Какви форми на естествен подбор познавате? Естествен подбор

Понастоящем има няколко форми на естествен подбор, основните от които са стабилизиращ, движещ или насочен и разрушителен.

Стабилизираща селекциядопринася за поддържането на средна, предварително установена черта в популацията. Това се случва в случаите, когато фенотипните черти оптимално съответстват на условията на околната среда и конкуренцията между индивидите е относително слаба. Такава селекция действа във всички популации и индивиди с екстремни отклонения в характеристиките се унищожават.

Във всяка популация, поради нейното генетично разнообразие, се раждат индивиди с различна степен на изразеност на един или друг признак. Такова разнообразие от индивиди за всяка черта се осигурява от генетични фактори и фактори на околната среда, засягащи популациите в продължение на много поколения. Ако преброите броя на индивидите, които имат една или друга проява на дадена черта, се оказва, че мнозинството ще се доближи до определена средна стойност, средна норма.

Стабилизиращата селекция води до унищожаване на екстремни отклонения и, така да се каже, стабилизира средната скорост на изразяване на черта, което води до стесняване на скоростта на реакция (фиг. 4.1). Наблюдава се при условия на околната среда, които остават постоянни за дълго време. В сравнително непроменена среда типичните, добре адаптирани индивиди със средна проява на признака имат предимство, а мутантите, които се различават от тях, умират. Може да се даде следният пример за стабилизираща селекция. През 1898 г. американският орнитолог Г. Байпас, след силен вятър и снеговалеж, открива 136 зашеметени и полумъртви домашни врабчета. При загряване 72 от тях оцеляват, 64 умират. Оказа се, че мъртвите врабчета имат или много дълги, или много къси крила.

Ориз. 4.1 . Схема на действието на стабилизиращия (а), движещия (б) и разрушителния (в) естествен подбор (според Н. В. Тимофеев-Ресовски и др., 1977), F- поколения. Елиминираните опции са защриховани върху кривите на населението. Големината на дъгата по време на селекцията в едно потомство съответства на нормата на реакцията.

Избор на шофиранесе крие във факта, че при бавна промяна на условията на околната среда в нова посока има стабилно изместване на средната норма в една или друга посока. С други думи, по време на подбора на шофиране наблюдаваме елиминирането на мутации с една характерна стойност, които се заменят с мутации с различна средна характерна стойност. Така управляващият подбор води до еволюционна промяна чрез упражняване на натиск върху популация, която благоприятства увеличаването на честотата на новите алели в нея (виж Фиг. 4.1). След като новата средна норма на изразяване на признака (среден фенотип) влезе в оптимално съответствие с новите условия на околната среда, стабилизиращата селекция влиза в сила.

Класически пример за еволюционна промяна в зависимост от вида на селекция е появата на тъмно оцветени пеперуди под въздействието на химическо замърсяване на атмосферата (индустриален меланизъм). През последните 100 години повече от 80 вида пеперуди са развили тъмно оцветени форми. Преди това например брезовият молец имаше бледокремав цвят с черни точки. В средата на 19в. В Англия са открити тъмно оцветени индивиди от тази пеперуда, които до края на века възлизат на 98%. Меланичната форма е резултат от случайни мутации и има голямо предимство в индустриалните зони в сравнение със светло оцветените. Светлите пеперуди бяха невидими по брезовите стволове, покрити с лишеи. С бързото развитие на промишлеността, серният диоксид, произведен от изгарянето на въглища, причини смъртта на лишеите в индустриалните зони, разкривайки тъмната кора на дърветата, която стана още по-тъмна от покриващите я сажди. На тъмен фон светлооцветените молци са кълвани от червеноперки и дроздове, докато мелановите форми, които са по-малко забележими на тъмен фон, оцеляват и успешно се възпроизвеждат.

Разрушителен подборсе извършва в случаите, когато две или повече генетично различни форми имат предимство при различни условия, например в различни сезони на годината. Разрушителната селекция благоприятства повече от един фенотип и е насочена срещу междинни форми. Изглежда, че разкъсва популацията според тази характеристика на няколко групи, намиращи се на една и съща територия, и може, с участието на изолация, да доведе до разделяне на популацията на две или повече (виж фиг. 4.1).

