Предпосылки для возникновения отбора
Для того чтобы эволюционный механизм начал работать, в природе должен сложиться ряд обязательных условий. Без них направленное изменение видов невозможно. Выделяют три главные предпосылки:
- Наследственная гетерогенность особей. Внутри любой группы организмов существует генетическое разнообразие. Нет двух абсолютно идентичных особей, каждый организм обладает своими уникальными чертами, закрепленными в генотипе.
- Избыточная численность потомства. В природе всегда рождается значительно больше организмов, чем может благополучно выжить и оставить собственное потомство. Ресурсы среды строго ограничены.
- Борьба за существование. Из-за нехватки ресурсов и перенаселения возникает жесткая конкуренция. Она проявляется в трех формах:
- Внутривидовая — самая острая конкуренция между особями одного вида за пищу, территорию и партнеров для спаривания.
- Межвидовая — противостояние между различными видами (например, хищник и жертва).
- Борьба с абиотическими факторами — выживание в условиях неблагоприятных изменений внешней среды (температуры, влажности).
Как это работает: классические примеры
Действие отбора легко проследить на исторических изменениях популяций под давлением внешних обстоятельств.
Индустриальный меланизм (березовая пяденица) В промышленных районах Англии (например, в Манчестере) из-за сильного загрязнения воздуха копотью стволы берез приобрели темный оттенок. Ранее преобладавшие светлые бабочки стали слишком заметными на потемневшей коре, и птицы начали активно их поедать. В то же время темноокрашенные формы (меланисты), возникшие в результате случайной мутации, оставались незамеченными для хищников. Итог такого положительного отбора: темные бабочки выжили, размножились и стали преобладающей формой на данной загрязненной территории.
Устойчивость к ядам (крысы и варфарин) Отбор идет не только на уровне внешних признаков, но и на уровне изменчивости ферментных систем. В 1960-х годах в Англии для борьбы с грызунами начали применять антикоагулянт варфарин. Динамика была следующей: сначала численность крыс резко упала, яд работал исправно. Однако затем появились популяции, абсолютно устойчивые к химикату. Выжили и размножились те единичные особи, у которых случайно оказалась нужная мутация ферментов. В итоге генетический состав популяции изменился, и варфарин стал совершенно неэффективным.
Относительность приспособленности
Важно понимать, что любая возникшая в ходе эволюции адаптация не абсолютна. Она идеально работает только в тех конкретных условиях, в которых сформировалась.
Если условия окружающей среды резко изменятся, старая адаптивная форма может стать не просто неэффективной, но и угрожающей выживанию всей популяции. Распространение крыс, устойчивых к варфарину, является яркой иллюстрацией того, как быстро может протекать эволюция под давлением жесткого отбора, когда старые защитные механизмы перестают спасать вид.
Взаимодействие с мутационным процессом
Естественный отбор непрерывно взаимодействует с мутациями, фильтруя генетический материал популяции. Он удаляет летальные и вредные дефекты, не позволяя им распространяться.
Классическим примером такого взаимодействия у человека служит генетическое заболевание гемофилия (нарушение свертываемости крови). Статистически мужчины с тяжелой формой гемофилии чаще всего умирают до достижения половой зрелости. Результат этого жестокого, но закономерного процесса: рецессивный аллель, вызывающий болезнь, постепенно элиминируется (удаляется) из популяции под действием естественного отбора, так как носители не успевают передать его следующим поколениям.
ПИБ: Потомство (избыток), Изменчивость (гетерогенность), Борьба за ресурсы — три базовых условия, запускающих отбор.
Вопросы с занятий и экзамена
В чем заключается главная эволюционная роль естественного отбора?
Он переводит случайные индивидуальные изменения организмов в полезные признаки, закрепляя их на уровне целой популяции или вида.
Почему приспособленность называют относительной?
Любая адаптация полезна только в конкретной среде. При изменении внешних условий этот же признак может стать бесполезным или даже привести к гибели организма.
Как отбор влияет на вредные мутации (на примере гемофилии)?
Отбор элиминирует (удаляет) вредные аллели из генофонда. Особи с тяжелыми мутациями часто погибают до полового созревания и не передают дефектный ген потомкам.
Что ещё разобрать по теме
- Формы борьбы за существование: внутривидовая и межвидовая
- Биохимические механизмы изменчивости ферментных систем
- Влияние абиотических факторов среды на направление отбора
- Динамика элиминации летальных рецессивных аллелей из генофонда
Разберите тему целиком в курсе «Биология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Естественный отбор» и ещё 3 793 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 124 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Естественный отбор»
Весь раздел «Естественный отбор»Бесплатные видеоуроки: биологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.