Как естественият подбор ръководи хода на еволюцията. Тема: Естественият отбор - водещ фактор на еволюцията

Естествен подбор- единственият фактор, който определя посоката на еволюционния процес, адаптирането на организмите към определена среда. Благодарение на селекцията индивидите с полезни, тоест съответстващи на околната среда, мутации се запазват и възпроизвеждат в популацията. По-слабо адаптираните към околната среда индивиди умират или оцеляват, но тяхното потомство не е многобройно.
Генотипите на индивидите в популацията са различни, различна е и честотата на тяхното появяване. Ефективността на селекцията зависи от проявата на признака в генотипа. Доминантният алел веднага се проявява фенотипно и се подлага на селекция. Рецесивният алел не се избира, докато не е в хомозиготно състояние. II Shmalgauzen разграничава две основни форми на естествен подбор: задвижване и стабилизиране.

избор на шофиране

Движещият подбор води до елиминиране на индивиди със стари черти, които не съответстват на променената среда, и формиране на популация от индивиди с нови черти. Провежда ли се в бавно променяща се среда? среда на живот.

Пример за действие избор на шофиранеслужи като промяна в цвета на крилата на пеперудата от брезов молец. Пеперудите, живеещи по стволовете на дърветата, бяха предимно светли на цвят, невидими на фона на светли лишеи, покриващи стволовете на дърветата.

От време на време по стволовете се появяваха тъмни пеперуди, които бяха ясно видими и унищожени от птиците. Поради развитието на промишлеността и замърсяването на въздуха със сажди, лишеите изчезнаха и потъмнелите стволове на дървета бяха изложени. В резултат на това светлите пеперуди, ясно видими на тъмен фон, бяха унищожени от птици, докато тъмните индивиди бяха запазени чрез селекция. След известно време повечето пеперуди в популациите близо до индустриалните центрове станаха тъмни.

Какъв е механизмът за избор на задвижване?

В генотипа на брезовия молец има гени, които определят тъмния и светлия цвят на пеперудите. Следователно в популацията се появяват както светли, така и тъмни пеперуди. Преобладаването на определени пеперуди зависи от условията на околната среда. При някои условия на околната среда се запазват предимно тъмно оцветени индивиди, докато при други се запазват светло оцветени индивиди с различен генотип.

Механизмът на подбора на мотиви се състои в запазване на индивиди с полезни отклонения от предишната норма на реакция и елиминиране на индивиди с предишна норма на реакция.

Стабилизираща селекция

Стабилизиращият подбор запазва индивидите с установената при дадени условия норма на реакция и елиминира всички отклонения от нея. Работи, ако условията на околната среда не се променят дълго време. И така, цветята на растението snapdragon се опрашват само от земни пчели. Размерът на цветето съответства на размера на тялото на пчелите. Всички растения, които имат много големи или много малки цветя, не се опрашват и не образуват семена, тоест те се елиминират чрез стабилизираща селекция.

Възниква въпросът: всички мутации ли се елиминират чрез селекция?

Оказва се, че не всички. Селекцията унищожава само тези мутации, които се проявяват фенотипно. Хетерозиготните индивиди запазват рецесивни мутации, които не се проявяват външно. Те служат като основа за генетичното разнообразие на популацията.
Фактът, че подборът наистина се среща в природата, се доказва от наблюдения и експерименти. Например, наблюденията показват, че хищниците най-често унищожават индивиди с някакъв вид дефект.

Учените проведоха експерименти за изследване на действието на естествения подбор. Гъсеници с различни цветове - зелени, кафяви, жълти - бяха поставени върху дъска, боядисана в зелено. Птиците кълват предимно жълти и кафяви гъсеници, видими на зелен фон.

Въведение

1. Ч. Дарвин - основател на теорията за еволюцията

2. Причини и форми на "борбата за съществуване" в дивата природа

3. Теория на естествения подбор, форми на естествения подбор

4. Ролята на наследствената изменчивост в еволюцията на видовете

Заключение

ВЪВЕДЕНИЕ

За първи път терминът "еволюция" (от латинското evolutio - разгръщане) е използван в една от ембриологичните работи на швейцарския натуралист Чарлз Боне през 1762 г. Понастоящем еволюцията се разбира като необратим процес на промяна на система, която възниква във времето, поради което възниква нещо ново, разнородно, стоящо на по-висок етап на развитие.

Процесът на еволюция засяга много явления, случващи се в природата. Например астрономът говори за еволюцията на планетарните системи и звездите, геологът говори за еволюцията на Земята, биологът говори за еволюцията на живите същества. В същото време терминът "еволюция" често се прилага за явления, които не са пряко свързани с природата в тесния смисъл на думата. Например, те говорят за еволюцията на социални системи, възгледи, всякакви машини или материали и т.н.

Понятието еволюция придобива особено значение в естествените науки, където се изучава предимно биологичната еволюция. Биологичната еволюция е необратимо и до известна степен насочено историческо развитие на дивата природа, придружено от промяна в генетичния състав на популациите, формиране на адаптации, формиране и изчезване на видове, трансформации на биогеоценозите и биосферата като цяло. С други думи, биологичната еволюция трябва да се разбира като процес на адаптивно историческо развитие на живите форми на всички нива на организация на живите същества.

Теорията за еволюцията е разработена от Ч. Дарвин (1809-1882) и представена от него в книгата "Произходът на видовете чрез естествен подбор или запазването на любимите породи в борбата за живот" (1859).

1. Ч. ДАРВИН – ОСНОВАТЕЛ НА ТЕОРИЯТА ЗА ЕВОЛЮЦИЯТА

Чарлз Дарвин е роден на 12 февруари 1809 г. в семейството на доктора. Докато учи в университетите в Единбург и Кеймбридж, Дарвин придобива задълбочени познания по зоология, ботаника и геология, умения и вкус към теренни изследвания.

Важна роля в оформянето на неговия научен мироглед изигра книгата на изключителния английски геолог Чарлз Лайъл „Принципи на геологията“. Лайел твърди това модерен видЗемята се е формирала постепенно под въздействието на същите природни сили, които действат и в момента. Дарвин е бил запознат с еволюционните идеи на Еразъм Дарвин, Ламарк и други ранни еволюционисти, но те не са му изглеждали убедителни.

Решаващият обрат в живота му е околосветското пътешествие на кораба "Бийгъл" (1832-1837). Наблюденията, направени по време на това пътуване, послужиха като основа за създаването на теорията за еволюцията. Според самия Дарвин по време на това пътуване той е бил най-впечатлен: „1) откриването на гигантски фосилни животни, които са били покрити с черупка, подобна на тази на съвременните броненосци; 2) фактът, че докато се движите по континента Южна Америкаблизките животински видове се сменят един с друг; 3) фактът, че тясно свързаните видове на различни острови от архипелага Галапагос се различават леко един от друг. Беше очевидно, че подобни факти, както и много други, могат да бъдат обяснени само въз основа на предположението, че видовете постепенно се променят, и този проблем започна да ме преследва.

След завръщането си от пътуването си Дарвин започва да размишлява върху проблема за произхода на видовете. Той разглежда различни идеи, включително идеята на Ламарк, и ги отхвърля, тъй като никоя от тях не дава обяснение на фактите за удивителната адаптивност на животните и растенията към техните условия на живот. Това, което изглеждаше на ранните еволюционисти като даденост и разбираемо от само себе си, изглежда за Дарвин като най-важният въпрос. Той събира данни за изменчивостта на животните и растенията в природата и при условията на опитомяване. Много години по-късно, припомняйки си как възниква теорията му, Дарвин ще напише: „Скоро разбрах, че крайъгълният камък на успеха на човека в създаването на полезни раси от животни и растения е селекцията. За известно време обаче за мен остана загадка как може да се приложи селекция към организми, живеещи в естествени условия. Точно по това време в Англия бурно се обсъждат идеите на английския учен Т. Малтус за експоненциално нарастване на броя на популациите. „През октомври 1838 г. прочетох книгата на Малтус „За населението“, продължава Дарвин, „и тъй като, благодарение на дългото си наблюдение върху начина на живот на животните и растенията, бях добре подготвен да оценя значението на борбата за съществуване. случвайки се навсякъде, веднага бях поразен от идеята, че при такива условия благоприятните промени трябва да се стремят да бъдат запазени, а неблагоприятните да бъдат унищожени. Резултатът от това трябва да бъде образуването на нови видове.

И така, идеята за произхода на видовете чрез естествен подбор дойде при Дарвин през 1838 г. В продължение на 20 години той работи върху нея. През 1856 г., по съвет на Лайел, той започва да подготвя работата си за публикуване. През 1858 г. младият английски учен Алфред Уолъс изпраща на Дарвин ръкописа на своята статия „За склонността на разновидностите да се отклоняват неограничено от оригиналния тип“. Тази статия съдържаше изложение на идеята за произхода на видовете чрез естествен подбор. Дарвин беше готов да откаже да публикува работата си, но неговите приятели, геологът Ч. Лайел и ботаникът Г. Хукър, които отдавна знаеха за идеята на Дарвин и се запознаха с предварителните чернови на книгата му, убедиха учения, че и двете работи трябва да бъдат публикувани едновременно.

Книгата на Дарвин „Произходът на видовете чрез естествен подбор или запазването на благоприятните раси в борбата за живот“ е публикувана през 1859 г. и нейният успех надминава всички очаквания. Неговата идея за еволюция срещна страстна подкрепа от някои учени и остра критика от други. Това и следващите произведения на Дарвин „Промени в животните и растенията по време на опитомяването“, „Произходът на човека и сексуалният подбор“, „Изразяването на емоциите при човека и животните“ бяха преведени на много езици веднага след публикуването. Трябва да се отбележи, че руският превод на книгата на Дарвин „Промени в животните и растенията при опитомяване“ е публикуван по-рано от оригиналния текст. Изключителният руски палеонтолог В. О. Ковалевски превежда тази книга от публикациите, предоставени му от Дарвин, и я публикува в отделни издания.

Еволюционната теория на Дарвин е холистична доктрина за историческото развитие органичен свят. Той обхваща широк кръг от проблеми, най-важните от които са доказателствата за еволюцията, идентифицирането на движещите сили на еволюцията, определянето на пътищата и моделите на еволюционния процес и др.

Същността на еволюционното учение се състои в следните основни положения:

1. Всички видове живи същества, населяващи Земята, никога не са били създавани от някого.

2. Възникнали естествено, органичните форми бавно и постепенно се трансформират и подобряват в съответствие с условията на околната среда.

3. Трансформацията на видовете в природата се основава на такива свойства на организмите като наследственост и променливост, както и естествен подбор, който постоянно се среща в природата. Естественият подбор се осъществява чрез сложното взаимодействие на организмите помежду си и с факторите нежива природа; тази връзка Дарвин нарича борба за съществуване.

4. Резултатът от еволюцията е приспособимостта на организмите към условията на тяхното местообитание и видовото разнообразие в природата.

2. ПРИЧИНИ И ФОРМИ НА "БОРБАТА ЗА СЪЩЕСТВУВАНЕ"

„Борба за съществуване“ е понятие, използвано от Чарлз Дарвин, за да характеризира съвкупността от взаимоотношения между индивидите и различните фактори на околната среда. Тези взаимоотношения определят успеха или неуспеха на конкретен индивид в оцеляването и оставянето на потомство. Всички живи същества имат потенциала да произвеждат голям бройкато себе си. Например, потомството, което една дафния (сладководно ракообразно) може да остави през лятото, достига астрономически размер, повече от 10 30 индивида, което надвишава масата на Земята. Неограниченото нарастване на броя на живите организми обаче никога не се наблюдава реално. Каква е причината за това явление? Повечето индивиди умират на различни етапи на развитие и не оставят потомство след себе си. Има много причини, които ограничават нарастването на броя на животните: това са природни и климатични фактори, както и борбата с индивиди от собствения и други видове.

Фигура 1 - Действието на борбата за съществуване

Известно е, че смъртта е толкова по-интензивна, колкото по-високо е размножаването на индивидите от даден тип. Beluga, например, хвърля около един милион яйца по време на хвърляне на хайвера си и само много малка част от тях достигат зрял растеж. Растенията също произвеждат огромно количество семена, но в естествени условия само незначителна част от тях дава начало на нови растения. Несъответствието между възможността на видовете за неограничено размножаване и ограничените ресурси е основната причина за борбата за съществуване. Смъртта на потомците настъпва по различни причини. То може да бъде както избирателно, така и случайно (при наводнения, човешка намеса в природата, горски пожарии т.н.).

Фигура 2 - Форми на борбата за съществуване

Вътрешновидова борба.От решаващо значение за еволюционните трансформации е интензивността на възпроизводството и селективната смърт на индивиди, слабо адаптирани към променящите се условия. заобикаляща среда. Човек не трябва да мисли, че индивид, който има нежелана черта, със сигурност трябва да умре. Просто има голяма вероятност той да остави след себе си по-малко потомци или изобщо да не ги остави, докато нормален индивид ще се размножава. Следователно най-силните винаги оцеляват и се размножават. Това е основният механизъм на естествения подбор. Селективната смърт на някои и оцеляването на други индивиди са неразделни свързани явления. Именно в такова просто и на пръв поглед очевидно твърдение се крие гениалността на идеята на Дарвин за естествения подбор, т.е. в размножаването на по-адаптирани индивиди, печелейки борбата за съществуване. Борбата на индивидите в рамките на един и същи вид е от най-разнообразен характер.

Индивидите не само се състезават за източници на храна, влага, слънце и територия, но понякога влизат в пряка битка.

При двудомните животни мъжките и женските се различават предимно по структурата на репродуктивните органи. Разликите обаче често се простират до външни признаци, поведение. Спомнете си яркото облекло на петела от пера, голям гребен, шпори на краката, огромно пеене. Мъжките фазани са много красиви в сравнение с много по-скромните кокошки. Зъбите на горните челюсти - бивни - растат особено силно при мъжките моржове. Външни различияв устройството на половете се наричат полов диморфизъм и се дължат на ролята им в половия подбор. Сексуалният подбор е съревнование между мъжките за възможността да се размножават. За тази цел служат пеенето, демонстративното поведение, ухажването и често битките между мъжките.

Сексуалният диморфизъм и половият подбор са доста разпространени в животинското царство, чак до приматите. Тази форма на подбор трябва да се разглежда като частен случай на вътрешновидов естествен подбор.

Взаимоотношенията на индивидите в рамките на един вид не се ограничават до борба и конкуренция. Има и взаимопомощ. Взаимната помощ на индивидите, разграничаването на отделни територии - всичко това намалява остротата на вътрешноспецифичните взаимодействия.

Взаимопомощта се проявява най-ясно в семейната и груповата организация на животните. Когато силните и големи индивиди защитават малките и женските, защитават своята територия и плячка, допринасяйки за успеха на цялата група или семейството като цяло, често с цената на живота си. Размножаването и смъртта на индивидите придобиват селективен характер чрез конкуренцията на генетично хетерогенни индивиди в дадена популация, така че вътрешната борба е най-важната причина за естествения подбор. Основният двигател на еволюционните трансформации е естественият подбор на най-адаптираните организми, които възникват в резултат на борбата за съществуване.

Междувидова борба . Под междувидова борба трябва да се разбира борбата на индивидите различни видове. специална пикантност междувидова борбадостига в случаите, когато се противопоставят видове, които живеят в подобни екологични условия и използват едни и същи източници на храна. В резултат на междувидова борба или един от противоположните видове е изтласкан, или видовете са изтласкани към различни условия в рамките на една област, или накрая, тяхното териториално разделение.

Два вида скални орехи могат да служат като илюстрация на последиците от борбата на тясно свързани видове. В тези места, където ареалите на тези видове се припокриват, т.е. птиците от двата вида живеят на една и съща теория, дължината на клюна и способността за получаване на храна се различават значително от тях. В непрепокриващи се местообитания на орехите не се установяват разлики в дължината на клюна и в начина на добиване на храна. Така междувидовата борба води до екологично и географско разделяне на видовете.

3. Борба с неблагоприятни условия от неорганична природасъщо засилва вътрешноспецифичната конкуренция, тъй като индивидите от един и същи вид се конкурират за храна, светлина, топлина и други условия на съществуване. Неслучайно се казва, че пустинното растение бори сушата. В тундрата дърветата са представени от джуджета, въпреки че не изпитват конкуренция от други растения. Победители в борбата се оказват най-жизнеспособните индивиди (имат по-ефективни физиологични процеси и метаболизъм). Ако биологичните характеристики се наследяват, това в крайна сметка ще доведе до подобряване на адаптациите на вида към околната среда.

3. ТЕОРИЯТА ЗА ЕСТЕСТВЕНИЯ ПОДБОР

ФОРМИ НА ЕСТЕСТВЕН ПОДБОР

Селекцията протича непрекъснато в безкрайна поредица от последователни поколения и запазва главно онези форми, които са по-подходящи за дадени условия. Естественият подбор и елиминирането на някои индивиди от един вид са неразривно свързани и са необходимо условие за еволюцията на видовете в природата.

Схемата на действие на естествения подбор във видовата система според Дарвин е следната:

1) Променливостта е присъща на всяка група животни и растения и организмите се различават един от друг в много отношения;

2) Броят на организмите от всеки вид, които се раждат в света, надвишава броя на тези, които могат да намерят храна и да оцелеят. Въпреки това, тъй като изобилието на всеки вид в естествени условия е постоянно, трябва да се приеме, че повечето отпотомството умира. Ако всички потомци на който и да е вид оцелеят и се размножат, те много скоро ще изместят всички други видове на земното кълбо;

3) Тъй като се раждат повече индивиди, отколкото могат да оцелеят, има борба за съществуване, конкуренция за храна и местообитание. Това може да бъде активна борба на живот и смърт или по-малко очевидна, но не по-малко ефективна конкуренция, като например за растенията по време на период на суша или студ;

4) Сред многото промени, наблюдавани в живите същества, някои улесняват оцеляването в борбата за съществуване, докато други водят до факта, че техните собственици умират. Концепцията за „оцеляване на най-приспособения“ е в основата на теорията за естествения подбор;

5) Оцелелите индивиди пораждат следващото поколение и по този начин "успешните" промени се предават на следващите поколения. В резултат на това всяко следващо поколение е по-адаптирано към околната среда; тъй като околната среда се променя, настъпват допълнителни адаптации. Ако естественият подбор е действал в продължение на много години, тогава последното потомство може да се окаже толкова различно от своите предци, че би било препоръчително да ги отделим като независим вид.

Може също така да се случи, че някои членове на дадена група индивиди ще придобият някои промени и ще бъдат адаптирани към околната среда по един начин, докато други членове от нея, имайки различен набор от промени, ще бъдат адаптирани по различен начин; по този начин два или повече вида могат да възникнат от един прародителен вид, при условие че такива групи са изолирани.

Избор на шофиране.Естественият подбор винаги води до повишаване на средната годност на популациите. Промените във външните условия могат да доведат до промени в годността на отделните генотипове. В отговор на тези промени естественият подбор използва огромния запас от генетично разнообразие в множеството различни знаци, води до значителни промени в генетичната структура на популацията. Ако външната среда непрекъснато се променя в определена посока, тогава естественият подбор променя генетичната структура на популацията по такъв начин, че нейната годност в тези променящи се условия остава максимална. В този случай се променят честотите на отделните алели в популацията. Средните стойности на адаптивните черти в популациите също се променят. В редица поколения може да се проследи тяхното постепенно изместване в определена посока. Тази форма на селекция се нарича движеща селекция.

Класически пример за подбор на мотиви е еволюцията на цвета при брезовия молец. Цветът на крилата на тази пеперуда имитира цвета на кората на дърветата, покрити с лишеи, върху които прекарва дневните часове. Очевидно такива защитно оцветяванеформирани в продължение на много поколения предишна еволюция. С началото на индустриалната революция в Англия обаче това устройство започва да губи значението си. Замърсяването на атмосферата е довело до масова смъртлишеи и потъмняване на стволовете на дърветата. Светлите пеперуди на тъмен фон станаха лесно видими за птиците. От средата на 19 век в популациите на брезовия молец започват да се появяват мутантни тъмни (меланистични) форми на пеперуди. Честотата им нараства бързо. До края на 19-ти век някои градски популации на молец са почти изцяло съставени от тъмни форми, докато светлите форми все още преобладават в селските популации. Това явление се нарича индустриален меланизъм. . Учените са установили, че в замърсените райони птиците са по-склонни да ядат светли форми, а в чисти райони - тъмни. Налагането на ограничения върху атмосферното замърсяване през 50-те години на миналия век накара естествения подбор отново да промени посоката си и честотата на тъмните форми в градското население започна да намалява. Те са почти толкова редки днес, колкото са били преди индустриалната революция.

Движещата селекция привежда генетичния състав на популациите в съответствие с промените във външната среда, така че средната годност на популациите да е максимална. На остров Тринидад рибата гупи живее в различни водоеми. Много от тези, които живеят в долните течения на реките и в езерата, загиват в зъбите хищни риби. В горното течение животът на гупите е много по-спокоен - има малко хищници. Тези разлики в условията на околната среда доведоха до факта, че "монтираните" и "масовите" гупи еволюираха в различни посоки. „Обикновените“, които са под постоянна заплаха от унищожение, започват да се размножават на по-ранна възраст и произвеждат много много малки малки. Шансът за оцеляване на всеки от тях е много малък, но има много от тях и някои от тях имат време да се размножат. „Коните“ достигат по-късно до пубертета, тяхната плодовитост е по-ниска, но потомството е по-голямо. Когато изследователите прехвърлиха "масовите" гупи в необитаеми водоеми в горните течения на реките, те наблюдаваха постепенна промяна в типа развитие на рибите. 11 години след преместването те станаха много по-големи, влязоха в разплод по-късно и дадоха по-малко, но по-едро потомство.

Скоростта на промяна на честотите на алелите в популацията и средните стойности на признаците под действието на селекцията зависи не само от интензивността на селекцията, но и от генетичната структура на селектираните черти. Селекцията срещу рецесивни мутации е много по-малко ефективна, отколкото срещу доминантни. При хетерозиготата рецесивният алел не се появява във фенотипа и следователно избягва селекцията. Използвайки уравнението на Харди-Вайнберг, може да се оцени скоростта на промяна в честотата на рецесивен алел в популация в зависимост от интензивността на селекцията и първоначалното честотно съотношение. Колкото по-ниска е честотата на алела, толкова по-бавно става неговото елиминиране. За да се намали честотата на рецесивната леталност от 0,1 до 0,05, са необходими само 10 поколения; 100 поколения - да се намали от 0,01 на 0,005 и 1000 поколения - от 0,001 на 0,0005.

Движещата форма на естествения подбор играе решаваща роля в адаптирането на живите организми към външни условия, които се променят с времето. Той също така осигурява широкото разпространение на живота, неговото проникване във всички възможни екологични ниши. Грешка е обаче да се мисли, че при стабилни условия на съществуване естественият подбор престава. При такива условия той продължава да действа под формата на стабилизираща селекция.

стабилизираща селекция.Стабилизиращият подбор запазва състоянието на популацията, което осигурява нейната максимална годност при постоянни условия на съществуване. Във всяко поколение се отстраняват индивиди, които се отклоняват от средната оптимална стойност по отношение на адаптивните характеристики.

Описани са много примери за действие на стабилизиращ подбор в природата. Например, на пръв поглед изглежда, че най-голям приносиндивиди с максимална плодовитост трябва да бъдат въведени в генофонда на следващото поколение. Наблюденията на естествените популации на птици и бозайници обаче показват, че това не е така. Колкото повече пилета или малки са в гнездото, толкова по-трудно е да ги нахраните, толкова по-малко и по-слабо е всяко от тях. В резултат на това индивидите със средна плодовитост се оказват най-адаптирани.

Селекция в полза на средните е установена за различни черти. При бозайниците новородените с много ниско и много високо тегло са по-склонни да умрат при раждането или през първите седмици от живота си, отколкото новородените със средно тегло. Отчитането на размера на крилата на птици, умрели след бурята, показва, че повечето от тях са имали твърде малки или твърде големи крила. И в този случай средните индивиди се оказаха най-адаптирани.

Каква е причината за постоянната поява на слабо адаптирани форми в постоянни условия на съществуване? Защо естественият подбор не е в състояние веднъж завинаги да изчисти популацията от нежелани укриващи се форми? Причината е не само и не толкова в непрекъснатата поява на нови и нови мутации. Причината е, че хетерозиготните генотипове често са най-приспособените. При кръстосване те постоянно дават разделяне и в потомството им се появяват хомозиготни потомци с намалена годност. Това явление се нарича балансиран полиморфизъм.

полов подбор.При мъжете от много видове се откриват изразени вторични полови белези, които на пръв поглед изглеждат неадаптивни: опашка на паун, ярки пера на райски птици и папагали, алени гребени на петли, очарователни цветове тропически риби, песни на птици и жаби и др. Много от тези характеристики затрудняват живота на техните носители, което ги прави лесно видими за хищници. Изглежда, че тези знаци не дават никакви предимства на техните носители в борбата за съществуване и въпреки това са много разпространени в природата. Каква е ролята на естествения подбор за възникването и разпространението им?

Известно е, че оцеляването на организмите е важен, но не единствен компонент на естествения подбор. Друг важен компонент е привлекателността за представителите на противоположния пол. Чарлз Дарвин нарича това явление полов подбор. Той спомена за първи път тази форма на подбор в Произхода на видовете и по-късно я анализира подробно в Произхода на човека и половия подбор. Той смята, че „тази форма на подбор се определя не от борбата за съществуване в отношенията на органичните същества помежду си или с външни условия, но чрез съперничество между индивиди от единия пол, обикновено мъже, за притежание на индивиди от другия пол.

Сексуалният подбор е естествен подбор за успех в размножаването. Черти, които намаляват жизнеспособността на техните носители, могат да се появят и разпространят, ако предимствата, които предоставят при успеха на размножаването, са значително по-големи от техните недостатъци за оцеляване. Мъжки, който живее кратко, но се харесва на женските и поради това произвежда много потомство, има много по-висока кумулативна годност от този, който живее дълго, но оставя малко потомство. При много животински видове по-голямата част от мъжките изобщо не участват в размножаването. Във всяко поколение между мъжките възниква жестока конкуренция за женски. Това състезание може да бъде директно и да се прояви под формата на борба за територии или турнирни битки. Може да се появи и в индиректна форма и да се определя от избора на женските. В случаите, когато женските избират мъжки, мъжката конкуренция се проявява в показването на тяхната яркост външен видили сложно поведениеухажване. Женските избират тези мъже, които харесват най-много. По правило това са най-ярките мъже. Но защо жените харесват ярки мъже?

Годността на жената зависи от това колко обективно тя може да прецени потенциалната годност на бъдещия баща на нейните деца. Тя трябва да избере мъжки, чиито синове ще бъдат много адаптивни и привлекателни за женските.

Предложени са две основни хипотези за механизмите на половия подбор.

