Luonnonvalinta tarkistaa organismien elinolosuhteiden noudattamisen, ja se suoritetaan eri muodoissa, joilla on omat ominaisuutensa. Se, mikä valintamuoto tai -mekanismi vaikuttaa tiettyyn organismiryhmään, riippuu ilmastollisista, geologisista ja muista olosuhteista.

Luonnollisen valinnan ajava muoto säilyttää hyödylliset poikkeamat keskimääräisestä normista.

Tämä poikkeama voi olla mikä tahansa ominaisuus, joka lisää joidenkin organismien selviytymistä ja hedelmällisyyttä muihin verrattuna.

Motiivivalintaa on kahdenlaisia:

• transitiivinen (transitiivinen);
• ohjattu.

Siirtymävalinnalla tarkoitetaan alun perin pienen muodon kehittämistä, joka on saanut etua muuttuvissa ympäristöolosuhteissa.

TOP 4 artikkeliajotka lukevat tämän mukana

Esimerkki tällaisesta valinnasta on teollisen melanismin kehittyminen Lepidopterassa.

Siten koivukoipopulaatioissa oli aiemmin noin 98 % vaaleista yksilöistä. Teollisuusalueilla puiden kuoren tummuessa tummat perhoset alkoivat vallita, koska ne vähenivät lintujen näkyvyyttä.

Transitiivisen valinnan toiminta on palautuva, ja ulkoisten olosuhteiden muuttuessa myös tummien ja vaaleiden yksilöiden suhde muuttuu.

Suuntavalinnalla syntyy ja toistuu muotoja, jotka eroavat jollain tavalla alkuperäisestä muodosta. Tällainen valinta tapahtuu ympäristön yksisuuntaisten muutosten olosuhteissa.

Riisi. 1. Ajovalinta.

Toisin kuin siirtymäkauden valinnassa, tämän tyyppisessä valinnassa ei ole valmiita eri muotoja, ja hyödyllisiä muutoksia kertyy lajin tavallisiin edustajiin.

Esimerkiksi bakteerit voivat mutatoitua joutuessaan alttiiksi antibiooteille. Tuloksena saadut mutantit ovat resistenttejä annoksille, jotka ovat paljon suurempia kuin alkuperäinen.

Vakauttava valinta

Jos puhumme lyhyesti luonnollisen valinnan vakauttavasta muodosta, niin tämä on keskimääräisten normien säilyttäminen.

Stabiloivan valinnan ehtona ovat ympäristön vakioparametrit, ja tässä se on päinvastainen kuin ajo.

Riisi. 2. Vakauttava valinta.

Jokaisella lajilla on optimaalinen keskimääräinen hedelmällisyysaste ja syntyneiden pentujen paino.

Jos linnut munivat alle normin, se ei välttämättä riitä säilyttämään kantaa. Jos poikaset kuoriutuvat keskimääräistä normaalia enemmän, vanhemmat ovat vaarassa olla ruokkimatta niitä.

Tässä tapauksessa näemme valintaa vakauttavan vaikutuksen. Lisääntynyt hedelmällisyys ei ole etu kilpailuolosuhteissa ja ravinnon puutteessa.

Ajaminen ja vakauttaminen ovat luonnollisen valinnan kaksi päämuotoa, jotka ovat pohjimmiltaan saman prosessin kaksi puolta.

Repiminen valinta

Revittävä tai häiritsevä valinnan muoto jakaa aiemmin yhden populaation kahdeksi tai useammaksi uudeksi.

Siten afrikkalaisen purjeveneen naarasperhoset kehittivät kolme muotoa, jotka jäljittelivät kolmea erilaista syötäväksi kelpaamatonta perhoslajia.

Riisi. 3. Kolme afrikkalaisen pääskyhännän naarasmuotoa.

Tällainen samankaltaisuus on populaatiolle hyödyllisempää kuin yhden lajin matkiminen.

Häiritsevä valinta ohjaa osittaista kehitystä , jonka seurauksena muodostuu uusia eliöryhmiä, esimerkiksi monia eläinryhmiä nisäkkäiden luokassa.

Taulukko "Luonnonvalinnan muodot"

	ajo-	Vakauttava	Repiminen
Voimassaoloehdot	Asteittainen ympäristömuutos	Jatkuvat ympäristöolosuhteet	Useita vaihtoehtoja sopeutua ympäristöön
Suuntautuminen	Eduksi henkilöille, joilla on hyödyllisiä, alkuperäisestä poikkeavia ominaisuuksia	Ominaisuuden ääriarvoja vastaan ​​keskiarvon hyväksi	Vastoin ominaisuuden keskiarvoja äärimmäisen hyväksi
Tulos	Luo uusi keskikurssi	Keskikurssin säilyminen	Kahden tai useamman uuden säännön luominen
	Torjunta-aineille, antibiooteille jne. vastustuskykyisten populaatioiden synty.	Kukkien muodon ja koon säilyttäminen hyönteispölyttämissä kasveissa pölyttäjän koon mukaan; jäännöslajit	Hyönteisryhmien, joilla on vahvasti kehittyneet tai pienet siivet, säilyminen usein tuulisissa olosuhteissa

Mitä olemme oppineet?

Tutkiessamme biologian kolmea luonnonvalinnan muotoa esitimme niistä lyhyen kuvauksen. Valintamuodot eroavat: olosuhteet, painopiste, tulokset. Vakauttava valinta säilyttää vanhat mukautukset, kun taas häiritsevä ja motiivivalinta säilyttää uudet. Samaan aikaan kaikkien muotojen tarkoitus on organismien sopeuttaminen olemassaolon olosuhteisiin.

Aihekilpailu

Raportin arviointi

Keskiarvoluokitus: 4.6. Saatujen arvioiden kokonaismäärä: 284.

1. Luonnollisen valinnan stabiloiva muoto ilmenee
A) jatkuvat ympäristöolosuhteet
B) muutos keskimääräisessä reaktionopeudessa
C) sopeutuneiden yksilöiden säilyttäminen alkuperäisessä elinympäristössä
D) normista poikkeavien yksilöiden teurastus
E) mutaatioita omaavien yksilöiden säilyttäminen
E) uusien fenotyyppien omaavien yksilöiden säilyttäminen

Vastaus

3. Muodosta vastaavuus esimerkin ja sen havainnollistaman todisteen tyypin välillä eläinmaailman kehityksestä: 1 - vertaileva anatominen, 2 - paleontologinen
A) hevosen fylogeneettinen sarja
B) häntäluun esiintyminen ihmisen luurangossa
C) lintujen höyhenet ja liskojen suomut
D) Archaeopteryx-tulosteet
D) moninaisuus ihmisissä

Vastaus

A2 B1 C1 D2 D1

4. Määritä maantieteelliselle spesiaatiolle ominaisten prosessien järjestys
A) populaation muodostuminen uudella geenipoolilla
B) maantieteellisen esteen ilmaantuminen populaatioiden välille
C) yksilöiden luonnollinen valinta, jolla on tiettyihin olosuhteisiin mukautuvia ominaisuuksia
D) uusien ominaisuuksien omaavien yksilöiden ilmaantuminen eristyneeseen populaatioon

Vastaus

4+. Määritä oikea maantieteellisen määrittelyn vaiheiden järjestys
A) piirteen jakautuminen populaatiossa
B) mutaatioiden ilmaantuminen
C) populaatioiden eristäminen
D) yksilöiden luonnollisen valinnan olemassaolotaistelun tuloksena hyödyllisten muutosten säilyttäminen

Vastaus

4++. Määritä prosessien järjestys maantieteellisessä määrittelyssä
A) mutaatioiden kertyminen uusissa olosuhteissa
B) väestön alueellinen eristyneisyys
B) lisääntymiseristys
D) uuden lajin muodostuminen

Vastaus

4+++. Määritä maantieteellisen määrittelyn vaiheiden järjestys
A) ominaisuuksien erot eristyneissä populaatioissa
B) populaatioiden lisääntymiseristys
C) fyysisten esteiden syntyminen alkuperäisten lajien levinneisyysalueelle
D) uusien lajien ilmaantuminen
D) eristettyjen populaatioiden muodostuminen

Vastaus

4A. Minkä evoluutiotekijöiden vaikutuksesta ekologinen lajitteluprosessi tapahtuu??
A) modifikaatiovaihtelu
B) kunto
B) luonnonvalinta
D) mutaatiovaihtelu
D) taistelu olemassaolosta
E) lähentyminen

Vastaus

4B. Aseta vastaavuus esimerkin ja tämän esimerkin havainnollistaman määrittelytavan välillä: 1-maantieteellinen, 2-ekologinen
A) kahden ahvenen populaation asuminen rannikkovyöhykkeellä ja suurella järven syvyydellä
B) erilaisten mustarastaskantojen asuttaminen tiheissä metsissä ja lähellä ihmisasutusta
C) toukokuun kielon levinneisyysalueen hajoaminen syrjäisiksi alueiksi jäätikön vuoksi
D) erityyppisten tissien muodostuminen elintarvikealan erikoistumisen perusteella
E) Dahurian lehtikuusi muodostuu Siperian lehtikuusialueen laajenemisen seurauksena itään

Vastaus

A2 B2 C1 D2 D1

4B. Muodosta vastaavuus lajittelun syiden ja menetelmien välillä: 1-maantieteellinen, 2-ekologinen
A) alkuperäisen lajin levinneisyysalueen laajentaminen
B) alkuperäisen lajin levinneisyysalueen stabiilisuus
C) lajivalikoiman jakautuminen eri esteillä
D) vaihteluvälin yksilöiden monimuotoisuus
E) erilaisia ​​elinympäristöjä vakaalla alueella

Vastaus

A1 B2 C1 D2 D2

5. Määritä vastaavuus esimerkin ja sen evoluution todisteiden välillä, joihin tämä esimerkki kuuluu: 1 - paleontologinen, 2 - vertaileva anatominen
A) siirtymämuodot
B) homologiset elimet
B) alkeet
D) yksi suunnitelma elinten rakenteesta
D) fossiileja
E) atavismit

Vastaus

A1 B2 C2 D2 E1 E2

6. Määritä aromorfoosien muodostumisjärjestys eläimissä
A) kudoksen ulkonäkö
B) sukupuolisen lisääntymisen ilmaantuminen
B) sointujen muodostus
D) viiden sormen raajojen muodostuminen

Vastaus

6a. Määritä aromorfoosien muodostumisjärjestys chordaattien kehityksessä
A) keuhkojen ulkonäkö
B) aivojen ja selkäytimen muodostuminen
B) sointujen muodostus
D) nelikammioisen sydämen syntyminen

Vastaus

6a+. Määritä aromorfoosien muodostumisjärjestys selkärangattomien evoluutiossa
A) kehon kahdenvälisen symmetrian ilmaantuminen
B) monisoluisuuden synty
C) kitiinillä peitettyjen nivelten raajojen esiintyminen
D) kehon jakautuminen useisiin segmentteihin

Vastaus

6b. Aseta näiden eläinten järjestäytymisen komplikaatioiden järjestys evoluutioprosessissa
A) kastemato
B) tavallinen ameba
B) valkoinen planaria
D) Toukokuoriainen

Vastaus

7. Mitkä tekijät ovat evoluution liikkeellepaneva voima?
A) modifikaatiovaihtelu
B) mutaatioprosessi
B) luonnonvalinta
D) organismien sopeutuminen ympäristöön
D) väestön aallot
E) abioottiset ympäristötekijät

Vastaus

7+. Evoluution liikkeellepaneva voima ovat
A) ylittäminen
B) mutaatioprosessi
B) modifikaatiovaihtelu
D) eristys
D) lajivalikoima
E) luonnonvalinta

Vastaus

9. Muodosta vastaavuus esimerkin ja sitä kuvaavan antropogeneesitekijän välille: 1-biologinen, 2-sosiaalinen
A) spatiaalinen eristys
B) geneettinen ajautuminen
B) puhe
D) abstrakti ajattelu
D) sosiaalinen työtoiminta
E) väestön aallot

Vastaus

A1 B1 C2 D2 E2 E1

9a. Määritä vastaavuus esimerkin ja sen antropogeneesitekijän välillä, jolle se on ominaista: 1-biologinen, 2-sosiaalinen
A) työtoiminta
B) abstrakti ajattelu
B) eristäminen
D) mutaatiovaihtelu
D) väestön aallot
E) toinen merkinantojärjestelmä

Vastaus

A2 B2 C1 D1 E1 E2

11. Määritä vastaavuus luonnonvalinnan ominaisuuden ja sen muodon välillä: 1-liikkuva, 2-vakauttava
A) säilyttää ominaisuuden keskiarvon
B) edistää sopeutumista muuttuviin ympäristöolosuhteisiin
C) säilyttää yksilöt, joilla on ominaisuus, joka poikkeaa sen keskiarvosta
D) edistää organismien monimuotoisuuden lisääntymistä
D) edistää lajien ominaispiirteiden säilymistä

Vastaus

A2 B1 C1 D1 D2

11+. Määritä piirteet, jotka luonnehtivat luonnollisen valinnan ajomuotoa
A) tarjoaa uuden lajin ulkonäön
B) ilmenee muuttuvissa ympäristöolosuhteissa
C) yksilöiden sopeutuminen alkuperäiseen ympäristöön paranee
D) yksilöt, jotka poikkeavat normista, teurastetaan
E) niiden yksilöiden lukumäärä, joilla on ominaisuuden keskiarvo, kasvaa
E) yksilöt, joilla on uusia ominaisuuksia, säilyvät

Vastaus

11++. Mitkä ovat motiivin valinnan ominaisuudet?
A) toimii suhteellisen tasaisissa elinoloissa
B) eliminoi yksilöt, joilla on ominaisuuden keskiarvo
C) edistää sellaisten yksilöiden lisääntymistä, joilla on muuttunut genotyyppi
D) säilyttää yksilöt, joilla on poikkeamia ominaisuuden keskiarvoista
E) säilyttää yksilöt, joilla on vakiintunut normin ominaisuuden reaktio
E) edistää mutaatioiden esiintymistä populaatiossa

Vastaus

12. Mihin idioadaptaatio johti Linnut-luokassa?
A) organisaation yleinen kasvu
B) populaatioiden ja lajien määrän kasvu
B) laajalle levinnyt
D) organisaation yksinkertaistaminen
D) yksityisten sopeutumisten syntyminen ympäristöolosuhteisiin
E) heikentynyt hedelmällisyys

Vastaus

13. Vahvista vastaavuus eläimen ja sen kehon ihon värin tyypin välillä: 1-suojaava, 2-varoitus
A) mehiläinen
B) jokiahven
B) leppäkerttu
D) Coloradon perunakuoriainen
D) valkoinen pelto
E) valkoinen jänis

Vastaus

A2 B1 C2 D2 E1 E1

14. Ilmoita antropogeneesin päävaiheiden historiallinen järjestys
A) nykyihminen
B) Australopithecus
B) Cro-Magnon
D) Pithecanthropus
D) Neandertalilainen

Vastaus

16. Muodosta vastaavuus luonnossa tapahtuvan prosessin ja olemassaolotaistelun muodon välille: 1-sisäinen, 2-lajien välinen
A) populaation yksilöiden välinen kilpailu alueesta
B) toisen lajin käyttö
C) yksilöiden välinen kilpailu naisesta
D) mustan rotan syrjäyttäminen harmaalla rotalla
D) saalistus

Vastaus

A1 B2 C1 D2 D2

17. Määritä vastaavuus evoluution ominaisuuden ja sen ominaisuuden välillä: 1-tekijä, 2-tulos
A) Luonnonvalinta
B) organismien sopeutuminen ympäristöön
C) uusien lajien muodostuminen
D) kombinatiivinen vaihtelu
E) lajien säilyttäminen vakaissa olosuhteissa
E) taistelu olemassaolosta

Vastaus

A1 B2 C2 D1 E2 E1

18. Muodosta vastaavuus nopean liskon merkin ja sen kuvaaman lajin kriteerin välillä: 1-morfologinen, 2-ekologinen
A) talvinen myrsky
B) vartalon pituus - 25-28 cm
B) karan muotoinen runko
D) erot urosten ja naaraiden värissä
D) asuu metsien reunoilla, rotkoissa ja puutarhoissa
E) ruokkii hyönteisiä

Vastaus

A2 B1 C1 D1 E2 E2

18+. Selvitä ketterää liskoa kuvaavan ominaisuuden ja lajikriteerin välinen vastaavuus: 1-morfologinen, 2-ekologinen
A) vartalo on ruskea
B) syö hyönteisiä
B) ei ole aktiivinen matalissa lämpötiloissa
D) hengityselimet - keuhkot
D) lisääntyy maalla
E) iholla ei ole rauhasia

Vastaus

A1 B2 C2 D1 E2 E1

18++. Määritä vastaavuus lajin tavallinen delfiini (delfiini-delfiini) ominaisuuden ja sen lajin kriteerin välillä, johon tämä ominaisuus kuuluu: 1-morfologinen, 2-fysiologinen, 3-ekologinen
a) Petoeläimet syövät erilaisia ​​kaloja.
B) Urokset ovat 6–10 cm suurempia kuin naaraat.
C) Eläimet ovat vallanneet vesiympäristön.
D) Vartalon koko on 160–260 senttimetriä.
E) Naaraiden tiineys kestää 10-11 kuukautta.
E) Eläimet elävät laumaelämää.

Vastaus

A3 B1 C3 D1 E2 E3

19. Määritä eläintyyppien esiintymisjärjestys evoluutioprosessissa
A) rengasmadot
B) Suolisto
B) sukkulamadot
D) litteät madot

Vastaus

20. Vahvista vastaavuus organismien tyypin ja evoluution suunnan välillä, jota pitkin sen kehitys tällä hetkellä tapahtuu: 1-biologinen kehitys, 2-biologinen regressio
A) tavallinen voikukka
B) talohiiri
B) coelakantti
D) pähkinälootus
D) Platypus
E) jänis

Vastaus

A1 B1 C2 D2 E2 E1

21. Mitkä väitteet viittaavat Charles Darwinin teoriaan?
A) Lajin sisällä ominaisuuksien erot johtavat lajitteluun.
B) Laji on heterogeeninen ja sitä edustaa useita populaatioita.
C) Luonnonvalinta on evoluution ohjaava tekijä.
D) Lajikkeita ja rotuja luotaessa keinotekoinen valinta toimii ohjaavana tekijänä.
E) Sisäinen pyrkimys täydellisyyteen on evoluution tekijä.
E) Populaatio on evoluution yksikkö.

Vastaus

22. Määritä vastaavuus chordaattien aromorfoosin ja aikakauden välillä, jolloin se esiintyi: 1-Paleozoic, 2-Mesozoic
A) nelikammioinen sydän linnuilla
B) luuleuat panssaroiduissa kaloissa
C) keuhkohengitys keuhkokaloilla
D) viiden sormen raaja stegocephalians
D) kohtu ja istukka nisäkkäillä
E) muna, joka on peitetty matelijoilla tiheällä kuorella

Vastaus

A2 B1 C1 D1 E2 E1

23. Aseta evoluutioprosessien järjestys maan päällä kronologisessa järjestyksessä
A) organismien vapautuminen maalle
B) fotosynteesin esiintyminen
C) otsoniverkon muodostuminen
D) koaservaattien muodostuminen vedessä
D) solujen elämänmuotojen syntyminen

Vastaus

23+. Aseta evoluutioprosessien järjestys maan päällä kronologisessa järjestyksessä
A) prokaryoottisten solujen ilmaantuminen
B) koaservaattien muodostuminen vedessä
C) eukaryoottisolujen ilmaantuminen
D) organismien vapautuminen maalle
D) monisoluisten organismien ilmaantuminen

Vastaus

24. Muodosta vastaavuus valinnan ominaisuuksien ja sen tyypin välillä: 1-luonnollinen, 2-keinotekoinen
A) toimii luonnossa jatkuvasti
B) säilyttää yksilöitä, joilla on ihmisiä kiinnostavia piirteitä
B) säilyttää yksilöt, joilla on heille hyödyllisiä ominaisuuksia
D) tarjoaa kunnon muodostumista
D) johtaa uusien lajien syntymiseen
E) edistää uusien eläinrotujen luomista

Vastaus

A1 B2 C1 D1 E1 E2

Vastaus

26. Aseta antropogeneesin kronologinen järjestys
A) ammattitaitoinen henkilö
B) pystyssä oleva mies
B) Driopithecus
D) älykäs ihminen

Tilanne, mutta voit toimia satunnaisesti. Riittää, kun luodaan laaja valikoima erilaisia ​​yksilöitä - ja lopulta vahvimmat selviävät.

1. Ensimmäinen yksilö ilmestyy uusilla, täysin satunnaisilla ominaisuuksilla
2. Sitten hän on tai ei pysty jättämään jälkeläisiä näiden ominaisuuksien mukaan
3. Lopuksi, jos edellisen vaiheen tulos on positiivinen, hän jättää jälkeläisiä ja hänen jälkeläisensä perivät vasta hankitut omaisuudet

Tällä hetkellä itse Darwinin osittain naiivit näkemykset on osittain muokattu. Joten Darwin kuvitteli, että muutosten tulisi tapahtua hyvin sujuvasti ja vaihteluspektri on jatkuva. Nykyään luonnollisen valinnan mekanismeja selitetään kuitenkin genetiikan avulla, mikä tuo tähän kuvaan hieman omaperäisyyttä. Mutaatiot geeneissä, jotka toimivat yllä olevan prosessin ensimmäisessä vaiheessa, ovat olennaisesti erillisiä. On kuitenkin selvää, että Darwinin idean perusolemus on säilynyt ennallaan.