Модел на разрушителна селекция може да бъде ситуацията на появата на хищни риби джуджета в хранително тяло с малко храна. Често младите катерици нямат достатъчно храна под формата на пържени риби. В този случай предимството е на най-бързо растящите индивиди, които за много кратко време достигат размер, който им позволява да изядат своите събратя. От друга страна, пчелоядът с максимално забавяне на растежа ще бъде в изгодна позиция, тъй като малкият им размер им дава възможност да се хранят с малки планктонни ракообразни за дълго време. Такава ситуация чрез стабилизираща селекция може да доведе до появата на две раси риби.

Източник : НА. Лемеза Л.В. Камлюк Н.Д. Лисов "Наръчник по биология за постъпващите в университети"

Естественият подбор е процес, първоначално определен от Чарлз Дарвин като водещ до оцеляване и преференциално размножаване на индивиди, по-адаптирани към дадените условия на околната среда и притежаващи полезни наследствени черти. В съответствие с теорията на Дарвин и съвременната синтетична теория на еволюцията основният материал за естествения подбор са случайните наследствени промени - рекомбинация на генотипове, мутации и техните комбинации.

При липса на полов процес естественият отбор води до увеличаване на дела на даден генотип в следващото поколение. Естественият подбор обаче е „сляп“ в смисъл, че „оценява“ фенотипове, а не генотипове, и преференциалното предаване на гените на индивид с полезни черти към следващото поколение се случва независимо от това дали тези черти са наследствени.

Има различни класификации на формите за селекция. Широко се използва класификация, основана на естеството на влиянието на формите на селекция върху изменчивостта на даден признак в популацията.

Избор на шофиране- форма на естествен подбор, която действа при насочени промени в условията на околната среда. Описан от Дарвин и Уолъс. В този случай лица с черти, които се отклоняват в определена посока от средната стойност, получават предимства. В този случай други вариации на признака (отклоненията му в обратна посока от средната стойност) са обект на отрицателна селекция. В резултат на това в една популация от поколение на поколение има изместване на средната стойност на признака в определена посока. В този случай натискът на движещата селекция трябва да съответства на адаптивните способности на популацията и скоростта на мутационни промени (в противен случай натискът от околната среда може да доведе до изчезване).

Пример за действието на стимулиране на селекцията е „индустриалният меланизъм“ при насекомите. „Индустриален меланизъм“ е рязко увеличаване на дела на меланистични (тъмно оцветени) индивиди в тези популации от насекоми (например пеперуди), които живеят в индустриални зони. Поради въздействието на промишлеността стволовете на дърветата значително потъмняха, а светлооцветените лишеи също загинаха, поради което светлите пеперуди станаха по-добре видими за птиците, а тъмните - по-малко. През 20-ти век делът на тъмно оцветените пеперуди в някои добре проучени популации на молци в Англия достига 95% в някои райони, докато първата тъмно оцветена пеперуда (morfa carbonaria) е уловена през 1848 г.

Изборът на шофиране се извършва, когато околната среда се промени или се адаптира към нови условия, когато обхватът се разшири. Той запазва наследствените промени в определена посока, като съответно движи скоростта на реакцията. Например, по време на развитието на почвата като местообитание, различни несвързани групи животни са развили крайници, които са се превърнали в ровещи крайници.

Стабилизираща селекция- форма на естествен подбор, при която действието му е насочено срещу индивиди с екстремни отклонения от средната норма, в полза на индивиди със средно изразен признак. Концепцията за стабилизираща селекция е въведена в науката и анализирана от I.I. Шмалхаузен.

Описани са много примери за действието на стабилизиращия подбор в природата. Например, на пръв поглед изглежда, че най-голям принос към генофонда на следващото поколение трябва да имат индивиди с максимална плодовитост. Наблюденията на естествените популации на птици и бозайници обаче показват, че това не е така. Колкото повече пиленца или малки има в гнездото, толкова по-трудно е да ги храним, толкова по-малко и по-слабо е всяко от тях. В резултат на това индивидите със средна плодовитост са най-годни.

Селекция към средната стойност е открита за различни признаци. При бозайниците новородените с много ниско тегло и с много високо тегло са по-склонни да умрат при раждането или през първите седмици от живота си, отколкото новородените със средно тегло. Вземането под внимание на размера на крилата на врабчетата, които са умрели след буря през 50-те години близо до Ленинград, показва, че повечето от тях са имали крила, които са били твърде малки или твърде големи. И в този случай средните индивиди се оказаха най-адаптирани.

