Nowsze, lepsze, ładniejsze. Recenzja gry „Ewolucja

💖 Podoba Ci się? Udostępnij link swoim znajomym

Dobór naturalny jest siłą napędową ewolucji. Mechanizm selekcji. Formy selekcji w populacjach (I.I. Shmalgauzen).

Naturalna selekcja- proces, w wyniku którego w populacji zwiększa się liczba osobników o maksymalnym przystosowaniu (cechy najkorzystniejsze), a maleje liczba osobników o cechach niekorzystnych. W świetle współczesnej syntetycznej teorii ewolucji dobór naturalny uważany jest za główną przyczynę rozwoju adaptacji, specjacji i pochodzenia taksonów ponadgatunkowych. Dobór naturalny jest jedyną znaną przyczyną adaptacji, ale nie jedyną przyczyną ewolucji. Przyczyny nieadaptacyjne obejmują dryf genetyczny, przepływ genów i mutacje.

Termin „dobór naturalny” spopularyzował Karol Darwin, porównując ten proces z doborem sztucznym, którego współczesną formą jest dobór. Ideą porównywania doboru sztucznego i naturalnego jest to, że w przyrodzie następuje także selekcja organizmów „najlepszych”, „najlepszych”, jednak w tym przypadku to nie osoba pełni rolę „oceniającego” przydatności. właściwości, ale środowisko. Ponadto materiałem zarówno do doboru naturalnego, jak i sztucznego są drobne zmiany dziedziczne, które kumulują się z pokolenia na pokolenie.

Mechanizm doboru naturalnego

W procesie doboru naturalnego utrwalane są mutacje, które zwiększają sprawność organizmów. Dobór naturalny jest często określany jako mechanizm „oczywisty”, ponieważ wynika z prostych faktów, takich jak:

    Organizmy wydają na świat więcej potomstwa, niż są w stanie przeżyć;

    W populacji tych organizmów występuje zmienność dziedziczna;

    Organizmy o różnych cechach genetycznych mają różną przeżywalność i zdolność do reprodukcji.

Takie warunki stwarzają konkurencję między organizmami o przetrwanie i reprodukcję i stanowią minimalne warunki niezbędne do ewolucji poprzez dobór naturalny. Zatem organizmy z odziedziczonymi cechami, które dają im przewagę konkurencyjną, z większym prawdopodobieństwem przekażą je swojemu potomstwu niż organizmy z odziedziczonymi cechami, które tego nie robią.

Centralną koncepcją koncepcji doboru naturalnego jest przystosowanie organizmów. Sprawność definiuje się jako zdolność organizmu do przetrwania i reprodukcji, która określa wielkość jego wkładu genetycznego w następne pokolenie. Jednak przy określeniu przystosowania nie chodzi o całkowitą liczbę potomstwa, ale o liczbę potomstwa o danym genotypie (dostosowanie względne). Na przykład, jeśli potomstwo udanego i szybko rozmnażającego się organizmu jest słabe i nie rozmnaża się dobrze, wówczas wkład genetyczny i, w związku z tym, sprawność tego organizmu będą niskie.

Jeśli jakiś allel zwiększa sprawność organizmu bardziej niż inne allele tego genu, to z każdym pokoleniem udział tego allelu w populacji będzie się zwiększał. Oznacza to, że selekcja zachodzi na korzyść tego allelu. I odwrotnie, w przypadku alleli mniej korzystnych lub szkodliwych ich udział w populacjach będzie się zmniejszał, to znaczy selekcja będzie działać przeciwko tym allelom. Należy pamiętać, że wpływ niektórych alleli na sprawność organizmu nie jest stały – gdy zmieniają się warunki środowiskowe, allele szkodliwe lub neutralne mogą stać się korzystne, a korzystne mogą stać się szkodliwe.

Dobór naturalny pod kątem cech, które mogą zmieniać się w pewnym zakresie wartości (takich jak wielkość organizmu) można podzielić na trzy typy:

    Wybór kierowany- zmiany średniej wartości cechy w czasie, np. wzrost wielkości ciała;

    Wybór zakłócający- selekcja pod kątem skrajnych wartości cechy i wartości średnich, na przykład dużych i małych rozmiarów ciała;

    Stabilizacja selekcji- selekcja względem skrajnych wartości cechy, co prowadzi do zmniejszenia wariancji cechy.

Szczególnym przypadkiem doboru naturalnego jest selekcja płciowa, którego podłożem jest dowolna cecha zwiększająca sukces godowy poprzez zwiększenie atrakcyjności osobnika dla potencjalnych partnerów. Cechy, które wyewoluowały w wyniku doboru płciowego, są szczególnie widoczne u samców niektórych gatunków zwierząt. Takie cechy jak duże rogi i jasne ubarwienie z jednej strony mogą przyciągać drapieżniki i zmniejszać przeżywalność samców, z drugiej strony równoważą to sukcesy reprodukcyjne samców o podobnych wyraźnych cechach.

Selekcja może działać na różnych poziomach organizacji, takich jak geny, komórki, pojedyncze organizmy, grupy organizmów i gatunki. Co więcej, selekcja może działać jednocześnie na różnych poziomach. Selekcja na poziomach wyższych od jednostki, taka jak selekcja grupowa, może prowadzić do współpracy.

Formy doboru naturalnego

Istnieją różne klasyfikacje form selekcji. Powszechnie stosowana jest klasyfikacja oparta na charakterze wpływu form selekcji na zmienność cechy w populacji.

wybór jazdy- forma doboru naturalnego, która działa w ramach skierowany zmieniające się warunki środowiskowe. Opisane przez Darwina i Wallace’a. W tym przypadku przewagę uzyskują osoby o cechach odbiegających w określonym kierunku od wartości średniej. Jednocześnie pozostałe odmiany cechy (jej odchylenia w kierunku przeciwnym do wartości średniej) podlegają selekcji negatywnej. W rezultacie w populacji z pokolenia na pokolenie następuje przesunięcie średniej wartości cechy w określonym kierunku. Jednocześnie presja selekcji sterującej musi odpowiadać możliwościom adaptacyjnym populacji i tempu zmian mutacyjnych (w przeciwnym razie presja środowiska może doprowadzić do wyginięcia).

Klasycznym przykładem selekcji motywów jest ewolucja koloru ćmy brzozowej. Kolor skrzydeł tego motyla imituje kolor kory drzew porośniętych porostami, na których spędza dzień. Oczywiście takie ochronne zabarwienie ukształtowało się przez wiele pokoleń poprzedniej ewolucji. Jednak wraz z początkiem rewolucji przemysłowej w Anglii urządzenie to zaczęło tracić na znaczeniu. Zanieczyszczenie atmosfery doprowadziło do masowego obumierania porostów i ciemnienia pni drzew. Jasne motyle na ciemnym tle stały się łatwo widoczne dla ptaków. Od połowy XIX wieku w populacjach ćmy brzozowej zaczęły pojawiać się zmutowane ciemne (melanistyczne) formy motyli. Ich częstotliwość gwałtownie wzrosła. Pod koniec XIX wieku niektóre populacje miejskie ćmy składały się prawie wyłącznie z form ciemnych, podczas gdy w populacjach wiejskich nadal dominowały formy jasne. Zjawisko to zostało nazwane industrialny melanizm. Naukowcy odkryli, że na obszarach zanieczyszczonych ptaki chętniej jedzą formy jasne, a na obszarach czystych - ciemne. Nałożenie ograniczeń na zanieczyszczenie atmosfery w latach pięćdziesiątych XX wieku spowodowało, że dobór naturalny ponownie zmienił kierunek, a częstotliwość występowania ciemnych form w populacjach miejskich zaczęła spadać. Są dziś prawie tak rzadkie, jak przed rewolucją przemysłową.

Wybór jazdy odbywa się, gdy otoczenie zmienia się lub dostosowuje do nowych warunków wraz z rozszerzeniem zasięgu. Zachowuje dziedziczne zmiany w określonym kierunku, odpowiednio zmieniając szybkość reakcji. Na przykład podczas rozwoju gleby jako siedliska różnych niepowiązanych ze sobą grup zwierząt kończyny zamieniły się w kopiące.

Stabilizacja selekcji- forma doboru naturalnego, w której jej działanie jest skierowane przeciwko osobnikom o skrajnych odchyleniach od normy przeciętnej, na rzecz osobników o średnim nasileniu cechy. Koncepcję selekcji stabilizującej wprowadził do nauki i przeanalizował I. I. Shmalgauzen.

Opisano wiele przykładów działania selekcji stabilizującej w przyrodzie. Przykładowo na pierwszy rzut oka wydaje się, że największy wkład w pulę genową kolejnego pokolenia powinny mieć osoby o maksymalnej płodności. Jednak obserwacje naturalnych populacji ptaków i ssaków pokazują, że tak nie jest. Im więcej piskląt lub młodych w gnieździe, tym trudniej je nakarmić, tym każde z nich jest mniejsze i słabsze. W rezultacie najlepiej przystosowane okazują się osobniki o przeciętnej płodności.

W przypadku różnych cech stwierdzono selekcję na korzyść średnich. U ssaków noworodki z bardzo niską i bardzo dużą masą urodzeniową są bardziej narażone na śmierć po urodzeniu lub w pierwszych tygodniach życia niż noworodki ze średnią masą ciała. Uwzględnienie wielkości skrzydeł wróbli, które padły po burzy w latach 50. pod Leningradem, wykazało, że większość z nich miała za małe lub za duże skrzydła. I w tym przypadku najbardziej przystosowane okazały się osoby przeciętne.

Najbardziej znanym przykładem takiego polimorfizmu jest anemia sierpowatokrwinkowa. Ta ciężka choroba krwi występuje u osób homozygotycznych pod względem zmutowanego allelu hemoglobiny ( Hb S) i prowadzi do ich śmierci w młodym wieku. W większości populacji ludzkich częstość występowania tego allelu jest bardzo niska i w przybliżeniu równa częstotliwości jego występowania w wyniku mutacji. Jednakże jest to dość powszechne w obszarach świata, gdzie malaria jest powszechna. Okazało się, że heterozygoty dla Hb S mają wyższą odporność na malarię niż homozygoty pod względem allelu prawidłowego. Dzięki temu w populacjach zamieszkujących obszary malaryczne powstaje i stabilnie utrzymuje się heterozygotyczność pod względem tego śmiertelnego allelu u homozygoty.

Dobór stabilizujący jest mechanizmem akumulacji zmienności w naturalnych populacjach. Wybitny naukowiec I. I. Shmalgauzen jako pierwszy zwrócił uwagę na tę cechę stabilizacji selekcji. Pokazał, że nawet w stabilnych warunkach istnienia nie ustaje ani dobór naturalny, ani ewolucja. Nawet pozostając fenotypowo niezmieniony, populacja nie przestaje ewoluować. Jego skład genetyczny stale się zmienia. Dobór stabilizujący tworzy takie układy genetyczne, które zapewniają powstawanie podobnych optymalnych fenotypów na podstawie szerokiej gamy genotypów. Takie mechanizmy genetyczne jak dominacja, epistaza, komplementarne działanie genów, niepełna penetracja i inne sposoby ukrywania zmienności genetycznej zawdzięczają swoje istnienie stabilizacji selekcji.

Zatem selekcja stabilizująca, usuwająca odchylenia od normy, aktywnie tworzy mechanizmy genetyczne, które zapewniają stabilny rozwój organizmów i tworzenie optymalnych fenotypów w oparciu o różne genotypy. Zapewnia stabilne funkcjonowanie organizmów w szerokim zakresie wahań warunków zewnętrznych znanych gatunkowi.

Selekcja zakłócająca (łzawiąca).- forma doboru naturalnego, w której warunki faworyzują dwa lub więcej skrajnych wariantów (kierunków) zmienności, ale nie faworyzują pośredniego, przeciętnego stanu cechy. W rezultacie z jednej początkowej może pojawić się kilka nowych form. Darwin opisał działanie selekcji zakłócającej, wierząc, że leży ona u podstaw dywergencji, choć nie potrafił dostarczyć dowodów na jej istnienie w przyrodzie. Selekcja zakłócająca przyczynia się do powstania i utrzymania polimorfizmu populacji, a w niektórych przypadkach może powodować specjację.

Jedną z możliwych sytuacji w przyrodzie, w której wchodzi w grę dobór destrukcyjny, jest sytuacja, gdy populacja polimorficzna zajmuje heterogeniczne siedlisko. Jednocześnie różne formy dostosowują się do różnych nisz lub subnisz ekologicznych.

Tworzenie się ras sezonowych u niektórych chwastów można wytłumaczyć działaniem selekcji zakłócającej. Wykazano, że termin kwitnienia i dojrzewania nasion jednego z gatunków takich roślin – grzechotki łąkowej – rozciągał się niemal przez całe lato, a większość roślin kwitnie i owocuje w środku lata. Jednak na łąkach kośnych korzyści uzyskują te rośliny, które mają czas na zakwitnięcie i wydanie nasion przed koszeniem oraz te, które wydają nasiona pod koniec lata, po skoszeniu. W rezultacie powstają dwie rasy grzechotki - wczesne i późne kwitnienie.

Selekcję zakłócającą przeprowadzono sztucznie w eksperymentach z Drosophila. Selekcję przeprowadzono według liczby szczecin, pozostawiając jedynie osobniki z małą i dużą liczbą szczecin. W rezultacie od około 30. pokolenia obie linie bardzo mocno się rozeszły, mimo że muchy w dalszym ciągu krzyżowały się ze sobą, wymieniając geny. W szeregu innych eksperymentów (z roślinami) intensywne krzyżowanie uniemożliwiło skuteczne działanie selekcji zakłócającej.

selekcja płciowa Jest to dobór naturalny zapewniający sukces w reprodukcji. Przetrwanie organizmów jest ważnym, ale nie jedynym elementem doboru naturalnego. Kolejnym ważnym elementem jest atrakcyjność dla przedstawicieli płci przeciwnej. Darwin nazwał to zjawisko doborem płciowym. „O tej formie selekcji nie decyduje walka o byt w stosunkach istot organicznych między sobą lub z warunkami zewnętrznymi, ale rywalizacja między osobnikami tej samej płci, przeważnie mężczyznami, o posiadanie osobników płci przeciwnej. " Cechy, które zmniejszają żywotność ich nosicieli, mogą pojawić się i rozprzestrzenić, jeśli korzyści, jakie zapewniają w sukcesie hodowlanym, są znacznie większe niż wady w zakresie przetrwania.

Powszechne są dwie hipotezy dotyczące mechanizmów doboru płciowego.

    Zgodnie z hipotezą „dobrych genów” samica „rozumuje” w następujący sposób: „Jeśli temu samcowi, mimo jasnego upierzenia i długiego ogona, udało się jakimś cudem nie umrzeć w szponach drapieżnika i dożyć okresu dojrzewania, to zatem ma dobre geny, które mu na to pozwalają. Powinien więc zostać wybrany na ojca swoich dzieci: przekaże im swoje dobre geny. Wybierając jasne samce, samice wybierają dobre geny dla swojego potomstwa.

    Zgodnie z hipotezą „atrakcyjnych synów” logika doboru kobiet jest nieco inna. Jeśli bystrzy mężczyźni z jakiegoś powodu są atrakcyjni dla kobiet, warto wybrać bystrego ojca dla swoich przyszłych synów, ponieważ jego synowie odziedziczą geny jasnego koloru i będą atrakcyjni dla kobiet w następnym pokoleniu. W ten sposób następuje pozytywne sprzężenie zwrotne, które prowadzi do tego, że z pokolenia na pokolenie jasność upierzenia samców jest coraz większa. Proces ten postępuje, aż osiągnie granicę żywotności.

Wybierając mężczyzn, kobiety nie są bardziej i nie mniej logiczne niż we wszystkich innych zachowaniach. Gdy zwierzę odczuwa pragnienie, nie rozumuje, że powinno napić się wody, aby przywrócić równowagę wodno-solną w organizmie – trafia do wodopoju, bo czuje pragnienie. W ten sam sposób kobiety, wybierając jasne samce, kierują się instynktem - lubią jasne ogony. Wszyscy, którzy instynktownie nakłonili do innego zachowania, nie pozostawili potomstwa. W ten sposób omawialiśmy nie logikę kobiet, ale logikę walki o byt i dobór naturalny - ślepy i automatyczny proces, który działając nieustannie z pokolenia na pokolenie, uformował całą tę niesamowitą różnorodność kształtów, kolorów i instynktów, które my obserwować w świecie dzikiej przyrody. .

selekcja pozytywna i negatywna

Istnieją dwie formy doboru naturalnego: Pozytywny I Przycinanie (negatyw) wybór.

Selekcja pozytywna zwiększa liczbę osobników w populacji posiadających przydatne cechy, które zwiększają żywotność gatunku jako całości.

Selekcja odcięcia eliminuje z populacji zdecydowaną większość osobników posiadających cechy znacznie zmniejszające żywotność w danych warunkach środowiskowych. Za pomocą selekcji odcięcia silnie szkodliwe allele są usuwane z populacji. Również osoby z rearanżacjami chromosomowymi i zestawem chromosomów, które gwałtownie zakłócają normalne działanie aparatu genetycznego, mogą zostać poddane selekcji cięcia.

Rola doboru naturalnego w ewolucji

Karol Darwin uważał dobór naturalny za główną siłę napędową ewolucji; we współczesnej syntetycznej teorii ewolucji jest on także głównym regulatorem rozwoju i adaptacji populacji, mechanizmem powstawania gatunków i taksonów ponadgatunkowych, choć akumulacja w szczególności odkrycie dyskretnego naturalnego dziedziczenia cech fenotypowych, spowodowało, że część badaczy zaprzeczyła znaczeniu doboru naturalnego i jako alternatywę zaproponowała koncepcje oparte na ocenie czynnik mutacji genotypu jako niezwykle ważny. Autorzy takich teorii postulowali nie stopniowy, ale bardzo szybki (w ciągu kilku pokoleń) spazmatyczny charakter ewolucji (mutacjonizm Hugo de Vriesa, saltacjonizm Richarda Goldschmitta i inne mniej znane koncepcje). Odkrycie przez N. I. Wawilowa dobrze znanych korelacji między cechami gatunków pokrewnych (prawo szeregów homologicznych) skłoniło część badaczy do sformułowania kolejnych „antydarwinowskich” hipotez na temat ewolucji, takich jak nomogeneza, batmogeneza, autogeneza, ontogeneza i inni. W latach dwudziestych i czterdziestych XX wieku w biologii ewolucyjnej ci, którzy odrzucili ideę Darwina o ewolucji poprzez dobór naturalny (czasami nazywane teoriami „selekcji”, które kładły nacisk na dobór naturalny), ponownie zainteresowali się tą teorią ze względu na rewizję klasycznego darwinizmu w świetle stosunkowo młoda nauka o genetyce. Powstała w ten sposób syntetyczna teoria ewolucji, często błędnie nazywana neodarwinizmem, opiera się między innymi na ilościowej analizie częstości alleli w populacjach zmieniających się pod wpływem doboru naturalnego. Toczą się debaty, podczas których ludzie o podejściu radykalnym, jako argument przeciwko syntetycznej teorii ewolucji i roli doboru naturalnego, argumentują, że „odkrycia ostatnich dziesięcioleci z różnych dziedzin wiedzy naukowej – od Biologia molekularna z jej teorią neutralnych mutacjiMotoo Kimura I paleontologia z jej teorią przerywanej równowagi Stephena Jaya Goulda I Nilesa Eldredge’a (w której pogląd rozumianą jako stosunkowo statyczna faza procesu ewolucyjnego) aż do matematyka z jej teoriąrozwidlenia I przejścia fazowe- świadczą o niewystarczalności klasycznej syntetycznej teorii ewolucji dla odpowiedniego opisu wszystkich aspektów ewolucji biologicznej". Dyskusja na temat roli różnych czynników w ewolucji rozpoczęła się ponad 30 lat temu i trwa do dziś, przy czym czasami mówi się, że „biologia ewolucyjna (mając oczywiście na myśli teorię ewolucji) doszła do potrzeby swojej kolejnej, trzecia synteza.”

Ideą porównywania doboru sztucznego i naturalnego jest to, że w przyrodzie następuje także selekcja organizmów „najlepszych”, „najlepszych”, jednak w tym przypadku to nie osoba pełni rolę „oceniającego” przydatności. właściwości, ale środowisko. Ponadto materiałem zarówno do doboru naturalnego, jak i sztucznego są drobne zmiany dziedziczne, które kumulują się z pokolenia na pokolenie.

Mechanizm doboru naturalnego

W procesie doboru naturalnego utrwalane są mutacje, które zwiększają zdolność przystosowania się organizmów do środowiska. Dobór naturalny jest często określany jako mechanizm „oczywisty”, ponieważ wynika z prostych faktów, takich jak:

  1. Organizmy wydają na świat więcej potomstwa, niż są w stanie przeżyć;
  2. W populacji tych organizmów występuje zmienność dziedziczna;
  3. Organizmy o różnych cechach genetycznych mają różną przeżywalność i zdolność do reprodukcji.

Centralną koncepcją koncepcji doboru naturalnego jest przystosowanie organizmów. Sprawność fizyczną definiuje się jako zdolność organizmu do przetrwania i rozmnażania się w istniejącym środowisku. To określa wielkość jego wkładu genetycznego w następne pokolenie. Jednak przy określeniu przystosowania nie chodzi o całkowitą liczbę potomstwa, ale o liczbę potomstwa o danym genotypie (dostosowanie względne). Na przykład, jeśli potomstwo udanego i szybko rozmnażającego się organizmu jest słabe i nie rozmnaża się dobrze, wówczas wkład genetyczny i, w związku z tym, sprawność tego organizmu będą niskie.

Dobór naturalny pod kątem cech, które mogą zmieniać się w pewnym zakresie wartości (takich jak wielkość organizmu) można podzielić na trzy typy:

  1. Wybór kierowany- zmiany średniej wartości cechy w czasie, np. wzrost wielkości ciała;
  2. Wybór zakłócający- selekcja pod kątem skrajnych wartości cechy i wartości średnich, na przykład dużych i małych rozmiarów ciała;
  3. Stabilizacja selekcji- selekcja względem skrajnych wartości cechy, co prowadzi do zmniejszenia wariancji cechy.

Szczególnym przypadkiem doboru naturalnego jest selekcja płciowa, którego podłożem jest dowolna cecha zwiększająca powodzenie krycia poprzez zwiększenie atrakcyjności osobnika dla potencjalnych partnerów. Cechy, które wyewoluowały w wyniku doboru płciowego, są szczególnie widoczne u samców niektórych gatunków zwierząt. Takie cechy jak duże rogi i jasne ubarwienie z jednej strony mogą przyciągać drapieżniki i zmniejszać przeżywalność samców, z drugiej strony równoważą to sukcesy reprodukcyjne samców o podobnych wyraźnych cechach.

Selekcja może działać na różnych poziomach organizacji, takich jak geny, komórki, pojedyncze organizmy, grupy organizmów i gatunki. Co więcej, selekcja może działać jednocześnie na różnych poziomach. Selekcja na poziomach powyżej jednostki, taka jak selekcja grupowa, może prowadzić do współpracy (patrz Ewolucja#Współpraca).

Formy doboru naturalnego

Istnieją różne klasyfikacje form selekcji. Powszechnie stosowana jest klasyfikacja oparta na charakterze wpływu form selekcji na zmienność cechy w populacji.

wybór jazdy

wybór jazdy- forma doboru naturalnego, która działa w ramach skierowany zmieniające się warunki środowiskowe. Opisane przez Darwina i Wallace’a. W tym przypadku przewagę uzyskują osoby o cechach odbiegających w określonym kierunku od wartości średniej. Jednocześnie pozostałe odmiany cechy (jej odchylenia w kierunku przeciwnym do wartości średniej) podlegają selekcji negatywnej. W rezultacie w populacji z pokolenia na pokolenie następuje przesunięcie średniej wartości cechy w określonym kierunku. Jednocześnie presja selekcji sterującej musi odpowiadać możliwościom adaptacyjnym populacji i tempu zmian mutacyjnych (w przeciwnym razie presja środowiska może doprowadzić do wyginięcia).

Przykładem działania selekcji motywów jest „melanizm przemysłowy” u owadów. „Melanizm przemysłowy” to gwałtowny wzrost odsetka osobników melanistycznych (o ciemnym kolorze) w populacjach owadów (na przykład motyli) żyjących na obszarach przemysłowych. Pod wpływem przemysłu pnie drzew znacznie pociemniały, wymarły także jasne porosty, przez co jasne motyle były lepiej widoczne dla ptaków, a ciemne gorzej. W XX wieku w wielu regionach odsetek motyli ciemnych w niektórych dobrze zbadanych populacjach ćmy brzozowej w Anglii osiągnął 95%, podczas gdy po raz pierwszy motyl ciemny ( Morfa carbonaria) został zdobyty w 1848 roku.

Wybór jazdy odbywa się, gdy otoczenie zmienia się lub dostosowuje do nowych warunków wraz z rozszerzeniem zasięgu. Zachowuje dziedziczne zmiany w określonym kierunku, odpowiednio przesuwając normę reakcji. Na przykład podczas rozwoju gleby jako siedliska różnych niepowiązanych ze sobą grup zwierząt kończyny zamieniły się w kopiące.

Stabilizacja selekcji

Stabilizacja selekcji- forma doboru naturalnego, w której jej działanie jest skierowane przeciwko osobnikom o skrajnych odchyleniach od normy przeciętnej, na rzecz osobników o średnim nasileniu cechy. Koncepcję selekcji stabilizującej wprowadził do nauki i przeanalizował I. I. Shmalgauzen.

Opisano wiele przykładów działania selekcji stabilizującej w przyrodzie. Przykładowo na pierwszy rzut oka wydaje się, że największy wkład w pulę genową kolejnego pokolenia powinny mieć osoby o maksymalnej płodności. Jednak obserwacje naturalnych populacji ptaków i ssaków pokazują, że tak nie jest. Im więcej piskląt lub młodych w gnieździe, tym trudniej je nakarmić, tym każde z nich jest mniejsze i słabsze. W rezultacie najlepiej przystosowane okazują się osobniki o przeciętnej płodności.

W przypadku różnych cech stwierdzono selekcję na korzyść średnich. U ssaków noworodki z bardzo niską i bardzo dużą masą urodzeniową są bardziej narażone na śmierć po urodzeniu lub w pierwszych tygodniach życia niż noworodki ze średnią masą ciała. Uwzględnienie wielkości skrzydeł wróbli, które padły po burzy w latach 50. pod Leningradem, wykazało, że większość z nich miała za małe lub za duże skrzydła. I w tym przypadku najbardziej przystosowane okazały się osoby przeciętne.

Wybór zakłócający

Selekcja zakłócająca (łzawiąca).- forma doboru naturalnego, w której warunki faworyzują dwa lub więcej skrajnych wariantów (kierunków) zmienności, ale nie faworyzują pośredniego, przeciętnego stanu cechy. W rezultacie z jednej początkowej może pojawić się kilka nowych form. Darwin opisał działanie selekcji zakłócającej, wierząc, że leży ona u podstaw dywergencji, choć nie potrafił dostarczyć dowodów na jej istnienie w przyrodzie. Selekcja zakłócająca przyczynia się do powstania i utrzymania polimorfizmu populacji, a w niektórych przypadkach może powodować specjację.

Jedną z możliwych sytuacji w przyrodzie, w której wchodzi w grę dobór destrukcyjny, jest sytuacja, gdy populacja polimorficzna zajmuje heterogeniczne siedlisko. Jednocześnie różne formy dostosowują się do różnych nisz lub subnisz ekologicznych.

Przykładem selekcji zakłócającej jest utworzenie się dwóch ras w dużej grzechotce na łąkach kośnych. W normalnych warunkach okresy kwitnienia i dojrzewania nasion tej rośliny trwają przez całe lato. Ale na łąkach kośnych nasiona wytwarzają głównie te rośliny, które mają czas na kwitnienie i dojrzewanie albo przed okresem koszenia, albo kwitną pod koniec lata, po koszeniu. W rezultacie powstają dwie rasy grzechotki - wczesne i późne kwitnienie.

Selekcję zakłócającą przeprowadzono sztucznie w eksperymentach z Drosophila. Selekcję przeprowadzono według liczby szczecin, pozostawiając jedynie osobniki z małą i dużą liczbą szczecin. W rezultacie od około 30. pokolenia obie linie bardzo mocno się rozeszły, mimo że muchy w dalszym ciągu krzyżowały się ze sobą, wymieniając geny. W szeregu innych eksperymentów (z roślinami) intensywne krzyżowanie uniemożliwiło skuteczne działanie selekcji zakłócającej.

selekcja płciowa

selekcja płciowa Jest to dobór naturalny zapewniający sukces w reprodukcji. Przetrwanie organizmów jest ważnym, ale nie jedynym elementem doboru naturalnego. Kolejnym ważnym elementem jest atrakcyjność dla przedstawicieli płci przeciwnej. Darwin nazwał to zjawisko doborem płciowym. „O tej formie selekcji nie decyduje walka o byt w stosunkach istot organicznych między sobą lub z warunkami zewnętrznymi, ale rywalizacja między osobnikami jednej płci, przeważnie mężczyznami, o posiadanie osobników drugiej płci”. Cechy, które zmniejszają żywotność ich nosicieli, mogą pojawić się i rozprzestrzenić, jeśli korzyści, jakie zapewniają w sukcesie hodowlanym, są znacznie większe niż wady w zakresie przetrwania.

Powszechne są dwie hipotezy dotyczące mechanizmów doboru płciowego.

  • Zgodnie z hipotezą „dobrych genów” samica „uzasadnia” w następujący sposób: „Jeśli temu samcowi, pomimo jasnego upierzenia i długiego ogona, udało się nie umrzeć w szponach drapieżnika i dożyć okresu dojrzewania, to ma dobre geny które pozwoliły mu to zrobić. Dlatego należy go wybrać na ojca swoich dzieci: przekaże im swoje dobre geny. Wybierając jasne samce, samice wybierają dobre geny dla swojego potomstwa.
  • Zgodnie z hipotezą „atrakcyjnych synów” logika doboru kobiet jest nieco inna. Jeśli bystrzy mężczyźni z jakiegoś powodu są atrakcyjni dla kobiet, warto wybrać bystrego ojca dla swoich przyszłych synów, ponieważ jego synowie odziedziczą geny jasnego koloru i będą atrakcyjni dla kobiet w następnym pokoleniu. W ten sposób następuje pozytywne sprzężenie zwrotne, które prowadzi do tego, że z pokolenia na pokolenie jasność upierzenia samców wzrasta coraz bardziej. Proces ten postępuje, aż osiągnie granicę żywotności.

Wybierając mężczyzn, kobiety nie zastanawiają się nad przyczynami swojego zachowania. Gdy zwierzę odczuwa pragnienie, nie rozumuje, że powinno napić się wody, aby przywrócić równowagę wodno-solną w organizmie – trafia do wodopoju, bo czuje pragnienie. W ten sam sposób kobiety, wybierając jasne samce, kierują się instynktem - lubią jasne ogony. Ci, którzy instynktownie nakłonili do innego zachowania, nie pozostawili potomstwa. Logika walki o byt i doboru naturalnego jest logiką ślepego i automatycznego procesu, który działając nieustannie z pokolenia na pokolenie, ukształtował tę niesamowitą różnorodność form, kolorów i instynktów, które obserwujemy w świecie dzikiej przyrody.

Metody selekcji: selekcja pozytywna i negatywna

Istnieją dwie formy doboru sztucznego: Pozytywny I Przycinanie (negatyw) wybór.

Selekcja pozytywna zwiększa liczbę osobników w populacji posiadających przydatne cechy, które zwiększają żywotność gatunku jako całości.

Selekcja odcięcia eliminuje z populacji zdecydowaną większość osobników posiadających cechy znacznie zmniejszające żywotność w danych warunkach środowiskowych. Za pomocą selekcji odcięcia silnie szkodliwe allele są usuwane z populacji. Również osoby z rearanżacjami chromosomowymi i zestawem chromosomów, które gwałtownie zakłócają normalne działanie aparatu genetycznego, mogą zostać poddane selekcji cięcia.

Rola doboru naturalnego w ewolucji

W przykładzie mrówki robotnicy mamy owada niezwykle różniącego się od swoich rodziców, a jednocześnie całkowicie sterylnego i dlatego niezdolnego do przekazywania z pokolenia na pokolenie nabytych modyfikacji budowy lub instynktów. Można zadać dobre pytanie – na ile da się pogodzić ten przypadek z teorią doboru naturalnego?

- Pochodzenie gatunków (1859)

Darwin zakładał, że selekcję można zastosować nie tylko do pojedynczego organizmu, ale także do rodziny. Powiedział też, że być może w takim czy innym stopniu może to również wyjaśniać zachowanie ludzi. Okazało się, że miał rację, jednak dopiero wraz z pojawieniem się genetyki możliwe stało się przedstawienie szerszego spojrzenia na tę koncepcję. Pierwszy zarys „teorii doboru rodzaju” stworzył angielski biolog William Hamilton w 1963 roku, który jako pierwszy zaproponował rozpatrywanie doboru naturalnego nie tylko na poziomie jednostki lub całej rodziny, ale także na poziomie społeczeństwa. gen.

Zobacz też

Notatki

  1. , Z. 43-47.
  2. , P. 251-252.
  3. Orr H.A. Sprawność fizyczna i jej rola w „ewolucyjnej” genetyce // Nature Reviews Genetics. - 2009. - Cz. 10, nie. 8. - s. 531-539. - DOI:10.1038/nrg2603. - PMID 19546856 .
  4. Haldane J.B.S. Teoria doboru naturalnego dziś // Natura. - 1959. - Cz. 183, nie. 4663. - s. 710-713. - PMID 13644170 .
  5. Lande R., Arnold S. J.„Pomiar” selekcji na „skorelowanych” postaciach // Ewolucja. - 1983. - Cz. 37, nie. 6. - s. 1210-1226. -

„Dobór naturalny nie jest równy ( ) ewolucja. To ważna „nierówność”, o której każdy powinien wiedzieć. Chrześcijanie muszą to zrozumieć, aby nie dać się zwieść. Dla ewolucjonistów powinno to być przypomnieniem, że nadal muszą ciężko pracować, aby móc twierdzić, że posiadają mechanizm ewolucji.

Jak często słyszymy przykłady doboru naturalnego wykorzystywanego jako dowód ewolucji. Zmiany w wielkości, kształcie, kolorze, wzorze skóry są często przedstawiane jako cecha charakterystyczna ewolucji. Ta taktyka substytucji była tak często demaskowana, ale, co dziwne, nadal jest stosowana i ludzie wciąż się na nią nabierają.

Sam termin powinien ostrzegać ludzi, że brakuje czegoś ważnego. Kiedy mówimy o „wyborze” w naszym codziennym życiu, zawsze wybieramy z czegoś, co już istnieje. Pomyśl o wyborze kart z talii. Możesz wybierać karty z talii w każdej sekundzie swojego życia, ale jedyne, na co możesz liczyć, to różne kombinacje tych samych kart. Nie da się w ten sposób stworzyć niczego nowego - jedynie przetasowane karty, usunięte karty lub dodane karty z innej talii.

Kiedy mówimy o „wyborze” w naszym codziennym życiu, zawsze wybieramy z czegoś, co już istnieje.

Kiedy iluzjonista prosi Cię o wybranie karty z talii i zaskakuje czymś nowym, zdajesz sobie sprawę, że to podstęp, sztuczka ręki. Musimy nauczyć się dostrzegać tę ewolucjonistyczną sztuczkę, gdy twierdzą, że wyciągnęli z talii coś „nowego”. Wybór zawsze pochodzi z już istniejącego zestawu lub zakresu. Nie tworzy niczego nowego.

Ilustracja ta dotyczy „selekcji” w kontekście biologii. Wszechwiedzący Stwórca był świadomy różnych siedlisk, do których Jego stworzenia będą musiały się przystosować po Upadku i Klątwie, a zwłaszcza po potopie Noego, aby przetrwać. Wpisał do informacji genetycznej każdego rodzaju stworzeń szeroką gamę odmian ich budowy i wyglądu. Obejmuje te cechy, które wpływają na interakcję ze środowiskiem: wielkość całego organizmu (rośliny, zwierzęcia lub człowieka); wielkość poszczególnych narządów, kończyn lub kończyn, takich jak dzioby czy nosy; wielkość liści, kolor skórki, długość, struktura i kolor włosów lub piór. Wszystkie te i wiele innych odmian zostało zaprogramowanych w DNA stworzonych przez Niego stworzeń tak, że gdy populacje różnych rodzajów wpadały do ​​nowego siedliska, nasilenie pewnych cech pozwalało jednostkom przetrwać w nowych warunkach. Osoby z tymi zmianami następnie przekazują je swojemu potomstwu. Kiedy odmiany i siedliska, które przyczyniają się do ich ekspresji, są wystarczająco różne, możemy rozróżnić poszczególne „gatunki”. W procesie selekcji nigdy nie są dodawane nowe informacje. Można ją zachować lub stracić, ale nigdy nie można jej zyskać.

Edward Blyth (1810-1873), chemik i zoolog kreacjonista, pisał o doborze naturalnym około 25 lat przed tym, jak Darwin sprzeniewierzył go na poparcie swojej teorii ewolucji. Blyth jednoznacznie widział w tym niezwykłym zjawisku zdolność przewidywania wszechmądrego, wszechwiedzącego i sprawnego Boga Stwórcy.

Znając Bożą miłość do piękna (odzwierciedlonego w mężczyźnie i kobiecie stworzonych na Jego obraz i podobieństwo), możemy założyć, że Bóg prawdopodobnie zadbał także o imponującą różnorodność ptaków, ryb, psów i kotów, które wyhodowaliśmy wyłącznie poprzez „sztuczną selekcję” dla „przyjemności estetycznej”, a nie dla przetrwania.

Jednak niezależnie od tego, czy odmiana jest wybierana naturalnie przez środowisko, czy sztucznie przez hodowców ze względu na konkretną cechę, nadal jest to jedynie „wybór” z istniejącej informacji genetycznej. Nic nowego się nie tworzy.

Ewolucja rozpaczliwie potrzebuje „naturalnych wynalazków”, „naturalnych innowacji” i „naturalnego stworzenia”.

Prawo patentowe wymaga, aby wynalazek miał pewną nieoczywistość, „stopień wynalazczy”, aby mógł podlegać opatentowaniu. Drobne zmiany konstrukcyjne w istniejącym produkcie nie mogą być opatentowane. W związku z tą klauzulą ​​toczono wiele procesów patentowych. Ewolucja również potrzebuje tej „wynalazczości”, czyli zupełnie nowych narządów lub części ciała stworzonych z nowych informacji zawartych w DNA, których wcześniej nie było. Pomimo ogromnych zasobów włożonych w badania ewolucyjne na uniwersytetach i w instytucjach badawczych, nigdy nie wykazano, że dobór naturalny może stworzyć tego rodzaju „krok wynalazczy”.

Współcześni darwiniści wskazują na mutacje jako na mechanizm tworzący innowacje, z których dokonuje selekcji „dobór naturalny”. Zatem ewolucjoniści powinni skupić się na mutacjach, aby bronić swojej teorii, a nie na „doborze naturalnym”. Zapytani o przykłady nowej informacji genetycznej lub nowych narządów powstałych w wyniku mutacji, zwykle wskazują na nielotne chrząszcze z wysp lub nielotne kormorany z Wysp Galapagos. Problem z tymi przykładami jest oczywisty. Chociaż potwierdzają, że zmiany rzeczywiście mogą przynieść korzyści stworzeniom w określonych, bardzo nietypowych siedliskach, do ich DNA ani części ciała nie dodaje się nic „nowego”. Są przykładem straty Lub szkoda istniejącą informację genetyczną.

Ewoluować. Dostosuj się do zmieniającego się środowiska. Naucz się walczyć z drapieżnikami lub sam stań się jednym z nich. Znaleźć jedzenie. Przetrwać w konkurencji z innymi gatunkami. Rozwijać. Wygrać!

Ewolucja: Dobór Naturalny - lokalizacja światowego hitu Ewolucja. Dwa lata temu, kiedy po raz pierwszy opublikowano „Evolution”, stało się ono jednym z najważniejszych wydarzeń roku. Od tego czasu jej popularność na całym świecie stale rośnie.

Zdobywszy największe uznanie, twórcy Evolution nadal udoskonalali i udoskonalali grę. Teraz przedstawiamy Wam najnowszą, drugą edycję gry, która minęła już dwa lata – lepiej nie da się tego powiedzieć! — naturalny wybór najbardziej udanych funkcji gry.

Evolution jest przeznaczone zarówno dla doświadczonych graczy, jak i początkujących. To nie są tylko słowa! Zasady „Ewolucji” można po prostu opowiedzieć w ciągu dziesięciu do piętnastu minut. Niezależnie od doświadczenia w grach planszowych, gracze natychmiast uczą się, co i jak robić.

Ewolucja to bardzo kolorowa gra! Wszystkie mapy zostały narysowane przez słynną artystkę Catherine Hamilton. Niepowtarzalną kolorystykę uzyskano dzięki temu, że Katrin nie rysowała na komputerze, lecz na żywo, akwarelami. Trudno w to uwierzyć, ale to prawda! Na twoich oczach - rysunki „na żywo”.

Sprzęt:

  • 180 dwustronnych żetonów żywności;
  • notatki 6 graczy;
  • 48 znaczników rozwoju;
  • Dwustronne talerze z 24 gatunkami zwierząt;
  • 129 kart własności;
  • 6 aksamitnych torebek;
  • żeton pierwszego gracza;
  • kąpielisko;
  • zasady gry.
  • Film do gry planszowej Evolution: Natural Selection

  • Przeciwnicy rzadko mogą coś zrobić.

    Po pierwsze, aby zaatakować, potrzebujesz drapieżnika o masie ciała 2, a to oznacza -2 karty z trzech dostępnych w ręce w pierwszej rundzie, a nawet wtedy, jeśli będziesz mieć szczęście. Nie zawsze drapieżnik dostaje się do dystrybucji i istnieje możliwość wymiany kart na tablety, niezależnie od dystrybucji.

    Po drugie, nawet jeśli ktoś zrobi drapieżnika za 2 karty, to tracę tylko 1 zwierzę i na koniec drugiej rundy mam 3x, a gracz z drapieżnikiem i resztą tylko 2. Moja przewaga w grze to +1 karta w następne rozdanie.

    Po trzecie, aby przeciwnicy zaczęli coś aktywnie robić, konieczne jest, aby taki gracz ruszył pierwszy i wszyscy to widzieli.

    Konkluzja: przeciwnicy potrzebują sporo szczęścia, aby się oprzeć, a ponadto pozostają w tyle pod względem rozwoju.

    Musiałeś grać w inną wersję gry.
    Jak opisałeś powyżej - wszystko w grze z balansem jest w normie.
    1. opcjonalne. Dość karty „atak w stadzie” – i przejdź do budowania populacji. Prawdopodobieństwo jej utraty jest takie samo jak w przypadku każdej innej karty. Czego nie można powiedzieć o karcie „Predator” – jest ich najwięcej w talii.
    2. Kilka razy Twoja bestia zostanie zjedzona (niekoniecznie jedna osoba) - i zostaniesz całkowicie pozbawiony kart i oprogramowania. I drapieżniki - bezpiecznie je na ciebie wypchną.
    3. Absolutnie nie jest to konieczne. Czy słowo „planowanie” coś Ci mówi? Dobry gracz, widząc, co dzieje się na stole, wie, jakie karty i gdzie grać. Przeciwnik buduje masę - staramy się go wyprzedzić. Jeśli nie jest to możliwe, szukamy innych możliwości. Tak, nikt nie przekreślał szans – a karta pomyślnie zagrana przez przeciwnika może pokrzyżować plany, ale obstawienie wszystkiego za wszystko… to wciąż pomysł. Nie ma w ogóle znaczenia, czy karty będą zagrywane po kolei, czy w tym samym czasie.

    Razem: to nie twoja gra i po prostu nie wiesz, jak ją „ugotować”. Oznacza to, że jak wspomniano powyżej – problemem nie jest gra, ale jej uczestnicy.

    Masz dość ciągłego powtarzania się lub nie słuchasz uważnie. Wszystko co opisano powyżej dotyczy 1-2 rund!!! Nawet Radoslav napisał czarno na białym: „Jeśli na samym początku gry masowo rozłożymy nowe tabliczki zwierząt…” O jakim „ataku wystarczającej stada” mówisz? Każdy gracz ma na ręce 4 KARTY, a po odrzuceniu TYLKO TRZY! Podnieś talię, wylosuj z niej 4 karty, przy jakiej próbie otrzymasz „atak drapieżnika + stada”? Tak, a jednego drapieżnika dostaniesz w znacznie mniej niż 50% przypadków. Mówisz tak, jakbyś na samym początku gry miał wybór spośród najróżniejszych agresywnych strategii i dowolnych kart na dowolny gust. I nie każdy, kto ją otrzyma, zagrywa tę kartę w pierwszej rundzie. Cóż, jeśli się bawią, zjedzą maksymalnie jednego. I nie jest faktem, że tak jest.

    Grałem z różnymi graczami, na różnym poziomie doświadczenia. Tablety +3 i +2 na samym początku dają bardzo dużą przewagę nad pozostałymi, jak w każdej strategii komputerowej, gdzie ważniejsze jest zdobycie większej ilości zasobów w pierwszych minutach. Chyba muszę się jakoś poprawnie „gotować”, żeby zacząć przegrywać, spróbuję.

    Cóż, statystyki wcale się z Tobą nie zgadzają. Zagraj online i porównaj;) Ile było na starcie takich prób wystawienia 4-5 zwierząt, a tacy gracze po prostu konsekwentnie zajmują miejsce 3+. Może w grze we dwoje wszystko oczywiście jest inne, ale w 3+ po prostu nie ma szans. Swoją drogą, co zaskakujące, strategia jednej wielkiej bestii może nawet działać bardzo skutecznie, choć nie zawsze. Jeśli cię nie zjedzą, zagłodzą cię na śmierć, a jeśli będziesz ostrożny w kwestii głodu (długa szyja + współpraca + norność), to na pewno i tak zostaną zjedzeni)

    Powiedz przyjaciołom