Luonnollisen valinnan muodot

ajovalinta

Ajava valinta - luonnollisen valinnan muoto, jossa ympäristöolosuhteet edistävät tiettyä muutossuuntaa missä tahansa ominaisuudessa tai ominaisuusryhmässä. Samaan aikaan muut mahdollisuudet ominaisuuden muuttamiseen ovat negatiivisen valinnan kohteena. Tämän seurauksena populaatiossa sukupolvelta toiselle ominaisuuden keskiarvo muuttuu tiettyyn suuntaan. Samalla ajovalinnan paineen tulee vastata väestön sopeutumiskykyä ja mutaatiomuutosten nopeutta (muuten ympäristöpaine voi johtaa sukupuuttoon).

Nykyaikainen tapaus motiivien valinnasta on "englannin perhosten teollinen melanismi". "Teollinen melanismi" on melanististen (tumman väristen) yksilöiden osuuden jyrkkä kasvu niissä perhospopulaatioissa, jotka elävät teollisuusalueilla. Teollisuuden vaikutuksesta puiden rungot tummuivat merkittävästi ja myös vaaleat jäkälät kuolivat, mikä teki vaaleat perhoset lintuille näkyvämmiksi ja tummat huonommiksi. 1900-luvulla useilla alueilla tummanväristen perhosten osuus nousi 95 prosenttiin, kun taas tumma perhonen (Morfa carbonaria) pyydettiin ensimmäisen kerran vuonna 1848.

Ajovalinta tehdään, kun ympäristö muuttuu tai sopeutuu uusiin olosuhteisiin valikoiman laajentuessa. Se säilyttää perinnölliset muutokset tiettyyn suuntaan ja muuttaa reaktionopeutta vastaavasti. Esimerkiksi kehitettäessä maaperää erilaisten eläinryhmien elinympäristöksi, raajat muuttuivat kaivaviksi.

Vakauttava valinta

Vakauttava valinta- luonnollisen valinnan muoto, jossa toiminta kohdistuu yksilöihin, joilla on äärimmäisiä poikkeamia keskimääräisestä normista, ja yksilöiden hyväksi, joiden ominaisuus on keskimääräinen vakavuus.

On kuvattu monia esimerkkejä valinnan stabilointitoiminnasta luonnossa. Esimerkiksi ensisilmäyksellä näyttää siltä, ​​että yksilöiden, joilla on mahdollisimman hedelmällisyys, tulisi antaa suurin panos seuraavan sukupolven geenipooliin. Lintujen ja nisäkkäiden luonnollisten populaatioiden havainnot osoittavat kuitenkin, että näin ei ole. Mitä enemmän poikasia tai pentuja pesässä on, sitä vaikeampaa on ruokkia niitä, sitä pienempi ja heikompi on jokainen. Tämän seurauksena keskimääräisen hedelmällisyyden omaavat yksilöt osoittautuvat sopeutuvimmiksi.

Keskiarvoja suosiva valinta on löydetty useiden ominaisuuksien osalta. Nisäkkäillä erittäin alhaisen ja erittäin suuren syntymäpainon vastasyntyneet kuolevat todennäköisemmin syntyessään tai ensimmäisinä elinviikkoina kuin keskipainoiset vastasyntyneet. Myrskyn jälkeen kuolleiden lintujen siipien koon laskeminen osoitti, että suurimmalla osalla niistä oli liian pienet tai liian suuret siivet. Ja tässä tapauksessa keskimääräiset yksilöt osoittautuivat sopeutuvimmiksi.

Häiritsevä valinta

Häiritsevä (repivä) valinta- luonnollisen valinnan muoto, jossa olosuhteet suosivat kahta tai useampaa vaihtelun äärimmäistä varianttia (suuntaa), mutta eivät suosi ominaisuuden keskitasoa. Tämän seurauksena yhdestä alkuperäisestä voi ilmaantua useita uusia muotoja. Häiritsevä valinta edistää populaatiopolymorfismin syntymistä ja säilymistä, ja joissakin tapauksissa voi aiheuttaa lajittelua.

Yksi mahdollisista luonnontilanteista, joissa häiritsevä valinta tulee esiin, on polymorfinen populaatio, joka asuu heterogeenisessa elinympäristössä. Samanaikaisesti eri muodot mukautuvat erilaisiin ekologisiin markkinaraon tai alaraon.

Esimerkki häiritsevästä valinnasta on kahden rodun muodostuminen heinäniityn niittyhelinässä. Normaaleissa olosuhteissa tämän kasvin kukinta- ja siementen kypsymisajat kattavat koko kesän. Mutta heinäniityillä siemeniä tuottavat pääasiassa ne kasvit, jotka ehtivät kukkia ja kypsyä joko ennen niittokautta tai kukkivat kesän lopulla, niittokerran jälkeen. Tämän seurauksena muodostuu kaksi helistinrotua - varhainen ja myöhäinen kukinta.

Häiritsevä valinta tehtiin keinotekoisesti Drosophilan kokeissa. Valinta tehtiin pensaiden lukumäärän mukaan, jolloin jäljelle jäi vain yksilöt, joilla oli pieni ja suuri määrä pentuja. Seurauksena oli, että noin 30. sukupolvesta lähtien nämä kaksi linjaa erosivat hyvin voimakkaasti, vaikka kärpäset jatkoivatkin risteytymistä keskenään geenien vaihtamiseksi. Useissa muissa kokeissa (kasveilla) intensiivinen risteyttäminen esti häiritsevän valinnan tehokkaan toiminnan.

Katkaisun valinta

Katkaisun valinta on luonnollisen valinnan muoto. Sen toiminta on positiivisen valinnan vastainen. Katkaisuvalinnan avulla populaatiosta poistetaan suurin osa yksilöistä, joilla on ominaisuuksia, jotka heikentävät jyrkästi elinkelpoisuutta tietyissä ympäristöolosuhteissa. Katkaisuvalinnan avulla populaatiosta poistetaan voimakkaasti haitallisia alleeleja. Myös yksilöt, joilla on kromosomaalisia uudelleenjärjestelyjä ja kromosomijoukkoa, jotka häiritsevät jyrkästi geneettisen laitteen normaalia toimintaa, voidaan kohdistaa leikkausvalintaan.

positiivinen valinta

positiivinen valinta on luonnollisen valinnan muoto. Sen toiminta on leikkausvalinnan vastakohta. Positiivinen valinta lisää populaatiossa niiden yksilöiden määrää, joilla on hyödyllisiä ominaisuuksia, jotka lisäävät koko lajin elinkelpoisuutta. Positiivisen valinnan ja leikkausvalinnan avulla suoritetaan lajien muutos (eikä vain tarpeettomien yksilöiden tuhoamisen kautta, minkä tahansa kehityksen tulisi pysähtyä, mutta näin ei tapahdu).

Esimerkkejä positiivisesta valinnasta ovat: täytettyä Archeopteryxiä voidaan käyttää purjelentokoneena, mutta täytettyä pääskystä tai lokki ei. Mutta ensimmäiset linnut lensivät paremmin kuin Archeopteryx. Toinen esimerkki positiivisesta valinnasta on petoeläinten ilmaantuminen, jotka ylittävät monet muut lämminveriset olennot "henkisten kykyjensä" suhteen. Tai matelijoiden, kuten krokotiilien, ilmaantuminen, joilla on nelikammioinen sydän ja jotka voivat elää sekä maalla että vedessä.

Luonnollisen valinnan yksityiset ohjeet

• Sopeutuneimpien lajien ja populaatioiden, esimerkiksi lajien, joilla on kidukset vedessä, selviytyminen, koska kunto antaa sinun voittaa selviytymistaistelun.
• Fyysisesti terveiden organismien selviytyminen.
• Fyysisesti vahvimpien organismien selviytyminen, koska fyysinen kamppailu luonnonvaroista on olennainen osa elämää. Se on tärkeä lajinsisäisessä taistelussa.
• Seksuaalisesti menestyneimpien organismien selviytyminen, koska seksuaalinen lisääntyminen on hallitseva lisääntymismuoto. Tässä kohtaa seksuaalinen valinta tulee peliin.

Kaikki nämä tapaukset ovat kuitenkin erityisiä, ja tärkeintä on onnistunut säilytys ajoissa. Siksi joskus näitä ohjeita rikotaan päätavoitteen noudattamiseksi.

Luonnollisen valinnan rooli evoluutiossa

Darwin ei uskaltanut julkaista teoriaansa pitkään aikaan, koska. Näin muurahaisten ongelman, joka voidaan selittää vain genetiikan näkökulmasta.

Katso myös

Linkit

• "Makroevoluution ongelmat" - paleontologi A. V. Markovin verkkosivusto
• "Luonnollisen valinnan muodot" - artikkeli, jossa on tunnettuja esimerkkejä: perhosten väri, ihmisten vastustuskyky malarialle ja paljon muuta
• "Evoluutio perustuu kuvioihin" - artikkeli siitä, onko mutaatioiden rooli evoluutioprosessissa suuri, vai ovatko merkit olemassa etukäteen ja kehittyvät sitten ajovalinnan vaikutuksesta

evoluutiobiologia
Mekanismit ja prosessit	Sopeutuminen Spesiation Geneettinen ajautuminen Luonnonvalinta Perinnöllisyys Vaihtelevuus Mikroevoluutio Makroevoluutio Mutaatiot Geenisiirto
Elämän synty	Kemiallinen evoluutio RNA-maailman hypoteesi Biologinen evoluutio
Evoluutioopin historia

Luonnonvalinta- olemassaolotaistelun tulos; se perustuu etuoikeutettuun selviytymiseen ja jälkeläisten jättämiseen kunkin lajin sopeutuneimpien yksilöiden kanssa ja vähemmän sopeutuneiden organismien kuolemaan.

Mutaatioprosessi, populaation vaihtelut, eristäminen luovat geneettistä heterogeenisyyttä lajin sisällä. Mutta heidän toimintansa ei ole suunnattua. Evoluutio puolestaan ​​on suunnattu prosessi, joka liittyy sopeutumisten kehittymiseen ja jossa eläinten ja kasvien rakenteet ja toiminnot asteittain komplikoituvat. On vain yksi suunnattu evoluutiotekijä - luonnonvalinta.

Joko tiettyjä yksilöitä tai kokonaisia ​​ryhmiä voidaan valita. Ryhmävalinnan seurauksena usein kertyy yksilölle epäsuotuisia, mutta populaatiolle ja koko lajille hyödyllisiä ominaisuuksia ja ominaisuuksia (pistävä mehiläinen kuolee, mutta vihollisen kimppuun se pelastaa perheen). Joka tapauksessa valinta säilyttää tiettyyn ympäristöön parhaiten sopeutuneet organismit ja toimii populaatioissa. Siten populaatiot ovat valinnan toimintakenttä.

Luonnonvalinta tulisi ymmärtää genotyyppien (tai geenikompleksien) selektiivisenä (differentiaalisena) lisääntymisenä. Luonnollisen valinnan prosessissa ei ole niinkään tärkeää yksilöiden selviytyminen tai kuolema, vaan niiden erilainen lisääntyminen. Eri yksilöiden lisääntymisen onnistuminen voi toimia objektiivisena geneettis-evoluutiokriteerinä luonnonvalinnassa. Jälkeläisen synnyttäneen yksilön biologinen merkitys määräytyy sen genotyypin vaikutuksesta populaation geenipooliin. Fenotyyppien mukainen valinta sukupolvelta toiselle johtaa genotyyppien valintaan, koska jälkeläisille ei välity ominaisuuksia, vaan geenikompleksit. Evoluutiolle ei vain genotyypit ole tärkeitä, vaan myös fenotyypit ja fenotyyppinen vaihtelu.

Ekspression aikana geeni voi vaikuttaa moniin piirteisiin. Siksi valintaan voi kuulua paitsi jälkeläisten jättämisen todennäköisyyttä lisääviä ominaisuuksia, myös ominaisuuksia, jotka eivät liity suoraan lisääntymiseen. Ne valitaan epäsuorasti korrelaatioiden seurauksena.

a) Epävakaa valinta

Epävakaa valinta- tämä on korrelaatioiden tuhoamista kehossa intensiivisellä valinnalla kuhunkin tiettyyn suuntaan. Esimerkki on tapaus, jossa aggressiivisuuden vähentämiseen tähtäävä valinta johtaa lisääntymissyklin epävakauteen.

Stabiloiva valinta kaventaa reaktionopeutta. Luonnossa on kuitenkin tapauksia, joissa lajin ekologinen markkinarako voi laajenea ajan myötä. Tässä tapauksessa selektiivisen edun saavat yksilöt ja populaatiot, joilla on laajempi reaktionopeus, samalla kun ominaisuuden keskiarvo säilyy samana. Tämän luonnollisen valinnan muodon kuvasi ensimmäisenä amerikkalainen evolutionisti George G. Simpson nimellä keskipakovalinta. Tämän seurauksena tapahtuu prosessi, joka on päinvastainen stabiloivalle valinnalle: mutaatiot, joilla on laajempi reaktionopeus, saavat etua.

Siten suosammakkopopulaatioille, jotka elävät lammikoissa, joissa on heterogeeninen valaistus, joissa vuorottelevat alueet, jotka ovat kasvaneet ankarille, ruoko, katsanpää, ja joissa on avoveden "ikkunoita", on ominaista laaja värivaihtelu (luonnon epävakautta aiheuttavan muodon tulos). valinta). Päinvastoin vesistöissä, joissa on tasainen valaistus ja väritys (lammet, jotka ovat kokonaan umpeen kasvaneet ankarille, tai avoimet lammet), sammakon värin vaihteluväli on kapea (luonnonvalinnan stabiloivan muodon toiminnan tulos).

Siten destabiloiva valintamuoto johtaa reaktionopeuden laajenemiseen.

b) seksuaalinen valinta

seksuaalinen valinta- luonnollinen valinta samaa sukupuolta, jonka tarkoituksena on kehittää ominaisuuksia, jotka antavat pääasiassa mahdollisuuden jättää suurimman määrän jälkeläisiä.

Monien lajien uroksilla havaitaan selkeitä toissijaisia ​​seksuaalisia ominaisuuksia, jotka näyttävät ensi silmäyksellä sopeutumattomilta: riikinkukon häntä, paratiisin lintujen ja papukaijojen kirkkaat höyhenet, kukkojen punaiset kammat, trooppisten kalojen lumoavat värit, laulut linnuista ja sammakoista jne. Monet näistä ominaisuuksista vaikeuttavat kantajiensa elämää, jolloin ne ovat helposti nähtävissä petoeläimille. Vaikuttaa siltä, ​​​​että nämä merkit eivät anna kantajilleen mitään etuja olemassaolotaistelussa, ja silti ne ovat luonteeltaan hyvin yleisiä. Mikä rooli luonnollisella valinnalla oli niiden syntymisessä ja leviämisessä?

Tiedämme jo, että organismien selviytyminen on tärkeä, mutta ei ainoa luonnonvalinnan osatekijä. Toinen tärkeä tekijä on houkuttelevuus vastakkaisen sukupuolen edustajien silmissä. Charles Darwin kutsui tätä ilmiötä seksuaaliseksi valinnaksi. Hän mainitsi ensimmäisen kerran tämän valintamuodon Lajien alkuperässä ja analysoi sitä myöhemmin yksityiskohtaisesti teoksessa The Descent of Man and Sexual Selection. Hän uskoi, että "tätä valinnan muotoa ei määritä olemassaolotaistelu orgaanisten olentojen keskinäisissä suhteissa tai ulkoisten olosuhteiden kanssa, vaan samaa sukupuolta olevien yksilöiden, tavallisesti miesten, välinen kilpailu yksilöiden omaisuuden omistamisesta. muuta sukupuolta."

Seksuaalinen valinta on luonnollinen valinta onnistumisen lisääntymiselle. Ominaisuuksia, jotka vähentävät kantajansa elinkelpoisuutta, voivat ilmaantua ja levitä, jos niiden jalostusmenestyksen edut ovat huomattavasti suuremmat kuin niiden eloonjäämisen haitat. Uros, joka elää vähän aikaa mutta josta naaraat pitävät ja joka siksi tuottaa monia jälkeläisiä, on paljon korkeampi kumulatiivinen kunto kuin sellaisella, joka elää pitkään mutta jättää vähän jälkeläisiä. Monissa eläinlajeissa suurin osa uroksista ei osallistu lisääntymiseen ollenkaan. Jokaisessa sukupolvessa urosten välillä syntyy kovaa kilpailua naisista. Tämä kilpailu voi olla suoraa ja ilmetä aluetaisteluna tai turnaustaisteluna. Se voi esiintyä myös epäsuorassa muodossa ja määräytyä naaraiden valinnan mukaan. Tapauksissa, joissa naaraat valitsevat miehiä, miesten kilpaileminen näkyy heidän näyttävän ulkonäön tai monimutkaisen seurustelukäyttäytymisen näyttämisessä. Naaraat valitsevat ne urokset, joista pitävät eniten. Yleensä nämä ovat kirkkaimmat urokset. Mutta miksi naaraat pitävät kirkkaista miehistä?

Riisi. 7.

Naisen kunto riippuu siitä, kuinka objektiivisesti hän pystyy arvioimaan lastensa tulevan isän potentiaalista kuntoa. Hänen on valittava uros, jonka pojat ovat erittäin mukautuvia ja houkuttelevia naisille.

Seksuaalisen valinnan mekanismeista on esitetty kaksi päähypoteesia.

Houkuttelevien poikien hypoteesin mukaan naisten valinnan logiikka on hieman erilainen. Jos kirkkaat urokset jostain syystä houkuttelevat naisia, kannattaa tuleville pojillesi valita kirkas isä, koska hänen poikansa perivät kirkkaan värin geenit ja ovat houkuttelevia naaraille seuraavassa sukupolvessa. Siten syntyy positiivista palautetta, joka johtaa siihen, että sukupolvelta toiselle urosten höyhenen kirkkaus paranee yhä enemmän. Prosessi jatkuu, kunnes se saavuttaa elinkelpoisuuden rajan. Kuvittele tilanne, jossa naaraat valitsevat uroksia, joilla on pidempi häntä. Pitkähäntäiset urokset tuottavat enemmän jälkeläisiä kuin urokset, joilla on lyhyt ja keskikokoinen häntä. Sukupolvesta toiseen hännän pituus kasvaa, koska naaraat valitsevat uroksia, joilla ei ole tiettyä häntäkokoa, vaan keskimääräistä kokoa suurempia. Lopulta häntä saavuttaa niin pituuden, että sen houkuttelevuus naaraan silmissä tasapainottaa sen haittaa uroksen elinkyvylle.

Selitettäessä näitä hypoteeseja yritimme ymmärtää naaraslintujen toiminnan logiikkaa. Voi näyttää siltä, ​​että odotamme heiltä liikaa, että tällaiset monimutkaiset kuntolaskelmat eivät ole heidän ulottuvillaan. Itse asiassa uroksia valitessaan naaraat eivät ole sen enempää eivätkä vähemmän loogisia kuin kaikissa muissa käytöksissä. Kun eläin tuntee janoa, se ei perustele, että sen pitäisi juoda vettä palauttaakseen vesi-suolatasapainon elimistössä - se menee juoma-aukkoon, koska se tuntee janoa. Kun työmehiläinen pistää pesää vastaan ​​hyökkäävää saalistajaa, hän ei laske, kuinka paljon tällä uhrautumisella hän lisää sisarustensa kumulatiivista kuntoa - hän seuraa vaistoa. Samalla tavalla naaraat, jotka valitsevat kirkkaat urokset, seuraavat vaistojaan - he pitävät kirkkaasta hännästä. Kaikki ne, jotka vaistomaisesti saivat aikaan erilaisen käytöksen, eivät kaikki jättäneet jälkeläisiä. Siten emme keskustelleet naisten logiikasta, vaan olemassaolotaistelun ja luonnollisen valinnan logiikasta - sokeasta ja automaattisesta prosessista, joka toimien jatkuvasti sukupolvelta toiselle muodosti kaiken sen hämmästyttävän erilaisia ​​muotoja, värejä ja vaistoja, joita havaitsemme. villieläinten maailmassa..

c) Ryhmävalinta

Ryhmävalintaa kutsutaan usein myös ryhmävalinnaksi, se on eri paikallisten populaatioiden erilaista lisääntymistä. Wright vertaa kahdentyyppisiä populaatiojärjestelmiä - suurta jatkuvaa populaatiota ja useita pieniä puolieristettyjä pesäkkeitä - valinnan teoreettiseen tehokkuuteen. Oletetaan, että molempien populaatiojärjestelmien kokonaiskoko on sama ja organismit risteytyvät vapaasti.

Suuressa vierekkäisessä populaatiossa valinta on suhteellisen tehotonta suotuisten mutta harvinaisten resessiivisten mutaatioiden lisääntymisen kannalta. Lisäksi kaikki taipumus lisätä minkä tahansa suotuisan alleelin esiintymistiheyttä tietyn suuren populaation yhdessä osassa estetään risteyttämisellä viereisten alapopulaatioiden kanssa, joissa kyseinen alleeli on harvinainen. Samalla tavalla suotuisat uudet geeniyhdistelmät, jotka onnistuvat muodostumaan jossain tietyn populaation paikallisessa osassa, hajoavat ja eliminoituvat risteytyksen seurauksena naapurifraktioiden yksilöiden kanssa.

Kaikki nämä vaikeudet ovat suurelta osin eliminoituneet väestöjärjestelmässä, joka muistuttaa rakenteeltaan useita erillisiä saaria. Tässä valikointi tai valikointi yhdessä geneettisen ajautumisen kanssa voi nopeasti ja tehokkaasti lisätä joidenkin harvinaisten suotuisten alleelin esiintymistiheyttä yhdessä tai useammassa pienessä pesäkkeessä. Uudet edulliset geeniyhdistelmät voivat myös helposti saada jalansijaa yhdessä tai useammassa pienessä pesäkkeessä. Eristäminen suojaa näiden pesäkkeiden geenipooleja "tulvimiselta" muuttoliikkeen seurauksena muista pesäkkeistä, joissa ei ole niin edullisia geenejä, ja risteytykseltä niiden kanssa. Tähän asti malliin on sisällytetty vain yksittäinen valinta tai joidenkin pesäkkeiden osalta yksilöllinen valinta yhdistettynä geneettiseen ajautumiseen.

Oletetaan nyt, että ympäristö, jossa tämä populaatiojärjestelmä sijaitsee, on muuttunut, minkä seurauksena entisten genotyyppien sopeutumiskyky on heikentynyt. Uudessa ympäristössä uusilla suotuisilla geeneillä tai geeniyhdistelmillä, jotka ovat kiinnittyneet joissakin pesäkkeissä, on korkea potentiaalinen mukautumisarvo koko populaatiojärjestelmälle. Kaikki ehdot ovat nyt olemassa, jotta ryhmävalinta tulee voimaan. Heikkokuntoiset pesäkkeet kutistuvat vähitellen ja kuolevat sukupuuttoon, kun taas sopivammat pesäkkeet laajenevat ja korvaavat ne koko tietyn väestöjärjestelmän miehittämällä alueella. Tällainen alajaettu populaatiojärjestelmä saa uuden joukon mukautuvia piirteitä tietyissä pesäkkeissä tapahtuvan yksilöllisen valinnan seurauksena, jota seuraa eri pesäkkeiden erilainen lisääntyminen. Ryhmä- ja yksilövalinnan yhdistäminen voi johtaa tuloksiin, joita ei voida saavuttaa pelkällä yksilövalinnalla.

On todettu, että ryhmävalinta on toisen asteen prosessi, joka täydentää yksilövalinnan pääprosessia. Toisen tilauksen prosessina ryhmävalinnan tulee olla hidasta, luultavasti paljon hitaampaa kuin yksittäisen valinnan. Populaatioiden päivittäminen vie enemmän aikaa kuin yksilöiden päivittäminen.

Ryhmävalinnan käsite on ollut laajalti hyväksytty joissakin piireissä, mutta toiset tutkijat ovat hylänneet sen ja väittävät, että yksilöllisen valinnan erilaiset mahdolliset mallit pystyvät tuottamaan kaikki ryhmävalinnan vaikutukset. Wade suoritti sarjan jalostuskokeita jauhokuoriaisella (Tribolium castaneum) varmistaakseen ryhmävalinnan tehokkuuden ja havaitsi, että kovakuoriaiset reagoivat tämäntyyppiseen valintaan. Lisäksi, kun johonkin ominaisuuteen vaikuttaa samanaikaisesti yksilö- ja ryhmävalinta ja lisäksi samaan suuntaan, tämän ominaisuuden muutosnopeus on suurempi kuin pelkän yksilövalinnan tapauksessa (jopa kohtalainen maahanmuutto (6 ja 12%) ei estä ryhmävalinnan aiheuttamaa erilaistumista.

Yksi orgaanisen maailman piirteistä, jota on vaikea selittää yksilövalinnan perusteella, mutta voidaan pitää ryhmävalinnan tuloksena, on sukupuolinen lisääntyminen. Vaikka on luotu malleja, joissa seksuaalista lisääntymistä suositaan yksilöllisen valinnan avulla, ne näyttävät olevan epärealistisia. Seksuaalinen lisääntyminen on prosessi, joka luo rekombinaatiovariaatioita risteytyspopulaatioissa. Seksuaalisesta lisääntymisestä eivät hyödy rekombinaatioprosessissa hajoavat vanhempien genotyypit, vaan tulevien sukupolvien populaatio, jossa vaihtelumarginaali kasvaa. Tämä tarkoittaa, että osallistuminen on yksi väestötason valikoivan prosessin tekijöistä.

G) Suuntavalinta (liikkuva)

Riisi. yksi.

Ohjattua valintaa (liikkumista) kuvaili Ch. Darwin, ja modernin ajamisvalinnan opin on kehittänyt J. Simpson.

Tämän valintamuodon ydin on, että se aiheuttaa progressiivisen tai yksisuuntaisen muutoksen populaatioiden geneettisessä koostumuksessa, mikä ilmenee valittujen ominaisuuksien keskiarvojen siirtymisenä niiden vahvistumisen tai heikkenemisen suuntaan. Se tapahtuu, kun väestö on sopeutumassa uuteen ympäristöön tai kun ympäristössä tapahtuu asteittainen muutos, jota seuraa asteittainen väestömuutos.

Ulkoisen ympäristön pitkäaikaisen muutoksen myötä osa lajin yksilöistä, joilla on jonkin verran poikkeamaa keskimääräisestä normista, voi saada etua elämässä ja lisääntymisessä. Tämä johtaa geneettisen rakenteen muutokseen, evoluutionaalisesti uusien sopeutumisten syntymiseen ja lajin organisaation uudelleenjärjestelyyn. Variaatiokäyrä siirtyy uusiin olemassaolon olosuhteisiin sopeutumisen suuntaan.

Kuva 2. Koivukoin tummien muotojen esiintymistiheyden riippuvuus ilmansaasteen asteesta

Vaaleat muodot olivat näkymättömiä jäkälän peittämillä koivun rungoilla. Teollisuuden intensiivisen kehityksen myötä kivihiilen polttamisessa syntyvä rikkidioksidi aiheutti teollisuusalueilla jäkäläkuolemaa, minkä seurauksena puista löydettiin tummaa kuorta. Tummalla taustalla vaaleita perhosia nokkivat robinit ja rastat, kun taas melaaniset muodot säilyivät ja lisääntyivät onnistuneesti, mikä on vähemmän havaittavissa tummalla taustalla. Viimeisten 100 vuoden aikana yli 80 perhoslajia on kehittänyt tummia muotoja. Tämä ilmiö tunnetaan nykyään teollisen (teollisen) melanismin nimellä. Ajovalinta johtaa uuden lajin syntymiseen.

Riisi. 3.

Hyönteiset, liskot ja monet muut ruohon asukkaat ovat väriltään vihreitä tai ruskeita, aavikon asukkaat ovat hiekan värisiä. Metsissä elävien eläinten, kuten leopardin, turkki on värjätty pienillä auringon häikäisyä muistuttavilla täplillä, kun taas tiikereillä se jäljittelee ruoko- tai ruokovarsien väriä ja varjoa. Tätä väritystä kutsutaan holhoamiseksi.

Petoeläimissä se korjaantui, koska sen omistajat saattoivat hiipiä saaliin luo huomaamatta, ja saalista olevissa organismeissa sen vuoksi, että saalis jäi saalistajille vähemmän havaittavaksi. Kuinka hän ilmestyi? Lukuisat mutaatiot antoivat ja antavat laajan valikoiman muotoja, jotka eroavat väriltään. Useissa tapauksissa eläimen väritys osoittautui lähelle ympäristön taustaa, ts. piilotti eläimen, näytteli suojelijan roolia. Ne eläimet, joissa suojaväri oli heikosti ilmentynyt, jäivät ilman ruokaa tai joutuivat itse uhreiksi, ja niiden parhaan suojavärin omaavat sukulaiset selvisivät voittajina lajien välisessä olemassaolotaistelussa.

Suunnattu valinta on keinotekoisen valinnan perusta, jossa haluttujen fenotyyppisten ominaisuuksien omaavien yksilöiden selektiivinen jalostus lisää näiden ominaisuuksien esiintymistiheyttä populaatiossa. Sarjassa kokeita Falconer valitsi raskaimmat yksilöt kuuden viikon ikäisten hiirten populaatiosta ja antoi niiden paritella keskenään. Hän teki samoin kevyimmille hiirille. Tällainen selektiivinen risteytys ruumiinpainon perusteella johti kahden populaation syntymiseen, joista toisessa massa kasvoi ja toisessa väheni.

Valinnan lopettamisen jälkeen kumpikaan ryhmä ei palannut alkuperäiseen painoonsa (noin 22 grammaa). Tämä osoittaa, että keinotekoinen valinta fenotyyppisille piirteille on johtanut jonkin verran genotyyppivalintaa ja joidenkin alleelien osittaiseen menettämiseen molemmissa populaatioissa.

e) Vakauttava valinta

Riisi. neljä.

Vakauttava valinta suhteellisen muuttumattomissa ympäristöolosuhteissa luonnollinen valinta kohdistuu yksilöihin, joiden luonteenpiirteet poikkeavat keskimääräisestä normista suuntaan tai toiseen.

Vakauttava valinta säilyttää populaation tilan, mikä varmistaa sen maksimaalisen kunnon jatkuvissa olemassaolooloissa. Jokaisessa sukupolvessa poistetaan yksilöt, jotka poikkeavat mukautuvien ominaisuuksien keskimääräisestä optimaalisesta arvosta.

On kuvattu monia esimerkkejä valinnan stabilointitoiminnasta luonnossa. Esimerkiksi ensisilmäyksellä näyttää siltä, ​​että yksilöiden, joilla on mahdollisimman hedelmällisyys, tulisi antaa suurin panos seuraavan sukupolven geenipooliin.

Lintujen ja nisäkkäiden luonnollisten populaatioiden havainnot osoittavat kuitenkin, että näin ei ole. Mitä enemmän poikasia tai pentuja pesässä on, sitä vaikeampaa on ruokkia niitä, sitä pienempi ja heikompi on jokainen. Tämän seurauksena keskimääräisen hedelmällisyyden omaavat yksilöt osoittautuvat sopeutuvimmiksi.

Keskiarvoja suosiva valinta on löydetty useiden ominaisuuksien osalta. Nisäkkäillä erittäin alhaisen ja erittäin suuren syntymäpainon vastasyntyneet kuolevat todennäköisemmin syntyessään tai ensimmäisinä elinviikkoina kuin keskipainoiset vastasyntyneet. Myrskyn jälkeen kuolleiden lintujen siipien koon laskeminen osoitti, että suurimmalla osalla niistä oli liian pienet tai liian suuret siivet. Ja tässä tapauksessa keskimääräiset yksilöt osoittautuivat sopeutuvimmiksi.

Mikä on syynä huonosti mukautuneiden muotojen jatkuvaan esiintymiseen jatkuvissa olemassaolon olosuhteissa? Miksi luonnonvalinta ei pysty kerta kaikkiaan puhdistamaan populaatiota ei-toivotuista välttelevistä muodoista? Syynä ei ole vain eikä niinkään jatkuvasti uusien ja uusien mutaatioiden ilmaantuminen. Syynä on, että heterotsygoottiset genotyypit ovat usein sopivimpia. Risteytyessään ne halkeilevat jatkuvasti ja heidän jälkeläisiinsä ilmestyy homotsygoottisia jälkeläisiä, joiden kunto on heikentynyt. Tätä ilmiötä kutsutaan tasapainoiseksi polymorfismiksi.

Kuva 5.

Laajimmin tunnettu esimerkki tällaisesta polymorfismista on sirppisoluanemia. Tämä vakava verisairaus esiintyy ihmisillä, jotka ovat homotsygoottisia mutanttihemoglobiinialleelin (Hb S) suhteen, ja johtaa heidän kuolemaan varhaisessa iässä. Useimmissa ihmispopulaatioissa tämän kujan esiintymistiheys on hyvin alhainen ja suunnilleen yhtä suuri kuin sen esiintymistiheys mutaatioiden vuoksi. Se on kuitenkin melko yleistä alueilla, joilla malaria on yleistä. Kävi ilmi, että Hb S:n heterotsygooteilla on suurempi vastustuskyky malarialle kuin homotsygooteilla normaalille kujalle. Tästä johtuen malaria-alueilla asuvissa populaatioissa heterotsygoottisuus syntyy ja säilyy vakaasti tälle homotsygootin tappavalle kujalle.

Vakauttava valinta on mekanismi vaihteluiden kerääntymiseksi luonnollisiin populaatioihin. Erinomainen tiedemies I. I. Shmalgauzen kiinnitti ensimmäisenä huomiota tähän vakauttavan valinnan ominaisuuteen. Hän osoitti, että jopa vakaissa olemassaolon olosuhteissa ei luonnonvalinta eikä evoluutio lakkaa. Vaikka populaatio pysyy fenotyyppisesti muuttumattomana, se ei lakkaa kehittymästä. Sen geneettinen rakenne muuttuu jatkuvasti. Stabiloiva valinta luo sellaisia ​​geneettisiä järjestelmiä, jotka mahdollistavat samanlaisten optimaalisten fenotyyppien muodostumisen useiden genotyyppien perusteella. Sellaiset geneettiset mekanismit, kuten dominanssi, epistaasi, geenien täydentävä toiminta, epätäydellinen penetranssi ja muut keinot geneettisen vaihtelevuuden piilottamiseen, johtuvat olemassaolostaan ​​stabiloivasta valinnasta.

Luonnollisen valinnan stabiloiva muoto suojaa olemassa olevaa genotyyppiä mutaatioprosessin tuhoisalta vaikutukselta, mikä selittää esimerkiksi sellaisten muinaisten muotojen kuin tuataran ja ginkgon olemassaolon.

Vakauttavan valinnan ansiosta suhteellisen vakaissa ympäristöolosuhteissa elävät "elävät fossiilit" ovat säilyneet tähän päivään asti:

tuatara, jolla on mesozoisen aikakauden matelijoiden piirteitä;

coelacanth, keilaeväkalojen jälkeläinen, joka oli laajalle levinnyt paleotsoisella aikakaudella;

Pohjois-Amerikan opossumi on pussaeläin, joka tunnetaan liitukaudelta;

Vakauttava valintamuoto toimii niin kauan kuin tietyn piirteen tai ominaisuuden muodostumiseen johtaneet olosuhteet jatkuvat.

Tässä on tärkeää huomata, että ehtojen pysyvyys ei tarkoita niiden muuttumattomuutta. Vuoden aikana ympäristöolosuhteet muuttuvat säännöllisesti. Vakauttava valinta mukauttaa populaatiot näihin vuodenaikojen muutoksiin. Pesimäsyklit ajoitetaan niille, jotta pojat syntyvät siihen vuodenaikaan, jolloin ravintovarat ovat maksimissaan. Kaikki poikkeamat tästä optimaalisesta syklistä, joka voidaan toistaa vuodesta toiseen, eliminoidaan vakauttamalla valinta. Liian aikaisin syntyneet jälkeläiset kuolevat nälkään, liian myöhään - heillä ei ole aikaa valmistautua talveen. Mistä eläimet ja kasvit tietävät, että talvi on tulossa? Pakkasen alkaessa? Ei, se ei ole kovin luotettava osoitin. Lyhytaikaiset lämpötilanvaihtelut voivat olla hyvin petollisia. Jos jonain vuonna lämpenee tavallista aikaisemmin, se ei tarkoita ollenkaan, että kevät olisi tullut. Ne, jotka reagoivat liian nopeasti tähän epäluotettavaan signaaliin, ovat vaarassa jäädä ilman jälkeläisiä. On parempi odottaa luotettavampaa kevään merkkiä - päivänvalon lisääntymistä. Useimmissa eläinlajeissa juuri tämä signaali laukaisee elintoimintojen kausittaisten muutosten mekanismit: lisääntymis-, sulamis-, muuttokierto jne. I.I. Schmalhausen osoitti vakuuttavasti, että nämä universaalit mukautukset syntyvät vakauttavan valinnan seurauksena.

Siten vakauttava valinta, lakaisemalla poikkeamat normista, muodostaa aktiivisesti geneettisiä mekanismeja, jotka varmistavat organismien vakaan kehityksen ja eri genotyyppeihin perustuvien optimaalisten fenotyyppien muodostumisen. Se varmistaa eliöiden vakaan toiminnan lajille tuttujen ulkoisten olosuhteiden laajassa vaihteluvälissä.

f) Häiritsevä (hajottava) valinta

Riisi. 6.

Häiritsevä (hajottava) valinta suosii äärimmäisten tyyppien säilyttämistä ja välimuotojen poistamista. Tämän seurauksena se johtaa polymorfismin säilymiseen ja vahvistumiseen. Häiritsevä valinta toimii erilaisissa samalla alueella esiintyvissä ympäristöolosuhteissa ja ylläpitää useita fenotyyppisesti erilaisia ​​muotoja keskimääräisen normin omaavien yksilöiden kustannuksella. Jos ympäristöolosuhteet ovat muuttuneet niin paljon, että valtaosa lajeista menettää kuntonsa, niin yksilöt, jotka poikkeavat äärimmäisistä keskimääräisestä normista, saavat etua. Tällaiset muodot lisääntyvät nopeasti ja yhden ryhmän pohjalta muodostuu useita uusia.

Häiritsevän valinnan mallina voi olla petokalojen kääpiörotujen ilmaantuminen vesistöön, jossa on vähän ravintoa. Usein vuoden nuorilla ei ole tarpeeksi ruokaa kalanpoikasten muodossa. Tässä tapauksessa edun saavat nopeimmin kasvavat, jotka saavuttavat hyvin nopeasti koon, jonka avulla he voivat syödä kaverinsa. Toisaalta squints, joiden kasvunopeus on suurin viive, ovat edullisessa asemassa, koska niiden pieni koko mahdollistaa sen, että ne pysyvät planktivoimina pitkään. Samanlainen tilanne vakauttavan valinnan kautta voi johtaa kahden petokalarodun syntymiseen.

Darwin antaa mielenkiintoisen esimerkin hyönteisistä - pienten valtamerten saarten asukkaista. Ne lentävät hyvin tai ovat täysin vailla siivejä. Ilmeisesti hyönteiset lensivät merelle äkillisten tuulenpuuskien vuoksi; vain ne, jotka pystyivät vastustamaan tuulta tai eivät lentäisi ollenkaan, selvisivät. Valinta tähän suuntaan on johtanut siihen, että Madeiran saaren 550 kovakuoriaislajista 200 on lentokyvyttömiä.

Toinen esimerkki: metsissä, joissa maaperä on ruskeaa, etanoiden yksilöillä on usein ruskeat ja vaaleanpunaiset kuoret, alueilla, joilla on karkeaa ja keltaista ruohoa, vallitsee keltainen väri jne.

Ekologisesti erilaisiin elinympäristöihin sopeutuneet populaatiot voivat asua vierekkäisillä maantieteellisillä alueilla; esimerkiksi Kalifornian rannikkoalueilla Gilia achilleaefolia -kasvia edustaa kaksi rotua. Yksi rotu - "aurinkoinen" - kasvaa avoimilla ruohoisilla etelärinteillä, kun taas "varjoisa" rotu löytyy varjoisista tammimetsistä ja sekvoialehtoista. Nämä rodut eroavat terälehtien koosta - geneettisesti määritellystä piirteestä.

Tämän valinnan päätulos on populaatiopolymorfismin muodostuminen, ts. useiden jollakin tavalla eroavien ryhmien läsnäolo tai ominaisuuksiltaan eroavien populaatioiden eristyneisyys, mikä voi olla syynä eroon.

Johtopäätös

Kuten muutkin evoluutiotekijät, luonnollinen valinta aiheuttaa muutoksia populaatioiden geenipoolien alleelisuhteissa. Luonnonvalinnalla on luova rooli evoluutiossa. Sulkemalla vähäisen sopeutumisarvon omaavia genotyyppejä pois lisääntymisestä, säilyttäen samalla suotuisat eriarvoiset geeniyhdistelmät, hän muuttaa alun perin satunnaisten tekijöiden vaikutuksesta muodostuvan kuvan genotyyppisestä vaihtelevuudesta biologisesti tarkoituksenmukaiseen suuntaan.

Bibliografia

Vlasova Z.A. Biologia. Opiskelijan käsikirja - Moskova, 1997

Green N. Biology - Moskova, 2003

Kamlyuk L.V. Biologia kysymyksissä ja vastauksissa - Minsk, 1994

Lemeza N.A. Biologian käsikirja - Minsk, 1998

Luonnonvalinta on evoluution liikkeellepaneva voima. Valintamekanismi. Valinnan muodot populaatioissa (I.I. Shmalgauzen).

Luonnonvalinta- prosessi, jossa maksimikuntoisten (suotuisimpien ominaisuuksien) omaavien yksilöiden määrä kasvaa populaatiossa, kun taas epäsuotuisien ominaisuuksien omaavien määrä vähenee. Nykyaikaisen synteettisen evoluutioteorian valossa luonnonvalintaa pidetään pääasiallisena syynä sopeutumisten kehittymiseen, lajitteluun ja ylispesifisten taksonien alkuperään. Luonnonvalinta on ainoa tunnettu syy sopeutumiseen, mutta ei ainoa syy evoluutioon. Ei-adaptiivisia syitä ovat geneettinen ajautuminen, geenivirta ja mutaatiot.

Termin "luonnollinen valinta" popularisoi Charles Darwin vertaamalla tätä prosessia keinotekoiseen valintaan, jonka moderni muoto on valinta. Keinotekoisen ja luonnollisen valinnan vertailun ideana on, että luonnossa tapahtuu myös "menestyneimpien", "parhaiden" organismien valintaa, mutta tässä tapauksessa hyödyllisyyden "arvioijana" ei toimi henkilö. kiinteistöistä, vaan ympäristöstä. Lisäksi sekä luonnollisen että keinotekoisen valinnan materiaalina ovat pieniä perinnöllisiä muutoksia, jotka kertyvät sukupolvelta toiselle.

Luonnollisen valinnan mekanismi

Luonnollisen valinnan prosessissa kiinnittyy mutaatioita, jotka lisäävät organismien kuntoa. Luonnonvalintaa kutsutaan usein "itsestään selväksi" mekanismiksi, koska se johtuu yksinkertaisista tosiseikoista, kuten:

Organismit tuottavat enemmän jälkeläisiä kuin pystyvät selviytymään;

Näiden organismien populaatiossa on perinnöllistä vaihtelua;

Organismeilla, joilla on erilaiset geneettiset ominaisuudet, on erilainen eloonjäämisaste ja kyky lisääntyä.

Tällaiset olosuhteet luovat kilpailua organismien välillä selviytymisestä ja lisääntymisestä, ja ne ovat välttämättömiä vähimmäisehtoja luonnonvalinnan kautta tapahtuvalle evoluutiolle. Siten organismit, joilla on perinnöllisiä ominaisuuksia, jotka antavat niille kilpailuedun, siirtävät ne todennäköisemmin jälkeläisilleen kuin organismit, joilla on perinnöllisiä piirteitä, joilla ei ole.

Luonnonvalinnan käsitteen keskeinen käsite on organismien sopivuus. Kunto määritellään organismin kyvyksi selviytyä ja lisääntyä, mikä määrää sen geneettisen panoksen koon seuraavalle sukupolvelle. Tärkeintä kuntoa määritettäessä ei kuitenkaan ole jälkeläisten kokonaismäärä, vaan jälkeläisten määrä tietyllä genotyypillä (suhteellinen kunto). Esimerkiksi, jos menestyvän ja nopeasti lisääntyvän organismin jälkeläiset ovat heikkoja eivätkä lisäänty hyvin, tämän organismin geneettinen panos ja vastaavasti soveltuvuus on alhainen.

Jos jokin alleeli lisää organismin kuntoa enemmän kuin muut tämän geenin alleelit, niin tämän alleelin osuus populaatiosta kasvaa jokaisen sukupolven myötä. Eli valinta tapahtuu tämän alleelin hyväksi. Ja päinvastoin, vähemmän hyödyllisten tai haitallisten alleelien osuus populaatioissa vähenee, eli valinta vaikuttaa näitä alleeleja vastaan. On tärkeää huomata, että tiettyjen alleelien vaikutus organismin kuntoon ei ole jatkuvaa - ympäristöolosuhteiden muuttuessa haitallisista tai neutraaleista alleeleista voi tulla hyödyllisiä ja hyödyllisistä haitallisia.

Luonnonvalinta ominaisuuksille, jotka voivat vaihdella jollain arvoalueella (kuten organismin koko), voidaan jakaa kolmeen tyyppiin:

Ohjattu valinta- ominaisuuden keskiarvon muutokset ajan myötä, esimerkiksi kehon koon kasvu;

Häiritsevä valinta- valinta ominaisuuden ääriarvoihin ja keskiarvoihin nähden, esimerkiksi suuret ja pienet kehon koot;

Vakauttava valinta- valinta ominaisuuden ääriarvoja vastaan, mikä johtaa ominaisuuden varianssin vähenemiseen.

Luonnollisen valinnan erikoistapaus on seksuaalinen valinta, jonka substraatti on mikä tahansa ominaisuus, joka lisää parittelun onnistumista lisäämällä yksilön houkuttelevuutta mahdollisten kumppaneiden silmissä. Sukupuolivalinnan kautta kehittyneet piirteet ovat erityisen ilmeisiä tiettyjen eläinlajien uroksissa. Sellaiset ominaisuudet, kuten suuret sarvet, kirkas väritys, voivat toisaalta houkutella petoeläimiä ja vähentää urosten selviytymisastetta, ja toisaalta tätä tasapainottaa sellaisten urosten lisääntymismenestys, joilla on samankaltaiset korostuneet ominaisuudet.

Valinta voi toimia eri organisaatiotasoilla, kuten geeneissä, soluissa, yksittäisissä organismeissa, organismiryhmissä ja lajeissa. Lisäksi valinta voi toimia samanaikaisesti eri tasoilla. Valinta yksilön yläpuolella, kuten ryhmävalinta, voi johtaa yhteistyöhön.

Luonnollisen valinnan muodot

Valintamuodoille on olemassa erilaisia ​​luokituksia. Luokittelu, joka perustuu valintamuotojen vaikutuksen luonteeseen populaation ominaisuuden vaihteluun, on laajalti käytössä.

ajovalinta- luonnonvalinnan muoto, joka toimii ohjattu muuttuvat ympäristöolosuhteet. Kuvailevat Darwin ja Wallace. Tällöin etuja saavat henkilöt, joiden piirteet poikkeavat tiettyyn suuntaan keskiarvosta. Samanaikaisesti muut piirteen muunnelmat (sen poikkeamat keskiarvosta vastakkaiseen suuntaan) joutuvat negatiiviseen valintaan. Seurauksena on, että väestössä sukupolvelta toiselle ominaisuuden keskiarvo muuttuu tiettyyn suuntaan. Samalla ajovalinnan paineen tulee vastata väestön sopeutumiskykyä ja mutaatiomuutosten nopeutta (muuten ympäristöpaine voi johtaa sukupuuttoon).

Klassinen esimerkki motiivin valinnasta on koivuperhon värin evoluutio. Tämän perhosen siipien väri jäljittelee jäkälien peittämien puiden kuoren väriä, jolla se viettää päivänvaloa. Ilmeisesti tällainen suojaava väri muodostui useiden sukupolvien aikana edellisen evoluution aikana. Teollisen vallankumouksen alkaessa Englannissa tämä laite alkoi kuitenkin menettää merkitystään. Ilman saastuminen on johtanut jäkälien massakuolemaan ja puunrunkojen tummumiseen. Vaaleat perhoset tummalla taustalla tulivat lintuille helposti näkyviksi. 1800-luvun puolivälistä lähtien koirikoipopulaatioissa alkoi esiintyä perhosten tummia (melanistisia) mutanttimuotoja. Niiden tiheys lisääntyi nopeasti. 1800-luvun loppuun mennessä jotkin koin kaupunkipopulaatiot koostuivat lähes kokonaan tummista muodoista, kun taas vaaleat muodot olivat edelleen vallitsevia maaseutuväestössä. Tätä ilmiötä on kutsuttu teollinen melanismi. Tutkijat ovat havainneet, että saastuneilla alueilla linnut syövät todennäköisemmin vaaleita muotoja ja puhtailla alueilla tummia. Ilmansaasteiden rajoittaminen 1950-luvulla sai luonnonvalinnan vaihtamaan suuntaa ja tummien muotojen esiintymistiheys kaupunkiväestössä alkoi laskea. Ne ovat nykyään melkein yhtä harvinaisia ​​kuin ennen teollista vallankumousta.

Ajovalinta tehdään, kun ympäristö muuttuu tai sopeutuu uusiin olosuhteisiin valikoiman laajentuessa. Se säilyttää perinnölliset muutokset tiettyyn suuntaan ja muuttaa reaktionopeutta vastaavasti. Esimerkiksi kun maaperää kehitettiin erilaisten eläinryhmien elinympäristöksi, raajat muuttuivat kaivaviksi.

Vakauttava valinta- luonnollisen valinnan muoto, jossa sen toiminta kohdistuu yksilöihin, joilla on äärimmäisiä poikkeamia keskimääräisestä normista, sellaisten yksilöiden hyväksi, joiden ominaisuus on keskimääräinen vakavuus. Stabiloivan valinnan käsitteen esitteli tieteessä ja analysoi I. I. Shmalgauzen.

On kuvattu monia esimerkkejä valinnan stabilointitoiminnasta luonnossa. Esimerkiksi ensisilmäyksellä näyttää siltä, ​​että yksilöiden, joilla on mahdollisimman hedelmällisyys, tulisi antaa suurin panos seuraavan sukupolven geenipooliin. Lintujen ja nisäkkäiden luonnollisten populaatioiden havainnot osoittavat kuitenkin, että näin ei ole. Mitä enemmän poikasia tai pentuja pesässä on, sitä vaikeampaa on ruokkia niitä, sitä pienempi ja heikompi on jokainen. Tämän seurauksena keskimääräisen hedelmällisyyden omaavat yksilöt osoittautuvat sopeutuvimmiksi.

Keskiarvoja suosiva valinta on löydetty useiden ominaisuuksien osalta. Nisäkkäillä erittäin alhaisen ja erittäin suuren syntymäpainon vastasyntyneet kuolevat todennäköisemmin syntyessään tai ensimmäisinä elinviikkoina kuin keskipainoiset vastasyntyneet. Leningradin lähellä 50-luvulla myrskyn jälkeen kuolleiden varpusten siipien koon laskeminen osoitti, että useimmilla niistä oli liian pienet tai liian suuret siivet. Ja tässä tapauksessa keskimääräiset yksilöt osoittautuivat sopeutuvimmiksi.

Laajimmin tunnettu esimerkki tällaisesta polymorfismista on sirppisoluanemia. Tämä vakava verisairaus esiintyy ihmisillä, jotka ovat homotsygoottisia mutantti hemoglobiinialleelin suhteen ( Hb S) ja johtaa heidän kuolemaansa varhaisessa iässä. Useimmissa ihmispopulaatioissa tämän alleelin esiintymistiheys on hyvin alhainen ja suunnilleen sama kuin sen esiintymistiheys mutaatioiden vuoksi. Se on kuitenkin melko yleistä alueilla, joilla malaria on yleistä. Kävi ilmi, että heterotsygootit varten Hb S heillä on korkeampi vastustuskyky malarialle kuin homotsygootit normaalille alleelille. Tästä johtuen heterotsygoottisuus tälle tappavalle alleelille homotsygootissa syntyy ja säilyy vakaasti malaria-alueilla asuvissa populaatioissa.

Vakauttava valinta on mekanismi vaihteluiden kerääntymiseksi luonnollisiin populaatioihin. Erinomainen tiedemies I. I. Shmalgauzen kiinnitti ensimmäisenä huomiota tähän vakauttavan valinnan ominaisuuteen. Hän osoitti, että jopa vakaissa olemassaolon olosuhteissa ei luonnonvalinta eikä evoluutio lakkaa. Vaikka populaatio pysyy fenotyyppisesti muuttumattomana, se ei lakkaa kehittymästä. Sen geneettinen rakenne muuttuu jatkuvasti. Stabiloiva valinta luo sellaisia ​​geneettisiä järjestelmiä, jotka mahdollistavat samanlaisten optimaalisten fenotyyppien muodostumisen useiden genotyyppien perusteella. Sellaisia ​​geneettisiä mekanismeja kuin dominanssi, epistaasi, geenien täydentävä toiminta, epätäydellinen penetranssi ja muut keinot piilottaa geneettistä vaihtelua johtuvat olemassaolostaan ​​vakauttavasta valinnasta.

Siten vakauttava valinta, lakaisemalla poikkeamat normista, muodostaa aktiivisesti geneettisiä mekanismeja, jotka varmistavat organismien vakaan kehityksen ja eri genotyyppeihin perustuvien optimaalisten fenotyyppien muodostumisen. Se varmistaa eliöiden vakaan toiminnan lajille tuttujen ulkoisten olosuhteiden laajassa vaihteluvälissä.

Häiritsevä (repivä) valinta- luonnollisen valinnan muoto, jossa olosuhteet suosivat kahta tai useampaa vaihtelun äärimmäistä varianttia (suuntaa), mutta eivät suosi ominaisuuden keskitasoa. Tämän seurauksena yhdestä alkuperäisestä voi ilmaantua useita uusia muotoja. Darwin kuvasi häiritsevän valinnan toimintaa uskoen, että se on eron taustalla, vaikka hän ei pystynyt esittämään todisteita sen olemassaolosta luonnossa. Häiritsevä valinta edistää populaatiopolymorfismin syntymistä ja säilymistä, ja joissakin tapauksissa voi aiheuttaa lajittelua.

Yksi mahdollisista luonnontilanteista, joissa häiritsevä valinta tulee esiin, on polymorfinen populaatio, joka asuu heterogeenisessa elinympäristössä. Samanaikaisesti eri muodot mukautuvat erilaisiin ekologisiin markkinaraon tai alaraon.

Kausiluonteisten rotujen muodostuminen joissakin rikkakasveissa selittyy häiritsevän valinnan vaikutuksella. Osoitettiin, että kukinnan ja siementen kypsymisen ajoitus yhdessä tällaisten kasvien lajista - niittyhelinä - venytti melkein koko kesän, ja suurin osa kasveista kukkii ja kantaa hedelmää keskellä kesää. Heinäniityillä hyötyvät kuitenkin ne kasvit, jotka ehtivät kukkia ja tuottavat siemeniä ennen niittoa, ja ne, jotka tuottavat siemeniä kesän lopulla, niittamisen jälkeen. Tämän seurauksena muodostuu kaksi helistinrotua - varhainen ja myöhäinen kukinta.

Häiritsevä valinta tehtiin keinotekoisesti Drosophilan kokeissa. Valinta tehtiin pensaiden lukumäärän mukaan, jolloin jäljelle jäi vain yksilöt, joilla oli pieni ja suuri määrä pentuja. Seurauksena oli, että noin 30. sukupolvesta lähtien nämä kaksi linjaa erosivat hyvin voimakkaasti, vaikka kärpäset jatkoivatkin risteytymistä keskenään geenien vaihtamiseksi. Useissa muissa kokeissa (kasveilla) intensiivinen risteyttäminen esti häiritsevän valinnan tehokkaan toiminnan.

seksuaalinen valinta Tämä on luonnollinen valinta lisääntymisen onnistumiseksi. Organismien selviytyminen on tärkeä, mutta ei ainoa luonnonvalinnan osatekijä. Toinen tärkeä tekijä on houkuttelevuus vastakkaisen sukupuolen edustajien silmissä. Darwin kutsui tätä ilmiötä seksuaaliseksi valinnaksi. "Tätä valinnan muotoa ei määrää olemassaolotaistelu orgaanisten olentojen keskinäisissä suhteissa tai ulkoisten olosuhteiden kanssa, vaan samaa sukupuolta olevien yksilöiden, yleensä miesten, välinen kilpailu toista sukupuolta olevien yksilöiden omaisuudesta. " Ominaisuuksia, jotka vähentävät kantajansa elinkelpoisuutta, voivat ilmaantua ja levitä, jos niiden jalostusmenestyksen edut ovat huomattavasti suuremmat kuin niiden eloonjäämisen haitat.

Kaksi hypoteesia seksuaalisen valinnan mekanismeista ovat yleisiä.

"Hyvät geenit" -hypoteesin mukaan naaras "syy" seuraavasti: "Jos tämä uros, huolimatta kirkkaasta höyhenpeitteestään ja pitkästä hännästään, onnistui jotenkin olemaan kuolematta saalistajan kynsissä ja selviytymään murrosikään asti, niin hänellä on hyvät geenit, jotka antavat hänen tehdä sen. Hänet tulee siis valita lastensa isäksi: hän välittää heille hyvät geeninsä. Valitsemalla kirkkaita uroksia naaraat valitsevat jälkeläisilleen hyvät geenit.

Houkuttelevien poikien hypoteesin mukaan naisten valinnan logiikka on hieman erilainen. Jos kirkkaat urokset jostain syystä houkuttelevat naisia, kannattaa tuleville pojillesi valita kirkas isä, koska hänen poikansa perivät kirkkaan värin geenit ja ovat houkuttelevia naaraille seuraavassa sukupolvessa. Siten syntyy positiivista palautetta, joka johtaa siihen, että sukupolvelta toiselle urosten höyhenen kirkkaus paranee yhä enemmän. Prosessi jatkuu, kunnes se saavuttaa elinkelpoisuuden rajan.

Miesten valinnassa naaraat eivät ole sen enempää eivätkä vähemmän loogisia kuin kaikessa muussakaan käyttäytymisessä. Kun eläin tuntee janoa, se ei perustele, että sen pitäisi juoda vettä palauttaakseen vesi-suolatasapainon elimistössä - se menee juoma-aukkoon, koska se tuntee janoa. Samalla tavalla naaraat, jotka valitsevat kirkkaat urokset, seuraavat vaistojaan - he pitävät kirkkaasta hännästä. Kaikki ne, jotka vaistomaisesti saivat aikaan erilaisen käytöksen, eivät kaikki jättäneet jälkeläisiä. Siten emme keskustelleet naisten logiikasta, vaan olemassaolotaistelun ja luonnollisen valinnan logiikasta - sokeasta ja automaattisesta prosessista, joka toimien jatkuvasti sukupolvelta toiselle muodosti kaiken sen hämmästyttävän erilaisia ​​muotoja, värejä ja vaistoja, joita havaitsemme. villieläinten maailmassa..

positiivinen ja negatiivinen valinta

Luonnonvalintaa on kaksi muotoa: Positiivista ja Leike (negatiivinen) valinta.

Positiivinen valinta lisää populaatiossa niiden yksilöiden määrää, joilla on hyödyllisiä ominaisuuksia, jotka lisäävät koko lajin elinkelpoisuutta.

Katkaisuvalinnan avulla populaatiosta poistetaan suurin osa yksilöistä, joilla on ominaisuuksia, jotka heikentävät jyrkästi elinkelpoisuutta tietyissä ympäristöolosuhteissa. Katkaisuvalinnan avulla populaatiosta poistetaan voimakkaasti haitallisia alleeleja. Myös yksilöt, joilla on kromosomaalisia uudelleenjärjestelyjä ja kromosomijoukkoa, jotka häiritsevät jyrkästi geneettisen laitteen normaalia toimintaa, voidaan kohdistaa leikkausvalintaan.

Luonnollisen valinnan rooli evoluutiossa

Charles Darwin piti luonnonvalintaa evoluution pääasiallisena liikkeellepanevana voimana; nykyaikaisessa synteettisessä evoluutioteoriassa se on myös pääasiallinen populaatioiden kehityksen ja sopeutumisen säätelijä, lajien ja ylispesifisten taksonien syntymekanismi, vaikka kertymistäkin tapahtuu. Genetiikkaa koskeva tieto 1800-luvun lopulla ja 1900-luvun alussa, erityisesti fenotyyppisten ominaisuuksien erillisen luontoperinnön löytäminen, sai jotkut tutkijat kiistämään luonnollisen valinnan merkityksen ja vaihtoehtona ehdottivat käsitteitä, jotka perustuvat genotyypin mutaatiotekijä erittäin tärkeänä. Tällaisten teorioiden kirjoittajat eivät olettaneet evoluution asteittaista, vaan erittäin nopeaa (usean sukupolven aikana) puuskittaista luonnetta (Hugo de Vriesin mutaatio, Richard Goldschmittin suolatauti ja muita vähemmän tunnettuja käsitteitä). N. I. Vavilovin havaitsema tunnettujen korrelaatioiden (homologisten sarjan laki) välillä sukulaislajien piirteiden välillä sai jotkut tutkijat muotoilemaan seuraavat "anti-darwinistiset" hypoteesit evoluutiosta, kuten nomogeneesi, batmogeneesi, autogeneesi, ontogeneesi ja muut. 1920- ja 1940-luvuilla evoluutiobiologiassa ne, jotka hylkäsivät Darwinin ajatuksen luonnonvalinnan evoluutiosta (joskus luonnollista valintaa korostavia teorioita kutsuttiin "selektiivisiksi"), herättivät kiinnostuksensa tätä teoriaa kohtaan, koska klassisen darwinismin revisio oli suhteellisen nuori genetiikan tiede. Sen seurauksena kehittynyt synteettinen evoluutioteoria, jota usein virheellisesti kutsutaan uusdarwinismiksi, perustuu muun muassa populaatioiden alleelien esiintymistiheyden kvantitatiiviseen analyysiin, joka muuttuu luonnonvalinnan vaikutuksesta. On keskusteluja, joissa radikaalin lähestymistavan omaavat ihmiset väittävät synteettistä evoluutioteoriaa ja luonnonvalinnan roolia vastaan, että "viime vuosikymmenien löydöt tieteen eri aloilla - alkaen molekyylibiologia neutraalien mutaatioiden teoriansa kanssaMotoo Kimura ja paleontologia kanssa hänen teoriansa pisteytetystä tasapainosta Stephen Jay Gould ja Niles Eldredge (jossa näkymä ymmärretään evoluutioprosessin suhteellisen staattisena vaiheena) asti matematiikka hänen teoriansa kanssahaarautumat ja vaihesiirrot- todistaa klassisen synteettisen evoluutioteorian riittämättömyydestä biologisen evoluution kaikkien näkökohtien riittävään kuvaamiseen.". Keskustelu eri tekijöiden roolista evoluutiossa alkoi yli 30 vuotta sitten ja jatkuu tähän päivään asti, ja joskus sanotaan, että "evoluutiobiologia (tarkoittaen tietysti evoluutioteoriaa) on tullut tarpeeseen seuraavalle, kolmas synteesi."