Доклад на тему формы естественного отбора 11 класс

Доказательства

Направленный отбор чаще всего происходит при изменении окружающей среды и при миграции популяций в новые районы с другой нагрузкой на окружающую среду. Направленный отбор позволяет быстро изменять частоту аллелей и играет важную роль в видообразовании. Анализ эффектов QTL был использован для изучения влияния направленного отбора на фенотипическую диверсификацию. Этот анализ показал, что генетические локусы, коррелирующие с направленным отбором, были выше, чем ожидалось; это означает, что направленный отбор является основной причиной фенотипической диверсификации, ведущей к видообразованию.

Методы обнаружения

Существуют различные статистические тесты, которые можно запустить для проверки наличия направленного отбора в популяции. Некоторые из тестов включают тест знака QTL, тест отношения Ka / Ks и тест относительной скорости. Тест знака QTL сравнивает количество антагонистических QTL с нейтральной моделью и позволяет тестировать направленный отбор против генетического дрейфа. Тест Ka / Ks ratio сравнивает количество несинонимичных замен на синонимичные, а отношение больше 1 указывает на направленный выбор. Тест относительного соотношения рассматривает накопление преимуществ по сравнению с нейтральной моделью, но для сравнения требуется филогенетическое дерево.

Таблица «Формы естественного отбора»

	Движущая	Стабилизирующая	Разрывающая
Условия действия	Постепенные изменения среды	Постоянные условия среды	Наличие нескольких вариантов приспособления к среде
Направленность	В пользу особей с полезными, отличными от исходных, признаками	Против крайних значений признака в пользу среднего	Против средних значений признака в пользу крайних
Результат	Создание новой средней нормы	Сохранение средней нормы	Создание двух или нескольких новых норм
Пример	Возникновение популяций, устойчивых к действию ядохимикатов, антибиотиков.	Сохранение формы и размера цветка у насекомоопыляемых растений, соответствующих размерам опылителя; реликтовые виды	Сохранение групп насекомых либо с сильно развитыми, либо с мелкими крыльями в условиях частой ветреной погоды

Что мы узнали?

Изучая на уроке биологии три формы естественного отбора, мы дали их краткую характеристику. Формы отбора отличаются по условиям, направленности, результатам. Стабилизирующий отбор сохраняет старые адаптации, а дизруптивный и движущий – новые. При этом целью всех форм естественного отбора является приспособление организмов к условиям существования.

1. /10

   Вопрос 1 из 10

Библиография

• RC Albertson, JTStreelman, TD Kocher, Направленный отбор сформировал оральные челюсти цихлид из озера Малави , Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки , 10 (9), 2003, с.  5252-5257
• Р. Кова, С. Р. Браун, М. Д. Андерсон, М. Бомбергер Браун, Стабилизация отбора по массе тела общительного ткача Philetairus socius , Королевское общество , 269, 2002, с.  1905–1909
• С. Фриман, Дж. К. Херрон, Эволюционный анализ ( 2- е издание), Верхняя Седл-Ривер: Прентис-Холл, 2001, 704 с.
• Дж. Краузе-Неринг, Дж. М. Старк, А. Р. Палмер, Ювенильный цветной полиморфизм у красного каменного краба, Раковые продукты: закономерности, причины и возможное адаптивное значение , Zoologie , 113 (3), 2010, с.  131–139
• J. Prunier, Изучение адаптации на молекулярном уровне у черной ели (Picea mariana BSP), диссертация (наука о древесине и лесу), Université Laval, 2012, с.  3-6
• PH Raven, GB Jonhson, KA Mason, JB Losos, Biologie ( 2- е издание), Брюссель: De Boeck Supérieur, 2011, 1406 p.
• Дж. Рис Л. Урри, г-н Кейн, С. Вассерман Минорски П., Р. Джексон, Биология Кэмпбелла ( 4- е издание), Сан-Франциско: Pearson Education, 2012 1458 с.
• К. Руффлер, Т. Дж. М. Ван Дурен, О. Леймар, П. А. Абрамс, Подрывной отбор и что дальше . Тенденции в экологии и эволюции , 21 (5), 2006, с.  238–245
  

Определение направленного выбора

Направленный отбор – это сила в природе, которая вызывает Население развиваться к одному концу спектра черт. В то время как некоторые черты являются дискретными и имеют определенные вариации (думаю, цвет глаз), другие черты являются непрерывными и существуют в виде широкого диапазона почти бесконечных значений (высота мысли). Если дискретный признак проходит направленный выбор, для него будет выбран только один сорт (только синий глаза ). Если непрерывный признак подвергается направленному выбору, для него будет выбрано самое высокое или самое низкое значение (только для высоких людей). Направленный выбор можно сравнить с стабилизирующий отбор, в котором выбрано среднее значение или умеренная черта. Направленный выбор также можно сравнить с разрушительный выбор или выбор, который вызывает увеличение обеих крайностей спектра признаков.

Если направленный выбор применяется к совокупности с течением времени, выбранные черты будут постоянно увеличиваться, а выбранные черты будут потеряны. Это изменение в населении с течением времени известно как эволюция. Большинство черт связаны со многими генами, которые контролируют их внешний вид, функции, структуру и т. Д. Лишь в редких случаях черты контролируются отдельными генами. Из-за этого большинство признаков будет иметь тенденцию быть непрерывным по природе и содержать широкий спектр значений для признака. Во время выбора направления одна сторона этих значений будет выбрана, а другая увеличится. Посмотрите на приведенный ниже пример цвета меха у лемуров.

По какой-то причине природа не любит белых лемуров. Направленный выбор может существовать в одном источнике, таком как новый хищник, который ест только белых лемуров. Это также может быть вызвано множеством факторов, которые работают совместно, чтобы выбрать против белых лемуров. Например, в дополнение к новому хищнику, белые лемуры также могут подвергаться повышенным солнечным ожогам, что может снизить их репродуктивный успех. В то время как причины могут быть бесконечными или единичными, отбор движется решительным образом против всех самых светлых цветных лемуров. Со временем, как видно на втором изображении, лемуров больше нет.

Это всего лишь один упрощенный пример, чтобы дать представление о том, какие силы могут воздействовать на население для создания направленного изменения. Гены и аллели, которые создают фенотипические признаки, могут быть тесно связаны между собой. Например, белый цвет шерсти лемуров мог быть связан с неким дефицитом белка. Следовательно, для полного удаления белых лемуров может не потребоваться больших и решительных усилий. С другой стороны, белые могут быть почти полностью независимыми от других черт. В этом случае для удаления белого потребовался бы сильный направленный отбор, поскольку многие успешные организмы также были бы белыми. Эколог много лет проводит изучение популяций, чтобы определить причины и направления эволюции. В то время как у Дарвина не было прямых доказательств эволюции в популяции, это явление неоднократно документировалось учеными в последнее время. Несколько прекрасных примеров – исследования зябликов Дарвина, эволюционный анализ насекомых и множество генетических исследований, которые могут показать эволюцию, происходящую на микроуровне.

Шкала времени

Обычно направленный отбор сильно действует на короткие всплески и не поддерживается в течение длительных периодов времени. Если это произойдет, популяция может столкнуться с биологическими ограничениями , и она больше не будет реагировать на отбор. Однако для выбора направления может потребоваться очень много времени, чтобы найти даже локальный оптимум в фитнес-ландшафте . Возможным примером долгосрочного направленного отбора является тенденция белков становиться более гидрофобными с течением времени, а их гидрофобные аминокислоты более чередуются по последовательности .

Движущая сила эволюции: какие формы естественного отбора существуют

ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР. ФОРМЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА В ПОПУЛЯЦИЯХ.

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.

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.

Условия, ведущие к направленному выбору

Явление направленного выбора обычно наблюдается в условиях, которые менялись со временем. Изменения в погоде, климате или наличии пищи могут привести к выбору направления. В очень своевременном примере, связанном с изменением климата, недавно наблюдалось, что лосось в саке смещает время икры на Аляске, вероятно из-за повышения температуры воды.

В статистическом анализе естественного отбора направленный отбор показывает кривую заселенности для определенной черты, которая сдвигается либо дальше влево, либо дальше вправо. Однако, в отличие от стабилизирующего выбора, высота кривой колокола не изменяется. В популяции, подвергшейся направленному отбору, гораздо меньше «средних» особей.

Взаимодействие человека также может ускорить выбор направления.Например, охотники за людьми или рыбаки, ведущие добычу, чаще всего убивают крупных особей населения за мясо или другие крупные декоративные или полезные части. Со временем это заставляет население склоняться к более мелким индивидуумам. Кривая колокольчика с направленным выбором для размера покажет сдвиг влево в этом примере направленного выбора. Животные хищники также могут создавать направленный отбор. Поскольку более медленные люди в популяции с большей вероятностью будут убиты и съедены, направленный отбор постепенно склонит население к более быстрым людям. Кривая колокольчика, изображающая размер вида, будет смещена вправо при документировании этой формы направленного отбора.

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.

Движущий отбор

Движущая форма естественного отбора сохраняет полезные отклонения от средней нормы.

Этим отклонением может быть любой признак, благодаря которому повышается выживаемость и плодовитость одних организмов по сравнению с другими.

Есть две разновидности движущего отбора:

• транзитивный (переходный);
• направленный.

Переходный отбор – это развитие изначально малочисленной формы, получившей преимущество при изменившихся условиях среды.

ТОП-4 статьи

которые читают вместе с этой

Примером такого отбора является развитие промышленного меланизма у насекомых.

Так, берёзовая пяденица ранее имела в популяциях около 98 % светлоокрашенных особей. По мере потемнения коры деревьев в промышленных районах стали преобладать, темноокрашенные пяденицы, так как они стали менее заметны и реже поедались птицами.

Действие транзитивного отбора обратимо, при изменении внешних условий соотношение тёмных и светлых особей берёзовой пяденицы также изменится.

При направленном отборе происходит образование и размножение форм, отличающихся по какому-то признаку от исходной формы. Такой отбор идёт в условиях длительных и однонаправленных изменений среды.

Рис. 1. Движущий отбор.

В отличие от переходного при этом виде отбора нет готовой отличающейся формы и полезные изменения накапливаются у обычных представителей вида.

Например, бактерии способны мутировать.При воздействии антибиотиков некоторые из образовавшихся мутантов имеют устойчивость к дозам, намного превышающим исходную.

Направленный отбор

Рисунок 1: Графическое представление направленного выбора

Как показано на графике (рис. 1), этот тип отбора способствует развитию экстремальных фенотипов в том или ином направлении к оптимуму. Этот тип отбора часто встречается, когда популяция претерпевает внешние изменения, например изменения окружающей среды, или если часть этой популяции мигрирует в новую среду обитания, которая не идентична исходной.

Создание челюстей у рыб-цихлид

Рисунок 2: Labeotropheus fuelleborni

Рисунок 3: Metriaclima zebra

Рисунок 4: Вверху: короткая челюсть и длинный суставной отросток у Labeotropheus fuelleborni . Внизу: длинная челюсть и короткий суставной отросток у Metriaclima zebra

Примером такого выбора является челюсть рыбы цихлид из озера Малави . Исследование Albertson et al . (2003) демонстрируют, что существует направленный отбор по морфологическим признакам, которые связаны с дивергентной экологией. На самом деле, диета двух популяций этих рыб отличается. Либо Labeotropheus fuelleborni (рис. 2), у которого есть прочный субтерминальный рот и короткая челюсть, используемая для вытаскивания прикрепленных водорослей с морского дна. В то время как популяция зебры Metriaclima (рис. 3) имеет конечный рот с короткой челюстью, полезной для кормления путем сосания планктона в водяных столбах.

Исследование демонстрирует, что формирование этих двух типов челюстей регулируется посредством направленного отбора после диетического расхождения этих двух популяций. В геноме есть различные скелетные элементы, называемые локусами количественных признаков , или QTL, которые влияют на геометрические переменные и скелетные линейные меры. Таким образом, изменчивость и эволюция этих двух видов могут быть объяснены посредством сильного дивергентного отбора на этих хромосомных интервалах QTL у общего предка.

