Естественный отбор — процесс, обеспечивающий выживание сильных особей, которые передают благоприятные признаки следующим поколениям, при этом неблагоприятные свойства подвергаются элиминации. Естественный отбор действует на уровне популяции.
Биологическое значение
Биологическое значение заключается в качественном улучшении популяции. Окружающая среда постоянно изменяется и только стойкие виды могут пережить неблагоприятное влияние внешних факторов. Когда увеличивается численность популяции, представители группы испытывают дефицит в пище, местах поселения и размножения.
Выносливые и способные к адаптации организмы найдут другие источники питания и способы выращивания потомства и в дальнейшем передадут сильные гены своим детям. Естественный отбор — важное звено эволюции, ее движущая сила.
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 |
Естественный отбор у человека
Нельзя сказать, что естественного отбора в человеческом обществе не существует. Появление и развитие медицины повлияло на жизнь людей и естественный отбор стал менее выражен, чем в древнее времена. Но полностью его влияние прекратить невозможно. Еще на этапах ортогенеза прослеживается его действие.
Так, при формировании гамет, при нарушении конвергенции, появлении аномального количества хромосом, половые клетки утрачивают основные свойства (сперматозоиды не могут передвигаться по половым путям, яйцеклетки не созревают).
Также случаи не вынашивания, выкидыши, внутриутробная гибель плода на поздних этапах беременности, младенческая смертность указывают на действие естественного отбора в человеческом обществе.
Классификация
Существуют разные классификации, но чаще используют их разделение по характеру влияния формы отбора на изменчивость: движущий, стабилизирующий, дизруптивный, половой, групповой отбор.
| Формы естественного отбора | |
|---|---|
| Движущий | Суть его заключается в направленном изменении генома популяции. Это происходит в момент приспособления группы особей к новым условиям среды. Так старые виды замещаются на новые, более приспособленные. При этом появление нового признака или утрата имеющегося — следствие движущей формы отбора. Например, птицы без крыльев, паразитические растения без корневой системы и др. |
| Стабилизирующий | Оказывает действие на представителей вида, которые имеют отклонения от средних величин в популяции. Для продолжительного существования группы должны выживать самые стойкие и приспособленные, а такими являются особи со средними показателями жизнедеятельности. Например, слишком высокая плодовитость приводит к тому, что рожденные детеныши слабые с малым весом и требуют больше пищи для нормального развития. Поэтому оптимальной является средняя рождаемость. |
| Дизруптивный | Цель — развитие и сохранение крайних форм одного признака. Встречается на одной территории с разными экологическими условиями, что снижает внутривидовую конкуренцию. |
| Половой | Идет выработка признаков, которые необходимы для вынашивания здорового потомства и произведения на свет максимально возможного количества особей. Также на половой отбор влияют внешние признаки: яркие перья, разнообразный окрас тропических рыбок, песни птиц и другие. |
| Групповой | Направлен на сохранение признаков, которые обеспечивают выживание группы в целом, даже если эти свойства приведут к гибели отдельных представителей. Также конкурирующие группы вытесняют друг друга в ходе эволюции, выживают при этом более сильные. |
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.
Действие естественного отбора на поведение животных
Данный процесс приводит к изменению, как внешнего облика животных, так и их поведенческих реакций. Сюда относятся врожденные формы поведения: способы добычи еды, защиты от врагов, половое поведение и другое.
Паук плетет сети из паутины для захвата пищи, а также использует ее для откладывания яиц, пчелиные соты служат хранилищем для питательных веществ, кошки в опасный момент принимают специфическую позу, некоторые животные стали запасать еду на зиму и впадать в спячку.