Разрушителен подбор- форма на естествен подбор, при която условията благоприятстват два или повече крайни варианта (посоки) на изменчивост, но не благоприятстват междинното, средно състояние на даден признак. В резултат на това могат да се появят няколко нови форми от една оригинална. Дарвин описва действието на разрушителния подбор, вярвайки, че той е в основата на дивергенцията, въпреки че не може да предостави доказателства за съществуването му в природата. Разрушителната селекция допринася за появата и поддържането на популационен полиморфизъм и в някои случаи може да причини видообразуване.

Една от възможните ситуации в природата, при които разрушителната селекция влиза в действие, е когато полиморфна популация заема хетерогенно местообитание. В същото време различните форми се адаптират към различни екологични ниши или субниши.

Пример за разрушителна селекция е образуването на две раси в голямото гърло в сенокосните ливади. При нормални условия периодите на цъфтеж и узряване на семената на това растение обхващат цялото лято. Но в сенокосните ливади семената се произвеждат главно от онези растения, които успяват да цъфтят и узреят или преди периода на косене, или цъфтят в края на лятото, след косене. В резултат на това се образуват две раси на дрънкане - ранен и късен цъфтеж.

Разрушителната селекция е извършена изкуствено в експерименти с Drosophila. Селекцията е извършена според броя на четините, задържани са само индивиди с малък и голям брой четина. В резултат на това от около 30-то поколение двете линии се разминават много, въпреки факта, че мухите продължават да се кръстосват помежду си, като обменят гени. В редица други експерименти (с растения) интензивното кръстосване възпрепятства ефективното действие на разрушителната селекция.

Сексуален подбор - Това е естествен подбор за репродуктивен успех. Оцеляването на организмите е важен, но не единствен компонент на естествения подбор. Друг важен компонент е привлекателността за лица от противоположния пол. Дарвин нарича това явление полов подбор. „Тази форма на подбор се определя не от борбата за съществуване в отношенията на органичните същества помежду им или с външните условия, а от конкуренцията между индивиди от един пол, обикновено мъже, за притежание на индивиди от другия пол.“ Черти, които намаляват жизнеспособността на техните гостоприемници, могат да се появят и разпространят, ако предимствата, които предоставят за репродуктивен успех, са значително по-големи от недостатъците им за оцеляване. Предложени са две основни хипотези за механизмите на половия подбор. Според хипотезата за „добрите гени“ женската „разсъждава“ по следния начин: „Ако този мъж, въпреки яркото си оперение и дългата си опашка, е успял по някакъв начин да не умре в лапите на хищник и да оцелее до пубертета, тогава, следователно, той има добри гени.” гени, които му позволиха да направи това. Това означава, че той трябва да бъде избран за баща на децата си: той ще им предаде добрите си гени.“ Избирайки цветни мъжки, женските избират добри гени за своето потомство. Според хипотезата за „привлекателните синове“ логиката на женския избор е малко по-различна. Ако ярко оцветените мъже по някаква причина са привлекателни за жените, тогава си струва да изберете ярко оцветен баща за бъдещите си синове, защото синовете му ще наследят ярко оцветените гени и ще бъдат привлекателни за жените в следващото поколение. По този начин възниква положителна обратна връзка, която води до факта, че от поколение на поколение яркостта на оперението на мъжете става все по-интензивна. Процесът продължава да расте, докато достигне границата на жизнеспособност. В избора на мъжки, женските са не повече и не по-малко логични, отколкото в цялото си друго поведение. Когато животното почувства жажда, това не е причина да пие вода, за да възстанови водно-солевия баланс в тялото - то отива на водопой, защото изпитва жажда. По същия начин женските, когато избират ярки мъжки, следват инстинктите си - харесват ярки опашки. Всички, на които инстинктът подсказваше различно поведение, всички те не оставиха потомство. Така ние обсъждахме не логиката на женските, а логиката на борбата за съществуване и естествения подбор - сляп и автоматичен процес, който, действайки постоянно от поколение на поколение, е формирал цялото удивително многообразие от форми, цветове и инстинкти, които наблюдаваме в света на живата природа .

Подробно решение Раздел стр. 148 по биология за 9 клас, автори С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, И.Б. Агафонова, Н.И. Сонин 2016 г

Въпрос 1. Какви форми на естествен подбор съществуват?

Понастоящем има няколко форми на естествен подбор, основните от които са стабилизиращ, движещ и разрушителен.

Въпрос 2. При какви условия на околната среда действат различните форми на селекция?

Движещата форма на естествения подбор действа, когато условията на околната среда се променят. Стабилизиращият естествен подбор действа при постоянни, непроменливи условия на околната среда. Разрушителният подбор действа по време на внезапни промени в съществуването на даден организъм.

Въпрос 3. Защо микроорганизмите - селскостопански вредители и други организми развиват устойчивост към пестициди?

Ярък пример за действието на движещата селекция е появата на резистентност на животните към пестициди. Този подбор допринася за изместване на средната стойност на черта или свойство и води до появата на нова форма вместо старата, която вече не отговаря на новите условия.

Въпрос 4. Какво е полов подбор? Дай примери.

Сексуалният подбор е съревнование между мъжките за възможността да се размножават. За тази цел служат пеенето, демонстративното поведение, ухажването и често битките между мъжките. Пример за това е чифтосването на глухарите по време на размножителния период и битките за женска.

Въпрос 5. Защо според вас от всички фактори на еволюцията само естественият подбор се нарича движеща сила на еволюцията?

Естественият подбор е основният еволюционен процес. В резултат на неговото действие броят на индивидите с максимална пригодност в популацията се увеличава, докато индивидите с неблагоприятни черти намаляват.

Само естественият подбор запазва индивидите с определени промени, полезни за конкретни условия на околната среда и дава на промените определена посока.

Въпрос 6: Подгответе съобщение или презентация на тема „Живи вкаменелости“.

Какво е общото между гинко, целакант, подковонос и наутилус? Оказва се, че всички те принадлежат към групи животни и растения, които живеят на Земята от много милиони години. Всички те са претърпели много малка промяна през тези безкрайно дълги геоложки епохи и всички те имат особени характеристики, които изглеждат примитивни в сравнение с повечето съвременни групи растения и животни. И накрая, всички те имат много малко живи роднини. Всички те са живи вкаменелости.

През 1938 г., на 23 декември, млад куратор на един от южноафриканските музеи, Марджъри Кортеней-Латимър, беше спешно извикана на плажа, за да види някаква странна и много гадна риба, която току-що беше уловена от местни рибари. Оказа се голяма риба, дълга около метър и половина, но първото, което направи впечатление на Марджъри, беше окраската й - синкаво-бледо лилава със сребристи петна. Никога през живота си не беше виждала нещо подобно. Но как да доставим рибата в музея? Беше Коледа и местният таксиметров шофьор категорично отказа да носи „този мръсник“ в колата си. В крайна сметка заплахата да се извика друго такси подейства, но преместването на рибата дори на малко разстояние не беше лесно: тя тежеше цели 58 кг. В Южна Африка Коледа пада през лятото и тогава хладилниците все още бяха рядкост. Не е изненадващо, че рибата започна да се разлага с тревожна скорост. Марджъри изпрати спешно писмо с рисунка на мистериозна риба до известния ихтиолог, професор Джеймс Леонард Брайърли Смит, който живееше на 400 км в Грахамстаун. Въпреки това професорът получава писмото и рисунката едва на 3 януари 1939 г. Брайърли Смит гледа рисунката с недоумение. Определено беше виждал нещо подобно и преди... Но къде и кога? И изведнъж на учения му просветна: той гледа извънземно от далечното минало, нещо, което преди е виждал само в илюстрации към книги за отдавна изчезнали животни! Накратко, пред него имаше изображение на същество, което се смяташе за изчезнало преди почти 100 милиона години. Предположението на професора се потвърди напълно през февруари, когато най-накрая стигна до рибата. Телеграфните агенции разпространиха по целия свят сензационната новина: „ЛИПСВАЩАТА БРЪНКА СЕ НАМЕРИ!“

Търси се целакант!

Ако един целакант е попаднал в ръцете на учените, значи трябва да има и други. Започна трескаво търсене на нова информация за целакантите и, най-важното, на нови екземпляри. На намиращия се обещава значителна награда. Плакати и листовки с изображение на целакант бяха разпространени в Южна и Източна Африка. Но не попаднахме на повече целикапти. Смит беше на загуба. Ако целакантите действително са живели край бреговете на Южна Африка, тогава рибарите трябва да са уловили други екземпляри. Може би този целакант се е отклонил от обичайния си маршрут? Или местообитанията му бяха далеч оттук? Професорът внимателно проучи картата на океанските течения и откри, че силните подводни течения се втурват от бреговете на Източна Африка на юг. Може би целакантите живеят по на север и трябва да се търсят другаде. Вниманието на Смит беше привлечено от група острови между Мадагаскар и континенталната част на Африка. Наричат се Коморски острови. Любопитно е, че вторият целакант, подобно на първия, се появи отново на Коледа. Да, беше Бъдни вечер и бяха изминали точно 14 години от откриването на първия жив целакант. А Брайърли Смит беше на хиляди километри от жадуваната плячка. В пълно отчаяние той се обръща за помощ към министър-председателя на Южноафриканския съюз Даниел Малан и той се съгласява да предостави на негово разположение правителствен самолет за транспортиране на нелаканта.

"Златна мина" за рибарите

Скоро в моретата започват да се улавят все повече и повече целакаити. Сега те бяха в голямо търсене сред местните рибари. Музеите предлагаха големи пари за тях и скоро те започнаха да се продават на частни лица като редки любопитни предмети. Нещо повече, някои дори твърдяха, че любовен еликсир може да се приготви от целаканти.

Учените са установили, че колакантите живеят на значителни дълбочини, от 183 до 610 м. Те се срещат само на места, където се съдържа прясна вода

скали, просмуква се през подводни пещери в океана, изключително специфично местообитание. Това означава, че обхватът (районът на разпространение на даден животински вид) на ielacanths може да бъде много малък и следователно тяхната популация най-вероятно е доста малка. По зла ирония на съдбата самият факт на откриването на живи целаканти може да се окаже фатален за тях. В края на краищата, колакантите се размножават изключително бавно. Женската произвежда огромни яйца - с размерите на грейпфрут - и ги носи в себе си, докато малките се излюпят. Това означава, че общият брой на яйцата при женските целаканти е сравнително малък и тяхното потомство е малко. Дори ако шансовете за оцеляване на миниатюрни целаканти, излюпени от яйца, се окажат доста добри, такова бавно възпроизвеждане прави техния вид като цяло изключително уязвим и интензивният лов на целаканти може да доведе до факта, че всички те ще бъдат уловени.

Старо четириного

Целакантите принадлежат към много древна група риби с лобови перки или саркоптеригии. Сдвоените гръдни и тазови перки (т.е. перките, разположени точно зад очите и на корема) на целаканта растат в краищата на специални издатини, които приличат на недоразвити крака. Опашната перка се състои от три части, средната е прикрепена към къс крак.

Основната разлика между целакантите и другите риби е в техните перки. Учените успяха да заснемат целаканти в естествени условия и да видят как те плуват и търсят храна. Оказа се, че целакантите използват сдвоени перки по същия начин, както съвременните тритони, гущери и кучета използват краката си при ходене: първо едната двойка крака, разположени диагонално, прави стъпка, а след това втората двойка. Единствената разлика е, че целакантът използва крайниците си не за ходене по земята, а за плуване. Изглежда, че ги гребе, когато лови риба или главоноги. Понякога целакантът дори плува назад или с корема нагоре.

Ето как плува живият целакант. Забележете, че една от предните перки сочи напред, а другата сочи назад. Целакантите използват месестите си перки почти по същия начин, както четириногите използват краката си, тоест те ги движат напред-назад по същия начин, само че крайниците им играят ролята на гребни гребла. Има теория, според която всички четириноги гръбначни животни - земноводни, влечуги и бозайници - произлизат от преките предци на съвременните целаканти.

Липсваща връзка или еволюционна задънена улица?

Никой не може наистина да каже къде заема целакантът в еволюционната скала. Някои палеонтолози смятат, че това е близък роднина на предците на първите земноводни, нещо като липсващо звено между рибите и земноводните. Други го смятат за представител на задънен клон на еволюционния процес, който принадлежи към специална древна група, почти напълно измряла в отдавнашна геоложка ера.

По време на девонския период от историята на Земята, преди 400 милиона години, целакантите са били широко разпространени. Те живееха както в сладководни езера, така и в открития океан. Все още има много неясни и загадъчни неща в миналото и сегашния живот на целаканта за нас. Защо почти всички целаканти са изчезнали? И защо малко от тях са оцелели край бреговете на Коморските острови? Какво беше толкова специално за това място? Съгласете се, би било много жалко, ако колакантите, съществуващи на Земята от 400 милиона години, изчезнат безследно поради капризите на богатите туристи и прекомерните апетити на някои музеи.

Гора от араукария. Тези древни иглолистни дървета се появяват за първи път на Земята през триаския период. Днес те са местни в Южна Америка, Австралия и Нова Гвинея; такова тяхното разпространение предполага, че някога техните предци са живели на древния суперконтинент Гондвана. Тези ранни растения, носещи семена, произвеждат семената си от вътрешната страна на дървесни люспести листа, които образуват иглолистни шишарки (вмъкване).

Растения от миналото

Най-голямото живо същество на Земята - гигантското мамутово дърво или секвоя-дендрон - расте на нашата планета още в ерата на динозаврите. Може би някога стада от динозаври с дълги шии - зауроподи - са пасли сред горички от мамутови дървета, чиито далечни потомци сега са най-високите дървета на Земята. Един вид мамутово дърво е бил известен само във вкаменелости до 1948 г., когато са открити живи екземпляри в централен Китай.

Така нареченото "папратово дърво", или гинко, има още по-древна история. Подобни дървета са растяли в изобилие през пермския период, преди около 280 милиона години. Днес на Земята е останал само един вид дърво гинко. Неговите „примитивни“ ветрилообразни листа, чиито вени образуват странен модел под формата на поредица от Y-образни клони, са почти идентични с вкаменелости листа от триаски скали, чиято възраст се оценява на 200 милиона години. Заради ядливите си семена гинкото се отглежда от векове в Китай и Япония.

Друг пример за живи вкаменелости са дърветата от рода Araucaria. Вкаменено дърво с подобна структура е открито в палеозойските скали.

Първите "замърсители"

Най-старите живи вкаменелости на Земята живеят в залива на акулите край бреговете на Австралия. Там в плитката вода растат странни слоести могили с височина до 1,5 м, често оголващи се при отлив. Те са отпадъчен продукт на синьо-зелени водорасли, чиито преплетени влакна задържат утаечен материал и по някакъв начин освобождават варовика от водата. Подобни могили - те се наричат строматолити - се състоят от слоеве от водорасли и седиментни скали, които ги циментират.

Подобни структури са били широко разпространени по цялото земно кълбо през докамбрийската ера. Всъщност фосилни останки от почти същите строматолити са открити в скали на възраст до 3 милиарда години. Древните строматолити предизвикаха наистина революционни промени на Земята, обогатявайки нейната атмосфера с кислород (чрез фотосинтеза, виж стр. 52). Очевидно това е било равносилно на силно „замърсяване“ на околната среда за много живи организми от онова време, които са се адаптирали към живот в безкислородна среда. Въпреки това, по-късно се развиват нови форми на живот, които с помощта на кислородно „хранене“ успяха да преминат към нов, много по-енергичен начин на живот, което даде мощно ускорение на еволюционния процес.

Повечето строматолити са изчезнали преди около 80 милиона години. Може би техният брой е намалял рязко в резултат на заледяване или някаква друга промяна на климата или може би са били изядени в големи количества от ранните многоклетъчни животни. Днес строматолитите се срещат само на няколко места на Земята. Един от тях е Shark Bay. Това е изключително специално място. Там е много горещо и има много малко валежи, а водата е практически неподвижна. Поради силното изпарение на повърхността на залива, водата в него е станала толкова солена, че коремоноги и други хищници, които обикновено се роят в плитки води, не могат да живеят в нея. Очевидно подобни уединени места, свободни от всякакви хищници, също са съществували в света преди това и това е позволило на строматолитите да оцелеят на нашата планета в продължение на няколко милиарда години.

Последният от амонците

Край бреговете на тихоокеанския остров Вануату в тиха лунна нощ може да имате късмета да видите бледи спираловидни черупки, висящи във водата на около метър от повърхността. Изпод тези черупки големи очи надничат в тъмната дебелина на водата. Пред очите им веднъж блеснаха в безкрайна редица странни и ужасни създания - ихтиозаври, плезиозаври, бронирани риби. Те се появяваха и изчезваха безследно, но наутилусите, собствениците на тези очи, оцеляха всички. По принцип дълбоководните животни, наутилусите, по някаква причина, известна само на тях, понякога се издигат на повърхността точно на това място и ловуват тук омари и други ракообразни, като ги грабват с пипалата си, подобни на октоподи. Гледайки ги как ловуват, няма как да не си представите, че седите на брега на праисторическо море 200 милиона години преди вашето собствено раждане.

