Дизруптивный отбор примеры растений. Разработка урока "Естественный отбор в природных популяциях"

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Можете дать пример дизруптивного естественного отбора? Дизруптивный отбор примеры растений


Можете дать пример дизруптивного естественного отбора?

Как правило, понятие естественного отбора иллюстрируют примером постепенного «отсеивания» одного варианта признака среди подобных. Например, формирование длинной шеи, а не короткой, белой шерсти, а не бурой и тому подобное.

Однако форм этого процесса несколько больше, чем одна, и происходит он не столь прямолинейно. Одним из таких парадоксальных на первый взгляд способов является дизруптивный отбор.

Само понятие «дизруптивный» происходит от латинского слова «разорванный». И эта форма отбора, действительно, такова: в процессе происходит «разрыв» вида между двумя (или больше) вариантами одного и того же признака. Причём, как правило, крайними его разновидностями, противоположностями. Выживанию «середнячков» — смешанных форм — этот вид отбора никак не способствует.

В вики приведён один пример такого отбора: разделение вида погремка большого на две расы — ранне- и поздноцветущую формы. Такое разделение способствует выживанию растения в среде, контролируемой человеком (сенокосный луг).

В природе мы можем найти и другие примеры дизруптивного отбора. Он проявляется в тех случаях, когда место обитания вида крайне неоднородно изначально либо он стремится распространиться, занять большее количество экологических ниш.

Например, у бабочек желтушек (желтушка луговая или обыкновенная) имеются две хорошо выраженные формы: с белыми крыльями и с оранжевыми. Эти формы активны в разное время суток: белая — ранним утром и вечером, оранжевая — в полдень. Кроме того, частота встречи с одной из двух форм зависит и от сезона: к осени чаще встречается белая, летом - оранжевая.

Таким образом естественный отбор, поддерживая существования двух различающихся форм у одного вида бабочек, способствует распространению вида — в таком формате он может существовать при разных температурах и влажности.

В качестве второго примера можно привести высокогорную сосну (сосна белокорая). В естественной среде это дерево встречается в горах Сьерра-Невада (Калифорния): на склонах, покрытых лесами, это обычное прямостоящее дерево до 20 метров высотой, выше границы леса — низкорослая стелящаяся форма.

Вид — совершенно один, между ними возможно перекрёстное опыление. Но различия между формой субальпийской и альпийской зоны сохраняется, поскольку способствует большей распространенности вида.

Аналогичные формы, кстати, существуют и у других видов хвойных, произрастающих в горах.

Пример третий — земляная улитка (лесная улитка). У этого сухопутного моллюска имеется несколько форм, различающихся цветом раковины и насыщенностью окраски полосок на ней. Так, на почвах коричневого цвета (затемненный лес) чаще встречаются улитки с коричневой раковиной с широкими выраженными полосами, на участках с травой — с желтой раковиной с меньшим количеством полос (или вовсе без них). Такое разделение предохраняет вид от истребления птицами.

Хорошим примером дизруптивного отбора является формирование рас хищных рыб (например, у щук), которое часто встречается в небольших водоемах. Так как количество корма для подрастающих щучек в таких водоемах крайне ограничено, преимущества получают те из них, которые быстро растут и получают возможность кормиться своими менее удачливыми собратьями. С другой стороны, выигрышной является и максимально замедленная скорость роста — такие особи могут дольше питаться мелкими рачками. В результате довольно быстро один вид разделяется на две расы — крупных рыб и карликов.

Аналогичный механизм отбора встречается и у окуней.

Вообще, примеры дизруптивного отбора достаточно часты.

Классический — дарвиновский пример — с насекомыми океанских островов, летающими очень хорошо, либо полностью лишенными крыльев, вам уже привели. Но есть и другие, причем у огромного количества животных и растений.

Так, скажем, у лососевых рыб (нерка), помимо обычной формы, проводящей жизнь в море и размножающейся в пресной воде, есть форма, постоянно проживающая в пресных озерах (она, кстати, карликовая).

У двухточечных божьих коровок имеются две расы, различающиеся окраской: красная (с мелкими бледными пятнами), хорошо чувствующая себя в холодное время года, и черная (с яркими большими пятнами), лучше приспособленная к жизни летом.

У некоторых видов лесных цветов встречаются «солнечная» и «теневая» формы: первая, более яркая и крупная, произрастает на опушках, вторая, мелкая и бледная, - в тени деревьев, на нижних ярусах леса.

www.bolshoyvopros.ru

Дизруптивный (расчленяющий) отбор. С примерами

Дизруптивная форма естественного отбора

Рис. 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.

Gilia солнечнаяФото: Gilia achilleaefolia

Популяции, приспособленные к экологически несходным местообитаниям, могут занимать смежные географические области; например, в прибрежных областях Калифорнии растение Gilia achilleaefolia 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.



biofile.ru

Можете дать пример дизруптивного естественного отбора?

Как правило, понятие естественного отбора иллюстрируют примером постепенного отсеивания одного варианта признака среди подобных. Например, формирование длинной шеи, а не короткой, белой шерсти, а не бурой и тому подобное.

Однако форм этого процесса несколько больше, чем одна, и происходит он не столь прямолинейно. Одним из таких парадоксальных на первый взгляд способов является дизруптивный отбор.

Само понятие дизруптивный происходит от латинского слова разорванный. И эта форма отбора, действительно, такова: в процессе происходит разрыв вида между двумя (или больше) вариантами одного и того же признака. Причм, как правило, крайними его разновидностями, противоположностями. Выживанию середнячков смешанных форм этот вид отбора никак не способствует.

В вики приведн один пример такого отбора: разделение вида погремка большого на две расы ранне- и поздноцветущую формы. Такое разделение способствует выживанию растения в среде, контролируемой человеком (сенокосный луг).

В природе мы можем найти и другие примеры дизруптивного отбора. Он проявляется в тех случаях, когда место обитания вида крайне неоднородно изначально либо он стремится распространиться, занять большее количество экологических ниш.

Например, у бабочек желтушек (желтушка луговая или обыкновенная) имеются две хорошо выраженные формы: с белыми крыльями и с оранжевыми. Эти формы активны в разное время суток: белая ранним утром и вечером, оранжевая в полдень. Кроме того, частота встречи с одной из двух форм зависит и от сезона: к осени чаще встречается белая, летом - оранжевая.

Таким образом естественный отбор, поддерживая существования двух различающихся форм у одного вида бабочек, способствует распространению вида в таком формате он может существовать при разных температурах и влажности.

В качестве второго примера можно привести высокогорную сосну (сосна белокорая). В естественной среде это дерево встречается в горах Сьерра-Невада (Калифорния): на склонах, покрытых лесами, это обычное прямостоящее дерево до 20 метров высотой, выше границы леса низкорослая стелящаяся форма.

Вид совершенно один, между ними возможно перекрстное опыление. Но различия между формой субальпийской и альпийской зоны сохраняется, поскольку способствует большей распространенности вида.

Аналогичные формы, кстати, существуют и у других видов хвойных, произрастающих в горах.

Пример третий земляная улитка (лесная улитка). У этого сухопутного моллюска имеется несколько форм, различающихся цветом раковины и насыщенностью окраски полосок на ней. Так, на почвах коричневого цвета (затемненный лес) чаще встречаются улитки с коричневой раковиной с широкими выраженными полосами, на участках с травой с желтой раковиной с меньшим количеством полос (или вовсе без них). Такое разделение предохраняет вид от истребления птицами.

Хорошим примером дизруптивного отбора является формирование рас хищных рыб (например, у щук), которое часто встречается в небольших водоемах. Так как количество корма для подрастающих щучек в таких водоемах крайне ограничено, преимущества получают те из них, которые быстро растут и получают возможность кормиться своими менее удачливыми собратьями. С другой стороны, выигрышной является и максимально замедленная скорость роста такие особи могут дольше питаться мелкими рачками. В результате довольно быстро один вид разделяется на две расы крупных рыб и карликов.

