Формы естественного отбора. примеры. таблица
Содержание:
- Примеры отбора
- Рубрика вопросов и ответов
- Роль естественного отбора в эволюции
- Эффективность
- Примеры искусственного отбора
- Движущая сила эволюции: какие формы естественного отбора существуют
- Размножение
- Следствия естественного отбора
- Источники генетического разнообразия
- Типы искусственного отбора
- Что такое дизруптивный отбор
- Принципы классификации
- Редактирование генов подобно каменному топору
- Эффект возраста отца и мутации
- Формы естественного отбора
Примеры отбора
Актуальные примеры можно найти и среди представителей животного мира, и у растений. При этом катализатором процесса могут стать самые разные причины: необходимость приспособиться к определенному месту обитания, изменчивость климатических условий, динамика экологических показателей. Более того, дизруптивный отбор делает возможной адаптацию к результатам человеческой деятельности.
Формирование ранней и поздней погремки на одном лугу
Ярким примером изменения характеристик под воздействием деятельности человека является возникновение двух рас луговой погремки. В нормальных условиях растение проходит полный цикл цветения и созревание все лето.
В тех местах, где в середине лета ведутся покосы, погремка вынуждена действовать по-другому. Она успевает отцвести и созреть за одно лето два раза: до кошения травы или после. Таким способом сформировались две формы одного вида – раннецветущая и поздноцветущая.
Весенние и осенние формы грибов
Похожий пример – образование весенних и осенних форм грибов из-за засухи, которая традиционно наблюдается в середине июля. Правда, в этом случае катализатором выступают не действия человека, а климатические условия.
Разные подвиды птиц из-за пищевой специализации
Попасть под действие дизруптивного отбора могут и птицы. Показательный пример – синицы. Из-за разницы в источниках питания, они со временем разделились на несколько видов.
Питающаяся крупными насекомыми Большая синица обрела впечатляющие для популяции размеры. Вынужденная выживать за счет мелких насекомых Лазоревка осталась довольно миниатюрной. А поедающая древесных насекомых Гаичка научилась идеально сливаться с корой деревьев за счет неброского окраса серо-коричневых тонов.
Рубрика вопросов и ответов
Биология именно с помощью естественного отбора обуславливает контроль популяции, а также многие видоизменения.
Каковы последствия действия стабилизирующего отбора?
К сожалению, в некоторых случаях подобная форма не дает развиваться. Максимально сильные особи, с положительными изменениями, будут испытывать давление со стороны всей популяции.
В чем проявляется стабилизирующая форма естественного отбора?
Форма, которая называется стабилизирующей, представляет собой усреднение. Все особи, которые имеют отклонения от средней нормы, будут убраны из популяции. Лишь основные средние признаки продолжат поддерживаться.
Какие формы отбора действуют в естественной среде?
Природа комбинирует практически все формы естественного отбора. В зависимости от условий это может быть движущий, стабилизирующий, разрывающий и половой. Но движущий и разрывающий можно увидеть крайне редко.
Кто разработал учение о формах естественного отбора?
Дарвин внес основу в данное учение, в дальнейшем и остальные ученые дополняли этот труд.
Какой отбор сохраняет видовые признаки современного человека?
Конечно, у человека результат изменения условий также приводит к естественному отбору. Однако, в настоящий момент нам не приходится бороться с изменениями погоды и переселение не связано с изменениями в виде. Интеллектуальный отбор существует, но он влияет лишь в незначительной степени.
К сожалению, сейчас остался лишь половой отбор и играет роль здоровье, возможность родить ребенка и отсутствие явных мутаций. Именно поэтому человечество ближе к вымиранию по сравнению с животными, чем любой другой вид существ на нашей планете.
Роль естественного отбора в эволюции
Ч. Дарвин полагал естественный отбор основополагающим фактором эволюции живого (селекционизм в биологии). Накопление в конце XIX — начале XX века сведений по генетике, в частности обнаружение дискретного характера наследования фенотипических признаков, подтолкнуло многих исследователей к пересмотру указанного тезиса Дарвина: в качестве чрезвычайно важных факторов эволюции стали рассматриваться мутации генотипа (мутационизм Г. де Фриза, сальтационизм Р. Гольдшмитда и др.). С другой стороны, открытие известных корреляций среди признаков родственных видов (закон гомологических рядов) Н. И. Вавилова привело к формулировке гипотез об эволюции на основе закономерностей, а не случайной изменчивости (номогенез Л. С. Берга, батмогенез Э. Д. Копа и др.). В 1920-1940-е г. г. в эволюционной биологии
интерес к селекционистским теориям возродился благодаря синтезу
классической генетики и теории естественного отбора. Разработанная в
результате этого синтетическая теория эволюции (СТЭ), часто называемая неодарвинизмом, опирается на количественный анализ частоты аллелей в популяциях,
изменяющейся под влиянием естественного отбора. Тем не менее, открытия
последних десятилетий в различных областях научного знания — от молекулярной биологии с её теорией нейтральных мутаций М. Кимуры и палеонтологии с её теорией прерывистого равновесия С. Дж. Гоулда и Н. Элдриджа (в которой вид понимается как относительно статическая фаза эволюционного процесса) до математики с её теорией бифуркаций и фазовых переходов — свидетельствуют о недостаточности классической СТЭ
для адекватного описания всех аспектов биологической эволюции.
Дискуссия о роли различных факторов в эволюции продолжается и сегодня,
и эволюционная биология подошла к необходимости своего очередного, третьего синтеза.
Эффективность
Условия, способствующие естественному отбору:
- Множество организмов, подвергающееся отбору;
- изменчивость в популяциях;
- условия окружающей среды, часто меняющиеся во времени;
- разделение популяций географическими барьерами;
- обширная территория расселения вида.
Эффективность естественного отбора — это изменение частоты встречаемости генов за определенный промежуток времени. Эффективность выражается в подавлении доминирующего гена. В популяции доминантные аллели исчезают довольно быстро. Рецессивные признаки убрать сложнее, так как они длительное время сохраняются в гетерозиготном виде, не проявляя себя.
Высокая и низкая концентрация гена снижает скорость отбора. Средний уровень встречаемости признака — оптимальный для эффективного замещения его на новый. При внедрении нового генома популяция теряет представителей группы, обладающих старым набором генов. Таким образом, популяция, которая способна перенести такие утраты выживает и приобретает новые качества, если же она не в состоянии выдержать массовую гибель особей, то часто вся группа вымирает. Поэтому на протяжении эволюции много видов так и не приспособились к изменяющимся условиям, что заканчивалось их полным исчезновением.
Примеры искусственного отбора
кукуруза
Многие растения и животные были искусственно отобраны в течение тысячелетий для пользы человека. Например, современная сладкая кукуруза, которая в настоящее время употребляется в пищу, сильно отличается от своего предшественника, растения под названием теосинт.
Оба растения являются зерновыми, но теосинт выглядит гораздо больше как трава, чем современная кукуруза, которая имеет большие, сочные зерна..
горчичный
Дикая горчица также широко отбиралась и разводилась для сохранения определенных черт. Брокколи, цветная капуста, капуста и капуста связаны с дикой горчицей.
Например, брокколи получается путем цветочного подавления дикой горчицы и капусты от удлинения ее листа. Это означает, что растения дикой горчицы с более крупными листьями были отобраны и в конечном итоге превратились в растение, которое теперь имеет очень большие и вкусные листья..
собаки
Животные также были отобраны во многих домашних районах. Более 30000 лет назад люди начали приручать волков. В настоящее время эти одомашненные животные — это то, что известно как собаки.
Одомашнивание — это акт отделения небольшой группы организмов (в данном случае, волков) от основной популяции и выбора нужных персонажей путем разведения..
В течение тысячелетий одомашнивание волков приводило к потере некоторых наиболее агрессивных черт, таких как инстинктивное и защитное поведение в присутствии людей (вой, показ зубов, нападение или бегство), а также размер и форма ваших зубов.
В настоящее время люди выбирают различные признаки у собак на основе личных предпочтений и общения. Значит, дог не похож на чихуахуа.
Это связано с тем, что у обеих пород собак особые черты, которые привели к их различиям, были отобраны людьми, а животные, у которых были эти черты, были выведены таким образом, чтобы эти черты продолжали снижаться в родословных семей..
Коровы, свиньи и куры, которых едят сегодня, также имеют признаки, которые были искусственно отобраны. Желательны более крупные животные, которые быстро растут и производят больше мяса, потому что они более прибыльны для производителей..
Движущая сила эволюции: какие формы естественного отбора существуют
Февраля, 11 класс, биология.
РОЛЬ ИЗМЕНЧИВОСТИ И НАСЛЕДСТВЕННОСТИ В ЭВОЛЮЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ.
Эволюция – процесс исторического развития живой природы на основе изменчивости, наследственности и естественного отбора.
Материал для эволюции — наследственная изменчивость.
Наследственная изменчивость — это мутации, которые могут возникать в популяциях.
Рецессивные мутации накапливаются, доминантные проявляются. Отбор, действуя в популяциях, отбраковывает особи с ненужными признаками, оставляя особей с полезными признаками.
Результаты эволюции – приспособленность организмов к условиям окружающей среды, образование новых видов и надвидовых таксонов.
Приобретение приспособлений отдельными группами организмов может при определенных условиях привести к образованию новых видов
МЕХАНИЗМЫ (направления, пути) ЭВОЛЮЦИОННОГО ПРОЦЕССА
Ароморфоз — крупные эволюционные изменения, ведущие к общему усложнению строения и функций организмов и позволяющие им занимать принципиально новые местообитания или существенным образом повышающие конкурентную способность организмов в существующих местообитаниях.
Идиоадаптации — частные приспособления, не меняющие существенно уровня организации организмов, достигнутого в процессе эволюции, но заметно облегчающие их выживание именно в данных местообитаниях.
Дегенерация — это форма эволюционного процесса, приводящая к упрощению организации в связи с переходом организмов к паразитизму или сидячему образу жизни.
При этом может происходить упрощение или исчезновение ряда органов и тканей, связанных с новым образом жизни.
Биологический прогресс — это такое направление эволюции, при котором увеличивается число популяций, подвидов и расширяется ареал (территория обитания), при этом данная группа организмов находится в состоянии постоянного видообразования.
Биологический регресс — направление эволюции, при котором уменьшаются ареал и численность организмов, замедляются темпы видообразования, уменьшается число популяций, подвидов, видов.
БОРЬБА ЗА СУЩЕСТВОВАНИЕ.
ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР.
ФОРМЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА В ПОПУЛЯЦИЯХ.
Борьба за существование – совокупность взаимосвязей особей вида между собой, с другими видами и абиотическими факторами среды.
Часть потомков организма выживает, а часть – обречена на гибель.
Формы борьбы за существование:
1. Внутривидовая
2. Половой отбор
3. Межвидовая
4. Взаимодействие с абиотическими факторами
ВЫДЕЛЯЮТ ТРИ ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА:
1. Стабилизирующий отбор — направлен на поддержание в популяциях среднего, ранее сложившегося значения признака или свойства. Он действует при относительно постоянных (колеблющихся в определенных пределах) условиях внешней среды.
При стабилизирующем отборе преимущество в размножении получают наиболее типичные особи в популяции, особи же, заметно уклоняющиеся от установившейся нормы, устраняются естественным отбором. Эта форма отбора самая обычная, но заметить ее сложно, так как в этом случае не происходит изменения морфологического облика организмов в популяции.
Движущий или направленный отбор — способствует сдвигу среднего значения признака или свойства в популяции. Эта форма отбора возникает при изменении условий существования и приводит к установлению новой нормы взамен ранее существующей.
