Selecție naturală. Selecția naturală și rolul ei în evoluție

Selecția naturală este un proces natural în care, dintre toate organismele vii, doar cele care au calități care contribuie la reproducerea cu succes a propriului soi sunt păstrate în timp. Potrivit teoriei sintetice a evoluției, selecția naturală este unul dintre cei mai importanți factori ai evoluției.

Mecanismul selecției naturale

Ideea că un mecanism similar cu selecția artificială funcționează în natura vie a fost exprimată pentru prima dată de oamenii de știință englezi Charles Darwin și Alfred Wallace. Esența ideii lor este că pentru a apărea creaturi de succes, natura nu are neapărat nevoie să înțeleagă și să analizeze situația, ci poate acționa la întâmplare. Este suficient pentru a crea o gamă largă de indivizi diversi - și, în cele din urmă, cel mai în formă va supraviețui.

1. În primul rând, apare un individ cu proprietăți noi, complet aleatorii

2. Atunci ea este sau nu este capabilă să lase urmași, în funcție de aceste proprietăți

3. În cele din urmă, dacă rezultatul etapei anterioare este pozitiv, atunci ea lasă urmași, iar descendenții ei moștenesc proprietățile nou dobândite

În prezent, părerile oarecum naive ale lui Darwin însuși au fost parțial reelaborate. Astfel, Darwin și-a imaginat că schimbările ar trebui să aibă loc foarte lin, iar spectrul de variabilitate ar trebui să fie continuu. Astăzi, însă, mecanismele selecției naturale sunt explicate folosind genetica, ceea ce aduce o oarecare originalitate acestei imagini. Mutațiile genelor care operează în prima etapă a procesului descris mai sus sunt în esență discrete. Este clar, însă, că esența de bază a ideii lui Darwin rămâne neschimbată.

Forme ale selecției naturale

Selecția de conducere- o formă de selecție naturală când condițiile de mediu contribuie la o anumită direcție de schimbare a unei caracteristici sau a unui grup de caracteristici. În același timp, alte posibilități de schimbare a trăsăturii sunt supuse selecției negative. Ca urmare, în populație de la o generație la alta are loc o schimbare a valorii medii a trăsăturii într-o anumită direcție. În acest caz, presiunea de selecție a conducerii trebuie să corespundă capacităților adaptative ale populației și ratei schimbărilor mutaționale (în caz contrar, presiunea mediului poate duce la dispariție).

Un caz modern de selecție de conducere este „melanismul industrial al fluturilor englezi”. „Melanismul industrial” este o creștere bruscă a proporției de indivizi melanistici (de culoare închisă) în populațiile de fluturi care trăiesc în zonele industriale. Din cauza impactului industrial, trunchiurile copacilor s-au întunecat semnificativ, iar lichenii de culoare deschisă au murit și ei, motiv pentru care fluturii de culoare deschisă au devenit mai vizibili pentru păsări, iar cei de culoare închisă au devenit mai puțin vizibili. În secolul al XX-lea, într-o serie de zone, proporția fluturilor de culoare închisă a atins 95%, în timp ce primul fluture de culoare închisă (Morfa carbonaria) a fost capturat în 1848.

Selecția de conducere are loc atunci când mediul se schimbă sau se adaptează la noile condiții atunci când gama se extinde. Păstrează modificările ereditare într-o anumită direcție, mișcând viteza de reacție în consecință. De exemplu, în timpul dezvoltării solului ca habitat în diferite grupuri de animale neînrudite, membrele s-au transformat în membre îngropate.

Stabilizarea selecției- o formă de selecție naturală în care acțiunea este îndreptată împotriva indivizilor cu abateri extreme de la norma medie, în favoarea indivizilor cu o expresie medie a trăsăturii.

Au fost descrise multe exemple de acțiune de stabilizare a selecției în natură. De exemplu, la prima vedere se pare că cea mai mare contribuție la fondul genetic al următoarei generații ar trebui să fie adusă de indivizi cu fertilitate maximă. Cu toate acestea, observațiile asupra populațiilor naturale de păsări și mamifere arată că nu este cazul. Cu cât sunt mai mulți pui sau pui în cuib, cu atât este mai dificil să-i hrănești, cu atât fiecare dintre ei este mai mic și mai slab. Drept urmare, persoanele cu fertilitate medie sunt cele mai potrivite.

Selecția față de medie a fost găsită pentru o varietate de trăsături. La mamifere, nou-născuții cu greutate foarte mică și foarte mare sunt mai susceptibili de a muri la naștere sau în primele săptămâni de viață decât nou-născuții cu greutate medie. Un studiu al dimensiunii aripilor păsărilor care au murit după furtună a arătat că majoritatea aveau aripi prea mici sau prea mari. Și în acest caz, indivizii medii s-au dovedit a fi cei mai adaptați.

Selecția perturbatoare- o formă de selecție naturală în care condițiile favorizează două sau mai multe variante (direcții) extreme de variabilitate, dar nu favorizează starea intermediară, medie, a unei trăsături. Ca urmare, pot apărea mai multe forme noi dintr-unul original. Selecția perturbatoare contribuie la apariția și menținerea polimorfismului populației și, în unele cazuri, poate provoca speciație.

Una dintre situațiile posibile din natură în care intervine selecția perturbatoare este atunci când o populație polimorfă ocupă un habitat eterogen. În același timp, diferite forme se adaptează la diferite nișe sau subnișe ecologice.

Un exemplu de selecție disruptivă este formarea a două rase în zdrănitoarea de luncă din pajiștile cu fân. În condiții normale, perioadele de înflorire și de coacere a semințelor acestei plante acoperă întreaga vară. Dar în pajiștile cu fân, semințele sunt produse în principal de acele plante care reușesc să înflorească și să se coacă fie înainte de perioada de cosit, fie înfloresc la sfârșitul verii, după cosire. Ca rezultat, se formează două rase de zornăitori - înflorire timpurie și târzie.

Selecția perturbatoare a fost efectuată artificial în experimente cu Drosophila. Selecția s-a efectuat în funcție de numărul de peri; au fost reținute doar indivizii cu un număr mic și mare de peri. Ca urmare, din aproximativ a 30-a generație, cele două linii s-au separat foarte mult, în ciuda faptului că muștele au continuat să se încrucișeze între ele, schimbând gene. Într-un număr de alte experimente (cu plante), încrucișarea intensivă a împiedicat acțiunea eficientă a selecției perturbatoare.

Selecția tăierii- o formă de selecție naturală. Acțiunea sa este opusă selecției pozitive. Eliminarea selecției elimină dintr-o populație marea majoritate a indivizilor care poartă trăsături care reduc drastic viabilitatea în anumite condiții de mediu. Folosind selecția de selecție, alelele extrem de dăunătoare sunt eliminate din populație. De asemenea, indivizii cu rearanjamente cromozomiale și un set de cromozomi care perturbă brusc funcționarea normală a aparatului genetic pot fi supuși selecției de tăiere.