Аналогичный механизм отбора встречается и у окуней.

Вообще, примеры дизруптивного отбора достаточно часты.

Классический дарвиновский пример с насекомыми океанских островов, летающими очень хорошо, либо полностью лишенными крыльев, вам уже привели. Но есть и другие, причем у огромного количества животных и растений.

Так, скажем, у лососевых рыб (нерка), помимо обычной формы, проводящей жизнь в море и размножающейся в пресной воде, есть форма, постоянно проживающая в пресных озерах (она, кстати, карликовая).

У двухточечных божьих коровок имеются две расы, различающиеся окраской: красная (с мелкими бледными пятнами), хорошо чувствующая себя в холодное время года, и черная (с яркими большими пятнами), лучше приспособленная к жизни летом.

У некоторых видов лесных цветов встречаются солнечная и теневая формы: первая, более яркая и крупная, произрастает на опушках, вторая, мелкая и бледная, - в тени деревьев, на нижних ярусах леса.

info-4all.ru

Механизм естественного отбора

В процессе естественного отбора закрепляются мутации, увеличивающие приспособленностьорганизмов. Естественный отбор часто называют «самоочевидным» механизмом, поскольку он следует из таких простых фактов, как:

  1. Организмы производят потомков больше, чем может выжить;

  2. В популяции этих организмов существует наследственная изменчивость;

  3. Организмы, имеющие разные генетические черты, имеют различную выживаемость и способность размножаться.

Такие условия создают конкуренциюмежду организмами в выживании иразмножениии являются минимально необходимыми условиями для эволюции посредством естественного отбора. Таким образом, организмы с наследственными чертами, которые дают им конкурентное преимущество, имеют большуювероятностьпередать их своим потомкам, чем организмы с наследственными чертами, не имеющими подобного преимущества.

Формы естественного отбора

Существуют разные классификации форм отбора. Широко используется классификация, основанная на характере влияния форм отбора на изменчивость признака в популяции.

Движущий отбор— форма естественного отбора, которая действует принаправленномизменении условий внешней среды. Описали Дарвин и Уоллес. В этом случае особи с признаками, которые отклоняются в определённую сторону от среднего значения, получают преимущества. При этом иные вариации признака (его отклонения в противоположную сторону от среднего значения) подвергаются отрицательному отбору. В результате в популяции из поколения к поколению происходит сдвиг средней величины признака в определённом направлении. При этом давление движущего отбора должно отвечать приспособительным возможностям популяции и скорости мутационных изменений (в ином случае давление среды может привести к вымиранию).

Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, при которой его действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака. Понятие стабилизирующего отбора ввел в науку и проанализировал И. И. Шмальгаузен.

Дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, при котором условия благоприятствуют двум или нескольким крайним вариантам (направлениям) изменчивости, но не благоприятствуют промежуточному, среднему состоянию признака. В результате может появиться несколько новых форм из одной исходной. Дарвин описывал действие дизруптивного отбора, считая, что он лежит в основе дивергенции, хотя и не мог привести доказательств его существования в природе. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной видообразования.

Половой отбор — это естественный отбор на успех в размножении. Выживание организмов является важным, но не единственным компонентом естественного отбора. Другим важнейшим компонентом является привлекательность для особей противоположного пола. Дарвин назвал это явление половым отбором. «Эта форма отбора определяется не борьбой за существование в отношениях органических существ между собою или с внешними условиями, но соперничеством между особями одного пола, обычно самцами, за обладание особями другого пола». Признаки, которые снижают жизнеспособность их носителей, могут возникать и распространяться, если преимущества, которые они дают в успехе размножения, значительно выше, чем их недостатки для выживания.

Распространены две гипотезы о механизмах полового отбора.