Според хипотезата за „привлекателните синове“ логиката на женския подбор е малко по-различна. Ако ярките мъже по някаква причина са привлекателни за жените, тогава си струва да изберете ярък баща за бъдещите си синове, защото синовете му ще наследят гените на яркия цвят и ще бъдат привлекателни за жените в следващото поколение. По този начин има положителен Обратна връзка, което води до факта, че от поколение на поколение яркостта на оперението на мъжките се засилва все повече и повече. Процесът продължава да се увеличава, докато достигне границата на жизнеспособност. Представете си ситуация, в която жените избират мъже с повече дълга опашка. Дългоопашатите мъжки произвеждат повече потомство от мъжките с къси и средни опашки. От поколение на поколение дължината на опашката се увеличава, тъй като женските избират мъжки не с определен размер на опашката, а с по-голям от средния размер. В крайна сметка опашката достига такава дължина, че нейната вреда за жизнеспособността на мъжкия се балансира от нейната привлекателност в очите на женските.

Обяснявайки тези хипотези, ние се опитахме да разберем логиката на действието на женските птици. Може да изглежда, че очакваме твърде много от тях, че такива сложни фитнес изчисления са трудно достъпни за тях. Всъщност, когато избират мъже, жените са не повече и не по-малко логични, отколкото във всички други поведения. Когато животното почувства жажда, това не е причина да пие вода, за да възстанови водно-солевия баланс в тялото - то отива към водопоя, защото изпитва жажда. Когато пчела работничка ужили хищник, който атакува кошер, тя не пресмята доколко с тази саможертва повишава кумулативната годност на сестрите си - тя следва инстинкта. По същия начин женските, избирайки ярки мъжки, следват инстинктите си - харесват ярки опашки. Всички, които инстинктивно са предизвикали различно поведение, всички те не са оставили потомство. Така обсъдихме не логиката на женските, а логиката на борбата за съществуване и естествения подбор - сляп и автоматичен процес, който, действайки постоянно от поколение на поколение, е формирал цялото онова невероятно разнообразие от форми, цветове и инстинкти, които ние наблюдавайте в света на дивата природа.

4. РОЛЯТА НА НАСЛЕДСТВЕНАТА ИЗМЕНЛИВОСТ В ЕВОЛЮЦИЯТА НА ВИДОВЕТЕ И НЕГОВИТЕ ФОРМИ

В еволюционната теория на Дарвин предпоставката за еволюцията е наследствената изменчивост, а движещите сили на еволюцията са борбата за съществуване и естественият подбор. При създаването на еволюционната теория Ч. Дарвин многократно се позовава на резултатите от развъдната практика. Той показа, че разнообразието от сортове и породи се основава на променливостта. Променливостта е процесът на възникване на разлики в потомците спрямо предците, които определят разнообразието на индивидите в рамките на даден сорт или порода. Дарвин смята, че причините за променливостта са въздействието на факторите върху организмите външна среда(директни и косвени); има три от тях: определени, неопределени и корелативни.

Определена или групова променливост е променливостта, която възниква под въздействието на някакъв фактор на околната среда, който действа еднакво върху всички индивиди от даден сорт или порода и се променя в определена посока. Примери за такава изменчивост са увеличаване на телесното тегло при животински индивиди при добро хранене, промяна на линията на косата под влияние на климата и др. Определена променливост е масивна, обхваща цялото поколение и се изразява във всеки индивид по подобен начин. Не е наследствено, тоест в потомците на модифицираната група, при други условия, признаците, придобити от родителите, не се наследяват.

Неопределената, или индивидуална, изменчивост се проявява специфично при всеки индивид, т.е. уникален, индивидуален по природа. Свързва се с разликите в индивидите от един и същи сорт или порода при подобни условия. Тази форма на променливост е неопределена, т.е. даден признак при едни и същи условия може да се променя в различни посоки. Например, в една разновидност на растенията се появяват екземпляри с различни цветове на цветовете, различна интензивност на цвета на венчелистчетата и т.н. Причината за това явление не е била известна на Дарвин. Неопределената променливост е наследствена, т.е. стабилно се предава на потомството. Това е неговото значение за еволюцията.

При корелативна или корелативна променливост промяната в който и да е орган причинява промени в други органи. Например, кучетата със слабо развита козина обикновено имат недоразвити зъби, гълъбите с оперени крака имат ленти между пръстите си, гълъбите с дълъг клюн обикновено имат дълги крака, белите котки с сини очиобикновено глухи и т.н. От факторите на корелативната променливост Дарвин прави важен извод: човек, избирайки която и да е характеристика на структурата, почти „вероятно неволно ще промени други части на тялото въз основа на мистериозните закони на корелация“.

След като определи формите на променливост, Дарвин стигна до извода, че само наследствените промени са важни за еволюционния процес, тъй като само те могат да се натрупват от поколение на поколение. Според Дарвин основните фактори на еволюцията културни форми- това е наследствена променливост и селекция, произведена от човека (Дарвин нарича такава селекция изкуствена). Изменчивостта е необходима предпоставка за изкуствения подбор, но тя не определя формирането на нови породи и сортове.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Така Дарвин за първи път в историята на биологията изгражда еволюционната теория. Това беше от голямо методологично значение и даде възможност не само да се обоснове идеята за органичната еволюция ясно и убедително за съвременниците, но и да се провери валидността на самата теория на еволюцията. Това беше решителната фаза на една от най-големите концептуални революции в естествените науки. Най-важното в тази революция беше замяната на теологичната идея за еволюцията като концепция за първична целесъобразност с модела на естествения подбор. Въпреки яростната критика, теорията на Дарвин бързо спечели признание поради факта, че концепцията за историческото развитие на дивата природа е по-добра от идеята за неизменността на видовете, обясни наблюдаваните факти. За да обоснове теорията си, Дарвин, за разлика от своите предшественици, използва огромно количество факти, достъпни за него от различни области. Известността на биотичните отношения и тяхната популационно-еволюционна интерпретация е най-важното нововъведение в концепцията на Дарвин за еволюцията и дава право да се заключи, че Дарвин е създал своя собствена концепция за борбата за съществуване, коренно различна от идеите на неговите предшественици. за еволюцията на органичния свят е първата теория за развитието, създадена от „естествено историческия материализъм в дълбините на естествената наука, първото приложение на принципа на развитието в независима област природни науки". Това е общото научно значение на дарвинизма.

Заслугата на Дарвин се състои в това, че той разкрива движещите сили на органичната еволюция. По-нататъшното развитие на биологията задълбочи и допълни неговите идеи, които послужиха за основа на съвременния дарвинизъм. Във всички биологични дисциплини водещото място вече е заето от исторически методизследвания, които позволяват да се изучават специфични пътища на еволюцията на организмите и да се проникне дълбоко в същността на биологичните явления. Еволюционната теория на Чарлз Дарвин намира широко приложение в съвременната синтетична теория, където единственият водещ фактор в еволюцията е естественият подбор, материалът за който е мутацията. Историческият анализ на теорията на Дарвин неизбежно поражда нови методологически проблеми на науката, които могат да станат обект на специално изследване. Решаването на тези проблеми води до разширяване на областта на знанието и следователно до научен прогрес в много области: както в биологията, медицината, така и в психологията, върху които еволюционната теория на Чарлз Дарвин има не по-малко влияние, отколкото върху естествената природа. науки.

Списък на използваната литература

1. Алексеев V.A. Основи на дарвинизма (историко-теоретичен увод). - М., 1964.

2. Велисов Е.А. Чарлз Дарвин. Живот, дейност и дела на основоположника на еволюционното учение. - М., 1959.

3. Данилова V.S., Kozhevnikov N.N. Основни понятия на естествознанието. – М.: Аспект Прес, 2000. – 256 с.

4. Дворянски Ф.А. Дарвинизъм. - М.: МГУ, 1964. - 234 с.

5. Лемеза Н.А., Камлюк Л.В., Лисов Н.Д. Наръчник за кандидати в университети. – М.: Ролф, Ирис-прес, 1998. – 496 с.

6. Мамонтов С.Г. Биология: ръководство за кандидати за университети. – М.: висше училище, 1992. - 245 с.

7. Рузавин Г.И. Концепции на съвременната естествена наука: курс от лекции. - М.: Проект, 2002. - 336 с.

8. Садохин А.П. Концепции на съвременното естествознание. - М., 2005.

9. Слопов Е.Ф. Концепции на съвременното естествознание. – М.: Владос, 1999. – 232 с.

10. Смигина С.И. Концепции на съвременното естествознание. - Ростов n / D., 1997.

ПЛАН-ОБОБЩЕНИЕ

Правят си изводи.

Отговорите на представителите на групите са илюстрирани с графики, поставени на дъската. Цялата група участва в подготовката на доклада, така че цялата група също се оценява.

IV. Обобщение и заключение:

Така може да се направи следното заключение:

Колебанията в числеността на хищниците изостават от колебанията
броя на жертвите;

Намаляването на интензивността на вътрешноспецифичната борба се дължи на намаляване на гъстотата на популацията, паша на „жертви“, напускане на „жертви“ от популацията на друга територия => глад на „хищници“ => смърт на „хищници“;

Намаляването на интензивността на междувидовата борба се дължи на разделянето на ресурсите на дялове;

Като цяло междувидовата борба води до намаляване на броя на завладените видове;

В хода на естествения подбор оцелелите популации придобиват и фиксират черти и свойства, които са ценни за тях при дадени условия.

