Искусственный отбор какое свойство служит материалом для отбора

Конечно же занимались.  И катастрофы на Земле случались, целые группы живых существ вымирали, а те, кто был на задворках, начинали бурно эволюционировать. Мы сами из таких. Причинами таких массовых вымираний были вулканы, менявшие климат, астероиды, грохавшиеся и тоже пылью от взрывов заслонявшие солнце, еще и активность самого солнца, менявшийся состав атмосферы, возникновение новых видов, зполонявших все вокруг и съедавших что-то привычное…

Вот и возникает вапрос — а хотим ли мы сами быть такими вулканами и астероидами? Ладно бы не трогать антилопу в саванне, которую грызут гиены, а вот согласны ли мы быть этими гиенами? Ладно, благородными львами. Ды, есть шанс, что из-за изменившихся условий неукие виды станут страшно изменчивыми и рванут через тысячи лет вперед. Или назад, кстати. Но вот стоит ли лично нам сейчас обеднять то, что вокруг? Плодить миллиарды жертв — в основном из-за того, что не хочется задумываться, а кто там дохнет в грязных речках.

По мне так чем беднее мир, тем скучнее. Чем меньше букашек в траве, тем меньше радости от поляны. Чем меньше видов птиц, тем общей красоты меньше. Организмы это сложнейшие штуки. Эволюционировали миллионы лет — и что, пшик? Вот кому бы помешали сейчас живые мамонты? Да и динозавры бы жили где-нибудь тихонько, как было бы здорово. Вон, народ за больших панд борется. А вымрут все — будет грустно.

Тут человек написал: «Я считаю, что люди имеют право переделывать природу под свои нужды, и если это необходимо — истреблять виды». Первая часть — в общем да. Ну а как совсем не переделывать? Уж простите, но людям тоже не стоит вымирать. Только вот не гадить  бы так откровенно, как сейчас. А речь идет о мегатоннах мусора, жутких выбросах в воздух и в воду. О размытых эрозией пустошах вместо богатейших лесов. То есть о явных грубых разрушительных вещах. Это действительно надо для счастья человечеста? Ну нет же. Люди в благополучных странах уже научились и жить, и вокруг себя что-то приличное оставлять. Осталось в неблагополучных такое же придумать.

Так, а теперь про необходимость истреблять виды. Это мне напоминает Ивана Ефремова и его Туманность Андромеды, что ли. Там на Земле будущего какой-то ясный и светлый человек получил задание лететь к берегам Австралии, где появились стаи огромных осьминогов — и уничтожить их. Может, потому что некрасивые? В общем, мне не придумать, зачем бы прямо вот кого-то истреблять. Ну разве что малярийного комара — вроде бы, пытались выпускать в природу особей, которые дают стерильное потомство. Аскарид еще? Платяных вшей? Только в лаборатории образцы их давайте оставим? Такие сочетания генов уже не повторить будет. А вот истреблять виды по невнимательности и от нежелания потратиться на то, чтобы как-то их пристроить, вряд ли стоит. 

Это и природных зон касается. Жалко болота (осушают), степи (распахивают), дождевые леса (вырубают), берега рек (в городах в камень заковывают). Я бы степи, например, восстановил в средней полосе России, когда научимся пшеницу выращивать на компактных вертикальных поверхностях. Но не раньше, а то еда нам все-таки нужна. И природу сохраняем, потому что хорошая — и с ума не сходим.

Если же вы этим вопросом вы вызываете на бой агрессивных защитников природы, которые вообще против вмешательства в нее — то помните, что и они часть природы 🙂 Не будь их криков, многие бы вообще не обратили внимание на паршивое состояние среды вокруг. А так обратили и начали хоть как-то за собой убирать. Пока маловато, правда.

Искусственный отбор.
Для обоснования исторического принципа развития живой природы Дарвин глубоко изучил
многовековую практику земледелия и животноводства и пришел к выводу: многообразие
пород домашних животных и возделываемых сортов растений является результатомизменчивости,
наследственности и искусственного отбора.

Искусственный отбор осуществляется человеком и может быть двояким: сознательным
(методическим) — в соответствии с поставленной целью, какую намечает себе селекционер,
и бессознательным, когда человек не ставит перед собой Цели по выведению породы
или сорта с заранее заданными свойствами, а просто устраняет менее ценные особи
и оставляет на племя лучшие. Бессознательный отбор проводился человеком на протяжении
многих тысячелетий: даже дикари во время голода оставляли на племя более полезных
животных, а убивали менее ценных. В неблагоприятные периоды первобытный человек
в первую очередь употреблял нележкие плоды или более мелкие семена и в этом случае
также совершал отбор, но бессознательный. Во всех случаях такого отбора сохранились
наиболее продуктивные формы животных и более урожайные сорта растений, хотя человек
здесь выступал как слепой фактор отбора, каким может быть любой другой фактор среды.
.1

Многовековой практикой искусственного отбора были выведены многие ценные формы.
В частности, к середине XIX в. в сельскохозяйственной практике зарегистрировано
более 300 сортов пшеницы, в пустынях Северной Африки возделывалось 38 разновидностей
финиковой пальмы, в Полинезии — 24 формы хлебного дерева и столько же сортов банана,
в Китае — 63 сорта бамбука. Винограда насчитывалось около 1000 сортов, крыжовника
— более 300, около 400 пород крупного рогатого скота, 250 пород овец, 350 пород
собак, 150 пород голубей, много ценных пород кроликов, кур, уток и др. Сторонники
постоянства видов считали, что каждый такой сорт или порода ведет начало от своего
прямого предка. Однако Дарвин доказал, что источник многообразия пород животных
и сортов культурных растений — один или небольшое число диких предков, потомки которых
были преобразованы человеком в разных направлениях сообразно его хозяйственным целям,
вкусам и интересам. При этом селекционер использовал присущую отбираемым формам
наследственную изменчивость.

Дарвин выделял изменчивость определенную (теперь называется модификационной) и неопределенную.
При определенной, или групповой, изменчивости все или почти все потомство особей,
подвергавшихся действию одинаковых условий, изменяется в одном направлении; например,
при нехватке пищи животные теряют в массе, в холодном климате шерсть у млекопитающих
более густая 1 т. д. Неопределенная, или индивидуальная, изменчивость появляется
в бесконечно разнообразных, часто едва заметных, случайных, разнонаправленных отклонениях
отельных особей, живущих вместе, в пределах одного орта, одной породы, одного вида.
В настоящее время эту форму изменчивости называют генотипической. Изменчивость передается
потомству не только при половом размножении, но и при вегетативном: нередко у растения
вырастают побеги с новыми свойствами или развиваются почки, из которых формируются
плоды с новыми качествами (виноград, крыжовник) — результат мутации в соматической
клетке почки.

В явлениях изменчивости Дарвин открыл ряд важных закономерностей, а именно: при
изменении одного какого-либо органа или признака возможно изменение других. Например,
на участке прикрепления упражняемой мышцы к кости развивается гребень, у болотных
птиц шея удлиняется одновременно с удлинением конечностей, толщина волоса у овец
изменяется соответственно с увеличением толщины кожи. Такая изменчивость называется
соотносительной или коррелятивной. На основе коррелятивной изменчивости селекционер
может предсказать те или иные уклонения от первоначальной формы и проводить отбор
в желаемом направлении.

Естественный отбор в отличие от искусственного
осуществляется в самой природе и состоит в отборе в пределах вида наиболее приспособленных
особей к условиям конкретной среды. Дарвин открыл известную общность в механизме
искусственного и естественного отбора: при первой форме отбора в результаты воплощается
сознательная или неосознанная воля человека, при второй — господствуют законы природы.
В том и другом случае создаются новые формы, однако при искусственном отборе, несмотря
на то что изменчивость затрагивает все органы и свойства животных и растений, полученные
породы животных и сорта растений сохраняют признаки, полезные для человека, но не
для самих организмов. Напротив, естественный отборсохраняет особи, у которых изменения
полезны для их собственного существования в данных условиях.

В природе постоянно наблюдается определенная и неопределенная изменчивость. Ее интенсивность
здесь менее выражена, чем у домашних форм, так как изменение природной среды происходит
малозаметно и чрезвычайно медленно. Возникающая качественная неоднородность особей
внутри видов как бы выводит на эволюционную арену множество «претендентов»,
предоставляя естественному отбору браковать менее приспособленных к выживанию. Процесс
природной «выбраковки», по Дарвину, осуществляется на основе изменчивости,
борьбы за существование и естественного отбора. Материал для естественного отбора
поставляет неопределенная (генотипическая) изменчивость организмов. Именно по этой
причине потомство любой пары диких (как, впрочем, и домашних) организмов оказывается
неоднородным. Если изменения полезны, это повышает шансы на выживание и продолжение
рода. Всякое вредное для организма изменение неукоснительно приведет к его уничтожению
или невозможности оставить потомство. Выживание или гибель особи — конечный итог
«борьбы за существование», которую Дарвин понимал не в прямом, а в переносном
смысле. Он различалтри формы борьбы за существование:

а) внутривидовую — наиболее ожесточенную, так как особи одного вида нуждаются в
сходных источниках питания, которые к тому же ограничены, в сходных условиях для
размножения, одинаковых убежищах;

б) межвидовую — борьбу между особями разных видов (растения и их части поедаются
копытными, птицами, травоядные животные поедаются хищниками, болезнетворные бактерии
и паразиты поражают растительные и животные организмы);

в) борьбу живых организмов с факторами неживой природы — условиями внешней среды
при засухе, наводнениях, ранних заморозках, выпадении града гибнут многие мелкие
животные, птицы, черви, насекомые, травы.

В результате всех этих сложных взаимоотношений множество организмов погибает либо,
будучи ослабленными, не оставляет потомства. Выживают особи, обладающие хотя бы
минимальными полезными изменениями. Приспособительные признаки и свойства возникают
не сразу, они накапливаются естественным отбором из поколения в поколение, что приводит
к тому, что потомки отличаются от своих предков на видовом и более высоком систематическом
уровне.

Борьба за существование неизбежна в связи с существующим в природе интенсивным размножением.
Эта закономерность не знает исключений. Организмов всегда рождается больше, чем
способных дожить до взрослого состояния и оставить потомков. Подсчеты показывают:
если бы выживали все рождающиеся мыши, то в течение семи лет потомство одной пары
заняло бы всю сушу земного шара. Самка рыбы трески за один раз мечет до 10 млн.
икринок, одно растение пастушьей сумки дает 73 тыс. семян, белены — 446 500 и т.
п. Однако «геометрическая прогрессия размножения» никогда не осуществляется,
так как между организмами происходит борьба за пространство, пищу, убежище от врагов,
конкуренция при выборе полового партнера, борьба за выживание при колебаниях температуры,
влажности, освещения и т. п. В этой «схватке» большинство родившихся гибнет,
не оставляя потомства, и поэтому в природе численность особей каждого вида в среднем
остается постоянной.

Гибель большей части родившихся организмов происходит по разным /причинам: хищник
уничтожает травоядных животных, последние в свою очередь поедают тысячи луговых
растений, многие растения погибают от засухи или от мороза или уничтожаются насекомыми,
а сами насекомые поедаются насекомоядными птицами. Масса животных и растительных
организмов гибнет или ослабляется под влиянием паразитов и болезней.

Смысл дарвиновского представления о борьбе за существование и о выживании наиболее
приспособленных можно пояснить таким примером. Взрослая лягушка-бык откладывает
около 15 тыс. икринок в год, сохраняя эту интенсивность размножения в течение пяти
лет, следовательно, теоретически одна самка может произвести на свет 75 тыс. лягушек,
но в действительности из отложенных икринок доживают до взрослого состояния в среднем
две взрослые лягушки. Большая часть молоди, едва вылупившись, становится жертвой
рыб, птиц, змей, млекопитающих; часть из них гибнет от голода, часть — от болезней,
паразитов. Когда выжившие головастики превращаются в лягушек и выползают на сушу,
их там подстерегают хищные птицы. К тому времени, когда лягушки достигнут половой
зрелости, т. е. через 3-5 лет, число сохранившихся особей резко уменьшается. Но
можно не сомневаться в том, что выжившие лягушки — действительно отборные экземпляры.
Их выживание не было случайным, это было выживание наиболее приспособленных. Только
самые быстрые и ловкие головастики спаслись от хищников в воде; те, что плавали
медленнее, оказались добычей врагов. Смогли выжить лишь те особи, которые первыми
разыскали и схватили пищу (остальные погибли от голода), а также наиболее крепкие,
устойчивые к болезням. Наконец, сохранились только те экземпляры, которые первыми
спрятались, заметив надвигающуюся опасность, остальных уничтожили хищники.

В борьбе за существование не всегда выживают наиболее сильные и самые ловкие: черепаха
и медлительна, и неуклюжа, но прочный панцирь — надежная защита от хищников; многие
паразиты с упрощенным строением поселяются в организме животного или растения, к
которому они хорошо приспособлены. Параллельное существование как высших, так и
низших форм органической жизни получило логическое объяснение в теории Дарвина —
как результат действия естественного отбора, сохраняющего наиболее приспособленных:
не пренебрегая в ряде случаев примитивностью организации, природа достигает биологического
прогресса (чаще наблюдается усложнение организмов, гораздо реже — упрощение).

Таблица Формы отбора (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для
поступающих в ВУЗы. М.,1991)

Наша матушка-природа устроена очень мудро. Слабый и неприспособленный организм просто не имеет шансов на выживание. Разве можно по природным законам допустить, чтобы больная особь давала такое же нездоровое потомство? Конечно же нет, поэтому все организмы вынуждены бороться за свое выживание. Победителем в этой борьбе оказывается сильный, выносливый, наиболее приспособленный и здоровый. Так осуществляется естественный отбор. Материал для отбора и принципы его рассмотрим в статье более подробно.

Понятие естественного отбора

Если давать определение, то можно сказать, что это процесс, который приводит к увеличению численности наиболее жизнеспособных и приспособленных особей. Слабые и плохо адаптированные просто не выдерживают конкуренции. Синтетическая теория эволюции рассматривает естественный отбор, материал для отбора, как основную причину развития всех адаптаций и образования надвидовых категорий.

Естественный отбор хоть и считается причиной приспособления организмов к среде обитания, но не он один является виновником эволюции в природе. Сам термин ввел Чарльз Дарвин, который многие свои труды посвятил изучению этого вопроса.

Из чего следует естественный отбор

Гены в любом организме способны к мутациям, которые могут происходить по самым разным причинам. В процессе естественного отбора происходит их закрепление, но только тех, которые способствуют повышению приспособленности организмов к среде обитания. Довольно часто естественный отбор называют самоочевидным механизмом, так как он следует из нескольких факторов:

1. Каждый организм способен произвести на свет потомства гораздо больше, чем может выжить.
2. В любой популяции имеется наследственная изменчивость, это и есть исходный материал для естественного отбора.
3. Генетически разнородные организмы отличаются между собой не только выживаемостью, но и способностью к размножению.

Эти факторы способствуют созданию конкуренции между организмами в выживании и размножении, и они являются одновременно необходимым условием для эволюции живой природы посредством естественного отбора. В природе так устроено, что организмы с преимущественными наследственными чертами передают их своему потомству, в то время как особи, не имеющие такого превосходства, имеют наименьшую вероятность передачи.

Механизм отбора

О том, что в самой природе заложен некий механизм, который подобен искусственному отбору, впервые высказались Чарльз Дарвин и Альфред Уолес. Они были уверены, что природе не обязательно вникать во все ситуации — достаточно создать большое разнообразие особей, среди которых выживут наиболее приспособленные. Механизм отбора можно представить так:

1. Появление особи с новыми признаками.
2. Если признаки оказываются полезными, то организм выживает и оставляет потомство.

   

3. Потомки наследуют полезные качества и начинают передавать их следующим поколениям.

Несмотря на то что современные генетические открытия вносят свои коррективы, суть теории Дарвина остается неизменной. Может быть, только изменения происходят гораздо быстрее, а не плавно, как он утверждал, за счет мутаций, которые имеют скачкообразный характер.

Исходный материал для естественного отбора

Наследственная изменчивость служит тем материалом, который приводит к естественному отбору. Все наследственные изменения появляются в результате мутаций. Но для эволюционных преобразований интерес представляют только те, которые затрагивают половые клетки, потому что именно через них идет передача информации следующему поколению.

