Die stabilisierende Form der natürlichen Selektion bewahrt Merkmale. Stabilisierende Auswahl

Wird mit Personen in Verbindung gebracht, die Abweichungen in den grundlegenden Merkmalen im Vergleich zur durchschnittlichen Norm aufweisen.

Merkmale der Auswahl

Jede Generation wird Individuen los, die für bestimmte Merkmale vom optimalen Durchschnittsparameter abweichen. Ein Beispiel für die Stabilisierung der Selektion in der Tierwelt ist die Erhaltung des Zustands einer Population. Für eine vollwertige Existenz versuchen ihre Vertreter, die maximalen Bedingungen für die Anpassung an bestimmte Bedingungen auszuwählen.

Varianten in der Natur

Beispiel einer Stabilisierung natürliche Auslese in der Natur - der maximale Beitrag der fruchtbarsten Individuen zum Genpool neuer Generationen. Doch durch zahlreiche Beobachtungen natürlicher Populationen von Säugetieren und Vögeln konnten Wissenschaftler beweisen, dass die Situation in Wirklichkeit etwas anders ist. Wenn sich in einem Nest viele Küken befinden, ist es ziemlich schwierig, sie zu füttern, daher sind sie viel kleiner und schwächer als diejenigen, die in durchschnittlicher Zahl wachsen. So konnten die Forscher zuverlässig Beispiele für die Wirkung stabilisierender Selektion ermitteln und die Anpassungsfähigkeit an das Überleben bei Vögeln mit durchschnittlicher Fruchtbarkeit bestätigen.

Sich für Durchschnittswerte entscheiden

Beim Vergleich von Vögeln mit unterschiedlicher Nachkommenzahl stellte sich heraus, dass es mehrere Merkmale gibt, die Beispiele für eine stabilisierende Form der Selektion charakterisieren. Neugeborene Säugetiere mit geringem Gewicht sowie zu hohem Körpergewicht starben meist in der 1.-2. Lebenswoche. Die Jungen mit durchschnittlichen Parametern überstanden die ersten Wochen ihres Bestehens problemlos, entwickelten sich und starben in minimalen Mengen.

Betrachten wir ein weiteres Beispiel für die stabilisierende Selektion bei Vögeln. Als während des Experiments beschlossen wurde, die Größe der Flügel von Vögeln zu analysieren, die nach einem starken Sturm starben, stellte sich heraus, dass die meisten von ihnen entweder zu kurze oder im Gegenteil sehr lange Flügel hatten. Dieses Beispiel einer stabilisierenden Selektion weist auch auf ein besseres Überleben von Individuen mit durchschnittlichen Merkmalen hin.

Ursachen für mangelnde Fitness

Angesichts dieses Beispiel Durch die Wirkung der stabilisierenden Form der natürlichen Selektion versuchen wir, die Hauptgründe für die geringe Anpassungsfähigkeit einzelner Individuen an konstante Existenzbedingungen zu identifizieren. Warum ist es unmöglich, eine bestimmte Population durch natürliche Selektion von unerwünschten Formen zu befreien? Der Grund liegt nicht nur darin, dass bei der Geburt neuer Nachkommen verschiedene Mutationen auftreten, sondern auch darin, dass es sich bei den gesunden Individuen häufig um heterozygote Genotypen handelt. Bei der Kreuzung kommt es zu einer Spaltung der Nachkommen und es entstehen neue homozygote Generationen, die eine deutlich eingeschränkte Anpassungsfähigkeit an die Überlebensbedingungen aufweisen. Dieses Phänomen wird als ausgeglichener Polymorphismus bezeichnet.

Beispiele für Polymorphismus

Das Hauptbeispiel für eine stabilisierende Form der natürlichen Selektion (Polymorphismus) ist die Sichelzellenanämie. Diese schwere Blutkrankheit tritt bei Menschen auf, die homozygot für Hämoglobin mit mutierten Allelen (HbS) sind, und führt zum Tod in jungen Jahren. In den meisten menschlichen Populationen kommt dieses Allel nur selten vor und es ist mit bestimmten Mutationen verbunden. Wissenschaftler konnten jedoch einen Zusammenhang zwischen der Präsenz in herstellen menschlicher Körper dieses Gens und das Vorkommen von Malaria in der Gegend. Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass Heterozygoten vom HbS-Typ resistenter gegen Krankheiten wie Malaria sind als Homozygoten mit dem normalen Allel.

Mechanismus der Variabilität

Beispiele für Stabilisierung und Fahrauswahl haben einen bestimmten Mechanismus für die Anhäufung von Variabilitätszeichen in natürlichen Populationen. Zum ersten Mal so Besonderheit Die stabilisierende Selektion wurde vom herausragenden Wissenschaftler I. I. Shmalgauzen festgestellt. Es gelang ihm zu beweisen, dass die natürliche Selektion auch unter stabilen Existenzbedingungen keine Minute aufhört und die Evolution weitergeht. Auch bei unverändertem Phänotyp entwickelt sich die Population weiter. Das von ihm betrachtete Beispiel der Wirkung einer stabilisierenden Form der Selektion bestätigte eine ständige Veränderung der genetischen Zusammensetzung. Dank der stabilisierenden Selektion werden genetische Schemata erstellt, die die Schaffung optimaler Phänotypen aus einer Vielzahl von Genotypen gewährleisten.

Der Zweck der stabilisierenden Form der natürlichen Selektion

Es ist in der Lage, den gebildeten Genotyp vor zu schützen negative Auswirkung Ein Beispiel für die Wirkung einer stabilisierenden Form der Selektion ist die Existenz so alter Arten wie Ginkgo und Hatteria. Es ist eine stabilisierende Selektion, die bis heute „lebende Fossilien“ erhalten hat, die unter stabilen Bedingungen leben Außenumgebung:

  1. Hatteria, das die Merkmale von Reptilien aufweist, die im Mesozoikum existierten.
  2. Quastenflosser, ein Nachkomme der aus dem Paläozoikum bekannten Arten.
  3. Das nordamerikanische Opossum ist ein Beuteltier, das seit der Kreidezeit existiert.
  4. Ginkgo ist eine Gymnosperm-Pflanze, die holzigen Formen ähnelt, die während der Jurazeit ausgestorben sind.

Diese stabilisierende Form der natürlichen Selektion wirkt bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Bedingungen vorliegen, unter denen ein bestimmtes Merkmal oder eine bestimmte Eigenschaft gebildet wurde.

Ökologischer Einfluss auf die Variabilität

Konstante Bedingungen sind nicht unbedingt über einen langen Zeitraum konstant. Aufgrund ständiger Veränderungen Umweltbedingungen Anpassung erfolgt durch die stabilisierende Auswahl bestimmter Individuen für sie. Die Fortpflanzungszyklen ändern sich, sodass sich die heranwachsenden Jungen in einem Zeitraum entwickeln, in dem ausreichend Nahrungsressourcen für den Lebensunterhalt vorhanden sind. Werden Nachkommen früher oder später als erwartet geboren, werden sie durch stabilisierende Selektion eliminiert. Woher „wissen“ Pflanzen und Tiere, dass der Winter kommt? Kurzfristige Temperaturabfälle sind sehr trügerisch. Darüber hinaus ist jedes Jahr eine Verschiebung der Grenzen von Sommer und Winter zu beobachten. Tiere, die schnell auf Signale reagieren, können ohne Nachwuchs zurückbleiben. Daher sind viele Vögel und Säugetiere auf die Länge der Tageslichtstunden angewiesen. Dieses Signal ist für viele Tierarten der Auslöser für den Start wichtige Funktionen: Häutung, Migration, Fortpflanzung. I. I. Shmalhausen gelang es, den Zusammenhang zwischen universeller Anpassung und stabilisierender Selektion nachzuweisen.

Varianten der Abweichung von der Norm

Die stabilisierende Selektion lehnt alle Abweichungen von der etablierten Norm vollständig ab und fördert die Bildung genetischer Mechanismen, die eine vollständige Entwicklung und die Bildung idealer Phänotypen auf der Grundlage verschiedener Genotypen gewährleisten. Das Ergebnis ist die volle Funktionsfähigkeit der Organismen auch bei Schwankungen in der äußeren Umgebung.

Die Lehren von A. Wallace und Charles Darwin

Die Theorie der natürlichen Auslese wurde als wichtigste schöpferische Kraft geschaffen, die den Evolutionsprozess steuert und seine Formen bestimmt. Man begann, die natürliche Selektion als den Prozess zu betrachten, durch den nur diejenigen Individuen überleben und Nachkommen bekommen, die von bestimmten Lebensbedingungen profitieren. erbliche Merkmale. Wenn man die natürliche Selektion aus genetischer Sicht beurteilt, kann man schlussfolgern, dass sie für die Selektion positiver Mutationen und genetischer Kombinationen wichtig ist. Sie können durch sexuelle Fortpflanzung entstehen, und wenn die Population weiterbesteht, können sie sich durch Ausmerzen negativer Kombinationen und Mutationen verbessern.

Organismen mit minderwertigen Genen können unter bestimmten Bedingungen nicht überleben und sterben. Die natürliche Selektion kann auf der Grundlage der Fortpflanzung lebender Organismen „wirken“, wenn geschwächte Individuen nicht für vollwertige Nachkommen bereit sind oder überhaupt keine Nachkommen hinterlassen. In diesem Fall geht es nicht nur um die Auswahl und Ausmerzung bestimmter negative Eigenschaften lebender Organismus, und die Genotypen, die ähnliche Eigenschaften tragen, werden vollständig zerstört.

Über die Formen der natürlichen Selektion

IN dieser Moment Es ist üblich, die folgenden Formen einer solchen Auswahl zu unterscheiden; sie werden in Biologielehrbüchern in Schulen besprochen.

  1. Stabilisierung der natürlichen Selektion.
  2. Fahrauswahl.
  3. Disruptive Auswahl.

Die Fahrauswahl ist typisch für Änderungen natürliche Bedingungen, bei dem ein Faktor auftritt, der mutationsbedingt geworden ist. Beispielsweise ist die für Schmetterlinge charakteristische industrielle Melaninogenese mit einer Verdunkelung der Birkenstämme aufgrund von industriellem Ruß verbunden. Da die Insekten vor dem Hintergrund der „neuen“ Bäume sichtbar wurden, wurden sie schnell von Vögeln vernichtet. Dunkle mutierte Schmetterlinge überlebten, brachten Nachkommen zur Welt und so wurden nach und nach dunkle mutierte Schmetterlinge zur dominierenden Form dieser Population.

Aufgrund der Verschiebung durchschnittliche Größe gegenüber dem bestehenden Faktor erklärt die Entstehung kälteliebender und wärmeliebender Tiere und Pflanzen. Die treibende Selektion hat zur Anpassung von Bakterien, Pilzen und anderen Krankheitserregern bei Menschen und Tieren an verschiedene Pestizide geführt Medikamente. Die treibende Selektion erklärt die Verringerung der Augen bei Höhlenbewohnern und Maulwürfen sowie den Verlust der Flügel bei einigen Vögeln. Bei dieser Auswahlmöglichkeit kommt es zu keiner Verzweigung der Merkmale, wodurch die Trägergenotypen nach und nach durch andere ersetzt werden, ohne abweichende und Übergangsformen zu bilden.

Durch die diskontinuierliche Selektion können extreme Arten von Anpassungen erzielt werden, während alle Zwischenformen aussterben. Dank disruptiver Auswahl, zwei und mehr Formen Variationen, die zu Polymorphismus führen. Es ist der Kampf ums Dasein Wichtiger Faktor, was der Grundmechanismus jeder natürlichen Selektion ist. Konkurrenz, Raub und Amensalismus gelten als die drei Haupttypen des Kampfes ums Dasein.

Natürliche Selektion begünstigt das Überleben und die Zunahme der Zahl einer Population von Individuen, die bestimmte Genotypen tragen, zum Nachteil der Träger anderer. Dies trägt zur Anhäufung von Merkmalen in der Population bei, die adaptive Bedeutung haben.

Unter verschiedenen Umweltbedingungen hat die natürliche Selektion einen anderen Charakter. Es gibt drei Hauptformen der natürlichen Selektion:

  • Ziehen um;
  • stabilisierend;
  • störend.

Umzugsform (mit Beispielen)

Die Manifestation der treibenden Selektion macht sich bemerkbar, wenn sich die aufkommenden Veränderungen in der neuen Umgebung als nützlicher erweisen. Die Auswahl wird auf deren Erhaltung ausgerichtet sein. Dies führt zu allmählichen Veränderungen des Phänotyps der Individuen der Population, einer Veränderung der Reaktionsnorm und einer Veränderung des Durchschnittswerts des Merkmals.

Ein klassisches Beispiel für die treibende Selektion ist der Farbwechsel von Motten in der Nähe von Industriestädten in Europa und Amerika. War früher eine helle Farbe für sie typisch, so wurden mit der Verunreinigung der Baumstämme mit Ruß und Ruß vor allem die hellen Varianten, die sich auf der Rinde der Bäume bemerkbar machten, von Vögeln gefressen und die dunklen Varianten gewannen zunehmend an Bedeutung; durch natürliche Selektion. Dies führte zu einer Farbveränderung.

Evolution und die Entstehung neuer Anpassungen sind mit der treibenden Selektion verbunden. IN letzten Jahrzehnte Viele Insektenarten haben Rassen entwickelt, die gegen Insektizide (für Insekten giftige Medikamente) resistent sind. Gegen das Gift empfindliche Insekten starben, aber bei einigen Individuen trat eine neue Mutation auf oder sie hatten zuvor ein neutrales Gen für Unempfindlichkeit gegenüber Insektiziden. Unter veränderten Bedingungen war das Gen nicht mehr neutral. Die treibende Selektion hat die Träger dieses Gens erhalten. Sie wurden zu den Begründern neuer Rassen.

Stabilisierende Form (mit Beispielen)

Die stabilisierende Selektion erfolgt unter relativ konstanten Bedingungen. Hier können Abweichungen vom Durchschnittswert des Attributs bereits ungünstig ausfallen und verworfen werden. In diesen Fällen zielt die Selektion darauf ab, Mutationen zu erhalten, was zu einer geringeren Variabilität des Merkmals führt.

Es wurde festgestellt, dass Vertreter der Population mit einer durchschnittlichen Ausprägung des Merkmals widerstandsfähiger gegen extreme Veränderungen der Bedingungen sind, sodass Spatzen mit einer durchschnittlichen Flügellänge den Winter leichter überleben als solche mit langen oder kurzen Flügeln. Auch eine konstante Körpertemperatur bei homöothermen Tieren ist eine Folge der stabilisierenden Selektion.

In Pflanzen, die bestäubt werden bestimmte Typen Bei Insekten kann die Struktur der Blütenkrone nicht variieren; ihre Form und Größe entspricht der Größe und Form der Bestäuber. Abweichungen vom „Standard“ werden von der Selektion sofort abgelehnt, da sie keine Nachkommen hinterlassen.

Die stabilisierende Selektion kommt am häufigsten vor und wird als zentral in der Entwicklung von Organismen angesehen, wenn eine Verbesserung der Durchschnittsindikatoren zu einem evolutionären Fortschritt führt.

Wenn sich die Existenzbedingungen ändern, können sich treibende und stabilisierende Selektion gegenseitig ersetzen.

Disruptive Form (mit Beispielen)

Eine störende Selektion kann beobachtet werden, wenn es unter allen Varianten des Genotyps keine vorherrschende Variante gibt, was mit der Heterogenität des von ihnen bewohnten Territoriums zusammenhängt. Unter dem Einfluss bestimmter Faktoren tragen einige Merkmale zum Überleben bei, und wenn sich die Bedingungen ändern, tun es andere.

Die störende Selektion richtet sich gegen diejenigen Vertreter der Art, die durchschnittliche Manifestationen des Merkmals aufweisen, was zum Auftreten von Polymorphismus in einer Population führt. Die störende Form wird auch Tearing genannt, da die Population je nach aktuellem Merkmal in einzelne Teile aufgeteilt wird. Somit ist die disruptive Form für die Entwicklung extremer Phänotypen verantwortlich und richtet sich gegen die Durchschnittsformen.

Ein Beispiel für störende Selektion ist die Schalenfarbe. Traubenschnecke. Die Farbe des Gehäuses hängt von den Umgebungsbedingungen ab, in denen sich die Schnecke befindet. In der Waldzone, wo die Oberflächenschicht der Erde braun ist, leben Schnecken mit braunem Gehäuse. In der Steppenregion, wo das Gras trocken und gelb ist, haben sie gelbe Schalen. Der Unterschied in der Gehäusefarbe ist adaptiver Natur, da er die Schnecken vor dem Verzehr durch Greifvögel schützt.

Tabelle der wichtigsten Arten der natürlichen Selektion

CharakteristischBewegte FormStabilisierende FormStörende Form
Aktion Tritt unter sich allmählich ändernden Lebensbedingungen eines Individuums auf.Die Lebensbedingungen des Körpers ändern sich nicht lange Zeit. Mit einer starken Veränderung der Lebensbedingungen des Körpers.
Fokus Ziel ist die Erhaltung von Organismen mit Eigenschaften, die zum Überleben der Art beitragen.Wahrung der Homogenität der Bevölkerung, Beseitigung extremer Formen.Die Aktion zielt auf das Überleben von Individuen unter heterogenen Bedingungen durch die Manifestation verschiedener Phänotypen ab.
Endeffekt Die Entstehung einer durchschnittlichen Norm, die die alte ersetzt, die in der neuen Umgebung nicht geeignet ist.Aufrechterhaltung durchschnittlicher Normalwerte.Bildung mehrerer überlebensnotwendiger Durchschnittsnormen.

Andere Arten der natürlichen Selektion

Die wichtigsten Auswahlformen sind oben beschrieben; es gibt noch weitere:

  • Destabilisierend;
  • sexuell;
  • Gruppe.

Destabilisierende Form die Wirkung ist der stabilisierenden entgegengesetzt, während sich die Reaktionsnorm ausdehnt, die Durchschnittsindikatoren jedoch erhalten bleiben.

So unterscheiden sich Frösche, die in Sümpfen und Umgebungen mit unterschiedlichen Lichtverhältnissen leben, erheblich in der Farbe ihrer Haut – dies ist ein Ausdruck einer destabilisierenden Selektion. Frösche, die in einem völlig schattigen Bereich oder umgekehrt mit gutem Lichtzugang leben, haben eine einheitliche Farbe – dies ist ein Ausdruck stabilisierender Selektion.

Sexuelle Form der natürlichen Selektion zielt auf die Bildung sekundärer Geschlechtsmerkmale ab, die bei der Auswahl eines Paares für die Kreuzung helfen. Zum Beispiel die leuchtende Farbe von Federn und der Gesang von Vögeln, eine laute Stimme, Paarungstänze oder die Freisetzung von Geruchsstoffen, um das Gegenteil bei Insekten anzulocken, und mehr.

Gruppenform zielt auf das Überleben der Bevölkerung ab, nicht auf Einzelpersonen. Der Tod mehrerer Mitglieder der Gruppe zur Rettung der Art wäre gerechtfertigt. So wird in einer Wildtierherde auf genetischer Ebene festgelegt, dass das Leben der Gruppe wichtiger ist als das eigene. Wenn Gefahr droht, gibt das Tier laute Geräusche von sich, um seine Verwandten zu warnen. In diesem Fall stirbt es, rettet aber den Rest.

Die natürliche Selektion ist der wichtigste, führende und leitende Faktor der Evolution, die der Theorie von Charles Darwin zugrunde liegt. Alle anderen Evolutionsfaktoren sind zufällig; nur die natürliche Selektion hat eine Richtung (in Richtung der Anpassung von Organismen an Umweltbedingungen).


Definition: selektives Überleben und Fortpflanzung der geeignetsten Organismen.


Kreative Rolle: Durch die Auswahl nützlicher Merkmale entstehen durch die natürliche Selektion neue.




Effizienz: Je mehr verschiedene Mutationen es in einer Population gibt (je höher die Heterozygotie der Population), desto effizienter ist die natürliche Selektion und desto schneller schreitet die Evolution voran.


Formen:

  • Stabilisierend – wirkt unter konstanten Bedingungen, wählt durchschnittliche Ausprägungen des Merkmals aus, bewahrt die Eigenschaften der Art (Quastenflosser)
  • Fahren - wirkt unter sich ändernden Bedingungen, wählt extreme Ausprägungen eines Merkmals (Abweichungen) aus, führt zu Merkmalsänderungen (Birkenmotte)
  • Sexuell – Konkurrenz um einen Sexualpartner.
  • Reißen – wählt zwei extreme Formen aus.

Folgen der natürlichen Selektion:

  • Evolution (Veränderung, Komplikation von Organismen)
  • Entstehung neuer Arten (Zunahme der Anzahl [Vielfalt] der Arten)
  • Anpassung von Organismen an Bedingungen Umfeld. Jede Fitness ist relativ, d.h. Passt den Körper nur an einen bestimmten Zustand an.

Wählen Sie eine, die am besten geeignete Option. Die Grundlage der natürlichen Selektion ist
1) Mutationsprozess
2) Artbildung
3) biologischer Fortschritt
4) relative Fitness

Antwort


Wählen Sie eine, die am besten geeignete Option. Welche Konsequenzen hat eine stabilisierende Selektion?
1) Erhaltung alter Arten
2) Änderung der Reaktionsnorm
3) die Entstehung neuer Arten
4) Erhaltung von Individuen mit veränderten Eigenschaften

Antwort


Wählen Sie eine, die am besten geeignete Option. Im Prozess der Evolution spielt eine kreative Rolle
1) natürliche Selektion
2) künstliche Selektion
3) Modifikationsvariabilität
4) Mutationsvariabilität

Antwort


Wählen Sie drei Optionen. Welche Merkmale zeichnen die Fahrauswahl aus?
1) arbeitet unter relativ konstanten Lebensbedingungen
2) eliminiert Personen mit einem durchschnittlichen Merkmalswert
3) fördert die Fortpflanzung von Individuen mit verändertem Genotyp
4) bewahrt Individuen mit Abweichungen von den Durchschnittswerten des Merkmals
5) bewahrt Individuen mit einer etablierten Reaktionsnorm des Merkmals
6) trägt zum Auftreten von Mutationen in der Bevölkerung bei

Antwort


Wählen Sie drei Merkmale aus, die die treibende Form der natürlichen Selektion charakterisieren
1) sorgt für die Entstehung einer neuen Art
2) äußert sich in sich ändernden Umweltbedingungen
3) Die Anpassungsfähigkeit des Einzelnen an die ursprüngliche Umgebung verbessert sich
4) Personen mit Abweichungen von der Norm werden verworfen
5) Die Anzahl der Individuen mit dem Durchschnittswert des Merkmals nimmt zu
6) Individuen mit neuen Merkmalen bleiben erhalten

Antwort


Wählen Sie eine, die am besten geeignete Option. Das Ausgangsmaterial für die natürliche Selektion ist
1) Kampf ums Dasein
2) Mutationsvariabilität
3) Veränderung des Lebensraums von Organismen
4) Anpassungsfähigkeit von Organismen an ihre Umgebung

Antwort


Wählen Sie eine, die am besten geeignete Option. Das Ausgangsmaterial für die natürliche Selektion ist
1) Modifikationsvariabilität
2) erbliche Variabilität
3) der Kampf des Einzelnen um Überlebensbedingungen
4) Anpassungsfähigkeit der Populationen an ihre Umwelt

Antwort


Wählen Sie drei Optionen. Die stabilisierende Form der natürlichen Selektion manifestiert sich in
1) konstante Umgebungsbedingungen
2) Änderung der durchschnittlichen Reaktionsgeschwindigkeit
3) Erhaltung angepasster Individuen in ihrem ursprünglichen Lebensraum
4) Ausmerzung von Personen mit Abweichungen von der Norm
5) Erhaltung von Individuen mit Mutationen
6) Erhaltung von Individuen mit neuen Phänotypen

Antwort


Wählen Sie eine, die am besten geeignete Option. Die Effizienz der natürlichen Selektion nimmt ab, wenn
1) das Auftreten rezessiver Mutationen
2) eine Zunahme homozygoter Individuen in der Bevölkerung
3) Änderung der Reaktionsnorm des Merkmals
4) Erhöhung der Artenzahl im Ökosystem

Antwort


Wählen Sie eine, die am besten geeignete Option. Unter trockenen Bedingungen bildeten sich im Laufe der Evolution aufgrund der Wirkung von Pflanzen mit behaarten Blättern
1) relative Variabilität

3) natürliche Selektion
4) künstliche Selektion

Antwort


Wählen Sie eine, die am besten geeignete Option. Dadurch werden Schädlinge mit der Zeit resistent gegen Pestizide
1) hohe Fruchtbarkeit
2) Modifikationsvariabilität
3) Erhaltung von Mutationen durch natürliche Selektion
4) künstliche Selektion

Antwort


Wählen Sie eine, die am besten geeignete Option. Das Material für die künstliche Selektion ist
1) genetischer Code
2) Bevölkerung
3) genetische Drift
4) Mutation

Antwort


Wählen Sie eine, die am besten geeignete Option. Sind die folgenden Aussagen über die Formen der natürlichen Selektion wahr? A) Die Entstehung von Resistenzen gegen Pestizide bei Schadinsekten landwirtschaftlicher Pflanzen ist ein Beispiel für eine stabilisierende Form der natürlichen Selektion. B) Die treibende Selektion trägt zu einer Erhöhung der Anzahl von Individuen einer Art mit einem durchschnittlichen Wert des Merkmals bei
1) Nur A ist richtig
2) Nur B ist richtig
3) Beide Urteile sind richtig
4) Beide Urteile sind falsch

Antwort


Stellen Sie eine Entsprechung zwischen den Ergebnissen der Wirkung der natürlichen Selektion und ihren Formen her: 1) stabilisierend, 2) treibend, 3) störend (zerreißend). Schreiben Sie die Zahlen 1, 2 und 3 in der richtigen Reihenfolge.
A) Entwicklung einer Antibiotikaresistenz bei Bakterien
B) Vorhandensein von schnellem und langsamem Wachstum Raubfisch in einem See
C) Ähnlicher Aufbau der Sehorgane bei Akkordaten
D) Das Auftreten von Flossen bei Wasservogelsäugetieren
E) Auswahl neugeborener Säugetiere mit Durchschnittsgewicht
E) Erhaltung von Phänotypen mit extremen Abweichungen innerhalb einer Population

Antwort


1. Stellen Sie eine Entsprechung zwischen den Merkmalen der natürlichen Selektion und ihrer Form her: 1) treibend, 2) stabilisierend. Schreiben Sie die Zahlen 1 und 2 in der richtigen Reihenfolge.
A) behält den Durchschnittswert des Merkmals bei
B) fördert die Anpassung an veränderte Umweltbedingungen
C) behält Personen mit einem Merkmal, das von seinem Durchschnittswert abweicht
D) trägt dazu bei, die Vielfalt der Organismen zu erhöhen
D) trägt zur Erhaltung der Artenmerkmale bei

Antwort


2. Vergleichen Sie die Merkmale und Formen der natürlichen Selektion: 1) Treibend, 2) Stabilisierend. Schreiben Sie die Zahlen 1 und 2 in der richtigen Reihenfolge.
A) geht gegen Personen mit extremen Merkmalswerten vor
B) führt zu einer Einengung der Reaktionsnorm
B) arbeitet üblicherweise unter konstanten Bedingungen
D) tritt bei der Entwicklung neuer Lebensräume auf
D) verändert die Durchschnittswerte eines Merkmals in der Population
E) kann zur Entstehung neuer Arten führen

Antwort


3. Stellen Sie eine Entsprechung zwischen den Formen der natürlichen Selektion und ihren Eigenschaften her: 1) treibend, 2) stabilisierend. Schreiben Sie die Zahlen 1 und 2 in der Reihenfolge, in der sie den Buchstaben entsprechen.
A) wirkt bei sich ändernden Umweltbedingungen
B) arbeitet unter konstanten Umgebungsbedingungen
C) zielt darauf ab, den zuvor ermittelten Durchschnittswert des Merkmals beizubehalten
D) führt zu einer Verschiebung des Durchschnittswerts eines Merkmals in der Population
D) Unter seinem Einfluss kann es sowohl zu einer Verstärkung als auch zu einer Abschwächung der Eigenschaft kommen

Antwort


4. Stellen Sie eine Entsprechung zwischen den Merkmalen und Formen der natürlichen Selektion her: 1) stabilisierend, 2) treibend. Schreiben Sie die Zahlen 1 und 2 in der Reihenfolge, in der sie den Buchstaben entsprechen.
A) bildet Anpassungen an neue Umweltbedingungen
B) führt zur Bildung neuer Arten
C) behält die durchschnittliche Norm des Merkmals bei
D) lehnt Personen mit Abweichungen von der durchschnittlichen Merkmalsnorm ab
D) erhöht die Heterozygotie der Bevölkerung

Antwort


Stellen Sie eine Entsprechung zwischen den Beispielen und den Formen der natürlichen Selektion her, die diese Beispiele veranschaulichen: 1) treibend, 2) stabilisierend. Schreiben Sie die Zahlen 1 und 2 in der Reihenfolge, in der sie den Buchstaben entsprechen.
A) eine Zunahme der Anzahl dunkler Schmetterlinge in Industriegebieten im Vergleich zu hellen
B) die Entstehung einer Resistenz gegen Pestizide bei Insektenschädlingen
C) die Erhaltung des in Neuseeland lebenden Reptils Tuateria bis heute
D) eine Verringerung der Größe des Cephalothorax bei darin lebenden Krabben schlammiges Wasser
E) Bei Säugetieren ist die Sterblichkeitsrate von Neugeborenen mit durchschnittlichem Geburtsgewicht geringer als mit sehr niedrigem oder sehr hohem Geburtsgewicht
E) der Tod geflügelter Vorfahren und die Erhaltung von Insekten mit reduzierten Flügeln auf Inseln mit starkem Wind

Antwort


Stellen Sie eine Entsprechung zwischen den Formen des Kampfes ums Dasein und Beispielen her, die sie veranschaulichen: 1) intraspezifisch, 2) interspezifisch. Schreiben Sie die Zahlen 1 und 2 in der Reihenfolge, in der sie den Buchstaben entsprechen.
A) Fische fressen Plankton
B) Möwen töten Küken, wenn es viele davon gibt
B) Paarung von Auerhühnern
D) Großnasenaffen versuchen, sich gegenseitig zu überschreien, indem sie ihre riesigen Nasen aufblähen
D) Der Chaga-Pilz lässt sich auf einer Birke nieder
E) Die Hauptbeute des Marders ist das Eichhörnchen

Antwort


Analysieren Sie die Tabelle „Formen der natürlichen Selektion“. Wählen Sie für jeden Buchstaben das entsprechende Konzept, Merkmal und Beispiel aus der bereitgestellten Liste aus.
1) sexuell
2) Fahren
3) Gruppe
4) Erhaltung von Organismen mit zwei extremen Abweichungen vom Durchschnittswert des Merkmals
5) die Entstehung einer neuen Funktion
6) Bildung einer bakteriellen Resistenz gegen Antibiotika
7) Erhaltung einer Reliktart der Pflanze Ginkgo biloba 8) Erhöhung der Zahl heterozygoter Organismen

Antwort


© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019

IN moderne Theorie Evolution bleibt die Frage nach den Formen der natürlichen Selektion eines der umstrittenen Themen. Es gibt mehr als 30 verschiedene Auswahlformen. Es gibt jedoch nur drei Hauptformen der Auswahl: stabilisierend, treibend und störend(Abb. 2) .

Stabilisierende Auswahl - eine Form der natürlichen Selektion, die darauf abzielt, die Stabilität der Umsetzung des durchschnittlichen, zuvor festgelegten Wertes eines Merkmals oder einer Eigenschaft in einer Population aufrechtzuerhalten und zu erhöhen. Dies geschieht durch die Beseitigung etwaiger Abweichungen von dieser Norm. Ein Beispiel für stabilisierende Selektion ist der von M. Carn und L. Penrose festgestellte Zusammenhang zwischen dem Gewicht neugeborener Kinder und ihrer Sterblichkeit: Je größer die Abweichung in irgendeiner Richtung von der durchschnittlichen Norm (3,6 kg) ist, desto seltener überleben solche Kinder.

Das wichtigste Ergebnis der stabilisierenden Selektionswirkung ist somit die Erhaltung und Stabilisierung bereits vorhandener Merkmale und der bereits gebildeten Reaktionsnorm für diese Merkmale. Ein Beispiel für die langfristige Erhaltung von Anpassungen auf morphologischer Ebene ist die Bildung einer fünffingrigen Gliedmaße, die vor etwa 320 Millionen Jahren mit der Entstehung der Landwirbeltiere entstand. Da sowohl bei Tieren als auch beim Menschen Mutationen bekannt sind, die die Anzahl der Finger erhöhen oder verringern (Vögel, Huftiere, Dinosaurier usw.), ist der Erhalt der Fünffinger das Ergebnis einer stabilisierenden Selektion.

Fahrauswahl– Auswahl, die eine Verschiebung des Durchschnittswerts eines Merkmals oder einer Eigenschaft fördert. Diese Form der Selektion führt zur Entstehung adaptiver Merkmale. Bei einer gezielten Veränderung der Umwelt überleben häufiger Individuen mit individuellen Merkmalen, die dieser Veränderung entsprechen; Personen mit Abweichungen in die entgegengesetzte Richtung, die den Veränderungen der äußeren Bedingungen nicht angemessen sind, sterben häufiger. Der Verlust eines Merkmals ist normalerweise das Ergebnis einer treibenden Form der Selektion. Wenn beispielsweise ein Organ funktionell ungeeignet ist, fördert die natürliche Selektion dessen Reduzierung. Der Verlust von Flügeln bei einigen Vögeln und Insekten, Fingern bei Huftieren, Gliedmaßen bei Schlangen und Augen bei Höhlentieren sind Beispiele für die Wirkung der Triebselektion.

Somit führt die treibende Form der Selektion zur Entwicklung neuer Anpassungen durch eine gezielte Umstrukturierung des Genpools der Population, was wiederum mit einer Umstrukturierung des Genotyps der Individuen einhergeht.

In der Natur existieren ständig treibende und stabilisierende Selektionsformen nebeneinander, und wir können nur über die Vorherrschaft der einen oder anderen Form in einem bestimmten Zeitraum für ein bestimmtes Merkmal sprechen.

Disruptive Auswahl- eine Form der Selektion, die mehr als einen Phänotyp bevorzugt und gegen intermediäre Zwischenformen wirkt. Eine solche Selektion führt zur Etablierung von Polymorphismus innerhalb der Bevölkerung. Die Bevölkerung scheint nach diesem Merkmal in mehrere Gruppen „zerrissen“ zu sein. Ein Beispiel für störende Selektion ist das Auftreten von Mimikry bei afrikanischen Schwalbenschwänzen. Auf den Komoren, Madagaskar und Somalia haben männliche und weibliche Schwalbenschwänze eine gelbe Farbe und imitieren nicht, weil In diesen Regionen gibt es keine Arten, die nicht von Vögeln gefressen werden. Im südwestlichen Abessinien behalten die Männchen ihre artspezifische Färbung und Flügelform bei, während die Weibchen ihre Färbung entsprechend den Schmetterlingen ändern, die nicht von Vögeln gefressen werden.

Als Beispiel für disruptive Selektion in der Natur kann es Fälle geben, in denen gut differenzierte polymorphe Typen einen klaren Selektionsvorteil gegenüber schlecht differenzierten polymorphen Typen haben. Zum Beispiel Sexualdimorphismus: Weibchen und Männchen mit gut differenzierten sekundären Geschlechtsmerkmalen paaren und vermehren sich erfolgreicher als


verschiedene Zwischentypen (intersexuell, homosexuell usw.).

Reis. 2. Schema der Wirkung stabilisierender (A), treibender (B) und störender (C) Formen der Selektion (nach N.V. Timofeev-Resovsky et al., 1977)

andere Formen der natürlichen Selektion:

Sexuelle Selektion;

Individuelle Auswahl;

Gruppenauswahl usw.

Diese Selektionsformen sind von untergeordneter Bedeutung. Als natürliche Selektion wird die Beeinflussung der Merkmale gleichgeschlechtlicher Individuen bezeichnet sexuelle Selektion. Es basiert auf der selektiven Nichtäquivalenz von Individuen des gleichen Geschlechts bei diözischen Tieren. Hierbei handelt es sich um eine besondere Form der individuellen Selektion, bei der nur Angehörige eines Geschlechts (in der Regel Männer) einer bestimmten Population beteiligt sind. Sekundäre Geschlechtsmerkmale von Männern helfen ihnen bei der Partnersuche .

Natürliche Selektion führt durch unterstützende Rolle - Aufrechterhaltung eines bestimmten Fitnessniveaus von Individuen in einer Population, das es ihr ermöglicht, unter bestimmten Umweltbedingungen zu existieren. In der Regel sterben Personen, deren relative Fitness unter der durchschnittlichen Fitness der Bevölkerung liegt.

Es ist auch wichtig für das Leben der Art und ihre Entwicklung Verteilungseffekt Auswahl. Die Art besetzt den Teil der Erdoberfläche, auf dem sie überleben kann. Die Selektion regelt die Stellung einer Art in der Umwelt: Organismen überleben häufiger unter den Umweltbedingungen, an die sie durch Selektion besser angepasst sind. Daher erfolgt die Verteilung von Organismen, Populationen und Arten auf der Erdoberfläche in erster Linie durch Selektion.

Auswahl führt durch akkumulierende Rolle. Da Selektion die Erfahrung des Fitteren ist, behält sie jede Abweichung bei, die die Anpassungsfähigkeit erhöht. Solche Veränderungen häufen sich und die phänotypische Ausprägung des Merkmals verstärkt sich über mehrere Generationen. Ein Beispiel ist die Entwicklung der Gliedmaßen der Vorfahren des Pferdes: vom Fünffinger über den Dreifinger zum Einfinger.

Kreative Rolle Bei der Auswahl werden die Stärksten ausgewählt, d. h. Individuen, die sich an gegebene Umweltbedingungen anpassen. Auf der genotypischen Ebene findet als Ergebnis der Selektion die Evolution des Genotyps statt, d.h. Es findet eine Transformation der Variabilität statt. In Bezug auf den Phänotyp drückt sich die schöpferische Rolle der natürlichen Selektion in der Bildung neuer Anpassungen und der Umstrukturierung des gesamten Organismus aus, wodurch das normale Funktionieren dieser Anpassungen sichergestellt wird. Neue Anpassungen entstehen nur auf der Grundlage der genotypischen Variabilität und nur als Ergebnis der Selektion.

In den 40er Jahren des letzten Jahrhunderts wurden beispielsweise Penicillin, Streptomycin und andere Antibiotika erstmals in der Medizin eingesetzt. Anfangs waren sie bereits in geringen Dosen gegen pathogene Bakterien wirksam. Doch bald nachdem der Einsatz von Antibiotika zunahm, begann ihre Wirksamkeit nachzulassen und es mussten höhere Dosen eingesetzt werden, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Es gibt Bakterienstämme, die gegen Antibiotika resistent und empfindlich darauf reagieren. Das Auftreten resistenter Stämme ist auf spontane Mutationen zurückzuführen, die mit einer bestimmten geringen Häufigkeit auftreten. Somit setzt der Einsatz von Antibiotika in niedrigen oder moderaten Dosen einen Selektionsprozess in Gang, der die Entstehung resistenter Stämme begünstigt.

Solche mikroevolutionären Veränderungen wurden in Laborexperimenten entdeckt. Ein Beispiel ist ein Selektionsexperiment, das an einem der Stämme durchgeführt wurde Staphylococcus aureus– ein pathogenes Bakterium, das eine Eiterung von Wunden verursacht und Lebensmittelvergiftung. Die ursprüngliche Population, aus der dieser Stamm stammte, reagierte empfindlich auf verschiedene Antibiotika in niedrigen Dosen. Einige der aus der ursprünglichen Population isolierten Bakterien wurden nacheinander auf Medien gezüchtet, die Penicillin und andere Antibiotika in steigenden Konzentrationen enthielten. Infolgedessen haben verschiedene Stämme Resistenzen gegen dieses Antibiotikum entwickelt. Die Resistenz gegen verschiedene Antibiotika nahm in unterschiedlichem Maße zu: gegen Chloromycetin um das 193-fache, gegen Na-Penicillin um das 187.000-fache und gegen Streptomycin um das 250.000-fache. Gleichzeitig treten bei solchen Stämmen weitere Veränderungen auf. Sie wachsen insbesondere unter anaeroben Bedingungen langsamer und verlieren ihre Pathogenität. Die Entfernung von Antibiotika aus dem Kulturmedium führt zur Selektion umgekehrte Richtung, d.h. zur Erhaltung antibiotikaempfindlicher Formen.

Somit bestimmt die kreative Rolle der natürlichen Selektion:

1) Transformation der Variabilität – Veränderung der phänotypischen Expression von Mutationen, Beseitigung schädlicher Manifestationen der Pleiotropie, Entwicklung von Dominanz und Rezessivität sowie der Penetranz und Expressivität von Genen;

2) die Entwicklung individueller Entwicklungsprozesse;

3) die Entstehung neuer Anpassungen, einschließlich der Koadaption von Organismuseigenschaften und der Stärkung der Homöostase von Organismen, der Koadaption von Individuen in einer Population, der Entwicklung von Mechanismen der Populationshomöostase, der Koadaption von Arten sowie der Entwicklung von Anpassungen zu abiotischen Faktoren;

4) Populationsentwicklung, Artendifferenzierung und Artbildung.

Das Ergebnis der schöpferischen Rolle der Selektion ist der Prozess der organischen Evolution, der der Linie der fortschreitenden Komplikation der morphophysiologischen Organisation (Arogenese) und in bestimmten Zweigen dem Weg der Spezialisierung (Allogenese) folgt.


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Erstellungsdatum der Seite: 30.03.2017

Es gibt drei Hauptformen der natürlichen Selektion: stabilisierend, treibend (oder gerichtet) und störend (fragmentierend). Diese Einteilung ist recht willkürlich und oft ist es nicht immer möglich, genau zu bestimmen, zu welcher Form eine bestimmte Form gehört. konkretes Beispiel natürliche Auslese.

Stabilisierende Auswahl zielt darauf ab, den durchschnittlichen, zuvor festgelegten Wert eines Merkmals oder einer Eigenschaft in Populationen aufrechtzuerhalten. Es arbeitet unter relativ konstanten (innerhalb bestimmter Grenzen schwankenden) Umgebungsbedingungen. Bei der stabilisierenden Selektion wird den typischsten Individuen der Population der Fortpflanzungsvorteil eingeräumt, während Individuen, die merklich von der etablierten Norm abweichen, durch natürliche Selektion eliminiert werden. Diese Form der Selektion ist am häufigsten, aber schwer zu bemerken, da sich in diesem Fall das morphologische Erscheinungsbild der Organismen in der Population nicht ändert.

Bewegend oder inszeniert wird als Selektion bezeichnet, die eine Verschiebung des Durchschnittswerts eines Merkmals oder einer Eigenschaft in einer Population fördert. Diese Form der Selektion tritt auf, wenn sich die Existenzbedingungen ändern und zur Etablierung führt neue Normalität um das bisherige zu ersetzen.

Störende oder fragmentierende Auswahl(Disrupt – Tear, Crush, Englisch) Rufauswahl, die gleichzeitig zugunsten mehrerer Ausweichoptionen gegen Individuen mit einem mittleren Wert des Merkmals erfolgt. Diese Form der Selektion tritt in Fällen auf, in denen aufgrund der Vielfalt der gleichzeitig in einem Gebiet auftretenden Bedingungen keine einzige Gruppe von Genotypen einen entscheidenden Vorteil im Kampf ums Dasein erhält.

Evolutionärer Prozess

Die Evolutionstheorie besagt, dass jeder biologische Arten gezielt entwickelt und verändert, um der beste Weg sich an die Umgebung anpassen. Im Laufe der Evolution erhielten viele Insekten- und Fischarten schützende Farben, der Igel wurde dank Nadeln unverwundbar, der Mensch wurde zum Besitzer des Komplexes nervöses System. Wir können sagen, dass Evolution der Prozess der Optimierung aller lebenden Organismen ist. Überlegen wir, mit welchen Mitteln die Natur dieses Optimierungsproblem löst.

Der Hauptmechanismus der Evolution ist die natürliche Selektion. Der Kern liegt darin, dass besser angepasste Individuen mehr Überlebens- und Fortpflanzungsmöglichkeiten haben und daher mehr Nachkommen hervorbringen als schlecht angepasste Individuen. Dank der Übertragung genetischer Informationen ( genetische Vererbung) Nachkommen erben ihre grundlegenden Eigenschaften von ihren Eltern.

Um die Funktionsweise genetischer Algorithmen zu verdeutlichen, erklären wir auch, wie die Mechanismen der genetischen Vererbung in der Natur funktionieren. Jede Zelle eines Tieres enthält die gesamte genetische Information dieses Individuums. Diese Informationen werden in Form einer Reihe sehr langer DNA-Moleküle (Desoxyribonukleinsäure) geschrieben. Jedes DNA-Molekül ist eine Kette, die aus vier Arten von Nukleotidmolekülen besteht, die mit A, T, C und G bezeichnet werden. Tatsächlich werden die Informationen durch die Reihenfolge der Nukleotide in der DNA übertragen. Somit ist der genetische Code eines Individuums einfach eine sehr lange Zeichenfolge mit nur 4 Buchstaben. In einer tierischen Zelle ist jedes DNA-Molekül von einer Membran umgeben – diese Formation wird Chromosom genannt.

Jede angeborene Eigenschaft eines Individuums (Augenfarbe, Erbkrankheiten, Haartyp usw.) wird durch einen bestimmten Teil des Chromosoms kodiert, der als Gen für diese Eigenschaft bezeichnet wird. Beispielsweise enthält das Gen für die Augenfarbe kodierende Informationen bestimmte Farbe Auge. Verschiedene Bedeutungen eines Gens nennt man seine Allele.

Bei der Fortpflanzung von Tieren verschmelzen zwei elterliche Keimzellen und ihre DNA interagiert, um die DNA der Nachkommen zu bilden. Die wichtigste Interaktionsmethode ist Crossover. Bei einem Crossover wird die DNA der Vorfahren in zwei Teile geteilt und anschließend werden ihre Hälften ausgetauscht.

Bei der Vererbung sind Mutationen durch Radioaktivität oder andere Einflüsse möglich, wodurch sich einige Gene in den Keimzellen eines Elternteils verändern können. Die veränderten Gene werden an den Nachwuchs weitergegeben und verleihen ihm neue Eigenschaften. Wenn diese neuen Eigenschaften nützlich sind, werden sie wahrscheinlich in der jeweiligen Art beibehalten, was zu einem Sprung in der Fitness der Art führt.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts, zu Beginn der Genetik, bestritten viele Forscher die Rolle der natürlichen Selektion als kreativen Faktor. Der Mutationsprozess wurde als die wichtigste evolutionäre Kraft als einzige Ursache für die Entstehung neuer Merkmale und Eigenschaften des Organismus angesehen. Da Mutationen ein äußerst seltenes Phänomen sind (es wurde festgestellt, dass durchschnittlich ein Gen von einer Million mutiert), wurde der natürlichen Selektion die Rolle eines einfachen „Kontrollers“ zugeschrieben, der erst nach dem Auftreten einer neuen genetischen Abweichung in Aktion tritt.

Weitere Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass in natürlichen Populationen aller Arten für die meisten Arten eine große Reserve an genetischer Variabilität vorhanden ist verschiedene Zeichen. Somit verfügt die natürliche Selektion immer über eine Fülle von Material, mit dem sie arbeiten kann. In Laborexperimenten konnte festgestellt werden, dass mit Hilfe der Selektion nahezu alle Eigenschaften eines Organismus verändert werden können, beispielsweise die Dominanz oder Rezessivität bestimmter Merkmale.

Tatsächlich ist die einzige Quelle für „evolutionäres Material“ ( erbliche Variabilität) ist ein Mutationsprozess. Dies leugnet jedoch nicht die schöpferische Rolle der natürlichen Auslese: Sie kann mit einem Bildhauer verglichen werden, der schöne Kunstobjekte schafft, indem er „unnötige“ Stücke aus einem Marmorblock schneidet.

Formen der natürlichen Selektion

In der Natur wirkt die natürliche Selektion zweifellos als ein einzelner Faktor, der innerhalb von Populationen wirkt. Abhängig von Veränderungen der Umweltbedingungen und dem Zusammenspiel von Populationen und Arten kann sich jedoch nicht nur seine Richtung, sondern auch seine Form ändern. Der Wirkungsmechanismus der natürlichen Selektion bleibt unverändert – das Überleben und eine effizientere Reproduktion von Individuen, die am besten an bestimmte Existenzbedingungen angepasst sind. Es gibt verschiedene Formen der Auswahl: - Fahren – Stabilisieren – Reißen.

Treibende Form der Auswahl. Fördert eine Verschiebung des Durchschnittswerts von Merkmalen und die Entstehung neuer Formen.

Arten der natürlichen Selektion

Populationen, die über einen ausreichend langen Zeitraum in stabilen, sich wenig verändernden Bedingungen bleiben, erreichen ein hohes Maß an Fitness und können über einen langen Zeitraum in einem Gleichgewichtszustand bleiben, ohne dass es zu signifikanten Veränderungen in der genotypischen Zusammensetzung kommt. Allerdings können Veränderungen der äußeren Bedingungen schnell zu erheblichen Veränderungen in der genotypischen Struktur von Populationen führen.

Ein eindrucksvolles Beispiel für die Existenz einer treibenden Form der natürlichen Selektion ist der sogenannte industrielle Melanismus. Der Grund für die zunehmende Häufigkeit des Auftretens schwarzer Schmetterlinge in Industriegebieten liegt darin, dass weiße Schmetterlinge auf abgedunkelten Baumstämmen zu einer leichten Beute für Vögel geworden sind und schwarze Schmetterlinge im Gegenteil weniger auffällig geworden sind.

Die treibende Form der natürlichen Selektion führt zur Festigung einer neuen Norm der Reaktion des Organismus, die den veränderten Umweltbedingungen entspricht. Die Auswahl erfolgt immer nach Phänotypen, aber neben dem Phänotyp werden auch die Genotypen ausgewählt, die sie bestimmen.

Stabilisierende Form der Selektion. Die stabilisierende Form der Selektion zielt darauf ab, den Durchschnittswert eines in der Population etablierten Merkmals zu erhalten. Da in jeder Population immer Mutationsvariabilität vorhanden ist, treten immer wieder Individuen mit Merkmalen auf, die erheblich vom für die Population oder die Art typischen Durchschnittswert abweichen, und sterben.

Bei einem Sturm sterben überwiegend Vögel mit langen und kurzen Flügeln, während Vögel mit mittelgroßen Flügeln häufiger überleben; Die größte Sterblichkeit von Säugetierjungen wird in Familien beobachtet, deren Größe größer und kleiner als der Durchschnitt ist, was sich in den Ernährungsbedingungen und der Fähigkeit, sich gegen Feinde zu verteidigen, widerspiegelt.

Disruptive Auswahl. Eine Selektion, die mehr als ein phänotypisches Optimum begünstigt und gegen Zwischenformen wirkt, wird als disruptiv oder disruptiv bezeichnet.

Dies lässt sich am Beispiel des Aussehens der frühblühenden und spätblühenden Razogremka erklären. Ihr Auftreten ist auf die Mahd im Hochsommer zurückzuführen, die Pflanzen mit Zwischenblütenperioden zerstört. Dadurch wird eine einzelne Population in zwei nicht überlappende Teilpopulationen aufgeteilt. Hybriden, die zwischen verschiedenen Formen entstehen, weisen keine ausreichende Ähnlichkeit auf ungenießbare Arten und werden von Vögeln aktiv gefressen.

Die kreative Rolle der natürlichen Selektion: Unter verschiedenen Umständen kann die natürliche Selektion unterschiedlich schnell ablaufen.

Darwin weist auf Umstände hin, die die natürliche Selektion begünstigen:

Genug Hochfrequenz Manifestationen unsicherer erblicher Veränderungen;

die große Anzahl von Individuen einer Art erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass positive Veränderungen eintreten;

Keine Inzucht, wodurch die Variabilität der Nachkommen erhöht wird.

Darwin stellt fest, dass es gelegentlich sogar bei selbstbestäubenden Pflanzen zu Fremdbestäubung kommt;

Isolierung einer Gruppe von Individuen, um deren Kreuzung mit den übrigen Organismen einer bestimmten Population zu verhindern;

Weite Verbreitung einer Art, da die Individuen an verschiedenen Grenzen des Verbreitungsgebiets auf unterschiedliche Bedingungen treffen und die natürliche Selektion in unterschiedliche Richtungen geht und die intraspezifische Vielfalt erhöht.

Veröffentlichungsdatum: 24.01.2015; Lesen Sie: 161 | Urheberrechtsverletzung der Seite

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Natürliche Selektion ist die Grundlage der Evolution. Es kann als ein Prozess angesehen werden, durch den in Populationen lebender Organismen die Zahl der Individuen zunimmt, die besser an die Umweltbedingungen angepasst sind.

Gleichzeitig nimmt die Zahl der Individuen ab, die für bestimmte Merkmale weniger geeignet sind.

Da die Lebensraumbedingungen der Populationen nicht gleich sind (an manchen Orten sind die Bedingungen stabil, an anderen variabel), gibt es mehrere verschiedene Formen natürliche Auslese.

Typischerweise werden drei Hauptformen unterschieden: stabilisierende, treibende und störende Selektion.

Natürliche Auslese

Es gibt auch sexuelle natürliche Selektion.

Stabilisierende Form der natürlichen Selektion

Mutationen kommen immer in Populationen von Organismen vor, und es gibt auch kombinatorische Variabilität. Sie führen zum Auftreten von Individuen mit neuen Merkmalen oder deren Kombinationen. Bleiben die Umweltbedingungen jedoch konstant und hat sich die Population bereits gut an sie angepasst, dann verlieren die neu auftretenden Merkmalswerte meist ihre Bedeutung.

Die Individuen, in denen sie entstanden sind, erweisen sich als weniger an die bestehenden Bedingungen angepasst, verlieren den Kampf ums Dasein und hinterlassen weniger Nachkommen. Dadurch werden neue Merkmale nicht in der Population fixiert, sondern aus ihr entfernt.

Somit funktioniert die stabilisierende Form der natürlichen Selektion unter konstanten Umweltbedingungen und behält durchschnittliche, weit verbreitete Werte von Merkmalen in der Population bei.

Ein Beispiel für eine stabilisierende Selektion ist die Aufrechterhaltung der durchschnittlichen Fruchtbarkeit bei vielen Tieren.

Gebärende Personen große Menge Junge, sie können sie nicht gut füttern. Dadurch erweisen sich die Nachkommen als schwach und sterben im Kampf ums Dasein.

Individuen, die nur wenige Junge zur Welt bringen, können die Population nicht auf die gleiche Weise mit ihren Genen füllen wie Individuen, die eine durchschnittliche Anzahl von Jungen zur Welt bringen.

Die treibende Form der natürlichen Selektion

Die treibende Form der natürlichen Selektion beginnt bei sich ändernden Umweltbedingungen zu wirken. Beispielsweise kommt es bei einer allmählichen Abkühlung oder Erwärmung, einer Abnahme oder Zunahme der Luftfeuchtigkeit zum Auftreten eines neuen Raubtiers, dessen Zahl langsam zunimmt.

Außerdem kann sich die Umwelt durch die Ausweitung des Verbreitungsgebiets der Population verändern.

Es ist zu beachten, dass eine allmähliche Änderung der Bedingungen für die natürliche Selektion wichtig ist, da die Entstehung neuer Anpassungen in Organismen ein langer Prozess ist, der sich über viele Generationen erstreckt.

Wenn sich die Bedingungen stark ändern, sterben Populationen von Organismen in der Regel einfach aus oder wandern in neue Lebensräume mit gleichen oder ähnlichen Bedingungen.

Unter neuen Bedingungen können sich einige bisher schädliche und neutrale Mutationen und Genkombinationen als nützlich erweisen und die Anpassungsfähigkeit von Organismen und ihre Überlebenschancen im Kampf ums Dasein erhöhen. Folglich werden solche Gene und die von ihnen definierten Merkmale in der Population verankert.

Infolgedessen wird sich jede neue Generation von Organismen in gewisser Hinsicht immer weiter von der ursprünglichen Population entfernen.

Es ist wichtig zu verstehen, dass sich bei der treibenden Form der natürlichen Selektion nur ein bestimmter Wert eines Merkmals von zuvor unbrauchbaren Merkmalen als nützlich erweist, und nicht alle. Wenn zum Beispiel bisher nur Individuen mit durchschnittlicher Körpergröße überlebt haben und große und kleine gestorben sind, dann wird es mit der treibenden Selektion besser sein, dass beispielsweise Individuen mit nur geringer Körpergröße überleben, und diejenigen mit durchschnittlicher und noch größerer Körpergröße werden sterben oben drin schlechteste Bedingungen und verschwinden nach und nach aus der Bevölkerung.

Eine störende Form der natürlichen Selektion

Die disruptive Form der natürlichen Selektion ähnelt in ihrem Mechanismus der treibenden Form. Allerdings gibt es bedeutender Unterschied. Durch die treibende Selektion wird nur ein Wert eines bestimmten Merkmals bevorzugt, wodurch nicht nur der Durchschnittswert dieses Merkmals, sondern auch alle anderen Extreme aus der Population entfernt werden. Die störende Selektion wirkt sich nur gegen den Durchschnittswert eines Merkmals aus und begünstigt normalerweise zwei Extremwerte des Merkmals. Auf Inseln mit starkem Wind überleben Insekten beispielsweise ohne Flügel (sie fliegen nicht) oder mit starken Flügeln (sie können beim Fliegen dem Wind widerstehen).

Insekten mit mittelgroßen Flügeln werden ins Meer getragen.

Eine störende natürliche Selektion führt zum Auftreten von Polymorphismus in Populationen, wenn sich auf der Grundlage eines Merkmals zwei oder mehr Arten von Individuen bilden, die manchmal leicht unterschiedliche ökologische Nischen besetzen.

Sexuelle Selektion

Bei der sexuellen Selektion wählen Individuen in Populationen diejenigen Individuen des anderen Geschlechts als Partner aus, die ein Merkmal besitzen (z. B. einen hellen Schwanz, große Hörner), das nicht direkt mit einer erhöhten Überlebensrate zusammenhängt oder dafür sogar schädlich ist.

Der Besitz eines solchen Merkmals erhöht die Chancen auf Fortpflanzung und damit auf die Konsolidierung der eigenen Gene in der Population. Über die Gründe für die Entstehung der sexuellen Selektion gibt es mehrere Hypothesen.

Die treibende Kraft der Evolution: Welche Formen der natürlichen Selektion gibt es?

NATÜRLICHE AUSLESE. Formen der natürlichen Selektion in Populationen.

Februar, 11. Klasse, Biologie.

Die Rolle von Variabilität und Erbe im evolutionären Prozess.

Evolution– der Prozess der historischen Entwicklung der lebenden Natur auf der Grundlage von Variabilität, Vererbung und natürlicher Selektion.

Material für die Evolution- erbliche Variabilität.

Erbliche Variabilität sind Mutationen, die in Populationen auftreten können.

Rezessive Mutationen häufen sich, dominante treten auf. Die in Populationen wirkende Selektion lehnt Individuen mit unnötigen Merkmalen ab und lässt Individuen mit nützlichen Merkmalen zurück.

Evolutionsergebnisse– Anpassungsfähigkeit von Organismen an Umweltbedingungen, Bildung neuer Arten und supraspezifischer Taxa.

Der Erwerb von Anpassungen einzelner Organismengruppen kann unter bestimmten Bedingungen zur Bildung neuer Arten führen

MECHANISMEN (Richtungen, Wege) des EVOLUTIONÄREN PROZESSES

Aromorphose- große evolutionäre Veränderungen, die zu einer allgemeinen Verkomplizierung der Struktur und Funktionen von Organismen führen und es ihnen ermöglichen, grundlegend neue Lebensräume zu besetzen oder die Konkurrenzfähigkeit von Organismen in bestehenden Lebensräumen erheblich zu erhöhen.

Idiomatische Anpassungen- private Anpassungen, die den im Evolutionsprozess erreichten Organisationsgrad von Organismen nicht wesentlich verändern, ihr Überleben in bestimmten Lebensräumen jedoch erheblich erleichtern.

In diesem Fall können eine Reihe von Organen und Geweben, die mit der neuen Lebensweise verbunden sind, vereinfacht werden oder verschwinden.

Biologischer Fortschritt- Dies ist eine Evolutionsrichtung, in der die Anzahl der Populationen und Unterarten zunimmt und sich das Verbreitungsgebiet (Lebensraum) erweitert, während sich diese Organismengruppe in einem Zustand ständiger Artbildung befindet.

Biologische Regression- die Richtung der Evolution, in der das Verbreitungsgebiet und die Anzahl der Organismen abnimmt, sich die Artbildungsrate verlangsamt und die Anzahl der Populationen, Unterarten und Arten abnimmt.

KAMPF UM DIE EXISTENZ.

NATÜRLICHE AUSLESE.

Formen der natürlichen Selektion in Populationen.

Kampf um die Existenz– eine Reihe von Beziehungen zwischen Individuen einer Art, mit anderen Arten und abiotischen Faktoren Umfeld.

Einige Nachkommen des Organismus überleben, während andere dem Tode geweiht sind.

Formen des Kampfes ums Dasein:

1. Intraspezifisch

2. Sexuelle Selektion

3. Interspezifisch

4. Interaktion mit abiotischen Faktoren

ES GIBT DREI HAUPTFORMEN DER NATÜRLICHEN AUSWAHL:

1. Stabilisierende Auswahl - zielt darauf ab, den durchschnittlichen, zuvor festgelegten Wert eines Merkmals oder einer Eigenschaft in Populationen aufrechtzuerhalten. Es arbeitet unter relativ konstanten (innerhalb bestimmter Grenzen schwankenden) Umgebungsbedingungen.

Bei der stabilisierenden Selektion wird den typischsten Individuen der Population der Fortpflanzungsvorteil eingeräumt, während Individuen, die merklich von der etablierten Norm abweichen, durch natürliche Selektion eliminiert werden. Diese Form der Selektion ist am häufigsten, aber schwer zu bemerken, da sich in diesem Fall das morphologische Erscheinungsbild der Organismen in der Population nicht ändert.

Fahrende oder gezielte Auswahl - trägt zu einer Verschiebung des Durchschnittswerts eines Merkmals oder einer Eigenschaft in einer Population bei. Diese Form der Selektion tritt auf, wenn sich die Existenzbedingungen ändern und zur Etablierung einer neuen Norm führt, die die bisher bestehende ersetzt.

Störende oder fragmentierende Auswahl- Hierbei handelt es sich um eine Selektion, die gleichzeitig zugunsten mehrerer Optionen gegenüber Individuen mit einem mittleren Wert des Merkmals erfolgt. Diese Form der Selektion tritt in Fällen auf, in denen aufgrund der Vielfalt der gleichzeitig in einem Gebiet auftretenden Bedingungen keine einzige Gruppe von Genotypen einen entscheidenden Vorteil im Kampf ums Dasein erhält.

Eine störende Selektion trägt zur Entstehung und Aufrechterhaltung des Populationspolymorphismus bei und kann in einigen Fällen zur Artbildung führen.

Somit werden auch die Nachkommen starker Individuen relativ gut angepasst sein und ihr Anteil an der Gesamtmasse der Individuen wird zunehmen. Nach einem Wechsel von mehreren zehn oder hundert Generationen steigt die durchschnittliche Fitness von Individuen einer bestimmten Art merklich an.

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Formen der natürlichen Selektion

In der modernen Evolutionstheorie bleibt die Frage nach den Formen der natürlichen Selektion eines der umstrittensten Themen. Es gibt mehr als 30 verschiedene Auswahlformen. Es gibt jedoch nur drei Hauptformen der Auswahl: stabilisierend, treibend und störend(Reis.

Stabilisierende Auswahl - eine Form der natürlichen Selektion, die darauf abzielt, die Stabilität der Umsetzung des durchschnittlichen, zuvor festgelegten Wertes eines Merkmals oder einer Eigenschaft in einer Population aufrechtzuerhalten und zu erhöhen.

Dies geschieht durch die Beseitigung etwaiger Abweichungen von dieser Norm. Ein Beispiel für stabilisierende Selektion ist der von M. Carn und L. Penrose festgestellte Zusammenhang zwischen dem Gewicht neugeborener Kinder und ihrer Sterblichkeit: Je größer die Abweichung in irgendeiner Richtung von der durchschnittlichen Norm (3,6 kg) ist, desto seltener überleben solche Kinder.

Das wichtigste Ergebnis der stabilisierenden Selektionswirkung ist somit die Erhaltung und Stabilisierung bereits vorhandener Merkmale und der bereits gebildeten Reaktionsnorm für diese Merkmale.

Ein Beispiel für die langfristige Erhaltung von Anpassungen auf morphologischer Ebene ist die Bildung einer fünffingrigen Gliedmaße, die vor etwa 320 Millionen Jahren mit der Entstehung der Landwirbeltiere entstand. Da sowohl bei Tieren als auch beim Menschen Mutationen bekannt sind, die die Anzahl der Finger erhöhen oder verringern (Vögel, Huftiere, Dinosaurier usw.), ist der Erhalt der Fünffinger das Ergebnis einer stabilisierenden Selektion.

Fahrauswahl– Auswahl, die eine Verschiebung des Durchschnittswerts eines Merkmals oder einer Eigenschaft fördert.

Diese Form der Selektion führt zur Entstehung adaptiver Merkmale. Bei einer gezielten Veränderung der Umwelt überleben häufiger Individuen mit individuellen Merkmalen, die dieser Veränderung entsprechen; Personen mit Abweichungen in die entgegengesetzte Richtung, die den Veränderungen der äußeren Bedingungen nicht angemessen sind, sterben häufiger. Der Verlust eines Merkmals ist normalerweise das Ergebnis einer treibenden Form der Selektion. Wenn beispielsweise ein Organ funktionell ungeeignet ist, fördert die natürliche Selektion dessen Reduzierung.

Der Verlust von Flügeln bei einigen Vögeln und Insekten, Fingern bei Huftieren, Gliedmaßen bei Schlangen und Augen bei Höhlentieren sind Beispiele für die Wirkung der Triebselektion.

Somit führt die treibende Form der Selektion zur Entwicklung neuer Anpassungen durch eine gezielte Umstrukturierung des Genpools der Population, was wiederum mit einer Umstrukturierung des Genotyps der Individuen einhergeht.

In der Natur existieren ständig treibende und stabilisierende Selektionsformen nebeneinander, und wir können nur über die Vorherrschaft der einen oder anderen Form in einem bestimmten Zeitraum für ein bestimmtes Merkmal sprechen.

Disruptive Auswahl- eine Form der Selektion, die mehr als einen Phänotyp bevorzugt und gegen intermediäre Zwischenformen wirkt.

Eine solche Selektion führt zur Etablierung von Polymorphismus innerhalb der Bevölkerung. Die Bevölkerung scheint nach diesem Merkmal in mehrere Gruppen „zerrissen“ zu sein. Ein Beispiel für störende Selektion ist das Auftreten von Mimikry bei afrikanischen Schwalbenschwänzen.

Auf den Komoren, Madagaskar und Somalia haben männliche und weibliche Schwalbenschwänze eine gelbe Farbe und imitieren nicht, weil In diesen Regionen gibt es keine Arten, die nicht von Vögeln gefressen werden.

Im südwestlichen Abessinien behalten die Männchen ihre artspezifische Färbung und Flügelform bei, während die Weibchen ihre Färbung entsprechend den Schmetterlingen ändern, die nicht von Vögeln gefressen werden.

Als Beispiel für disruptive Selektion in der Natur kann es Fälle geben, in denen gut differenzierte polymorphe Typen einen klaren Selektionsvorteil gegenüber schlecht differenzierten polymorphen Typen haben.

Zum Beispiel Sexualdimorphismus: Weibchen und Männchen mit gut differenzierten sekundären Geschlechtsmerkmalen paaren und vermehren sich erfolgreicher als

verschiedene Zwischentypen (intersexuell, homosexuell usw.).

2. Schema der Wirkung stabilisierender (A), treibender (B) und störender (C) Formen der Selektion (nach N.V. Timofeev-Resovsky et al., 1977)

andere Formen der natürlichen Selektion:

- sexuelle Selektion;

— individuelle Auswahl;

— Gruppenauswahl usw.

Diese Selektionsformen sind von untergeordneter Bedeutung. Als natürliche Selektion wird die Beeinflussung der Merkmale gleichgeschlechtlicher Individuen bezeichnet sexuelle Selektion. Es basiert auf der selektiven Nichtäquivalenz von Individuen des gleichen Geschlechts bei diözischen Tieren.

Hierbei handelt es sich um eine besondere Form der individuellen Selektion, bei der nur Angehörige eines Geschlechts (in der Regel Männer) einer bestimmten Population beteiligt sind. Sekundäre Geschlechtsmerkmale von Männern helfen ihnen bei der Partnersuche .

Natürliche Selektion führt durch unterstützende Rolle - Aufrechterhaltung eines bestimmten Fitnessniveaus von Individuen in einer Population, das es ihr ermöglicht, unter bestimmten Umweltbedingungen zu existieren.

In der Regel sterben Personen, deren relative Fitness unter der durchschnittlichen Fitness der Bevölkerung liegt.

Es ist auch wichtig für das Leben der Art und ihre Entwicklung Verteilungseffekt Auswahl. Die Art besetzt den Teil der Erdoberfläche, auf dem sie überleben kann. Die Selektion regelt die Stellung einer Art in der Umwelt: Organismen überleben häufiger unter den Umweltbedingungen, an die sie durch Selektion besser angepasst sind.

Daher erfolgt die Verteilung von Organismen, Populationen und Arten auf der Erdoberfläche in erster Linie durch Selektion.

Auswahl führt durch akkumulierende Rolle. Da Selektion die Erfahrung des Fitteren ist, behält sie jede Abweichung bei, die die Anpassungsfähigkeit erhöht. Solche Veränderungen häufen sich und die phänotypische Ausprägung des Merkmals verstärkt sich über mehrere Generationen. Ein Beispiel ist die Entwicklung der Gliedmaßen der Vorfahren des Pferdes: vom Fünffinger über den Dreifinger zum Einfinger.

Kreative Rolle Bei der Auswahl werden die Stärksten ausgewählt, d. h.

Individuen, die sich an gegebene Umweltbedingungen anpassen. Auf der genotypischen Ebene findet als Ergebnis der Selektion die Evolution des Genotyps statt, d.h. Es findet eine Transformation der Variabilität statt. In Bezug auf den Phänotyp drückt sich die schöpferische Rolle der natürlichen Selektion in der Bildung neuer Anpassungen und der Umstrukturierung des gesamten Organismus aus, wodurch das normale Funktionieren dieser Anpassungen sichergestellt wird.

Neue Anpassungen entstehen nur auf der Grundlage der genotypischen Variabilität und nur als Ergebnis der Selektion.

In den 40er Jahren des letzten Jahrhunderts wurden beispielsweise Penicillin, Streptomycin und andere Antibiotika erstmals in der Medizin eingesetzt. Anfangs waren sie bereits in geringen Dosen gegen pathogene Bakterien wirksam. Doch bald nachdem der Einsatz von Antibiotika zunahm, begann ihre Wirksamkeit nachzulassen und es mussten höhere Dosen eingesetzt werden, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

Es gibt Bakterienstämme, die gegen Antibiotika resistent und empfindlich darauf reagieren. Das Auftreten resistenter Stämme ist auf spontane Mutationen zurückzuführen, die mit einer bestimmten geringen Häufigkeit auftreten.

Somit setzt der Einsatz von Antibiotika in niedrigen oder moderaten Dosen einen Selektionsprozess in Gang, der die Entstehung resistenter Stämme begünstigt.

Solche mikroevolutionären Veränderungen wurden in Laborexperimenten entdeckt.

Ein Beispiel ist ein Selektionsexperiment, das an einem der Stämme durchgeführt wurde Staphylococcus aureus– ein pathogenes Bakterium, das Wunden eitert und Lebensmittelvergiftungen verursacht. Die ursprüngliche Population, aus der dieser Stamm stammte, reagierte empfindlich auf verschiedene Antibiotika in niedrigen Dosen.

Einige der aus der ursprünglichen Population isolierten Bakterien wurden nacheinander auf Medien gezüchtet, die Penicillin und andere Antibiotika in steigenden Konzentrationen enthielten. Infolgedessen haben verschiedene Stämme Resistenzen gegen dieses Antibiotikum entwickelt. Die Resistenz gegen verschiedene Antibiotika nahm in unterschiedlichem Maße zu: gegen Chloromycetin um das 193-fache, gegen Na-Penicillin um das 187.000-fache und gegen Streptomycin um das 250.000-fache.

Gleichzeitig treten bei solchen Stämmen weitere Veränderungen auf. Sie wachsen insbesondere unter anaeroben Bedingungen langsamer und verlieren ihre Pathogenität. Das Entfernen von Antibiotika aus dem Kulturmedium führt zu einer Selektion in die entgegengesetzte Richtung, d. h. zur Erhaltung antibiotikaempfindlicher Formen.

Somit bestimmt die kreative Rolle der natürlichen Selektion:

1) Transformation der Variabilität – Veränderung der phänotypischen Expression von Mutationen, Beseitigung schädlicher Manifestationen der Pleiotropie, Entwicklung von Dominanz und Rezessivität sowie der Penetranz und Expressivität von Genen;

2) die Entwicklung individueller Entwicklungsprozesse;

3) die Entstehung neuer Anpassungen, einschließlich der Koadaption von Organismuseigenschaften und der Stärkung der Homöostase von Organismen, der Koadaption von Individuen in einer Population, der Entwicklung von Mechanismen der Populationshomöostase, der Koadaption von Arten sowie der Entwicklung von Anpassungen zu abiotischen Faktoren;

4) Populationsentwicklung, Artendifferenzierung und Artbildung.

Das Ergebnis der schöpferischen Rolle der Selektion ist der Prozess der organischen Evolution, der entlang der Linie der fortschreitenden Komplikation der morphophysiologischen Organisation (Arogenese) und in bestimmten Zweigen entlang des Weges der Spezialisierung (Allogenese) verläuft.

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Natürliche Selektion ist der treibende Faktor der Evolution. Arten der natürlichen Selektion.

Natürliche Auslese- der wichtigste Evolutionsprozess, bei dem in einer Population die Zahl der Individuen mit maximaler Fitness (den günstigsten Merkmalen) zunimmt, während die Zahl der Individuen mit ungünstigen Merkmalen abnimmt.

Im Lichte der modernen synthetischen Evolutionstheorie wird natürliche Selektion als angesehen Hauptgrund Entwicklung von Anpassungen, Artbildung und Ursprung supraspezifischer Taxa. Natürliche Selektion ist die einzige bekannte Ursache für Anpassung, aber nicht die einzige Ursache für Evolution. Zu den Ursachen für Fehlanpassungen gehören genetische Drift, Genfluss und Mutationen.

Arten der natürlichen Selektion:

Fahrauswahl– eine Form der natürlichen Selektion, die unter gezielten Veränderungen der Umweltbedingungen funktioniert.

Beschrieben von Darwin und Wallace. In diesem Fall erhalten Personen Vorteile, deren Merkmale in einer bestimmten Richtung vom Durchschnittswert abweichen. In diesem Fall unterliegen andere Variationen des Merkmals (seine Abweichungen in die entgegengesetzte Richtung vom Durchschnittswert) der negativen Selektion. Dadurch verschiebt sich in einer Population von Generation zu Generation der Durchschnittswert des Merkmals in eine bestimmte Richtung. In diesem Fall muss der Druck der treibenden Selektion den Anpassungsfähigkeiten der Population und der Geschwindigkeit der Mutationsveränderungen entsprechen (andernfalls kann der Umweltdruck zum Aussterben führen).

Stabilisierende Auswahl- eine Form der natürlichen Selektion, bei der sich ihre Wirkung gegen Individuen mit extremen Abweichungen von der durchschnittlichen Norm und zugunsten von Individuen mit einer durchschnittlichen Ausprägung des Merkmals richtet.

Das Konzept der stabilisierenden Selektion wurde von I. I. Shmalgauzen in die Wissenschaft eingeführt und analysiert.

-Disruptive (disruptive) Auswahl– eine Form der natürlichen Selektion, bei der die Bedingungen zwei oder mehr extreme Varianten (Richtungen) der Variabilität begünstigen, jedoch nicht den mittleren, durchschnittlichen Zustand eines Merkmals.

Infolgedessen können aus einem Original mehrere neue Formulare entstehen. Darwin beschrieb die Wirkung der störenden Selektion und glaubte, dass sie der Divergenz zugrunde liegt, obwohl er keinen Beweis für ihre Existenz in der Natur liefern konnte.

Eine störende Selektion trägt zur Entstehung und Aufrechterhaltung des Populationspolymorphismus bei und kann in einigen Fällen zur Artbildung führen.

Sexuelle Selektion- Dies ist eine natürliche Selektion für eine erfolgreiche Fortpflanzung.

Das Überleben von Organismen ist ein wichtiger, aber nicht der einzige Bestandteil der natürlichen Selektion. Eine weitere wichtige Komponente ist die Attraktivität für Angehörige des anderen Geschlechts. Darwin nannte dieses Phänomen sexuelle Selektion. „Diese Form der Selektion wird nicht durch den Kampf ums Dasein in den Beziehungen organischer Wesen untereinander oder mit äußeren Bedingungen bestimmt, sondern durch die Konkurrenz zwischen Individuen eines Geschlechts, meist Männern, um den Besitz von Individuen des anderen Geschlechts.“

Merkmale, die die Lebensfähigkeit ihrer Wirte beeinträchtigen, können entstehen und sich verbreiten, wenn die Vorteile, die sie für den Fortpflanzungserfolg bieten, deutlich größer sind als ihre Nachteile für das Überleben.

Wege und Richtungen der Evolution.

Wege und Richtungen der Evolution.

Ergebnisse der Evolution.

Biologischer Fortschritt- die Richtung der Evolution, die durch eine Zunahme der Anzahl, des Lebensraums einer bestimmten Gruppe von Organismen und der Bildung neuer Gruppen von Organismen gekennzeichnet ist.

Biologische Regression- Richtung der Evolution, die durch eine Abnahme der Anzahl, des Lebensraums einer bestimmten Gruppe von Organismen und das Verschwinden von Gruppen von Organismen gekennzeichnet ist.

Aromorphose (Arogenese)- der Weg der Evolution, durch den eine Verbesserung der morphologischen und funktionellen Indikatoren von Individuen und eine Steigerung der Vitalität erreicht werden.

Aromorphose führt zu einer Zunahme der Populationszahlen, einer Vergrößerung der Lebensraumfläche einer bestimmten Organismengruppe und der Bildung neuer Organismengruppen. In den frühen Stadien gab es drei Varianten dieses Evolutionsweges: sexuelle Fortpflanzung, Assimilation Nährstoffe Durch Photosynthese erhält es eine vielzellige Struktur.

Idioadaptionen (Allogenese)- der Weg der Evolution, bei dem es zu Veränderungen in der Organisation und Funktionsweise nur bestimmter Gruppen von Organismen kommt.

Allgemeine Degeneration (Katagenese)- ein Evolutionsweg, durch den Organismen eine einfachere Struktur erhalten.

Ergebnisse der natürlichen Selektion:

Artenvielfalt auf dem Planeten

Komplikation und Verbesserung von Organismen

Entstehung relative Fitness Organismen an Umweltbedingungen

Somit verläuft die Evolution vom Einfachen zum Komplexen, also vom Niedrigen zum Höheren.

Struktur der Biosphäre

  • Die Biosphäre ist die Hülle der Erde, die von lebenden Organismen bevölkert wird, unter ihrem Einfluss steht und von den Produkten ihrer lebenswichtigen Aktivität besetzt ist; „Film des Lebens“; globales Ökosystem der Erde.
  • Zusammensetzung der Biosphäre

Lebende Materie – die Gesamtheit der Körper lebender Organismen, die die Erde bewohnen, ist unabhängig von ihrer systematischen Zugehörigkeit physikalisch-chemisch einheitlich. Die Masse der lebenden Materie ist relativ gering und wird auf 2,4...3,6 1012 Tonnen (in Trockengewicht) geschätzt und macht weniger als ein Millionstel der gesamten Biosphäre aus (ca. 3 1018 Tonnen), was wiederum weniger als ausmacht ein Tausendstel der Erdmasse. Aber es ist „eine der mächtigsten geochemischen Kräfte auf unserem Planeten“, weil lebende Organismen mehr tun, als nur zu leben Erdkruste, sondern verändern das Erscheinungsbild der Erde.

Lebende Organismen bewohnen Erdoberfläche sehr ungleichmäßig. Ihre Verbreitung hängt von der geografischen Breite ab.

Eine biogene Substanz ist eine Substanz, die von einem lebenden Organismus erzeugt und verarbeitet wird. Während der organischen Evolution durchquerten lebende Organismen mit ihren Organen, Geweben, Zellen und Blut tausendmal den größten Teil der Atmosphäre, das gesamte Volumen der Weltmeere und eine riesige Menge an Mineralien.

Diese geologische Rolle lebender Materie kann man sich anhand von Kohle-, Öl-, Karbonatgesteinsvorkommen usw. vorstellen.

3. Inerte Substanz – Produkte, die ohne Beteiligung lebender Organismen entstehen.

4. Bioinerte Substanz ist eine Substanz, die gleichzeitig von lebenden Organismen und inerten Prozessen erzeugt wird und dynamische Gleichgewichtssysteme beider darstellt. Dabei handelt es sich um Erde, Schluff, Verwitterungskruste usw. Organismen spielen dabei eine führende Rolle.

Eine Substanz, die einem radioaktiven Zerfall unterliegt.

6. Verstreute Atome, die unter dem Einfluss kosmischer Strahlung kontinuierlich aus allen Arten irdischer Materie entstehen.

Substanz kosmischen Ursprungs.