Что является результатом естественного отбора

Особенности естественного отбора: формы и факторы, основные следствия

Особенности и следствия естественного отбора

Естественный отбор как фактор эволюции

Естественный отбор является фактором эволюционного процесса, заключающимся в том, что выживают только наиболее приспособленные особи.

Ч. Дарвин активно изучал этот эволюционный фактор и пришел к выводу, что естественный отбор является ключевым и главным направляющим фактором эволюции. Направленность этого фактора — на приспособление к условиям окружающей среды.

Благодаря естественному отбору выживают и размножаются особи, которые адаптируются к условиям окружающей среды. Процесс естественного отбора не лишен творчества, ведь в ходе него «выбираются» только полезные признаки и создаются новые виды.

Основная причина естественного отбора — борьба за выживание, а материал — наследственная изменчивость.

Если в популяциях различные мутации передаются из поколения в поколение, то в них эффективность естественного отбора намного выше. Также она выше в популяциях, в которых отмечается более высокая гетерозиготность.

Формы и факторы естественного отбора

Основные формы естественного отбора:

Естественный отбор характеризуется непрерывностью и постоянством. Он формируется под влиянием определенных факторов:

То, что эволюция происходила и происходит постепенно, а также сложность органов, форм и их функций, объясняются способностью отбора накапливать и совмещать полезные аллели и удалять вредные.

Следствия естественного отбора

Следствий естественного отбора несколько.

Эволюция — один из них и самый главный. Образование новых видов и усложнение их строения определяются выживающими видами полезными признаками, которые они передают потомкам.

Еще одно следствие — появление новых видов. В появлении новых видов особую роль играют репродуктивная и географическая изоляции.

Также следствие естественного отбора — приспособление организмов к условиям окружающей среды. Любую приспособленность организма можно назвать относительной, ведь организм формирует ее только в отношении конкретных условий среды. При изменении условий, происходит формирование новых приспособленностей.

Из описанного выше следует, что естественный отбор — это система отбора генотипов, отвечающих за развитие признаков, которые способствуют выживанию особей в определенных условиях. Результатом естественного отбора являются особи, оставляющие после себя большее число потомков. Это обеспечивает передачу полезных признаков по наследству.

Важное свойство естественного отбора — накопление и совмещение полезных аллелей. Отбор происходит в каждом из поколений и осуществляется не с нуля, а на основе популяции, прошедшей отбор.

К примеру, в популяции, где на протяжении долгого периода выживают растения с длинным стеблем, передача признака из поколения в поколение будет способствовать росту количества высоких особей.

Результаты действия естественного отбора накапливаются и передаются из поколения в поколение. Возникновение в популяции новых аллелей связано с мутациями. Мутации носят случайный характер, но если они смогут увеличить приспособленность ее носителей, то последние регулярно отбираются и размножаются внутри популяции.

Изменение состава генофонда популяций — одно из следствий естественного отбора. Свойства этих популяций позволяют приспособиться, а особи, которые не могут этого сделать, просто удаляются из популяции. Итогом является целый комплекс адаптаций к различным условиям окружающей среды.

К числу биологических адаптаций относятся различные приспособленности, в том числе морфофизиологические и поведенческие.

Адаптации — приспособления, выработанные как ответная реакция на воздействие биотических и абиотических факторов.

Благодаря адаптации обеспечивается положительный исход конкурентной борьбы популяции с другими видами, отдельными популяциями или особями.

В случае неравновесного состояния адаптационного процесса у отдельного вида, эволюционирует весь биоценоз, в том числе в стабильных условиях окружающей среды. Не всегда такая эволюция имеет положительные последствия.

Ключевое следствие естественного отбора — адаптация, ведь она дает возможность организму выжить и передать полезные признаки потомкам.

Источник

Естественный отбор

Естественный отбор — процесс, посредством которого в популяции увеличивается число особей, обладающих максимальной приспособленностью (наиболее благоприятными признаками), в то время как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается. В свете современной синтетической теории эволюции естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов. Естественный отбор — единственная известная причина адаптаций, но не единственная причина эволюции. К числу неадаптивных причин относятся генетический дрейф, поток генов и мутации.

Термин «Естественный отбор» популяризовал Чарльз Дарвин, сравнивая данный процесс с искусственным отбором, современной формой которого является селекция. Идея сравнения искусственного и естественного отбора состоит в том, что в природе так же происходит отбор наиболее «удачных», «лучших» организмов, но в роли «оценщика» полезности свойств в данном случае выступает не человек, а среда обитания. К тому же, материалом как для естественного, так и для искусственного отбора являются небольшие наследственные изменения, которые накапливаются из поколения в поколение.

Содержание

Механизм естественного отбора

В процессе естественного отбора закрепляются мутации, увеличивающие приспособленность организмов. Естественный отбор часто называют «самоочевидным» механизмом, поскольку он следует из таких простых фактов, как:

Естественный отбор для черт, которые могут изменяться в некотором диапазоне значений (например, размер организма), можно разделить на три типа [7] :

Формы естественного отбора

Существуют разные классификации форм отбора. Широко используется классификация, основанная на характере влияния форм отбора на изменчивость признака в популяции.

Движущий отбор

Движущий отбор — форма естественного отбора, которая действует при направленном изменении условий внешней среды. Описали Дарвин и Уоллес. В этом случае особи с признаками, которые отклоняются в определённую сторону от среднего значения, получают преимущества. При этом иные вариации признака (его отклонения в противоположную сторону от среднего значения) подвергаются отрицательному отбору. В результате в популяции из 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).

Примером действия движущего отбора является «индустриальный меланизм» у насекомых. «Индустриальный меланизм» представляет собой резкое повышение доли меланистических (имеющих тёмную окраску) особей в тех популяциях насекомых (например, 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 в некоторых хорошо изученных популяциях березовой пяденицы в Англии 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 определённом 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 которой его действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака. Понятие стабилизирующего отбора ввел в науку и проанализировал И. И. Шмальгаузен.

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 детёнышей 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 новорождённые с очень низким и очень высоким весом чаще погибают при рождении или в первые недели жизни, чем новорождённые со средним весом. Учёт размера крыльев у воробьёв, погибших после бури в 50-х годах под Ленинградом, 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. Дарвин описывал действие дизруптивного отбора, считая, что он лежит в основе дивергенции, хотя и не мог привести доказательств его существования в природе. 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 большого 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 только 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.

Половой отбор

Положительный и отрицательный отбор

Существует две формы естественного отбора: Положительный и Отсекающий (отрицательный) отбор.

Положительный отбор увеличивает в популяции число особей, обладающих полезными признаками, повышающими жизнеспособность вида в целом.

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.

Роль естественного отбора в эволюции

Интересные факты

Источник

Естественный отбор как любовь к жизни

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Ещё в школе на уроках биологии мы изучали различные теории происхождения животных и человека в частности.

Самой популярной и доказательной считается эволюция (что это?), описана Чарльзом Дарвином.

Но единственный ли это учёный, который занимался данной теорией? Главный механизм в ней – естественный отбор? Что это такое, и как происходит? Давайте разбираться.

Естественный отбор — это.

Естественный отбор – это процесс, в результате которого выживают и размножаются те особи конкретного вида, которые наиболее приспособлены к данным условиям проживания. А более слабые и не адаптированные – умирают. Это является основным движущим фактором эволюции.

Ещё давно учёные начали интересоваться развитием животных и людей. Но только в конце XIX столетия стали использовать эффективные и усовершенствованные методики.

Основная из них – это биометрия. Она позволяет установить различия между выжившими и погибшими существами при условиях, которые изменились со временем или другой территорий.

Дж.Холдейн, Ж.Ламарк, Р.Фишер, С.Райт, С.Четвериков – это фамилии тех людей, которые активно занимались наблюдением, систематизацией знаний, оформлением статистики на тему естественного отбора и генетики. После чего появилась возможность проводить эксперименты.

Исследование популяций привело к выводу о мутациях. Именно они помогают приспособиться к изменчивым условиям. К дополнению к мутационным процессам важную роль играет свободное скрещивание.

Это обеспечивает обмен генов и рождение особей, которые отличаются друг от друга. Поэтому у каждого разные шансы на выживание в данной среде.

Несмотря на высказывания натуралистов, именно Ч.Дарвин оценил естественный отбор как главный аспект эволюции. Он рассматривал его на примере искусственного отбора, который проводят люди.

Дарвин сделал вывод, что в отличие от естественного, селекция (что это?) имеет цель.

Естественный и искусственный отбор

Искусственным отбором занимаются непосредственно люди, поэтому он значительно отличается от естественного, и не является формой биологической эволюции. Удовлетворяет потребность и цель человека, который им занимается.

Культурные растения и домашние животные приспособлены только к нуждам людей, а не к условиям окружающей среды. Поскольку постоянно находятся под наблюдением и заботой, то они совсем не сражаются и не соперничают за существование в природе. Поэтому такие виды исключены из естественной борьбы.

Когда человек перестаёт заботиться о сортах или породах, то они могут утратить свои важные качества, либо просто гибнут, поскольку не выдерживают конкуренцию. Хотя стоит заметить, что со временем, даже под присмотром, виды всё равно сами повышают жизнестойкость.

Поможет более наглядно увидеть разницу между искусственным и естественным отбором таблица:

» alt=»»>

Главные факторы естественного отбора

Чтобы разобраться, в чём состоит действие естественного отбора, нужно рассмотреть пару несложных законов, по которым живут различные организмы.

Жизнеспособность одних организмов и вымирание других зависит от приспособленности к таким аспектам окружающей среды, как количество конкурентов вокруг, климат, наличие достаточного объёма воды и пищи.

Но ситуация склонна меняться. Поэтому те характеристики, которые в один момент были способны защитить и адаптировать (это как?), в другой – будут, наоборот, негативно влиять на выживаемость.

Один из самых красочных примеров в истории случился в период мезозоя. Тогда существовали и гигантские рептилии, и млекопитающие. Последних было очень мало и они занимали небольшую нишу в экологии. Поэтому и проиграли в конкуренции динозаврам.

Но после того как наступило глобальное похолодание, звероящеры резко вымерли. Поскольку не имели, как у млекопитающих (кто это?), механизмы терморегуляции – шерстяной покров, теплокровность. Теперь они выиграли бой.

Формы (виды) естественного отбора

Есть несколько форм естественного отбора, которые приводят к сбережению лучших признаков для жизнеспособности и дальнейшего развития:

Его суть заключается в том, что если есть признак со средним значением, то более приспособленными особями становятся те, у которых он отходит в одну из крайностей.

Например, были бабочки светло-серого цвета, которые хорошо справлялись с выживаемостью. Но условия окружающей среды изменились: пришло время промышленности и выбросов, который покрыли деревья и стены в тёмный цвет.

На таком городском фоне светло-серые насекомые стали заметными, и их быстро находили хищники. Если стали бы ещё белее, то это усугубило бы ситуацию. Поэтому со временем начало преобладать потомство чёрного оттенка.

При таком механизме, виды со средними признаками более жизнеспособны. Например, чтобы популяция выжила, нужен средний показатель плодовитости.

С высоким параметром появляется сложность в обеспечении достаточным количеством пищи и заботы каждому детёнышу. С низким – меньше шансов, что кто-то доживёт до половой зрелости.

Здесь ситуация складывается наоборот: средние показатели вымирают, а крайние по обе стороны – выживают.

К примеру, можно взять земляных улиток, и их окрас раковин, который отличается цветом и количеством полосок. Если особи обитают среди жёлтой травы, то моллюск имеет соответствующий оттенок. Если проживают среди почвы – раковина коричневая. Это спасает от пернатых хищников.

Такой механизм часто считают ошибкой эволюции. Важным признаком выступает привлекательность для особей противоположного пола, чтобы более успешно создать пару и размножаться.

Например, привлекательность часто выражается именно в очень яркой расцветке. Да, это поспособствует нахождению самки или самца. Но вместе с этим, такой внешний вид является и более заметным для хищников.

Борьба за существование

В зависимости от того, между кем происходит борьба за существование, выделяют ещё одну классификацию. Чтобы более понятно рассмотреть формы естественного отбора, таблица составлена с коротким описанием и примерами.

Приспособленность видов достигается такими факторами:

В мире такое изобилие разнообразия животных и растений, что человеческий глаз часто не может нарадоваться и перестать удивляться. А причиной возникновения таких вариантов послужило желание выжить и адаптироваться к условиям.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (3)

Хорошая статья. Спасибо! Творческих успехов.

Вот поэтому сорняки и плодятся на моих грядках, что прошли школу выживания и их совершенно не беспокоит собственная бесполезность для человека, они ведь миллионы лет борются за место под Солнцем.

Однако с происхождением человека не всё понятно, например, почему мы утратили волосяной покров, разве шерсть нам не нужна? С чего вдруг облысевшие особи стали более живучи в столь суровом климате?

Естественный отбор был актуален раньше, сейчас, с развитием медицины, технологий и толерантности, эти правила больше не действуют. Кроме того, не всегда выживали объективно сильнейшие или умнейшие особи. Очень многое зависит от среды обитания. Если она очень враждебная и жесткая, то личные качества конкретного индивида не имеют никакого значения.

Источник

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.

Источник