На чем основывается действие естественного отбора

Формы естественного отбора

Вопрос 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.

Вопрос 2. На чем основывается действие естественного отбора?
Естественный отбор основывается на генетическом разнообразии и борьбе за существование. Благодаря генетическому разнообразию создается материал для отбора. В природных условиях естественный отбор осуществляется исключительно по фенотипу. Отбор генотипов происходит вторично через отбор фенотипов, которые отражают генетическую конструкцию организмов. Борьба за существование, в свою очередь, возникает как результат избыточной численности популяции (внутривидовая конкуренция), взаимодействия популяции с особями других видов (хищниками, паразитами и т.д.), действия на организмы неблагоприятных факторов окружающей среды. Благодаря борьбе за существование менее приспособленные особи «отбраковываются» — гибнут или хуже размножаются.

Вопрос 3. Какие вам известны формы естественного отбора?
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.

Вопрос 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.
Стабилизирующий отбор действует при неизменных внешних условиях. Он проявляет себя постоянно, ограничивая размах вариаций признака и тем самым закрепляя эффект движущего отбора.
В ходе селекции аналогом движущего отбора является искусственный отбор, направленный на выведение новой породы (сорта), а стабилизирующему отбору соответствуют усилия человека по сохранению свойств породы, когда к скрещиванию допускаются лишь особи с «нужным» фенотипом.

Вопрос 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.

Источник

Разнообразие форм естественного отбора

Вопрос 1. Какие существуют формы естественного отбора?
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.

Вопрос 2. В каких условиях внешней среды действует каждая форма естественного отбора?
Движущая форма естественного отбора действует при изменении условий существования. Движущий отбор способствует сдвигу среднего значения признака или свойства и приводит к появлению новой средней нормы вместо старой, переставшеи соответствовать вновь возникшим условиям среды. Таким образом, ведущая роль в распространении новых признаков внутри данного вида при изменении условий среды принадлежит движущей форме естественного отбора.
Стабилизирующий отбор действует в постоянных условиях среды. Преимущество получают организмы со средней выраженностью признака. Стабилизирующая форма отбора предохраняет генотип от разрушающего действия мутационного процесса.
Разрывающий отбор действует при изменении условий существования. Давление отбора направлено против организмов, обладающих средней выраженностью признака. В результате возникают две новые средние нормы вместо старой, переставшей отвечать условиям существования. Происходит расхождение между старой и новыми средними нормами. Такое расхождение (дивергенция) может привести к образованию новых видов.

Вопрос 4. Что такое половой отбор?
Половой отбор основан на конкуренции самцов за полового партнера — самку. В результате полового отбора потомство оставляют наиболее активные, здоровые и сильные самцы. Остальные отстраняются от размножения, и их генотипы исчезают из генофонда вида. Эту форму отбора следует рассматривать как частный случай внутривидовой конкуренции.

Источник

4.9 Естественный отбор — главная движущая сила эволюции

Вопрос 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. Естественный отбор является результа­том борьбы за существование.

Вопрос 2. На чем основывается действие есте­ственного отбора?

Естественный отбор основывается на гене­тическом разнообразии и борьбе за существо­вание. Благодаря генетическому разнообра­зию создается материал для отбора. Борьба за существование, в свою очередь, возникает как результат избыточной численности популяции (внутривидовая конкуренция), взаимодействия популяции с особями других видов (хищни­ками, паразитами и т. д.), действия на ор­ганизмы неблагоприятных факторов окру­жающей среды. Благодаря борьбе за су­ществование менее приспособленные особи «отбраковываются» — гибнут или хуже раз­множаются.

Вопрос 3. Какие вам известны формы естест­венного отбора?

Существуют две основные формы естественного отбора — движущий и стабилизирую­щий. Движущий отбор действует при изме­нении условий внешней среды. При этом в по­пуляции происходит сдвиг среднего значения признака до значения, соответствующего из­менившимся условиям. Изменение признаков или свойств под действием движущего отбора может происходить весьма быстро. Примером служит изменение окраски березовой пядени­цы: под действием промышленного загрязне­ния стволы берез, на которых жили эти бабоч­ки, потемнели, и преимущество — надежную маскирующую окраску — получили особи бо­лее темного цвета.

Стабилизирующий отбор — форма от­бора, при которой преимущество имеют особи со средним значением признака. Примером может служить размер тела у травоядных животных: возрастание массы помогает про­тивостоять хищникам, но снижает подвиж­ность и увеличивает количество необходимого для существования корма. Поэтому в попу­ляции травоядных животных преимущество получают особи с оптимальным средним ве­сом.

Вопрос 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.

Стабилизирующий отбор действует при неизменных внешних условиях. Он проявля­ет себя постоянно, ограничивая размах вари­аций признака и тем самым закрепляя эффект движущего отбора.

В ходе селекции аналогом движущего отбо­ра является искусственный отбор, направлен ный на выведение новой породы (сорта), а ста­билизирующему отбору соответствуют усилия человека по сохранению свойств породы, ког­да к скрещиванию допускаются лишь особи с «нужным» фенотипом.

Вопрос 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.

Источник

На чем основывается действие естественного отбора

Подробное решение параграф 9 по биологии для учащихся 11 класса, авторов Сивоглазов В.И., Агафонова И.Б., Захарова Е.Т. 2016

Стр. 47. Вспомните.

1. Какие виды отбора вы знаете?

2. Стабилизирующий отбор.

3. Разрывающий или дизруптивный отбор.

2. Назовите известные вам формы естественного отбора.

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.

Стабилизирующий отбор действует при неизменных внешних условиях. Он проявляет себя постоянно, ограничивая размах вариаций признака и тем самым закрепляя эффект движущего отбора. В ходе селекции аналогом движущего отбора является искусственный отбор, направленный на выведение новой породы (сорта), а стабилизирующему отбору соответствуют усилия человека по сохранению свойств породы, когда к скрещиванию допускаются лишь особи с «нужным» фенотипом.

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.

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.

Источник

Естественный отбор. Формы борьбы за существование

Вопрос 2. Что такое борьба за существование? Каковы ее формы?
Совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями среды, направленных на успешное освоение среды обитания и размножение, называется борьбой за существование.
Дарвин выделил три основные формы борьбы за существование: а) внутривидовую — наиболее напряженную, потому что особи одного вида живут в одинаковых условиях и имеют одинаковые потребности при ограниченности пищевых ресурсов; б) межвидовую — борьбу с особями других видов, в том числе с хищниками, паразитами, болезнетворными микроорганизмами; в) борьбу с неживой природой — засухой, наводнениями, сильными морозами и т.п.
Кто же выживает в этой постоянной борьбе за существование? В результате борьбы за существование на всех этапах онтогенеза выживают и оставляют потомство организмы, генотипы которых обеспечили своим обладателям такой комплекс признаков и свойств, который позволяет успешно конкурировать с другими организмами. Особи, не имеющие конкурентоспособного комплекса признаков и свойств, погибают или устраняются от размножения. Выживание наиболее приспособленных организмов и гибель или устранение размножения менее приспособленных получило название естественного отбора.

Вопрос 3. Какая форма борьбы за существование является наиболее напряженной и почему?
Наиболее напряженной формой борьбы за существование является внутривидовая борьба, потому что особи одного вида живут в одинаковых условиях, на одной территории и имеют одинаковые потребности при ограниченности пищевых ресурсов. Например, растения одного вида конкурируют за свет, птицы одного вида конкурируют за места гнездования, самцы одного вида в период размножения вступают в борьбу за право обладания половым
партнером и др.

Источник