Selecție pozitivă- o formă de selecție naturală. Acțiunea sa este opusă selecției de tăiere. Selecția pozitivă crește numărul de indivizi dintr-o populație care au trăsături utile care cresc viabilitatea speciei în ansamblu. Cu ajutorul selecției pozitive și selecției de tăiere, speciile sunt schimbate (și nu numai prin distrugerea unor indivizi inutile, atunci orice dezvoltare ar trebui să se oprească, dar acest lucru nu se întâmplă). Exemple de selecție pozitivă includ: un Archaeopteryx umplut poate fi folosit ca planor, dar o rândunică sau un pescăruș umplut nu. Dar primele păsări au zburat mai bine decât Archaeopteryx.

Un alt exemplu de selecție pozitivă este apariția prădătorilor care sunt superiori în „abilitățile lor mentale” multor alte animale cu sânge cald. Sau apariția unor reptile precum crocodilii, care au o inimă cu patru camere și sunt capabile să trăiască atât pe uscat, cât și în apă.

Paleontologul Ivan Efremov a susținut că omul a fost supus nu numai selecție pentru o mai bună adaptare la condițiile de mediu, ci și „selecție pentru socialitate” - acele comunități ai căror membri s-au sprijinit reciproc au supraviețuit mai bine. Acesta este un alt exemplu de selecție pozitivă.

Direcții particulare ale selecției naturale

· Supraviețuirea celor mai adaptate specii și populații, cum ar fi cele cu branhii în apă, deoarece fitness-ul câștigă lupta pentru supraviețuire.

· Supraviețuirea organismelor sănătoase din punct de vedere fizic.

· Supraviețuirea celor mai puternice organisme din punct de vedere fizic, deoarece competiția fizică pentru resurse este o parte integrantă a vieții. Este important în lupta intraspecifică.

· Supraviețuirea celor mai de succes organisme sexual, deoarece reproducerea sexuală este modul dominant de reproducere. Aici intervine selecția sexuală.

Cu toate acestea, toate aceste cazuri sunt speciale, iar principalul lucru rămâne conservarea cu succes în timp. Prin urmare, uneori aceste direcții sunt încălcate pentru a urmări scopul principal.

Rolul selecției naturale în evoluție

Charles Darwin credea că selecția naturală este factorul fundamental în evoluția viețuitoarelor (selecționismul în biologie). Acumularea de informații despre genetică la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, în special descoperirea naturii discrete a moștenirii trăsăturilor fenotipice, a determinat mulți cercetători să revizuiască teza lui Darwin: mutațiile genotipului au început să fie luate în considerare. ca factori extrem de importanţi în evoluţie (mutaţionismul lui G. de Vries, saltaţionismul lui R. Goldschmitd etc.). Pe de altă parte, descoperirea unor corelații cunoscute între caracterele speciilor înrudite (legea seriei omologice) de către N. I. Vavilov a condus la formularea de ipoteze despre evoluție bazate mai degrabă pe modele decât pe variabilitatea aleatorie (nomogeneza de L. S. Berg, bathmogeneza de E. D. Kop și etc.). În anii 1920-1940, interesul pentru teoriile selecționiste a fost reînviat în biologia evoluționistă datorită sintezei geneticii clasice și a teoriei selecției naturale.

Teoria sintetică a evoluției (STE) rezultată, numită adesea neo-darwinism, se bazează pe analiza cantitativă a frecvențelor alelelor din populații pe măsură ce acestea se schimbă sub influența selecției naturale. Cu toate acestea, descoperirile din ultimele decenii în diverse domenii ale cunoașterii științifice - de la biologia moleculară cu teoria sa mutațiilor neutre de M. Kimura și paleontologia cu teoria echilibrului punctat de S. J. Gould și N. Eldridge (în care o specie este înțeleasă ca o fază relativ statică a procesului evolutiv) la matematică cu teoria sa a bifurcațiilor și a tranzițiilor de fază - indică insuficiența STE clasică pentru o descriere adecvată a tuturor aspectelor evoluției biologice. Discuția despre rolul diferiților factori în evoluție continuă și astăzi, iar biologia evoluționistă a ajuns la necesitatea următoarei, a treia sinteze.

Apariția adaptărilor ca urmare a selecției naturale

Adaptările sunt proprietățile și caracteristicile organismelor care asigură adaptarea la mediul în care trăiesc aceste organisme. Adaptarea se mai numește și procesul de apariție a adaptărilor. Mai sus ne-am uitat la modul în care apar unele adaptări ca urmare a selecției naturale. Populațiile de molii de mesteacăn s-au adaptat la condițiile externe schimbate datorită acumulării de mutații de culoare închisă. În populațiile umane care locuiesc în zonele cu malarie, adaptarea a apărut datorită răspândirii mutației anemiei falciforme. În ambele cazuri, adaptarea se realizează prin acțiunea selecției naturale.

În acest caz, materialul de selecție este variabilitatea ereditară acumulată în populații. Deoarece populații diferite diferă între ele în setul de mutații acumulate, ele se adaptează la aceiași factori de mediu în moduri diferite. Astfel, populațiile africane s-au adaptat la viață în zonele cu malarie datorită acumulării de mutații ale anemiei falciforme Hb S, iar în populațiile care locuiesc în Asia de Sud-Est, rezistența la malarie s-a format pe baza acumulării unui număr de alte mutații, care în starea homozigotă provoacă și boli de sânge, iar atunci când sunt heterozigote, acestea oferă protecție împotriva malariei.

Aceste exemple ilustrează rolul selecției naturale în modelarea adaptărilor. Este necesar, totuși, să înțelegem clar că acestea sunt cazuri speciale de adaptări relativ simple care apar din cauza reproducerii selective a purtătorilor de mutații unice „utile”. Este puțin probabil ca majoritatea adaptărilor să apară în acest fel.

Patronizare, avertizare și colorare imitativă. Luați în considerare, de exemplu, adaptări atât de răspândite, cum ar fi colorarea de protecție, de avertizare și imitație (mimetism). Colorarea protectoare permite animalelor să devină invizibile, îmbinându-se cu substratul. Unele insecte sunt izbitor de asemănătoare cu frunzele copacilor pe care trăiesc, altele seamănă cu crengi uscate sau spini de pe trunchiurile copacilor. Aceste adaptări morfologice sunt completate de adaptări comportamentale. Insectele aleg să ascundă exact acele locuri unde sunt mai puțin vizibile.

Insectele necomestibile și animalele otrăvitoare - șerpi și broaște - au culori strălucitoare, de avertizare. Un prădător, odată confruntat cu un astfel de animal, asociază mult timp acest tip de colorare cu pericolul. Acesta este folosit de unele animale neveninoase. Ele dobândesc o asemănare izbitoare cu cele otrăvitoare și reduc astfel pericolul de la prădători. Șarpele imită culoarea unei vipere, musca imită o albină. Acest fenomen se numește mimetism.

Cum au apărut toate aceste dispozitive uimitoare? Este puțin probabil ca o singură mutație să ofere o corespondență atât de exactă între o aripă de insectă și o frunză vie, sau între o muscă și o albină. Este incredibil că o singură mutație ar face ca o insectă colorată protector să se ascundă exact pe frunzele cu care seamănă. Este evident că astfel de adaptări precum culorile protectoare și de avertizare și mimica au apărut prin selectarea treptată a tuturor acelor mici abateri ale formei corpului, în distribuția anumitor pigmenți, în comportamentul înnăscut care a existat în populațiile strămoșilor acestor animale. Una dintre cele mai importante caracteristici ale selecției naturale este cumulativitatea sa - capacitatea sa de a acumula și de a consolida aceste abateri pe o serie de generații, compunând modificări ale genelor individuale și ale sistemelor organismelor controlate de acestea.