Учениците записват общите изводи от урока в тетрадка.

V. Обобщение на урока

Отражение. дискусионен момент. Съответствие на получените изводи със задачите и целите.

Заедно с учителя учениците оценяват степента на постигане на поставената цел в началото на урока и отбелязват най-активните участници, дават оценки за работата в урока.

Домашна работа (творчески): измислете свои собствени модели на взаимоотношения между различни популации в определена среда.

Приложения за урока

Въпросник

1. Играта започна с еднакъв брой индивиди от всеки вариант "жертва". Кой вариант (генотип) има повече, по-малко индивиди, броят не се е променил, кои варианти са изчезнали?

2. Играта започна с еднакъв брой индивиди от всеки вариант "хищник". Как се промени броят на индивидите от всеки вариант (генотип): повече останаха, по-малко, практически не се промениха, кои варианти изчезнаха?

3. Защо популациите на "плячката" и "хищниците" са се променили?

4. Как хищничеството регулира размера на популациите "плячка"? Дали успехът на лова на "хищник" зависи от гъстотата на популациите на "плячката"?

5. Какъв ефект има наличието на укрития (гънки, неконтрастни зони на килима) върху гъстотата на населението?

6. Кое се оказа по-високо: раждаемостта или смъртта на "жертвите"?

7. За какви ресурси е била вътрешновидовата борба между „жертвите”?

8. Как индивидите на "жертвите" намалиха конкуренцията помежду си?

9. За какви ресурси е била вътрешновидовата борба между "хищниците"?

10. Какъв е резултатът от конкуренцията на популации от различни видове "хищници" за един ресурс?

11. Какви варианти на специализация на "хищници" сте наблюдавали?

12. Стабилността на популацията на "хищниците"-лъжици е по-висока от другите "хищници". Какъв принцип на споделяне на ресурси използва този "хищник"?

карта с инструкции№ 1

Техники за моделиране

След първия "лов" (както и един след друг) останалите "жертви" се удвояват. Например, ако в местообитанието е останало едно бобено зърно, учениците поставят друго, ако са четири - още четири и т.н. Това символизира размножаването. „Хищниците“ могат да се удвоят („размножават“) едва след като са погълнали повече от 40 „жертви“. Така след първия лов, тоест във второто поколение, могат да се появят „деца“: „син-нож“, „дъщеря-вилица“, „дъщеря-лъжица“. Деца условно наричаме всички оцелели или родени след първия „лов“. Ако "ловът" е бил неуспешен и "хищникът" е успял да изяде само 20-40 "жертви", той има достатъчно сила само за поддържане на живота (без размножаване). При копаене на по-малко от 20 "жертви", "хищникът" умира от глад. „Хищникът“ поставя уловените жертви в „стомаха“ си (блюдо на Петри), за да изчисли резултатите от лова.

Група №1

Общност

"жертви"

Генотипът на "жертвите"

(популации 1-5)

Поле на местообитание

разносеменни

1. Тиквени семки (50 бр.)

2. Семена от диня (50 бр.)

4. Кафе на зърна (50 бр.)

5. Слънчогледови семки (50 бр.)

карта с инструкции№ 2

Техники за моделиране

Моделирането се извършва по следния начин.

„Жертвите“ се изсипват от кутиите върху масите; въоръжени с прибори за хранене, учениците започват да "ловуват". В първия "лов" "хищници" са един нож, една вилица и една лъжица.

Всеки "лов" продължава 30 секунди. Има общо три лова. Ловът може да бъде придружен от музика.

Група #2

Общност

"жертви"

Генотип на "жертвите" (популации 1-5)

Поле на местообитание

боб-

паста

1. Жълъди (50 бр.)

2. Среден шарен боб (50 бр.)

3. Малък бял боб (50 бр.)

4. Птича череша (50 бр.)

5. Паста (50 бр.)

Отчетна таблица

„Жертвите в броя на жертвите“

Генотипът на "жертвите"

1-во поколение

("родители")

II поколение

("деца")

III поколение

("внуци")

IV поколение ("правнуци")

беше

изяден

Избягах

наляво

След

развъждане

изяден

Избягах

наляво

След размножаване

изяден

Избягах

наляво

След размножаване

тиквени семена

Слънчогледови семки.

Семена от диня

Абрик. кости

Отчетна таблица

"Колебанията в броя на" хищниците "

Генотипът на "хищник".	1-во поколение	II поколение	III поколение	IV поколение
яде	Резултат	яде	Резултат	яде	Резултат	Брой индивиди




вилица-дъщеря
вилица-дъщеря				Оставен да живее
лъжица-дъщеря
лъжица-дъщеря				Оставен да живее
внучка вилица

Биология. Обща биология. 11 клас. Основно ниво Сивоглазов Владислав Иванович

9. Естественият подбор е основният движеща силаеволюция

Помня!

Какви видове селекция познавате?

Назовете известните ви форми на естествен подбор.

Естествен подбор- това е преобладаващото оцеляване и възпроизводство на най-адаптираните индивиди от всеки вид и смъртта на по-малко адаптираните организми.Принципът на естествения подбор, който за първи път е представен от Чарлз Дарвин, е от фундаментално значение в теорията на еволюцията. Естественият подбор е третият необходим фактор, който ръководи еволюционния процес и гарантира, че определени промени се фиксират в популацията.

Естественият подбор се основава на генетично разнообразиеИ пренаселеноств населението. Генетичното разнообразие създава материал за селекция, а излишният брой индивиди води до конкуренция и в резултат на това до борба за съществуване (§ 4).

Повечето видове се размножават много интензивно. Много растения произвеждат огромно количество семена, но само незначителна част от тях, покълвайки, дава началото на нови растения. Рибите снасят стотици хиляди яйца, но само десетки индивиди достигат полова зрялост. Несъответствието между потенциала на видовете да се възпроизвеждат експоненциално и ограничените ресурси е основната причина за борбата за съществуване. Смъртта на организмите може да настъпи по различни причини. Понякога може да е случайно, например в резултат на пресъхване на резервоар или пожар. Въпреки това, обикновено онези индивиди, които са най-адаптирани към дадените условия на живот и имат определени предимства, са по-склонни да оцелеят и да оставят потомство. Най-слабо адаптираните са по-малко склонни да оставят потомство и умират по-често. По този начин, естественият подбор е резултат от борбата за съществуване.

Естественият подбор играе творческа роля в природата, тъй като от цялото разнообразие от ненасочени наследствени промени той избира и фиксира само тези, които осигуряват на популацията или на вида като цяло оптимални адаптации към дадени условия на съществуване.

В момента, благодарение на развитието на генетиката, идеите за селекцията са значително разширени и попълнени с нови факти. Има няколко форми на естествен подбор.

Шофиране форма на избор.В популация, която дълго време е била в стабилни условия на съществуване, тежестта на определени черти варира спрямо определена средна стойност. Максимална сумаиндивидите от дадена популация са оптимално адаптирани към специфични условия. Въпреки това, ако условията на околната среда започнат да се променят, индивидите, чието проявление на черта се отклонява от средната стойност, могат да получат предимство. Селекционният натиск ще доведе до промяна в средната стойност на черта или свойство в популация и появата на нова оптимална средна стойност, съответстваща на променените условия (фиг. 19). Селекцията може да промени повечето черти сравнително бързо, защото във всяка популация има огромно генетично разнообразие.

Нека разгледаме един от класическите примери, доказващи съществуването на движеща форма на естествен подбор в природата, явлението промишлен меланизъм при молеца (фиг. 20). Цветът на крилата на тази тъмна пеперуда е много подобен на цвета на кората на дърветата, покрити с лишеи. На такива стволове брезовите молци прекарват дневните часове, добре маскирани и се крият от техните естествени врагове- птици. Активно развитие на индустрията в Англия през XVIII-XIX век. доведе до силно замърсяване на горите. В резултат на това в индустриалните зони повечето от лишеите умряха, а брезовите стволове потъмняха от сажди. Леките пеперуди станаха много видими на такива дървета и птиците започнаха активно да ги кълват. При тези условия по-тъмните индивиди печелят предимство. Развитието на индустрията доведе до факта, че редките тъмни пеперуди станаха най-типичните, а светлите индивиди, напротив, станаха изключително редки. Естественият подбор измества средната стойност на даден признак (в случая цвят), докато популацията се адаптира към новите условия на съществуване. От горния пример ясно се вижда, че селекцията протича според фенотипа, т.е. според външната проява на признака. В резултат на това обаче се избират генотипове, които определят развитието на тези фенотипове, т.е. в природата селекцията запазва не отделни черти или гени, а цели комбинации от гени, присъщи на даден организъм.

Ориз. 19. Движещата форма на естествения подбор: A, B, C - последователни промени в средната стойност на признака

Ориз. 20. Тъмни и светли молци по стволовете на дърветата: А - светли; B - тъмни брезови стволове

Има много примери, които доказват съществуването на движеща форма на естествен подбор. Те включват, например, появата на резистентност на насекомите към пестициди. Индивидите, които оцеляват след прилагането на инсектициди, получават предимство в нови условия, оставят потомство и допринасят за разпространението на резистентност към тези лекарства в популацията.

