Табиғи сұрыпталу туралы ілімді Чарльз Дарвин мен А.Уоллес жасап, оны эволюциялық процеске бағыттаушы және оның нақты формаларын анықтайтын негізгі жасампаз күш ретінде қарастырды.

Табиғи сұрыпталу - бұл негізінен белгілі бір жағдайларға пайдалы тұқым қуалайтын қасиеттері бар даралар өмір сүріп, ұрпақ қалдыратын процесс.

Табиғи сұрыптауға генетика тұрғысынан баға бере отырып, ол негізінен популяциялардың тіршілігін жақсартатын, жыныстық көбею кезінде пайда болатын оң мутациялар мен генетикалық комбинацияларды таңдайды және организмдердің тіршілігін нашарлататын барлық теріс мутациялар мен комбинацияларды жоққа шығарады деп қорытынды жасауға болады. Соңғысы жай өледі. Табиғи сұрыптау организмдердің көбею деңгейінде де әрекет ете алады, әлсіреген даралар толыққанды ұрпақ бермесе немесе ұрпақ қалдырмайды (мысалы, күшті бәсекелестермен жұптасудан жеңілген еркектер; жарық жағдайында өсімдіктер немесе өсімдіктер). тамақтану тапшылығы және т.б.) .

Бұл жағдайда ғана емес, кейбір нақты оң немесе жағымсыз қасиеттерорганизмдер, бірақ толығымен осы сипаттамаларға ие генотиптер (оның ішінде эволюциялық процестердің әрі қарай жүруі мен жылдамдығына әсер ететін көптеген басқа сипаттамалар).

Табиғи сұрыпталудың формалары

Қазіргі кезде жалпы биология пәні бойынша мектеп оқулықтарында берілген табиғи сұрыпталудың үш негізгі формасы бар.

Табиғи сұрыптауды тұрақтандыру

Табиғи сұрыпталудың бұл формасы ұзақ уақыт бойы өзгермейтін тұрақты тіршілік жағдайларына тән. Сондықтан популяцияларда бейімделудің жинақталуы және генотиптердің (және олар түзетін фенотиптердің) бар жағдайларға арнайы сәйкес келетін таңдауы болады. Популяциялар белгілі бір жағдайларда оңтайлы және өмір сүру үшін жеткілікті бейімделулердің белгілі бір жиынтығына жеткенде, тұрақтандырушы таңдау әрекет ете бастайды, өзгергіштіктің экстремалды нұсқаларын кесіп тастайды және кейбір орташа консервативті сипаттамалардың сақталуына ықпал етеді. Осы нормадан ауытқуға әкелетін барлық мутациялар мен жыныстық рекомбинациялар тұрақтандырушы селекция арқылы жойылады.

Мысалы, қояндардың аяқ-қолдарының ұзындығы олардың жеткілікті жылдам және тұрақты қозғалысын қамтамасыз етіп, оларды қуып келе жатқан жыртқыштан құтылуға мүмкіндік береді. Аяқ-қолдары тым қысқа болса, қояндар жыртқыштардан қашып құтыла алмай, бала туып үлгермей жатып оңай олжаға айналады. Қоян популяциясынан қысқа аяқты гендердің тасымалдаушылары осылайша жойылады. Аяқ-қолдары тым ұзын болса, қояндардың жүгірісі тұрақсыз болады, олар аударылады, ал жыртқыштар оларды оңай қуып жетеді. Бұл қоян популяциясынан ұзын аяқты гендердің тасымалдаушыларын жоюға әкеледі. Аяқ-қолдарының оңтайлы ұзындығы және олардың дене өлшеміне оңтайлы қатынасы бар даралар ғана өмір сүріп, ұрпақ бере алады. Бұл тұрақтандырушы таңдаудың көрінісі. Оның қысымымен берілген жағдайда кейбір орташа және негізді нормадан ерекшеленетін генотиптер жойылады. Қорғаныш (камуфляждық) бояудың қалыптасуы көптеген жануарлар түрлерінде де кездеседі.

Бұл жәндіктердің тұрақты тозаңдануын қамтамасыз ететін гүлдердің пішіні мен мөлшеріне де қатысты. Егер гүлдердің гүл шоқтары тым тар немесе қысқа аталықтары мен пышақшалары болса, онда жәндіктер оларға табандарымен және тұмсықтарымен жете алмайды және гүлдер тозаңданбайды және тұқым бермейді. Осылайша, гүлдер мен гүлшоғырлардың оңтайлы өлшемдері мен пішіндерін қалыптастыру орын алады.

Тұрақтандыратын іріктеудің өте ұзақ кезеңдерінде фенотиптері көптеген миллиондаған жылдар бойы іс жүзінде өзгеріссіз қалатын организмдердің кейбір түрлері пайда болуы мүмкін, дегенмен олардың генотиптері, әрине, осы уақыт ішінде өзгерістерге ұшырады. Мысалдарға лоблы балық целакант, акулалар, шаяндар және басқа да организмдер жатады.

Жүргізуді таңдау

Таңдаудың бұл формасы өзгермелі фактор бағытында бағытталған таңдау орын алған кезде өзгеретін орта жағдайларына тән. Міне, мутациялар жинақталып, фенотип өзгереді, бұл фактормен байланысты және орташа нормадан ауытқуға әкеледі. Мысал ретінде қайың көбелегі көбелектерінде және лепидоптераның кейбір басқа түрлерінде көрінетін өндірістік меланиногенезді келтіруге болады, бұл кезде өнеркәсіптік күйенің әсерінен қайың діңі қараңғыланып, ақ көбелектер (тұрақтандырушы селекцияның нәтижесі) осы фонда байқалды. құстардың тез жеп кетуіне себеп болды. Пайда жаңа жағдайларда сәтті көбейіп, қайың көбелегі популяцияларында басым формаға айналған қараңғы мутанттарға берілді.

Белгінің орташа шамасының белсенді факторға ығысуы тірі дүниенің әртүрлі өкілдерінде жылу сүйгіш және суық сүйгіш, ылғал сүйгіш және құрғақшылыққа төзімді, тұз сүйгіш түрлер мен формалардың пайда болуын түсіндіре алады.

Қозғаушы селекция әрекетінің нәтижесінде саңырауқұлақтардың, бактериялардың және адамның, жануарлардың және өсімдіктердің ауруларының басқа қоздырғыштарының бейімделуінің көптеген жағдайлары болды. дәрілержәне әртүрлі пестицидтер. Осы заттарға төзімді формалар осылайша пайда болды.

Қозғалыстарды таңдау кезінде кейіпкерлердің дивергенциясы (тармақталуы) әдетте болмайды, ал кейбір белгілер мен оларды алып жүретін генотиптер өтпелі немесе ауытқымалы формаларды қалыптастырмай басқалармен бірқалыпты ауыстырылады.

Бұзатын немесе бұзатын таңдау

Бұл сұрыптау формасымен бейімделудің экстремалды нұсқалары артықшылықтарға ие болады, ал тұрақтандырғыш сұрыптау жағдайында дамыған аралық белгілер жаңа жағдайларда орынсыз болып, олардың тасымалдаушылары өледі.

Деструктивті сұрыптаудың әсерінен өзгергіштіктің екі немесе одан да көп формалары қалыптасады, көбінесе полиморфизмге әкеледі – екі немесе одан да көп фенотиптік формалардың болуы. Мұны жеңілдетуге болады әртүрлі жағдайлартүр ішінде бірнеше жергілікті популяциялардың (экотиптер деп аталатын) пайда болуына әкелетін ареалдағы мекендеу орындары.

Мысалы, өсімдіктерді үнемі шабу зауытта маусым және тамыз айларында белсенді түрде көбейетін екі популяцияның үлкен дірілінің пайда болуына әкелді, өйткені тұрақты шабу шілдедегі орташа популяцияның жойылуына әкелді.

Деструктивті іріктеудің ұзақ әрекеті кезінде бір аумақты мекендейтін, бірақ әртүрлі уақытта белсенді болатын екі немесе одан да көп түрлердің қалыптасуы мүмкін. Мысалы, саңырауқұлақтар үшін қолайсыз, жаздың ортасында жиі құрғақшылық көктемгі және күзгі түрлер мен формалардың пайда болуына әкелді.

Өмір сүру үшін күрес

Тіршілік үшін күрес табиғи сұрыпталудың негізгі әрекет етуші механизмі болып табылады.

Чарльз Дарвин табиғатта әрқашан екі қарама-қарсы даму тенденциясы бар екеніне назар аударды:

1. шексіз көбею мен таралу ниеті және
2. популяцияның шамадан тыс көбеюі, көп шоғырлануы, басқа популяциялардың және өмір сүру жағдайларының әсері, бұл сөзсіз өмір сүру үшін күрестің пайда болуына және түрлер мен олардың популяцияларының дамуын шектеуге әкеледі.

Яғни, түр өзінің өмір сүруі үшін барлық мүмкін болатын мекендеу орындарын иеленуге ұмтылады. Бірақ шындық жиі қатал, нәтижесінде түрлердің саны мен мекендеу ортасы айтарлықтай шектеледі. Бұл белгілердің қайта бөлінуіне әкелетін жынысты көбею кезіндегі жоғары мутагенез және комбинативті өзгергіштік фонындағы тіршілік үшін күрес, ал оның тікелей салдары табиғи сұрыптау.

Тіршілік үшін күрестің үш негізгі формасы бар.

Түраралық күрес

Бұл форма аты айтып тұрғандай түр аралық деңгейде жүзеге асырылады. Оның механизмдері түрлер арасында пайда болатын күрделі биотикалық қатынастар:

Бұл байланыстардың комбинациясы тіршілік жағдайын және табиғаттағы популяциялардың көбею қарқынын жақсартуы немесе нашарлатуы мүмкін.

Түрішілік күрес

Тіршілік үшін күрестің бұл түрі популяциялардың шамадан тыс көбеюімен байланысты, бір түрдегі даралар арасында тіршілік ететін орын үшін – ұя салу, жарық (өсімдіктерде), ылғал, қоректік заттар, аң аулау немесе жайылым үшін аумақ (жануарларда) бәсекелестік туындайды. ), т.б.. Ол, мысалы, жануарлардағы қақтығыстар мен төбелестерде және өсімдіктердің жылдам өсуіне байланысты қарсыластардың көлеңкесінде көрінеді.

Тіршілік үшін күрестің дәл осы түрі көптеген жануарлардың ұрғашылары үшін күресті (жұптасу турнирлерін) қамтиды, бұл кезде тек ең күшті еркек ұрпақ қалдыра алады, ал әлсіз және төмен еркектер көбеюден алынып тасталады және олардың гендері ұрпаққа берілмейді.

Күрестің бұл түрінің бір бөлігі - көптеген жануарларда бар және өскелең ұрпақтың өлімін азайтуға көмектесетін ұрпаққа қамқорлық жасау.

Қоршаған ортаның абиотикалық факторларымен күресу

Күрестің бұл түрі ауа-райының қолайсыз жағдайлары - қатты құрғақшылық, су тасқыны, аяз, өрт, бұршақ, атқылау және т.б. Бұл жағдайда ең күшті және ең төзімді адамдар ғана аман қалып, ұрпақ қалдырады.

Органикалық дүние эволюциясындағы организмдер селекциясының рөлі

Эволюцияның ең маңызды факторы (тұқым қуалаушылық, өзгергіштік және басқа факторлармен бірге) – селекция.

Эволюцияны табиғи және жасанды деп бөлуге болады. Табиғи эволюция адамның тікелей әсерінен басқа табиғи орта факторларының әсерінен табиғатта болатын эволюция деп аталады.

Жасанды эволюция адамның қажеттіліктерін қанағаттандыратын организмдердің формаларын дамыту мақсатында жүзеге асырылатын эволюция деп аталады.

Таңдау табиғи және жасанды эволюцияда маңызды рөл атқарады.

Іріктеу дегеніміз не белгілі бір ортаға бейімделген организмдердің тіршілігін сақтау, не белгілі бір критерийлерге сәйкес келмейтін формаларды жою.

Осыған байланысты сұрыптаудың екі формасы ажыратылады – жасанды және табиғи.

Жасанды сұрыптаудың шығармашылық рөлі – адамның өсімдік сортын, жануар тұқымын, микроорганизмдер штаммын өсіруге шығармашылықпен жақындап, адам қажеттіліктеріне барынша сәйкес келетін белгілерді қалыптастыру үшін организмдерді сұрыптау мен іріктеудің әртүрлі әдістерін біріктіреді.

Табиғи сұрыпталу – тіршілік етудің белгілі бір жағдайларына барынша бейімделген особьтардың тіршілігі және олардың тіршілік етудің берілген жағдайында толық жұмыс істейтін ұрпақ қалдыру қабілеті.

Генетикалық зерттеулердің нәтижесінде табиғи сұрыпталудың екі түрін – тұрақтандырушы және қозғаушыны ажыратуға мүмкіндік туды.

Тұрақтандыру - табиғи сұрыпталудың бір түрі, онда сипаттамалары белгілі бір орта жағдайларына қатаң сәйкес келетін даралар ғана өмір сүреді, ал мутация нәтижесінде жаңа белгілері бар организмдер өледі немесе толыққанды ұрпақ бермейді.

Мысалы, өсімдік берілген тозаңдануға бейімделген нақты түріжәндік (гүл элементтерінің және олардың құрылымының қатаң анықталған өлшемдері бар). Өзгеріс орын алды - шыныаяқ көлемі ұлғайды. Жәндік гүлдің тырнағына тимей еркін енеді, соның арқасында тозаң жәндіктің денесіне түспейді, бұл келесі гүлдің тозаңдану мүмкіндігін болдырмайды. Бұл өсімдіктің ұрпақ бермеуіне және пайда болған белгінің тұқым қуаламайтындығына әкеледі. Тостағанның мөлшері өте кішкентай болса, тозаңдану әдетте мүмкін емес, өйткені жәндіктер гүлге өте алмайды.

Тұрақтандырушы сұрыптау түрдің өмір сүруінің тарихи кезеңін ұзартуға мүмкіндік береді, өйткені ол түр сипаттамаларының «эрозияға» жол бермейді.

Жүргізуші селекция – бұл организмдердің жаңа жағдайларда өмір сүруіне мүмкіндік беретін жаңа қасиеттерді дамытатын тірі қалу. қоршаған орта.

Ашық түсті көбелектер популяциясында күйе қайың діңі фонында қара түсті көбелектердің өмір сүруін жүргізуді таңдау мысалы болып табылады.

Қозғаушы селекцияның рөлі эволюцияның басқа факторларымен бірге органикалық әлемнің қазіргі әртүрлілігінің пайда болуына мүмкіндік берген жаңа түрлердің пайда болу мүмкіндігі болып табылады.

Табиғи сұрыпталудың шығармашылық рөлі мынада: тіршілік үшін күрестің әртүрлі формалары арқылы организмдер қоршаған ортаның берілген жағдайларына барынша толық бейімделуге мүмкіндік беретін белгілерді дамытады. Бұл пайдалы белгілер организмдерде осындай қасиеттері бар особьтардың өмір сүруіне және пайдалы қасиеттері жоқ даралардың жойылуына байланысты бекітіледі.

Мысалы, солтүстік бұғылар полярлық тундрада өмір сүруге бейімделген. Тамағын қалыпты түрде ала білсе, сол жерде аман қалып, кәдімгі құнарлы ұрпақ туа алады. Бұғының қорегі – мүк (бұғы мүгі, қыналар). Тундраның қысы ұзақ және қар жамылғысының астында тамақ жасырылғаны белгілі, оны бұғылар жою керек. Бұл бұғының кең тұяқтармен жабдықталған өте күшті аяқтары болған жағдайда ғана мүмкін болады. Егер осы белгілердің біреуі ғана жүзеге асса, онда бұғы аман қалмайды. Осылайша, эволюция процесінде жоғарыда сипатталған екі ерекшелікке ие адамдар ғана өмір сүреді (бұл табиғи сұрыпталудың солтүстік бұғыларға қатысты шығармашылық рөлінің мәні).

Табиғи және жасанды сұрыптаудың айырмашылығын түсіну маңызды. Олар:

1. жасанды сұрыптауды адам жүзеге асырады, ал табиғи сұрыптау сыртқы орта факторларының әсерінен табиғатта өздігінен жүзеге асады;
2. жасанды сұрыптаудың нәтижесі жануарлардың жаңа тұқымдары, өсімдік сорттары мен микроорганизмдердің адамның шаруашылық қызметіне пайдалы белгілері бар штаммдары болып табылады, ал табиғи сұрыптау кезінде қоршаған ортаның қатаң белгіленген жағдайында тіршілік етуге мүмкіндік беретін белгілері бар жаңа (кез келген) организмдер пайда болады;
3. жасанды сұрыптау кезінде организмдерде пайда болатын белгілер тек пайдалы емес, берілген организм үшін зиянды болуы мүмкін (бірақ олар адамның іс-әрекетіне пайдалы); табиғи сұрыптау кезінде алынған белгілер белгілі бір организм үшін оның өмір сүруінің белгілі бір ортасында пайдалы, өйткені олар оның осы ортада жақсы өмір сүруіне ықпал етеді;
4. табиғи сұрыптау жер бетінде организмдер пайда болған кезден бастап, ал жасанды сұрыптау жануарларды қолға үйретіп, егіншілік пайда болғаннан кейін ғана (ерекше жағдайда өсімдіктерді өсіру) жүргізілді.

Сонымен, сұрыптау эволюцияның ең маңызды қозғаушы күші болып табылады және тіршілік үшін күрес арқылы жүзеге асады (соңғысы табиғи сұрыптауға жатады).

ТАБИҒИ ТАҢДАУ – тіршілік үшін күрестің нәтижесі; ол әр түрдің неғұрлым бейімделген дараларының артықшылықты өмір сүруіне және ұрпақ қалдыруына және аз бейімделген организмдердің өлуіне негізделген.

INҚоршаған ортаның тұрақты өзгерісі жағдайында табиғи сұрыптау бейімделмеген формаларды жояды және өзгерген тіршілік жағдайларының бағытымен сәйкес келетін тұқым қуалайтын ауытқуларды сақтайды. Не реакция нормасының өзгеруі, не оның кеңеюі бар (реакция нормасыорганизмнің сыртқы орта факторларының әсеріне бейімделу өзгерістерімен жауап беру қабілеті деп аталады; реакция нормасы – берілген организмнің генотипімен бақыланатын модификациялық өзгергіштік шегі). Таңдаудың бұл түрін Чарльз Дарвин ашқан және аталған жүргізу .

Мысал ретінде қайың көбелегі көбелектің бастапқы ашық түсті түрін қою түсті формаға ауыстыруды келтіруге болады. Англияның оңтүстік-шығысында ертеде көбелектің ашық түсті түрімен қатар, кейде қара түстілері де табылған. Ауылдық жерлерде қайыңның қабығындағы ашық бояулар қорғаныш болып шығады, ал қара түстілер, керісінше, ашық фонмен ерекшеленеді және құстардың оңай олжасына айналады. Өнеркәсіптік аймақтарда қоршаған ортаның өндірістік күйемен ластануына байланысты қара түсті формалар артықшылыққа ие болып, ашық түстілерді тез ауыстырады. Осылайша, бұл елдегі көбелектің 700 түрінің ішінде соңғы 120 жылда көбелектердің 70 түрі ашық түсін күңгіртке өзгерткен. Дәл осындай көрініс Еуропаның басқа да индустриялық аймақтарында байқалады. Осыған ұқсас мысалдарға инсектицидтерге төзімді жәндіктердің пайда болуы, микроорганизмдердің антибиотиктерге төзімді формалары, уға төзімді егеуқұйрықтардың таралуы және т.б.

Отандық ғалым И.И.Шмалғаузен ашты тұрақтандыру пішінтұрақты тіршілік жағдайында әрекет ететін таңдау. Таңдаудың бұл түрі қолданыстағы норманы сақтауға бағытталған. Бұл жағдайда реакция нормасының тұрақтылығы қоршаған орта тұрақты болғанша сақталады, ал орташа нормадан ауытқыған даралар популяциядан жойылады. Мысалы, қар жауып, қатты жел кезінде қысқа қанатты және ұзын қанатты торғайлар өлді, бірақ қанаттары орташа адамдар аман қалды. Немесе басқа мысал: өсімдіктің вегетативтік мүшелерімен салыстырғанда гүл бөліктерінің тұрақты тұрақтылығы, өйткені гүлдің пропорциялары тозаңдандыратын жәндіктердің мөлшеріне бейімделген (бамбель гүлдің тым тар тәжіне өте алмайды, көбелектің тұмсығы ұзын гүл шоғыры бар гүлдердің тым қысқа тырнақтарына тигізе алмайды). Миллиондаған жылдар бойы тұрақтандырушы сұрыптау түрлерді елеулі өзгерістерден қорғайды, бірақ тек тіршілік жағдайлары айтарлықтай өзгермегенде ғана.

Сондай-ақ ерекшеленді жырту, немесебұзушы , әр түрлі ортада әрекет ететін селекция: бір ғана белгі емес, бірнеше әртүрлі белгілер таңдалады, олардың әрқайсысы популяцияның тар шегінде өмір сүруге қолайлы. Осыған байланысты халық бірнеше топқа бөлінеді. Мысалы, АҚШ-тың Китскилл тауларындағы кейбір қасқырлар жеңіл тазыға ұқсайды және бұғы аулайды, ал сол аймақтағы ауыр, аяғы қысқа басқа қасқырлар әдетте қой табындарына шабуыл жасайды. Деструктивті сұрыптау қоршаған ортаның күрт өзгеруі жағдайында әрекет етеді: көп бағытты өзгерістері бар формалар популяцияның перифериясында өмір сүреді, олар тұрақтандырушы сұрыптау күшіне енетін жаңа топты тудырады; Таңдаудың ешбір түрі табиғи түрде болмайды таза пішін, өйткені қоршаған орта факторлары өзгереді және тұтастай бірге әрекет етеді. Алайда белгілі бір тарихи кезеңдерде іріктеудің бір түрі жетекші бола алады.

Табиғи сұрыпталудың барлық түрлері біртұтас механизмді құрайды, ол статистикалық негізде кибернетикалық реттеуші ретінде әрекет ете отырып, популяциялардың қоршаған орта жағдайларымен тепе-теңдігін сақтайды. Табиғи сұрыпталудың шығармашылық рөлі бейімделмегендерді жою ғана емес, сонымен бірге пайда болатын бейімделулерді (мутациялар мен рекомбинациялардың нәтижесі) бағыттау, ұрпақтардың ұзақ тізбегінде олардың тек берілген жағдайда ең қолайлысын ғана «таңдау» болып табылады. өмір сүру жағдайлары , бұл барған сайын жаңа өмір формаларының пайда болуына әкеледі.

Табиғи сұрыпталу формалары (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология таблицаларда. М., 2000)

Табиғи сұрыпталудың қозғаушы формасы қоршаған ортаның өзгеруі жағдайында әрекет ете бастайды. Оның көмегімен белгілерінің жеке адамдардың көпшілігіне тән мәннен, яғни орташа мәннен ауытқуы бар адамдар артықшылықтарға ие болады. Көбею барысында бұрынғы орташа мәннен ауытқуы бар даралар жаңа орташа мәннің көпшілігіне және тасымалдаушыларына айналады. Осылайша, қасиет өзгермелі ортаның әсерінен өзгереді.

Жүргізуші таңдаудың мысалы ретінде 18-19 ғасырларда Англияда қайың көбелегі көбелегі түсінің басым ақ түстен қара түске өзгеруін келтіруге болады. Бұл кезде онда өндіріс қарқынды дамып, көмір пайдаланылып, атмосфераға көп күйе тараған. Ол ағаштарға, соның ішінде қайыңдарға қоныстанды, бұл олардың діңдерін қараға айналдырды. Қайың көбелегі құстарға жем болып табылады. Көбелектердің бояуы оларға ағаштарда отырғанда камуфляж жасауға мүмкіндік береді. Дегенмен, ақ көбелектер көзге түсіп, құстар жиі шана бастады. Қара көбелектер көрінбей қалғанымен, олар аман қалып, ұрпақ қалдырды. Біраз уақыттан кейін көбелектің бүкіл популяциясы негізінен қара түсті болды. Осылайша, қайыңдар ақ болған кезде, тұрақтандырғыш селекция әрекет етті, нормадан ауытқуларды жойды (қара көбелектер). Бірақ жағдай өзгерген бойда девианттық қасиет басымдыққа ие болды, бұл бүкіл популяцияның өзгеруіне себеп болды.

Табиғи сұрыпталудың қозғаушы формасының тағы бір мысалы – жәндіктердің пестицидтерге төзімділігінің пайда болуы. Жәндіктер популяциясында әрқашан дерлік сол немесе басқа улануға төзімді адамдар болады. Популяциядағы особьтардың негізгі бөлігі өлгеннен кейін олар көбейеді, нәтижесінде бүкіл популяция белгілі бір уға төзімді болады.

Желді жерлерде тұратын жәндіктердің қанаттары қысқарады. Өйткені, әйтпесе оларды жел ұшырып әкететін еді. Осындай мекенге тап болған қанатты бабалары құрдымға кетті. Алайда олардың арасында қысқа қанаттылар аман қалған. Олар бірте-бірте негізінен қанатсыз болған ұрпақ қалдырды.

Жирафтың ата-бабаларының мойындары қысқа болған. Дегенмен, ұзаққа созылған құрғақшылық және ағаш тәждерінің төменгі бөлігінде жеткіліксіз жапырақтары бар жерлерде, ұзын мойындары бар адамдар биік жапырақтарға қол жеткізе алды; Мұндай жануарлар аман қалып, ұрпақ әкелді. Бірте-бірте бүкіл популяция ұзын мойындарлы даралардан құрала бастады.

Табиғи сұрыпталудың формалары

Селекциялық қысымның қарқындылығы оның сандық сипаттамасы болып табылады, оның эволюцияға сапалы әсерін анықтайды; Бағытына қарай табиғи сұрыпталудың әртүрлі формалары ажыратылады.

Табиғи сұрыпталудың кез келген түрінің генетикалық негізі – тұқым қуалайтын өзгергіштік, ал себебі – қоршаған орта жағдайларының әсері. Қалыпты генотиппен салыстырғанда бұрын аз бейімделген, қоршаған орта жағдайлары қолайлы өзгерген мутанттар артықшылыққа ие болады және бұрынғы норманы біртіндеп ығыстырады. Ұзақ мерзімді селекцияның нәтижесі популяция генофондының өзгеруі, кейбір сандық басым генотиптердің басқалармен алмастырылуы болып табылады.

Табиғи сұрыпталудың қозғаушы формасы

Жүргізуді таңдауды Чарльз Дарвин сипаттаған. «Мотив» атауының өзі мұндай іріктеудің эволюцияның жасампаз күші ретінде әрекет ететінін көрсетеді. Селекцияның қозғаушы түрінде бір орташа белгі мәні бар мутациялар жойылып, олардың орнына басқа орташа белгі мәні бар мутациялар ауыстырылады. Таңдаудың бұл түрі басқаларға қарағанда оңай анықталады. Селекцияның қозғаушы формасының әрекеті нәтижесінде, мысалы, ата-бабаларымен салыстырғанда ұрпақтарының көлемінің ұлғаюы (жылқылардың эволюциялық қатарында Фенакодо түлкі қазбасынан қазіргі есек, зебраға дейін) орын алады. , және жылқы). Басқа пішіндердің көлемі кішірейуі мүмкін. Осылайша, пілдер Жерорта теңізінің аралдарына үшінші кезеңнің соңында келді. Аралдық ормандардың шектеулі ресурстары жағдайында шағын өлшемді адамдар артықшылыққа ие болды.

Целакант. Фото: sybarite48

Күріш. 24. Жоғарыда реликттік формалардың 4 түрі берілген

Ергежейліліктің мутациялары іріктеудің қозғаушы формасы арқылы алынды, ал пілдер үшін қалыпты өлшемді анықтайтын бастапқы аллельдер ірі адамдардың өліміне байланысты жойылды. Нәтижесінде Жерорта теңізі аралдарында биіктігі бір жарым метрге дейін жететін ергежейлі пілдер пайда болды (оларды осы аралдарға қоныстанған алғашқы аңшылар жойды). Чарльз Дарвин мұхиттық аралдарда өмір сүретін көптеген қанатсыз жәндіктердің шығуын қозғаушы селекция әрекетімен түсіндірді.

Табиғаттағы қозғаушы селекция әрекетінің классикалық мысалы өндірістік меланизм деп аталады. Индустрияландырудан өтпеген жерлерде қайың көбелегі ақшыл қайың қабығына сәйкес келетін ақ түсті болады. Қайыңның діңіндегі жеңіл көбелектер арасында күңгірт көбелектер де болды, бірақ олар анық көрінді және оларды құстар шұқыды. Өнеркәсіптің дамуы ауаның ластануына әкеліп соқты, ақ қайыңдар күйе қабатымен жабылды. Енді қараңғы діңдерде құстар қараңғы емес, әдеттегі жеңіл көбелектерді оңай байқады. Біртіндеп ластанған жерлерде қараңғы (мутанттық) особьтардың пайда болу жиілігі күрт өсті және олар салыстырмалы түрде жақында өте сирек болса да, басым болды.

Қозғаушы селекцияның сенімді мысалы микроорганизмдерде, жәндіктерде және тышқан тәрізді кеміргіштерде антибиотиктер мен пестицидтерге төзімділіктің дамуы болып табылады. Көптеген зерттеулер микроорганизмдердің әртүрлі антибиотиктердің әсері салыстырмалы түрде қысқа мерзімде бастапқыдан бірнеше есе жоғары дозаларға төзімділікті тудыратынын анықтады. Бұл антибиотиктердің оған төзімді мутантты формалардың өмір сүруіне ықпал ететін селекциялық фактор ретінде әрекет ететіндігімен түсіндіріледі. Микроорганизмдердің тез көбеюіне байланысты мутант даралар саны көбейіп, антибиотиктердің әсеріне төзімді жаңа популяциялар түзеді. Дозаны ұлғайту немесе күштірек препараттарды қайтадан қолдану жүргізуші селекциясының әрекеті үшін жағдай жасайды, нәтижесінде микроорганизмдердің тұрақты популяциясы қалыптасады. Сондықтан медицина патогендік микробтар әлі төзімділікке ие болмаған антибиотиктердің жаңа түрлерін үздіксіз іздестіруде.

Ауылшаруашылық мәдениеті дамыған елдерде өсімдіктерді зиянкестерден (жәндіктерден, саңырауқұлақтардан) химиялық қорғау құралдарынан барған сайын бас тартуда. Өйткені шектеулі ұрпақтан кейін химиялық заттарға төзімділік мутациялары селекцияны қозғау арқылы зиянкестерде бекітіледі. Химиялық өңдеудің орнына 10-12 жылдан кейін зиянкестер әлі «табылмаған» ескі сортты жаңасына ауыстырған жөн.

Тұрақтандырушы таңдау

Гинкго реликті өсімдігі мен алғашқы кесірткелердің ұрпағы Хаттерия, сондай-ақ лоблы балық целакантының миллиондаған жылдар бойы дерлік өзгеріссіз өмір сүргені белгілі (24-сурет). Табиғатта үнемі мутация процесі жүріп жатса, түрлердің мұндай тұрақтылығын қалай түсіндіруге болады? Бұл сұрақтың жауабын доктринасы береді тұрақтандырушы таңдау,ең ірі эволюционист И.И.Шмалгаузен әзірлеген.

Тұрақтандырушы таңдау, егер қоршаған орта жағдайлары ұзақ уақыт бойы айтарлықтай тұрақты болса, байқалады. Салыстырмалы түрде өзгермеген ортада белгінің орташа көрінісі бар типтік, жақсы бейімделген даралар артықшылыққа ие болады және олардан ерекшеленетін мутанттар өледі. Тұрақтандырушы таңдаудың көптеген белгілі мысалдары бар.

Осылайша, Солтүстік Америкада қар жауып, қатты желден кейін 136 үй торғайы жартылай өлі, 72-сі аман қалды, 64-і өлді. Өлген құстардың қанаттары өте ұзын немесе өте қысқа болды. Орташа, «қалыпты» қанаттары бар адамдар төзімдірек болып шықты.

Селекцияның тұрақтандырушы түрінің әрекеті нәтижесінде реакция нормасы кең мутациялар орташа мәні бірдей, бірақ реакция нормасы тар мутациялармен ауыстырылады.

Тұрақтандырушы селекция популяцияның үлкен фенотиптік біртектілігіне әкеледі. Егер ол ұзақ уақытқа созылса, популяция немесе түр өзгермейтін сияқты. Алайда, бұл өзгермейтіндік айқын және популяцияның тек сыртқы келбетіне қатысты, ал оның генофонды орташа мәні бірдей, бірақ реакция жылдамдығы неғұрлым тар мутациялардың пайда болуына байланысты өзгеруін жалғастырады.

Сұрыптаудың тұрақтандыру формасы адамдарға да тән. Хромосомалардың ең кішкентай 21-22 жұптарындағы бұзылулар ең ауыр тұқым қуалайтын ауруға - Даун синдромына әкелетіні белгілі. Үлкенірек хромосомалардың саны мен пішінінде ауытқулар орын алса, бұл ұрықтанған жұмыртқалардың өліміне әкеледі. Спонтанды түсік көбінесе орташа хромосомаларда ауытқулары бар эмбриондардың өлуінен туындайды.

Осылайша, жүз мыңдаған және миллиондаған ұрпақтар бойына селекцияның тұрақтандырғыш формасы түрлерді елеулі өзгерістерден, мутация процесінің деструктивті әсерінен, мутантты формаларды жоюдан қорғайды. Тұрақтандырушы сұрыптаусыз тірі табиғатта тұрақтылық (тұрақтылық) болмайды.

Тұрақтандыру және қозғаушы таңдаулар өзара байланысты және бір процестің екі жағын көрсетеді. Популяциялар үнемі қоршаған орта жағдайларының өзгеруіне бейімделуге мәжбүр. Жүргізу селекциясы қоршаған ортадағы өзгерістерге барынша сәйкес келетін генотиптерді сақтайды, таңдау оған жақсы бейімделген пішінді жасауға әкеледі. Осы сәттен бастап типтік, басым генотиптерді сақтайтын және көбеюден орташа нормадан ауытқыған мутантты формаларды жоюға мүмкіндік беретін тұрақтандырушы сұрыптау әрекет етеді.

Таңдауды тұрақсыздандыру

Тұрақтандырушы таңдау реакция нормасын тарылтады. Алайда табиғатта түрдің экологиялық ұясы уақыт өте келе кеңейетін жағдайлар жиі кездеседі. Бұл жағдайда реакция нормасы кеңірек даралар мен популяциялар белгінің орташа мәнін сақтай отырып, селективті артықшылық алады. Нәтижесінде тұрақтандырушы селекцияға қарама-қарсы процесс жүреді: реакция жылдамдығы кеңірек мутациялар артықшылыққа ие болады. Осылайша, біртекті емес жарықтандырылған тоғандарда, үйрек, қамыс, мысыққұйрық өскен және ашық судың «терезелері» кезектесіп тұратын көл бақаларының популяциялары түстердің кең ауқымдылығымен сипатталады (тұрақсыздандыратын таңдаудың нәтижесі). Керісінше, біркелкі жарықтандырылған және түсі бар су қоймаларында (тоғандар толығымен үйрек өскен тоғандар немесе ашық тоғандар) бақалардың түс өзгергіштігінің диапазоны тар (тұрақтандырушы таңдау әрекетінің нәтижесі). Осылайша, селекцияның тұрақсыздандыратын түріреакция нормасының кеңеюіне әкеледі.

Бұзатын таңдау

Көптеген популяцияларға тән полиморфизм -бір немесе басқа белгілерге негізделген екі немесе одан да көп формалардың болуы. Полиморфизмді тек жаңа мутациялардың пайда болуымен түсіндіруге болмайды. Оның себептері әртүрлі болуы мүмкін. Атап айтқанда, бұл гетерозиготалардың салыстырмалы өміршеңдігінің жоғарылауымен байланысты болуы мүмкін. Басқа жағдайларда, полиморфизм деп аталатын таңдаудың ерекше формасының нәтижесі болуы мүмкін жыртунемесе бұзушы.Сұрыптаудың бұл түрі екі немесе одан да көп генетикалық әртүрлі формалардың әртүрлі жағдайларда, мысалы, жылдың әр мезгілінде артықшылығы болған кезде пайда болады.

Тұрақтандырушы Қозғалыс бұзушы

Күріш. 25. Таңдаудың әртүрлі формаларының әрекет ету схемасы

Қыс мезгілінде екі дақты ледибугтың «қызыл» формаларының және жазғы маусымда екі дақты ханымның «қара» түрлерінің басым болуы туралы жағдай жақсы зерттелген. Деструктивті іріктеу бірнеше фенотипті қолдайды және аралық аралық формаларға қарсы бағытталған. Ол популяцияны осы сипаттама бойынша бір аумақта кездесетін бірнеше топқа бөлетін сияқты және оқшауланудың қатысуымен популяцияның екі немесе одан да көпке бөлінуіне әкелуі мүмкін (25-сурет).

Табиғи сұрыпталудың шығармашылық рөлі. Дарвинизмді сынаушылар популяциялардағы өзгерістерді жою немесе сұрыптау үшін «елеуіш» немесе «қазаршы» рөлін таңдауға жатқызды. Сұрыптаудың бұл нәтижесі іс жүзінде табиғатта бар, бірақ сұрыптау қоршаған ортаға аз бейімделген особьтарды жойып қана қоймайды, сонымен қатар көптеген тұқым қуалайтын өзгерістерді дәйекті жинақтай отырып, эволюцияның бағытын анықтайды. Жоғарыда айтылғандай, мутация процесі, сандар толқындары және басқа эволюциялық факторлар эволюция үшін материал береді. Бір материал (тұқым қуалайтын өзгерістер) таңдау бағытына байланысты әртүрлі нәтижелерге әкелуі мүмкін. Шексіз әрекет ететін (миллиондаған және миллиардтаған жылдар), табиғи сұрыптау басқа эволюциялық факторлармен, генетикалық дрейфпен және оқшауланумен бірге біздің планетамыздың әртүрлі бөліктерінде өмір сүруге бейімделген табиғатта түрлердің үлкен алуандығын жасады.

Жүргізуді таңдау- қашан әрекет ететін табиғи сұрыпталу формасы бағытталғанқоршаған орта жағдайларының өзгеруі. Дарвин мен Уоллес сипаттаған. Бұл жағдайда орташа мәннен белгілі бір бағытта ауытқыған белгілері бар даралар артықшылықтарға ие болады. Бұл жағдайда белгінің басқа вариациялары (оның орташа мәннен кері бағыттағы ауытқулары) теріс іріктеуге жатады.

Соның нәтижесінде популяцияда ұрпақтан-ұрпаққа белгінің орташа мәнінің белгілі бір бағытта ығысуы байқалады. Бұл жағдайда қозғаушы таңдау қысымы популяцияның бейімделу мүмкіндіктеріне және мутациялық өзгерістер жылдамдығына сәйкес келуі керек (әйтпесе, қоршаған ортаның қысымы жойылуға әкелуі мүмкін).

Қозғаушы селекция әрекетінің мысалы жәндіктердегі «өнеркәсіптік меланизм» болып табылады. «Өнеркәсіптік меланизм» - өнеркәсіптік аймақтарда өмір сүретін жәндіктердің (мысалы, көбелектер) популяцияларындағы меланистикалық (қара түсті) даралар үлесінің күрт өсуі. Өнеркәсіптік әсердің әсерінен ағаш діңдері айтарлықтай қараңғыланып, ашық түсті қыналар да өлді, сондықтан ашық түсті көбелектер құстарға жақсы көрінді, ал қара түсті көбелектер азырақ көрінді. 20-шы ғасырда кейбір аймақтарда Англиядағы кейбір жақсы зерттелген көбелек популяцияларында қара түсті көбелектің үлесі 95%-ға жетті, ал алғаш рет қара түсті көбелек ( морфа карбонария) 1848 жылы тұтқынға алынды.

Жүргізуді таңдау диапазон кеңейген кезде орта өзгергенде немесе жаңа жағдайларға бейімделгенде орын алады. Ол белгілі бір бағытта тұқым қуалайтын өзгерістерді сақтайды, сәйкесінше реакция жылдамдығын жылжытады. Мысалы, топырақтың тіршілік ету ортасы ретінде дамуы кезінде жануарлардың бір-біріне қатысы жоқ әртүрлі топтары шұңқырлы мүшелерге айналған мүшелерді дамытады.

Жарияланған күні: 2015-01-26; Оқылған: 555 | Беттің авторлық құқығының бұзылуы

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0,003 с)…

Табиғи сұрыпталудың формалары

I.I. Шмальгаузен табиғи сұрыпталудың формаларын анықтады:

Тұрақтандырғыш – тұрақты қоршаған орта жағдайында организмнің бір белгісінің реакциясының орташа нормасын және экстремалды реакция нормасы бар особьтардың ауытқуын сақтауға бағытталған. Селекция түрдің негізгі сипаттамаларын өзгермеген күйде сақтауға бағытталған, тұрақты экологиялық жағдайларда әрекет етеді.
2. Жүргізу – нормадан ауытқыған белгілерді бекітуге әкеледі. Іріктеу орта реакция жылдамдығының және түр эволюциясының өзгеруіне әкелетін қоршаған ортаның өзгеруіне әсер етеді.
3. Деструктивті (жырту) – экстремалды сипаттары бар дараларды сақтауға және орташа сипаттағы дараларды жоюға бағытталған іріктеу. Өзгеретін жағдайларда әрекет етеді, бір популяцияның бөлінуіне және екі жаңа популяцияның қалыптасуына әкеледі тамаша белгілер. Іріктеу жаңа популяциялар мен түрлердің пайда болуына әкелуі мүмкін. Мысалы, жәндіктердің қанатсыз және қанатты түрлерінің популяциялары.

Таңдаудың кез келген түрі кездейсоқ әрекет етпейді, пайдалы қасиеттерді сақтау және жинақтау арқылы өтеді. Іріктеу өзгергіштік ауқымы кеңірек және түрлердің генотиптері әртүрлі болған кезде сәтті өтеді.

Ол популяциядағы аллель (генотип, фенотип) жиілігінің тұрақты және белгілі бір дәрежеде бағытты өзгеруі түрінде көрінеді. Таңдаудың қозғаушы формасының соңғы нәтижесі аллельді (генотип, фенотип) басқа аллельмен (генотип, фенотип) толық ауыстыру болып табылады. Осылайша, қозғаушы селекция популяцияның генетикалық және фенотиптік құрылымының өзгеруіне әкеледі.

Көлік жүргізуді таңдау кезінде популяцияның орташа жарамдылығы (бірақ оның барлық мүшелерінің болуы міндетті емес!) артады.

Қозғаушы селекцияның механизмі – белгінің бастапқы (қалыпты) вариантынан ауытқулардың жинақталуы және күшеюі. Бұл ауытқулар элементарлық эволюциялық факторлардың әрекеті кезінде пайда болады. Болашақта симптомның бастапқы нұсқасы нормадан ауытқуға айналуы мүмкін.

Драйверді таңдау популяцияда өтпелі немесе өтпелі полиморфизмнің пайда болуына әкеледі. Полиморфизм - бір геннің екі немесе одан да көп аллельдерінің, екі немесе одан да көп генотиптердің немесе фенотиптердің популяцияда бір мезгілде өмір сүруі. Полиморфизмнің бұл түрін анықтау қиын, өйткені ол популяцияда бірнеше (бірнеше ондаған) ұрпақ бойына болады.

Рецессивті аллельдің жиілігін өзгерту үшін қанша ұрпақ қажет екенін білу үшін мына формуланы қолдануға болады:

t =1/q2 – 1/q1

Мысалы, альбинизм аллелі q1 = 0,007 жиілігі бар популяцияда кездеседі және бұл жиілікті q2 = 0,005 дейін азайту қажет. Содан кейін

t =1/0,005- 1/0,007 =200 – 143 = 57 (ұрпақтар)

Тұрақтандырушы сұрыптау (центрге тартқыш сұрыптау) – бір ген/фенотиптің немесе ұқсас фенотипті генотиптер тобының пайдасына қозғаушы селекцияның екі немесе одан да көп бағыттарының әрекетінің жалпы нәтижесі. Тұрақтандырушы селекция популяцияның генетикалық және фенотиптік құрылымын сақтауға бағытталған.

Тұрақтандырушы селекция популяциядағы аллель жиіліктерінің (генотиптердің, фенотиптердің) сақталуы түрінде көрінеді. Тұрақтандырушы сұрыптаудың нәтижесі оның орташа жарамдылығы максималды болатын популяция күйін сақтау болып табылады.

Тұрақтандырушы сұрыптаудың екі түрі бар: тазарту сұрыптау және әртүрлілік үшін таңдау.

Тазалау селекциясы кезінде белгінің бастапқы (қалыпты) нұсқасы сақталады.

Белгінің қалыпты нұсқасынан ауытқулар особьтардың жарамдылығын төмендетеді және популяциядан жойылады (жойылады). Бұл жағдайда аллельдердің біреуінің жиілігі 1-ге, ал берілген геннің басқа аллельдерінің жиілігі нөлге бейім болады.

Әртүрлілік бойынша таңдау кезінде іріктеу көбінесе гетерозиготалардың пайдасына әсер етеді (гетерозиготалардың гомозиготалардан артықшылығы артықшылық деп аталады). Сонда бір геннің екі немесе одан да көп аллельдері популяцияда тұрақты қатынаста ұзақ уақыт сақталады. Әртүрлілік үшін тұрақтандырушы селекция популяцияда теңгерімді (тұрақты) полиморфизмнің пайда болуына және сақталуына әкеледі. Полиморфизмнің бұл түрі популяцияларда шексіз сақталады.

Күшті тұрақтандырушы селекция таксондардың сақталуына ықпал етеді. Көптеген тұрақты формалар белгілі - «тірі қазбалар» (брахиоподтар, жылқы крабтары, хаттерия, целакант, гинкго). Жылқы шаяндарында популяция ішілік полиморфизм жас буынаяқтылар түрлерінен кем емес, дегенмен белгінің орташа мәнінен (бейімделу нормасынан) кез келген ауытқу фитнестің төмендеуіне әкеледі.

Тұрақтандырушы сұрыптау теориясын Иван Иванович Шмальгаузен жасаған.

Тұрақтандырушы іріктеу көбінесе канализациялық таңдауды қамтиды – даму тұрақтылығы үшін, онтогенезді автономизациялау үшін таңдау (бұл мәселе тиісті дәрісте толығырақ қарастырылады).

Деструктивті сұрыптау (центрден тепкіш сұрыптау) – екі немесе одан да көп бірдей бейімделген генотиптердің/фенотиптердің немесе фенотиптері ұқсас генотиптер топтарының пайдасына қозғаушы таңдаудың екі немесе одан да көп бағыттарының әрекетінің жалпы нәтижесі.

Деструктивті іріктеу популяцияда теңгерімсіз (тұрақсыз) полиморфизмнің пайда болуына әкеледі. Популяцияда полиморфизмнің бұл түрінің ұзақ уақыт сақталуы үшін бірқатар шарттарды орындау қажет:

а) барлық формалар шын мәнінде бірдей бейімделуі керек: w (AA) = w (Aa) = w (aa);

б) екі форма да бір-бірімен қиылыспауы керек: k (aa × AA) → 0;

в) тіршілік ету ортасы кеңістікте және/немесе уақыт бойынша біркелкі болуы керек.

Тіпті бір шарттың орындалуы өте сирек кездеседі, сондықтан популяциядағы теңгерімсіз полиморфизм сирек кездеседі. Көбінесе жәндіктердегі маусымдық полиморфизм (көбелек, ледибуг), өсімдіктердің үлкен популяцияларындағы экологиялық детерминирленген полиморфизм, гетерозиготалардың (тропиктік көбелектер) нөлдік жарамдылығы бар полиморфизм.

Таңдау формаларының әртүрлі классификациялары бар. Популяциядағы белгінің өзгергіштігіне сұрыптау формаларының әсер ету сипатына негізделген жіктеу кеңінен қолданылады.

Жүргізуді таңдау

Жүргізуді таңдау- қашан әрекет ететін табиғи сұрыпталу формасы бағытталғанқоршаған орта жағдайларының өзгеруі. Дарвин мен Уоллес сипаттаған. Бұл жағдайда орташа мәннен белгілі бір бағытта ауытқитын белгілері бар даралар артықшылықтарға ие болады. Бұл жағдайда белгінің басқа вариациялары (оның орташа мәннен кері бағыттағы ауытқулары) теріс іріктеуге жатады. Нәтижесінде популяцияда ұрпақтан-ұрпаққа белгінің орташа мәнінің белгілі бір бағытта ығысуы байқалады. Бұл жағдайда қозғаушы таңдау қысымы популяцияның бейімделу мүмкіндіктеріне және мутациялық өзгерістер жылдамдығына сәйкес келуі керек (әйтпесе, қоршаған ортаның қысымы жойылуға әкелуі мүмкін).

Қозғаушы селекция әрекетінің мысалы жәндіктердегі «өнеркәсіптік меланизм» болып табылады. «Өнеркәсіптік меланизм» - өнеркәсіптік аймақтарда өмір сүретін жәндіктердің (мысалы, көбелектер) популяцияларындағы меланистикалық (қара түсті) даралар үлесінің күрт өсуі. Өнеркәсіптік әсердің әсерінен ағаш діңдері айтарлықтай қараңғыланып, ашық түсті қыналар да өлді, сондықтан ашық түсті көбелектер құстарға жақсы көрінді, ал қара түсті көбелектер азырақ көрінді. 20-шы ғасырда кейбір аймақтарда Англиядағы кейбір жақсы зерттелген көбелек популяцияларында қара түсті көбелектің үлесі 95%-ға жетті, ал алғаш рет қара түсті көбелек ( морфа карбонария) 1848 жылы тұтқынға алынды.

Жүргізуді таңдау диапазон кеңейген кезде орта өзгергенде немесе жаңа жағдайларға бейімделгенде орын алады. Ол белгілі бір бағытта тұқым қуалайтын өзгерістерді сақтайды, сәйкесінше реакция жылдамдығын жылжытады. Мысалы, топырақтың тіршілік ету ортасы ретінде дамуы кезінде жануарлардың бір-біріне қатысы жоқ әртүрлі топтары шұңқырлы мүшелерге айналған мүшелерді дамытады.

Тұрақтандырушы таңдау

Тұрақтандырушы таңдау- табиғи сұрыпталу формасы, оның әрекеті орташа нормадан шектен тыс ауытқуы бар даралар пайдасына, белгі орташа көрінісі бар даралар пайдасына бағытталған. Тұрақтандырушы сұрыптау ұғымын ғылымға енгізіп, оны И.И.Шмалғаузен талдаған.

Табиғатта селекцияны тұрақтандыру әрекетінің көптеген мысалдары сипатталған. Мәселен, бір қарағанда ұрпақтың гендік қорына ең үлкен үлес тудыру қабілеті жоғары жеке тұлғалардың болуы керек сияқты. Дегенмен, құстар мен сүтқоректілердің табиғи популяциясын бақылау бұлай емес екенін көрсетеді. Ұяда қанша балапан немесе балапан болса, соғұрлым оларды тамақтандыру қиынырақ, олардың әрқайсысы кішірек және әлсіз болады. Нәтижесінде туу қабілеті орташа адамдар ең қолайлы болып табылады.

Әртүрлі белгілер үшін орташа мәнге қарай таңдау табылды. Сүтқоректілерде салмағы өте төмен және салмағы өте жоғары жаңа туған нәрестелер орташа салмақты жаңа туған нәрестелерге қарағанда туғанда немесе өмірінің алғашқы апталарында өлу ықтималдығы жоғары. 50-ші жылдардағы Ленинград маңындағы дауылдан кейін өлген торғайлардың қанаттарының көлемін ескере отырып, олардың көпшілігінің қанаттары тым кішкентай немесе тым үлкен екенін көрсетті. Және бұл жағдайда орташа адамдар ең бейімделген болып шықты.

Бұзатын таңдау

Бұзатын таңдау- жағдайлар өзгергіштіктің екі немесе одан да көп экстремалды нұсқаларына (бағыттарына) қолайлы, бірақ белгінің аралық, орташа күйіне қолайлы болмайтын табиғи сұрыпталу формасы. Нәтижесінде бір түпнұсқадан бірнеше жаңа пішіндер пайда болуы мүмкін. Дарвин оның табиғатта бар екендігін дәлелдей алмаса да, дивергенцияның негізінде жатыр деп есептей отырып, бұзушы іріктеу әрекетін сипаттады. Деструктивті іріктеу популяциялық полиморфизмнің пайда болуына және сақталуына ықпал етеді, ал кейбір жағдайларда спецификацияны тудыруы мүмкін.

Табиғатта бұзылатын іріктеу әрекет ететін ықтимал жағдайлардың бірі полиморфты популяцияның гетерогенді мекендеу ортасын алуы болып табылады. Сонымен бірге әртүрлі формалар әртүрлі экологиялық тауашалар немесе субнишаларға бейімделеді.

Бұзғыш сұрыптаудың мысалы ретінде шабындықтағы үлкен сылдырмашта екі нәсілдің пайда болуын айтуға болады. Қалыпты жағдайда бұл өсімдіктің гүлдену және тұқымның пісетін кезеңдері бүкіл жазды қамтиды. Бірақ шабындықтарда тұқымдарды негізінен шабу кезеңіне дейін гүлдеп, пісетін немесе шабудан кейін жаздың соңында гүлдей алатын өсімдіктер шығарады. Осының нәтижесінде екі шұбар тұқымы қалыптасады - ерте және кеш гүлдену.

Дрозофиламен жүргізілген эксперименттерде бұзушы таңдау жасанды түрде жүргізілді. Іріктеу қылшықтардың саны бойынша жүргізілді; Нәтижесінде, шамамен 30-шы ұрпақтан бастап, шыбындардың бір-бірімен араласып, ген алмасуын жалғастырғанына қарамастан, екі сызық өте алшақтады. Бірқатар басқа эксперименттерде (өсімдіктермен) интенсивті кесіп өту бұзылатын селекцияның тиімді әрекетіне жол бермеді.

Жыныстық таңдау

Жыныстық таңдау- Бұл репродуктивті табыстылық үшін табиғи сұрыптау. Ағзалардың тіршілігі маңызды, бірақ табиғи сұрыпталудың жалғыз құрамдас бөлігі емес. Тағы бір маңызды компонент - қарама-қарсы жыныстағы адамдар үшін тартымдылық. Дарвин бұл құбылысты жыныстық іріктеу деп атады. «Іріктеудің бұл түрі органикалық тіршілік иелерінің өзара немесе сыртқы жағдайлармен қарым-қатынасындағы өмір сүру үшін күреспен емес, бір жыныстағы адамдар арасындағы, әдетте, еркектер арасындағы екінші жыныстың жеке тұлғаларын иелену үшін бәсекелестікпен анықталады». Қожайындарының өміршеңдігін төмендететін белгілер, егер олар репродуктивті табысты қамтамасыз ететін артықшылықтар олардың өмір сүру үшін кемшіліктерінен айтарлықтай көп болса, пайда болуы және таралуы мүмкін. Жыныстық іріктеу механизмдері туралы екі негізгі гипотеза ұсынылды. «Жақсы гендер» гипотезасына сәйкес, әйелдің «себептері»: «Егер бұл еркек өзінің жарқыраған жүніне және ұзын құйрығына қарамастан, жыртқыштың қолында өлмей, жыныстық жетілуге ​​дейін аман қалса, демек, Оның жақсы гендері бар. Демек, ол балаларына әке ретінде таңдалуы керек: ол оларға жақсы гендерін береді». Түрлі түсті аталықтарды таңдай отырып, аналықтар ұрпақтары үшін жақсы гендерді таңдайды. «Тартымды ұлдар» гипотезасына сәйкес, әйел таңдауының логикасы біршама ерекшеленеді. Егер жарқын еркектер, қандай да бір себептермен, әйелдер үшін тартымды болса, болашақ ұлдарыңыз үшін жарқын әке таңдаған жөн, өйткені оның ұлдары жарқын түстерге арналған гендерді мұра етіп алады және келесі ұрпақта әйелдер үшін тартымды болады. Осылайша, оң бар кері байланыс, бұл ұрпақтан-ұрпаққа еркектердің қауырсындарының жарықтығы барған сайын арта түсуіне әкеледі. Процесс өміршеңдік шегіне жеткенше өседі. Еркектерді таңдауда әйелдер өздерінің барлық басқа мінез-құлқына қарағанда қисынды емес. Жануар шөлдегенде денедегі су-тұз балансын қалпына келтіру үшін су ішу керек деп есептемейді - ол шөлдегендіктен суаратын шұңқырға барады. Дәл осылай, жарқыраған еркектерді таңдаған аналықтар өздерінің инстинкттерін ұстанады - олар жарқын құйрықты ұнатады. Түйсік басқа мінез-құлықты ұсынғандардың бәрі де ұрпақ қалдырған жоқ. Осылайша, біз аналықтардың логикасын емес, өмір сүру үшін күрес пен табиғи сұрыпталу логикасын талқыладық - ұрпақтан ұрпаққа үздіксіз әрекет ете отырып, пішіндердің, түстер мен инстинкттердің таңғажайып алуан түрлілігін қалыптастыратын соқыр және автоматты процесс. біз тірі табиғат әлемінде байқаймыз.

38. Физиологиялық бейімделу: оның қалай пайда болатыны және оның негізінде не жатқаны туралы түсінік.

Биологиялық бейімделу(лат. бейімделу- бейімделу) - организмнің тіршілік ету жағдайына бейімделуі. Орыстың көрнекті физиологы И.М.Иманалиева: «[Өмір] өмір сүру жағдайларына тұрақты бейімделу болып табылады. - тіршілігін қамтамасыз ететін сыртқы ортасыз организм мүмкін емес; сондықтан организмнің ғылыми анықтамасы оған әсер ететін ортаны да қамтуы керек.» Сонымен бірге: «...Әрбір организм тұрақтылық пен өзгергіштіктің динамикалық үйлесімі болып табылады, онда өзгергіштік өзінің бейімделу реакцияларына, демек, қорғауға қызмет етеді. оның тұқым қуалайтын тұрақты тұрақтыларының." Организм тіпті өте қысқа уақыт кезеңдерінің өзінде оның функционалды күйлерінің динамикасына және оның "гомеостатикалық константаларының" гомеоретикалық өзгергіштігіне байланысты айнымалы болады (К. Уоддингтон, 1964, 1970). жүйелік тәсілбейімделу процесінің тетіктері мен мәні туралы қазіргі білімнің негізін құрауы тиіс: «...Адам —... жүйе..., табиғаттағы кез келген басқалар сияқты, бүкіл табиғат үшін сөзсіз және біркелкі заңдарға бағынады.. .» (И. П. Павлов, 1951).

Антропология және биология концепциялары Курчанов Николай Анатольевич

Табиғи іріктеу

Табиғи іріктеу

Табиғи сұрыптау эволюцияның ең маңызды факторы болып табылады. Дарвинизм (дәлірек айтқанда, STE дарвинизм негізінде құрылған), жоғарыда атап өткендей, табиғи сұрыпталу теориясы деп аталады.

Таңдаудың қысқаша және сәтті анықтамасын И.Лернер тұжырымдай алады: «Селекция – генотиптердің дифференциалды көбеюі»(Лернер Дж., 1958). Бұл анықтама көбеюдің неғұрлым қарқынды емес, тиімдірек көбейтуді білдіретінін көрсетеді. Табиғи сұрыптауды трансфер процесі ретінде қазіргі цитогенетиканың негізін салушылардың бірі С.Дарлингтон (1903–1981) өте жақсы сипаттады. «...мутацияның химиялық деңгейінен биологиялық деңгейбейімделу»(Дарлингтон С., 1958).

Табиғи сұрыпталудың рөлі эволюциялық биологияның бүкіл тарихындағы негізгі даулы мәселелердің бірі болып табылады.

20 ғасырдың ортасына қарай И.И.Шмальгаузен мен Дж.Симпсонның іргелі теориялық әзірлемелерінің арқасында эволюциялық биологияда іріктеудің үш формасы туралы идея қалыптасты.

Тұрақтандырушы таңдау- бұл белгілі бір популяцияға тән нормадан айтарлықтай ауытқуы жоқ сипаттамалары бар организмдердің артықшылықты өмір сүруі. Тұрақтандырушы селекция әрекетінің ең айқын нәтижесі берілген белгі үшін бұрыннан бар реакция нормасын тұрақтандыру болып табылады.

Жүргізуді таңдау– сипаттаманың орташа мәнінің ығысуына ықпал етеді. Қоршаған ортаның бағытталған өзгеруімен жеке адамдар жеке ерекшеліктеріосы өзгеріске сәйкес келеді. Мұндай іріктеу қоршаған ортаның өзгерген жағдайларына қайшы келген ескінің орнына жаңа форманың шоғырлануына ықпал етеді.

Бұзатын таңдау– белгілерінің орташа мәні бар особьтарға қарсы бағытталған және белгілі бір белгі бойынша популяцияның бірнеше топқа бөлінуіне әкелетін іріктеу.

Бұл бөлу кейінгі эксперименттік зерттеулерде жақсы дәлелденді.

Популяциядағы белгінің өзгергіштігі қалыпты таралу қисығымен сипатталады. Қалыпты генотип сипаттамалары орташа нормаға жақын жеке тұлғаның дамуына әкеледі ( сән) вариация қисығы осы қасиеттен. Жеке адамның генотипі неғұрлым көп өзгерсе, соғұрлым ондай даралар сирек кездеседі. Егер генотип соншалықты өзгерсе, онтогенез жыныстық жетілген особьтың дамуына алып келмейтін болса, онда мұндай дара вариация қисығынан тыс (өлтіретін мутациялар) болады.

Таңдаудың көрсетілген үш формасынан басқа, көптеген басқа классификациялар бар. Популяциялық генетикада назар популяциядағы аллельдер жиілігінің өзгеруіне аударылады және келесі таңдау нұсқалары бөлінеді (Ayala F., Kaiger J., 1988):

– рецессивті аллельге қарсы таңдау;

– доминантты аллельге қарсы таңдау;

– бейтарап аллельге қарсы таңдау;

– гетерозиготалардың пайдасына таңдау;

– гетерозиготаларға қарсы таңдау;

– жиілікке байланысты таңдау.

Соңғы нұсқа өте қызықты. Ол генотиптің жиілігіне байланысты қиылысу ықтималдығының жоғарылауымен сипатталады және жиі сирек аллель пайдасына іріктеу жүреді.

Популяциялардың тұрақты полиморфизміне әкелетін гетерозиготалардың пайдасына іріктеу табиғатта маңызды рөл атқарады. Эволюциялық экологияда ерекше мағынарепродуктивті стратегияларды таңдау арқылы беріледі, біз төменде қарастырамыз. Таңдаудың ерекше түрі - жыныстық сұрыптау.

Табиғи сұрыпталудың басқа да көптеген классификациялары бар және эволюционистер арасында консенсус әрқашан бола бермейді.

IV тарау. Табиғи сұрыпталу немесе көпшілігінің өмір сүруі