Естественный отбор благоприятствует выживанию и повышению численности в популяции особей, носителей одних генотипов в ущерб носителям других. Это способствует накоплению в популяции признаков, имеющих приспособительное значение.
В разных условиях среды естественный отбор имеет различный характер. Выделяют три основные формы естественного отбора:
- Движущий;
- стабилизирующий;
- дизруптивный.
Движущая форма (с примерами)
Проявление движущего отбора сказывается тогда, когда возникающие изменения в новой среде оказываются более полезными. Отбор будет направлен на их сохранение. Это повлечет за собой постепенные изменения фенотипа особей популяции, смену нормы реакции и изменение средней величины признака.
Классическим примером движущего отбора, может служить смена окраски ночных бабочек в окрестностях индустриальных городов Европы и Америки. Если прежде типичной для них была светлая окраска, то по мере загрязнения стволов деревьев копотью и сажей светлые варианты, ставшие заметными на коре деревьев, в первую очередь поедались птицами и преимущество все больше приобретали темные варианты, именно их сохранял естественный отбор. Это и привело к изменению окраски.
С движущим отбором связана эволюция, появление новых приспособлений. В последние десятилетия у многих видов насекомых появились расы, устойчивые к инсектицидам (препаратам, ядовитым для насекомых). Чувствительные к яду насекомые погибали, но у отдельных особей возникала новая мутация либо они и ранее имели нейтральный ген нечувствительности к каким-либо инсектицидам. В изменившихся условиях ген перестал быть нейтральным. Движущий отбор сохранил носителей этого гена. Они стали родоначальниками новых рас.
Врачи отмечают, что понимание форм и видов естественного отбора имеет важное значение для медицины и биологии. Движущий отбор, как правило, способствует адаптации организмов к изменяющимся условиям среды, что может быть полезно в контексте изучения инфекционных заболеваний и их эволюции. Стабилизирующий отбор, в свою очередь, поддерживает существующие адаптации, что может объяснять устойчивость некоторых патогенов к лечению. Дизруптивный отбор, создавая условия для формирования новых видов, может быть полезен для понимания генетических изменений, происходящих в популяциях. Врачи подчеркивают, что знание этих механизмов помогает в разработке новых методов лечения и профилактики заболеваний, а также в понимании эволюционных процессов, влияющих на здоровье человека.
Стабилизирующая форма (с примерами)
Стабилизирующий отбор проявляется в относительно постоянных условиях. Здесь отклонения от средней величины признака уже могут оказаться неблагоприятными и отметаются. В этих случаях отбор направлен на сохранение мутаций, ведущих к меньшей изменчивости признака.
Установлено, что представители популяции со средним проявлением признака устойчивее к экстремальной смене условий, так воробьи со средней длиной крыла легче переживают зиму, чем длинно- или короткокрылые. Также постоянная температура тела у гомойотермных животных – следствие стабилизирующего отбора.
У растений, опыляемых определенными видами насекомых, строение венчика цветка не может варьироваться, оно по форме и размерам соответствует величине и форме опылителей. Любые отклонения от «стандарта» сразу же отметаются отбором, так как они не оставляют потомства.
Стабилизирующий отбор встречается чаще всего, считается главным в развитии организмов, когда усовершенствование усредненных показателей ведет к эволюционному прогрессу.
При изменении условий существования движущий и стабилизирующий отбор могут сменять друг друга.
Дизруптивная форма (с примерами)
Дизруптивный отбор можно наблюдать, когда среди всех вариантов генотипа, нет преобладающего, что связано с разнородностью населяемой ими территории. При действии определенных факторов, способствуют выживанию одни признаки, при смене условий – другие.
Дизруптивный отбор направлен против тех представителей вида, которые обладают средними проявлениями признака, что ведет к появлению полиморфизма среди одной популяции. Дизруптивную форму еще называют разрывающей, потому что популяция разделяется по действующему признаку на отдельные части. Таким образом, дизруптивная форма отвечает за развитие крайних фенотипов и направлен против усредненных форм.
Пример дизруптивного отбора – окрас раковины виноградной улитки. Цвет раковины зависит от окружающих условий, в которые попадает улитка. В лесной зоне, где поверхностный слой земли окрашен в коричневый цвет, живут улитки с коричневыми раковинами. В районе степей, где трава сухая и желтая, они имеют желтые раковины. Отличие цвета раковин носит приспособительный характер, поскольку защищает улиток от поедания хищными птицами.