Cea mai interesantă și dificilă problemă o reprezintă etapele inițiale de adaptare. Este clar ce avantaje oferă asemănarea aproape perfectă a unei mantis rugătoare cu o crenguță uscată. Dar ce avantaje ar fi putut avea strămoșul său îndepărtat, care semăna doar vag cu o crenguță? Sunt prădătorii într-adevăr atât de proști încât pot fi înșelați atât de ușor? Nu, prădătorii nu sunt deloc proști, iar selecția naturală din generație în generație îi „învață” din ce în ce mai bine să recunoască trucurile prăzii lor. Chiar și asemănarea perfectă a unei mantis rugătoare moderne cu o crenguță nu îi oferă o garanție de 100% că nicio pasăre nu o va observa vreodată. Cu toate acestea, șansele sale de a evita un prădător sunt mai mari decât cele ale unei insecte cu o colorație protectoare mai puțin perfectă. La fel, strămoșul său îndepărtat, care semăna doar puțin cu o crenguță, avea șanse ceva mai mari de viață decât ruda lui care nu arăta deloc ca o crenguță. Desigur, o pasăre care stă lângă el îl va observa cu ușurință într-o zi senină. Dar dacă ziua este ceață, dacă pasărea nu stă în apropiere, ci zboară și decide să nu piardă timpul cu ceea ce poate fi o mantis rugătoare sau poate o crenguță, atunci chiar și o asemănare minimă salvează viața purtătorului acestui lucru. asemănare abia vizibilă. Descendenții săi care moștenesc această asemănare minimă vor fi mai numeroși. Ponderea lor în populație va crește. Acest lucru va îngreuna viața păsărilor. Printre ei, cei care vor recunoaște mai precis prada camuflata vor avea mai mult succes. Intră în joc același principiu Regina Roșie despre care am discutat în paragraful despre lupta pentru existență. Pentru a menține avantajul în lupta pentru viață, obținut printr-o asemănare minimă, specia pradă trebuie să se schimbe.

Selecția naturală preia toate acele modificări minuscule care cresc asemănarea de culoare și formă cu substratul, asemănarea dintre speciile comestibile și speciile necomestibile pe care le imită. Trebuie luat în considerare faptul că diferite tipuri de prădători folosesc metode diferite de căutare a prăzii. Unii sunt atenți la formă, alții la culoare, unii au viziunea culorilor, alții nu. Prin urmare, selecția naturală crește automat, pe cât posibil, asemănarea dintre imitator și model și duce la acele adaptări uimitoare pe care le observăm în natură.

Apariția unor adaptări complexe

Multe adaptări dau impresia că sunt atent gândite și planificate intenționat. Cum ar putea apărea o structură atât de complexă precum ochiul uman prin selecția naturală a mutațiilor care apar la întâmplare?

Oamenii de știință sugerează că evoluția ochiului a început cu grupuri mici de celule sensibile la lumină de pe suprafața corpului strămoșilor noștri foarte îndepărtați, care au trăit acum aproximativ 550 de milioane de ani. Capacitatea de a distinge între lumină și întuneric a fost cu siguranță utilă pentru ei, crescându-le șansele de viață în comparație cu rudele lor complet oarbe. Curbura aleatorie a suprafeței „vizuale” a îmbunătățit vederea, ceea ce a făcut posibilă determinarea direcției către sursa de lumină. A apărut un ochi. Mutațiile care apar recent ar putea duce la îngustarea și lărgirea deschiderii cupei optice. Îngustarea a îmbunătățit treptat vederea - lumina a început să treacă printr-o diafragmă îngustă. După cum puteți vedea, fiecare pas a crescut fitness-ul acelor indivizi care s-au schimbat în direcția „corectă”. Celulele sensibile la lumină au format retina. De-a lungul timpului, în partea din față a globului ocular s-a format o lentilă cristalină, acționând ca o lentilă. Părea să apară ca o structură transparentă cu două straturi umplută cu lichid.

Oamenii de știință au încercat să simuleze acest proces pe un computer. Ei au arătat că un ochi ca ochiul compus al unei moluște ar putea apărea dintr-un strat de celule fotosensibile sub o selecție relativ blândă în doar 364.000 de generații. Cu alte cuvinte, animalele care schimbă generațiile în fiecare an ar putea forma un ochi complet dezvoltat și perfect din punct de vedere optic în mai puțin de jumătate de milion de ani. Aceasta este o perioadă foarte scurtă de evoluție, având în vedere că vârsta medie a unei specii la moluște este de câteva milioane de ani.

Putem găsi toate presupusele stadii ale evoluției ochiului uman printre animalele vii. Evoluția ochiului a urmat căi diferite la diferite tipuri de animale. Datorită selecției naturale, multe forme diferite de ochi au apărut independent, iar ochiul uman este doar unul dintre ele, și nu cel mai perfect.

Dacă examinați cu atenție designul ochiului oamenilor și al altor vertebrate, veți descoperi o serie de incongruențe ciudate. Când lumina pătrunde în ochiul uman, trece prin cristalin și lovește celulele sensibile la lumină din retină. Lumina este forțată să străpungă o rețea densă de capilare și neuroni pentru a ajunge la stratul fotoreceptor. În mod surprinzător, terminațiile nervoase se apropie de celulele sensibile la lumină nu din spate, ci din față! În plus, terminațiile nervoase sunt colectate în nervul optic, care se extinde din centrul retinei, creând astfel un punct orb. Pentru a compensa umbrirea fotoreceptorilor de către neuroni și capilare și pentru a scăpa de punctul oarbă, ochiul nostru se mișcă constant, trimițând o serie de proiecții diferite ale aceleiași imagini către creier. Creierul nostru efectuează operații complexe, adăugând aceste imagini, scăzând umbre și calculând imaginea reală. Toate aceste dificultăți ar putea fi evitate dacă terminațiile nervoase s-ar apropia de neuroni nu din față, ci din spate, ca, de exemplu, la o caracatiță.

Însăși imperfecțiunea ochiului de vertebrate pune în lumină mecanismele evoluției prin selecție naturală. Am spus deja de mai multe ori că selecția acționează întotdeauna „aici și acum”. Sortează prin diferite versiuni ale structurilor deja existente, selectând și punând laolaltă cele mai bune dintre ele: cele mai bune „aici și acum”, fără a ține cont de ceea ce ar putea deveni aceste structuri în viitorul îndepărtat. Prin urmare, cheia pentru a explica atât perfecțiunile, cât și imperfecțiunile structurilor moderne ar trebui căutată în trecut. Oamenii de știință cred că toate vertebratele moderne descind din animale precum lanceta. În lancetă, neuronii sensibili la lumină sunt localizați la capătul anterior al tubului neural. În fața lor sunt situate celule nervoase și pigmentare care acoperă fotoreceptorii de lumina care vine din față. Lanceta primește semnale luminoase care vin de pe părțile laterale ale corpului său transparent. S-ar putea crede că strămoșul comun al vertebratelor avea ochi similari. Apoi această structură plată a început să se transforme în cupă optică. Partea din față a tubului neural s-a bombat spre interior, iar neuronii care se aflau în fața celulelor receptore erau deasupra lor. Procesul de dezvoltare a ochilor la embrionii vertebratelor moderne, într-un anumit sens, reproduce secvența evenimentelor care au avut loc în trecutul îndepărtat.

Evoluția nu creează noi modele de la zero, ci schimbă (de multe ori se schimbă de nerecunoscut) vechile modele, astfel încât fiecare etapă a acestor schimbări este adaptativă. Orice modificare ar trebui să crească fitness-ul operatorilor săi sau, cel puțin, să nu o reducă. Această caracteristică a evoluției duce la îmbunătățirea constantă a diferitelor structuri. Este și motivul imperfecțiunii multor adaptări, inconsecvențe ciudate în structura organismelor vii.

Trebuie reținut, însă, că toate adaptările, oricât de perfecte ar fi, sunt relative. Este clar că dezvoltarea capacității de a zbura nu se combină foarte bine cu capacitatea de a alerga rapid. Prin urmare, păsările care au cea mai bună capacitate de a zbura sunt alergători săraci. Dimpotrivă, struții, care nu pot zbura, sunt alergători excelenți. Adaptarea la anumite condiții poate fi inutilă sau chiar dăunătoare atunci când apar condiții noi. Cu toate acestea, condițiile de viață se schimbă constant și uneori foarte dramatic. În aceste cazuri, adaptările acumulate anterior pot îngreuna formarea altora noi, ceea ce poate duce la dispariția unor grupuri mari de organisme, așa cum s-a întâmplat cu mai bine de 60-70 de milioane de ani în urmă cu dinozaurii cândva foarte numeroși și diverși.



Evoluția este o poveste a câștigătorilor, iar selecția naturală este un judecător imparțial, care decide cine trăiește și cine moare. Exemple de selecție naturală sunt peste tot: toată diversitatea ființelor vii de pe planeta noastră este un produs al acestui proces, iar oamenii nu fac excepție. Cu toate acestea, se poate argumenta despre om, pentru că el a fost de mult obișnuit să se amestece într-o manieră de afaceri în acele zone care erau înainte secretele sacre ale naturii.

Cum funcționează selecția naturală?

Acest mecanism de siguranță este procesul fundamental al evoluției. Acțiunea sa asigură creșterea populației numărul de indivizi care au un set de trăsături cele mai favorabile care asigură adaptabilitate maximă la condițiile de viață din mediu și, în același timp - o scădere a numărului de indivizi mai puțin adaptați.

Știința îi datorează însuși termenul „selecție naturală” lui Charles Darwin, care a comparat acest proces cu selecția artificială, adică selecția. Singura diferență dintre aceste două specii este cine acționează ca judecător atunci când alege anumite proprietăți ale organismelor - o persoană sau mediul. În ceea ce privește „materialul de lucru”, în ambele cazuri acestea sunt mici mutații ereditare care se acumulează sau, dimpotrivă, sunt eradicate în generația următoare.

Teoria dezvoltată de Darwin a fost incredibil de îndrăzneață, revoluționară, chiar scandaloasă pentru vremea ei. Dar acum selecția naturală nu ridică îndoieli în lumea științifică; în plus, este numită un mecanism „de la sine înțeles”, deoarece existența ei decurge în mod logic din trei fapte incontestabile:

1. Organismele vii produc, evident, mai mulți descendenți decât sunt capabili să supraviețuiască și să se reproducă în continuare;
2. Absolut toate organismele sunt supuse variabilității ereditare;
3. Organismele vii dotate cu diferite caracteristici genetice supraviețuiesc și se reproduc cu succes inegal.

Toate acestea provoacă o competiție acerbă între toate organismele vii, ceea ce conduce evoluția. În natură, procesul evolutiv, de regulă, decurge lent și pot fi distinse următoarele etape:

Principii de clasificare a selecției naturale

Pe baza direcției de acțiune, se disting tipurile pozitive și negative (de tăiere) de selecție naturală.

Pozitiv

Acțiunea sa vizează consolidarea și dezvoltarea trăsăturilor utile și ajută la creșterea numărului de indivizi care posedă aceste trăsături în populație. Astfel, în cadrul unor specii specifice, selecția pozitivă funcționează pentru a crește viabilitatea acestora, iar la scara întregii biosfere - pentru a crește treptat complexitatea structurii organismelor vii, ceea ce este bine ilustrat de întreaga istorie a procesului evolutiv. De exemplu, transformarea branhiilor care a durat milioane de ani la unele specii de pești antici, urechea medie a amfibienilor a însoțit procesul de „venire pe pământ” a organismelor vii în condiții de flux și reflux puternic.

Negativ

Spre deosebire de selecția pozitivă, selecția prin tăiere obligă acei indivizi care poartă trăsături dăunătoare care pot reduce semnificativ viabilitatea speciei în condițiile de mediu existente să părăsească populația. Acest mecanism acționează ca un filtru care nu permite trecerea celor mai dăunătoare alele și împiedică dezvoltarea lor ulterioară.

De exemplu, când, odată cu dezvoltarea degetului mare de pe mână, strămoșii lui Homo sapiens au învățat să formeze un pumn și să-l folosească în lupte unul împotriva celuilalt, indivizii cu cranii fragile au început să moară din cauza rănilor la cap (după cum demonstrează descoperirile arheologice). ), renunțând la spațiu de locuit persoanelor cu cranii mai puternice.

O clasificare foarte comună este, pe baza naturii influenței selecției asupra variabilității unei trăsături într-o populație:

1. in miscare;
2. stabilizatoare;
3. destabilizator;
4. perturbator (ruptura);
5. sexual.

In miscare

Forma de conducere a selecției naturale elimină mutațiile cu o valoare medie a unei trăsături, înlocuindu-le cu mutații cu o valoare medie diferită a aceleiași trăsături. Ca rezultat, de exemplu, este posibil să se urmărească creșterea dimensiunii animalelor din generație în generație - acest lucru s-a întâmplat cu mamiferele care au câștigat dominație terestră după moartea dinozaurilor, inclusiv a strămoșilor oamenilor. Alte forme de viață, dimpotrivă, au scăzut semnificativ în dimensiune. Astfel, libelulele antice, în condiții de conținut ridicat de oxigen în atmosferă, erau gigantice în comparație cu cele moderne. Același lucru este valabil și pentru alte insecte..

Stabilizare

Spre deosebire de forța motrice, se străduiește să păstreze caracteristicile existente și se manifestă în cazuri de conservare pe termen lung a condițiilor de mediu. Printre exemple se numără speciile care au ajuns până la noi din cele mai vechi timpuri aproape neschimbate: crocodili, multe tipuri de meduze, sequoia gigantice. Există și specii care există, practic neschimbate, de milioane de ani: aceasta este vechea plantă de ginkgo, descendentă directă a primelor șopârle hatteria, coelacant (un pește cu aripioare lobe, pe care mulți oameni de știință îl consideră o „legătură intermediară” între pești și amfibieni).