Под действието на движещата форма на естествения подбор може да настъпи не само засилване на черта, но и нейното отслабване до пълното му изчезване, например загуба на очи в къртица или намаляване на крила при някои живи насекоми. във ветровитите райони по бреговете.

По този начин, когато условията на околната среда се променят, движещата форма на естествения подбор играе водеща роля в еволюцията.

Ориз. 21. Стабилизираща форма на естествен подбор

Стабилизираща форма на селекция.При постоянни условия на околната среда действа стабилизираща селекция, насочена към запазване на предварително установената средна стойност на признак или свойство (фиг. 21). Ако една популация е оптимално адаптирана към определени условия на околната среда, това не означава, че необходимостта от селекция изчезва. Във всяка популация постоянно се появяват нови мутации и комбинации от гени, поради което възникват индивиди с черти, които се отклоняват от средната стойност. Действието на тази форма на селекция е насочено към унищожаване на индивиди, носещи признаци, които значително се отклоняват от средната норма.

Има много примери за действаща стабилизираща форма на естествен подбор. По време на силни бури в крайбрежните райони на Англия умират предимно врабчета с дълги и къси крила, но птици със средни крила оцеляват. В голямо котило от бозайници обикновено умират тези малки, които най-рязко се отклоняват от средните стойности по някакъв начин.

Тази форма на селекция не измества средната стойност на признака, но обхватът на фенотипната вариабилност намалява. В този случай индивидите със средна тежест на чертата имат максимално предимство, следователно голямото сходство на всички индивиди, наблюдавани във всяка популация, е резултат от действието на стабилизираща форма на естествен подбор. Ако условията на околната среда останат непроменени за дълго време, индивидите от тази популация също ще бъдат непроменени. Благодарение на действието на стабилизиращата селекция, видовете, живели преди милиони години, са оцелели почти непроменени до нашето време: дървесни папрати, акули, реликтна хлебарка, латимерна риба, влечуго tuatara (фиг. 22).

Ориз. 22. Най-древните животни, запазени в съвременната фауна: А - целакант; Б - туатара

Всъщност ефектът от стабилизиращата селекция е насочен към запазване на онези организми, които имат оптимална хомеостаза при дадени непроменени условия на съществуване. Това предполага липсата на неблагоприятни мутации или комбинации от алели в генотиповете на такива индивиди.

Прегледайте въпроси и задачи

1. Какво е естествен подбор?

2. На какво се основава действието на естествения подбор?

3. Какви форми на естествен подбор познавате?

4. При какви условия на околната среда действа всяка форма на естествен подбор?

5. Каква е причината за появата на микроорганизми, вредители селско стопанствои други устойчиви на пестициди организми?

Мисля! Изпълни!

1. Дайте известни примери за различни форми на естествен подбор в природата.

2. Обяснете защо дори продължителното излагане на стабилизираща селекция не води до пълна фенотипна еднаквост в популацията.

Работа с компютър

Вижте електронното приложение. Проучете материала и изпълнете задачите.

Открийте повече

Разрушителна или разкъсваща форма на селекция.Понякога в природата промяната в условията води до факта, че селекцията започва да действа срещу индивиди със средна стойност на чертите. В този случай екстремните варианти на адаптации получават предимство, а междинните признаци, развити в условията на стабилизиращ подбор, стават неподходящи при нови условия и техните носители изчезват. В резултат на това от бившата единна популация се формират две нови.

Например, постоянната юлска коситба доведе до факта, че първоначално се раздели една популация на голямо гърмящо дърво, чийто цъфтеж и плод се случи главно през юли (фиг. 23). На една и съща територия започнаха да съществуват две популации, които проявяваха активност в различно време: растенията в едната имаха време да цъфтят и образуват семена преди косене, през юни, а в другата, след косене, през август. При продължително действие на разрушителна селекция могат да се образуват два или повече вида, които живеят на една и съща територия, но са активни в различно времена годината.

Ориз. 23. Разрушителна форма на естествен подбор

От книгата За произхода на видовете чрез естествен подбор или запазването на предпочитаните породи в борбата за живот автор Дарвин Чарлз

Глава IV. Естествен подбор, или оцеляване на повечето

От книгата Палавото дете на биосферата [Разговори за човешкото поведение в компанията на птици, зверове и деца] автор Долник Виктор Рафаелевич

Естествен подбор; неговата сила в сравнение със селекцията, направена от човека; способността му да влияе върху най-незначителните признаци; способността му да засяга всички възрасти и двата пола. Как протича борбата за съществуване, разгледана накратко в

От книгата Странностите на еволюцията 2 [Грешки и провали в природата] автор Zittlau Jörg

Какво може да направи груповият естествен подбор. Груповият брак води до инбридинг и прави след няколко поколения всички членове на групата близки по генетичен набор. В такава ситуация не е толкова важно чие - мое или твое - потомство е оцеляло, аз или ти съм умрял.

От книгата Генетика на етиката и естетиката автор Ефроимсон Владимир Павлович

ЕСТЕСТВЕН ПОДБОР: НЕ ВСИЧКО В ЕВОЛЮЦИЯТА СЕ ДВИЖИ НАПРЕД Шокът на Дарвин Леонардо да Винчи (1452-1519) е казал: „В природата няма грешки, но знайте, че грешката е във вас.“ Цялото богатство и разнообразие от форми в природата изглеждаше на този гений твърде съвършено, за да има дори най-малко съмнение в

От книгата Еволюция автор Дженкинс Мортън

5.3. Естественият подбор и развитието на сексуалната етика Силата и продължителността на сексуалната любов са такива, че невъзможността за притежание изглежда и за двете страни като голямо, ако не и най-голямото нещастие; те поемат огромни рискове, дори залагат

От книгата Произходът на домашните любимци автор Завадовски Борис Михайлович

7. ВОЙНИ И ЕСТЕСТВЕН ПОДБОР Най-голямото щастие на човека и най-голямата му радост е да победи и унищожи врага, да го изтрие от земята, да вземе всичко, което е имал, да накара жените му да плачат, да язди най-добрите си и любими коне и да притежава неговата красота

От книгата Животът - ключът към пола или полът - ключът към живота? автор Долник Виктор Рафаелевич

ЕСТЕСТВЕН ПОДБОР Естественият подбор е процес, който Дарвин нарича "борба за съществуване", при който най-пригодните организми оцеляват, а най-малко годните загиват. Според дарвинизма естественият подбор в популация с

ЕСТЕСТВЕН ПОДБОР ПОД ВЛИЯНИЕ НА ХИЩНИЦИ Чарлз Дарвин признава значението на размера на популацията при определяне на оцеляването на индивидите, конкуриращи се за ограничен брой ресурси за задоволяване на основни нужди, особено храна. В този процес

От книгата по фенетика [Еволюция, население, знак] автор Яблоков Алексей Владимирович

Естествен подбор И така, Дарвин показа, че основното средство за създаване на всички породи домашни животни е изкуственият подбор. Още в онова далечно време, когато хората са правили този подбор, без да си поставят конкретна цел, несъзнателно са постигали невероятни резултати.

От книгата Еволюция [Класически идеи в светлината на новите открития] автор Марков Александър Владимирович

КАКВО МОЖЕ ГРУПОВИЯТ ЕСТЕСТВЕН ПОДБОР Груповият брак води до инбридинг и след няколко поколения прави всички членове на групата близки по генетичен набор. В такава ситуация не е толкова важно дали моето или твоето потомство е оцеляло, дали аз или ти съм умрял преждевременно.

От книгата Дарвинизмът през ХХ век автор Медников Борис Михайлович

Глава 12 Естествен подбор: кой ще оцелее? Има шепа учени, които се опитват да идентифицират черти, които са общи за всички човешки култури и цивилизации, които някога са съществували. Тези учени се ровят в писанията на етнографи и антрополози в търсене на разликите между племената и

От книгата Антропология и концепции на биологията автор Курчанов Николай Анатолиевич

Естественият подбор – единственият насочващ фактор в еволюцията Несъмнено най-важният еволюционен фактор е естественият подбор. Когато определя естествения подбор, Чарлз Дарвин използва концепцията за „оцеляване на най-приспособения“. В същото време имаше

От книгата на автора

Естествен подбор и феногеография Изследването на естествения подбор е една от най-важните задачи в изследването на микроеволюцията. Без дълбоко разбиране на действието на този единствен насочен еволюционен фактор не може да има преход към контролирана еволюция.

От книгата на автора

Естественият подбор в природата и в лабораторията Действието на подбора се изучава не само в лабораторни опити, но и в хода на продължителни наблюдения в природата. Първият подход ви позволява да контролирате условията на околната среда, подчертавайки от безбройния реален живот

От книгата на автора

Естествен подбор Не виждам ограничение за дейността на тази сила, бавно и красиво адаптираща всяка форма към най-сложните житейски взаимоотношения. В. Дарвин Оси, пеперуди и дарвинизъм В предишните глави многократно сме говорили за естествения подбор. Това и

От книгата на автора

Естествен подбор Естественият подбор е най-важният фактор в еволюцията. Дарвинизмът (а именно STE е изграден на основата на дарвинизма), както беше отбелязано по-горе, се нарича теория за естествения подбор.Кратко и успешно определение на подбора може да бъде формулирано от I. Lerner.

ГАПОУ ВО "Никологорски аграрно-индустриален колеж".

Естественият подбор е основната движеща сила на еволюцията.

Учител по биология

Е.А.Киргизова

ЦЕЛИ

Да се формират представи за различни форми на естествен подбор.
Развийте у учениците способността за сравнение различни формиестествен подбор помежду си и правилно да ги идентифицира според основните им характеристики.
Да се затвърдят знанията за естествения подбор като основна и водеща движеща сила на еволюционния процес.

ПЛАН НА УРОКА

Концепцията за естествен подбор.
Форми на естествен подбор.
Творческата роля на естествения подбор.
Сексуалният подбор като стабилизираща форма на естествения подбор.
Сравнение на естествения и изкуствения подбор.

ОБЯСНЕТЕ ТЕРМИНИТЕ

Борба за съществуване.

Вътрешновидова борба за съществуване.

Междувидова борба за съществуване.

Борба с неблагоприятни условия

заобикаляща среда.

Борба за съществуване

- Това сложни и разнообразнивзаимоотношения на индивидите в рамките на вида, между видовете и условията на околната среда.

Вътрешновидова борбаСреща се между индивиди от един и същи вид.

Това е най-здравият и остър от всички видове.

Конкуренция между хищници за плячка, съперничество за територия, за женски, за жизнено пространство, за места за размножаване.

Междувидова борба- води до еволюция на двата взаимодействащи вида, до развитие на взаимни адаптации в тях. Укрепва и изостря вътревидовата борба.

Това е едностранно използване на един вид от друг.

Борба с неблагоприятните условия на околната среда- победители са най-жизнеспособните индивиди (с ефективен метаболизъм и физиологични процеси).

Това са растения и животни от пустините, далечния север.

Борба за съществуване

Вътрешновидови

Изместване на един вид с друг от местообитанието

Връзка между хищник и жертва

Състезание за

източници

вода и храна

Състезание за гнездене на птици

Междувидов

Намерете корелации на концепции и чертежи

Вътрешновидова борба, междувидова борба, борба с неблагоприятни условия на околната среда.

ДАВАЙТЕ ОТГОВОРИ НА ВЪПРОСИ

1. Какъв е смисълът на борбата за съществуване?

- при формирането на годност в организмите.

2. Какъв е резултатът от борбата за съществуване?

- естествен подбор.

3. Какво според вас е естественият подбор?

Естествен подбор -

оцеляване на най-приспособените организми.

ДАВАЙТЕ ОТГОВОРИ НА ВЪПРОСИ

4. Какво поражда адаптирани

физически лица?

- в резултат на действието на борбата за съществуване и

естествен подбор.

5. Какво прави променливостта

по-важно?

- наследствена изменчивост.

Основата за успеха на еволюцията е

колектор организми.

ЕСТЕСТВЕН ПОДБОР

Чарлз Робърт Дарвин

(инж. Чарлз Робърт Дарвин; 1809-1882) - английски естествоизпитател и пътешественик.

селективно оцеляване и възпроизводство на най-приспособените организми

(C.Darwin)

процесът, при който най-пригодните индивиди от всеки вид предимно оцеляват и оставят потомство, а по-малко пригодните умират

Природна среда със собствени условия

3. Фактор на подбор

1. Задължителна предпоставка

2.Характер

наследствена изменчивост

Режисиран

(винаги насочен към по-голяма адаптивност към околната среда)

ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ЕСТЕСТВЕНИЯ ПОДБОР

Увеличаване на разнообразието от форми на организми; последователно усложняване на организацията в хода на прогресивна еволюция; изчезване на по-малко адаптирани видове

6. Последствие

4.Генетична единица

5.Резултат

Неслучайно запазване на определени генотипове в популация и тяхното избирателно участие в трансфера на гени към следващото поколение

Трансформация на генофонда на населението, формиране на годност

ТВОРЧЕСКАТА РОЛЯ НА ЕСТЕСТВЕНИЯ ПОДБОР

Естественият подбор е в състояние целенасочено от поколение на поколение да избира индивиди, които са по-адаптирани към условията на околната среда. Избирайки полезни черти, естественият подбор създава нови видове.

ЕСТЕСТВЕН ПОДБОР

Причина:борба за съществуване.

Материал:наследствена изменчивост

Ефективност:колкото повече различни мутации има в популацията (колкото по-висока е хетерозиготността на популацията), толкова по-голяма е ефективността на естествения подбор, толкова по-бързо протича еволюцията.

МЕХАНИЗЪМ НА ЕВОЛЮЦИЯТА

(според теорията на Ч. Дарвин)

Еволюция- процесът на историческо развитие на живата природа, основан на променливостта, наследствеността и естествения подбор.

ЕСТЕСТВЕН ПОДБОР

наследствена изменчивост

(мутации, комбинирана изменчивост)

Хетерогенност на населението

(появата на индивиди с различни характери)

Борбата за съществуване (в различните й проявления)

„Победа“ на най-силните индивиди с важни благоприятни черти

"Поражение" на най-малко адаптираните индивиди с неблагоприятни признаци

Оцеляване и преобладаващо участие в размножаването

Нямат шанс за създаване на потомство

Селективно елиминиране

Елиминиране от разплод

Неблагоприятните черти не се предават на потомството

Благоприятните черти се предават на потомството

ФОРМИ НА ЕСТЕСТВЕН ПОДБОР

Естествено

селекция

Движещ се

(насочен)

стабилизиращ

разрушителен

(разкъсване)

Селекционен натиск

ИЗБОР НА ШОФИРАНЕ

A-D - последователни промени в скоростта на реакцията под натиска на движещата сила на естествения подбор

ИЗБОР НА ШОФИРАНЕ

Води до унищожаване на индивиди със стара норма на реакция и формиране на популация от индивиди с нови черти. Провежда се в бавно променящи се условия на местообитание. Получените наследствени промени са полезни.

Индустриален меланизъм при молеца

Пеперудите, живеещи на брезови стволове, имаха светъл цвят. Сред тях от време на време се появяваха тъмно оцветени форми, които бяха унищожени от птици. Поради развитието на промишлеността и замърсяването на въздуха брезовите стволове са придобили сивкав оттенък. В резултат на това светлите пеперуди бяха унищожени от птиците, докато тъмните бяха запазени. След известно време всички пеперуди от популацията станаха тъмни.

Индустриалният меланизъм се нарича променливост поради интензивното развитие на индустрията и влошаването на околната среда.

ИЗБОР НА ШОФИРАНЕ

Трансформира видовете в променящите се условия на околната среда. Осигурява широко разпространение на живота, проникването му във всички възможни екологични ниши. При стабилни условия на съществуване естественият подбор не спира, а продължава да действа под формата на стабилизиращ подбор.

Филогенетична серия на коня

Развитие на резистентност към пестициди

Увеличаване на размера на тялото на коня

Селекционен натиск

СТАБИЛИЗИРАЩ СЕЛЕКЦИЯ

Първоначална променливост на признаците.

Има стесняване на нормата на реакцията.

СТАБИЛИЗИРАЩ СЕЛЕКЦИЯ

При слабо променливи (постоянни) условия на околната среда се увеличава броят на индивидите със средна скорост на реакция. От поколение на поколение екстремните форми се отрязват и организмите с определена скорост на реакция се фиксират (запазване на средната фенотипна норма)

СТАБИЛИЗИРАЩ СЕЛЕКЦИЯ

Той запазва индивидите с установената при дадени условия норма на реакция и елиминира всички отклонения от нея.
Работи при условия на околната среда, които не се променят дълго време.

Реликтни видове

Туатара

СТАБИЛИЗИРАЩ СЕЛЕКЦИЯ

ГИНКО (Гинкобилоба), единственият оцелял вид от огромния разред Гинко, който процъфтява през мезозойската ера.

Единственият съвременен представител е г. билоба (G. biloba) - дърво с височина 30-40 m, дебелина до 1 m, с разперена корона; двудомни.

Среща се в няколко области на Източна Азия.

Името на растението на японски означава "сребърна кайсия".

Реликтни видове

СТАБИЛИЗИРАЩ СЕЛЕКЦИЯ

Snapdragon.

Цветовете на растенията snapdragon се опрашват от земни пчели. Размерът на цветята съответства на размера на тялото на пчелите. Всички растения, които имат твърде големи или твърде малки цветя, не се опрашват и не образуват семена, тоест те се елиминират чрез стабилизираща селекция.

СРАВНЕНИЕ НА ФОРМУЛЯРИТЕ ЗА ПОДБОР

СТАБИЛИЗИРАЩА

ДВИЖЕЩ СЕ

1. Постоянството на външната среда

1. Промяна в условията на околната среда

2. Неутрализиране на мутациите чрез подбор на комбинации, при които се неутрализират вредните им ефекти

2. Отваряне на границата на волатилност

3. Подобряване на генотипа с постоянен фенотип.

3. Избор на неутрализиращи мутации и техните комбинации

4. Формиране на мобилизационен резерв на наследствената изменчивост

4. Образуване на нови генотипове и фенотипове

СРАВНЕНИЕ НА ФОРМУЛЯРИТЕ ЗА ПОДБОР

СТАБИЛИЗИРАЩА

ДВИЖЕЩ СЕ

Помитайки отклоненията от нормата, той активно формира генетични механизми, които осигуряват стабилното развитие на организмите и формирането на оптимални фенотипове на базата на различни генотипове.
Осигурява стабилно функциониране на организмите в широк диапазон от колебания на външни условия, познати на вида.

Той играе решаваща роля в адаптирането на живите организми към променящите се във времето външни условия.
Осигурява широко разпространение на живота, проникването му във всички възможни екологични ниши.
При стабилни условия на съществуване естественият подбор продължава да действа под формата на стабилизиращ подбор.

РАЗРУШИТЕЛНА СЕЛЕКЦИЯ

(разкъсване)

Селекционен натиск

Наблюдаваното

разлика в нормата на реакцията (индивидите със средна стойност са изместени)

РАЗРУШИТЕЛНА СЕЛЕКЦИЯ

(разкъсване)

Времето на цъфтеж и узряване на семената в ливадна дрънкалка се простира почти през цялото лято, а повечето растения цъфтят и дават плодове в средата на лятото. В сенокосните ливади предимства получават онези растения, които имат време да цъфтят и дадат семена преди косене, и тези, които дават семена в края на лятото, след косене. В резултат на това се образуват две раси на дрънкане - ранен и късен цъфтеж.

Разновидност на естествения подбор в популация от животни или растения, която води до появата на две или повече нови форми от един оригинал.

РАЗРУШИТЕЛНА СЕЛЕКЦИЯ

(разкъсване)

Понякога условията на външната среда се променят рязко, по такъв начин, че крайните форми вземат превес. Броят на екстремните форми се увеличава бързо, което с участието на изолация може да доведе до трансформация на вида. Тази селекция е насочена срещу междинни форми.

Например, при липса на храна, необходима за растящите млади екземпляри на костури, т.е. малки на други риби, само "джуджета" (индивиди с рязко забавяне на растежа, които могат да се хранят с планктонни ракообразни за дълго време) и "гиганти" (индивиди способни до края на първата година от живота си да се хранят с малки костури от собственото си поколение). При такава ситуация в резервоара в продължение на няколко години, в резултат на D. o. ще се формират наследствено обусловени раси на "гиганти" и "джуджета".

РАЗРУШИТЕЛНА СЕЛЕКЦИЯ

(разкъсване)

Тази форма на селекция възниква, когато две или повече генетично различни формиимат предимство в различни условиянапример през различните сезони на годината.

Добре проучен случай с преференциално оцеляване в зимен сезон"червени", а през лятото "черни" форми на двувърха калинка.

ЕСТЕСТВЕН ПОДБОР

СТАБИЛИЗИРАЩА

НОРМА НА ЗНАКА

НЕ СЕ ПРОМЕНЯ,

НО БРОЙКАТА НА ЛИЦАТА

СЕ УВЕЛИЧАВА

ДВИЖЕЩ СЕ

РАБОТА ОТ ВЪТРЕ

ДВА И ПОВЕЧЕ

НАПРАВЛЕНИЯ

АКТИВЕН

САМО В ЕДНО

НАПРАВЛЕНИЯ

ПРОМЕНИ

НОРМА

ЗНАК

РАЗКЪСВАНЕ

АКТИВЕН ОТВЪН

ПОДСИЛВА

ФИТНЕС

ДВЕ

И ОЩЕ НОВИ

НОРМА НА ЗНАКА

ПОЛОВ ПОДБОР

форма на естествен подбор при някои животински видове, основана на конкуренцията на един пол за чифтосване с индивиди от другия пол.

„Тази форма на подбор се определя не от борбата за съществуване в отношенията на органичните същества помежду им или с външните условия, а от съперничеството между индивиди от един и същи пол, обикновено мъже, за притежание на индивиди от другия пол. "

(C.Darwin)

Полиморфизъм

полов диморфизъм

вторични полови белези

набор от черти или характеристики, които отличават един пол от друг (с изключение на половите жлези, които са основните полови характеристики).

Полиморфизмът е наличието в рамките на един вид на няколко ясно морфологично различни форми.

Полиморфизъм при двудомни животни - наличие на индивиди с различен външен вид в рамките на един и същи пол.

Сезонен полиморфизъм- като един вид екологичен.

Появата на насекомото зависи от сезона.

В популацията на пеперудите с пеперуди, появилите се през пролетта поколения се отличават с червеникаво-червен цвят на крилата с характерно разположение на тъмни петна. В същото време лятното поколение се състои от индивиди с кафяви крила. Това явление се дължи на факта, че през пролетта, при по-ниска температура, в тялото на пеперудата се произвежда по-малко тъмен пигмент, който е отговорен за цвета на крилете.

Наблюдава се при социални насекоми полов полиморфизъмсвързани с разделянето на функциите на различни индивиди в семейство или колония (например матката и работните индивиди при пчелите).

Контролно-обобщаващ тест

1. Изходният материал за естествения подбор е

А) борба за съществуване Б) мутационна изменчивост

В) промяна в местообитанието на организмите Г) адаптивност на организмите към околната среда

2. Еволюционната теория на Чарлз Дарвин се основава на учението за

A) дивергенция B) естествен подбор C) дегенерация D) изкуствен подбор

3. Селекция, в резултат на която се запазват индивиди със средна проява на даден признак и се избиват индивиди с отклонения от нормата, се нарича

A) шофиране B) методично C) спонтанно D) стабилизиране

4. Творческият характер на естествения подбор в еволюцията се проявява в

А) повишена конкуренция между видовете

Б) отслабване на конкуренцията между популациите

В) повишена конкуренция между индивиди от един и същи вид

Г) появата на нови видове

5. Ефективността на естествения подбор намалява с

А) засилване на вътрешноспецифичната борба Б) промяна на нормата на реакция

В) отслабване на мутационния процес Г) засилване на мутационния процес

Контролно-обобщаващ тест

6. До какво води засилването на мутационния процес в естествената популация?

А) повишаване на ефективността на естествения подбор

Б) повишаване на интензивността на циркулацията на веществата

Б) увеличаване на броя на индивидите

Г) подобряване на саморегулацията

7. Действието на естествения подбор води до

А) мутационна изменчивост Б) запазване на полезни за човека черти

В) произволно кръстосване Г) появата на нови видове

8. Резултатът от еволюцията е

А) наследствена изменчивост Б) борба за съществуване

В) разнообразие от видове Г) ароморфоза

9. Благодарение на каква форма на селекция са оцелели в природата рибите с перки?

A) методичен B) шофиране C) стабилизиращ D) разкъсване

10. Основният резултат от еволюцията е

А) приспособимост на организмите към околната среда

Б) колебания на населението

В) намаляване на броя на популациите на вида

Г) борбата за съществуване между индивиди от един и същи вид

Отговори на контролно-обобщаващ тест

Индикатори

изкуствен подбор

Изходен материал за избор

Фактор за избор

Естествен подбор

Пътят на благоприятната промяна

Характер на действието

Резултат от избора

Формуляри за избор

Индикатори

Изходен материал за избор

изкуствен подбор

Фактор за избор

Естествен подбор

Човек

Пътят на благоприятната промяна

Индивидуални признаци на тялото

Избрани, станете продуктивни

Пътят на неблагоприятните промени

Условия на околната среда

Остават, натрупват се, наследяват се

Избрано, изхвърлено, унищожено

Характер на действието

Творческо - насочено натрупване на знаци в полза на човек

Резултат от избора

Унищожени в борбата за съществуване

Нови сортове растения, породи животни, щамове микроорганизми

Формуляри за избор

Творчески - подбор на адаптирани черти в полза на индивид, популация, вид, водещи до появата на нови форми

Масово, индивидуално, несъзнателно, методично

Нови видове

Мотив, стабилизиращ, разрушителен, сексуален

ДОМАШНА РАБОТА

§3.4, стр. 136 - 139 учебник за студенти. образоват. средни институции. проф. образование "Обща биология" V.M. Константинов.

§ 47, стр. 166 - 169 учебник "Обща биология" Д.К. Беляев.

Попълни таблицата Сравнителна характеристикаизкуствен и естествен подбор"

ИЗТОЧНИЦИ НА ИНФОРМАЦИЯ

Обща биология: учебник за студенти. образоват. институции сред.проф. образование / В.М. Константинов, А.Г. Резанов, Е.О. Фадеев; изд. В.М. Константинова.- М.: Издателски център "Академия", 2010 г.
Обща биология: учеб. За 10-11 клетки. общо образование институции / Д.К. Беляев, П.М. Бородин, Н. Н. Воронцов и др.; Изд. Д.К. Беляева, Г.М. Димшиц. - М.: Просвещение, 2005. - 304 с.
Lerner G.I. Уроци по биология. Обща биология. 10, 11 клас. Тестове, въпроси, задачи: Урок. – М.: Ексмо, 2005. – 352 с.
И.Ф. Ишкина Биология. Урочни планове. 11 клас / Изд. Д.К. Беляева, А.О. Рувински. - Волгоград, 2002. - 120 с.
Петунин О.В. Уроци по биология в 11 клас. Подробно планиране - Ярославъл: Академия за развитие, Академия Холдинг, 2003. - 304 с.