Дизруптивный или раздробляющий отбор – это отбор, идущий одновременно в пользу нескольких вариантов против особей с промежуточным значением признака. Эта форма отбора возникает в случаях, когда ни одна из групп генотипов не получает решающего преимущества в борьбе за существование из-за разнообразия условий, одновременно встречающихся на одной территории.
Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной видообразования.
Таким образом, потомки сильных индивидуумов также будут относительно хорошо приспособленными, а их доля в общей массе особей будет возрастать. После смены нескольких десятков или сотен поколений средняя приспособленность особей данного вида заметно возрастает.
Размножение
Следующий шаг. Загляните в себя. Вы когда-нибудь задумывались о природе оргазма, или принимаете его как должное? Дескать, чего уж тут думать? Приятно — и мудрствовать не о чем. А откуда это «приятно» взялось? Додуматься несложно.
Особи, которым было плевать на секс, не размножались, и своих генов не передавали. А вот предки нашего либидо (сексуального возбуждения) случайным образом получили такую мутацию, которая сделала секс притягательным.
Поначалу ощущение могло быть еле уловимым, далеким по яркости от современного оргазма. Но все-таки оно побуждало продолжать размножаться, и передавать свой новорожденный половой инстинкт будущим поколениям.
Особи, у которых эта мутация проявлялась сильней, размножались еще резвей. Со временем к возбуждению добавился новый инстинкт — муки воздержания. Страдавшие от воздержания, приступали к размножению с рьяным упорством.
В итоге сексуальность стала одним из ключевых, управляющих жизнью, мотивов. Вся современная культура, какой бы возвышенной и многогранной ни была, может быть сведена к обслуживанию базовых инстинктов — выживания и размножения.
Теория естественного отбора позволяет заметить, что наши чувства — это такое спонтанное творчество природы. Например, страх — оплот самых болезненно острых переживаний, которые отгоняли наших предков от гибели; а оргазм — профильтрованная солянка из всей случайно возникавшей радости, которая сопровождала размножение.
Известно, что мужской оргазм — дело минутное. При желании. У многих животных, приближенных к своему древнему естеству, совокупление длится секунды — для продолжения вида большего не требуется.
По логике естественного отбора, мужчина и женщина должны бы испытывать наибольшую радость конкретно от процесса оплодотворения. Но согласовать оргазмы у природы не вышло. Поэтому процесс максимально упрощен для активной стороны, которую представляют мужчины. Женский оргазм протекает не так беспрепятственно, потому что для продолжения вида — менее важен.
И здесь надо бы понимать, насколько сильно в базовые «программы» психики вмешиваются современные «надстройки». Не было бы никаких демографических кризисов, ни обучись человек дурачить свою древнюю сущность прерванным половым актом и мастурбацией.
Не принимайте это за критику общества. Просто мысли «вслух».
Следствия естественного отбора
Следствий естественного отбора несколько.
Эволюция — один из них и самый главный. Образование новых видов и усложнение их строения определяются выживающими видами полезными признаками, которые они передают потомкам.
Еще одно следствие — появление новых видов. В появлении новых видов особую роль играют репродуктивная и географическая изоляции.
Также следствие естественного отбора — приспособление организмов к условиям окружающей среды. Любую приспособленность организма можно назвать относительной, ведь организм формирует ее только в отношении конкретных условий среды. При изменении условий, происходит формирование новых приспособленностей.
Из описанного выше следует, что естественный отбор — это система отбора генотипов, отвечающих за развитие признаков, которые способствуют выживанию особей в определенных условиях. Результатом естественного отбора являются особи, оставляющие после себя большее число потомков. Это обеспечивает передачу полезных признаков по наследству.
Важное свойство естественного отбора — накопление и совмещение полезных аллелей. Отбор происходит в каждом из поколений и осуществляется не с нуля, а на основе популяции, прошедшей отбор
Пример 1
К примеру, в популяции, где на протяжении долгого периода выживают растения с длинным стеблем, передача признака из поколения в поколение будет способствовать росту количества высоких особей.
Результаты действия естественного отбора накапливаются и передаются из поколения в поколение. Возникновение в популяции новых аллелей связано с мутациями. Мутации носят случайный характер, но если они смогут увеличить приспособленность ее носителей, то последние регулярно отбираются и размножаются внутри популяции.
Изменение состава генофонда популяций — одно из следствий естественного отбора. Свойства этих популяций позволяют приспособиться, а особи, которые не могут этого сделать, просто удаляются из популяции. Итогом является целый комплекс адаптаций к различным условиям окружающей среды.
Пример 2
К числу биологических адаптаций относятся различные приспособленности, в том числе морфофизиологические и поведенческие.
Определение 1
Адаптации — приспособления, выработанные как ответная реакция на воздействие биотических и абиотических факторов.
Благодаря адаптации обеспечивается положительный исход конкурентной борьбы популяции с другими видами, отдельными популяциями или особями.
В случае неравновесного состояния адаптационного процесса у отдельного вида, эволюционирует весь биоценоз, в том числе в стабильных условиях окружающей среды. Не всегда такая эволюция имеет положительные последствия.
Ключевое следствие естественного отбора — адаптация, ведь она дает возможность организму выжить и передать полезные признаки потомкам.
Всё ещё сложно?
Наши эксперты помогут разобраться
Все услуги
Решение задач
от 1 дня / от 150 р.
Курсовая работа
от 5 дней / от 1800 р.
Реферат
от 1 дня / от 700 р.
Источники генетического разнообразия
Мутации — основной источник генетического разнообразия естественного и искусственного отбора, но в первом случае они происходят спонтанно, а во втором — под человеческим влиянием.
В зависимости от влияния на организм выделяют такие мутации:
- Летальные (приводят к гибели);
- полулетальные (понижают жизнеспособность);
- нейтральные (не влияют на организм);
- полезные (улучшают исходные качества).
Мутации редко оказывают благоприятное влияние, чаще наносят вред. Полезные доминантные мутации сохраняются длительное время, а от вредоносных — популяция избавляется.
Сравнение естественного и искусственного отбора | ||
---|---|---|
Факторы влияния | Окружающая среда | Антропогенное влияние |
Источник разнообразия особей | Наследственная изменчивость, естественные мутационные механизмы | Искусственно созданные мутации, скрещивание |
Длительность | Долгий процесс | Относительно недолгая |
Исход | Появление новых видов | Выведение плодовитых пород для развития животноводства, рост урожайности за счет модифицированных сортов растений. |
Формы отбора | Направленный, дизруптивный, половой | Индивидуальный, массовый |
Цель | Выживание в меняющихся условиях | Получение полезных для человека характеристик |
Влияние на организм | Способствует сохранению вида, делает организм сильнее и выносливее | Может плохо сказываться на состоянии организма |
Типы искусственного отбора
Любое действие, которое человек совершает в отношении другого живого существа, отличное от того, что произошло бы естественным образом, считается искусственным отбором, и это может быть несколькими способами:
Положительный искусственный отбор
Это происходит, когда выбираются характеристики, которые человек хочет сохранить или улучшить у вида. Часто этот выбор делается для увеличения производства. Например: более крупные растения, более мясистые фрукты, млекопитающие, которые производят больше молока и т. Д..
Отрицательный искусственный отбор
В некоторых случаях некоторые характеристики могут не считаться хорошими или нежелательными. Например: горький вкус во фруктах, агрессивное поведение в собаках. На самом деле одомашнивание считается формой искусственного отбора.
Что такое дизруптивный отбор
Определение
Дизруптивный, или разрывающий, отбор предполагает сохранение крайних версий признака и выбраковку промежуточной. Его результатом является формирование нескольких новых видов, произошедших от одного исходного.
Основной смысл формы
Основным смыслом формы считается поддержание видового разнообразия популяции в целях выживания: у одноморфной популяции, упорно сохраняющей устойчивость признаков, шансов приспособиться к изменяющимся условиям несоизмеримо меньше.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут
В природе это явление можно наблюдать в тех ситуациях, когда полиморфная популяция адаптируется к разным экологическим нишам. При отсутствии преобладающего варианта генотипа под воздействием одних факторов выживают особи одного вида, при смене – другие.
Пример
В лесу с коричневой землей живут улитки с коричневыми раковинами. В степи те же улитки имеют желтые раковины, так как только с таким цветом они могут оставаться незаметными на сухой пожелтевшей траве.
Кто внес весомый вклад в изучение
Мощная теоретическая база заложена в трудах Чарльза Дарвина. Именно его вклад признан наиболее весомым. Опираясь на естественный отбор как на основу эволюции, Дарвин отметил постепенное расхождение признаков изолированных в разных местах разновидностей, образование из-за этого новых видов.
Принципы классификации
По направленности действия выделяют положительный и отрицательный (иногда называется отсекающим) виды естественного отбора. В первом случае процесс направлен на развитие полезных признаков и увеличение количества особей, которые владеют им. Механизм позволяет повышать жизнеспособность вида. Если рассматривать это в масштабах биосферы, то происходит постепенное усложнение строения живых организмов.
Подобная тенденция хорошо видна на примере эволюции. Некоторые виды древних рыб потратили миллионы лет на то, чтобы жабры трансформировались в среднее ухо. Когда это произошло, первые земноводные смогли выйти на сушу. Этому способствовали сильнейшие приливы и отливы.
Отрицательный отбор позволяет выводить из популяции особей с опасными и вредными признаками. Они значительно снижают уровень жизни и повышают уровень смертности. Механизм выступает определенным фильтром, который не пропускает плохие аллели и не дает им развиваться.
Благодаря развитию большого пальца, предки человека смогли сжимать кисть в кулак. В драках они могли использовать их для ударов, это давало возможность разбивать черепа. В итоге выжили только особи с крепкими черепами. Подобные скелеты с повреждениями были неоднократно обнаружены археологами. Эффективность отбора напрямую зависит от концентрации гена в популяции. Она понижается при увеличении количества гомозиготных особей.
Редактирование генов подобно каменному топору
Конечно, от накопления вредных мутаций за десять лет человечество не вымрет. Но нужно уже сейчас изучать этот вопрос и получать более точные данные. Сейчас все кричат про редактирование геномов — всякие CRISPR. Появляется надежда, что все геномы отредактируют. Но современные методы редактирования геномов на много порядков величины недостаточно точны, чтобы их можно было применять на людях. Я, в принципе, большой сторонник редактирования геномов и не вижу никаких принципиальных этических проблем. Мы же не хотим, чтобы ребенок получил какие-то вирусы от своих родителей. Почему же мы хотим, чтобы ребенок получил от родителей вредные аллели? Так что, если бы можно было эти вредные аллели аккуратно вернуть к норме, я считаю, что это не только этически допустимо, а этически необходимо. Но если ты при этом все перекорежишь… Пока никаких методов даже на горизонте не видно, и совершенно не факт, что это когда-нибудь вообще станет возможно.
Существующие методы абсолютно далеки от реальности. И все рассказы о применении их на человеке — это злонамеренное вранье. Все равно что изобрели каменный топор и сказали, что теперь мы можем делать коронарное шунтирование. Вы же не будете его делать топором? И здесь это то же самое. Есть одна единственная генетическая манипуляция, которую на людях можно делать, — это замена митохондрий. Если у женщины митохондриальная мутация, которая сделает ее ребенка неизлечимо больным, то можно взять яйцеклетку другой женщины, вынуть из нее ядро и вставить в него оплодотворенное ядро из яйцеклетки будущей матери. И тогда получится, что рождается ребенок, у которого есть генотип мамы, генотип папы, а митохондриальный генотип — это маленький-маленький кусочек — вообще от третьей женщины, здоровой. Вот это единственная хитрая ситуация, где генетическая манипуляция возможна. Она в каких-то странах уже разрешена.
Это неплохо, но это очень редкая ситуация. Вот возьмем среднего здорового человека — меня. У среднего здорового человека мутаций в генотипе порядка 1000 штук (и это только те, которые заменяют аминокислоты белка). Мне уже размножаться поздно, но, если бы я собирался размножаться, конечно, я был бы рад, чтобы в моих половых клетках эти вредные аллели заменили на нормальные. Зачем детям передавать всякую бяку? Но возможность поменять 1000 каких-то букв в геноме на другие — это сейчас абсолютно из области фантастики.
Главный эволюционный механизм, который нам позволяет существовать, — это система снижения скорости мутирования. Вероятность ошибки на одно удвоение ДНК — 1 на 10 млрд. Вы можете себе представить, что вы печатаете и делаете одну ошибку на 10 млрд символов? Одну на 100 млн страниц? Вот так и работает наша клетка. Следит за этим полимераза
И это самое важное, что вообще нам позволяет существовать
Эффект возраста отца и мутации
По моим ощущениям, все получится как у мухи: мы меняемся на несколько процентов за поколение. Могу сказать, на чем основано мое мнение. Пожалуй, наиболее убедительные данные — это возраст отца. У женщины все яйцеклетки практически готовы, когда она еще не родилась на свет. За четыре месяца до рождения деление в женском зародышевом пути прекращается. А если ты мужчина, ты продолжаешь как дурак генерировать сперматозоиды всю свою жизнь. В каком бы возрасте ни размножалась женщина, ее яйцеклетка проходит примерно через 35 делений. Если мужчина размножается в возрасте 18 лет, то его сперматозоид прошел через 150 делений. А если он размножается в возрасте 70 лет, его сперматозоид прошел через 600 делений, и, соответственно, он наградит своего ребенка в четыре раза большим числом мутаций.
Ученые сравнивают разные параметры детей, родившихся от молодых и старых отцов. Есть нюансы, но общая картина вырисовывается. Дети, рожденные от старых отцов, существенно уступают детям, рожденным от молодых отцов, по самым разным параметрам, прежде всего когнитивным: по скорости развития, по общему интеллекту, по всяким образовательным тестам. Страдает в первую очередь мозг, потому что это самая сложная структура в организме, содержащая большую часть наших генов. Если в моих мышцах работает 5% моих генов, то в мозгу их 80%. И, соответственно, по нему мутации бьют больше всего. Наша сложность — это прежде всего сложность мозгов.
Почему я говорю о возрасте отца? Потому что эффект возраста отца примерно равен общему эффекту накопления мутаций за одно поколение. И эффект возраста отца составляет больше процента, но меньше 10%. Если у ребенка папаше 70 лет, то когнитивные параметры этого ребенка в среднем будут уступать когнитивным параметрам ребенка, у которого папаше 18 лет, на 3%. В разных опытах, в разных исследованиях получаются очень разные результаты, но порядок такой. Из этого я делаю вывод, что если вообще в течение поколения полностью отсутствует отрицательный отбор, то именно на 3% все будет путаться. На мухе у нас получался результат 2%, но у мухи геном меньше нашего в 30 раз. Новорожденный мушонок несет одну вредную мутацию, а новорожденный человек несет примерно десять вредных мутаций.
Я говорю именно о вредных мутациях. Всего новорожденный ребенок несет 60 мутаций. Но поскольку 90% нашего генома — это мусор, а 10% — не мусор, значит, из этих 60 примерно пять-шесть штук попадут туда, где они важны, и они практически все будут вредны.
Представьте, приходит женщина к врачу, а врач ей говорит: «Поздравляю, вы беременны. Надеюсь, вы родите мутанта». Можете вы себе представить такого врача? Не можете. Потому что с точки зрения человеческого гуманизма практически все мутации — это плохо. А то, что одна мутация из миллиона полезная, будущей матери глубоко по барабану. Она не хочет, чтобы ее ребенок был мутантом.
Формы естественного отбора
В природе естественный отбор, без сомнения, выступает как единый фактор, действующий в пределах популяций. Однако в зависимости от изменений условий среды и взаимодействия популяций и видов не только его направление, но и формы могут меняться. Механизм действия естественного отбора при этом остается неизменным — выживание и более эффективное размножение индивидуумов, наиболее приспособленных к конкретным условиям существования. Выделяют несколько форм отбора: — движущий —стабилизирующий — разрывающий.
Движущая форма отбора.Способствует сдвигу среднего значения признаков и появлению новых форм.
Популяции, находящиеся достаточно долго в стабильных, мало меняющихся условиях, достигают высокой степени приспособленности и могут длительное время пребывать в равновесном состоянии, не испытывая значительных изменений генотипического состава. Однако изменение внешних условий может быстро привести к значительным сдвигам в генотипической структуре популяций.
Яркий пример, доказывающий существование движущей формы естественного отбора, — так называемый индустриальный меланизм. Причина возрастания частоты встречаемости черных бабочек в промышленных районах состоит в том, что на потемневших стволах деревьев белые бабочки стали легкой добычей птиц, а черные бабочки, наоборот, стали менее заметными.
Движущая форма естественного отбора приводит к закреплению новой нормы реакции организма, которая соответствует изменившимся условиям окружающей среды. Отбор всегда идет по фенотипам, но вместе с фенотипом отбираются и генотипы, их обусловливающие.
Стабилизирующая форма отбора. Стабилизирующая форма отбора направлена на сохранение установившегося в популяции среднего значения признака. Поскольку в любой популяции всегда существует мутационная изменчивость, то постоянно возникают особи с существенно отклоняющимися от среднего значения, типичного для популяции или вида, признаками они погибают.
Во время бури преимущественно гибнут птицы с длинными и короткими крыльями, тогда как птицы со средним размером крыльев чаще выживают; наибольшая гибель детенышей млекопитающих наблюдается в семьях, размер которых больше и меньше среднего значения, поскольку это отражается на условиях кормления и на способности защищаться от врагов.
Разрывающий отбор. Отбор, благоприятствующий более чем одному фенотипическому оптимуму и действующий против промежуточных форм, называется дизруптивным, или разрывающим.
Его можно объяснить на примере появления распогремка— раннецветущего и поздноцветущего. Их возникновение — результат покосов, осуществляемых в середине лета, которые уничтожают растения с промежуточными сроками цветения. Вследствие этого единая популяция разделяется на две не перекрывающиеся субпопуляции. Гибриды, возникающие между разными формами, не обладают достаточным сходством с несъедобными видами и активно потребляются птицами.
Творческая роль естественного отбора:В различных обстоятельствах естественный отбор может идти с различной интенсивностью.
Дарвин отмечает обстоятельства, благоприятствующие естественному отбору:
— достаточно высокая частота проявления неопределенных наследственных изменений;
многочисленность особей вида, повышающая вероятность проявления полезных изменений;
— не родственное скрещивание, увеличивающее размах изменчивости в потомстве.
Дарвин отмечает, что перекрестное опыление встречается изредка даже среди растений-самоопылителей;
изоляция группы особей, препятствующая их скрещиванию с остальной массой организмов данной популяции;
— широкое распространение вида, так как при этом на разных границах ареала особи встречаются с различными условиями и естественный отбор будет идти в разных направлениях и увеличивать внутривидовое разнообразие.
Естественный отбор лежит в основе эволюции. Его можно считать процессом, в результате которого в популяциях живых организмов увеличивается количество особей, лучше приспособленных к условиям окружающей среды.
В то время как количество особей менее приспособленных по тем или иным признакам уменьшается.
Поскольку условия среды обитания популяций неодинаковы (где-то условия стабильны, где-то изменчивы), то существует несколько разных форм естественного отбора.
Обычно выделяют три основные формы — это стабилизирующий, движущий и дизруптивный отборы.
Также существует половой естественный отбор.