Большинство мутаций имеет рецессивный характер, то есть они не могут сразу проявиться, так как подавляются доминантными генами. Но они способны накапливаться, никуда из генофонда популяции не исчезают, хоть и не оказывают влияния на приспособленность и никак не проявляются фенотипически.

Мутационный процесс идет непрерывно, число таких мутаций постоянно накапливается, и в один прекрасный момент встречаются два рецессивных гена и признак обязательно проявляется. Материалом для отбора служит наследственная изменчивость, но такие изменения не всегда приводят к повышению жизнеспособности и приспособленности. Довольно многие мутации, наоборот, снижают эти качества, так как провоцируют различные нарушения в обменных процессах.

Но можно привести примеры, когда, казалось бы, вредная мутация при изменении условий существования оказывается полезной. У комнатных мух имеется мутация, которая приводит к снижению скорости проведения нервных импульсов. Если организм оказывается гомозиготным по данному признаку, то мутация оказывается смертельной, а вот гетерозиготы жизнеспособность сохраняют, хоть и уступают по приспособленности здоровым особям. А вот при воздействии на популяцию мух препарата нервно-паралитического действия гетерозиготы выигрывают у нормальных особей, так как замедленная скорость проведения импульса заметно ослабляет воздействие яда на организм.

Типы естественного отбора

Исходный материал для отбора – это наследственная изменчивость, но она может приводить к появлению черт, способных изменяться в разном диапазоне. В зависимости от этого типы отбора выделяют следующие:

• Направленный. Изменяется среднее значение признака на протяжении долгого времени. Сюда можно отнести увеличение размеров тела.

  

• Дизруптивный отбор направлен на отбор крайних показателей (например, слишком большой или, наоборот, маленький).
• Стабизиризующий направлен против проявления крайних значений признака.

Половой – это также естественный отбор. Материал для отбора такого уровня — это любой признак, который повышает вероятность спаривания за счет увеличения привлекательности особи для противоположного пола. Это хорошо проявляется у самцов некоторых видов (например, огромные рога у оленей, яркая окраска оперения у птиц).

Формы естественного отбора

Формы отбора можно классифицировать по-разному, но критерии отбора материала практически всегда одинаковые:

• Полезность данного признака для самой особи.
• Необходимость и важность признака для выживания в определенных условиях.
• Положительное влияние признака на процветание вида в целом.

Материал для искусственного отбора – это также наследственная изменчивость, но критерии уже совсем другие. Здесь пальму первенства получают признаки, которые необходимы человеку, а не организму, для которого они вообще могут оказаться довольно вредными. Можно привести пример с породой глубей, которых называют дутышами. Они имеют большой зоб, который делает их необычными и привлекательными для человека, но в природе такие особи окажутся совсем беспомощными и не выдержат конкуренции со своими собратьями. Они просто не смогут отыскать себе пропитание. Вот и получается, что отбор материала основные принципы имеет совсем разные при естественном и искусственном отборе.

В зависимости от влияния отбора на изменчивость признака в популяции выделяют следующие его формы:

1. Движущий.
2. Стабилизирующий.
3. Разрывающий, или дизруптивный.

Есть необходимость рассмотреть каждый отбор в отдельности более подробно.

Особенности движущего отбора

Причиной такого отбора всегда выступают изменения условий существования вида. Особи, у которых в результате появляются признаки, отклоняющиеся от среднего значения за счет того, что материал для естественного отбора поставляет наследственная изменчивость, оказываются в более выигрышном положении. Из поколения в поколение происходит сдвиг признака в определенном направлении, в результате формируется именно такой, который помогает организмам выжить в новых условиях.

Ярким примером является эволюция окраски у березовой пяденицы. Она с момента своего появления обитала на стволах берез, которые имеют белую окраску. Соответственно, и крылья этой бабочки также белые.

Но с развитием промышленности атмосфера стала загрязняться, в воздухе появилось много копоти и сажи, которые оседали на стволах деревьев. В итоге их цвет стал далек от белого. Из всего потомства бабочек в выигрыше оказывалось то, которое по причине мутаций имело более темную окраску, так как светлые были довольно заметными для птиц и ими часто съедались. Так постепенно эволюция шла в направлении изменения цвета бабочек.

Проявление стабилизирующего отбора

Рассмотрим стабилизирующий естественный отбор. Материал для отбора здесь — также наследственная изменчивость, но его действие уже направлено против появления отклонений от нормы. Можно привести такой пример: для всех организмов, казалось бы, повышенная плодовитость только хороша, так как приводит к увеличению численности популяции. Но на самом деле это не так. Преимущества получают особи со средними показателями плодовитости, так как выкормить многочисленное потомство довольно трудно.

Отбор в пользу средних показателей можно видеть на примере многих признаков. Например, птицам прибрежных зон предпочтительнее иметь крылья средних размеров. При наличии слишком коротких проблематично взлететь, а при слишком длинных ветер будет мешать полету.

Стабилизирующий отбор способствует накоплению изменчивости в популяциях. Даже стабильные условия существования вида не приводят к прекращению естественного отбора и эволюции в целом. Этот вид отбора обеспечивает стабильное функционирование организмов в привычных внешних условиях.

Дизруптивный отбор

При такой форме отбора условия существования оказываются подходящими для крайних проявлений признака. В результате этого появляется несколько форм существования.

Дизруптивный отбор приводит к образованию полиморфизма, а может стать даже причиной образования новых видов в природе.

Этот отбор часто вступает в силу, когда популяция занимает неоднородное местообитание. Разные формы вынуждены приспосабливаться к различным нишам и условиям. Например, у растения погремок имеется две формы – одна начинает цвести и плодоносить в середине лета, а вторая — уже после сенокоса, то есть в августе.

Положительная роль отбора и отрицательная

Вернее, это даже не роль, а формы отбора, которые оказывают разное действие.

1. Положительный отбор приводит к увеличению численности организмов, имеющих полезные для выживания в данных условиях признаки, повышающие выживание вида в целом.
2. Отрицательный, или его еще называют отсекающим отбором, приводит к уничтожению особей с признаками, резко снижающими выживаемость и приспособленность. Этот отбор помогает из популяции удалять вредные аллели.

Эффекты отбора

Мы уже выяснили, что является материалом для отбора, рассмотрели его формы. Но необходимо прояснить, какие эффекты дает тот или иной отбор. Движущий приводит к появлению новых приспособлений, в этом проявляются результаты его действия:

1. Накапливающий. Этот эффект показывает накопление полезных признаков из поколения в поколение. Это применимо не только к организму, но и к отдельным органам. Например, увеличение переднего мозга, развитие коры больших полушарий – все это пример накапливающего действия движущего отбора.
2. Преобразующий эффект проявляется в том, что усиливаются полезные признаки, а ослабляют свое проявление те, которые утратили приспособительное значение.

Если говорить в целом про отбор (материалом для естественного отбора является изменчивость), то можно назвать еще распределяющий эффект и поддерживающий.

Первый заключается в том, что в наиболее благоприятных условиях организмы чаще выживают и дают потомство. Там, где эти условия не соответствуют всем требованиям, с выживаемостью и рождаемостью проблемы.

Поддерживающий эффект заключается в том, что приспособительные признаки не могут уменьшиться, они могут усиливаться или оставаться на том же уровне.

Материалом для естественного отбора является наследственная изменчивость, но это не единственный фактор, который способствует эволюции живых организмов.

Роль естественного отбора в эволюции

Еще Чарльз Дарвин отдавал пальму первенства естественному отбору в эволюции. Современная синтетическая теория также считает его основным регулятором развития и появления адаптаций у организмов.

В 19-20 веках открытие в генетике дискретного характера наследования признаков привело к тому, что некоторые ученые стали отрицать важную роль естественного отбора. Синтетическая теория эволюции, которую еще называют неодарвинизмом, опирается на количественный анализ частоты встречаемости аллелей в популяции, которая меняется под воздействием того же самого естественного отбора.

Но наука не стоит на месте и открытия последних десятилетий в самых разных областях подтверждают несостоятельность классической синтетической теории для описания всех нюансов эволюции живых организмов.

Споры и дискуссии по поводу роли различных факторов в историческом развитии живого мира продолжаются и в настоящее время. Пожалуй, это такой вопрос, на который практически невозможно дать точный ответ. Но можно утверждать одно: назрел момент, когда вся эволюционная теория требует пересмотра.