeneza L. S. Berga, banmogeneza E. D. Kop i dr.). Tokom 1920-1940-ih, u evolucijskoj biologiji oživljen je interes za selekcionističke teorije zahvaljujući sintezi klasične genetike i teorije prirodne selekcije.

Rezultirajuća sintetička teorija evolucije (STE), često nazivana neodarvinizmom, oslanja se na kvantitativnu analizu frekvencija alela u populacijama kako se mijenjaju pod utjecajem prirodne selekcije. Međutim, otkrića posljednjih decenija u različitim oblastima naučnog znanja - od molekularne biologije s teorijom neutralnih mutacija M. Kimure i paleontologije sa teorijom punktuirane ravnoteže od strane S. J. Goulda i N. Eldridgea (u kojoj se vrsta razumije kao relativno statična faza evolucijskog procesa) do matematike sa njenom teorijom bifurkacija i faznih prelaza – ukazuju na nedostatnost klasičnog STE za adekvatan opis svih aspekata biološke evolucije. Rasprava o ulozi različitih faktora u evoluciji nastavlja se i danas, a evolucijska biologija je došla do potrebe za svojom sljedećom, trećom sintezom.

Pojava adaptacija kao rezultat prirodne selekcije

Adaptacije su svojstva i karakteristike organizama koje omogućavaju prilagođavanje sredini u kojoj ti organizmi žive. Adaptacija se još naziva i proces nastanka adaptacija. Gore smo pogledali kako neke adaptacije nastaju kao rezultat prirodne selekcije. Populacije brezovog moljca su se prilagodile promijenjenim vanjskim uvjetima zbog nakupljanja mutacija tamne boje. U ljudskim populacijama koje naseljavaju malarična područja, adaptacija je nastala zbog širenja mutacije anemije srpastih stanica. U oba slučaja adaptacija se postiže djelovanjem prirodne selekcije.

U ovom slučaju, materijal za selekciju je nasljedna varijabilnost akumulirana u populacijama. Budući da se različite populacije međusobno razlikuju po skupu akumuliranih mutacija, one se na različite načine prilagođavaju istim faktorima okoline. Tako su se afričke populacije prilagodile životu u malaričnim područjima zbog akumulacije mutacija srpastih ćelija anemije Hb S, a u populacijama koje naseljavaju jugoistočnu Aziju rezistentnost na malariju se formirala na osnovu akumulacije niza drugih mutacija, koje u homozigotno stanje također uzrokuje bolesti krvi, a kada su heterozigotne, pružaju zaštitu od malarije.

Ovi primjeri ilustriraju ulogu prirodne selekcije u oblikovanju adaptacija. Potrebno je, međutim, jasno razumjeti da se radi o posebnim slučajevima relativno jednostavnih adaptacija koje nastaju zbog selektivne reprodukcije nosilaca pojedinačnih „korisnih“ mutacija. Malo je vjerovatno da je većina adaptacija nastala na ovaj način.

Patronizirajuće, upozoravajuće i imitirajuće bojenje. Razmotrimo, na primjer, tako široko rasprostranjene adaptacije kao što su zaštitno, upozoravajuće i imitirajuće bojenje (mimikrija). Zaštitna boja omogućava životinjama da postanu nevidljive, stapajući se sa podlogom. Neki insekti su zapanjujuće slični lišću drveća na kojem žive, drugi podsjećaju na osušene grančice ili trnje na deblima drveća. Ove morfološke adaptacije su dopunjene adaptacijama ponašanja. Insekti biraju sakriti upravo ona mjesta na kojima su manje uočljivi.

Nejestivi insekti i otrovne životinje - zmije i žabe - imaju svijetle, upozoravajuće boje. Predator, koji se jednom suoči s takvom životinjom, dugo povezuje ovu vrstu boje s opasnošću. Ovo koriste neke neotrovne životinje. Postižu upadljivu sličnost s otrovnicama i na taj način smanjuju opasnost od grabežljivaca. Zmija imitira boju poskoka, muva pčelu. Ova pojava se zove mimikrija.

Kako su nastali svi ovi neverovatni uređaji? Malo je vjerovatno da bi jedna mutacija mogla pružiti tako tačnu korespondenciju između krila insekta i živog lista, ili između muhe i pčele. Nevjerovatno je da bi jedna mutacija izazvala zaštitno obojeni insekt da se sakrije upravo na listovima na koje liči. Očigledno je da su takve adaptacije kao što su zaštitne i upozoravajuće boje i mimika nastale postupnim odabirom svih onih malih odstupanja u obliku tijela, u raspodjeli određenih pigmenata, u urođenom ponašanju koja su postojala u populacijama predaka ovih životinja. Jedna od najvažnijih karakteristika prirodne selekcije je njena kumulativnost – njena sposobnost da akumulira i pojača te devijacije tokom niza generacija, sačinjavajući promene u pojedinačnim genima i sistemima organizama kojima oni upravljaju.

Najzanimljiviji i najteži problem su početne faze adaptacije. Jasno je koje prednosti daje gotovo savršena sličnost bogomoljke sa suhom grančicom. Ali kakve je prednosti mogao imati njegov daleki predak, koji je samo nejasno ličio na grančicu? Jesu li grabežljivci zaista toliko glupi da ih se tako lako može prevariti? Ne, grabežljivci nikako nisu glupi, a prirodna selekcija iz generacije u generaciju ih sve bolje "uči" u prepoznavanju trikova svog plijena. Čak i savršena sličnost moderne bogomoljke sa grančicom ne daje joj 100% garanciju da je nijedna ptica nikada neće primijetiti. Međutim, njegove šanse da izbjegne grabežljivca veće su nego kod insekta s manje savršenom zaštitnom bojom. Isto tako, njegov daleki predak, koji je tek malo ličio na grančicu, imao je nešto veće šanse za život od njegovog rođaka koji uopšte nije ličio na grančicu. Naravno, ptica koja sjedi pored njega lako će ga primijetiti po vedrom danu. Ali ako je dan maglovit, ako ptica ne sjedi u blizini, već proleti i odluči da ne gubi vrijeme na ono što je možda bogomoljka, ili možda grančica, onda čak i minimalna sličnost spašava život nosiocu ovoga jedva primetna sličnost. Njegovi potomci koji naslijede ovu minimalnu sličnost bit će brojniji. Njihov udio u populaciji će se povećati. Ovo će otežati život pticama. Među njima, oni koji će točnije prepoznati kamuflirani plijen postat će uspješniji. U igru ​​dolazi isti princip Crvene kraljice o kojem smo govorili u paragrafu o borbi za postojanje. Da bi se zadržala prednost u borbi za život, ostvarena minimalnom sličnošću, vrsta plijena se mora mijenjati.

Prirodna selekcija preuzima sve one sitne promjene koje povećavaju sličnost u boji i obliku sa supstratom, sličnost između jestivih vrsta i nejestivih vrsta koje oponaša. Treba uzeti u obzir da različite vrste grabežljivaca koriste različite metode traženja plijena. Neki obraćaju pažnju na oblik, drugi na boju, neki imaju viziju boja, drugi ne. Stoga prirodna selekcija automatski povećava, koliko god je to moguće, sličnost između imitatora i modela i dovodi do onih nevjerovatnih adaptacija koje opažamo u prirodi.

Pojava složenih adaptacija

Mnoge adaptacije ostavljaju utisak da su pažljivo osmišljene i namjerno planirane. Kako je tako složena struktura kao što je ljudsko oko mogla nastati kroz prirodnu selekciju nasumičnih mutacija?

Naučnici sugerišu da je evolucija oka započela malim grupama ćelija osetljivih na svetlost na površini tela naših veoma dalekih predaka, koji su živeli pre oko 550 miliona godina. Sposobnost razlikovanja svjetla od tame svakako im je bila korisna, povećavajući njihove šanse za život u odnosu na njihove potpuno slijepe rođake. Nasumična zakrivljenost "vizuelne" površine poboljšala je vid, što je omogućilo određivanje smjera prema izvoru svjetlosti. Pojavila se čašica za oči. Novonastale mutacije mogu dovesti do sužavanja i proširenja otvora optičke čašice. Suženje je postepeno poboljšavalo vid - svjetlost je počela prolaziti kroz usku dijafragmu. Kao što vidite, svaki korak povećavao je kondiciju onih pojedinaca koji su se promijenili u „pravom“ smjeru. Stanice osjetljive na svjetlost formirale su mrežnicu. Vremenom se na prednjem dijelu očne jabučice formiralo kristalno sočivo koje djeluje kao sočivo. Činilo se da izgleda kao prozirna dvoslojna struktura ispunjena tekućinom.

Naučnici su pokušali da simuliraju ovaj proces na kompjuteru. Oni su pokazali da oko poput složenog oka mekušaca može nastati iz sloja fotosenzitivnih ćelija pod relativno nježnom selekcijom u samo 364.000 generacija. Drugim riječima, životinje koje svake godine mijenjaju generacije mogle bi formirati potpuno razvijeno i optički savršeno oko za manje od pola miliona godina. Ovo je vrlo kratak period za evoluciju, s obzirom da je prosječna starost vrste kod mekušaca nekoliko miliona godina.

Sve navodne faze evolucije ljudskog oka možemo pronaći među živim životinjama. Evolucija oka pratila je različite puteve kod različitih vrsta životinja. Zahvaljujući prirodnoj selekciji, nezavisno je nastalo mnogo različitih oblika očiju, a ljudsko oko je samo jedno od njih, a ne najsavršenije.

Ako pažljivo ispitate dizajn oka ljudi i drugih kralježnjaka, otkrit ćete niz čudnih nesklada. Kada svjetlost uđe u ljudsko oko, ona prolazi kroz sočivo i pogađa ćelije osjetljive na svjetlost u mrežnjači. Svjetlost je prisiljena da probije gustu mrežu kapilara i neurona kako bi stigla do sloja fotoreceptora. Iznenađujuće, nervni završeci prilaze ćelijama osjetljivim na svjetlost ne sa stražnje strane, već sprijeda! Štaviše, nervni završeci se skupljaju u optički nerv, koji se proteže od centra retine, stvarajući tako slijepu mrlju. Kako bismo kompenzirali zasjenjenje fotoreceptora neuronima i kapilarima i kako bismo se riješili slijepe mrlje, naše oko se neprestano kreće, šaljući niz različitih projekcija iste slike u mozak. Naš mozak izvodi složene operacije, zbrajajući ove slike, oduzimajući sjene i izračunavajući stvarnu sliku. Sve ove poteškoće mogle bi se izbjeći ako bi se nervni završeci približili neuronima ne sprijeda, već sa stražnje strane, kao, na primjer, u hobotnici.

Sama nesavršenost oka kralježnjaka baca svjetlo na mehanizme evolucije prirodnom selekcijom. Već smo više puta rekli da selekcija uvijek djeluje „ovdje i sada“. Prebira različite verzije već postojećih struktura, birajući i sastavljajući najbolje od njih: najbolje „ovdje i sada“, bez obzira na to šta ove strukture mogu postati u dalekoj budućnosti. Stoga, ključ za objašnjenje savršenstva i nesavršenosti modernih struktura treba tražiti u prošlosti. Naučnici vjeruju da su svi moderni kralježnjaci potekli od životinja poput lancete. Kod lanceta, neuroni osjetljivi na svjetlost nalaze se na prednjem kraju neuralne cijevi. Ispred njih su smještene nervne i pigmentne ćelije koje pokrivaju fotoreceptore od svjetlosti koja dolazi s prednje strane. Lanceta prima svjetlosne signale koji dolaze sa strana njegovog prozirnog tijela. Moglo bi se pomisliti da je zajednički predak kralježnjaka imao slične oči. Tada je ova ravna struktura počela da se pretvara u optičku čašicu. Prednji dio neuralne cijevi ispupčen je prema unutra, a neuroni koji su se nalazili ispred receptorskih ćelija bili su na njima. Proces razvoja oka u embrionima modernih kralježnjaka, u određenom smislu, reproducira slijed događaja koji su se dogodili u dalekoj prošlosti.

Evolucija ne stvara nove dizajne od nule, već mijenja (često neprepoznatljivo) stare dizajne, tako da je svaka faza ovih promjena prilagodljiva. Svaka promjena bi trebala povećati sposobnost svojih nosilaca ili je, barem, ne smanjiti. Ova karakteristika evolucije dovodi do stalnog poboljšanja različitih struktura. To je i razlog nesavršenosti mnogih adaptacija, čudnih nedosljednosti u strukturi živih organizama.

Međutim, treba imati na umu da su sve adaptacije, ma koliko savršene bile, relativne. Jasno je da se razvoj sposobnosti letenja ne kombinuje baš najbolje sa sposobnošću brzog trčanja. Dakle, ptice koje imaju najbolju sposobnost letenja su loši trkači. Naprotiv, nojevi, koji ne mogu da lete, odlični su trkači. Prilagođavanje određenim uslovima može biti beskorisno ili čak štetno kada se pojave novi uslovi. Međutim, životni uslovi se stalno menjaju i ponekad veoma dramatično. U tim slučajevima, prethodno akumulirane adaptacije mogu otežati formiranje novih, što može dovesti do izumiranja velikih grupa organizama, kao što se dogodilo prije više od 60-70 miliona godina s nekada vrlo brojnim i raznolikim dinosaurima.



Evolucija je priča o pobjednicima, a prirodna selekcija je nepristrasan sudija koji odlučuje ko živi, ​​a ko umire. Primjeri prirodne selekcije su posvuda: sva raznolikost živih bića na našoj planeti proizvod je ovog procesa, a ljudi nisu izuzetak. Međutim, o čovjeku se može raspravljati, jer je on odavno navikao da se poslovno miješa u one oblasti koje su ranije bile svete tajne prirode.

Kako funkcioniše prirodna selekcija?

Ovaj mehanizam bez kvara je temeljni proces evolucije. Njegovo djelovanje osigurava rast populacije broj jedinki koje imaju skup najpovoljnijih osobina koje obezbeđuju maksimalnu prilagodljivost uslovima života u okruženju, a istovremeno - smanjenje broja manje prilagođenih jedinki.

Sam termin „prirodna selekcija“ nauka duguje Čarlsu Darvinu, koji je ovaj proces uporedio sa veštačkom selekcijom, odnosno selekcijom. Jedina razlika između ove dvije vrste je ko presuđuje pri izboru određenih svojstava organizama - osoba ili okolina. Što se tiče "radnog materijala", u oba slučaja to su male nasljedne mutacije koje se akumuliraju ili, obrnuto, iskorijene u sljedećoj generaciji.

Teorija koju je razvio Darwin bila je nevjerovatno hrabra, revolucionarna, čak i skandalozna za svoje vrijeme. Ali sada prirodna selekcija ne izaziva sumnje u naučnom svijetu, štoviše, naziva se „samorazumljivim“ mehanizmom, jer njeno postojanje logično proizlazi iz tri neosporne činjenice:

1. Živi organizmi očito proizvode više potomaka nego što su sposobni da prežive i dalje se razmnožavaju;
2. Apsolutno svi organizmi podliježu nasljednoj varijabilnosti;
3. Živi organizmi obdareni različitim genetskim karakteristikama preživljavaju i razmnožavaju se s nejednakim uspjehom.

Sve to izaziva žestoku konkurenciju između svih živih organizama, što pokreće evoluciju. U prirodi, evolucijski proces u pravilu se odvija sporo, a mogu se razlikovati sljedeće faze:

Principi klasifikacije prirodne selekcije

Na osnovu smjera djelovanja razlikuju se pozitivne i negativne (rezne) vrste prirodne selekcije.

Pozitivno

Njegovo djelovanje je usmjereno na konsolidaciju i razvoj korisnih osobina i pomaže povećanju broja jedinki koje posjeduju ove osobine u populaciji. Dakle, unutar određenih vrsta, pozitivna selekcija djeluje na povećanje njihove održivosti, a na skali cijele biosfere - na postepeno povećanje složenosti strukture živih organizama, što dobro ilustrira cjelokupna historija evolucijskog procesa. Na primjer, transformacija škrga koja je trajala milionima godina kod nekih vrsta drevnih riba, srednje uho vodozemaca pratilo je proces "dolaska na kopno" živih organizama u uslovima jake oseke i oseke.

Negativno

Za razliku od pozitivne selekcije, selekcija rezanja prisiljava one jedinke koje nose štetne osobine koje mogu značajno smanjiti održivost vrste u postojećim uvjetima okoline da ispadnu iz populacije. Ovaj mehanizam djeluje kao filter koji ne propušta najštetnije alele i sprječava njihov daljnji razvoj.

Na primjer, kada su, s razvojem palca na ruci, preci Homo sapiensa naučili da formiraju šaku i da je koriste u borbama jedni protiv drugih, pojedinci sa krhkim lobanjama počeli su umirati od povreda glave (o čemu svjedoče arheološki nalazi ), ustupanje životnog prostora pojedincima sa jačim lobanjama.

Vrlo uobičajena klasifikacija je, na osnovu prirode uticaja selekcije na varijabilnost osobine u populaciji:

1. kretanje;
2. stabilizacija;
3. destabilizirajuće;
4. ometajuće (kidanje);
5. seksualno.

Kretanje

Pokretački oblik prirodne selekcije eliminira mutacije s jednom prosječnom vrijednošću neke osobine, zamjenjujući ih mutacijama s drugom prosječnom vrijednošću iste osobine. Kao rezultat, na primjer, moguće je pratiti povećanje veličine životinja iz generacije u generaciju - to se dogodilo sa sisavcima koji su stekli kopnenu dominaciju nakon smrti dinosaura, uključujući i pretke ljudi. Drugi oblici života, naprotiv, značajno su se smanjili u veličini. Dakle, drevni vilini konjici, u uvjetima visokog sadržaja kisika u atmosferi, bili su gigantski u usporedbi sa modernim veličinama. Isto važi i za druge insekte..

Stabiliziranje

Za razliku od pokretačke sile, teži očuvanju postojećih karakteristika i manifestuje se u slučajevima dugoročnog očuvanja uslova životne sredine. Primjeri uključuju vrste koje su do nas došle iz davnina gotovo nepromijenjene: krokodili, mnoge vrste meduza, divovske sekvoje. Postoje i vrste koje postoje, praktički nepromijenjene, milijunima godina: ovo je drevna biljka ginka, direktni potomak prvih guštera hatterije, celakant (riba s perajima, koju mnogi naučnici smatraju "srednjom karikom"). između riba i vodozemaca).

Selekcije stabilizacije i pokretanja djeluju u sprezi i dvije su strane istog procesa. Vozač nastoji očuvati mutacije koje su najpovoljnije u promjenjivim uvjetima okoline, a kada se ti uvjeti stabiliziraju, proces će se završiti stvaranjem najbolje prilagođenog oblika. Ovdje dolazi red stabilizacije selekcije– čuva ove vremenski testirane genotipove i ne dozvoljava da se razmnožavaju mutantni oblici koji odstupaju od opšte norme. Dolazi do sužavanja norme reakcije.

Destabilizirajuće

Često se dešava da se ekološka niša koju zauzima neka vrsta proširi. U takvim slučajevima, šira stopa reakcije bila bi korisna za opstanak vrste. U uslovima heterogenosti sredine, dešava se proces koji je suprotan stabilizacijskoj selekciji: osobine sa većom stopom reakcije dobijaju prednost. Na primjer, heterogeno osvjetljenje akumulacije uzrokuje široku varijabilnost u boji žaba koje žive u njemu, a u rezervoarima koji se ne razlikuju po raznolikosti boja, sve žabe su približno iste boje, što doprinosi njihovoj kamuflaži ( rezultat stabilizacije selekcije).

ometajuće (kidanje)

Postoji mnogo populacija koje karakteriše polimorfizam - koegzistencija unutar jedne vrste dva ili čak više oblika na osnovu neke karakteristike. Ovaj fenomen može biti uzrokovan raznim razlozima, kako prirodnim tako i antropogenim. Na primjer, suše nepovoljne za gljive, koji pada sredinom ljeta, odredio je razvoj njihovih proljetnih i jesenjih vrsta, a košenje sijena, koje se u ovo vrijeme dešavalo i na drugim područjima, dovelo je do toga da kod nekih vrsta trava sjeme nekih jedinki sazrijeva rano, dok drugi - kasno, odnosno pre i posle košenja sena.

Seksualno

Seksualna selekcija se izdvaja u ovom nizu logički zasnovanih procesa. Njegova suština leži u činjenici da se predstavnici iste vrste (obično mužjaci) međusobno natječu u borbi za pravo na razmnožavanje. . Istovremeno, često razvijaju te znakove, što negativno utiče na njihovu održivost. Klasičan primjer je paun sa svojim raskošnim repom, koji nema praktičnu upotrebu, štoviše, čini ga vidljivim grabežljivcima i može ometati kretanje. Njegova jedina funkcija je da privuče ženku i tu funkciju uspješno ispunjava. Postoje dvije hipoteze objašnjavajući mehanizam ženskog izbora:

1. Hipoteza o “dobrim genima” - ženka bira oca za buduće potomstvo na osnovu njegove sposobnosti da preživi čak i sa takvim sekundarnim seksualnim karakteristikama koje otežavaju postojanje;
2. Hipoteza o atraktivnim sinovima - Ženka nastoji proizvesti uspješno muško potomstvo koje zadržava očeve gene.

Seksualna selekcija je od velike važnosti za evoluciju, jer glavni cilj jedinki bilo koje vrste nije preživjeti, već ostaviti potomstvo. Mnoge vrste insekata ili riba umiru odmah čim završe ovu misiju - bez toga ne bi bilo života na planeti.

Razmatrani instrument evolucije može se okarakterisati kao beskonačan proces kretanja ka nedostižnom idealu, jer je okolina gotovo uvijek korak ili dva ispred svojih stanovnika: ono što je postignuto jučer mijenja se danas da bi sutra zastarjelo.

Prirodna selekcija povećava šanse za opstanak i nastavak čitave vrste, na istom je nivou kao i mutacije, migracije i transformacije gena. Osnovni mehanizam evolucije funkcioniše besprekorno, ali pod uslovom da se niko ne meša u njegov rad.

