Приведите известные вам примеры различных форм естественного отбора в природе кратко

Обновлено: 05.07.2024

Различают несколько форм естественного отбора, которые зависят от условий внешней среды.

Стабилизирующий отбор ведет к сохранению мутаций, уменьшающих изменчивость средней величины признака, то есть сохраняет среднее значение признака. Действует в постоянных условиях среды. Давление отбора направлено против особей, имеющих отклонения от средней нормы как в сторону усиления, так и в сторону ослабления выраженности признака. Преимущество получают организмы со средними значениями признака. Стабилизирующая форма отбора предохраняет генотип от разрушающего действия мутационного процесса. Стабилизирующая форма естественного отбора характерна для видов, длительно обитающих в неизменных условиях, например таких, как пещерные летучие мыши, глубоководные рыбы. Например: у цветковых растений цветки мало изменяются, а вегетативные части растения более вариабельны. На пропорции цветка в этом примере повлиял стабилизирующий отбор. Свойствен он также для современного этапа эволюции человека.

Другая форма отбора – движущий отбор, при котором происходит смена нормы реакции в определенном направлении; такой отбор изменяет среднее значение признака. Действует при плавно изменяющихся условиях среды. Давление отбора направлено против особей, имеющих отклонения от средней нормы либо в сторону усиления, либо ослабления выраженности признака. В результате происходит сдвиг средней нормы – возникает новая средняя норма вместо старой, переставшей отвечать обновленным условиям существования. Примером такого отбора может служить постепенная замена в промышленных районах светлоокрашенных особей бабочки березовой пяденицы на тёмноокрашенные. Например, среди крыс быстро распространилась устойчивость к яду, вызывающему кровотечение, так как особи, имевшие устойчивость к этому яду, изначально выжили и в дальнейшем дали начало новой популяции. Другим примером движущего отбора может послужить утрата у крота признака – редукция глаз. В результате действия движущей формы естественного отбора могут возникать новые виды.

Еще одна форма – дизруптивный (разрывающий) отбор – дает преимущество для выживания особей, имеющих крайние проявления данного признака. Такой отбор направлен против средних и промежуточных форм. При этом сохраняются наиболее уклонившиеся от средних значений признака части популяции; как правило, это происходит в связи с очень резкими изменениями среды обитания. Например, вследствие массового применения ядохимикатов сохранились устойчивые к этим химикатам группы особей насекомых. Каждая такая группа стала самостоятельным селективным центром, в пределах которого уже стабилизирующий отбор сохраняет устойчивость к пестицидам. Дизруптивный отбор можно проиллюстрировать на примере появления двух рас погремка – раннецветущей и позднецветущей. Их возникновение – результат покосов, осуществляемых в середине лета, вследствие чего единая популяция разделяется на две неперекрывающиеся популяции.

Стр. 51. Вопросы для повторения и задания

1. Что такое естественный отбор?

Естественный отбор – это преимущественное выживание и размножение в природе более приспособленных особей каждого вида. При этом хуже приспособленные особи размножаются с меньшим успехом или даже гибнут. Главный результат отбора заключается не просто в выживании более жизнеспособных особей, а в относительном вкладе таких особей в генофонд дочерней популяции. Как элементарный эволюционный фактор естественный отбор действует в популяциях. Популяция является полем действия, отдельные особи – объектами действия, а конкретные признаки – точками приложения отбора.

Необходимой предпосылкой отбора служит борьба за существование – конкуренция за пищу, жизненное пространство, партнера для спаривания.

2. На чем основывается действие естественного отбора?

Естественный отбор основывается на генетическом разнообразии и избыточной численности особей в популяции. Генетическое разнообразие создаёт материал для отбора, а избыточное число особей приводит к возникновению конкуренции и, как следствие, к борьбе за существование. Гибель организмов может происходить по разным причинам. Иногда она может носить случайный характер, например в результате пересыхания водоёма или пожара. Однако обычно с большей вероятностью выживают и оставляют потомство те особи, которые максимально приспособлены к данным условиям обитания и имеют определённые преимущества. Наименее приспособленные имеют меньше шансов оставить потомство и чаще погибают. Таким образом, естественный отбор – это результат борьбы за существование.

3. Какие формы естественного отбора вам известны?

Различают несколько форм естественного отбора, которые зависят от условий внешней среды.

Стабилизирующий отбор ведет к сохранению мутаций, уменьшающих изменчивость средней величины признака, то есть сохраняет среднее значение признака. Например: у цветковых растений цветки мало изменяются, а вегетативные части растения более вариабельны. На пропорции цветка в этом примере повлиял стабилизирующий отбор.

Другая форма отбора – движущий отбор, при котором происходит смена нормы реакции в определенном направлении; такой отбор изменяет среднее значение признака. Изменение признаков или свойств под действием движущего отбора может происходить весьма быстро. Примером такого отбора может служить постепенная замена в промышленных районах светлоокрашенных особей бабочки березовой пяденицы на тёмноокрашенные.

4. В каких условиях внешней среды действует каждая форма естественного отбора?

Движущий отбор действует при изменении внешних условий. Он проявляет себя лишь время от времени и действует до тех пор, пока средняя величина признака в популяции не достигнет оптимального в новых условиях значения.

5. В чем заключается причина появления у микроорганизмов, вредителей сельского хозяйства и других организмов устойчивости к ядохимикатам?

Причиной появления устойчивости к ядохимикатам у микроорганизмов, вредителей сельского хозяйства и других подобных организмов является проводимый человеком непроизвольный отбор. При использовании ядохимикатов (или антибиотиков) уничтожается почти вся популяция вредителей (возбудителей заболевания). Выживают лишь те особи, которые обладают ранее совершенно бесполезным и не проявляющим себя признаком – устойчивостью к данному яду. Потомство этих особей сохранит такую устойчивость и получит преимущество. В результате признак закрепится в популяции, и вскоре она в целом станет невосприимчива к ядохимикату (антибиотику). Так, например, некоторые возбудители инфекционных заболеваний в настоящее время приобрели устойчивость к препаратам, открытым в середине XX в. (пенициллину и другим антибиотикам). Фактически данный пример иллюстрирует действие движущего отбора.

Стр. 52. Подумайте и выполните.

1. Приведите известные вам примеры различных форм естественного отбора в природе.

Стабилизирующий отбор. Существование разного рода реликтов.

Дизруптивный . 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

Половой. Ветвистые рога у оленя, павлиний хвост и т. д.

2. Объясните, почему даже длительное воздействие стабилизирующего отбора не приводит к полному фенотипическому единообразию в популяции.

Потому что новые мутации тоже возникают постоянно, и поэтому возникают и новые фенотипы, т. е. стабилизирующий отбор "не может угнаться" за мутационным процессом, хотя и достигается довольно большая степень фенотипического единообразия. Кроме того, имеет место и модификационная изменчивость, которая не подвергается действию стабилизирующего отбора.

Движущий отбор — естественный отбор, который действует при направленном изменении условий внешней среды.

Особи с признаками, которые соответствуют изменяющейся среде, получают преимущества. При этом другие проявления признаков не сохраняются. В результате в популяции из поколения к поколению среднее значение данного признака смещается в определённом направлении. Формируется новая средняя норма вместо существующей, которая больше не соответствует изменившимся условиям внешней среды.

В результате движущего отбора одни признаки исчезают, а другие формируются. Если отбор действует в одном направлении длительное время, то он может привести к превращению популяции в новый вид.

изменение окраски у берёзовой пяденицы в промышленных районах (промышленный меланизм);
редукция глаз у крота, пищеварительной системы у паразитических ленточных червей;
увеличение длины корня у склерофитов;
превращение передних конечностей в роющие у разных групп животных при освоении почвы как среды обитания;
формирование у бактерий устойчивости к антибиотикам;
снижение чувствительности паразитических грибов к ядохимикатам;
изменение строения конечностей у предков лошади в связи с освоением открытых пространств.

Стабилизирующий отбор — естественный отбор, который сохраняет средний фенотип и удаляет любые отклонившиеся фенотипы.

Стабилизирующий отбор сохраняет среднее значение признака и сужает его норму реакции. Устраняет отклонения признака от нормы, сохраняет приспособленность вида. Благодаря стабилизирующему отбору до сих пор существуют многие древние группы организмов, например, гинкго, латимерия.

гибель во время сильной бури птиц, имеющих слишком короткие и слишком длинные крылья;
более частая гибель при рождении или в первые недели жизни новорожденных млекопитающих с очень низким и очень высоким весом;
сохранение в популяциях зайцев особей с оптимальной длиной конечностей;
сохранение у растений, опыляющихся насекомыми, определённого строения цветка, соответствующего размерам насекомых;
существование реликтовых видов организмов, сохранившихся в неизменном виде на протяжении миллионов лет (кистепёрая рыба латимерия, гинкго, гаттерия и др.).

Дизруптивный ( разрывающий ) отбор — естественный отбор, при котором сохраняются крайние варианты признака, а убираются его средние значения.

В результате может появиться несколько новых форм из одной исходной. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию разнообразия популяций. Он приводит к дивергенции (расхождению признаков) и образованию нескольких видов из одного исходного.

Одна из форм естественного отбора в действии

Существует четыре основных формы естественного отбора, которые являются основными факторами эволюции наряду с борьбой за существование. Их воздействие приводит к тому, что выживают наиболее приспособленные особи, в то время как их конкуренты, не столь удачливые и хуже приспособленные, имеют меньше шансов передать свои гены дальше. В рамках школьной программы формы естественного отбора изучаются на уроках биологии в 11 классе, так как эта тема достаточно сложна. Сам этот термин ввёл в обиход знаменитый натуралист Чарльз Дарвин, создатель теории эволюции. В чём-то он самоочевиден, так как действие процесса естественного отбора легко описать в трёх шагах.

Производство потомства. Живые существа производят на свет большое количество потомства, намного большее, чем может выжить. Причём тут совершенно неважно, о ком конкретно идёт речь – о растениях, животных или каких-либо простейших. Некоторые паразитические черви, укоренившись в организме окончательного хозяина, откладывают до 250 млн яиц в сутки, но среди них лишь единицы могут выжить. То же самое и с растениями, которые производят огромное количество семян.
Наследственная изменчивость. Организмы-родители передают потомству свои гены, но наборы этих генов всегда отличаются друг от друга. У одного и того же млекопитающего, например, рождаются разные потомки – сильные и слабые, крупнее и мельче, и таких признаков очень много. Они не похожи друг на друга, как клоны, хотя, разумеется, сходства у них тоже есть.
Вступление отбора в действие. Так как разные особи имеют разные наборы генов, они по-разному (то есть лучше или хуже) приспособлены к выживанию. Соответственно, более приспособленные особи имеют больше шансов выжить и передать свои гены дальше.

Характеристика форм естественного отбора

Все формы естественного отбора действуют разными путями

Согласно наиболее распространённой классификации, существуют четыре формы естественного отбора, указанные в таблице ниже:

Движущая	Половая	Стабилизирующая	Дизруптивная (разрывающая)
Выживают особи, которые лучше других приспосабливаются к изменениям окружающей среды.	Выживают особи, которым удаётся найти партнёра для размножения, обойдя соперников.	Выживают особи, в наименьшей степени отличающиеся от средней нормы.	Выживают особи, в наибольшей степени отличающиеся от средней нормы в ту или иную сторону.

Все они кардинально отличаются друг от друга механизмами воздействия на популяцию, хотя конечный итог всегда один – одни особи получают шанс выжить и размножаться дальше, а другие погибают.

Признаки движущей формы естественного отбора

Она вступает в силу при направленном изменении окружающей среды, причём причины этих изменений могут быть самыми разными – как природными, так и техногенными. Простыми словами характеристику движущей формы естественного отбора можно описать, как умение приспосабливаться. Те особи, которые справляются с этой задачей лучше, выживают, а те, что хуже, соответственно, нет.

Уменьшение длины бивней у слонов – пример движущей формы естественного отбора

Естественный отбор благоприятствует выживанию и повышению численности в популяции особей, носителей одних генотипов в ущерб носителям других. Это способствует накоплению в популяции признаков, имеющих приспособительное значение.

В разных условиях среды естественный отбор имеет различный характер. Выделяют три основные формы естественного отбора:

Движущий;
стабилизирующий;
дизруптивный.

Движущая форма (с примерами)

Проявление движущего отбора сказывается тогда, когда возникающие изменения в новой среде оказываются более полезными. Отбор будет направлен на их сохранение. Это повлечет за собой постепенные изменения фенотипа особей популяции, смену нормы реакции и изменение средней величины признака.

Классическим примером движущего отбора, может служить смена окраски ночных бабочек в окрестностях индустриальных городов Европы и Америки. Если прежде типичной для них была светлая окраска, то по мере загрязнения стволов деревьев копотью и сажей светлые варианты, ставшие заметными на коре деревьев, в первую очередь поедались птицами и преимущество все больше приобретали темные варианты, именно их сохранял естественный отбор. Это и привело к изменению окраски.

С движущим отбором связана эволюция, появление новых приспособлений. В последние десятилетия у многих видов насекомых появились расы, устойчивые к инсектицидам (препаратам, ядовитым для насекомых). Чувствительные к яду насекомые погибали, но у отдельных особей возникала новая мутация либо они и ранее имели нейтральный ген нечувствительности к каким-либо инсектицидам. В изменившихся условиях ген перестал быть нейтральным. Движущий отбор сохранил носителей этого гена. Они стали родоначальниками новых рас.

Стабилизирующая форма (с примерами)

Стабилизирующий отбор проявляется в относительно постоянных условиях. Здесь отклонения от средней величины признака уже могут оказаться неблагоприятными и отметаются. В этих случаях отбор направлен на сохранение мутаций, ведущих к меньшей изменчивости признака.

Установлено, что представители популяции со средним проявлением признака устойчивее к экстремальной смене условий, так воробьи со средней длиной крыла легче переживают зиму, чем длинно- или короткокрылые. Также постоянная температура тела у гомойотермных животных – следствие стабилизирующего отбора.

Стабилизирующий отбор встречается чаще всего, считается главным в развитии организмов, когда усовершенствование усредненных показателей ведет к эволюционному прогрессу.

При изменении условий существования движущий и стабилизирующий отбор могут сменять друг друга.

Дизруптивная форма (с примерами)

Дизруптивный отбор можно наблюдать, когда среди всех вариантов генотипа, нет преобладающего, что связано с разнородностью населяемой ими территории. При действии определенных факторов, способствуют выживанию одни признаки, при смене условий – другие.

Дизруптивный отбор направлен против тех представителей вида, которые обладают средними проявлениями признака, что ведет к появлению полиморфизма среди одной популяции. Дизруптивную форму еще называют разрывающей, потому что популяция разделяется по действующему признаку на отдельные части. Таким образом, дизруптивная форма отвечает за развитие крайних фенотипов и направлен против усредненных форм.

Пример дизруптивного отбора – окрас раковины виноградной улитки. Цвет раковины зависит от окружающих условий, в которые попадает улитка. В лесной зоне, где поверхностный слой земли окрашен в коричневый цвет, живут улитки с коричневыми раковинами. В районе степей, где трава сухая и желтая, они имеют желтые раковины. Отличие цвета раковин носит приспособительный характер, поскольку защищает улиток от поедания хищными птицами.

Таблица основных видов естественно отбора

Характеристика	Движущая форма	Стабилизирующая форма	Дизруптивная форма
Действие	Имеет место при постепенно изменяющимся условиям обитания особи.	Условия жизни организма не изменяются длительное время.	При резкой смене условий жизни организма.
Направленность	Направлена на сохранение организмов с характеристиками, которые способствуют выживанию вида.	Поддержание однородности популяции, уничтожение крайних форм.	Действие направлено на выживание особей в разнородных условиях, путем проявления разных фенотипов.
Итог	Появление средней нормы, которая приходит на замену старой, не пригодной в новой среде.	Сохранение усреднённых показателей нормы.	Формирование нескольких средних норм, необходимых для выживания.

Другие виды естественного отбора

Выше описаны главные формы отбора, есть также дополнительные:

Дестабилизирующий;
половой;
групповой.

Дестабилизирующая форма по действию противоположна стабилизирующей, при этом норма реакции расширяется, но сохраняются и усредненные показатели.

Так лягушки, которые живут на болотах, в среде с разной освещенностью, значительно отличаются окрасом кожных покровов – это проявление дестабилизирующего отбора. Лягушки, населяющие территорию, полностью затененную или, наоборот, с хорошим доступом света имеют однородный окрас – это проявление стабилизирующего отбора.

Половая форма естественного отбора направлена на формирование вторичных половых признаков, которые помогают выбрать пару для скрещивания. Например, яркий окрас перьев и пение птиц, громкий голос, брачные танцы или выделение пахучих веществ для привлечения противоположной стати у насекомых и другое.

Групповая форма направлена на выживание популяции, а не отдельных особей. Гибель нескольких членов группы ради спасения вида будет оправдана. Так, в стаде диких животных на генетическом уровне закладывается, что жизнь группы важнее собственной. При приближении опасности животное будет издавать громкие звуки, чтобы предупредить сородичей, при этом оно погибнет, но спасет остальных.

Естественный отбор происходит постоянно. Благодаря ему происходит эволюция живых организмов. Естественный отбор может осуществляться с помощью трех видов борьбы за существования, которые выделил еще Чарльз Дарвин. Это борьба организма с представителями своего вида за пищу, партнера для размножения и лучших условий жизни. Вторая форма борьбы - борьба с представителями других видов. В основном это борьба за пищу. Третья форма - борьба с факторами внешней среды. Результат этой борьбы всегда один - сильнейшие выживают и размножаются, а слабые умирают.

Читайте также: