Что такое движущий отбор
Факторы эволюции
Мутационный процесс
Большинство мутаций возникает спонтанно и вредит организму. Часть мутаций являются рецессивными, поэтому не проявляются и передаются многим поколениям, накапливаясь в генофонде популяции.
Популяционные волны
Особенно весомым фактором эволюции популяционные волны выступают в небольших популяциях. Их участие в эволюционном процессе основано на явлении дрейфа генов.
Такое повышение встречаемости аллелей возникает в результате близкородственных браков: проявляются редкие гены, которые часто приводят к заболеваниям.
Изоляция
Изоляцией называют невозможность или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида. Вследствие этого, генофонды двух популяций становятся независимыми друг от друга. Внутри каждой популяции происходит генотипическая дифференцировка из-за их разобщенности.
Естественный отбор
Иногда безобидные животные, в результате приспособления к внешней среде, приобретают окраску тела, напоминающую окраску опасных хищных животных. Примером может послужить внешнее сходство мухи из семейства журчалок с осой.
Многие хорошо защищенные, ядовитые виды в ходе естественного отбора получили яркую, так называемую предупреждающую окраску. Эта окраска предупреждает хищников об опасности. Если хищник съест такое ядовитое животное, то рискует получить тяжелую интоксикацию и погибнуть.
Необходимо осознавать относительность приспособленности к окружающей среде. Она помогает выживать лишь при определенных условиях, и, если условия меняются, то окраска может оказаться вовсе не полезной, но даже и вредной. К примеру, при таянии снега заяц-беляк становится еще более заметен на голой земле.
Самая ожесточенная борьба. Происходит между особями, принадлежащими к одному виду. Благодаря внутривидовой борьбе происходит половой отбор: к размножению редко допускаются неприспособленные особи, род продолжают лучшие из лучших.
В изменяющихся условиях внешней среды выживают наиболее приспособленные особи. Примером такой борьбы являются сезонные миграции птиц, зимняя спячка у животных.
Формы естественного отбора
Открыт И.И. Шмальгаузеном. Стабилизирующий отбор приводит к сужению нормы реакции, устраняя отклонения от нее. В результате преимущество получают особи, обладающие средней степенью признака, который характерен для вида или популяции. Этот отбор действует при стабильных (неизменных) условиях среды.
Примером действия стабилизирующего отбора может послужить буря: во время бури чаще всего выживают птицы со средней длиной крыла, тогда как особи с слишком короткими, или слишком длинными крыльями погибают.
Движущий естественный отбор приводит к смещению нормы реакции, в результате чего изменяется среднее значение признака. Этот вид отбора действует при изменяющихся условиях среды.
Направлен на сохранение в популяции крайних значений признаков, не благоприятствует среднему промежуточному значению признака. В результате в популяции сохраняется более чем одно значение признака.
Типичным примером является появление в луговых сообществах раноцветущих и поздноцветущих растений. В результате летних покосов, особи со средним значением признака, у которых цветение приходит на середину лета, постепенно исчезают из популяции растений. Выживают и размножаются только те растения, у которых цветение происходит до или после покосов.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Характеристика форм естественного отбора
Вопрос 1. Что такое стабилизирующий отбор? В каких условиях его действие проявляется наиболее заметно?
Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, направленная на поддержание существующих фенотипов организмов. Стабилизирующий отбор действует в долго не меняющихся условиях существования. Давление этой формы отбора направлено в пользу тех особей, которые имеют средние значения какого-либо признака, против особей, имеющих крайние значения этого признака. В результате этой формы отбора происходит укрепление средней нормы признаков.
Благодаря стабилизирующему отбору в тех местах Земли, где условия среды практически не менялись, многие миллионы лет сохранились древнейшие виды животных и растений: кистеперая рыба — латимерия, клювоголовая рептилия — гаттерия, голосеменное растение — гинкго и др.
Вопрос 2. Что такое движущий отбор? Приведите примеры его действия. В каких условиях действует данная форма отбора?
Движущий отбор — форма естественного отбора, способствующая изменению фенотипов организмов. Движущий отбор проявляется при изменении условий существования вида. При этом давление отбора направлено в пользу особей, имеющих отклонения от средней нормы признака либо в сторону его усиления, либо в сторону его ослабления.
Пример такой формы отбора — массовое распространение темноокрашенного мутанта березовой пяденицы в промышленных районах Великобритании. Движущий отбор лежит также в основе появления популяций насекомых и грызунов, устойчивых к яду. Эти особи имеют преимущества в размножении, и их потомки быстро занимают место погибших неустойчивых к яду животных. Таким образом, признак устойчивости к яду распространяется и становится преобладающим среди особей данной популяции вида. В результате движущего отбора признак может не только усиливаться, но и ослабляться до полного исчезновения. Примерами могут служить утрата многих систем органов паразитическими червями, редукция глаз у кротов и некоторых глубоководных рыб, утрата крыльев у паразитических насекомых (блох, вшей, некоторых клопов).
Движущий отбор
Содержание
Механизм естественного отбора
Идею о том, что в живой природе действует механизм, подобный искусственному отбору, впервые высказали английские учёные Чарльз Дарвин и Альфред Уоллес. Суть их идеи состоит в том, что для появления удачных созданий, природе вовсе не обязательно понимать и анализировать ситуацию, а можно действовать наугад. Достаточно создавать широкий спектр разнообразных особей — и, в конечном счёте, выживут наиболее приспособленные.
В настоящее время, отчасти наивные взгляды самого Дарвина оказались частично переработаны. Так, Дарвин представлял, что изменения должны происходить очень плавно, а спектр изменчивости является непрерывным. Сегодня, однако, механизмы естественного отбора объясняются при помощи генетики, которая вносит некоторое своеобразие в эту картину. Мутации в генах, которые работают на первом этапе описанного выше процесса, являются существенно дискретными. Ясно, однако, что основная суть идеи Дарвина осталась без изменений.
Формы естественного отбора
Движущий отбор
Движущий отбор — форма естественного отбора, когда условия среды способствуют определённому направлению изменения какого-либо признака или группы признаков. При этом иные возможности изменения признака подвергаются отрицательному отбору. В результате в популяции от поколения к поколению происходит сдвиг средней величины признака в определённом направлении. При этом давление движущего отбора должно отвечать приспособительным возможностям популяции и скорости мутационных изменений (в ином случае давление среды может привести к вымиранию).
Современным случаем движущего отбора является «индустриальный меланизм английских бабочек». «Индустриальный меланизм» представляет собой резкое повышение доли меланистических (имеющих тёмную окраску) особей в тех популяциях бабочек, которые обитают в промышленных районах. Из-за промышленного воздействия стволы деревьев значительно потемнели, а также погибли светлые лишайники, из-за чего светлые бабочки стали лучше видны для птиц, а тёмные — хуже. В XX веке в ряде районов доля тёмноокрашенных бабочек достигла 95 %, в то время как впервые тёмная бабочка (Morfa carbonaria) была отловлена в 1848 году.
Движущий отбор осуществляется при изменении окружающей среды или приспособлении к новым условиям при расширении ареала. Он сохраняет наследственные изменения в определенном направлении, перемещая соответственно и норму реакции. Например, при освоении почвы, как среды обитания у различных неродственных групп животных конечности превратились в роющие.
Стабилизирующий отбор
Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, при котором действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака.
Описано множество примеров действия стабилизующего отбора в природе. Например, на первый взгляд кажется, что наибольший вклад в генофонд следующего поколения должны вносить особи с максимальной плодовитостью. Однако наблюдения над природными популяциями птиц и млекопитающих показывают, что это не так. Чем больше птенцов или детенышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью.
Отбор в пользу средних значений был обнаружен по множеству признаков. У млекопитающих новорожденные с очень низким и очень высоким весом чаще погибают при рождении или в первые недели жизни, чем новорожденные со средним весом. Учет размера крыльев у птиц, погибших после бури, показал, что большинство из них имели слишком маленькие или слишком большие крылья. И в этом случае наиболее приспособленными оказались средние особи.
Дизруптивный отбор
Дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, при котором условия благоприятствуют двум или нескольким крайним вариантам (направлениям) изменчивости, но не благоприятствуют промежуточному, среднему состоянию признака. В результате может появиться несколько новых форм из одной исходной. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной видообразования.
Одна из возможных в природе ситуаций, в которой, вступает в действие дизруптивный отбор, — когда полиморфная популяция занимает неоднородное местообитание. При этом разные формы приспосабливаются к различным экологическим нишам или субнишам.
Примером дизруптивного отбора является образование двух рас у погремка лугового на сенокосных лугах. В нормальных условиях сроки цветения и созревания семян у этого растения покрывают всё лето. Но на сенокосных лугах семена дают преимущественно те растения, которые успевают отцвести и созреть либо до периода покоса, либо цветут в конце лета, после покоса. В результате образуются две расы погремка — ранне- и позднецветущая.
Дизруптивный отбор осуществлялся искусственно в экспериментах с дрозофилами. Отбор проводился по числу щетинок, оставлялись лишь особи с малым и большим количеством щетинок. В результате примерно с 30-го поколения две линии разошлись очень сильно, несмотря на то, что мухи продолжали скрещиваться между собой, осуществляя обмен генами. В ряде других экспериментов (с растениями) интенсивное скрещивание препятствовало эффективному действию дизруптивного отбора.
Отсекающий отбор
Отсекающий отбор — форма естественного отбора. Его действие противоположно положительному отбору. Отсекающий отбор выбраковывает из популяции подавляющее большинство особей, несущих признаки, резко снижающие жизнеспособность при данных условиях среды. С помощью отсекающего отбора из популяции удаляются сильно вредные аллели. Также отсекающему отбору могут подвергаться особи с хромосомными перестройками и набором хромосом, резко нарушающими нормальную работу генетического аппарата.
Положительный отбор
Положительный отбор — форма естественного отбора. Его действие противоположно отсекающему отбору. Положительный отбор увеличивает в популяции число особей, обладающих полезными признаками, повышающими жизнеспособность вида в целом. С помощью положительного отбора и отсекающего отбора совершается изменение видов (а не только посредством уничтожения ненужных особей, тогда любое развитие должно остановиться, но этого не происходит).
Среди примеров положительного отбора: чучело археоптерикса можно использовать как планер, а чучело ласточки или чайки нельзя. Но первые птицы летали лучше археоптерикса. Другой пример положительного отбора — появление хищников, превосходящих своими «умственными способностями» многих других теплокровных. Или появление таких рептилий, как крокодилы, обладающих четырехкамерным сердцем и способных жить как на земле, так и в воде.
Палеонтолог Иван Ефремов утверждал, что человек прошел не только отбор на лучшую приспособленность к условиям окружающей среды, но и «отбор на социальность» — выживали те сообщества, члены которых лучше поддерживали друг друга. Это еще один из примеров положительного отбора.
Частные направления естественного отбора
Однако все эти случаи являются частными, а главным остаётся успешное сохранение во времени. Поэтому иногда эти направления нарушаются ради следования главной цели.
Роль естественного отбора в эволюции
Интересные факты
Дарвин долго не решался обнародовать свою теорию, т.к. видел проблему муравьёв, которую можно было объяснить только с позиций генетики.
Естественный отбор: определение, особенности и формы
Естественный отбор и его особенности
Что такое естественный отбор в биологии
Движущий естественный отбор представляет собой процесс, в ходе которого отбираются генотипы особей, максимально приспособленных к определенным условиям окружающей среды.
Кроме того, в ходе естественного отбора происходит устранение наименее адаптированных к изменениям окружающей среды генотипов. Это логично, ведь особи с большей приспособленностью способны оставить после себя большее количество потомков.
Многие называют естественный отбор движущей силой эволюции. Объясняется это тем, что именно у такой силы есть потенциал для формирования конкретного уровня приспособленности организма к условиям обитания.
Борьба за существование — то, что формирует естественный отбор.
В ходе исследования естественного отбора в качестве движущей эволюционной силы стоит брать во внимание 2 аспекта:
Иногда эти аспекты друг с другом не совпадают. Пример тому — стерильный гибрид, у которого отмечается повышенная жизнеспособность.
Также естественный отбор — это направляющая сила эволюции. Все потому, что он отличается непрерывностью действия, а на его формирование оказывает влияние множество факторов:
Интенсивность отбора или определение процента особей, способных дожить до половой зрелости. Чем этот показатель меньше, тем выше интенсивность отбора. Вообще показатель интенсивность может довольно широко варьироваться — отмечается сильная его зависимость от специфики вида и оригинальности экологической ситуации. При этом, этот показатель нулевым не бывает;
Изменчивость или присутствие разнообразных аллелей внутри популяции. При одинаковости всех особей, представляющих популяцию, в интенсивной борьбе за существование шансы на выживание у всех их будут одинаковыми. На возможности жизни и размножения этих особей оказывают влияние случайные факторы. Генетический состав таких особей на протяжении многих поколений не меняется;
Способность накапливать и совмещать между собой множество полезных аллелей. Важно отметить, что отбор каждого поколения не происходит с нуля. Этот процесс исходит из состояния популяции, сформированного в результате естественного отбора предшествующего цикла.
Итоги действия естественного отбора накапливаются, а новые аллели внутри популяции появляются в результате мутационного процесса.
Мутации — ненаправленные изменения генотипа внутри популяции.
Бывают генные, хромосомные и геномные мутации. В любом из вариантов отмечается действие этих мутаций на генотип особи, а сами мутации наследуются.
Постепенность эволюции, а также сложность органов, форм и функций, обусловлены тем, что у отбора есть способность накапливать и совмещать полезные аллели и устранять вредные.
Формы естественного отбора
Естественный отбор имеет несколько форм:
Стабилизирующий отбор — вариант естественного отбора, при котором происходит выбраковывание особей с крайними отклонениями от средней нормы, а особи со средней выраженностью признака сохраняются.
Стабилизирующий отбор действует в том случае, если условия среды постоянны. Он направлен против тех особей, которые отличаются наличием признака с крайними отклонениями от средней нормы. Стабилизирующим отбором активно занимался И. И. Шмальгаузен.
Пример стабилизирующего отбора — сохранение особей, отличающихся средними показателями плодовитости. Это объяснимо, ведь чем больше детенышей или птенцов в гнезде, тем сложнее процесс их выкармливания. Как результат — количество потомков с родительскими признаками уменьшается.
Действие естественного отбора привело к существованию реликтовых форм — таких, как латимерия и гаттерия.
Что касается движущего естественного отбора, то в этом случае выживают особи с отклоняющимся от нормы признаком. Действие такого отбора обусловлено постоянно меняющимися условиями среды. Благодаря ему сохраняются наследственные изменения различной природы. Кроме того, этим изменениям задается направление, в которое перемещается и норма реакции (таким образом она расширяется).
Индустриальный меланизм бабочек — пример движущего отбора. Он является результатом промышленного воздействия на эти популяции. Движущий отбор способствует утрачиванию одних признаков и формированию других.
При действии отбора продолжительное время в одном направлении популяция может трансформироваться в новый вид.
Разрывающий или дизруптивный отбор — то, что задает сразу несколько направлений изменчивости, при этом промежуточные величины признака не образуются.
В результате действия разрывающего отбора появляется такое явление как полиморфизм — наличие строго различающихся фенотипических форм развития признака. Многие склонны рассматривать дизруптивный отбор как частный случай движущего естественного отбора.
В некоторых случаях образовавшиеся в результате такого отбора особи утрачивают способность скрещиваться между собой. Это становится причиной появления новых видов.
Пример дизруптивного естественного отбора — карликовые формы рыб. Сохранение карликовых форм характерно в тех случаях, когда возникает нехватка корма у мальков некоторых видов рыб.
При длительном действии этой формы отбора на отдельной территории может образоваться две расы окуней: карликовая и раса гигантов.
Образование двух рас погремка — тоже хороший пример дизруптивного отбора. Происходит такое образование в силу разности цветения этого растения на протяжении различных сроков.
Естественный отбор — важный фактор эволюционного процесса, позволяющий максимально оценить приспособленность особей к различным условиям проживания и разобраться в механизмах возникновения новых видов в природе на разных эволюционных этапах.
ДВИЖУЩИЙ ОТБОР
Смотреть что такое «ДВИЖУЩИЙ ОТБОР» в других словарях:
Движущий отбор — * рухаючы адбор * motive selection одна из форм естественного отбора, приводящая к изменению фенотипа и смещению нормы реакции в одном определенном направлении. Напр., бабочки, живущие на стволе берез, имеют светлую окраску. Иногда среди них… … Генетика. Энциклопедический словарь
Движущий отбор — Содержание 1 Механизм естественного отбора 2 Формы естественного отбора 2.1 Движущий отбор … Википедия
ОТБОР НАПРАВЛЕННЫЙ — прогрессивный отбор, движущий отбор, отбор, вызывающий прогрессивное, или направленное, изменение генетического состава популяций. При медленном и неуклонном изменении условий среды в новом направлении создаются отношения, приводящие к развитию… … Экологический словарь
Отбор естественный — * адбор прыродны * natural selection согласно концепции Ч. Дарвина основной движущий фактор эволюции (см.) живых организмов. Предпосылками О. е. являются наследственная изменчивость () и борьба за существование (см.); следствием его действия… … Генетика. Энциклопедический словарь
Отбор движущий — * адбор рухаючы * moving selection форма естественногоотбора, благоприятствующая определенному направлению изменчивости и не благоприятствующая всем остальным. Под контролем движущего отбора генофонд популяции изменяется как целое, т. е. не… … Генетика. Энциклопедический словарь
Отбор дестабилизирующий — * адбор дэстабілізуючы * destabilizing selection одна из форм отбора. Понятие О. д. ввел и обосновал Д. К. Беляев в 1970 г. при изучении биологических основ доместикации (см.). Отбор становится дестабилизирующим тогда, когда под его давление… … Генетика. Энциклопедический словарь
ОТБОР ДВИЖУЩИЙ — Форма отбора, под воздействием которого происходит постоянное изменение популяции в определенном направлении … Термины и определения, используемые в селекции, генетике и воспроизводстве сельскохозяйственных животных
ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР — основной движущий фактор эволюции организмов. Учение о Е. о. создано Ч. Дарвйном (1858 59). Независимо от Дарвина к идее Е. о. пришёл А. Уоллес (1858). По Дарвину, Е. о. результат борьбы за существование; выражается в преимуществ, выживании и… … Биологический энциклопедический словарь
Естественный отбор — У этого термина существуют и другие значения, см. Естественный отбор (значения). Естественный отбор процесс, посредством которого в популяции увеличивается число особей, обладающих максимальной … Википедия
Дизруптивный отбор — Содержание 1 Механизм естественного отбора 2 Формы естественного отбора 2.1 Движущий отбор … Википедия