Šta je prirodna selekcija?

Značenje ovog pojma dao je engleski naučnik Charles Darwin. Utvrdio je da je prirodna selekcija proces koji određuje opstanak i reprodukciju samo jedinki prilagođenih uslovima sredine. Prema Darwinovoj teoriji, slučajne nasljedne promjene igraju najvažniju ulogu u evoluciji.

• rekombinacija genotipova;
• mutacije i njihove kombinacije.

Prirodna selekcija kod ljudi

U vremenima nerazvijene medicine i drugih nauka preživjela je samo osoba sa jakim imunološkim sistemom i stabilno zdravim tijelom. Nisu znali da brinu o prevremeno rođenoj bebi, nisu koristili antibiotike u lečenju, nisu radili operacije, a morali su sami da se nose sa svojim bolestima. Prirodna selekcija među ljudima odabrala je najjače predstavnike čovječanstva za daljnju reprodukciju.

U civiliziranom svijetu nije uobičajeno imati brojno potomstvo i u većini porodica nema više od dvoje djece, koja bi, zahvaljujući savremenim životnim uvjetima i medicini, mogla doživjeti duboku starost. Ranije su porodice imale 12 i više djece, a pod povoljnim uslovima nije preživjelo više od četvero. Prirodna selekcija kod ljudi dovela je do toga da su uglavnom preživjeli prekaljeni, izuzetno zdravi i snažni ljudi. Zahvaljujući njihovom genskom fondu, čovečanstvo još uvek živi na zemlji.

Razlozi prirodne selekcije

Sav život na zemlji razvijao se postepeno, od najjednostavnijih organizama do najsloženijih. Predstavnici određenih oblika života koji nisu bili u stanju da se prilagode okolini nisu preživjeli i nisu se razmnožavali, njihovi geni se nisu prenosili na sljedeće generacije. Uloga prirodne selekcije u evoluciji dovela je do pojave sposobnosti na ćelijskom nivou da se prilagodi okolini i brzo reaguje na njene promene. Na uzroke prirodne selekcije utiče niz jednostavnih faktora:

1. Prirodna selekcija djeluje kada se proizvede više potomaka nego što može preživjeti.
2. Postoji nasledna varijabilnost u genima organizma.
3. Genetske razlike diktiraju preživljavanje i reproduktivnu sposobnost u različitim sredinama.

Znakovi prirodne selekcije

Evolucija svakog živog organizma je kreativnost same prirode i nije njen hir, već nužnost. Djelujući u različitim uvjetima okoline, nije teško pogoditi koje osobine čuva prirodna selekcija, sve su usmjerene na evoluciju vrste, povećavajući njenu otpornost na vanjske utjecaje:

1. Faktor odabira igra važnu ulogu. Ako u vještačkoj selekciji osoba bira koje karakteristike vrste da sačuva, a koje ne (npr. kod uzgoja nove rase pasa), onda prirodnom selekcijom u borbi za njeno postojanje pobjeđuje najjači.
2. Materijal za selekciju su nasljedne promjene, čiji znakovi mogu pomoći u prilagođavanju novim životnim uvjetima ili u određene svrhe.
3. Rezultat je još jedna faza prirodne selekcije, uslijed koje su nastale nove vrste sa karakteristikama koje su korisne u određenim uvjetima okoline.
4. Brzina djelovanja - Majka priroda nikamo ne žuri, razmišlja o svakom koraku, pa je stoga prirodnu selekciju karakterističan niska stopa promjena, dok je umjetna selekcija brza.

Šta je rezultat prirodne selekcije?

Svi organizmi imaju svoj stepen prilagodljivosti i nemoguće je sa sigurnošću reći kako će se određena vrsta ponašati u nepoznatim uslovima životne sredine. Borba za opstanak i nasljedna varijabilnost su suština prirodne selekcije. Mnogo je primjera biljaka i životinja koje su donesene sa drugih kontinenata, a koje su se bolje ukorijenile u novim životnim uvjetima. Rezultat prirodne selekcije je čitav niz stečenih promjena.

• adaptacija - prilagođavanje novim uslovima;
• raznolikost oblika organizama - potiču od zajedničkog pretka;
• evolucijski napredak – sve veća složenost vrsta.

Po čemu se prirodna selekcija razlikuje od umjetne selekcije?

Može se slobodno reći da je gotovo sve što ljudi konzumiraju prije ili kasnije podvrgnuto umjetnoj selekciji. Jedina fundamentalna razlika je u tome što kada provodi "svoju" selekciju, osoba teži vlastitoj koristi. Zahvaljujući selekciji dobio je odabrane proizvode i razvio nove rase životinja. Prirodna selekcija nije usmjerena na dobrobit čovječanstva, ona slijedi samo interese ovog organizma.

Prirodna i umjetna selekcija podjednako utječu na živote svih ljudi. Oni se bore za život prevremeno rođene bebe, baš kao i za život zdrave, ali istovremeno prirodna selekcija ubija pijanice smrznute na ulici na ulici, smrtonosne bolesti oduzimaju živote običnih ljudi, mentalno nestabilni ljudi se bave samoubistvo, prirodne katastrofe pogađaju zemlju.