Естественный отбор — ключевой механизм эволюции, и его формы вызывают множество обсуждений среди ученых и любителей биологии. Движущий отбор, например, часто рассматривается как основной фактор адаптации видов к изменяющимся условиям среды. Он способствует выживанию особей с крайними признаками, что приводит к изменению популяции в определенном направлении. С другой стороны, стабилизирующий отбор поддерживает существующие адаптации, отсекая крайние варианты и тем самым обеспечивая стабильность вида. Это особенно важно в стабильных экосистемах, где изменения происходят медленно. Дизруптивный отбор, в свою очередь, вызывает интерес благодаря своей способности создавать новые виды, отбирая крайние фенотипы и игнорируя промежуточные. Эти формы отбора подчеркивают сложность и разнообразие эволюционных процессов, вызывая живые дискуссии о том, как они влияют на биологическое разнообразие и адаптацию организмов.
Таблица основных видов естественно отбора
| Характеристика | Движущая форма | Стабилизирующая форма | Дизруптивная форма |
|---|---|---|---|
| Действие | Имеет место при постепенно изменяющимся условиям обитания особи. | Условия жизни организма не изменяются длительное время. | При резкой смене условий жизни организма. |
| Направленность | Направлена на сохранение организмов с характеристиками, которые способствуют выживанию вида. | Поддержание однородности популяции, уничтожение крайних форм. | Действие направлено на выживание особей в разнородных условиях, путем проявления разных фенотипов. |
| Итог | Появление средней нормы, которая приходит на замену старой, не пригодной в новой среде. | Сохранение усреднённых показателей нормы. | Формирование нескольких средних норм, необходимых для выживания. |
Другие виды естественного отбора
Выше описаны главные формы отбора, есть также дополнительные:
- Дестабилизирующий;
- половой;
- групповой.
Дестабилизирующая форма по действию противоположна стабилизирующей, при этом норма реакции расширяется, но сохраняются и усредненные показатели.
Так лягушки, которые живут на болотах, в среде с разной освещенностью, значительно отличаются окрасом кожных покровов – это проявление дестабилизирующего отбора. Лягушки, населяющие территорию, полностью затененную или, наоборот, с хорошим доступом света имеют однородный окрас – это проявление стабилизирующего отбора.
Половая форма естественного отбора направлена на формирование вторичных половых признаков, которые помогают выбрать пару для скрещивания. Например, яркий окрас перьев и пение птиц, громкий голос, брачные танцы или выделение пахучих веществ для привлечения противоположной стати у насекомых и другое.
Групповая форма направлена на выживание популяции, а не отдельных особей. Гибель нескольких членов группы ради спасения вида будет оправдана. Так, в стаде диких животных на генетическом уровне закладывается, что жизнь группы важнее собственной. При приближении опасности животное будет издавать громкие звуки, чтобы предупредить сородичей, при этом оно погибнет, но спасет остальных.
Вопрос-ответ
Что такое движущий отбор и как он влияет на популяцию?
Движущий отбор — это форма естественного отбора, при которой особи с крайними значениями определенного признака имеют преимущество в выживании и размножении. Это может привести к смещению среднего значения признака в популяции в сторону более адаптивных значений, что способствует эволюционным изменениям.
Как стабилизирующий отбор сохраняет генетическое разнообразие в популяции?
Стабилизирующий отбор действует на средние значения признака, отсекая крайние варианты. Это приводит к уменьшению генетического разнообразия, но сохраняет адаптивные характеристики, которые уже хорошо приспособлены к условиям окружающей среды, обеспечивая стабильность популяции.
В чем заключается дизруптивный отбор и когда он происходит?
Дизруптивный отбор — это форма естественного отбора, при которой особи с крайними значениями признака имеют преимущество, в то время как средние значения оказываются менее успешными. Этот тип отбора может происходить в условиях, когда ресурсы или условия среды разделены, что создает преимущества для различных адаптаций.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите примеры каждого типа естественного отбора в природе. Понимание того, как движущий, стабилизирующий и дизруптивный отбор проявляются в реальных экосистемах, поможет вам лучше усвоить материал и увидеть практическое применение теории.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на влияние окружающей среды на виды. Размышляя о том, как изменения в климате, пищевых ресурсах или хищниках могут повлиять на естественный отбор, вы сможете глубже понять механизмы эволюции.
СОВЕТ №3
Попробуйте провести собственный эксперимент или наблюдение. Например, изучите, как различные условия (свет, вода, температура) влияют на рост растений или поведение животных. Это поможет вам увидеть, как естественный отбор работает на практике.
СОВЕТ №4
Обсуждайте тему с другими. Присоединение к учебным группам или форумам, где обсуждаются вопросы естественного отбора, может обогатить ваше понимание и дать возможность услышать разные точки зрения.
