Полезные признаки у организмов сохраняются под воздействием чего

Факторы эволюции

Следует выделить четыре основных фактора эволюции: мутационный процесс, изоляция, популяционные волны (и дрейф генов), а также единственный направленный фактор эволюции — естественный отбор.

Мутационный процесс

Мутации (лат. mutatio — изменение) — стойкое изменение генома (наследственного материала), которое может быть унаследовано потомками организма. Процесс возникновения мутаций — мутагенез.

Мутации подразделяются на:

  • Генные
  • Хромосомные
  • Геномные

Большинство мутаций возникает спонтанно и вредит организму. Часть мутаций являются рецессивными, поэтому не проявляются и передаются многим поколениям, накапливаясь в генофонде популяции.

Мутации напоминают колоду карт: неизвестно, что выпадет — чаще всего это карты невысокого ранга, козыри — большая удача. Так и мутации, большинство из них вредные, приводят к развитию опухолей. Полезные встречаются гораздо реже. Как игра в карты, все подчиняется случайности.

Популяционные волны

Все виды подвергаются воздействию периодически возникающих популяционных волн — уменьшению или увеличению численности особей. Популяционные волны могут возникать по ряду причин:

  • Сезонные изменения, периодические изменения какого-либо значимого фактора среды
  • Непериодические изменения, например, в результате природных катастроф, изменение численности популяций хищник-жертва
  • Заселение новых территорий, ярким примером которого является бурный рост численности кроликов, завезенных в Австралию

Колебание численности популяций по типу «хищник — жертва» является классическим примером популяционных волн. Представим себе популяцию зайцев (жертв), которая бурно увеличилась в численности. Зайцами питаются лисица, волк (хищники). С увеличением их кормовой базы (зайцев) наблюдается и рост численности хищников, которые поедают зайцев, вследствие чего численность зайцев снижается. С уменьшением кормовой базы, снижается и число хищников. Так в природе устанавливается баланс между хищниками и жертвами.

Особенно весомым фактором эволюции популяционные волны выступают в небольших популяциях. Их участие в эволюционном процессе основано на явлении дрейфа генов.

Форма гена — аллель, с которым вы подробнее познакомитесь в ходе изучения генетики, встречается в популяции с определенной частотой. Дрейф генов — изменение частоты встречаемости аллельных вариантов генов.

Дрейф генов обусловлен случайными причинами: у особей образуются гаметы, несущие различные формы аллельных генов. Не все из гамет принимают участие в процессе оплодотворения: здесь вновь руководит случайность. Вследствие этого одни аллельные формы генов могут встречаться в популяции часто, другие — редко.

Если представить, что часть особей, составляющих одну популяцию, погибли по тем или иным причинам, то редкие гены в оставшихся особях могут увеличить свою частоту, то есть в результате размножения оставшихся особей редкие гены начнут встречаться более часто — это и есть дрейф генов.

В закрытых популяциях не только животных, но и людей — в религиозных общинах, происходит возрастание гомозиготности популяции, что приводит к снижению ее жизнеспособности и проявлению редких аллелей.

Такое повышение встречаемости аллелей возникает в результате близкородственных браков: проявляются редкие гены, которые часто приводят к заболеваниям.

Читать еще:  Ромашка полезные свойства и противопоказания для волос

Изоляцией называют невозможность или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида. Вследствие этого, генофонды двух популяций становятся независимыми друг от друга. Внутри каждой популяции происходит генотипическая дифференцировка из-за их разобщенности.

Популяции приобретают все больше различий, и в результате действия естественного отбора из этих популяций могут образоваться различные новые виды. Выделяется два вида изоляции:

    Географическая (пространственная)

Географическая (греч. geo — земля) изоляция может возникать вследствие географических барьеров — пустыни, горы, водоемы.

  • Биологическая (экологическая, временная)
    • Экологическая — особи обитают на одной территории, но в различных местах обитания (к примеру, разделены друг от друга непроходимой чащей)
    • Временная — изоляция вследствие разновременности половой активности, периода цветения
    • Этологическая — изоляция вследствие различного брачного поведения
    • Механическая — отличия в строении половых органов, невозможность спаривания
  • Естественный отбор

    Изученные нами факторы эволюции: мутации, популяционные волны и дрейф генов, изоляция — все они носят случайный, ненаправленный характер. Они приводят к появлению различных признаков у отдельных особей, которые могут быть как полезны, нейтральны, так и вредны для особи.

    Таким образом, перечисленные факторы создают основу, «базу» для действия единственного направленного фактора эволюции — естественного отбора. В ходе естественного отбора особи с полезными признаками, которые помогают им приспособиться к условиям внешней среды и способствуют выживанию, остаются и размножаются, а особи без этих признаков выживают реже и не продолжают род.

    Закон естественного отбора безапелляционно провозглашает: будь приспособлен — или умри. Выживает в природе не самый сильный, а самый приспособленный. Иногда выжить животным помогает и сила, но гораздо больше других примеров. Многие животные сливаются с окружающей средой: приобретают покровительственную окраску (мимикрию), которая делает их незаметными.

    Иногда безобидные животные, в результате приспособления к внешней среде, приобретают окраску тела, напоминающую окраску опасных хищных животных. Примером может послужить внешнее сходство мухи из семейства журчалок с осой.

    Многие хорошо защищенные, ядовитые виды в ходе естественного отбора получили яркую, так называемую предупреждающую окраску. Эта окраска предупреждает хищников об опасности. Если хищник съест такое ядовитое животное, то рискует получить тяжелую интоксикацию и погибнуть.

    Теперь вы понимаете, что признаки животных — различные формы их тела и окраска — являются приспособлениями к условиям внешней среды, это — полезные признаки, которые в ходе естественного отбора позволили животным выжить и размножиться. Таким образом, естественный отбор это отбор особей, с наиболее приспособленным к среде фенотипом.

    Необходимо осознавать относительность приспособленности к окружающей среде. Она помогает выживать лишь при определенных условиях, и, если условия меняются, то окраска может оказаться вовсе не полезной, но даже и вредной. К примеру, при таянии снега заяц-беляк становится еще более заметен на голой земле.

    Действие естественного отбора обусловлено несколькими факторами:

    • Генетическое разнообразие особей, на основе которого возникают различные признаки
    • Способность к неограниченному размножению (избыточность потомства)
    • Борьба за существование
    Читать еще:  Просо для кур польза или вред

    Если первые два фактора очевидны, то третий нуждается в более детальном рассмотрении. Чарльз Дарвин выделял несколько форм борьбы за существование:

      Внутривидовая борьба

    Самая ожесточенная борьба. Происходит между особями, принадлежащими к одному виду. Благодаря внутривидовой борьбе происходит половой отбор: к размножению редко допускаются неприспособленные особи, род продолжают лучшие из лучших.

    Возникает между особями, которые принадлежат к разным видам. Более приспособленный к условиям среды вид побеждает и размножается, менее приспособленный — проигрывает и вымирает. Примером могут послужить формы взаимодействий: хозяин-паразит, хищник-жертва, симбиоз.

    Борьба с неблагоприятными условиями окружающей среды

    В изменяющихся условиях внешней среды выживают наиболее приспособленные особи. Примером такой борьбы являются сезонные миграции птиц, зимняя спячка у животных.

    Формы естественного отбора

    Различают несколько форм отбора:

      Стабилизирующий

    Открыт И.И. Шмальгаузеном. Стабилизирующий отбор приводит к сужению нормы реакции, устраняя отклонения от нее. В результате преимущество получают особи, обладающие средней степенью признака, который характерен для вида или популяции. Этот отбор действует при стабильных (неизменных) условиях среды.

    Примером действия стабилизирующего отбора может послужить буря: во время бури чаще всего выживают птицы со средней длиной крыла, тогда как особи с слишком короткими, или слишком длинными крыльями погибают.

    Новый термин, который вы увидели — норма реакции — подразумевает способность генотипа, в зависимости от условий среды, формировать различные фенотипы.

    Чем шире норма реакции, тем более интенсивное влияние оказывает среда на признак. Признаки подразделяются на:

    • C узкой нормой реакции — цвет глаз, число пальцев у человека, окраска цветов растения
    • C широкой нормой реакции — рост и вес человека, размеры листьев растения

    Движущий естественный отбор приводит к смещению нормы реакции, в результате чего изменяется среднее значение признака. Этот вид отбора действует при изменяющихся условиях среды.

    Известным примером является индустриальный меланизм — возникновение меланистических форм животных (греч. melanos — чёрный), отличающихся темным окрасом. Это явление началось в Англии со второй половины XIX века вследствие бурного развития промышленности.

    Из-за копоти, оседающей на поверхности стволов деревьев, бабочки со светлой окраской — берёзовые пяденицы — стали заметны на стволах деревьев и легко поедались птицами. В результате остались только приспособленные — бабочки с темным окрасом, которые были незаметны на стволах деревьев, вследствие чего они выживали и размножались.

    Направлен на сохранение в популяции крайних значений признаков, не благоприятствует среднему промежуточному значению признака. В результате в популяции сохраняется более чем одно значение признака.

    Типичным примером является появление в луговых сообществах раноцветущих и поздноцветущих растений. В результате летних покосов, особи со средним значением признака, у которых цветение приходит на середину лета, постепенно исчезают из популяции растений. Выживают и размножаются только те растения, у которых цветение происходит до или после покосов.

    ©Беллевич Юрий Сергеевич

    Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

    Читать еще:  Пижма для кроликов польза и вред

    Тест. Формы естественного отбора

    Список вопросов теста

    Под воздействием какого фактора эволюции у организмов сохраняются полезные признаки

    Варианты ответов
    • мутаций
    • внутривидовой борьбы
    • межвидовой борьбы
    • естественного отбора

    Направляющий фак­тор эволюции

    Варианты ответов
    • дрейф генов
    • видообразование
    • есте­ствен­ный отбор
    • гео­гра­фи­че­ская изоляция

    Состязание сам­цов в пе­ри­од размножения сви­де­тель­ству­ет о про­яв­ле­нии формы отбора

    Варианты ответов
    • стабилизирующего
    • движущего
    • полового
    • методического

    Отбор, в результате которого сохраняются особи со средним проявлением признака, а выбраковываются особи с отклонениями от нормы, называют

    Варианты ответов
    • движущим
    • методическим
    • стихийным
    • стабилизирующим

    В за­суш­ли­вых условиях в про­цес­се эволюции сфор­ми­ро­ва­лись растения с опушёнными ли­стья­ми благодаря действию

    Варианты ответов
    • соотносительной изменчивости
    • модификационной изменчивости
    • естественного отбора
    • искусственного отбора

    Эффективность естественного отбора понижается при

    Варианты ответов
    • усилении внутривидовой борьбы
    • изменении нормы реакции
    • ослаблении мутационного процесса
    • усилении мутационного процесса

    Исходным материалом для естественного отбора является

    Варианты ответов
    • модификационная изменчивость
    • наследственная изменчивость
    • борьба особей за условия выживания
    • приспособленность популяций к среде обитания

    Сохранение фенотипа особей в популяции в длительном ряду поколений является следствием

    Варианты ответов
    • дрейфа генов
    • движущей формы отбора
    • стабилизирующей формы отбора
    • мутационного процесса

    Отбор осо­бей с укло­ня­ю­щи­ми­ся от сред­ней ве­ли­чи­ны при­зна­ка­ми называют

    Варианты ответов
    • движущим
    • методическим
    • стабилизирующим
    • массовым

    Действие есте­ствен­но­го отбора при­во­дит к

    Варианты ответов
    • мутационной изменчивости
    • сохранению полезных для человека признаков
    • случайному скрещиванию
    • возникновению новых видов

    Каковы по­след­ствия дей­ствия ста­би­ли­зи­ру­ю­ще­го отбора

    Варианты ответов
    • сохранение старых видов
    • изменение нормы реакции
    • появление новых видов
    • сохранение особей с измененными признаками

    Стабилизирующий отбор, в отличие от движущего

    Варианты ответов
    • способствует сохранению особей с модификационными изменениями
    • способствует сохранению особей со средним значением признаков
    • ведет к возникновению гетерозиса у растений и животных
    • ведёт к появлению новых видов растений и животных

    Появление устойчивости к ядам у тараканов — это следствие

    Варианты ответов
    • несовершенства ядов
    • стабилизирующей формы отбора
    • направленной наследственности изменчивости
    • движущей формы отбора

    Индустриальный меланизм у бабочек появился под давлением

    Варианты ответов
    • искусственного отбора
    • стабилизирующей формы отбора
    • движущей формы отбора
    • борьбы за существование

    Действие естественного отбора в популяции растений приводит к

    Варианты ответов
    • возникновению мутаций
    • выживанию приспособленных особей
    • популяционным волнам
    • нарушению приспособленности особей в популяции

    На каком из гра­фи­ков пред­став­ле­но схе­ма­ти­че­ское изоб­ра­же­ние сути ста­би­ли­зи­ру­ю­ще­го есте­ствен­но­го отбора?

    Варианты ответов
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4

    На каком из гра­фи­ков пред­став­ле­но схе­ма­ти­че­ское изоб­ра­же­ние сути дви­жу­ще­го есте­ствен­но­го отбора?

    Варианты ответов
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4

    Сохранение в по­пу­ля­ци­ях ис­ход­но­го вида осо­бей со сред­ним зна­че­ни­ем какого-либо при­зна­ка свя­за­но с действием

    Варианты ответов
    • дви­жу­ще­го отбора
    • разрывающего отбора
    • стабилизирующего отбора
    • борьбы за существование

    Что яви­лось от­би­ра­ю­щим фак­то­ром в по­пу­ля­ции тёмных и свет­лых бабочек, после того как ство­лы берёз были за­коп­че­ны сажей?

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector