Форми природного добору
Поняття про природний добір істотно розширилося і поглибилося завдяки розвитку генетики, працям І. І. Шмальгаузена, С. С. Четверикова й інших учених.
Розглянемо природний відбір у світлі сучасних уявлень. Під дію відбору можуть потрапити як окремі особини, так і цілі популяції. У будь-якому випадку відбір зберігає найбільш пристосовані до даних умов існування організми. Факторами природного відбору служать умови зовнішнього середовища; в залежності від цих умов відбір діє в різних напрямках і призводить до неоднаковим еволюційним результатами. Розрізняють декілька форм природного добору.
Рушійною відбір. Рушійна форма природного добору сприяє зрушенню середнього значення ознаки або властивості і призводить до появи нової середньої норми замість старої, що перестала відповідати новим умовам. Рушійна форма природного добору діє при зміні умов зовнішнього середовища.
Вище було розглянуто приклад з метеликом березової п’ядуна. Поширення темноокрашенная мутанта цього метелика – результат рушійного відбору. Дуже яскравими прикладами дії відбору на користь ознаки, що сприяє виживанню, може служити виникнення стійкості тварин до отрутохімікатів. Наприклад, серед сірих щурів дуже швидко поширилася стійкість до отрути, що викликає кровотечу. Зараз щури без шкоди для себе поїдають приманки, отруєні таким отрутою. До аналогічного результату привело використання отрутохімікатів у сільському господарстві при боротьбі з “шкідливими” комахами. Після впливу отрут виживають особини, які випадково опинилися стійкими до отрути. Ці особини мають перевагу в розмноженні, завдяки якому ознака стійкості поширюється і стає переважаючим серед особин цього виду.
Таким чином, провідна роль у поширенні нових ознак всередині даного виду при зміні умов зовнішнього середовища належить рушійною формі природного відбору.
Зміна ознаки може відбуватися як у бік його посилення, більшої виразності, так і у бік ослаблення аж до повного зникнення. Прикладами втрати ознаки, як результату дії рушійного відбору, можуть служити редукція очей у кротів, провідних підземний спосіб життя, або у печерних тварин, втрата крил у деяких видів птахів і комах, редукція коренів і листя у рослин-паразитів, травної системи у стрічкових черв’яків і багато інших.
Роль природного відбору не зводиться до відсіванню окремих ознак, що знижують життєздатність або конкурентоспроможність організмів. Відбір визначає напрям еволюції, послідовно збираючи, інтегруючи численні випадкові ухилення. Слід пам’ятати, що реально в природі відбір зберігає не окремі ознаки, а цілі фенотіпи, т. Е. Весь комплекс ознак, а значить, певні комбінації генів, властиві даному організму.
Відбір нерідко порівнюють з діяльністю скульптора. Як скульптор з безформною брили мармуру створює твір, що вражає гармонійністю всіх його частин, так і відбір створює пристосування і види, усуваючи від розмноження менш вдалі особини або, іншими словами, менш вдалі комбінації генів. Тому говорять про творчу роль природного добору, оскільки результатом його дії є нові види організмів, нові форми життя.
Стабілізуючий відбір. Інша форма природного добору – стабілізуючий відбір – діє в постійних умовах середовища. На значення цієї форми відбору вказав видатний російський учений І. І. Шмальгаузен. Стабілізуючий відбір спрямований на підтримку раніше сформованого середнього ознаки або властивості: розмірів тіла або окремих його частин у тварин, розмірів і форми квітки у рослин, концентрацію гормонів або глюкози в крові у хребетних і т. Д. Стабілізуючий відбір зберігає пристосованість виду, усуваючи різкі відхилення вираженості ознаки від середньої норми. Так, у насекомоопиляемих рослин розміри і форма квіток дуже стійкі. Пояснюється це тим, що квітки повинні відповідати будові і розмірам тіла комах-запилювачів. Джміль не здатний проникнути в занадто вузький віночок квітки, хоботок метелики не зможе торкнутися занадто коротких тичинок у рослин з дуже довгим віночком. В обох випадках квітки, не цілком відповідні будовою запилювачів, не утворюють насіння. Отже, гени, що зумовили відхилення від норми, усуваються з генофонду виду. Стабілізуюча форма природного відбору оберігає склався генотип від руйнуючої дії мутаційного процесу. У відносно постійних умовах зовнішнього середовища найбільшою пристосованістю володіють особини з середньою вираженістю ознак, а різкі відхилення від середньої норми усуваються. Завдяки стабілізуючій відбору до наших днів збереглися “живі копалини”: кистеперая риба латимерія, предки якої були широко поширені в палеозойську еру; представник стародавніх рептилій гаттерия, зовні схожа на велику ящірку, але не втратила риси будови плазунів мезозойської ери; реліктовий тарган, що мало змінився з часів кам’яновугільного періоду; голонасінна рослина гінкго, що дає уявлення про стародавні формах, вимерлих в юрському періоді мезозойської ери (рис. 1.7). Зображений на цьому ж малюнку північноамериканський опосум зберігає вигляд, характерний для тварин, що жили десятки мільйонів років тому.
Статевий відбір. Роздільностатеві тварини розрізняються за будовою органів розмноження. Однак нерідко відмінність статей поширюється і на зовнішні ознаки, поведінка. Можна згадати яскраве вбрання з пір’я у півня, великий гребінь, шпори на ногах, гучний спів. Дуже красиві самці фазанів в порівнянні з набагато скромнішими курочками. Ікла верхніх щелеп – бивні – особливо сильно розростаються у самців моржів. Численні приклади зовнішніх відмінностей в будові підлог носять назву статевого диморфізму і обумовлені їх роллю в статевому відборі. Статевий відбір є конкуренцію самців за можливість розмноження. Цій меті служать спів, демонстративна поведінка, залицяння. Часто між самцями виникають бійки (рис. 1.8). У птахів розбивка на пари в період розмноження супроводжується шлюбними іграми, або токуванням. Токування виражається в тому, що птах приймає характерне положення тіла, в особливих рухах, в розгортанні і роздуванні оперення, в іздаванія своєрідних звуків. Наприклад, тетерева на токах збираються по кілька десятків на лісових галявинах ще вночі. Розпал струму припадає на ранній ранок. Між самцями виникають жорстокі бійки, а самки в цей час сидять на узліссях галявини або в кущах. В результаті статевого відбору потомство залишають найбільш активні, здорові і сильні самці, решта усуваються від розмноження і їх генотипи зникають з генофонду виду.
Іноді яскраве шлюбне вбрання з’являється у тварин тільки на період розмноження. Самці остромордой жаби набувають у воді красиву яскраво-блакитне забарвлення. Яскраве забарвлення самців і їх демонстративна поведінка демаскують їх перед хижаками і збільшують ймовірність загибелі. Однак це вигідно для виду в цілому, так як самки залишаються в більшій безпеці в період виведення потомства. Зв’язок між непомітним зовнішнім виглядом самок у птахів і турботою про потомство добре видно на прикладі кулика-плавунчіка, мешканця наших північних широт. У цих птахів яйця висиджує тільки самець. Самка ж має набагато більш яскраве забарвлення.
Статевий диморфізм і статевий відбір поширені у тваринному світі досить широко аж до приматів (рис. 1.9). Цю форму відбору слід розглядати як окремий випадок внутрішньовидової природного відбору.
Опорні точки
1. Природний відбір являє собою єдиний фактор, направлено змінює частоту генів у популяціях.
2. При зміні умов існування рушійна форма природного відбору викликає дивергенцію, яка може в подальшому призвести до появи нових видів.
Питання для повторення і завдання
1. Які існують форми природного відбору?
2. У яких умовах зовнішнього середовища діє кожна форма природного відбору?
3. У чому полягає причина появи у мікроорганізмів, шкідників сільського господарства та інших організмів стійкості до отрутохімікатів?
4. Що таке статевий відбір?
Використовуючи словниковий запас рубрик “Термінологія” і “Summary”, переведіть на англійську мову пункти “Опорних точок”.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)