A szexuális szelekciót stabilizáló motiváció. A természetes szelekció az evolúció hajtóereje

Biológia óra 11. osztályban. "____" _________________ 20____

A természetes szelekció formái

Cél. Kialakítani a természetes szelekció, mint az evolúciós folyamat fő hajtóerejének fogalmát.

Nevelési. Fogalmazza meg a természetes szelekció fogalmát, mint vezető, irányító tényezőt az evolúciós folyamatban; megismertetni a természetes szelekció formáit és azok biológiai jelentőségét; vegye figyelembe a mesterséges szelekciót a természetes szelekcióval szemben.

Fejlesztés. A tanulók kognitív érdeklődésének fejlesztése, a tankönyvvel, táblázatokkal való munka, a következtetések levonásának képessége, a korábban tanult anyagok felhasználása.

Nevelési. A diákok érdeklődésének és pozitív hozzáállásának kialakítása a biológia tanulmányozása iránt.

Az órák alatt

1. Org. pillanat.

2. Az átadott anyag megismétlése.

Az előző leckékben megismerkedtünk az evolúció fő hajtóerejével.

1. Ne feledje, melyek Charles Darwin szerint az evolúció fő hajtóereje?

2. Mi az evolúciós folyamat eredménye?

3. Milyen következményekkel jár az élőlények sok utódot termelő képessége?

4. A létért folytatott küzdelem milyen formája nyilvánul meg a népsűrűség növekedésével?

5. Mit jelent a létért folytatott küzdelem?

6. Milyen eredménnyel zárul a létért folytatott küzdelem?

3. Új anyag elsajátítása.

Mely élőlények adják át tulajdonságaikat utódaiknak, és melyek nem? A környezethez való alkalmazkodóképességüket csökkentő tulajdonságokkal rendelkező egyének kevésbé valószínű, hogy részt vesznek a reprodukcióban, míg mások, akiknek változásai véletlenül előnyösek, utódokat hagynak.

Szerinted mi a természetes szelekció?

A természetes szelekció mindig az élő szervezetek átalakulásának fő tényezője. Hatásmechanizmusa ugyanaz, azaz a természetes szelekció minden alkalommal hozzájárul a legalkalmasabb egyedek utódainak túléléséhez és elhagyásához.

Hogyan születnek alkalmazkodó egyének?

A természetes szelekció bármely formájának genetikai alapja az örökletes változékonyság, és ennek oka a környezeti feltételek hatása. A mutánsok, amelyek korábban kevésbé alkalmazkodtak a normál genotípushoz képest, kedvező környezeti feltételek mellett, előnyre tesznek szert, és fokozatosan kiszorítják a korábbi normát. A szelekció hosszú távú akciójának eredménye a populáció génállományának átalakulása, egyes, mennyiségileg uralkodó genotípusok helyettesítése másokkal.

És így, természetes kiválasztódás- ez egy olyan folyamat, amelynek eredményeként az egyes fajok leginkább alkalmazkodott egyedei túlnyomórészt túlélik és utódokat hagynak, a kevésbé alkalmazottak pedig elpusztulnak.

Így a természetes szelekció eredményeként ki kell gyomlálni azokat a fajokat, amelyek kevésbé alkalmazkodtak az élőhelyükhöz, és amelyek nem rendelkeznek a létért folytatott harcban a túléléshez szükséges jellemzőkkel.

Továbbá a természetes kiválasztódásnak köszönhetően a kedvező tulajdonságokkal rendelkező fajok ellenállnak a küzdelemnek, reprodukálják és továbbítják ezeket a tulajdonságokat a következő generációnak.

Megkülönböztetni kiválasztási formák: stabilizáló választék, destabilizáló, vezetés kiválasztása és zavaró (zavaró).

Töltse ki a "Természetes szelekció formái" táblázatot.

Kiválasztási űrlap	A cselekvés feltételei	Eredmény
Stabilizáló	Állandó környezeti feltételek	A reakció sebessége szűkül, a tulajdonság átlagos értékével rendelkező egyének maradnak.	Az "élő kövületek" millió évig gyakorlatilag változatlan megőrzése; tuatara, coelacanth stb.
Mozgó	Amikor a környezeti feltételek megváltoznak	A reakciósebesség fokozatosan változik, vannak olyan személyek, akik a tulajdonság extrém értékét képviselik.	Az antibiotikumokkal szembeni rezisztencia kialakulása patogén baktériumokban vagy peszticidekkel szemben rovar kártevőkben, patkányokban és egerekben.
Bomlasztó	A környezeti feltételek éles változásával	A reakció sebessége megszakad, a tulajdonság átlagos értékével rendelkező személyek kimozdulnak, a tulajdonság extrém értékeivel rendelkező személyek maradnak (két vagy több populáció alakul ki, amelyek új reakciónormákkal rendelkeznek - polimorfizmus)	Korai virágzású és későn virágzó növényfajok kialakulása.

Stabilizáló választék

A stabilizáló szelekció elméletét a kiváló evolúciós biológus, Ivan Ivanovich Shmalgauzen (1884-1963) akadémikus dolgozta ki.

Stabilizáló választék─ Ez a természetes szelekció egyik formája, amely segít megőrizni az optimális fenotípusokat az adott körülmények között (amelyek később uralkodóvá válnak), és fellép a fenotípusos változékonyság megnyilvánulásai ellen.

A túléléshez hozzájáruló mutációk rögzülnek a generációban, és megváltoztatják a génállományt. De vannak olyan mutációk is, amelyek csökkentik a szervezet túlélésének valószínűségét élőhelyének egy adott helyén.

Általában nem rögzülnek a populációban, és semmilyen módon nem befolyásolják a génállományt, mert az ilyen szervezetek általában nem élnek érettségig, és nem szülnek utódokat.