  • Согласно гипотезе «хороших генов» самка «рассуждает» следующим образом: «Если этот самец, несмотря на его яркое оперение и длинный хвост, каким-то образом умудрился не погибнуть в лапах хищника и дожить до половой зрелости, то, следовательно, он обладает хорошими генами, которые позволили ему это сделать. Значит, его стоит выбрать в качестве отца для своих детей: он передаст им свои хорошие гены». Выбирая ярких самцов, самки выбирают хорошие гены для своих потомков.

  • Согласно гипотезе «привлекательных сыновей» логика выбора самок несколько иная. Если яркие самцы, по каким бы то ни было причинам, являются привлекательными для самок, то стоит выбирать яркого отца для своих будущих сыновей, потому что его сыновья унаследуют гены яркой окраски и будут привлекательными для самок в следующем поколении. Таким образом, возникает положительная обратная связь, которая приводит к тому, что из поколения в поколение яркость оперения самцов все более и более усиливается. Процесс идет по нарастающей до тех пор, пока не достигнет предела жизнеспособности.

№7 Дизруптивный отбор

Дизруптивный (разрывающий) отбор— форма естественного отбора, при котором условия благоприятствуют двум или нескольким крайним вариантам (направлениям) изменчивости, но не благоприятствуют промежуточному, среднему состоянию признака. В результате может появиться несколько новых форм из одной исходной.Дарвин описывал действие дизруптивного отбора, считая, что он лежит в основедивергенции, хотя и не мог привести доказательств его существования в природе. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной видообразования.

Одна из возможных в природе ситуаций, в которой вступает в действие дизруптивный отбор, — когда полиморфная популяция занимает неоднородное местообитание. При этом разные формы приспосабливаются к различным экологическим нишам или субнишам.

Примером дизруптивного отбора является образование двух рас у погремка большогона сенокосных лугах. В нормальных условиях сроки цветения и созревания семян у этого растения покрывают всё лето. Но на сенокосных лугах семена дают преимущественно те растения, которые успевают отцвести и созреть либо до периода покоса, либо цветут в конце лета, после покоса. В результате образуются две расы погремка — ранне- и позднецветущая.

Дизруптивный отбор осуществлялся искусственно в экспериментах с дрозофилами. Отбор проводился по числу щетинок, оставлялись только особи с малым и большим количеством щетинок. В результате примерно с 30-го поколения две линии разошлись очень сильно, несмотря на то, что мухи продолжали скрещиваться между собой, осуществляя обмен генами. В ряде других экспериментов (с растениями) интенсивное скрещивание препятствовало эффективному действию дизруптивного отбора.

studfiles.net

Разработка урока "Естественный отбор в природных популяциях"

Сегодня мы поговорим с вами о естественном отборе, выясним, какие формы ест. отбора существуют в природе и каким образом они проявляются. Научимся находить примеры для каждой из форм ест.отб.

На прошлом уроке мы изучали с вами тему «Борьба за существование», давайте вспомним

2. Какие формы борьбы за существование вы знаете?

3. Объясните в чем состоит сущность конкуренции и приведите примеры?

4.Что такое межвидовая борьба за существование? Приведите пример.

5. С какими неблагоприятными условиями могут бороться организмы?

1.Совокупность отношений между особями и различными факторами внешней среды.

2.Конкуренция, межвидовая, внутривидовая.

3.Происходит между особями одного вида. Например растения в лесу борются за свет и влагу.

4.Это борьба между популяциями различных видов. В Европе серая крыса вытеснила мелкую черную крысу.

5. климатические условия, влияние деятельности человека и т.д.

1 группа: Движущий или направленный отбор. – Что такое движущий отбор?

- В пользу (в сторону) каких признаков он направлен?

- Какие организмы выживают при действии этой формы отбора?

-В пользу каких признаков действует дизруптивный отбор?

-Приведите пример дизруптивного отбора среди растений?

- Для каких условий характерен стабилизирующий отбор и какую пользу он приносит популяциям?

