Естественный отбор
— процесс, посредством 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.
Естественный отбор — единственная известная
причина адаптаций, но не единственная
причина эволюции. К числу неадаптивных
причин относятся генетический дрейф,
поток генов и мутации.
Термин "Естественный
отбор" популяризовал Чарльз Дарвин,
сравнивая данный процесс с искусственным
отбором, современной формой которого
является селекция. Идея сравнения
искусственного и естественного
отбора состоит в том, что в
природе так же происходит отбор
наиболее «удачных», «лучших» организмов,
но в роли «оценщика» полезности свойств
в данном случае выступает не человек,
а среда обитания. К тому же, материалом
как для естественного, так и для искусственного
отбора являются небольшие наследственные
изменения, которые накапливаются из поколения
в поколение.
В процессе естественного отбора закрепляются
мутации, увеличивающие приспособленность
организмов. Естественный отбор часто
называют «самоочевидным» механизмом,
поскольку он следует из таких простых
фактов, как:
- Организмы
производят потомков больше, чем может
выжить;
- В популяции
этих организмов существует наследственная
изменчивость;
- Организмы,
имеющие разные генетические черты, имеют
различную выживаемость и способность
размножаться.
Естественный отбор для черт,
которые могут изменяться в некотором
диапазоне значений (например, размер
организма), можно разделить на три типа:
- Направленный
отбор — изменения среднего значения
признака в течение долгого времени, например
увеличение размеров тела;
- Дизруптивный
отбор — отбор на крайние значения признака
и против средних значений, например, большие
и маленькие размеры тела;
- Стабилизирующий
отбор — отбор против крайних значений
признака, что приводит к уменьшению дисперсии
признака и уменьшению разнообразия.
Формы естественного отбора
Существуют разные классификации
форм отбора. Широко используется классификация,
основанная на характере влияния
форм отбора на изменчивость признака
в популяции.
- Движущий
отбор — форма естественного отбора, которая
действует при направленном изменении
условий внешней среды. Описали Дарвин
и Уоллес. В этом случае особи с признаками,
которые отклоняются в определённую сторону
от среднего значения, получают преимущества.
При этом иные вариации признака (его отклонения
в противоположную сторону от среднего
значения) подвергаются отрицательному
отбору. В результате в популяции из поколения
к поколению происходит сдвиг средней
величины признака в определённом направлении.
При этом давление движущего отбора должно
отвечать приспособительным возможностям
популяции и скорости мутационных изменений
(в ином случае давление среды может привести
к вымиранию).
- Стабилизирующий
отбор — форма естественного
отбора, при которой его действие
направлено против особей, имеющих
крайние отклонения от средней нормы,
в пользу особей со средней выраженностью
признака. Понятие стабилизирующего
отбора ввел в науку и проанализировал
И. И. Шмальгаузен.
Описано множество примеров
действия стабилизующего отбора в природе.
Например, на первый взгляд кажется, что
наибольший вклад в генофонд следующего
поколения должны вносить особи с максимальной
плодовитостью. Однако наблюдения над
природными популяциями птиц и млекопитающих
показывают, что это не так. Чем больше
птенцов или детёнышей в гнезде, тем труднее
их выкормить, тем каждый из них меньше
и слабее. В результате наиболее приспособленными
оказываются особи со средней плодовитостью.
- Дизруптивный
(разрывающий) отбор — форма естественного
отбора, при котором условия благоприятствуют
двум или нескольким крайним вариантам
(направлениям) изменчивости, но не благоприятствуют
промежуточному, среднему состоянию признака.
В результате может появиться несколько
новых форм из одной исходной. Дарвин описывал
действие дизруптивного отбора, считая,
что он лежит в основе дивергенции, хотя
и не мог привести доказательств его существования
в природе. Дизруптивный отбор способствует
возникновению и поддержанию полиморфизма
популяций, а в некоторых случаях может
служить причиной видообразования. Одна
из возможных в природе ситуаций, в которой
вступает в действие дизруптивный отбор,
— когда полиморфная популяция занимает
неоднородное местообитание. При этом
разные формы приспосабливаются к различным
экологическим нишам или субнишам.
- Половой
отбор - это естественный отбор на
успех в размножении. Выживание
организмов является важным, но не единственным
компонентом естественного отбора.
Другим важнейшим компонентом является
привлекательность для особей противоположного
пола. Дарвин назвал это явление
половым отбором. «Эта форма отбора
определяется не борьбой за существование
в отношениях органических существ
между собою или с внешними
условиями, но соперничеством между
особями одного пола, обычно самцами,
за обладание особями другого
пола». Признаки, которые снижают
жизнеспособность их носителей, могут
возникать и распространяться, если
преимущества, которые они дают в
успехе размножения, значительно выше,
чем их недостатки для выживания.
Было предложено две основные гипотезы
о механизмах полового отбора. Согласно
гипотезе «хороших генов» самка «рассуждает»
следующим образом: «Если этот самец,
несмотря на его яркое оперение и
длинный хвост, каким-то образом
умудрился не погибнуть в лапах
хищника и дожить до половой зрелости,
то, следовательно, он обладает хорошими
генами, которые позволили ему
это сделать. Значит, его стоит
выбрать в качестве отца для своих
детей: он передаст им свои хорошие
гены»
Существует две формы естественного
отбора: Положительный и Отсекающий
(отрицательный) отбор.
Положительный отбор
увеличивает в популяции число
особей, обладающих полезными признаками,
повышающими жизнеспособность вида
в целом.
Отсекающий отбор
выбраковывает из популяции подавляющее
большинство особей, несущих признаки,
резко снижающие жизнеспособность
при данных условиях среды. С помощью
отсекающего отбора из популяции
удаляются сильно вредные аллели.
Также отсекающему отбору могут
подвергаться особи с хромосомными
перестройками и набором хромосом,
резко нарушающими нормальную работу
генетического аппарата.