Vrste prirodne selekcije

Zašto samo pojedini predstavnici vrsta mogu preživjeti u različitim uvjetima okoline? Oblici prirodne selekcije nisu pisana prirodna pravila:

1. Pokretačka selekcija nastaje kada se uslovi životne sredine promene i vrste moraju da se prilagode; ona čuva genetsko nasleđe u određenim pravcima.
2. Stabilizirajuća selekcija je usmjerena na jedinke sa odstupanjima od prosječne statističke norme u korist prosječnih jedinki iste vrste.
3. Disruptivna selekcija je kada pojedinci sa ekstremnim pokazateljima prežive, a ne sa prosečnim. Kao rezultat takve selekcije, mogu se formirati dvije nove vrste odjednom. Češće se nalazi u biljkama.
4. Seksualna selekcija se zasniva na reprodukciji, kada ključnu ulogu ne igra sposobnost preživljavanja, već privlačnost. Ženke, ne razmišljajući o razlozima svog ponašanja, biraju lijepe, svijetle mužjake.

Zašto je čovjek u stanju da oslabi utjecaj prirodne selekcije?

Napredak u medicini je daleko napredovao. Ljudi koji su trebali umrijeti preživljavaju, razvijaju se i imaju svoju djecu. Prenoseći svoju genetiku na njih, rađaju slabu rasu. Prirodna selekcija i borba za postojanje sudaraju se iz sata u sat. Priroda smišlja sve sofisticiranije načine da kontrolira ljude, a ljudi pokušavaju da idu u korak s njom, čime sprječavaju prirodnu selekciju. Ljudski humanitarizam dovodi do slabih izgleda.

Prirodna selekcija je glavni, vodeći, vodeći faktor evolucije, koja je u osnovi teorije Charlesa Darwina. Svi ostali faktori evolucije su nasumični, samo prirodna selekcija ima pravac (ka prilagođavanju organizama uslovima sredine).

definicija: selektivno preživljavanje i razmnožavanje najsposobnijih organizama.

Kreativna uloga: Odabirom korisnih osobina, prirodna selekcija stvara nove.

Efikasnost:Što više različitih mutacija postoji u populaciji (što je veća heterozigotnost populacije), to je veća efikasnost prirodne selekcije, evolucija se brže odvija.

Oblici:

• Stabilizirajuće - djeluje u stalnim uvjetima, odabire prosječne manifestacije osobine, čuva karakteristike vrste (celakant riba)
• Vožnja - djeluje u promjenjivim uvjetima, odabire ekstremne manifestacije osobine (odstupanja), dovodi do promjena osobina (breza moljac)
• Seksualno – nadmetanje za seksualnog partnera.
• Tearing - bira dva ekstremna oblika.

Posljedice prirodne selekcije:

• Evolucija (promjena, komplikacija organizama)
• Pojava novih vrsta (povećanje broja [raznolikosti] vrsta)
• Adaptacija organizama na uslove sredine. Sva kondicija je relativna, tj. prilagođava tijelo samo jednom specifičnom stanju.

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

Odgovori

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Koje su posljedice stabilizacije selekcije?
1) očuvanje starih vrsta
2) promjena norme reakcije
3) pojava novih vrsta
4) očuvanje jedinki sa izmenjenim karakteristikama

Odgovori

Odaberite jednu, najispravniju opciju. U procesu evolucije, kreativna uloga igra
1) prirodna selekcija
2) veštačka selekcija
3) varijabilnost modifikacije
4) mutaciona varijabilnost

Odgovori

Odaberite tri opcije. Koje karakteristike karakterišu izbor vožnje?
1) posluje u relativno stalnim uslovima života
2) eliminiše jedinke sa prosečnom vrednošću osobina
3) podstiče reprodukciju jedinki sa izmenjenim genotipom
4) čuva jedinke sa odstupanjima od prosječnih vrijednosti osobine
5) čuva jedinke sa utvrđenom normom reakcije osobine
6) podstiče pojavu mutacija u populaciji

Odgovori

Odaberite tri osobine koje karakteriziraju pokretački oblik prirodne selekcije
1) osigurava pojavu nove vrste
2) manifestuje se u promenljivim uslovima životne sredine
3) poboljšava se prilagodljivost pojedinaca izvornom okruženju
4) osobe sa odstupanjima od norme se odbacuju
5) povećava se broj jedinki sa prosečnom vrednošću osobine
6) očuvane su jedinke sa novim karakteristikama

Odgovori

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Početni materijal za prirodnu selekciju je
1) borba za egzistenciju
2) mutaciona varijabilnost
3) promjena staništa organizama
4) prilagodljivost organizama njihovom okruženju

Odgovori

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Početni materijal za prirodnu selekciju je
1) varijabilnost modifikacije
2) nasledna varijabilnost
3) borba pojedinaca za uslove preživljavanja
4) prilagodljivost populacija njihovom okruženju

Odgovori

Odaberite tri opcije. Stabilizujući oblik prirodne selekcije manifestuje se u
1) stalni uslovi okoline
2) promjena prosječne brzine reakcije
3) očuvanje prilagođenih jedinki u njihovom izvornom staništu
4) odstrel jedinki sa odstupanjima od norme
5) očuvanje jedinki sa mutacijama
6) očuvanje jedinki sa novim fenotipovima

Odgovori

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Efikasnost prirodne selekcije opada kada
1) pojava recesivnih mutacija
2) povećanje homozigotnih jedinki u populaciji
3) promjena norme reakcije osobine
4) povećanje broja vrsta u ekosistemu

Odgovori

Odaberite jednu, najispravniju opciju. U sušnim uslovima, u procesu evolucije, formirale su se biljke sa pubescentnim listovima pod dejstvom
1) relativna varijabilnost

3) prirodna selekcija
4) veštačka selekcija

Odgovori

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Štetočine vremenom postaju otporne na pesticide kao rezultat
1) visoka plodnost
2) varijabilnost modifikacije
3) očuvanje mutacija prirodnom selekcijom
4) veštačka selekcija

Odgovori

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

Odgovori

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

Odgovori

Uspostavite korespondenciju između rezultata djelovanja prirodne selekcije i njenih oblika: 1) stabilizirajuće, 2) pogonske, 3) ometajuće (kidanje). Napišite brojeve 1, 2 i 3 ispravnim redoslijedom.
A) Razvoj rezistencije na antibiotike kod bakterija
B) Postojanje brzog i sporog rasta predatorske ribe u istom jezeru
C) Slična struktura vidnih organa kod hordata
D) Pojava peraja kod vodenih ptica sisara
E) Odabir novorođenih sisara prosječne težine
E) Očuvanje fenotipova sa ekstremnim odstupanjima unutar jedne populacije

Odgovori

1. Uspostavite korespondenciju između karakteristika prirodne selekcije i njenog oblika: 1) pokretanja, 2) stabilizacije. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) čuva prosječnu vrijednost karakteristike
B) podstiče prilagođavanje na promenjene uslove sredine
C) zadržava jedinke sa osobinom koja odstupa od njene prosječne vrijednosti
D) pomaže u povećanju raznolikosti organizama
D) doprinosi očuvanju karakteristika vrste

Odgovori

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

Odgovori

3. Uspostaviti korespondenciju između oblika prirodne selekcije i njihovih karakteristika: 1) pokretanja, 2) stabilizacije. Napišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) djeluje u promjenjivim uvjetima okoline
B) radi u stalnim uslovima okoline
C) sa ciljem očuvanja prethodno utvrđene prosječne vrijednosti karakteristike
D) dovodi do pomaka u prosječnoj vrijednosti osobine u populaciji
D) pod njegovim uticajem može doći do jačanja i slabljenja karakteristike

Odgovori

4. Uspostaviti korespondenciju između karakteristika i oblika prirodne selekcije: 1) stabilizacije, 2) pokretačke. Napišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) formira adaptacije na nove uslove okoline
B) dovodi do stvaranja novih vrsta
C) održava prosječnu normu osobine
D) odbacuje pojedince sa odstupanjima od prosječne norme karakteristika
D) povećava heterozigotnost populacije

Odgovori

Uspostavite korespondenciju između primjera i oblika prirodne selekcije koje ovi primjeri ilustruju: 1) vožnja, 2) stabilizacija. Napišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) povećanje broja tamnih leptira u industrijskim područjima u odnosu na svijetle
B) pojava otpornosti na pesticide kod štetočina insekata
C) očuvanje do danas reptila tuateria, koji živi na Novom Zelandu
D) smanjenje veličine cefalotoraksa kod rakova koji žive u mutnoj vodi
E) kod sisara, stopa smrtnosti novorođenčadi s prosječnom porođajnom težinom je niža nego s vrlo niskom ili vrlo velikom porođajnom težinom
E) smrt krilatih predaka i očuvanje insekata smanjenih krila na otocima s jakim vjetrovima

Odgovori

Uspostavite korespondenciju između oblika borbe za egzistenciju i primjera koji ih ilustruju: 1) intraspecific, 2) interspecific. Napišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) Ribe jedu plankton
B) galebovi ubijaju piliće kada ih ima veliki broj
B) parenje tetrijeba
D) Majmuni velikog nosa pokušavaju da se nadvikuju, naduvajući svoje ogromne nosove
D) gljiva čaga se smjestila na stablo breze
E) glavni plijen kune je vjeverica

Odgovori

Analizirajte tabelu „Oblici prirodne selekcije“. Za svako slovo odaberite odgovarajući koncept, karakteristiku i primjer sa ponuđene liste.
1) seksualni
2) vožnja
3) grupa
4) očuvanje organizama sa dva ekstremna odstupanja od prosečne vrednosti osobine
5) pojava nove karakteristike
6) formiranje rezistencije bakterija na antibiotike
7) očuvanje reliktne vrste biljke Ginkgo biloba 8) povećanje broja heterozigotnih organizama

Odgovori

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019

Prirodna selekcija je proces koji je prvobitno definirao Charles Darwin kao dovodeći do opstanka i preferencijalne reprodukcije jedinki koje su prilagođenije datim uvjetima okoline i posjeduju korisne nasljedne osobine. U skladu s Darwinovom teorijom i modernom sintetičkom teorijom evolucije, glavni materijal za prirodnu selekciju su nasumične nasljedne promjene – rekombinacije genotipova, mutacije i njihove kombinacije.

U nedostatku seksualnog procesa, prirodna selekcija dovodi do povećanja udjela datog genotipa u sljedećoj generaciji. Međutim, prirodna selekcija je “slijepa” u smislu da “procjenjuje” fenotipove, a ne genotipove, a preferencijalni prijenos gena pojedinca s korisnim osobinama na sljedeću generaciju se događa bez obzira na to da li su te osobine nasljedne.

Postoje različite klasifikacije oblika selekcije. Široko se koristi klasifikacija zasnovana na prirodi uticaja oblika selekcije na varijabilnost osobine u populaciji.

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

Primjer akcije pokretanja selekcije je "industrijski melanizam" kod insekata. “Industrijski melanizam” je naglo povećanje udjela melanističkih (tamno obojenih) pojedinaca u onim populacijama insekata (na primjer, leptira) koji žive u industrijskim područjima. Usljed industrijskog utjecaja stabla su značajno potamnila, a uginuli su i svijetli lišajevi, zbog čega su svijetli leptiri postali bolje vidljivi pticama, a tamni manje vidljivi. U 20. vijeku, udio tamno obojenih leptira u nekim dobro proučavanim populacijama leptira u Engleskoj dostigao je 95% u nekim područjima, dok je prvi tamno obojeni leptir (morfa carbonaria) uhvaćen 1848.

Odabir vožnje se događa kada se okruženje promijeni ili se prilagodi novim uvjetima kada se domet proširi. Čuva nasljedne promjene u određenom smjeru, pomjerajući brzinu reakcije u skladu s tim. Na primjer, tokom razvoja tla kao staništa, razne nepovezane grupe životinja razvile su udove koji su se pretvorili u udove koji se ukopavaju.

Stabilizirajuća selekcija- oblik prirodne selekcije u kojoj je njeno djelovanje usmjereno protiv jedinki s ekstremnim odstupanjima od prosječne norme, u korist jedinki sa prosječnim izraženim svojstvom. Koncept stabilizacijske selekcije uveo je u nauku i analizirao I.I. Schmalhausen.

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

Pronađena je selekcija prema srednjoj vrijednosti za različite osobine. Kod sisara je veća vjerovatnoća da će umrijeti novorođenčad vrlo male i vrlo visoke težine pri rođenju ili u prvim sedmicama života nego novorođenčad prosječne težine. Uzimajući u obzir veličinu krila vrabaca koji su umrli nakon oluje 50-ih godina u blizini Lenjingrada pokazalo se da je većina njih imala premala ili prevelika krila. I u ovom slučaju, prosječni pojedinci su se pokazali najprilagođenijim.

Disruptivna selekcija- oblik prirodne selekcije u kojoj uslovi favorizuju dve ili više ekstremnih varijanti (smera) varijabilnosti, ali ne favorizuju srednje, prosečno stanje osobine. Kao rezultat, može se pojaviti nekoliko novih oblika iz jednog originalnog. Darwin je opisao akciju disruptivne selekcije, vjerujući da ona leži u osnovi divergencije, iako nije mogao pružiti dokaz o njenom postojanju u prirodi. Disruptivna selekcija doprinosi nastanku i održavanju polimorfizma populacije, au nekim slučajevima može uzrokovati specijaciju.

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

Primjer disruptivne selekcije je formiranje dvije rase u većoj zvečarki na livadama sijena. U normalnim uslovima, periodi cvetanja i zrenja semena ove biljke pokrivaju celo leto. Ali na livadama sijena sjemenke proizvode uglavnom one biljke koje uspijevaju procvjetati i sazrijeti ili prije perioda košenja, ili procvjetaju krajem ljeta, nakon košnje. Kao rezultat, formiraju se dvije rase zvečke - rano i kasno cvjetanje.

Disruptivna selekcija je izvedena umjetno u eksperimentima s Drosophila. Selekcija je vršena prema broju čekinja, a zadržavane su jedinke sa malim i velikim brojem čekinja. Kao rezultat toga, od otprilike 30. generacije, dvije linije su se jako razilazile, uprkos činjenici da su muhe nastavile da se ukrštaju jedna s drugom, razmjenjujući gene. U nizu drugih eksperimenata (sa biljkama), intenzivno ukrštanje spriječilo je djelotvorno djelovanje disruptivne selekcije.

Seksualna selekcija - Ovo je prirodna selekcija za reproduktivni uspeh. Opstanak organizama je važna, ali ne i jedina komponenta prirodne selekcije. Druga važna komponenta je privlačnost osobama suprotnog pola. Darwin je ovu pojavu nazvao seksualnom selekcijom. “Ovaj oblik selekcije nije određen borbom za postojanje u odnosima organskih bića među sobom ili sa vanjskim uvjetima, već nadmetanjem između jedinki jednog spola, obično muškaraca, za posjedovanje jedinki drugog spola.” Osobine koje smanjuju održivost njihovih domaćina mogu se pojaviti i širiti ako su prednosti koje pružaju za reproduktivni uspjeh znatno veće od njihovih nedostataka za preživljavanje. Predložene su dvije glavne hipoteze o mehanizmima seksualne selekcije. Prema hipotezi o "dobrim genima", ženka "razlozi" na sljedeći način: "Ako je ovaj mužjak, uprkos svom sjajnom perju i dugom repu, nekako uspio da ne umre u kandžama grabežljivca i preživi do puberteta, onda, ima dobre gene.” geni koji su mu to omogućili. To znači da ga treba izabrati za oca svojoj djeci: on će na njih prenijeti svoje dobre gene.” Odabirom šarenih mužjaka, ženke biraju dobre gene za svoje potomstvo. Prema hipotezi o „privlačnim sinovima“, logika ženskog izbora je nešto drugačija. Ako su mužjaci jarkih boja, iz bilo kojeg razloga, privlačni ženkama, onda je vrijedno odabrati oca jarke boje za svoje buduće sinove, jer će njegovi sinovi naslijediti gene jarkih boja i biti će privlačni ženkama u sljedećoj generaciji. Tako se javlja pozitivna povratna informacija, što dovodi do činjenice da iz generacije u generaciju svjetlina perja mužjaka postaje sve intenzivnija. Proces nastavlja da raste sve dok ne dostigne granicu održivosti. U izboru mužjaka, ženke nisu ni više ni manje logične nego u svom drugom ponašanju. Kada životinja osjeti žeđ, to ne znači da treba piti vodu kako bi uspostavila ravnotežu vode i soli u tijelu - ona odlazi na pojilo jer osjeća žeđ. Na isti način, ženke, kada biraju svijetle mužjake, slijede svoje instinkte - vole svijetle repove. Svi oni kojima je instinkt sugerisao drugačije ponašanje, svi nisu ostavili potomstvo. Dakle, nismo razgovarali o logici ženki, već o logici borbe za egzistenciju i prirodnoj selekciji - slijepom i automatskom procesu koji je, djelujući neprestano s generacije na generaciju, formirao svu zadivljujuću raznolikost oblika, boja i instinkata koji posmatramo u svetu žive prirode.