Selecțiile de stabilizare și de conducere acționează în conjuncție și sunt două părți ale aceluiași proces. Șoferul se străduiește să păstreze mutațiile care sunt cele mai avantajoase în schimbarea condițiilor de mediu, iar atunci când aceste condiții se stabilesc, procesul se va încheia cu crearea formei cel mai bine adaptate. Aici vine rândul selecției stabilizatoare– păstrează aceste genotipuri testate în timp și nu permite reproducerea formelor mutante care se abat de la norma generală. Există o îngustare a normei de reacție.

Destabilizator

Se întâmplă adesea ca nișa ecologică ocupată de o specie să se extindă. În astfel de cazuri, o viteză de reacție mai largă ar fi benefică pentru supraviețuirea speciei. În condiții de eterogenitate a mediului, are loc un proces opus selecției stabilizatoare: trăsăturile cu o viteză de reacție mai mare primesc un avantaj. De exemplu, iluminarea eterogenă a unui rezervor provoacă o mare variabilitate a culorii broaștelor care trăiesc în el, iar în rezervoarele care nu diferă în varietatea de pete de culoare, toate broaștele au aproximativ aceeași culoare, ceea ce contribuie la camuflarea lor ( rezultatul stabilizării selecţiei).

Perturbator (spărțitor)

Există multe populații caracterizate prin polimorfism - coexistența în cadrul unei specii a două sau chiar mai multe forme bazate pe o anumită caracteristică. Acest fenomen poate fi cauzat de diverse motive, atât naturale, cât și antropice. De exemplu, secete nefavorabile pentru ciuperci, căzând la mijlocul verii, a determinat dezvoltarea speciilor lor de primăvară și toamnă, iar fânul, care a avut loc și în această perioadă în alte zone, a dus la faptul că în cadrul unor tipuri de iarbă, semințele unor indivizi se coc devreme, în timp ce altele - târziu, adică înainte și după fânarea.

Sexual

Selecția sexuală este diferită în această serie de procese bazate logic. Esența sa constă în faptul că reprezentanții aceleiași specii (de obicei masculi) concurează între ei în lupta pentru dreptul de a procrea. . În același timp, ei dezvoltă adesea acele semne, care afectează negativ viabilitatea acestora. Un exemplu clasic este păunul cu coada sa luxoasă, care nu are nicio utilitate practică; în plus, îl face vizibil pentru prădători și poate interfera cu mișcarea. Singura sa funcție este de a atrage o femeie și îndeplinește cu succes această funcție. Există două ipoteze explicând mecanismul alegerii feminine:

1. Ipoteza „genelor bune” - o femelă alege un tată pentru viitori urmași pe baza capacității sale de a supraviețui chiar și cu astfel de caracteristici sexuale secundare care îngreunează existența;
2. Ipoteza Fiilor Atrăgători - Femela se străduiește să producă descendenți masculi de succes care să păstreze genele tatălui.

Selecția sexuală este de mare importanță pentru evoluție, deoarece scopul principal pentru indivizii oricărei specii nu este acela de a supraviețui, ci de a lăsa urmași. Multe specii de insecte sau pești mor imediat de îndată ce îndeplinesc această misiune - fără aceasta nu ar exista viață pe planetă.

Instrumentul considerat al evoluției poate fi caracterizat ca un proces nesfârșit de mișcare către un ideal de neatins, deoarece mediul este aproape întotdeauna cu un pas sau doi înaintea locuitorilor săi: ceea ce s-a realizat ieri se schimbă astăzi pentru a deveni învechit mâine.

Selecția naturală crește șansele de supraviețuire și de continuare a întregii specii; este la același nivel cu mutațiile, migrațiile și transformările în gene. Mecanismul de bază al evoluției funcționează impecabil, dar cu condiția ca nimeni să nu interfereze cu activitatea sa.

Ce este selecția naturală?

Sensul acestui termen a fost dat de omul de știință englez Charles Darwin. El a stabilit că selecția naturală este un proces care determină supraviețuirea și reproducerea doar a indivizilor adaptați condițiilor de mediu. Conform teoriei lui Darwin, schimbările ereditare aleatorii joacă cel mai important rol în evoluție.

• recombinarea genotipurilor;
• mutații și combinațiile lor.

Selecția naturală la om

În vremuri de medicină subdezvoltată și alte științe, doar o persoană cu un sistem imunitar puternic și un corp sănătos stabil a supraviețuit. Nu știau să îngrijească nou-născuții prematuri, nu foloseau antibiotice în tratament, nu făceau operații și trebuiau să facă față singuri bolilor. Selecția naturală dintre oameni a selectat cei mai puternici reprezentanți ai umanității pentru reproducere ulterioară.

În lumea civilizată, nu se obișnuiește să aibă descendenți numeroși, iar în majoritatea familiilor nu există mai mult de doi copii, care, datorită condițiilor moderne de viață și a medicinei, pot trăi până la o bătrânețe copt. Anterior, familiile aveau 12 sau mai mulți copii și nu mai mult de patru supraviețuiau în condiții favorabile. Selecția naturală la oameni a condus la faptul că, în cea mai mare parte, oamenii întăriți, excepțional de sănătoși și puternici au supraviețuit. Datorită fondului lor genetic, omenirea încă trăiește pe pământ.

Motivele selecției naturale

Toată viața de pe pământ s-a dezvoltat treptat, de la cele mai simple organisme la cele mai complexe. Reprezentanții anumitor forme de viață care nu s-au putut adapta la mediu nu au supraviețuit și nu s-au reprodus; genele lor nu au fost transmise generațiilor ulterioare. Rolul selecției naturale în evoluție a dus la apariția capacității la nivel celular de a se adapta la mediu și de a răspunde rapid la schimbările acestuia. Cauzele selecției naturale sunt influențate de o serie de factori simpli:

1. Selecția naturală funcționează atunci când se produc mai mulți descendenți decât pot supraviețui.
2. Există o variabilitate ereditară în genele unui organism.
3. Diferențele genetice dictează supraviețuirea și capacitatea de reproducere în diferite medii.

Semne ale selecției naturale

Evoluția oricărui organism viu este creativitatea naturii însăși și nu este capriciul ei, ci o necesitate. Funcționând în diferite condiții de mediu, nu este greu de ghicit ce trăsături păstrează selecția naturală; toate acestea vizează evoluția speciei, sporind rezistența acesteia la influențele externe:

1. Factorul de selecție joacă un rol important. Dacă în selecția artificială o persoană alege ce caracteristici ale unei specii să păstreze și care nu (de exemplu, atunci când crește o nouă rasă de câini), atunci cu selecția naturală cel mai puternic câștigă în lupta pentru existența sa.
2. Materialul pentru selecție sunt modificări ereditare, ale căror semne pot ajuta la adaptarea la noile condiții de viață sau în scopuri specifice.
3. Rezultă o altă etapă a selecției naturale, în urma căreia s-au format noi specii cu caracteristici care sunt benefice în anumite condiții de mediu.
4. Viteza de acțiune - Mama Natură nu se grăbește, se gândește la fiecare pas și, prin urmare, selecția naturală este caracterizată de o rată scăzută de schimbare, în timp ce selecția artificială este caracterizată de o rată rapidă.