Строго погледнато, наутилусите не са амонити. Те са близки роднини на амонитите, чиито фосилни останки се появяват за първи път в ордовикските седименти. Над 3000 фосилни вида наутилус са известни на науката, но само шест от тях са оцелели до днес. Някак си успяха да оцелеят в огромната катастрофа, която изтри техните роднини, амонитите, както и динозаврите и много други животни, от лицето на Земята в края на периода Креда. Може би наутилусите са оцелели, защото са живели на голяма дълбочина: последствия

починал преди около 345 милиона години. Тези малки животни са известни на учените от много години. Въпреки това, през 1992 г. е открит нов вид cephalodiscus, много подобен на graptolites. Тези малки са поставени в собствените си „чаши“, образувайки жизненоважни общности с други подобни „чаши“. Всеки главон се крие в собствената си чашка през деня, а през нощта се изкачва по издатините на чашката, за да си набави храна. Подобни проекции са открити върху много изкопаеми граптолити.

Мъжки и женски наутилуси хапват заедно.

Наутилусите са морски хищници, свързани с октоподите и октоподите. Черупките им са разделени на отделни камери. Някои камери са пълни с газ, който помага на животните да останат на повърхността. Когато наутилусът иска да се издигне или падне, той регулира съдържанието на газ в черупката си. През ордовикския период океаните на Земята буквално гъмжат от наутилуси, но впоследствие броят им започва да намалява и към момента повечето от тях са измрели.

Еволюцията е история за победители, а естественият подбор е безпристрастен съдия, решаващ кой да живее и кой да умре. Примери за естествен подбор има навсякъде: цялото разнообразие от живи същества на нашата планета е продукт на този процес и хората не са изключение. За човека обаче може да се спори, защото той отдавна е свикнал да се намесва по делови начин в онези области, които преди това са били свещените тайни на природата

Как работи естественият подбор?

Този безотказен механизъм е основният процес на еволюцията. Действието му осигурява нарастване на популациятаброят на индивидите, които имат набор от най-благоприятни черти, които осигуряват максимална адаптивност към условията на живот в околната среда, и в същото време - намаляване на броя на по-малко адаптираните индивиди.

Науката дължи самия термин „естествен подбор“ на Чарлз Дарвин, който сравнява този процес с изкуствения подбор, т.е. Единствената разлика между тези два вида е кой действа като съдия при избора на определени свойства на организмите - човек или околната среда. Що се отнася до „работния материал“, и в двата случая това са малки наследствени мутации, които се натрупват или, обратно, се изкореняват в следващото поколение.

Теорията, разработена от Дарвин, е невероятно смела, революционна, дори скандална за времето си. Но сега естественият подбор не буди съмнения в научния свят, освен това той се нарича „самоочевиден“ механизъм, тъй като съществуването му логично следва от три неоспорими факта:

Живите организми очевидно произвеждат повече потомство, отколкото са способни да оцелеят и да се възпроизвеждат по-нататък;
Абсолютно всички организми са обект на наследствена изменчивост;
Живите организми, надарени с различни генетични характеристики, оцеляват и се размножават с различен успех.

Всичко това предизвиква ожесточена конкуренция между всички живи организми, която движи еволюцията. В природата еволюционният процес, като правило, протича бавно и могат да се разграничат следните етапи:

Принципи на класификация на естествения подбор

Въз основа на посоката на действие се разграничават положителни и отрицателни (отрязващи) видове естествен подбор.

Положителен

Неговото действие е насочено към консолидиране и развитие на полезни черти и спомага за увеличаване на броя на индивидите, притежаващи тези черти в популацията. По този начин в рамките на конкретни видове положителната селекция работи за повишаване на тяхната жизнеспособност, а в мащаба на цялата биосфера - за постепенно увеличаване на сложността на структурата на живите организми, което е добре илюстрирано от цялата история на еволюционния процес. Например, трансформация на хрилете, отнела милиони годинипри някои видове древни риби средното ухо на земноводните придружава процеса на „излизане на сушата“ на живи организми в условия на силен прилив и отлив.

Отрицателна

За разлика от положителната селекция, режещата селекция принуждава онези индивиди, които носят вредни черти, които могат значително да намалят жизнеспособността на вида при съществуващите условия на околната среда, да отпаднат от популацията. Този механизъм действа като филтър, който не позволява на най-вредните алели да преминат и предотвратява по-нататъшното им развитие.

Например, когато с развитието на палеца на ръката, предците на Хомо сапиенс се научиха да образуват юмрук и да го използват в битки един срещу друг, индивиди с крехки черепи започнаха да умират от наранявания на главата (както се вижда от археологически находки ), отстъпвайки жизнено пространство на индивиди с по-здрави черепи.