В результате этого расхождения развитие челюстей в соответствии с типом кормления следует быстрым ориентирам для достижения оптимума в каждом из двух типов кормления. Исследователи отмечают, что гены QTL влияют на изменчивость длины и высоты нижней челюсти. Этот феномен демонстрирует плейотропию, при которой только один ген может продуцировать несколько фенотипов челюстей. Замечено, что соотношение между высотой восходящего плеча сустава и длиной челюсти будет регулировать скорость и силу смыкания челюсти. Таким образом, для режима питания путем укуса, то есть для вида Labeotropheus fuelleborni , предпочтение отдается длинному суставному отростку и короткой нижней челюсти, что позволяет надежно закрыть сустав . В то время как для видов зебры Metriaclima короткий отросток и длинная нижняя челюсть будут влиять на скорость вращения челюсти и будут более типичными для всасывающего кормления (рис. 4, где челюсть оранжевого цвета, а суставной отросток зеленый).

Это исследование демонстрирует, что направленный отбор привел к формированию челюстной кости цихлид посредством локусов количественных признаков, встроенных в геном, для получения оптимального фенотипа. Скорее, разнообразие типов челюстей у этих рыб регулируется разнообразием их режима питания в результате дивергентной адаптивной эволюции.

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.

• Дмитрий владимирович веневитинов доклад

    

• Государственная финансовая политика российской федерации доклад

    

• Фактические ошибки в русском языке доклад

    

• Доклад по химии про фаянс

    

• Ускоренное расширение вселенной и темная энергия доклад

Примеры

В качестве одной из распространенных форм естественного отбора существует множество изученных и задокументированных примеров направленного отбора. Некоторые известные случаи:

•  Первый ученый-эволюционист Чарльз Дарвин  (1809–1882) изучал то, что позже стало известно как направленный отбор, когда он был на  Галапагосских островах . Он заметил, что длина клюва галапагосских  вьюрков  со временем менялась из-за доступных источников пищи. Когда не хватало насекомых для еды, вьюрки с более крупными и глубокими клювами выживали, потому что структура клюва была полезна для раскалывания семян. Со временем, когда насекомых стало больше, направленный отбор стал отдавать предпочтение вьюркам с меньшими и длинными клювами, которые были более полезны для ловли насекомых.
• Записи окаменелостей показывают, что черные медведи в Европе уменьшались в размерах в периоды между континентальными ледниками во время ледниковых периодов, но увеличивались в размерах в ледниковый период. Вероятно, это было связано с тем, что более крупные особи пользовались преимуществом в условиях ограниченных запасов пищи и сильного холода. 
• В 18-м и 19-м веках в Англии перченые мотыльки, которые были преимущественно белыми, чтобы сливаться со светлыми деревьями, начали эволюционировать в преимущественно темные виды, чтобы сливаться с окружающей средой, которая все больше покрывалась сажей с заводов промышленной революции. 

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.

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.

Направленная модель выбора

Люди на одном конце кривой имеют больше фитнес

Направленный отбор действует следующим образом: при распределении частот фенотипических признаков выбираются особи, которые находятся на одной из сторон кривой, либо левой, либо правой..

В случае, если выбраны два конца кривой распределения, выбор будет иметь разрушительный и ненаправленный тип..

Это явление происходит потому, что люди на одном конце кривой имеют больше фитнес или биологическая эффективность. Это означает, что индивидуумы с характеристикой, о которой идет речь, имеют больше шансов размножаться и что их потомство плодовито по сравнению с индивидуумами, у которых отсутствует изученная черта.

Организмы живут в условиях, которые могут постоянно меняться (как биотические, так и абиотические компоненты). Если какое-либо изменение сохраняется в течение длительного периода времени, это может привести к определенному наследственному признаку.

Например, если в данной среде выгодно быть маленьким, особи меньших размеров будут увеличиваться по частоте..

Как меняется среднее значение и дисперсия?

Среднее значение является основным значением тенденции и позволяет нам узнать среднее арифметическое значение символа. Например, средний рост женщин в человеческом населении определенной страны составляет 1,65 м (гипотетическое значение).

Дисперсия, с другой стороны, является величиной дисперсии значений, то есть того, сколько каждое из значений среднего разделяет.

Этот тип отбора характеризуется смещением значения среднего (по мере прохождения поколений) и сохранением значения дисперсии относительно постоянной..

Например, если я измерил размер хвоста в популяции белок и увидел, что в течение поколений средняя популяция перемещается в левую часть кривой, я могу предложить такой направленный выбор и размер хвост уменьшается.

Движущий отбор

Движущий отбор приводит к устранению особей со старыми признаками, не соответствующими изменившейся среде обитания, и формированию популяции особей с новыми признаками. Он происходит в медленно изменяющихся условиях ? среды обитания.

Примером действия движущего отбора служит изменение окраски крыльев у бабочки березовой пяденицы. Обитающие на стволах деревьев бабочки имели преимущественно светлую окраску, незаметную на фоне светлых лишайников, покрывающих стволы деревьев.

Время от времени на стволах появлялись темноокрашенные бабочки, которые были хорошо заметны и уничтожались птицами. В связи с развитием промышленности и загрязнением воздуха сажей лишайники исчезли, а потемневшие стволы деревьев обнажились. В результате светлоокрашенные бабочки, хорошо заметные на темном фоне, уничтожались птицами, а темноокрашенные особи сохранялись отбором. Через некоторое время большинство бабочек в популяциях близ индустриальных центров стали темными.

Каков механизм движущего отбора?

В генотипе березовой пяденицы есть гены, определяющие темную и светлую окраску бабочек. Поэтому в популяции появляются и светлые, и темные бабочки. Преобладание тех или иных бабочек зависит от условий среды. В одних условиях среды сохраняются преимущественно темноокрашенные, а в других — светлоокрашенные особи с различными генотипами.

Механизм движущего отбора состоит в сохранении особей с полезными отклонениями от прежней нормы реакции и устранении особей с прежней нормой реакции.

Выбор балансировки

Рисунок 10: Схема выбора балансировки

Этот редкий тип отбора приводит к поддержанию полиморфизма в популяции. Таким образом, существует несколько оптимальных фенотипов для разных признаков (рис. 10).

Полиморфизм рака продукта рака

Рисунок 11: Пример цветового полиморфизма крабов с раковым продуктом

Один случай объясняется Krause-Nehring et al . (2010) относительно разнообразия окраски и формы раковин молоди крабов Cancer productus (рис. 11). По мнению исследователей, этот полиморфизм может быть чем-то адаптивным перед лицом хищников, а именно морских волков, палтуса и бычков, угрей, осьминогов, а также птиц, хищничество которых ограничивается ювенильной стадией краба. Кроме того, полиморфизм зависит от размера краба, поскольку он исчезает во время взрослой стадии.

Таким образом, маленькие крабы гораздо более уязвимы для визуальных хищников, таких как птицы и рыбы, поэтому молодым крабам важно адаптироваться к окружающей среде, чтобы замаскироваться. Ученые принимают гипотезу о том, что балансирующий отбор по окраске может объяснить этот полиморфизм, поскольку он явно полезен для гетерогенной среды, такой как северная часть Тихого океана

Одним из механизмов, который может вызвать этот отбор, является отрицательный отбор на зависимых частотах, когда из-за мутаций хищники могут игнорировать особей, отличных от других. Действительно, визуальные хищники получат эталонное изображение на основе ранее взятой добычи. Таким образом, когда они перемещаются в другие среды, они с большей вероятностью пропустят другие формы морфологии в полиморфной популяции, что приведет к лучшей выживаемости среди видов-жертв. (Рисунок 7)

Как различаются среднее значение и дисперсия?

Среднее значение — это величина центральной тенденции, которая позволяет нам узнать среднее арифметическое символа. Например, средний рост женщин среди населения определенной страны составляет 1,65 м (гипотетическое значение).

Дисперсия, с другой стороны, представляет собой значение дисперсии значений, то есть насколько каждое из значений отделено от среднего.

Этот тип выбора характеризуется смещением значения среднего (по мере смены поколений) и сохранением значения дисперсии относительно постоянным.

Например, если я измеряю размер хвоста у популяции белок и вижу, что в течение поколений среднее значение популяции смещается в левую часть кривой, я могу предположить, что имеет место направленный отбор и размер очередь сокращается.

е)Дизруптивный (расчленяющий) отбор

Рис. 6. Дизруптивная форма естественного отбора

Дизруптивный (расчленяющий) отбор благоприятствует сохранению крайних типов и элиминации промежуточных. В результате он приводит к сохранению и усилению полиморфизма. Разрывающий отбор действует в разнообразных условиях среды, встречающихся на одной территории, и поддерживает несколько фенотипически различных форм за счет особей со средней нормой. Если условия среды настолько изменились, что основная масса вида утрачивает приспособленность, то преимущество приобретают особи с крайними отклонениями от средней нормы. Такие формы быстро размножаются и на основе одной группы формируется несколько новых.

Моделью дизруптивного отбора может быть ситуация возникновения карликовых рас хищных рыб в малокормном водоеме. Часто щурятам-сеголеткам не хватает корма в виде мальков рыб. В этом случае преимущество получают самые быстрорастущие, которые очень быстро достигают размеров, позволяющих поедать своих собратьев. С другой стороны, в выгодном положении окажутся щурята с максимальной задержкой скорости роста, так как мелкие размеры позволяют им длительное время оставаться планктофагами. Подобная ситуация через стабилизирующий отбор может привести к возникновению двух рас хищных рыб.

Интересный пример приводит Дарвин относительно насекомых – обитателей небольших океанических островов. Они прекрасно летают или совсем лишены крыльев. По-видимому, насекомые внезапными порывами ветра уносились в море; сохранились лишь те, которые могли либо противостоять ветру, либо совершенно не летали. Отбор в этом направлении привел к тому, что на острове Мадейра из 550 видов жуков 200 нелетающие.

Еще один пример: в лесах, где почвы коричневого цвета особи земляной улитки чаще имеют коричневую и розовую окраску раковин, на участках с грубой и желтой травой преобладает желтая окраска и т.п.

Популяции, приспособленные к экологически несходным местообитаниям, могут занимать смежные географические области; например, в прибрежных областях Калифорнии растение Giliaachilleaefolia представлено двумя расами. Одна раса – «солнечная» – растет на открытых травянистых южных склонах, тогда как «теневая» раса встречается в тенистых дубовых лесах и рощах секвойи. Эти расы различаются по величине лепестков – признаку, детерминированному генетически.

Основной результат этого отбора заключается в формировании полиморфизма популяции, т.е. наличии нескольких, различающихся по какому-либо признаку групп или в изоляции популяций, отличающихся по своим свойствам, что может быть причиной дивергенции.

Заключение

Как и другие элементарные эволюционные факторы, естественный отбор вызывает изменения в соотношении аллелей в генофондах популяций. В эволюции естественному отбору принадлежит творческая роль. Исключая из репродукции генотипы с малой приспособительной ценностью, сохраняя благоприятные генные комбинации разного достоинства, он преобразует картину генотипической изменчивости, складывающуюся первоначально под действием случайных факторов, в биологически целесообразном направлении.

Список литературы

1. Власова З.А. Биология. Справочник студента – Москва, 1997

2. Грин Н. Биология – Москва, 2003

3. Камлюк Л.В. Биология в вопросах и ответах – Минск, 1994

4. Лемеза Н.А. Пособие по биологии – Минск, 1998

1

Разрывающий отбор

Разрывающая, или дизруптивная, форма отбора расчленяет ранее единую популяцию на две или более новых.

Так у самок бабочек африканского парусника возникло три формы, подражающих трём разным несъедобным видам бабочек.

Рис. 3. Три формы самок африканского парусника.

Наличие такого сходства более полезно для популяции, чем подражание только одному виду.

Движущая

Стабилизирующая

Разрывающая

Постепенные изменения среды

Постоянные условия среды

Наличие нескольких вариантов приспособления к среде

В пользу особей с полезными, отличными от исходных, признаками

Против крайних значений признака в пользу среднего

Против средних значений признака в пользу крайних

Создание новой средней нормы

Сохранение средней нормы

Создание двух или нескольких новых норм

Возникновение популяций, устойчивых к действию ядохимикатов, антибиотиков.

Сохранение формы и размера цветка у насекомоопыляемых растений, соответствующих размерам опылителя;

Сохранение групп насекомых либо с сильно развитыми, либо с мелкими крыльями в условиях частой ветреной погоды