В чем биологическое значение 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.
Что нужно знать о естественном отборе — основные сведения
Понятие естественного отбора в биологии
Естественный отбор — процесс сохранения организмов, наиболее приспособленных к имеющимся условиям среды, а также устранение наименее способных на выживание.
Этот процесс является основным движущим фактором эволюции. Он происходит за счет того, что выживают и размножаются более сильные представители вида.
Формы и характеристики естественного отбора
Существует несколько форм естественного отбора. Они различаются между собой эффективностью, направленностью и другими особенностями осуществления контроля над видом.
Формы отбора:
Движущий — процесс, который способствует выживанию особи, подходящей под изменяющуюся среду, другие уничтожаются.
Движущий отбор происходит в ситуации, когда изменяется внешняя среда (расширение ареала обитания, потепление, похолодание).
Примером движущего отбора может быть появление устойчивости к антибиотикам у бактерий, преобразование передних конечностей в роющие — у тех животных, которые осваивают почву как среду обитания.
Стабилизирующий — тип отбора, при котором уничтожаются особи, имеющие ярко выраженные отклонения от нормы. При этом сохраняются организмы, соответствующие усредненному показателю.
Особенностью является то, что он действует при стабильных условиях окружения — выполняет своего рода поддержание вида, защиту его от сильных изменений.
Примерами могут служить сохранение конкретного строения цветка у растений, которые размножаются при помощи насекомых, а также сохранение особей со средней плодовитостью.
Дизруптивный (или разрывающий) — процесс, в ходе которого убираются средние значения какого-либо признака при сохранении крайних.
При таком отборе внутри популяции сохраняется несколько ярко отличающихся друг от друга форм фенотипа. В таком случае скрещивание между различающимися особями не происходит из-за изоляции. При этом через некоторое время признаки расходятся сильнее, в результате чего появляются новые виды.
Например, существует несколько видов синиц, которые появились из-за пищевой специализации; до сенокоса чаще встречаются одуванчики с высоким цветоносом, после — с низким.
Половой — основан на успешности размножения. Критерием отбора является активность самца в процессе размножения.
Существует два подтипа:
За счет этого активизируется процесс размножения конкретного вида.
Особенностью этой формы отбора является то, что «неподходящая» особь не погибает в большинстве случаев. Она выживает, а в следующем сезоне спаривания может оказаться «победителем».
Факторы отбора
На эффективность естественного отбора оказывают влияние следующие факторы:
Значение в эволюции
Одним из механизмов, на котором основывается эволюция, является естественный отбор. Он начался у каждого существующего в природе вида в тот момент, когда этот самый вид появился, и действует все время. При этом он может привести не только к развитию вида, но и к его деградации.
Ключевым свойством данного процесса является то, что он сохраняет и аккумулирует полезные признаки. Это обеспечивает появление множества организмов, приспособленных к выживанию. Именно те особи, которые обладают благоприятными признаками, могут претендовать на ведущую роль в популяции.
Творческая роль естественного отбора заключается в изменениях одного вида, которые являются основой для возникновения нового.
Этот процесс осуществляется для устранения негативных признаков и усиления полезных, при этом изначально одинаковый генетический набор может быть скомбинирован по-разному, что обеспечивает многообразие вида. Это зависит от того, какая форма отбора воздействовала на организм.
В чем биологическое значение естественного отбора
Подробное решение Раздел стр. 135 по биологии для учащихся 9 класса, авторов С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, И.Б. Агафонова, Н.И. Сонин 2016
Вопрос 1. Что такое естественный отбор?
Естественный отбор — основной эволюционный процесс, в результате действия которого в популяции увеличивается число особей, обладающих максимальной приспособленностью (наиболее благоприятными признаками), в то время, как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается. В свете современной синтетической теории эволюции естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов.
Вопрос 2. В чём биологическое значение естественного отбора?
Биологическое значение заключается в отборе особей наиболее приспособленных к условиям окружающей среды.
Вопрос 3. Что такое борьба за существование? Каковы её формы?
Борьба за существование – это совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями среды.
Дарвин выделил три основные формы борьбы за существование: а) межвидовую, б) внутривидовую, в) борьбу с неблагоприятными условиями внешней среды.
Вопрос 4. Какая форма борьбы за существование является наиболее напряжённой и почему?
Дарвин считал внутривидовую борьбу самой напряженной. У особей же одного вида потребности в пище, территории и других условиях существования одинаковы. Поэтому конкуренция между ними особенно остра.
Вопрос 5. Что служит движущей силой изменения видов?
Движущей силой изменения видов, т. е. эволюции, является естественный отбор.
Вопрос 6. Что служит материалом для естественного отбора?
Материалом для отбора служит наследственная (индивидуальная, мутационная) изменчивость. Изменчивость, обусловленная прямым влиянием внешней среды на организмы, не имеет значения для эволюции, поскольку по наследству не передается.
Вопрос 7. Действует ли в настоящее время естественный отбор в человеческом обществе? Приведите примеры, доказывающие вашу точку зрения.
Нередко приходится слышать о том, что в связи с социальным прогрессом и развитием медицины естественный отбор в современном человеческом обществе прекратился. Естественный отбор как основная и направляющая сила эволюции живой природы с возникновением общественной организации резко ослабляет свое действие и перестает быть ведущим эволюционным фактором. Однако неправильно полностью отрицать существование отбора в человеческом обществе. Отбор идет на всех стадиях онтогенеза современного человека. Он начинает действовать уже при образовании половых клеток, выбраковывая гаметы с нарушениями нормального механизма мейоза, некоторыми аномалиями хромосомного набора. Далее идет отбор по жизнеспособности и подвижности спермиев, по их выживаемости в половых путях женского организма, по способности оплодотворенной яйцеклетки к имплантации. Так ежедневно в семенниках вырабатывается 400 миллионов спермиев, большая часть из которых гибнет. При семяизвержении во влагалище выбрасывается 15 млн. спермиев. Из них лишь 1000 попадет в матку к яйцеводам, лишь 500 сможет достигнуть яйцеклетки (если она в данный момент находится в яйцеводе), но лишь 1 спермий при благоприятных условиях сольется с яйцеклеткой. Отторжение имплантированного зародыша на ранних стадиях беременности, гибель плода, мертворожденность по-прежнему остаются факторами отбора в человеческом обществе.
Около 10% браков не приносят детей из-за мужского и женского бесплодия и других причин. Идет отбор (индивидуальный и групповой) в условиях контроля над рождаемостью в потенциально плодовитых парах. Часть из них сознательно отказывается от рождения детей, тем самым элиминируются из последующих поколений потомки особей со слаборазвитыми родительскими инстинктами.
Подчинив себе окружающую среду, избавившись от многих болезней, люди тем не менее не создали и вряд ли смогут создать среду, в которой не действовал бы ни один из механизмов отбора.
Вопрос 8. Сравните искусственный и естественный отбор. В чём их сходство и отличие?
Естественный отбор: биологическое значение, источники, классификация
Естественный отбор — процесс, обеспечивающий выживание сильных особей, которые передают благоприятные признаки следующим поколениям, при этом неблагоприятные свойства подвергаются элиминации. Естественный отбор действует на уровне популяции.
Биологическое значение
Биологическое значение заключается в качественном улучшении популяции. Окружающая среда постоянно изменяется и только стойкие виды могут пережить неблагоприятное влияние внешних факторов. Когда увеличивается численность популяции, представители группы испытывают дефицит в пище, местах поселения и размножения.
Выносливые и способные к адаптации организмы найдут другие источники питания и способы выращивания потомства и в дальнейшем передадут сильные гены своим детям. Естественный отбор — важное звено эволюции, ее движущая сила.
Источники генетического разнообразия
Мутации — основной источник генетического разнообразия естественного и искусственного отбора, но в первом случае они происходят спонтанно, а во втором — под человеческим влиянием.
В зависимости от влияния на организм выделяют такие мутации:
Мутации редко оказывают благоприятное влияние, чаще наносят вред. Полезные доминантные мутации сохраняются длительное время, а от вредоносных — популяция избавляется.
Естественный отбор у человека