Форми природного відбору рушійний стабілізуючий дизруптивний. Приклад стабілізуючого відбору та рушійного відбору

Природний відбір та його форми

1. Які фактори зовнішнього середовища можуть призводити до відбору організмів у природі?
2. Чи є взаємини між людиною та природою фактором відбору?

Вчення про природному відборі розроблено Ч. Дарвіном, який вважав сам добір результатом боротьби за існування, яке передумовою - спадкову мінливість організмів.

Генетична сутність природного відборуполягає у виборчому збереженні в популяціїпевних генотипів. Спадковий матеріал, що міститься в них, передається наступним поколінням. Таким чином, природний відбір можна визначити як вибіркове відтворення генотипів, які найкраще відповідають сформованим умовам життя популяції. У 9 класі ви ознайомилися з деякими прикладами дії природного відбору, які можна спостерігати в експерименті або в природі.

Розглянемо ще один досвід, що показує, як у ході природного відбору здійснюється зв'язок між фенотипами та генотипами у популяції. У природі є деякі види плодових мушок, які знаходять улюблений корм або на вершинах дерев, або на поверхні ґрунтиале ніколи - посередині. Чи можна відбором вивести таких комах, які літали або тільки вниз, або тільки вгору? На малюнку 73 зображено схему досвіду, що демонструє вплив відбору на генетичний склад популяцій. Плодових мушок поміщали в лабіринт, що складається з безлічі камер, у кожній з яких було влаштовано по два виходи – вгору та вниз. У кожній із камер тварині слід було «вирішити», в якому напрямку рухатися. Мушки, що постійно рухалися вгору, опинялися нарешті у верхньому виході з лабіринту. Їх ретельно відбирали для подальшого змісту. Мушки, що рухалися донизу, опинялися в нижньому виході з лабіринту, їх також відбирали. Комах, що залишилися в камерах лабіринту, тобто таких, які не мали певного напрямку руху, збирали і видаляли з досвіду. «Верхніх» та «нижніх» мушок утримували та розводили окремо один від одного. Поступово вдалося створити популяції, всі без винятку особи яких мали певний стереотип поведінки (рух вгору або вниз). Цей результат не був пов'язаний з появою будь-яких нових генів, все сталося тільки завдяки відбору, який впливав на мінливість фенотипів, що вже була в популяції (в даному випадку - мінливість характеру поведінки мушок). Таким чином, дія природного відбору призводить до того, що фенотипи починають впливати на генофонд популяцій. Що трапиться, якщо зняти прес природного відбору? Для відповіді це питання експериментатори дозволили мушкам «верхнього» і «нижнього» ярусів розмножуватися разом. Незабаром у популяції відновився вихідний баланс алелей: частина особин рухалася вгору, частина вниз, інші демонстрували жодних переваг щодо напрями руху.

Природний відбір змінює склад генофонду, «прибираючи» з популяції особин, ознаки та якості яких дають переваг у боротьбі існування. В результаті відбору генетичний матеріал «передових» особин (тобто які мають властивості, що підвищують їх шанси у боротьбі за життя) починає дедалі більше впливати на генофонд усієї популяції.

У результаті природного добору породжуються дивовижні і різноманітні біологічні адаптації (пристосування) організмів до умов довкілля, у яких протікає життя популяції. Наприклад, загальні адаптації, до яких відносять пристосованість до плавання організмів, що живуть у водному середовищі, або пристосованість кінцівок хребетних тварин до наземного середовища та приватні адаптації:

пристосованість до бігу у коня, антилопи, страуса, копання у кротів, сліпих або лазіння по деревах (мавпи, дятли, пищухи та ін.). Прикладами адаптації є і маскує забарвлення, і мімікрія (імітація мирним виглядом зовнішнього вигляду тварини, добре захищеної від нападу хижаків), і складні інстинкти поведінкових, і багато інших. ін (Рис. 74), Слід пам'ятати, що будь-яка адаптація відносна. Вигляд, добре пристосований до цих умов, може виявитися на межі вимирання, якщо умови змінилися чи середовищі з'явився новий хижак чи конкурент. Відомо, наприклад, що риби, добре захищені від хижаків шипами та колючками, частіше потрапляють у мережі рибалки, в яких вони заплутуються і утримуються саме через тверді вирости тіла. Недарма один із принципів (еволюційного вчення) у жартівливій формі звучить так: «Виживають найпристосованіші, але вони є найпристосованішими тільки до тих пір, поки вони виживають».

Отже, змогу еволюційних змін у популяції завжди присутні. До певного часу вони виявляються лише у мінливості організмів. Щойно починає діяти відбір, населення відповідає цього пристосувальними змінами.

Раніше ви знайомилися з двома основними формами природного відбору: стабілізуючим та рушійним. Нагадаємо, що стабілізуючий відбір спрямований на підтримку вже існуючих фенотипів. Його дію можна проілюструвати малюнком 75. Ця форма відбору зазвичай діє там, де умови життя залишаються постійними протягом багато часу, наприклад у північних широтах чи океанському дні.

Друга форма природного відбору – рушійний; на противагу стабілізуючому ця форма відбору сприяє змінам організмів. Як правило, дія природного відбору стає помітною через великі проміжки часу. Хоча іноді рушійний відбір може виявлятися дуже швидко у відповідь на несподівані та сильні зміни зовнішніх умов (рис. 76). Класичний приклад дії рушійного відбору дає вивчення перцевих п'яденок, що змінюють забарвлення під впливом викидів сажі та закопчення стовбурів дерев у індустріальних районах Англії XIX в. (Рис. 78).

Третьою формою природного відбору є дизруптивний або розривний. Розриваючий відбір призводить до виникнення в межах популяцій груп особин, що відрізняються за будь-якими ознаками (забарвленням, поведінкою, простором та ін.). Дизруптивний відбір сприяє підтримці у межах популяцій двох і більше фенотипів та прибирає проміжні форми (рис. 77). Відбувається своєрідний розрив популяції за певною ознакою. Таке явище отримало назву поліморфізм. Поліморфізм уражає багатьох видів тварин і рослин. Наприклад, у нерки - лососевої риби Далекого Сходу, що проводить життя в морі, а що розмножується в невеликих прісних озерах, з'єднаних з морем річками, є так звана «житлова форма», представлена дрібними карликовими самцями, що ніколи не залишають озер. Серед деяких видів птахів (поморники, зозулі та ін) поширені колірні морфи. У двоточкового сонечка існує сезонний поліморфізм. З двох колірних форм «червоні» сонечка краще виживають взимку, а «чорні» - влітку. Виникнення поліморфізму, певне, багато чому визначається різнорідністю (сезонної чи просторової) умов життя популяції, що породжує відбір, що призводить до виникнення спеціалізованих (відповідних різнорідним умовам) форм не більше однієї популяції.

Творча роль природного добору.

Слід наголосити, що роль природного відбору зводиться не тільки до відсіву окремих нежиттєздатних організмів. Рушійна форма природного відбору зберігає окремі ознаки організму, а весь їх комплекс, все властиві організму комбінації генів. Природний відбір часто порівнюють із діяльністю скульптора. Як скульптор з безформної брили мармуру створює твір, що вражає гармонійністю всіх його частин, так відбір створює пристосування та види, забираючи з генофонду популяції, неефективні з погляду виживання генотипи. У цьому полягає творча роль природного добору, оскільки його дії є нові види організмів, нові форми життя.

Природний відбір. Біологічна адаптація. Форми природного відбору: стабілізуючий, рушійний, дизруптивний. Поліморфізм.

1. Що таке пристосованість? Чому вона має відносний характер?
2. Що таке відбір, що стабілізує? У яких умовах його дія проявляється найпомітніше?
3. Що таке рушійний відбір? Наведіть приклади його дії. У яких умовах діє ця форма відбору?
4. У чому полягає творча роль природного добору? Наведіть приклад, який доводить, що дія відбору не обмежується відсіванням окремих ознак, що знижують виживання організмів.

Каменський А. А., Криксунов Є. В., Пасічник В. В. Біологія 10 клас
Надіслано читачами з інтернет-сайту

Зміст уроку конспект уроку та опорний каркас презентація уроку акселеративні методи та інтерактивні технологіїзакриті вправи (тільки для використання вчителями) оцінювання Практика завдання та вправи, самоперевірка практикуми, лабораторні, кейси рівень складності завдань: звичайний, високий, олімпіадний домашнє завдання Ілюстрації ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, коміксі, мультимедіа реферати фішки для допитливих шпаргалки Доповнення зовнішнє незалежне тестування (ВНТ) підручники основні та додаткові тематичні свята, слогани статті національні особливості словник Тільки для вчителів

Механізм природного відбору

У процесі природного відбору закріплюються мутації, що збільшують пристосованість організмів. Природний відбір часто називають «самоочевидним» механізмом, оскільки він випливає з таких простих фактів, як:

Організми виробляють нащадків більше, ніж може вижити;
У популяції цих організмів існує спадкова мінливість;
Організми, що мають різні генетичні риси, мають різну виживання та здатність розмножуватися.

Центральне поняття концепції природного відбору - пристосованість організмів. Пристосованість визначається як здатність організму до виживання та розмноження, яка визначає розмір його генетичного внеску у наступне покоління. Однак головним у визначенні пристосованості є не загальна кількість нащадків, а кількість нащадків із цим генотипом (відносна пристосованість). Наприклад, якщо нащадки успішного організму, що швидко розмножується, слабкі і погано розмножуються, то генетичний внесок і, відповідно, пристосованість цього організму будуть низькими.

Природний відбір для характеристик, які можуть змінюватися в певному діапазоні значень (наприклад, розмір організму), можна розділити на три типи:

Спрямований відбір- зміни середнього значення ознаки протягом тривалого часу, наприклад, збільшення розмірів тіла;
Дизруптивний відбір- відбір на крайні значення ознаки та проти середніх значень, наприклад, великі та маленькі розміри тіла;
Стабілізуючий відбір- відбір проти крайніх значень ознаки, що призводить до зменшення дисперсії ознаки та зменшення різноманітності.

Приватним випадком природного відбору є статевий відбір, субстратом якого є будь-яка ознака, яка збільшує успішність спарювання за рахунок збільшення привабливості особи для потенційних партнерів. Риси, які еволюціонували рахунок статевого відбору, особливо добре помітні в самців деяких видів тварин. Такі ознаки, як великі роги, яскраве забарвлення, з одного боку можуть залучати хижаків і знижувати виживання самців, а з іншого це врівноважується репродуктивним успіхом самців з подібними яскраво вираженими ознаками.

Відбір може діяти на різних рівнях організації, таких як гени, клітини, окремі організми, групи організмів та види. Причому відбір може одночасно діяти на різних рівнях. Відбір на рівнях вище індивідуального, наприклад, груповий відбір може призводити до кооперації (див. Еволюція # Кооперація) .

Форми природного відбору

Існують різні класифікації форм відбору. Широко використовується класифікація, заснована на характер впливу форм відбору на мінливість ознаки популяції.

Рухомий відбір

Рухомий відбір- форма природного відбору, яка діє при спрямованомузміні умов довкілля. Описали Дарвін та Уоллес. У цьому випадку особини з ознаками, які відхиляються у певну сторону від середнього значення, набувають переваги. При цьому інші варіації ознаки (його відхилення у протилежний бік від середнього значення) зазнають негативного відбору. У результаті популяції з покоління до покоління відбувається зсув середньої величини ознаки у певному напрямку. При цьому тиск рушійного відбору повинен відповідати пристосувальним можливостям популяції та швидкості мутаційних змін (інакше тиск середовища може призвести до вимирання).

Прикладом дії рушійного відбору є «індустріальний меланізм» у комах. «Індустріальний меланізм» є різке підвищення частки меланістичних (мають темне забарвлення) особин у тих популяціях комах (наприклад, метеликів), які живуть у промислових районах. Через промисловий вплив стовбури дерев значно потемніли, а також загинули світлі лишайники, через що світлі метелики стали краще видно для птахів, а темні - гірші. У XX столітті в ряді районів частка темнозабарвлених метеликів у деяких добре вивчених популяціях березової п'ядениці в Англії досягла 95%, у той час як вперше темний метелик ( morfa carbonaria) була відловлена в 1848 році.

Руховий відбір здійснюється за зміни довкілляабо пристосування до нових умов при розширенні ареалу. Він зберігає спадкові зміни у певному напрямку, переміщуючи відповідно і норму реакції. Наприклад, при освоєнні грунту як довкілля у різних неспоріднених груп тварин кінцівки перетворилися на риючі.

Стабілізуючий відбір

Стабілізуючий відбір- форма природного відбору, коли він його дію спрямовано проти особин, мають крайні відхилення від середньої норми, на користь особин із середньою вираженістю ознаки. Поняття стабілізуючого відбору ввів у науку та проаналізував І. І. Шмальгаузен.

Описано безліч прикладів дії стабілізуючого відбору у природі. Наприклад, на перший погляд здається, що найбільший внесок у генофонд наступного покоління мають робити особини з максимальною плодючістю. Однак спостереження над природними популяціями птахів та ссавців показують, що це не так. Чим більше пташенят або дитинчат у гнізді, тим важче їх вигодувати, тим кожен з них менший і слабший. В результаті найбільш пристосованими виявляються особини з середньою плодючістю.

Відбір на користь середніх значень було виявлено за багатьма ознаками. У ссавців новонароджені з дуже низькою і дуже високою вагою частіше гинуть при народженні або в перші тижні життя, ніж новонароджені із середньою вагою. Облік розміру крил у горобців, що загинули після бурі в 50-х роках під Ленінградом, показав, що більшість з них мали надто маленькі або надто великі крила. І тут найбільш пристосованими виявилися середні особини.

Дизруптивний відбір

Дизруптивний (розривний) відбір- форма природного відбору, у якому умови сприяють двом чи кільком крайнім варіантам (напрямам) мінливості, але з сприяють проміжному, середньому стану ознаки. В результаті може з'явитися кілька нових форм однієї вихідної. Дарвін описував дію дизруптивного відбору, вважаючи, що він лежить в основі дивергенції, хоча і не міг навести доказів його існування у природі. Дизруптивний відбір сприяє виникненню та підтримці поліморфізму популяцій, а деяких випадках може бути причиною видоутворення.

Одна з можливих у природі ситуацій, в якій набуває чинності дизруптивний відбір, - коли поліморфна популяція займає неоднорідне місцепроживання. При цьому різні форми пристосовуються до різних екологічних ніш або субніш.

Прикладом дизруптивного відбору є утворення двох рас біля брязкальця великого на сіножатей луках. В нормальних умовах терміни цвітіння та дозрівання насіння у цієї рослини покривають все літо. Але на сіножатей насіння дає переважно ті рослини, які встигають відцвісти і дозріти або до періоду косовиці, або цвітуть в кінці літа, після косовиці. В результаті утворюються дві раси брязкальця - ранньо-і пізньоквітуча.

Дизруптивний відбір здійснювався штучно в експериментах із дрозофілами. Відбір проводився за кількістю щетинок, залишалися лише особини з малою та великою кількістю щетинок. В результаті приблизно з 30-го покоління дві лінії розійшлися дуже сильно, незважаючи на те, що мухи продовжували схрещуватись між собою, здійснюючи обмін генами. У ряді інших експериментів (з рослинами) інтенсивне схрещування перешкоджало ефективному впливу дизруптивного відбору.

Підлоговий відбір

Підлоговий відбір - це природний відбір успіху в розмноженні. Виживання організмів є важливим, але з єдиним компонентом природного добору. Іншим найважливішим компонентом є привабливість для особин протилежної статі. Дарвін назвав це явище статевим відбором. "Ця форма відбору визначається не боротьбою за існування у відносинах органічних істот між собою або із зовнішніми умовами, але суперництвом між особинами однієї статі, зазвичай самцями, за володіння особинами іншої статі". Ознаки, які знижують життєздатність їх носіїв, можуть виникати і поширюватися, якщо переваги, які вони дають в успіху розмноження, значно вищі, ніж їхні недоліки для виживання. Було запропоновано дві основні гіпотези щодо механізмів статевого відбору. Згідно з гіпотезою «хороших генів» самка «розмірковує» таким чином: «Якщо цей самець, незважаючи на його яскраве оперення і довгий хвіст, якимось чином примудрився не загинути в лапах хижака і дожити до статевої зрілості, то, отже, він має гарні генами, які дозволили це зробити. Отже, його варто вибрати як батька для своїх дітей: він передасть їм свої добрі гени». Вибираючи яскравих самців, самки вибирають добрі гени для своїх нащадків. Згідно з гіпотезою «привабливих синів» логіка вибору самок дещо інша. Якщо яскраві самці, з будь-яких причин, є привабливими для самок, то варто вибирати яскравого батька для своїх майбутніх синів, тому що його сини успадкують гени яскравого забарвлення і будуть привабливими для самок у наступному поколінні. Таким чином, виникає позитивний зворотний зв'язок, який призводить до того, що з покоління в покоління яскравість оперення самців дедалі більше посилюється. Процес йде за наростаючою доти, доки досягне межі життєздатності. У виборі самців самки не більше і не менш логічні, ніж у всій іншій їх поведінці. Коли тварина відчуває спрагу, вона не міркує, що їй слід попити води, щоб відновити водно-сольовий баланс в організмі - вона йде на водопій, тому що відчуває спрагу. Так само і самки, вибираючи яскравих самців, слідують своїм інстинктами - їм подобаються яскраві хвости. Усі, кому інстинкт підказував інше поведінка, вони залишили потомства. Таким чином, ми обговорювали не логіку самок, а логіку боротьби за існування та природного відбору - сліпого та автоматичного процесу, який, діючи постійно з покоління в покоління, сформував усе те дивовижне розмаїття форм, забарвлень та інстинктів, яке ми спостерігаємо у світі живої природи .

Позитивний та негативний відбір

Існує дві форми природного відбору: Позитивнийі Відсічний (негативний)відбір.

Позитивний відбір збільшує у популяції число особин, які мають корисні ознаки, що підвищують життєздатність виду в цілому.

Відсікаючий відбір вибраковує з популяції переважна більшість особин, що несуть ознаки, різко знижують життєздатність за умов середовища. За допомогою відсікаючого відбору з популяції видаляються шкідливі алелі. Також відсікають відбору можуть піддаватися особини з хромосомними перебудовами і набором хромосом, що різко порушують нормальну роботу генетичного апарату.

Роль природного відбору в еволюції

На прикладі робочої мурашки ми маємо комаху, що надзвичайно відрізняється від своїх батьків, проте абсолютно безплідна і, отже, не може передавати з покоління в покоління придбані модифікації будови або інстинктів. Чи можна поставити хороше питання - наскільки можна узгодити цей випадок з теорією природного відбору?

- Походження видів (1859)

Дарвін припускав, що відбір може застосовуватися як до індивідуального організму, до сімейства. Він також говорив, що, можливо, тією чи іншою мірою це може пояснювати і поведінка людей. Він мав рацію, проте надати більш розширене уявлення цієї концепції стало можливим лише після появи генетики. Перший малюнок «теорії спорідненого відбору» зробив англійський біолог Вільям Гамільтон в 1963 року, який першим запропонував розглядати природний відбір як лише на рівні індивіда чи цілого сімейства, а й лише на рівні гена.

Див. також

Примітки

, с. 43-47
, p. 251-252
Orr HA Fitness and its role in evolutionary genetics // Nat Rev Genet. – 2009. – Vol. 10(8). – P. 531-539.
Haldane J The theory of natural selection today // Nature. – 1959. – Vol. 183. – P. 710-713.
Lande R, Arnold SJ Measurement of selection on correlated characters // Evolution. – 1983. – Vol. 37. - P. 1210-26). - DOI :10.2307/2408842
, Розділ 14
Andersson M, Simmons L Sexual selection and mate choice // Trends Ecol Evol. – 2001. – Vol. 21(6). – P. 296-302.
Kokko H, Brooks R, McNamara J, Houston A The sexual selection continuum // Proc Biol Sci. – 2002. – Vol. 269. – P. 1331-1340.
Hunt J, Brooks R, Jennions MD, Smith MJ, Bentsen CL, Bussière LF High-quality male field crickets invest heavily в sexual display but die young // Nature. – 2004. – Vol. 432. – P. 1024-1027.
Okasha, S. Evolution and the Levels of Selection. – Oxford University Press, 2007. – 263 с. - ISBN 0-19-926797-9
Mayr E The objects of selection // Philos. Trans. R. Soc. Lond., B, Biol. Sci. – 1998. – Т. 353. – С. 307–14.
Maynard Smith J The units of selection // Novartis Found. Symp. – 1998. – Т. 213. – С. 211–217.
Gould SJ, Lloyd EA Individuality and adaptation across levels of selection: how shall we name and generalise the unit of Darwinism? // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. – 1999. – Т. 96. – № 21. – С. 11904–11909.
Етологія. Ру: Моральна тварина, 2 частина
Споріднений відбір. Еволюція кооперації та альтруїзму.

Посилання

«Форми природного відбору» - стаття з добре відомими прикладами: колір метеликів, стійкість людей до малярії та інше
On the Origin of Species by Charles Darwin – Chapter 4, Natural Selection

Природний відбір - головний, провідний, спрямовуючий фактор еволюції, що лежить в основі теорії Ч.Дарвіна Всі інші фактори еволюції випадкові, лише природний відбір має напрямок (у бік пристосування організмів до умов середовища).

Визначення:вибіркове виживання та розмноження найбільш пристосованих організмів.

Творча роль:Вибираючи корисні ознаки, природний відбір створює нові.

Ефективність:що більше у популяції різних мутацій (що вище гетерозиготність популяції), то більше вписувалося ефективність природного відбору, швидше йде еволюція.

Форми:

Стабілізуючий – діє у постійних умовах, відбирає середні прояви ознаки, зберігає ознаки виду (кістепера риба латимерія)
Рушійний - діє в умовах, що змінюються, відбирає крайні проявиознаки (відхилення), призводить до зміни ознак (березова п'ядениця)
Статевий - конкуренція за статевого партнера.
Розриває - вибирає дві крайні форми.

Наслідки природного відбору:

Еволюція (зміна, ускладнення організмів)
Виникнення нових видів (збільшення кількості видів)
Пристосованість організмів до умов довкілля. Будь-яка пристосованість відносна, тобто. пристосовує організм лише до певних умов.

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Основу природного відбору складає
1) мутаційний процес
2) видоутворення
3) біологічний прогрес
4) відносна пристосованість

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Які наслідки дії стабілізуючого відбору
1) збереження старих видів
2) зміна норми реакції
3) поява нових видів
4) збереження особин із зміненими ознаками

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. У процесі еволюції творчу роль відіграє
1) природний відбір
2) штучний відбір
3) модифікаційна мінливість
4) мутаційна мінливість

Відповідь

Виберіть три варіанти. Які ознаки характеризують рушійний відбір?
1) діє за відносно постійних умов життя
2) усуває особин із середнім значенням ознаки
3) сприяє розмноженню особин із зміненим генотипом
4) зберігає особин з відхиленнями від середніх значень ознаки
5) зберігає особин з нормою реакції ознаки, що встановилася
6) сприяє появі мутацій у популяції

Відповідь

Виберіть три ознаки, що характеризують рушійну форму природного відбору
1) забезпечує поява нового виду
2) проявляється у мінливих умовах середовища
3) удосконалюється пристосованість особин до вихідного середовища
4) вибраковуються особини з відхиленням від норми
5) зростає чисельність особин із середнім значенням ознаки
6) зберігаються особини з новими ознаками

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Вихідним матеріалом для природного відбору є
1) боротьба існування
2) мутаційна мінливість
3) зміна довкілля організмів
4) пристосованість організмів до довкілля

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Вихідним матеріалом для природного відбору є
1) модифікаційна мінливість
2) спадкова мінливість
3) боротьба особин за умови виживання
4) пристосованість популяцій до довкілля

Відповідь

Виберіть три варіанти. Стабілізуюча форма природного відбору проявляється в
1) постійні умови середовища
2) зміну середньої норми реакції
3) збереження пристосованих особин у вихідному середовищі
4) вибракування особин з відхиленнями від норми
5) збереження особин із мутаціями
6) збереження особин із новими фенотипами

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Ефективність природного відбору знижується при
1) виникнення рецесивних мутацій
2) збільшення гомозиготних особин у популяції
3) зміну норми реакції ознаки
4) збільшення кількості видів в екосистемі

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. У посушливих умовах у процесі еволюції сформувалися рослини з опушеним листям завдяки дії
1) співвідносної мінливості

3) природного відбору
4) штучного відбору

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Комахи-шкідники набувають згодом стійкості до отрутохімікатів у результаті.
1) високої плодючості
2) модифікаційної мінливості
3) збереження мутацій природним добором
4) штучного відбору

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Матеріалом для штучного відбору є
1) генетичний код
2) населення
3) дрейф генів
4) мутація

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Чи вірні такі думки про форми природного добору? А) Виникнення стійкості до отрутохімікатів у комах – шкідників сільськогосподарських рослин – приклад стабілізуючої форми природного добору. Б) Рухомий відбір сприяє збільшенню числа особин виду із середнім значенням ознаки
1) вірно лише А
2) вірно лише Б
3) вірні обидва судження
4) обидва судження неврены

Відповідь

Встановіть відповідність між результатами дії природного відбору та його формами: 1) стабілізуючий, 2) рушійний, 3) дизруптивний (розривний). Запишіть цифри 1, 2 та 3 у правильному порядку.
А) Розвиток стійкості до антибіотиків у бактерій
Б) Існування хижих риб, що швидко і повільно ростуть, в одному озері
В) Подібна будова органів зору у хордових тварин
Г) Виникнення ласт у водоплавних ссавців
Д) Відбір новонароджених ссавців із середньою вагою
Е) Збереження фенотипів із крайніми відхиленнями всередині однієї популяції

Відповідь

1. Встановіть відповідність між характеристикою природного відбору та його формою: 1) рушійна, 2) стабілізуюча. Запишіть цифри 1 та 2 у правильному порядку.
А) зберігає середнє значення ознаки
Б) сприяє пристосуванню до умов середовища, що змінилися
В) зберігає особини з ознакою, що відхиляється від його середнього значення
Г) сприяє збільшенню різноманіття організмів
Д) сприяє збереженню видових ознак

Відповідь

2. Зіставте характеристики та форми природного відбору: 1) Рухаючий, 2) Стабілізуючий. Запишіть цифри 1 та 2 у правильному порядку.
А) діє проти особин із крайніми значеннями ознак
Б) призводить до звуження норми реакції
В) зазвичай діє у постійних умовах
Г) відбувається при освоєнні нових місцепроживання
Д) змінює середні значення ознаки у популяції
Е) може призводити до появи нових видів

Відповідь

3. Встановіть відповідність між формами природного відбору та їх характеристиками: 1) рушійний, 2) стабілізуючий. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) діє в умовах середовища, що змінюються
Б) діє у постійних умовах середовища
В) спрямований на збереження середнього значення ознаки, що раніше склалося
Г) призводить до зсуву середнього значення ознаки у популяції
Д) під його дією може відбуватися як посилення ознаки, і ослаблення

Відповідь

4. Встановіть відповідність між ознаками та формами природного відбору: 1) стабілізуючий; 2) рушійний. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) формує пристосування до нових умов середовища
Б) веде до утворення нових видів
В) зберігає середню норму ознаки
Г) вибраковує особини з відхиленнями від середньої норми ознак
Д) збільшує гетерозиготність популяції

Відповідь

5. Встановіть відповідність між характеристиками та формами природного відбору: 1) стабілізуючий; 2) рушійний. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) прояв у постійних умовах життя
Б) загибель особин із новими ознаками
В) збереження особин із новими мутаціями
Г) збереження особин з ароморфною ознакою
Д) збільшення числа особин з нормою реакції, що встановилася

Відповідь

Встановіть відповідність між прикладами та формами природного відбору, які цими прикладами ілюструються: 1) рушійний, 2) стабілізуючий. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) зростання у промислових районах числа темних метеликів у порівнянні зі світлими
Б) виникнення у комах-шкідників стійкості до отрутохімікатів
В) збереження до теперішнього часу плазуна гаттерії, що мешкає в Новій Зеландії
Г) зменшення розмірів головогруди у крабів, що мешкають у каламутній воді
Д) у ссавців смертність новонароджених із середньою вагою менше, ніж із дуже низьким або з дуже високим
Е) загибель крилатих предків та збереження комах з редукованими крилами на островах із сильними вітрами

Відповідь

Встановіть відповідність між прикладами та видами природного відбору: 1) рушійний, 2) розривний. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) довга шия у жирафу
Б) білі та оранжеві крила у метеликів-жовтушок
В) різні форми дзьоба в'юрків
Г) наявність ранньо- і пізньоквітучих форм брязкальця
Д) збільшення кількості світлих метеликів у березовому лісі
Е) збільшення середнього зростання людини з покоління до покоління

Відповідь

Встановіть відповідність між формами боротьби за існування та прикладами, що ілюструють їх: 1) внутрішньовидова; 2) міжвидова. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) риби поїдають планктон
Б) чайки вбивають пташенят при їх великій кількості
В) токування глухарів
Г) носаті мавпи намагаються перекричати один одного, роздмухуючи величезні носи
Д) гриб чага поселяється на березі
Е) основний видобуток куниці - білка

Відповідь

Проаналізуйте таблицю "Форми природного відбору". Для кожної літери виберіть відповідне поняття, характеристику та приклад із запропонованого списку.
1) статевий
2) рушійний
3) груповий
4) збереження організмів із двома крайніми відхиленнями від середнього значення ознаки
5) виникнення нової ознаки
6) формування стійкості бактерій до антибіотиків
7) збереження реліктового виду рослини гінгко дволопатевої 8) зростання кількості гетерозиготних організмів

Відповідь

В 1859 англійський вчений Чарльз Дарвін опублікував свою фундаментальну працю «Походження видів шляхом природного відбору». У цій книзі вперше було сформульовано сучасну теорію еволюції. Її рушійна сила - природний відбір, який, своєю чергою, ділиться на кілька видів, зокрема і Приклади цієї гіпотези, дані у «Походження видів», наочно продемонстрували, як працює механізм розвитку життя землі.

Сутність рушійного відбору

Принцип рушійного відбору полягає в тому, що особи, які отримали деякі відмінності від загальної норми, прийнятої у виду, перебувають у переважному становищі й у результаті виграють боротьбу виживання. Це тривалий та складний процес. Внутрішньовидова мінливість зачіпає всі структури та органи кожного виду. Вона стосується як кількісних ознак (присутність чи відсутність варіації), і якісних (розмірних, рахункових).

Історія розвитку ссавців дає дослідникам численні приклади рушійної форми відбору. Найбільш мінливі їх ознаки – кількість волосся на одиницю площі, маса різних органів, кількість еритроцитів у крові. У результаті еволюції збільшувався розмір мозку. Величезна кількість варіацій полягає в особливостях прикріплення різних м'язів, будові бронхіального дерева легень, формі печінки.

Сумнівні види

Безліч проміжних видових форм породив рушійний відбір. Приклади цієї групи наводив сам Дарвін. Це британський червоний тетерів, що походить від норвезького виду, комахи Мадейри, птахи Усіх їх можна охарактеризувати як «сумнівні види». Які їхні основні ознаки? Це форми, значно схожі на вигляд, але настільки подібні до деяких інших форм або тісно взаємопов'язані з ними проміжними щаблями, що біологи не визнають їх як самостійні види.

Подібні живі істоти – це ланки в еволюції. Сумнівні види - це нові, що насправді зароджуються. Вони ще не так добре відокремлені від своїх предків, але вже розпочали процес відокремлення. Це і є приклади рушійного відбору тварин. Вони витікають у результаті боротьби за життя. Якими б незначними були випадкові зміни у вигляді, якщо вони хоч як-небудь корисні, вони, без сумніву, збережуться і будуть успадковані потомством.

Пташиний рушійний відбір

Боротьба за існування – це насамперед боротьба за раціон. Якщо вид не зможе закріпити своє становище у харчовому ланцюзі, він обов'язково вимре. Приклади рушійної наочно простежуються на апетиті тварин.

Розглянемо кілька видів птахів. за один день з'їдає масу комах, рівноцінну масі власного тіла, а приносить своїм пташенятам корм сотні разів на добу, за одну порцію прихоплюючи по 5-6 гусениць. Мухоловка-строкатка згодовує потомству по кілограму жуків і черв'яків за два тижні. Королек може за рік з'їсти до 10 мільйонів комах на рік. Американській боривітер за цей же термін необхідно спіймати до 300 мишей і десятки дрібних птахів. Корм, що доставляється шпаками своїм пташенятам, може наповнити три шпаківні.

Кожен із цих випадків - приклад дії рушійної форми природного відбору. Зміни шлунка, кишечника та дзьоба поступово змінювали птахів. Деякі з них ставали витривалішими і плодючішими, інші стали великими хижаками, треті вимерли, залишившись без їжі і перетворившись на корм для сусідів.

Панівні види

Розмаїття породжується у разі, якщо тварина чи рослина поширена у всьому світі. Дарвін також називав ці види панівними. Саме їх найчастіше виділяє рушійний відбір. Приклад - що у різних районах Євразії Вона утворює кілька географічних форм, які постійно змінюють одне одного. Лисиці, що мешкають на півночі, набагато більші за лисиці, що мешкають на півдні, в зоні степів і напівпустель. Найдрібніші з них живуть у Середній Азії, особливо в Афганістані.

Широкий діапазон лисячі його світу - результат еволюції, яку зробив рушійний відбір. Приклад очевидний: на півночі тваринам потрібно бути витривалішими, ніж на півдні. Це пов'язано з кліматичними умовами, і з небезпечними сусідами. У ході міграції лисиць на південь кожне нове покоління ставало дедалі меншим через невеликі природні зміни. Нові особини ставали пристосованішими до степів і пустель і продовжували завоювання незнайомих територій.

Руховий відбір та кормова база

Усі приклади рушійного природного відбору показують, що у кожному окремому випадку природа зберігає біологічний баланс. Навіть якщо новий різновид отримує перевагу і стає панівним, її панування завжди має межу. Цей принцип проявляє себе й у тому випадку, якщо людина намагається втрутитися у природні процеси.

У 1911 році на острів Прибилова неподалік Аляски було завезено 25 особин північних оленів. Вони добре прижилися на новому місці - 1938-го їх стало вже дві тисячі. Особей виявилося дуже багато, через що було підірвано кормову базу і вся популяція поступово вимерла. 1950 року на острові залишилося лише 8 оленів. Характеристика рушійного відбору та приклади показують, що, якщо вид виявляється в дуже хороших умовах, він масово розмножується, знищує необхідну для себе їжу, а в результаті гине і сам.

Схожа ситуація склалася на арізонському плато Кейбаб, де люди, намагаючись відновити чисельність чорнохвостих оленів, перестріляли всіх койотів та пум та заборонили полювання. Перевищення допустимої густини населення було вихідною точкою згасання популяції.

Випадковість мутацій

Механізм рушійного відбору діє хаотично. Дарвін було зрозуміти, як регулюються зміни, які у нових поколінь живих організмів. Вчені XX століття дійшли висновку, що нові риси виникають у тварин та рослин внаслідок випадкових мутацій. Вони можуть непомітно з'явитися і непомітно зникнути, але якщо такі зміни виявляються корисними для особи, вони зберігаються і успадковуються потомством.

Європейці, що відкрили Австралію, завезли на континент звичайну бджолу, яка швидко винищила тубільних бджіл, які мали менший жал. Цей випадок штучний. Його причиною стала діяльність людини. Але саме за таким же принципом діє природний рушійний відбір.

Внутрішньовидова боротьба

Боротьба за виживання завжди наполеглива, але боротьба за життя між особинами та різновидами одного й того ж виду завзята вдвічі. Дається взнаки подібність у звичках і будові організму.

У Шотландії в XIX столітті спостерігалося протистояння між двома видами дроздів - збільшення чисельності дроздів-горобців призвело до зникнення співчих дроздів. Прикладом дії рушійної форми природного відбору є той факт, що в Росії азіатські таргани прусаки повсюдно витіснили своїх більших родичів.

Міжвидова боротьба

Приклади рушійного відбору рослин також можна розглянути в контексті міжвидової боротьби. Добре знайомий кожному кульбаба має чубчики-летучки. Вони переносять насіння та тісно взаємопов'язані з густою заселеністю територій, на яких є ця рослина. Подібна будова допомагає не лише виживати, а й у великій кількості розмножуватися. Насіння на летучках здатне далеко розноситися повітрям і потрапляти на ще ніким не зайнятий грунт.

Експансія

На перший погляд, запас їжі в насінні багатьох рослин не має жодного відношення до інших рослин. Однак насправді вони мають принципово важливе значення. Воно полягає в темпі зростання сходів, змушених боротися з навколишньою сторонньою рослинністю. На ранніх стадіяхІснування швидко розвиваються молоді пагони гороху або бобів. В ході власної еволюції їх насіння почало отримувати великий запас їжі, що допомогло їм зайняти вагому нішу в органічному світі. Види-конкуренти гороху та бобів, які не отримали цієї переваги, програли міжвидову боротьбу та зникли з лиця землі.

Наведений вище приклад показує важливу закономірність. Коли тварина та рослина потрапляє у нову країнуі виявляється серед незнайомих раніше конкурентів, умови його життя сильно змінюються, навіть якщо клімат залишається тим самим. Для того, щоб закріпитися на новій території, вид обов'язково повинен відхилитися у своєму розвитку від предків.

Повільність відбору

Двигун відбір діє щогодини і щодня. Він зберігає і становить корисні зміни, цим удосконалюючи органічне істота залежно та умовами його життя. Відбір повільний і непомітний для людського ока, але невблаганний. Еволюцію не можна розглянути протягом кількох поколінь. Для цього вченим доводиться вивчати цілі геологічні епохи та періоди тривалістю у тисячі та мільйони років.

Відбір може працювати з допомогою ознак, здавалося б, зовсім несуттєвих. Наприклад, комахи, що поїдають листя, відрізняються зеленим кольором, а для дерев, що харчуються корою, характерний плямисто-сірий колір. Якщо забарвлення зміниться, ці істоти стануть помітними та вразливими до хижаків. Так само для стада білих овець згубно присутність ягнят з хоча б дрібною чорною плямою.

Кореляція та пристосування

Змінюються у результаті випадкових мутацій, а й відповідно до принципу кореляції. У чому його суть? Коли змінюється одна частина організму, це обов'язково призведе до змін інших елементів. Часто такі еволюційні повороти відрізняються несподіваними властивостями.

Головна функція змін – пристосування. Вони можуть виявлятися на різних етапах життя. Наприклад, у пташенят-страусят на верхній частині дзьоба виникають характерні рогові горбики, які також називаються пташенятими зубами. У перші дні після вилуплення з яйця вони розсмоктуються і зникають. Їхнє єдине призначення - допомогти пташеняті зруйнувати шкаралупу. Це так зване ембріональне пристосування. Воно дозволяють вигляду збільшити свою народжуваність та ефективніше вести боротьбу за виживання. За рахунок таких, начебто, незначних рис і функціонує рушійний відбір.

Питання 1. Які форми природного відбору?
Розрізняють кілька форм природного відбору, які залежить від умов довкілля.
Стабілізуючий відбірведе до збереження мутацій, що зменшують мінливість середньої величини ознаки, тобто зберігає середнє значення ознаки. Діє у постійних умовах середовища. Тиск відбору спрямовано проти особин, що мають відхилення від середньої норми як у бік посилення, так і у бік ослаблення виразності ознаки. Перевагу набувають організми із середніми значеннями ознаки. Стабілізуюча форма відбору захищає генотип від руйнівної дії мутаційного процесу. Стабілізуюча форма природного відбору характерна для видів, що довго мешкають у незмінних умовах, наприклад таких, як печерні кажани, глибоководні риби. Наприклад: у квіткових рослин квітки мало змінюються, а вегетативні частини рослини варіабельніші. На пропорції квітки в цьому прикладі вплинув відбір, що стабілізує. Властивий він також сучасного етапу еволюції людини.
Інша форма відбору - рушійний відбір, при якому відбувається зміна норми реакції у певному напрямку; такий відбір змінює середнє значення ознаки. Діє за умов середовища, що плавно змінюються. Тиск відбору спрямовано проти особин, які мають відхилення від середньої норми або у бік посилення, або ослаблення виразності ознаки. В результаті відбувається зсув середньої норми - виникає нова середня норма замість старої, що перестала відповідати оновленим умовам існування. Прикладом такого відбору може бути поступова заміна у промислових районах світлозабарвлених особин метелика березового п'ядениці на темнозабарвлені. Наприклад, серед щурів швидко поширилася стійкість до отрути, що викликає кровотечу, тому що особини, які мали стійкість до цієї отрути, спочатку вижили і надалі дали початок новій популяції. Іншим прикладом рушійного відбору може бути втрата у крота ознаки - редукція очей. Внаслідок дії рушійної форми природного відбору можуть виникати нові види.
Ще одна форма - дизруптивний (розривний) відбір- дає перевагу виживання особин, мають крайні прояви даного ознаки. Такий відбір спрямований проти середніх та проміжних форм. При цьому зберігаються ознаки частини популяції, що найбільш ухилилися від середніх значень; як правило, це відбувається у зв'язку з дуже різкими змінами довкілля. Наприклад, внаслідок масового застосування отрутохімікатів збереглися стійкі до цих хімікатів групи особин комах. Кожна така група стала самостійним селективним центром, у якого вже стабілізуючий відбір зберігає стійкість до пестицидів. Дизруптивний відбір можна проілюструвати на прикладі появи двох рас брязкальця - ранньоквітучої та пізньоквітучої. Їх виникнення - результат косовиць, що здійснюються в середині літа, внаслідок чого єдина популяція поділяється на дві популяції, що не перекриваються.

Питання 2. У яких довкілля діє кожна форма природного добору?
Рушійна форма природного відбору діє за зміни умов існування. Рухаючий відбір сприяє зрушенню середнього значення ознаки або властивості і призводить до появи нової середньої норми замість старої, що перестала відповідати умовам середовища, що знову виникли. Таким чином, провідна роль поширенні нових ознак всередині даного виду при зміні умов середовища належить рушійній формі природного відбору.
Стабілізуючий відбір діє у постійних умовах середовища. Перевага набувають організми із середньою вираженістю ознаки. Стабілізуюча форма відбору захищає генотип від руйнівної дії мутаційного процесу.
Відбір, що розриває, діє при зміні умов існування. Тиск відбору спрямований проти організмів, що мають середню вираженість ознаки. В результаті виникають дві нові середні норми замість старої, що перестала відповідати умовам існування. Відбувається розбіжність між старою та новими середніми нормами. Така розбіжність (дивергенція) може призвести до утворення нових видів.

Питання 3. У чому причина появи мікроорганізмів - шкідників сільського господарства та інших - організмів - стійкості до отрутохімікатів?
Розвиток резистентності (стійкості) до отрутохімікатів у ряду організмів є прикладом дії рушійного відбору, коли виникає нова середня норма ознаки замість старої. Так, після впливу отрут виживають особини, що випадково виявилися стійкими до даної отруйної речовини. Вони мають перевагу в розмноженні, завдяки якому ознака стійкості поширюється і стає переважним серед особин цього виду.

Запитання 4. Що таке статевий відбір?
Статевий відбір заснований на конкуренції самців за статевого партнера – самку. Внаслідок статевого відбору потомство залишають найбільш активні, здорові та сильні самці. Інші усуваються від розмноження, та його генотипи зникають з генофонду виду. Цю форму відбору слід розглядати як окремий випадок внутрішньовидової конкуренції.