A kiválasztás stabilizálása a szélsőséges eltérések megszüntetéséhez vezet és stabilizálja a tulajdonság átlagos kifejezési sebességét. Stabilizáló szelekciót figyelhetünk meg ott is, ahol a környezeti feltételek hosszú ideig változatlanok, vagyis stabilak, vagyis olyan környezetben, amely nem változik, a tulajdonság átlagos kifejeződésű egyedei túlélnek, és a tőlük eltérő mutánsok meghalnak.

Vezetésválasztás- a természetes szelekció második formája. Charles Darwin írta le. Már maga a „vezetés” név is azt sugallja, hogy az ilyen kiválasztás határozza meg az evolúció irányát. És ha a szelekció stabilizálása a már meglévő fenotípusok fenntartását célozza, akkor a motívum kiválasztás hozzájárul a fenotípusok változásához.

A vezetés kiválasztásának hatása a külső körülmények változására reagálhat.

Így a harmadidőszak végén elefántok érkeztek a Földközi -tenger szigeteire. A szigeti erdők korlátozott erőforrásai mellett a kis méretű egyedek előnyben voltak. A törpe mutációkat a szelekció hajtási formája vette fel, és az eredeti allélokat (vagyis az elefántok normál méretét meghatározó allélokat) megszüntették a nagy egyedek halála miatt. Ennek eredményeképpen akár másfél méter magas törpe elefántok is megjelentek a mediterrán szigeteken (azonban ezeket a szigeteket letelepedő első vadászok kiirtották).

Vizsgáljuk meg a hajtásválasztás tevékenységét is egy moly, egy nyírlepke példáján keresztül. Borslepkének is nevezik. Oroszország középső részén a lepke általában június elején kel ki a bábból. Egy kifejlett rovar nem eszik semmit, és nem él sokáig még egy pillangóig sem, 5-6 napig. Általában a faj egyede világos, tarka színű, sárgás, szürke vagy barna tónusú. A moly védő színe a zuzmóhoz hasonlít. Segít neki álcázni magát a nyírfa kéreg hátterében.

Színe miatt fehéres, sok apró fekete folt és csík. a nyírlepkét "éjszakai paprikamolynak" nevezik. Valójában a szárnyak foltjai úgy néznek ki, mint a fehér borsra szórt fehérbors.

És a 19. század közepén Angliában, majd Közép -Európában sötétebb színű, szürkés tónusú egyedek jelentek meg, nagyszámú egyesülő sötét foltgal. Kezdettől fogva egyértelmű volt, hogy a nyírlepkék „elsötétülése” az angliai ipari forradalom következményeinek köszönhető. Hatalmas mennyiségű kén -dioxid került a légkörbe. Ez megölte a zuzmókat az ipari övezethez közeli erdőkben. A füst korom formájában telepedett a fák törzsére. És észrevehetővé váltak a fehér lepkék. Az ipari területeken a sötét színű lepkék száma növekedni kezdett, míg a világos színű lepkék száma csökkent, mivel a madarak megették őket.

A tudósok azt sugallták, hogy a moly összetételében bekövetkezett változások a környezet megváltozásával járó természetes szelekciónak köszönhetők.

Ennek a feltételezésnek a megerősítésére. Egy angol entomológus végzett kísérleteket. Néhány világos és sötét színű pillangót ültettek a fákra egy szennyezett erdőben, zuzmók nélkül. És a nap végén elvégezték a számításokat. A kísérlet eredményeként kiderült, hogy a világos színű pillangók nagy részét madarak, légykapók és diófélék ette meg. Ugyanezt a kísérletet hajtották végre a város környékén. Itt a sötét színű egyedek gyorsabban esznek ...

A járművezetők kiválasztása abban áll, hogy a környezeti feltételek lassú változásával az átlagos arány egyik vagy másik irányba eltolódik. Más szóval, a hajtás kiválasztásával az egy tulajdonságértékkel rendelkező mutációkat kiszűrjük, amelyeket más átlagos tulajdonságértékű mutációk váltanak fel.

A hajtás kiválasztása tehát evolúciós változáshoz vezet, nyomást gyakorolva a populációra, hogy növelje az új allélok gyakoriságát.

Zavaró kiválasztás. Sok populációt a polimorfizmus jellemez - két vagy több forma létezése egyik vagy másik vonás szerint. A polimorfizmus nem magyarázható kizárólag új mutációk megjelenésével. Ennek okai eltérőek lehetnek. Különösen a heterozigóták relatív életképességének köszönhető. Más esetekben a polimorfizmus a kiválasztás speciális formájának következménye lehet, amelyet rombolónak vagy bomlasztónak neveznek. Ezt a szelekciós formát akkor hajtják végre, ha két vagy több genetikailag eltérő forma előnyben részesül különböző körülmények között, például az év különböző évszakaiban. Jól tanulmányozott eset, túlsúlyban a túlélés a téli szezonban a "piros", és a nyári "fekete" formákban a kétpontos katicabogár. A bomlasztó szelekció egynél több fenotípusnak kedvez, és a középső köztes formák ellen irányul. Valahogy egy adott vonás népességét több, ugyanazon a területen található csoportra bontja, és az elszigeteltség részvételével a lakosság kettőre vagy többre osztására vezethet.

Szexuális szelekció- a természetes szelekció egy formája egyes állatfajokban, az egyik nem rivalizálása alapján a másik nemű egyedekkel való párosítás miatt.

A szexuális szelekció miatt megjelent a szexuális dimorfizmus és kialakultak a másodlagos szexuális jellemzők (fényes tollazat, elágazó szarvak stb.). Ezek a tulajdonságok károsak lehetnek az egyénre és a fajra is (például a szarvasban elágazó agancsok, a fényes farok néhány madár).

Miért őrzi meg és gyakran súlyosbítja ezeket a tulajdonságokat a szelekció?

A szelekció fontossága nemcsak az életképtelen egyedek gyomlálásában rejlik, a szelekció adaptációkat és fajokat hoz létre, kizárva a haszontalan és káros genotípusokat a populáció génállományából. A természetes szelekció hatásának eredménye új típusú organizmusok és új életformák kialakulása, ami megmutatja a természetes szelekció kreatív szerepét.

A tudás megszilárdítása.

Milyen választási formát szemléltet a diagram? Milyen feltételek mellett működik ez a kiválasztási forma? Hogyan változik a reakció sebessége egy adott kiválasztási forma mellett?

Vezetésválasztás

Stabilizáló

Bomlasztó

Határozzon meg példákat az alábbiakban a természetes szelekció formájára:

1. A virág méretének és alakjának stabilitása (változatlansága) rovarporos növényekben.

2. A kártevők változása peszticidek hatására.

3. Coelacanth hal.

4. A populáció legtöbb mezei nyúlának átlagos füle van.

5. "Piros" és "fekete" kétpontos katicabogarak.

6. Az óceáni szigeten fogott rovarok szárnyatlanok lettek.

8. A mediterrán szigeten a harmadidőszak végén elefántok estek el. A szigeti erdők korlátozott erőforrásai között a kis méretű egyedek előnyben voltak, a normál méretű elefántok elpusztultak. Így keletkeztek a törpe elefántok.

9. Létezés Afrikában, a fa páfrányok Semiliki folyó völgyében

5. Házi feladat. 58. szakasz

Töltse ki a táblázatot.

A természetes és mesterséges szelekció összehasonlító jellemzői.

Kritériumok	Természetes kiválasztódás	Mesterséges kiválasztás
Forrásanyag a kiválasztáshoz	A test egyedi jelei
Kiválasztási tényező	A természet feltételei
Kedvező változások	Megőrizve, felhalmozva és öröklődve továbbadva a jövő generációinak	Kiválasztottak. Legyen gazdaságilag értékes
Fitness	Az élő szervezetek alkalmazkodnak a környezeti feltételekhez; a kevésbé hasznos tulajdonságokkal rendelkező formák kihalnak.	Az élő szervezetek alkalmazkodnak az emberi igényekhez.
Eredmény	Fajok sokfélesége	Különféle növényfajták, állatfajták és mikrobatörzsek

Vezetésválasztás. a természetes szelekció számos formája. Az eredeti (vezető) forma az vezetés kiválasztása, ami a populáció genetikai és fenotípusos szerkezetének megváltozásához vezet. A vezetés kiválasztásának lényege a vonás eredeti (normál) változatától való eltérések felhalmozása és felerősítése. A jövőben a tulajdonság kezdeti változata eltérhet a normától. vezetés kiválasztása stabil és bizonyos mértékig irányított változás formájában nyilvánul meg az allélok (genotípusok, fenotípusok) gyakoriságában. A vezetési választás eredménye a lakosság olyan állapotának elérése, amelyben átlagos fittsége eléri a maximumot. Más szóval, a vezetési kiválasztás során a átlagos fitness lakosság, de nem feltétlenül minden tagja. Azon tulajdonságok (fenotípus és a hozzájuk tartozó genotípus) megjelenése a populációban, amely növeli az egyének vagy a populáció egészének alkalmasságát. elemi alkalmazkodási jelenség.és bizonyos mértékig a populáció genetikai szerkezetének irányított változása, különösen az allél (haplotípus) gyakoriságának változása elemi evolúciós jelenségnek nevezik.

Tranzitív (átmeneti) polimorfizmus. a populáción belüli sokszínűség külső megnyilvánulása, egy tulajdonság két vagy több formájának (változatának) együttélése egy populációban. Evolúciós (genetikai) polimorfizmus két vagy több allél (genotípus, fenotípus) populációban való együttélést nevezik, ráadásul egy ritka allél vagy egy tulajdonságváltozat jelenléte nem magyarázható csak mutációs folyamattal vagy migrációkkal. A vezetés kiválasztásának közbülső szakaszában a populáció polimorf, de ilyen tranzitív vagy átmeneti polimorfizmus korlátozott számú generáció van, amíg az eredeti allélt (genotípus, fenotípus) egy új allél (genotípus, fenotípus) nem váltja fel.

8. Stabilizáló kiválasztás. Tartós polimorfizmus. Csatorna kiválasztása
Stabilizáló választék- a hajtásszelekció két vagy több irányának egy gén / fenotípus vagy egy hasonló fenotípussal rendelkező genotípuscsoport javára kifejtett tevékenységének össz eredménye. A stabilizáló szelekció célja a populáció genetikai és fenotípusos szerkezetének megőrzése.

A stabilizáló szelekció abban nyilvánul meg, hogy fenntartják az allélok (genotípusok, fenotípusok) gyakoriságát a populációban. Az eredmény a szelekció stabilizálása a populáció olyan állapotának megőrzése, amelyben átlagos fittsége maximális. Két formája van stabilizáló szelekció: tisztító szelekció és változatosság.

Nál nél takarítás kiválasztása a szolgáltatás eredeti (normál) változata megmarad. A tulajdonság normál változatától való eltérések csökkentik az egyének alkalmasságát, és eltávolítják (kiküszöbölik) a populációból. Ebben az esetben az egyik allél gyakorisága 1 -re, az adott gén többi alléljának gyakorisága pedig nullára esik. A sokféleség kiválasztása során a szelekció gyakran a heterozigóták javára hat (a heterozigóták fölényét a homozigótákkal szemben túlsúly). Ezután sokáig egy gén két vagy több allélje marad állandó arányban a populációban. Stabilizáló válogatás a változatosság kedvéért a kiegyensúlyozott népesség kialakulásához és fenntartásához vezet (stabil) polimorfizmus. Ez a fajta polimorfizmus korlátlanul fennmarad a populációkban, és az erős stabilizáló szelekció hozzájárul a taxonok megőrzéséhez. Számos perzisztens forma ismert - "élő kövületek" (brachiopodák, patkórákok, tuatara, coelacanth, ginkgo). A patkórákokban a populáción belüli polimorfizmus nem kevesebb, mint a fiatal ízeltlábúaknál, azonban minden eltérés egy tulajdonság átlagos értékétől (az adaptív normától) az edzettség csökkenéséhez vezet.