А теперь давайте оценим свою работу, перед вами на столах лежат листы цветной бумаги. Если вы считаете, что на этом уроке ваша группа работала на отлично поднимаем красный цвет, если на хорошо – зеленый, если плохо – черный.

ВОПРОСЫ

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ДВИЖУЩИЙ ОТБОР

Движущий отбор — форма естественного отбора, которая действует при направленном изменении условий внешней среды. Описали Дарвин и Уоллес. В этом случае особи с признаками, которые отклоняются в определённую сторону от среднего значения, получают преимущества. При этом иные вариации признака (его отклонения в противоположную сторону от среднего значения) подвергаются отрицательному отбору. В результате в популяции из поколения к поколению происходит сдвиг средней величины признака в определённом направлении. При этом давление движущего отбора должно отвечать приспособительным возможностям популяции и скорости мутационных изменений (в ином случае давление среды может привести к вымиранию).

Примером действия движущего отбора является «индустриальный меланизм» у насекомых. «Индустриальный меланизм» представляет собой резкое повышение доли меланистических (имеющих тёмную окраску) особей в тех популяциях насекомых (например, бабочек), которые обитают в промышленных районах. Из-за промышленного воздействия стволы деревьев значительно потемнели, а также погибли светлые лишайники, из-за чего светлые бабочки стали лучше видны для птиц, а тёмные — хуже. В XX веке в ряде районов доля тёмноокрашенных бабочек в некоторых хорошо изученных популяциях березовой пяденицы в Англии достигла 95 %, в то время как впервые тёмная бабочка (morfa carbonaria) была отловлена в 1848 году.

ВОПРОСЫ

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ДИЗРУПТИВНЫЙ ОТБОР

Дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, при которой условия благоприятствуют двум или нескольким крайним вариантам (направлениям) изменчивости, но не благоприятствуют промежуточному, среднему состоянию признака. Впервые описан американским ученым Мазером. Дизруптивный отбор способствует существованию в пределах популяции двух или более фенотипов (совокупность признаков) и убирает особей со средним значением признаков.

Примером дизруптивного отбора является образование двух рас у погремка большого на сенокосных лугах. В нормальных условиях сроки цветения и созревания семян у этого растения покрывают всё лето. Но на сенокосных лугах семена дают преимущественно те растения, которые успевают отцвести и созреть либо до периода покоса, либо цветут в конце лета, после покоса. В результате образуются две расы погремка — ранне- и позднецветущая.

Дизруптивный отбор может привести к возникновения полиморфизма – это способность организмов одного вида существовать в нескольких формах. Примером может служить сезонный полиморфизм божьей коровки в виде двух цветовых форм: красной и черной. Красные божьи коровки лучше выживают зимой, а черные – летом.

ВОПРОСЫ

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ОТБОР

Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, сохраняются особи с признаками не отклоняющимися от нормы. Понятие стабилизирующего отбора ввел в науку и проанализировал И. И. Шмальгаузен. Стабилизирующий отбор направлен на удаление из популяции особей с отклоняющимися от средней нормы признаками.

Эта форма естественного отбора характерна для стабильных условий существования, не меняющихся продолжительное время. Поэтому в популяциях происходит накопление особей с признаками подходящими именно для существующих условий, а все мутантные формы уничтожаются.

Описано множество примеров действия стабилизующего отбора в природе. Например, на первый взгляд кажется, что наибольший вклад в генофонд следующего поколения должны вносить особи с максимальной плодовитостью. Однако наблюдения над природными популяциями птиц и млекопитающих показывают, что это не так. Чем больше птенцов или детёнышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью.

То же касается формы и размеров цветков, которые должны обеспечить устойчивое опыление их насекомыми. Если цветки будут иметь слишком узкий венчик или короткие тычинки и пестики, то насекомые не смогут достать до них своими лапками и хоботками и цветки окажутся неопыленными и не дадут семян. Таким образом, происходит формирование оптимальных размеров и форм цветков и соцветий.

infourok.ru

Дизруптивный отбор - это... Что такое Дизруптивный отбор?

Механизм естественного отбора

Идею о том, что в живой природе действует механизм, подобный искусственному отбору, впервые высказали английские учёные Чарльз Дарвин и Альфред Уоллес. Суть их идеи состоит в том, что для появления удачных созданий, природе вовсе не обязательно понимать и анализировать ситуацию, а можно действовать наугад. Достаточно создавать широкий спектр разнообразных особей — и, в конечном счёте, выживут наиболее приспособленные.

  1. Сначала появляется особь с новыми, совершенно случайными, свойствами
  2. Потом она оказывается или не оказывается способной оставить потомство, в зависимости от этих свойств
  3. Наконец, если исход предыдущего этапа оказывается положительным, то она оставляет потомство и её потомки наследуют новоприобретённые свойства

В настоящее время, отчасти наивные взгляды самого Дарвина оказались частично переработаны. Так, Дарвин представлял, что изменения должны происходить очень плавно, а спектр изменчивости является непрерывным. Сегодня, однако, механизмы естественного отбора объясняются при помощи генетики, которая вносит некоторое своеобразие в эту картину. Мутации в генах, которые работают на первом этапе описанного выше процесса, являются существенно дискретными. Ясно, однако, что основная суть идеи Дарвина осталась без изменений.

Формы естественного отбора

Движущий отбор

Движущий отбор — форма естественного отбора, когда условия среды способствуют определённому направлению изменения какого-либо признака или группы признаков. При этом иные возможности изменения признака подвергаются отрицательному отбору. В результате в популяции от поколения к поколению происходит сдвиг средней величины признака в определённом направлении. При этом давление движущего отбора должно отвечать приспособительным возможностям популяции и скорости мутационных изменений (в ином случае давление среды может привести к вымиранию).

Современным случаем движущего отбора является «индустриальный меланизм английских бабочек». «Индустриальный меланизм» представляет собой резкое повышение доли меланистических (имеющих тёмную окраску) особей в тех популяциях бабочек, которые обитают в промышленных районах. Из-за промышленного воздействия стволы деревьев значительно потемнели, а также погибли светлые лишайники, из-за чего светлые бабочки стали лучше видны для птиц, а тёмные — хуже. В XX веке в ряде районов доля тёмноокрашенных бабочек достигла 95 %, в то время как впервые тёмная бабочка (Morfa carbonaria) была отловлена в 1848 году.

Движущий отбор осуществляется при изменении окружающей среды или приспособлении к новым условиям при расширении ареала. Он сохраняет наследственные изменения в определенном направлении, перемещая соответственно и норму реакции. Например, при освоении почвы, как среды обитания у различных неродственных групп животных конечности превратились в роющие.

Стабилизирующий отбор

Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, при котором действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака.

Описано множество примеров действия стабилизующего отбора в природе. Например, на первый взгляд кажется, что наибольший вклад в генофонд следующего поколения должны вносить особи с максимальной плодовитостью. Однако наблюдения над природными популяциями птиц и млекопитающих показывают, что это не так. Чем больше птенцов или детенышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью.

Отбор в пользу средних значений был обнаружен по множеству признаков. У млекопитающих новорожденные с очень низким и очень высоким весом чаще погибают при рождении или в первые недели жизни, чем новорожденные со средним весом. Учет размера крыльев у птиц, погибших после бури, показал, что большинство из них имели слишком маленькие или слишком большие крылья. И в этом случае наиболее приспособленными оказались средние особи.

Дизруптивный отбор

Дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, при котором условия благоприятствуют двум или нескольким крайним вариантам (направлениям) изменчивости, но не благоприятствуют промежуточному, среднему состоянию признака. В результате может появиться несколько новых форм из одной исходной. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной видообразования.

Одна из возможных в природе ситуаций, в которой, вступает в действие дизруптивный отбор, — когда полиморфная популяция занимает неоднородное местообитание. При этом разные формы приспосабливаются к различным экологическим нишам или субнишам.

Примером дизруптивного отбора является образование двух рас у погремка лугового на сенокосных лугах. В нормальных условиях сроки цветения и созревания семян у этого растения покрывают всё лето. Но на сенокосных лугах семена дают преимущественно те растения, которые успевают отцвести и созреть либо до периода покоса, либо цветут в конце лета, после покоса. В результате образуются две расы погремка — ранне- и позднецветущая.

Дизруптивный отбор осуществлялся искусственно в экспериментах с дрозофилами. Отбор проводился по числу щетинок, оставлялись лишь особи с малым и большим количеством щетинок. В результате примерно с 30-го поколения две линии разошлись очень сильно, несмотря на то, что мухи продолжали скрещиваться между собой, осуществляя обмен генами. В ряде других экспериментов (с растениями) интенсивное скрещивание препятствовало эффективному действию дизруптивного отбора.

Отсекающий отбор

Отсекающий отбор — форма естественного отбора. Его действие противоположно положительному отбору. Отсекающий отбор выбраковывает из популяции подавляющее большинство особей, несущих признаки, резко снижающие жизнеспособность при данных условиях среды. С помощью отсекающего отбора из популяции удаляются сильно вредные аллели. Также отсекающему отбору могут подвергаться особи с хромосомными перестройками и набором хромосом, резко нарушающими нормальную работу генетического аппарата.

Положительный отбор

Положительный отбор — форма естественного отбора. Его действие противоположно отсекающему отбору. Положительный отбор увеличивает в популяции число особей, обладающих полезными признаками, повышающими жизнеспособность вида в целом. С помощью положительного отбора и отсекающего отбора совершается изменение видов (а не только посредством уничтожения ненужных особей, тогда любое развитие должно остановиться, но этого не происходит).

Среди примеров положительного отбора: чучело археоптерикса можно использовать как планер, а чучело ласточки или чайки нельзя. Но первые птицы летали лучше археоптерикса. Другой пример положительного отбора — появление хищников, превосходящих своими «умственными способностями» многих других теплокровных. Или появление таких рептилий, как крокодилы, обладающих четырехкамерным сердцем и способных жить как на земле, так и в воде.

Палеонтолог Иван Ефремов утверждал, что человек прошел не только отбор на лучшую приспособленность к условиям окружающей среды, но и «отбор на социальность» — выживали те сообщества, члены которых лучше поддерживали друг друга. Это еще один из примеров положительного отбора.

Частные направления естественного отбора

  • Выживание наиболее приспособленных к условиям обитания видов и популяций, например видов, обладающих жабрами в воде, поскольку приспособленность позволяет выигрывать борьбу за выживание.
  • Выживание физически здоровых организмов.
  • Выживание физически сильнейших организмов, поскольку физическая борьба за ресурсы является неотъемлемой частью жизни. Имеет значение во внутривидовой борьбе.
  • Выживание наиболее сексуально успешных организмов, поскольку половое размножение является доминирующим способом размножения. В данном случае в дело вступает половой отбор.

Однако все эти случаи являются частными, а главным остаётся успешное сохранение во времени. Поэтому иногда эти направления нарушаются ради следования главной цели.