Care este rezultatul selecției naturale?

Toate organismele au propriul lor grad de adaptabilitate și este imposibil de spus cu certitudine cum se va comporta o anumită specie în condiții de mediu nefamiliare. Lupta pentru supraviețuire și variabilitatea ereditară sunt esența selecției naturale. Există multe exemple de plante și animale care au fost aduse de pe alte continente și care au prins mai bine rădăcini în noile condiții de viață. Rezultatul selecției naturale este un întreg set de schimbări dobândite.

• adaptare - adaptare la condiții noi;
• varietate de forme de organisme - apar dintr-un strămoș comun;
• progresul evolutiv – creșterea complexității speciilor.

Cum diferă selecția naturală de selecția artificială?

Este sigur să spunem că aproape tot ceea ce este consumat de oameni a fost mai devreme sau mai târziu supus selecției artificiale. Singura diferență fundamentală este că atunci când își efectuează selecția „sa”, o persoană își urmărește propriul beneficiu. Datorită selecției, a obținut produse alese și a dezvoltat noi rase de animale. Selecția naturală nu este orientată spre beneficiul umanității, ci urmărește doar interesele acestui organism particular.

Selecția naturală și artificială influențează în mod egal viața tuturor oamenilor. Ei luptă pentru viața unui copil prematur, la fel ca pentru viața unui copil sănătos, dar, în același timp, selecția naturală ucide bețivii înghețați de moarte pe străzi, bolile fatale iau viața oamenilor obișnuiți, oamenii instabili mintal comit. sinucidere, dezastre naturale lovesc pământul.

Tipuri de selecție naturală

De ce doar anumiți reprezentanți ai speciilor sunt capabili să supraviețuiască în diferite condiții de mediu? Formele selecției naturale nu sunt reguli scrise ale naturii:

1. Motivarea selecției are loc atunci când condițiile de mediu se schimbă și speciile trebuie să se adapteze; ea păstrează moștenirea genetică în anumite direcții.
2. Selecția stabilizatoare vizează indivizii cu abateri de la norma statistică medie în favoarea indivizilor medii din aceeași specie.
3. Selecția disruptivă este atunci când supraviețuiesc indivizii cu indicatori extremi, și nu cu cei medii. Ca urmare a unei astfel de selecții, două specii noi pot fi formate simultan. Se găsește mai des în plante.
4. Selecția sexuală se bazează pe reproducere, când rolul cheie este jucat nu de capacitatea de supraviețuire, ci de atractivitate. Femelele, fără să se gândească la motivele comportamentului lor, aleg bărbați frumoși și strălucitori.

De ce este omul capabil să slăbească influența selecției naturale?

Progresul în medicină a făcut un pas mult înainte. Oamenii care ar fi trebuit să moară supraviețuiesc, se dezvoltă și au proprii lor copii. Transmițându-le genetica, ei dau naștere unei rase slabe. Selecția naturală și lupta pentru existență se ciocnesc din oră în oră. Natura vine cu modalități din ce în ce mai sofisticate de a controla oamenii, iar oamenii încearcă să țină pasul cu ea, prevenind astfel selecția naturală. Umanitarismul duce la oameni cu aspect slab.

Selecția naturală este factorul principal, conducător, călăuzitor al evoluției, care stă la baza teoriei lui Charles Darwin. Toți ceilalți factori ai evoluției sunt aleatori; doar selecția naturală are o direcție (spre adaptarea organismelor la condițiile de mediu).

Definiție: supraviețuirea selectivă și reproducerea celor mai apte organisme.

Rol creativ: Selectând trăsături utile, selecția naturală creează altele noi.

Eficienţă: Cu cât există mai multe mutații diferite într-o populație (cu cât heterozigozitatea populației este mai mare), cu atât eficiența selecției naturale este mai mare, cu atât evoluția evoluează mai rapid.

Forme:

• Stabilizant - acționează în condiții constante, selectează manifestările medii ale trăsăturii, păstrează caracteristicile speciei (pește celacant)
• Conducerea - acționează în condiții schimbătoare, selectează manifestări extreme ale unei trăsături (abateri), duce la modificări ale trăsăturilor (molia mesteacănului)
• Sexual - competiție pentru un partener sexual.
• Tearing - selectează două forme extreme.

Consecințele selecției naturale:

• Evoluție (schimbare, complicație a organismelor)
• Apariția de noi specii (creșterea numărului [diversitatea] speciilor)
• Adaptarea organismelor la condițiile de mediu. Toată starea de fitness este relativă, adică adaptează organismul la o singură condiție specifică.

Alege una, cea mai corectă variantă. Baza selecției naturale este
1) proces de mutație
2) speciația
3) progresul biologic
4) fitness relativă

Răspuns

Alege una, cea mai corectă variantă. Care sunt consecințele stabilizării selecției?
1) conservarea speciilor vechi
2) modificarea normei de reacție
3) apariția de noi specii
4) conservarea indivizilor cu caracteristici modificate

Răspuns

Alege una, cea mai corectă variantă. În procesul de evoluție joacă un rol creativ
1) selecția naturală
2) selecția artificială
3) variabilitatea modificării
4) variabilitate mutațională

Răspuns

Alege trei opțiuni. Ce caracteristici caracterizează selecția de conducere?
1) funcționează în condiții de viață relativ constante
2) elimină indivizii cu o valoare medie de trăsătură
3) promovează reproducerea indivizilor cu genotip alterat
4) păstrează indivizii cu abateri de la valorile medii ale trăsăturii
5) conservă indivizii cu o normă stabilită de reacţie a trăsăturii
6) favorizează apariția mutațiilor în populație

Răspuns

Selectați trei trăsături care caracterizează forma de conducere a selecției naturale
1) asigură apariția unei noi specii
2) se manifestă în condiții de mediu în schimbare
3) se îmbunătățește adaptabilitatea indivizilor la mediul inițial
4) indivizii cu abateri de la normă sunt aruncați
5) numărul de indivizi cu valoarea medie a trăsăturii crește
6) se păstrează indivizii cu noi caracteristici

Răspuns

Alege una, cea mai corectă variantă. Materialul de plecare pentru selecția naturală este
1) lupta pentru existență
2) variabilitatea mutațională
3) schimbarea habitatului organismelor
4) adaptabilitatea organismelor la mediul lor

Răspuns

Alege una, cea mai corectă variantă. Materialul de plecare pentru selecția naturală este
1) variabilitatea modificării
2) variabilitate ereditară
3) lupta indivizilor pentru condiții de supraviețuire
4) adaptabilitatea populațiilor la mediul lor

Răspuns

Alege trei opțiuni. Forma stabilizatoare a selecției naturale se manifestă în
1) condiții de mediu constante
2) modificarea vitezei medii de reacție
3) conservarea indivizilor adaptați în habitatul lor original
4) sacrificarea indivizilor cu abateri de la normă
5) conservarea indivizilor cu mutații
6) conservarea indivizilor cu fenotipuri noi

Răspuns

Alege una, cea mai corectă variantă. Eficienţa selecţiei naturale scade atunci când
1) apariția mutațiilor recesive
2) o creștere a indivizilor homozigoți în populație
3) modificarea normei de reacție a trăsăturii
4) creșterea numărului de specii din ecosistem

Răspuns

Alege una, cea mai corectă variantă. În condiții aride, în proces de evoluție, s-au format plante cu frunze pubescente datorită acțiunii
1) variabilitate relativă

3) selecția naturală
4) selecția artificială

Răspuns

Alege una, cea mai corectă variantă. Dăunătorii devin rezistenți la pesticide în timp ca urmare a
1) fertilitate ridicată
2) variabilitatea modificării
3) conservarea mutaţiilor prin selecţie naturală
4) selecția artificială

Răspuns

Alege una, cea mai corectă variantă. Materialul pentru selecția artificială este
1) cod genetic
2) populația
3) deriva genetică
4) mutație

Răspuns

Alege una, cea mai corectă variantă. Sunt adevărate următoarele afirmații despre formele selecției naturale? A) Apariția rezistenței la pesticide la insectele dăunătoare din plantele agricole este un exemplu de formă stabilizatoare a selecției naturale. B) Selecția condusă contribuie la creșterea numărului de indivizi ai unei specii cu o valoare medie a trăsăturii
1) doar A este corect
2) doar B este corect
3) ambele judecăți sunt corecte
4) ambele judecăți sunt greșite

Răspuns

Stabiliți o corespondență între rezultatele acțiunii selecției naturale și formele acesteia: 1) stabilizatoare, 2) conducătoare, 3) perturbatoare (ruptura). Scrieți numerele 1, 2 și 3 în ordinea corectă.
A) Dezvoltarea rezistenței la antibiotice la bacterii
B) Existența peștilor răpitori cu creștere rapidă și lentă în același lac
C) Structura similară a organelor vizuale în cordate
D) Apariția aripilor la mamiferele păsărilor de apă
E) Selectarea mamiferelor nou-născute cu greutate medie
E) Conservarea fenotipurilor cu abateri extreme în cadrul unei populații

Răspuns

1. Stabiliți o corespondență între caracteristicile selecției naturale și forma acesteia: 1) conducere, 2) stabilizare. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
A) păstrează valoarea medie a caracteristicii
B) promovează adaptarea la condițiile de mediu modificate
C) păstrează indivizi cu o trăsătură care se abate de la valoarea medie
D) ajută la creșterea diversității organismelor
D) contribuie la păstrarea caracteristicilor speciilor

Răspuns

2. Comparați caracteristicile și formele selecției naturale: 1) Conducere, 2) Stabilizare. Scrie numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
A) acționează împotriva persoanelor cu valori extreme ale trăsăturilor
B) duce la o îngustare a normei de reacție
B) funcționează de obicei în condiții constante
D) apare în timpul dezvoltării de noi habitate
D) modifică valorile medii ale unei trăsături în populație
E) poate duce la apariția de noi specii

Răspuns

3. Stabiliți o corespondență între formele selecției naturale și caracteristicile acestora: 1) conducere, 2) stabilizare. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) acționează în condițiile de mediu în schimbare
B) funcţionează în condiţii constante de mediu
C) vizând păstrarea valorii medii stabilite anterior a caracteristicii
D) conduce la o schimbare a valorii medii a unei trăsături în populație
D) sub influența sa se poate produce atât întărirea, cât și slăbirea caracteristicii

Răspuns

4. Stabiliți o corespondență între caracteristicile și formele selecției naturale: 1) stabilizatoare, 2) conducere. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) formează adaptări la noile condiţii de mediu
B) duce la formarea de noi specii
C) menține norma medie a trăsăturii
D) respinge indivizii cu abateri de la norma medie de caracteristici
D) crește heterozigozitatea populației

Răspuns

Stabiliți o corespondență între exemplele și formele de selecție naturală pe care aceste exemple le ilustrează: 1) conducere, 2) stabilizare. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) o creștere a numărului de fluturi întunecați în zonele industriale față de cei de culoare deschisă
B) apariția rezistenței la pesticide la insectele dăunătoare
C) conservarea până astăzi a reptilei tuateria, care trăiește în Noua Zeelandă
D) reducerea dimensiunii cefalotoracelui la crabii care trăiesc în apă tulbure
E) la mamifere, rata mortalității nou-născuților cu greutate medie la naștere este mai mică decât cu greutatea la naștere foarte mică sau foarte mare
E) moartea strămoșilor înaripați și conservarea insectelor cu aripi reduse pe insulele cu vânturi puternice

Răspuns

Stabiliți o corespondență între formele de luptă pentru existență și exemplele care le ilustrează: 1) intraspecifice, 2) interspecifice. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) peștii mănâncă plancton
B) pescărușii ucid puii când există un număr mare de ei
B) împerecherea cocoșilor de pădure
D) maimuțele cu nasul mare încearcă să strige între ele, umflându-și nasul uriaș
D) ciuperca chaga se aseaza pe un mesteacan
E) prada principală a jderului este veverița

Răspuns

Analizați tabelul „Forme ale selecției naturale”. Pentru fiecare literă, selectați conceptul, caracteristica și exemplul corespunzător din lista oferită.
1) sexual
2) conducere
3) grup
4) conservarea organismelor cu două abateri extreme de la valoarea medie a trăsăturii
5) apariția unei noi caracteristici
6) formarea rezistenței bacteriene la antibiotice
7) conservarea unei specii relicte a plantei Ginkgo biloba 8) creșterea numărului de organisme heterozigote

Răspuns

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019

Selecția naturală este un proces definit inițial de Charles Darwin ca conducând la supraviețuirea și reproducerea preferențială a indivizilor mai adaptați la condițiile de mediu date și care posedă trăsături ereditare utile. În conformitate cu teoria lui Darwin și teoria sintetică modernă a evoluției, principalul material pentru selecția naturală este modificările ereditare aleatorii - recombinarea genotipurilor, mutațiile și combinațiile lor.

În absența procesului sexual, selecția naturală duce la o creștere a proporției unui anumit genotip în generația următoare. Cu toate acestea, selecția naturală este „oarbă” în sensul că „evaluează” fenotipurile mai degrabă decât genotipurile, iar transmiterea preferențială a genelor unui individ cu trăsături utile către generația următoare are loc indiferent dacă aceste trăsături sunt ereditare.

Există diferite clasificări ale formelor de selecție. O clasificare bazată pe natura influenței formelor de selecție asupra variabilității unei trăsături într-o populație este utilizată pe scară largă.

Selecția de conducere- o formă de selecție naturală care funcționează sub modificări direcționate ale condițiilor de mediu. Descris de Darwin și Wallace. În acest caz, indivizii cu trăsături care se abate într-o anumită direcție de la valoarea medie primesc avantaje. În acest caz, alte variații ale trăsăturii (abaterile sale în sens opus față de valoarea medie) sunt supuse selecției negative. Ca urmare, într-o populație de la o generație la alta are loc o schimbare a valorii medii a trăsăturii într-o anumită direcție. În acest caz, presiunea de selecție a conducerii trebuie să corespundă capacităților adaptative ale populației și ratei schimbărilor mutaționale (în caz contrar, presiunea mediului poate duce la dispariție).

Un exemplu de acțiune de conducere a selecției este „melanismul industrial” la insecte. „Melanismul industrial” este o creștere bruscă a proporției de indivizi melanistici (de culoare închisă) în acele populații de insecte (de exemplu, fluturi) care trăiesc în zonele industriale. Din cauza impactului industrial, trunchiurile copacilor s-au întunecat semnificativ, iar lichenii de culoare deschisă au murit și ei, motiv pentru care fluturii de culoare deschisă au devenit mai vizibili pentru păsări, iar cei de culoare închisă au devenit mai puțin vizibili. În secolul al XX-lea, proporția fluturilor de culoare închisă în unele populații de molii bine studiate din Anglia a ajuns la 95% în unele zone, în timp ce primul fluture de culoare închisă (morfa carbonaria) a fost capturat în 1848.

Selecția de conducere are loc atunci când mediul se schimbă sau se adaptează la noile condiții atunci când gama se extinde. Păstrează modificările ereditare într-o anumită direcție, mișcând viteza de reacție în consecință. De exemplu, în timpul dezvoltării solului ca habitat, diferite grupuri de animale neînrudite au dezvoltat membre care s-au transformat în membre îngropate.

Stabilizarea selecției- o formă de selecție naturală în care acțiunea sa este îndreptată împotriva indivizilor cu abateri extreme de la norma medie, în favoarea indivizilor cu o expresie medie a trăsăturii. Conceptul de stabilizare a selecției a fost introdus în știință și analizat de I.I. Schmalhausen.

Au fost descrise multe exemple de acțiune de stabilizare a selecției în natură. De exemplu, la prima vedere se pare că cea mai mare contribuție la fondul genetic al următoarei generații ar trebui să fie adusă de indivizi cu fertilitate maximă. Cu toate acestea, observațiile asupra populațiilor naturale de păsări și mamifere arată că nu este cazul. Cu cât sunt mai mulți pui sau pui în cuib, cu atât este mai dificil să-i hrănești, cu atât fiecare dintre ei este mai mic și mai slab. Drept urmare, persoanele cu fertilitate medie sunt cele mai potrivite.

Selecția față de medie a fost găsită pentru o varietate de trăsături. La mamifere, nou-născuții cu greutate foarte mică și foarte mare sunt mai susceptibili de a muri la naștere sau în primele săptămâni de viață decât nou-născuții cu greutate medie. Luând în considerare dimensiunea aripilor vrăbiilor care au murit după o furtună din anii '50 lângă Leningrad, a arătat că majoritatea aveau aripi prea mici sau prea mari. Și în acest caz, indivizii medii s-au dovedit a fi cei mai adaptați.

Selecția perturbatoare- o formă de selecție naturală în care condițiile favorizează două sau mai multe variante (direcții) extreme de variabilitate, dar nu favorizează starea intermediară, medie, a unei trăsături. Ca urmare, pot apărea mai multe forme noi dintr-unul original. Darwin a descris acțiunea selecției perturbatoare, crezând că aceasta stă la baza divergenței, deși nu a putut oferi dovezi ale existenței acesteia în natură. Selecția perturbatoare contribuie la apariția și menținerea polimorfismului populației și, în unele cazuri, poate provoca speciație.

Una dintre situațiile posibile din natură în care intervine selecția perturbatoare este atunci când o populație polimorfă ocupă un habitat eterogen. În același timp, diferite forme se adaptează la diferite nișe sau subnișe ecologice.

Un exemplu de selecție perturbatoare este formarea a două rase în zgârietura mare din pajiștile cu fân. În condiții normale, perioadele de înflorire și de coacere a semințelor acestei plante acoperă întreaga vară. Dar în pajiștile cu fân, semințele sunt produse în principal de acele plante care reușesc să înflorească și să se coacă fie înainte de perioada de cosit, fie înfloresc la sfârșitul verii, după cosire. Ca rezultat, se formează două rase de zornăitori - înflorire timpurie și târzie.

Selecția perturbatoare a fost efectuată artificial în experimente cu Drosophila. Selecția s-a efectuat în funcție de numărul de peri; au fost reținute doar indivizii cu un număr mic și mare de peri. Ca urmare, din aproximativ a 30-a generație, cele două linii s-au separat foarte mult, în ciuda faptului că muștele au continuat să se încrucișeze între ele, schimbând gene. Într-un număr de alte experimente (cu plante), încrucișarea intensivă a împiedicat acțiunea eficientă a selecției perturbatoare.

Selectia sexuala - Aceasta este selecția naturală pentru succesul reproductiv. Supraviețuirea organismelor este o componentă importantă, dar nu singura, a selecției naturale. O altă componentă importantă este atractivitatea pentru persoanele de sex opus. Darwin a numit acest fenomen selecție sexuală. „Această formă de selecție este determinată nu de lupta pentru existență în relațiile ființelor organice între ele sau cu condițiile externe, ci de competiția dintre indivizii de un sex, de obicei bărbați, pentru posesia indivizilor de celălalt sex.” Trăsăturile care reduc viabilitatea gazdelor lor pot apărea și răspândi dacă avantajele pe care le oferă pentru succesul reproductiv sunt semnificativ mai mari decât dezavantajele lor pentru supraviețuire. Au fost propuse două ipoteze principale despre mecanismele selecției sexuale. Potrivit ipotezei „genelor bune”, femela „raționează” după cum urmează: „Dacă acest mascul, în ciuda penajului său strălucitor și a cozii lungi, a reușit cumva să nu moară în ghearele unui prădător și să supraviețuiască până la pubertate, atunci, prin urmare, are gene bune.” gene care i-au permis să facă asta. Aceasta înseamnă că el ar trebui să fie ales ca tată pentru copiii săi: le va transmite genele sale bune.” Alegând masculi colorați, femelele aleg gene bune pentru descendenții lor. Conform ipotezei „fiilor atrăgători”, logica alegerii feminine este oarecum diferită. Dacă bărbații viu colorați, indiferent de motiv, sunt atrăgători pentru femele, atunci merită să alegeți un tată viu colorat pentru viitorii săi fii, deoarece fiii săi vor moșteni genele viu colorate și vor fi atractivi pentru femele din generația următoare. Astfel, apare un feedback pozitiv, care duce la faptul că din generație în generație luminozitatea penajului masculilor devine din ce în ce mai intensă. Procesul continuă să crească până când ajunge la limita viabilității. În alegerea masculilor, femelele sunt nici mai mult nici mai puțin logice decât în ​​toate celelalte comportamente ale lor. Când unui animal îi este sete, nu are motive să bea apă pentru a restabili echilibrul apă-sare din organism - merge într-o groapă de apă pentru că îi este sete. În același mod, femelele, atunci când aleg masculi strălucitori, își urmează instinctele - le plac cozile strălucitoare. Toți cei cărora instinctul le sugera un alt comportament, toți nu au lăsat urmași. Astfel, discutam nu despre logica femelelor, ci despre logica luptei pentru existență și selecție naturală - un proces orb și automat care, acționând constant din generație în generație, a format toată uimitoarea diversitate de forme, culori și instincte care observăm în lumea naturii vii .