A stabilizáló szelekció elméletét Ivan Ivanovics Shmalgauzen dolgozta ki.

A stabilizáló kiválasztást gyakran nevezik és csatornázás- kiválasztás a fejlődési stabilitás (homeorézis), az ontogenezis autonómiája érdekében.

9. Zavaró kiválasztás. A zavaró kiválasztás következményei. A zavaró szelekció szerepe a specifikációban
Zavaró (zavaró) kiválasztás- a természetes szelekció egy formája, amelyben a körülmények a változékonyság két vagy több szélső változatát (irányát) részesítik előnyben, de nem kedveznek a tulajdonság közbenső, átlagos állapotának. Ennek eredményeképpen egy új űrlapból több új űrlap is megjelenhet. A bomlasztó szelekció hozzájárul a populáció polimorfizmusának kialakulásához és fenntartásához, és bizonyos esetekben specifikációt okozhat.

A természet egyik lehetséges helyzete, amelyben zavaró szelekció lép életbe, az, amikor egy polimorf populáció heterogén élőhelyet foglal el. Ugyanakkor a különböző formák alkalmazkodnak a különböző ökológiai résekhez vagy alrésekhez. ( Ökológiai tároló- a faj által a biocenózisban elfoglalt hely, beleértve a biocenotikus kapcsolatainak összetettségét és a környezeti tényezőkre vonatkozó követelményeket.)

A zavaró szelekciót mesterségesen végezték gyümölcslegyekkel végzett kísérletekben. A kiválasztás a sörték számának megfelelően történt, csak kis vagy nagy számú sörtével rendelkező egyedek maradtak. Ennek eredményeként körülbelül a 30. generációtól kezdve a két vonal nagyon erősen elkülönült, annak ellenére, hogy a legyek továbbra is keresztezték egymást, végrehajtva a gének cseréjét. Számos más kísérletben (növényekkel) az intenzív keresztezés megakadályozta a zavaró szelekció hatékony hatását.

A zavaró kiválasztás evolúciós következményei:

1. Ha a homozigótákat egyenlő alkalmasság jellemzi, de az allélgyakoriság egyenlőtlen, akkor a szelekció kezdetben magasabb gyakorisággal hat az allél javára. Ennek eredményeképpen két egyenértékű allél közül azt rögzítették, amelyet eredetileg magasabb gyakoriság jellemez.

2. A homozigóták egyenlőtlen alkalmassága és az allélok kezdeti gyakorisága miatt a szelekció az allél javát szolgálja, amely maximális alkalmasságot biztosít. Ennek eredményeként egy ilyen allél rögzített.

3. A homozigóták egyenlőtlen alkalmassága és az allélok egyenlőtlen kezdeti gyakorisága esetén a szelekció úgy működik, hogy a populáció átlagos fittsége ne csökkenjen. Ennek eredményeképpen egy allél rögzíthető a populációban, ami csökkentette a genotípusok alkalmasságát, de kellően magas volt a gyakorisága. Ekkor a lakosság átlagos fittsége a lehető legnagyobbnál kisebbnek bizonyul.

10. Nemválasztás, sajátossága
Szexuális szelekció- az azonos nemű személyek közötti szexuális partnerért folytatott versenyen alapuló folyamat, amely szelektív párzást és utódok termelését vonja maga után

Ez a mechanizmus lehet az oka egyes jellemzők fejlődésének, és azok javulásához vezethet. Egy fajon belül az egyik nem (szinte mindig nő) a másik (szinte mindig hím) korlátozott erőforrás szerepét tölti be. A szexuális szelekció természetes szelekció a reproduktív siker érdekében. Az élőlények túlélése a természetes szelekció fontos, de nem egyetlen összetevője. Egy másik fontos összetevő a vonzalom az ellenkező neműekhez. Darwin ezt a jelenséget szexuális szelekciónak nevezte. "A kiválasztásnak ezt a formáját nem a létért folytatott küzdelem határozza meg a szerves lények között, vagy külső feltételekkel, hanem az azonos nemű, általában férfiak közötti versengés a másik nem egyedeinek birtoklásáért." A hordozók életképességét csökkentő tulajdonságok akkor keletkezhetnek és terjedhetnek el, ha a tenyésztési sikerben nyújtott előnyök lényegesen nagyobbak, mint a túlélés szempontjából jelentkező hátrányaik.

Két közös hipotézis létezik a szexuális szelekció mechanizmusaival kapcsolatban.

A "jó gének" hipotézise szerint a női "ok" a következő: "Ha ennek a hímnek a ragyogó tollazat és a hosszú farok ellenére sikerült nem meghalnia egy ragadozó mancsában, és élnie a pubertásig, akkor jó gének vannak ami lehetővé tette számára, hogy ezt megtegye. Ezért őt kell gyermekei apjának választani: jó génjeit átadja nekik. " A fényes hímek kiválasztásával a nőstények jó géneket választanak utódaiknak.

A „vonzó fiak” hipotézis szerint a női kiválasztás logikája némileg eltérő. Ha a világos hímek bármilyen okból is vonzóak a nőstények számára, érdemes fényes apát választani leendő fiaitoknak, mert fiai élénk színű géneket örökölnek, és vonzóak lesznek a következő generációban lévő nőstények számára. Így pozitív visszajelzés keletkezik, ami ahhoz vezet, hogy nemzedékről nemzedékre a hímek tollazatának fényessége egyre nagyobb. A folyamat addig növekszik, amíg el nem éri az életképesség határát.

A hímek kiválasztásakor a nőstények nem gondolnak viselkedésük okaira. Amikor az állat szomjúságot érez, nem indokolja, hogy vizet kell innia annak érdekében, hogy helyreállítsa a víz -só egyensúlyt a szervezetben - az öntözőnyílásba megy, mert szomjas. Hasonlóképpen, a nőstények, akik fényes hímeket választanak, követik az ösztöneiket - szeretik a világos farkat. Akiket ösztön ösztönzött arra, hogy másként viselkedjenek, nem hagytak utódokat. A létért és a természetes szelekcióért folytatott küzdelem logikája egy vak és automatikus folyamat logikája, amely generációról generációra folyamatosan cselekedve alakította ki az állatok világában megfigyelhető formák, színek és ösztönök elképesztő változatosságát.

11. Rokonsági kiválasztás. A rokonszelekció hatása emberekben és társadalmi rovarokban
A rokonok kiválasztása- szelekció kolóniákban, családokban és ultrakis populációkban. Az önzetlen jelek felhalmozódásához vezet (altruizmus - önfeláldozás).

Ha megjelenik egy "altruizmus allél" a családban (valójában az altruizmust összetett genetikai komplexek okozzák), akkor a hozzátartozók felében ez lesz. Ennek az allélnak a hordozója, aki unokáiról vagy unokaöccseiről gondoskodik, hozzájárul túlélésükhöz és az "önzetlenség allélja" felhalmozódásához a következő generációkban.

A legmagasabb formában az altruizmus társadalmi himnuszokban (méhek, hangyák) nyilvánul meg, mivel ezeknek a rovaroknak nővérei közelebbi rokonai, mint anyja és lánya. Ez a hatás a hímek haploid természetének köszönhető - minden testvér pontosan azonos allélok felét hordozza.

A rokonok kiválasztása jelentős szerepet játszott az emberi evolúcióban, a szexuális szelekció mellett.

Az evolúció a nyertesek története, a természetes kiválasztás pedig pártatlan bíró, aki eldönti, ki él és ki hal meg. Példák a természetes szelekcióra mindenütt: bolygónk élőlényeinek sokfélesége ennek a folyamatnak a terméke, és ez alól az ember sem kivétel. Lehet azonban vitatkozni egy személyről, mert régóta hozzászokott ahhoz, hogy üzletileg beavatkozzon azokon a területeken, amelyek korábban a természet szent titkai voltak.

Kapcsolatban áll

Hogyan működik a természetes szelekció

Ez a hibamentes mechanizmus alapvető evolúciós folyamat. Tevékenysége biztosítja a népesség növekedését azon egyedek száma, amelyek rendelkeznek a legkedvezőbb tulajdonságokkal, amelyek maximális alkalmazkodóképességet biztosítanak a környezeti életkörülményekhez, és ugyanakkor - a kevésbé alkalmazkodó egyedek számának csökkenése.

A "természetes szelekció" tudománya Charles Darwinnak köszönhető, aki összehasonlította ezt a folyamatot a mesterséges szelekcióval, vagyis a szelekcióval. A különbség e két faj között csak abban áll, hogy ki ítélkezik az élőlények bizonyos tulajdonságainak kiválasztásában - személy vagy élőhely. Ami a "munkaanyagot" illeti, mindkét esetben ezek apró örökletes mutációk, amelyek felhalmozódnak, vagy éppen ellenkezőleg, a következő generációban felszámolódnak.

A Darwin által kifejlesztett elmélet hihetetlenül merész, forradalmi, sőt botrányos volt a maga korában. De most a természetes szelekció nem okoz kétségeket a tudományos világban, ráadásul "magától értetődő" mechanizmusnak nevezik, mivel létezése logikusan három vitathatatlan tényből következik:

1. Az élő szervezetek nyilvánvalóan több utódot teremtenek, mint amennyi túlélni és tovább szaporodni képes;
2. Abszolút minden élőlény örökletes változékonyságnak van kitéve;
3. A különböző genetikai jellemzőkkel felruházott élő szervezetek egyenlőtlen sikerrel maradnak életben és szaporodnak.

Mindez kemény versenyhez vezet minden élő szervezet között, ami hajtja az evolúciót. A természetben az evolúciós folyamatáltalában lassan halad, és a következő szakaszokat lehet megkülönböztetni:

A természetes szelekció osztályozásának elvei

A cselekvés iránya szerint a természetes szelekciónak vannak pozitív és negatív (levágó) típusai.

Pozitív

Tevékenysége a hasznos tulajdonságok megszilárdítását és fejlesztését célozza, és hozzájárul az ilyen tulajdonságokkal rendelkező egyének számának növekedéséhez. Így bizonyos fajokon belül a pozitív szelekció az életképességük növelése érdekében, és a teljes bioszféra skáláján az élő szervezetek szerkezetének fokozatos bonyolultságává válik, amit jól mutat az evolúciós folyamat egész története. Például, a kopoltyúk átalakítása, amely több millió évig tartott a kétéltűek középfülében lévő néhány ősi halfajnál az élő szervezetek "szárazföldre való kijutásának" folyamata kísérte a legerősebb hullámvölgyek körülményeit.

Negatív

A pozitív szelektálással ellentétben a szelekció kiszorítja a populációból azokat az egyedeket, amelyek káros tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek jelentősen csökkenthetik a faj életképességét a meglévő környezeti feltételek mellett. Ez a mechanizmus olyan szűrőként működik, amely nem engedi át a legártalmasabb allélokat, és nem teszi lehetővé további fejlődésüket.

Például, amikor a hüvelykujj kifejlődésével a Homo sapiens ősei megtanulták ökölbe hajtani a kezét, és az egymás elleni harcokban használni, a törékeny koponyájú egyének fejsérülésekbe kezdtek belehalni (ezt bizonyítja) régészeti leletek alapján), amely életerőt ad az erősebb koponyájú egyéneknek.

Az osztályozás is nagyon gyakori, a szelekciónak a tulajdonságok változékonyságára gyakorolt ​​hatásának természetéből kiindulva egy populációban:

1. mozgó;
2. stabilizálás;
3. destabilizáló;
4. zavaró (szakadás);
5. szexuális.

Mozgó

A természetes szelekció hajtó formája egy tulajdonság egy átlagos értékével kiszűri a mutációkat, és helyettesíti azokat ugyanazon tulajdonság eltérő átlagértékű mutációival. Ennek eredményeként például nyomon követhető az állatok méretének növekedése generációról generációra - ez történt az emlősökkel, amelyek a dinoszauruszok, köztük az emberi ősök halála után földi uralmat kaptak. Más életformák, éppen ellenkezőleg, jelentősen csökkentek. Így az ősi szitakötők a légkörben megnövekedett oxigéntartalom mellett óriásiak voltak a modern méretekhez képest. Ugyanez vonatkozik más rovarokra is..

Stabilizáló

A hajtóművel ellentétben a meglévő tulajdonságok megőrzésére törekszik, és a környezeti feltételek tartós megőrzése esetén nyilvánul meg. Ilyenek például azok a fajok, amelyek az ókorból szinte változatlanul érkeztek hozzánk: krokodilok, sokféle medúza, óriás szekvó. Vannak olyan fajok is, amelyek gyakorlatilag változatlanok, évmilliók óta léteznek: ez a legrégebbi ginkgo növény, az ősgyűjtők közvetlen leszármazottja, a coelacanth (keresztúszójú hal, amelyet sok tudós "közbülső kapcsolatnak" tart a halak között) és kétéltűek).

A stabilizáló és a menetválasztás együtt jár, és ugyanazon folyamat két oldala. A mozgató igyekszik megőrizni azokat a mutációkat, amelyek a legelőnyösebbek a változó környezeti feltételek között, és amikor ezek a feltételek stabilizálódnak, a folyamat a legjobban adaptált forma létrehozásával ér véget. Itt a sor a stabilizáló kiválasztásban- megőrzi ezeket az idő által tesztelt genotípusokat, és nem teszi lehetővé az általános normától eltérő mutáns formák szaporodását. A reakciósebesség szűkül.

Destabilizáló

Gyakran előfordul, hogy a faj által elfoglalt ökológiai rés kitágul. Ilyen esetekben egy szélesebb válaszarány segít e faj túlélésében. A környezet heterogenitása mellett a folyamat ellentétes a szelekció stabilizálásával: a szélesebb reakciósebességű tulajdonságok előnyhöz jutnak. Például a tározó heterogén megvilágítása határozza meg a benne élő békák színének nagy változékonyságát, és a különböző színfoltokban nem különbözõ tározókban minden béka megközelítõen azonos színû, hozzájárulva álcázásukhoz (a stabilizáló szelekció eredménye).

Zavaró (zavaró)

Sok populáció különbözik a polimorfizmusban - az együttélés egy fajon belül két vagy akár több formában valamilyen okból. Ezt a jelenséget különböző okok okozhatják, mind természetes, mind antropogén eredetűek. Például, a gombák számára kedvezőtlen aszály a nyár közepére esve, meghatározták tavaszi és őszi fajaik fejlődését, és a szénaforgatás, amely ekkor más helyszíneken is előfordul, azt eredményezte, hogy egyes fajok belsejében egyes egyedekben a magok korán érnek, míg másokban - későn, vagyis a szénacsinálás előtt és után.

Szexuális

A szexuális szelekció elkülönül a logikailag megalapozott folyamatok sorától. Lényege abban rejlik, hogy ugyanazon faj képviselői (általában hímek) versenyeznek egymással a szaporodási jogért folytatott küzdelemben ... Azonban gyakran kialakulnak ezek a jelek amelyek negatívan befolyásolják vitalitásukat. Klasszikus példa a páva fényűző farkával, amelynek gyakorlati haszna nincs, ráadásul észrevehetővé teszi a ragadozók számára, és zavarhatja a mozgást. Egyetlen feladata, hogy vonzzon egy nőstényt, és ezt a feladatot sikeresen ellátja. Két hipotézis létezik, a női kiválasztás mechanizmusának magyarázata:

1. A "jó gének" hipotézise - a nőstény az apát választja a jövőbeli utódok számára, annak alapján, hogy képes túlélni, még akkor is, ha ez bonyolítja a másodlagos szexuális jellemzők létezését;
2. Vonzó Fiak Hipotézis - A nőstény sikeres hím utódok létrehozására törekszik, amelyek megtartják az apa génjeit.

A szexuális szelekció nagy jelentőséggel bír az evolúció szempontjából, mert bármely faj egyedének fő célja nem a túlélés, hanem az utódok elhagyása. Sok rovar- vagy halfaj elpusztul, amint befejezi ezt a küldetést - e nélkül nem lenne élet a bolygón.

Az evolúció tekintett eszköze az elérhetetlen ideál felé való haladás végtelen folyamataként jellemezhető, mert a környezet szinte mindig egy -két lépéssel megelőzi lakóit: amit tegnap elértek, az ma megváltozik, és holnap elavulttá válik.

A természetes szelekció növeli az egész nemzetség fennmaradásának és folytatásának esélyeit; ugyanazon a szinten áll a gének mutációival, migrációival és átalakulásaival. Az evolúció fő mechanizmusa hibátlanul működik, de azzal a feltétellel, hogy senki nem avatkozik bele a munkájába.

Mi a természetes szelekció?

Ennek a kifejezésnek a jelentését Charles Darwin angol tudós adta. Megállapította, hogy a természetes szelekció olyan folyamat, amely meghatározza az egyedek túlélését és szaporodását, csak a környezeti feltételekhez alkalmazkodva. Darwin elmélete szerint a véletlenszerű örökletes változások játsszák a legfontosabb szerepet az evolúcióban.

• genotípusok rekombinációja;
• mutációk és ezek kombinációi.

Természetes szelekció az emberekben

Az elmaradott orvostudomány és más tudományok idején csak az erős immunitással és stabil egészséges szervezettel rendelkező személy maradt életben. Nem tudták, hogyan kell gondoskodni a koraszülött újszülöttekről, nem használtak antibiotikumot a kezelésben, nem végeztek műtéteket, és egyedül kellett megbirkózniuk betegségeikkel. Az emberekből származó természetes szelekció kiválasztotta az emberiség legerősebb képviselőit a további szaporodáshoz.

A civilizált világban nem szokás sok utódot szerezni, és a legtöbb családban legfeljebb két gyermek van, akik a modern életkörülményeknek és az orvostudománynak köszönhetően jól érett idős korig élhetnek. Korábban a családok 12 vagy több gyermeket szültek, és nem több, mint négy élte túl kedvező körülmények között. Az emberekben a természetes szelekció azt eredményezte, hogy a legtöbb esetben edzett, kivételesen egészséges és erős emberek maradtak életben. Génállományuknak köszönhetően az emberiség még mindig a földön él.

A természetes szelekció okai

A Földön minden élet fokozatosan alakult ki, a legegyszerűbb élőlényektől a legösszetettebbekig. Bizonyos életformák képviselői, amelyek nem tudtak alkalmazkodni a környezethez, nem maradtak fenn és nem szaporítottak utódokat, génjeiket nem adták át a következő generációknak. A természetes kiválasztódásnak az evolúcióban betöltött szerepe ahhoz vezetett, hogy sejtszinten megjelent a környezethez való alkalmazkodás és a változásokra való gyors reagálás képessége. A természetes szelekció okait számos egyszerű tényező befolyásolja:

1. A természetes szelekció akkor indul el, ha több utód születik, mint amennyi túlél.
2. A szervezet génjeiben örökletes eltérések vannak.
3. A genetikai különbségek határozzák meg a túlélést és az utódok reprodukálásának képességét különböző körülmények között.

A természetes szelekció jelei

Bármely élő szervezet evolúciója maga a természet kreativitása, és nem szeszélye, hanem szükségszerűsége. Különböző környezeti feltételek mellett nem nehéz kitalálni, hogy milyen jeleket őriz a természetes szelekció, mindegyik a faj fejlődésére irányul, növelve annak ellenállását a külső hatásokkal szemben:

1. A kiválasztási tényező fontos szerepet játszik. Ha a mesterséges kiválasztás során az ember kiválasztja, hogy a faj mely tulajdonságait tartsa meg, és melyeket nem (például egy új kutyafajta tenyésztésekor), akkor a természetes szelekcióval a legerősebb nyer a létéért folytatott küzdelemben.
2. A kiválasztási anyag örökletes változások, amelyek tulajdonságai elősegíthetik az új életkörülményekhez való alkalmazkodást vagy meghatározott célokat.
3. Az eredmény a természetes szelekció újabb lépése, amelynek eredményeként új fajok alakultak ki, amelyek tulajdonságai előnyösek bizonyos környezeti feltételek mellett.
4. A cselekvés gyorsasága - Az anyatermészet nem siet, minden lépésén elgondolkodik, ezért a természetes szelekciót alacsony változási arány jellemzi, a mesterséges szelekció pedig gyors.

Mi a természetes szelekció eredménye?

Minden élőlénynek megvan a maga alkalmazkodóképessége, és lehetetlen biztosan megmondani, hogyan fog viselkedni egy adott faj ismeretlen környezeti körülmények között. A túlélésért folytatott küzdelem és az örökletes változatosság a természetes szelekció lényege. Számos példa létezik olyan növényekre és állatokra, amelyeket más kontinensekről hoztak be, és amelyek jobban meghonosodtak az új életkörülmények között. A természetes szelekció hatásának eredménye a megszerzett változások egész halmaza.

• alkalmazkodás - alkalmazkodás az új körülményekhez;
• az élőlények különféle formái - közös ősből erednek;
• evolúciós haladás - fajok szövődménye.

Miben különbözik a természetes szelekció a mesterséges kiválasztástól?

Nyugodtan kijelenthetjük, hogy szinte mindent, amit az ember előbb vagy utóbb elfogyaszt az élelmiszerhez, mesterséges szelekciónak vetettek alá. Az egyetlen alapvető különbség az, hogy azáltal, hogy „saját” választást választ, az ember a saját hasznára törekszik. A kiválasztásnak köszönhetően kiválasztott termékeket kapott, új állatfajtákat fejlesztett ki. A természetes, természetes szelekció nem az emberiség javára irányul, hanem csak ennek a szervezetnek az érdekeit szolgálja.

A természetes és mesterséges szelekció egyformán befolyásolja minden ember életét. Harcolnak a koraszülött életéért, valamint az egészséges életéért, de ugyanakkor a természetes szelekció megöli az utcán megfagyott részegeket, halálos betegségek veszik el az egyszerű emberek életét, mentálisan kiegyensúlyozatlan emberek öngyilkosság, természeti katasztrófák értek földet.

A természetes szelekció típusai

Miért csak a faj bizonyos képviselői képesek túlélni különböző környezeti feltételek között? A természetes szelekció formái nem a természet írásos szabályai:

1. A hajtásválasztás akkor következik be, amikor a környezeti feltételek megváltoznak, és a fajoknak alkalmazkodniuk kell, bizonyos irányokban megőrzi a genetikai örökséget.
2. A stabilizáló szelekció olyan egyedeket céloz meg, akik eltérnek az átlagos statisztikai normától, ugyanazon faj átlagolt egyedei javára.
3. Zavaró szelekció az, amikor az egyének szélsőséges mutatókkal élnek túl, és nem átlagokkal. Az ilyen szelekció eredményeként egyszerre két új faj keletkezhet. Növényekben gyakoribb.
4. Szexuális szelekció - a reprodukción alapul, amikor a kulcsszerepet nem a túlélési képesség, hanem a vonzerő játssza. A nőstények, anélkül, hogy gondolkodnának viselkedésük okain, gyönyörű, fényes hímeket választanak.

Miért képes az ember gyengíteni a természetes szelekció hatását?

Az orvostudomány fejlődése előrehaladt. Azok az emberek, akiknek meg kellett halniuk, túlélik, fejlődnek, saját gyermekeik vannak. Ha átadják nekik a genetikájukat, gyenge nemzetséget szülnek. A természetes kiválasztódás és a létért folytatott küzdelem óránként ütközik. A természet egyre kifinomultabb módszereket talál ki az emberek irányítására, az ember pedig igyekszik lépést tartani vele, ezáltal akadályozza a természetes kiválasztódást. Az emberi humanizmus gyenge típusú emberekhez vezet.

A természetes szelekció az evolúció középpontjában áll. Olyan folyamatnak tekinthető, amelynek eredményeként az élő szervezetek populációiban nő a környezeti feltételekhez jobban alkalmazkodó egyedek száma. Míg az egy vagy több módon kevésbé alkalmazkodó egyedek száma csökken.

Mivel a populációk élőhelyének feltételei nem egyformák (valahol a körülmények stabilak, valahol változékonyak), a természetes szelekciónak több különböző formája létezik. Általában három fő formát különböztetnek meg: stabilizáló, vezetési és zavaró kiválasztás. Létezik a természetes szexuális szelekció is.

A természetes szelekció stabilizáló formája

A mutációk mindig előfordulnak az élőlények populációiban, és kombinált változékonyság is előfordul. Ezek új tulajdonságokkal rendelkező személyek vagy kombinációik megjelenéséhez vezetnek. Ha azonban a környezeti feltételek változatlanok maradnak, és a lakosság már jól alkalmazkodott hozzájuk, akkor a megjelenő tulajdonságok új értékei általában lényegtelenné válnak. Azok az egyének, amelyekben felmerültek, kevésbé alkalmazkodtak a meglévő feltételekhez, elveszítik a létért folytatott küzdelmet és kevesebb utódot hagynak. Ennek eredményeként az új tulajdonságok nem rögzülnek a populációban, hanem eltávolításra kerülnek belőle.

Így a természetes szelekció stabilizáló formája állandó környezeti feltételek mellett hat, és fenntartja a jellemzők átlagos elterjedt értékeit a populációban.

A szelekció stabilizálásának egyik példája a termékenység átlagos szinten tartása sok állatnál. Azok az egyének, akik nagyszámú kölyköt szülnek, nem tudják jól táplálni őket. Ennek eredményeként az utód gyengének bizonyul, és meghal a létért folytatott küzdelemben. Azok a személyek, akik kisszámú kölyköt szülnek, nem tudják ugyanúgy megtölteni a populációt génjeikkel, mint az átlagos kölykök száma.

A piros a vonás eloszlását mutatja a régi populációban, a kék - az új populációban

A természetes szelekció hajtóereje

A természetes szelekció hajtási formája a változó környezeti feltételek mellett kezd működni. Például fokozatos lehűléssel vagy felmelegedéssel, a páratartalom csökkenésével vagy növekedésével megjelenik egy új ragadozó, amely lassan növeli számát. Ezenkívül a környezet megváltozhat a népességtartomány bővülése következtében.

Meg kell jegyezni, hogy a feltételek fokozatos megváltoztatása fontos a természetes szelekció szempontjából, mivel az új adaptációk megjelenése a szervezetekben hosszú folyamat, amely sok generáción keresztül megy végbe. Ha a körülmények drámaian megváltoznak, akkor az élőlények általában egyszerűen kihalnak, vagy új, azonos vagy hasonló feltételekkel rendelkező élőhelyekre távoznak.

Új körülmények között hasznos lehet néhány korábban káros és semleges mutáció és génkombináció, amelyek növelik az élőlények alkalmazkodóképességét és túlélési esélyeit a létért folytatott küzdelemben. Következésképpen az ilyen gének és az általuk meghatározott tulajdonságok rögzülnek a populációban. Ennek eredményeképpen az élőlények minden új generációja valamilyen módon egyre inkább eltávolodik az eredeti populációtól.

Fontos megérteni, hogy a természetes szelekció hajtási formájával a tulajdonságok bizonyos értéke csak a korábban nem hasznosak közül hasznos, és nem minden. Például, ha korábban csak közepes magasságú egyedek maradtak életben, és nagy és kicsi a halálozás, akkor a mozgó szelekcióval a csekély növekedésű egyedek jobban túlélnek, közepes és még nagyobbak pedig rosszabb körülmények között találják magukat, és fokozatosan eltűnnek a lakosság ....

A természetes szelekció zavaró formája

A természetes szelekció bomlasztó formája mechanizmusában hasonló a hajtó formához. Van azonban jelentős különbség. A vezetési szelekció egy adott tulajdonságnak csak egy értékét részesíti előnyben, a populációból nemcsak ennek a tulajdonságnak az átlagos értékét, hanem az összes többi szélső értéket is eltávolítja. A zavaró szelekció csak egy tulajdonság átlagos értéke ellen hat, általában egy tulajdonság két szélső értékét részesíti előnyben. Például az erős szélű szigeteken a rovarok szárnyak nélkül (nem repülnek) vagy erős szárnyakkal (repüléskor ellenállnak a szélnek). A közepes szárnyú rovarokat elviszik az óceánba.

A zavaró természetes szelekció a megjelenéshez vezet polimorfizmus populációkban, amikor két vagy több egyedfaj keletkezik valamilyen tulajdonság szerint, néha kissé eltérő ökológiai réseket foglalva el.

Szexuális szelekció

A szexuális szelekció során a populációk egyedeit azoknak az ellenkező nemű egyéneknek a partnereiként választják ki, akik rendelkeznek olyan tulajdonságokkal (például fényes farokkal, nagy szarvakkal), amelyek nem kapcsolódnak közvetlenül a túlélés növekedéséhez, vagy akár károsak is erre. Az ilyen tulajdonság birtoklása növeli a szaporodás esélyét, következésképpen génjeik rögzítését a populációban. Számos hipotézis létezik a szexuális szelekció okairól.