Много често срещана класификация е, въз основа на естеството на влиянието на селекцията върху променливостта на даден признак в популацията:

движещ се;
стабилизиращ;
дестабилизиращ;
разрушително (разкъсване);
сексуален.

Движещ се

Движещата форма на естествения подбор елиминира мутациите с една средна стойност на даден признак, като ги заменя с мутации с различна средна стойност на същия признак. В резултат на това, например, е възможно да се проследи увеличаването на размера на животните от поколение на поколение - това се случи с бозайници, които придобиха земно господство след смъртта на динозаврите, включително предците на хората. Други форми на живот, напротив, значително са намалели по размер. Така древните водни кончета, в условията на високо съдържание на кислород в атмосферата, са били гигантски в сравнение със съвременните. Същото важи и за другите насекоми..

Стабилизиращ

За разлика от движещата сила, тя се стреми да запази съществуващите характеристики и се проявява в случаите на дългосрочно запазване на условията на околната среда. Примери включват видове, които са дошли до нас от древни времена почти непроменени: крокодили, много видове медузи, гигантски секвои. Има и видове, които съществуват, практически непроменени, в продължение на милиони години: това е древното растение гинко, пряк потомък на първите гущери от hatteria, coelacanth (риба с лобни перки, която много учени смятат за „междинна връзка“ между риби и земноводни).

Стабилизиращият и управляващият избор действат заедно и са две страни на един и същи процес. Водачът се стреми да запази мутации, които са най-изгодни при променящите се условия на околната среда, и когато тези условия се стабилизират, процесът ще завърши със създаването на най-добре адаптираната форма. Тук идва ред на стабилизиращата селекция– запазва тези проверени във времето генотипове и не позволява да се размножават мутантни форми, които се отклоняват от общата норма. Има стесняване на нормата на реакцията.

Дестабилизиращо

Често се случва екологичната ниша, заета от даден вид, да се разширява. В такива случаи по-широката скорост на реакция би била от полза за оцеляването на вида. В условията на хетерогенност на околната среда протича процес, който е противоположен на стабилизиращия подбор: черти с по-широка скорост на реакция получават предимство. Например, хетерогенното осветление на резервоар причинява широка променливост на цвета на жабите, живеещи в него, а в резервоари, които не се различават по разнообразие от цветни петна, всички жаби са приблизително еднакви по цвят, което допринася за техния камуфлаж ( резултат от стабилизираща селекция).

Разрушително (разкъсване)

Има много популации, характеризиращи се с полиморфизъм - съжителство в рамките на един вид на две или дори няколко форми въз основа на някаква характеристика. Това явление може да бъде причинено от различни причини, както природни, така и антропогенни. Например, засушавания, неблагоприятни за гъбичките, падащи в средата на лятото, определиха развитието на техните пролетни и есенни видове, а сенокосът, който също се случи по това време в други райони, доведе до факта, че в някои видове трева семената на някои индивиди узряват рано, докато други - късно, тоест преди и след сенокос.

Сексуален

Сексуалният подбор стои отделно в тази поредица от логически базирани процеси. Неговата същност се състои в това, че представители на един и същи вид (обикновено мъжки) се състезават помежду си в борбата за правото да размножават потомството. . В същото време те често развиват тези признаци, които се отразяват негативно на жизнеспособността им. Класически пример е паунът с неговата луксозна опашка, която няма практическа полза, освен това го прави видим за хищниците и може да пречи на движението. Единствената му функция е да привлича женска и той успешно изпълнява тази функция. Има две хипотези обяснява механизма на женския избор:

Хипотезата за „добрите гени“ - женската избира баща за бъдещо потомство въз основа на способността му да оцелее дори с такива вторични полови характеристики, които затрудняват съществуването;
Хипотеза за привлекателни синове – женската се стреми да създаде успешно мъжко потомство, което запазва гените на бащата.

Сексуалният подбор е от голямо значение за еволюцията, тъй като основната цел на индивидите от всеки вид не е да оцелеят, а да оставят потомство. Много видове насекоми или риби умират веднага щом изпълнят тази мисия - без това нямаше да има живот на планетата.

Разглежданият инструмент на еволюцията може да се характеризира като безкраен процес на движение към непостижим идеал, тъй като околната среда почти винаги е една или две стъпки пред своите обитатели: постигнатото вчера се променя днес, за да стане остарело утре.