Роль естественного отбора в эволюции

Ч. Дарвин полагал естественный отбор основополагающим фактором эволюции живого (селекционизм в биологии). Накопление в конце XIX - начале XX века сведений по генетике, в частности обнаружение дискретного характера наследования фенотипических признаков, подтолкнуло многих исследователей к пересмотру указанного тезиса Дарвина: в качестве чрезвычайно важных факторов эволюции стали рассматриваться мутации генотипа (мутационизм Г. де Фриза, сальтационизм Р. Гольдшмитда и др.). С другой стороны, открытие известных корреляций среди признаков родственных видов (закон гомологических рядов) Н. И. Вавилова привело к формулировке гипотез об эволюции на основе закономерностей, а не случайной изменчивости (номогенез Л. С. Берга, батмогенез Э. Д. Копа и др.). В 1920-1940-е г. г. в эволюционной биологии интерес к селекционистским теориям возродился благодаря синтезу классической генетики и теории естественного отбора. Разработанная в результате этого синтетическая теория эволюции (СТЭ), часто называемая неодарвинизмом, опирается на количественный анализ частоты аллелей в популяциях, изменяющейся под влиянием естественного отбора. Тем не менее, открытия последних десятилетий в различных областях научного знания — от молекулярной биологии с её теорией нейтральных мутаций М. Кимуры и палеонтологии с её теорией прерывистого равновесия С. Дж. Гоулда и Н. Элдриджа (в которой вид понимается как относительно статическая фаза эволюционного процесса) до математики с её теорией бифуркаций и фазовых переходов — свидетельствуют о недостаточности классической СТЭ для адекватного описания всех аспектов биологической эволюции. Дискуссия о роли различных факторов в эволюции продолжается и сегодня, и эволюционная биология подошла к необходимости своего очередного, третьего синтеза.

Интересные факты

Дарвин долго не решался обнародовать свою теорию, т.к. видел проблему муравьёв, которую можно было объяснить только с позиций генетики.

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Биология для студентов - 25. Формы естественного отбора. Дизруптивный отбор

Для многих популяций характерен полиморфизм - существование двух или нескольких форм по тому или иному признаку. Полиморфизм нельзя объяснить только возникновением новых мутаций. Причины его могут быть разными. В частности, он может быть обусловлен повышенной относительной жизнеспособностью гетерозигот. В других случаях полиморфизм может быть результатом действия особой формы отбора, получившей название разрывающего, или дизруптивного. Эта форма отбора была описана американским эволюционистом К. Мазером.

Дизруптивный отбор- одна из форм естественного отбора, которую можно рассматривать как противоположность стабилизирующему. Дизруптивный отбор действует тогда, когда условия внешней среды настолько изменились, что основное число особей вида утрачивает адаптивность, а преимущества приобретают особи с крайними отклонениями от средней нормы. Именно эти отклонения и играют адаптивную роль в новых условиях. Численность таких форм быстро увеличивается, и на базе одного вида вследствие дивергенции формируются несколько новых.

Данная форма отбора осуществляется в тех случаях, когда две или более генетически различные формы обладают преимуществом в разных условиях, например, в разные сезоны года. Хорошо изучен случай с преимущественным выживанием в зимний сезон "красных", а в летний "черных" форм двухточечной божьей коровки.

Дизруптивный отбор благоприятствует более чем одному фенотипу и направлен против средних промежуточных форм. Он как бы разрывает популяцию по данному признаку на несколько групп, встречающихся на одной территории, и может при участии изоляции привести к разделению популяции на две и более. Дизруптивный отбор (центробежный отбор) – суммарный результат действия двух и более направлений движущего отбора в пользу двух и более равноприспособленных гено/фенотипов или групп генотипов со сходными фенотипами.

Дизруптивный отбор приводит к появлению в популяции несбалансированного (неустойчивого) полиморфизма. Для длительного сохранения в популяции этого типа полиморфизма необходимо выполнение ряда условий:

  • все формы должны быть действительно равно приспособлены;
  • обе формы должны не скрещиваться между собой;
  • среда обитания должна быть неоднородной в пространстве и/или во времени.

Выполнение даже одного из условий встречается довольно редко, поэтому несбалансированный полиморфизм в пределах популяции – редкое явление. Наиболее часто встречается сезонный полиморфизм у насекомых (бабочки, божьи коровки), экологически обусловленный полиморфизм в больших популяциях растений, полиморфизм при нулевой приспособленности гетерозигот (тропические бабочки).

Теорию дизруптивного отбора разработал Дж. Симпсон.

vseobiology.ru


Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта