Tres formas principales de selección natural. selección de conducción

1. ¿Qué es la lucha por la existencia?

La lucha por la existencia es una relación compleja y diversa de organismos dentro de una misma especie, entre especies diferentes y con la naturaleza inorgánica.

2. ¿Qué es la selección natural? ¿Qué se entiende por selección artificial?

La selección natural es el factor principal en la evolución, que conduce a la supervivencia y reproducción preferencial de individuos que están más adaptados a las condiciones ambientales dadas y tienen rasgos hereditarios útiles.

La selección artificial es la elección por parte de una persona de los individuos de animales y plantas más valiosos económica o decorativamente para obtener de ellos descendencia con las propiedades deseadas.

3. ¿Cuáles son las principales disposiciones de las enseñanzas evolutivas de Darwin?

La teoría de Darwin se puede formular como las siguientes disposiciones fundamentales.

1. Todos los organismos que habitan nuestro planeta son cambiantes. Es imposible encontrar dos conejos, lobos, lagartos u otros animales o plantas completamente idénticos que pertenezcan a la misma especie.

2. En la naturaleza nacen más individuos de cada especie de los que los recursos del medio ambiente permiten alimentar. Esto lleva a una lucha por la existencia entre ellos. Como resultado, sobreviven los individuos que tienen los rasgos más ventajosos en determinadas condiciones ambientales, es decir, se produce la selección natural.

3. Los individuos conservados por selección natural dejan descendencia, transmitiendo sus rasgos por herencia. Esto asegura la existencia de una determinada especie durante mucho tiempo.

4. Dado que las condiciones ambientales en diferentes partes del rango pueden diferir, las adaptaciones se forman de manera diferente, es decir, hay una divergencia de las características de los organismos, lo que lleva a la aparición de nuevas especies: especiación.

Preguntas

1. ¿Cuáles son las principales causas de la lucha por la existencia?

La discrepancia entre el número de individuos que aparecen en la población y los recursos vitales disponibles conduce inevitablemente a una lucha por la existencia.

2. ¿Qué formas de lucha por la existencia conoces? Dé ejemplos relevantes.

Darwin distinguió tres formas de lucha por la existencia: intraespecífica, interespecífica y la lucha contra las condiciones adversas de la naturaleza inorgánica.

El más intenso de ellos es la lucha intraespecífica. Un vívido ejemplo de lucha intraespecífica es la competencia entre árboles forestales coníferos de la misma edad. Los árboles más altos, con sus copas ampliamente extendidas, interceptan la mayor parte de los rayos del sol, y su poderoso sistema de raíces absorbe los minerales disueltos en el agua del suelo en detrimento de los vecinos más débiles. La lucha intraespecífica se agrava especialmente con un aumento en la densidad de población, por ejemplo, con una abundancia de polluelos en algunas especies de aves (muchas especies de gaviotas, petreles): los más fuertes empujan a los débiles fuera de los nidos, condenándolos a la muerte de los depredadores o inanición.

Se observa lucha interespecífica entre poblaciones de diferentes especies. Puede manifestarse en forma de competencia por los mismos tipos de recursos naturales o en forma de uso unilateral de un tipo por otro. Un ejemplo de competencia por tipos similares de recursos lo da la relación entre las ratas grises y negras que luchan por un lugar en los asentamientos humanos. La rata gris, más fuerte y agresiva, con el tiempo reemplazó a la rata negra, que actualmente se encuentra solo en áreas boscosas o en desiertos. En Australia, la abeja común traída de Europa ha suplantado a la pequeña abeja nativa sin aguijón.

Un ejemplo de lucha de otro tipo es la relación entre depredador y presa: pájaros e insectos, peces y pequeños crustáceos, leones y antílopes, etc. Sólo en estos casos la lucha por la existencia se expresa en combate directo: los depredadores se disputan la presa o un depredador lucha contra la víctima. Un resultado claro de tales relaciones son los cambios evolutivos coordinados tanto del depredador como de la presa: el depredador adquiere sofisticados medios de ataque: colmillos, garras, movimientos rápidos, comportamiento de acecho; las víctimas tienen formas de protección no menos sofisticadas: una variedad de púas y caparazones, coloración de camuflaje, guardias apostadas y otros tipos de comportamiento adaptativo.

La tercera forma de la lucha por la existencia, la lucha con las condiciones ambientales adversas, también juega un papel importante en los cambios evolutivos de los organismos. Las características estructurales de algunas plantas, como los duendes, las plantas de almohada, indican claramente la vida en las duras condiciones del norte o las tierras altas.

Los factores abióticos tienen un impacto significativo en la evolución de los organismos no solo por sí mismos: su influencia puede fortalecer o debilitar las relaciones intraespecíficas e interespecíficas. Con falta de territorio, calor o luz, la lucha intraespecífica puede agravarse o, por el contrario, debilitarse con un exceso de recursos necesarios para la vida. En años cálidos, con el abundante desarrollo del zooplancton, la perca se alimenta activamente de crustáceos que flotan en la columna de agua; en años fríos e improductivos, la falta de alimento obliga a los peces a pasar a alimentarse de sus propios juveniles.

3. ¿Cuál es la acción de la selección natural?

La selección natural afecta la composición de la población: "quitando" de ella los genotipos menos adaptados, la hace más adaptada a las condiciones ambientales.

4. ¿Qué formas de selección natural conoces? ¿Bajo qué condiciones operan? Dé ejemplos relevantes.

En los casos en que la selección natural tiene como objetivo mantener los rasgos existentes (fenotipos), se habla de selección estabilizadora. Los biólogos conocen buena evidencia de la existencia de selección estabilizadora. Por ejemplo, el color de la serpiente de agua que vive en las islas de algunos lagos la hace invisible en la espesura de la vegetación. Sin embargo, de vez en cuando, como resultado de mutaciones, aparecen individuos que tienen un color diferente. Esta nueva coloración se hereda. Sin embargo, el número de mutantes no crece: las aves rapaces los destruyen rápidamente y los entierran en el contexto de la vegetación acuática. En consecuencia, rara vez logran sobrevivir hasta la pubertad y dejar descendencia.

La selección estabilizadora es común donde las condiciones de vida permanecen constantes durante un período prolongado, como en las latitudes del norte y en el fondo del océano. Aquí, durante decenas y cientos de millones de años, no se han producido cambios notables y los organismos ya se han adaptado bastante bien a la vida en este entorno. La selección estabilizadora también opera en lugares más variables: en praderas de montaña, en dunas de arena sin agua: aquí las condiciones cambian más rápido que en el fondo del océano, pero permanecen constantes durante bastante tiempo en comparación con la vida de las generaciones individuales.

Otra forma de selección natural es la selección de motivos. A diferencia de la estabilización, esta forma de selección promueve cambios en los fenotipos. La acción de la selección de motivos puede manifestarse muy rápidamente en respuesta a cambios fuertes e inesperados en las condiciones externas. Un ejemplo clásico es el caso de una de las especies de mariposas, la polilla del abedul.

En el siglo XVIII, los coleccionistas de mariposas ingleses rara vez encontraron representantes oscuros de esta especie. Por lo general, las polillas del abedul son de color claro, lo que les permite camuflarse bien en los troncos de los árboles densamente cubiertos de líquenes, donde suelen pasar tiempo durante el día. Las aves y otros cazadores de mariposas tienen dificultad para distinguir las mariposas de colores claros cuando están posadas en los troncos de los árboles. Las mariposas de alas oscuras son individuos con un alto contenido de pigmento de melanina. No tienen camuflaje natural y por lo tanto son más vulnerables a las aves. Como resultado, no fue fácil para los coleccionistas encontrarlo.

Sin embargo, a mediados del siglo XIX en Inglaterra se produjo una revolución industrial. Los distritos fabriles estaban fuertemente contaminados por productos de la combustión del carbón con alto contenido de azufre (gas sulfuroso). Como resultado, los líquenes en la corteza de los árboles comenzaron a morir. Además, la corteza de muchos árboles estaba cubierta de hollín, especialmente cerca de fábricas y fábricas. Como resultado, fue en estas áreas donde la cantidad de polillas oscuras comenzó a crecer, mientras que la cantidad de mariposas claras disminuyó notablemente. Los científicos han sugerido que los cambios en la composición de la población de polillas no son más que una consecuencia de la selección natural asociada con cambios en el medio ambiente.

Otro ejemplo está relacionado con el cambio bajo la influencia de la selección de motivos en la susceptibilidad de los insectos a la acción de los insecticidas (venenos). La selección ha ayudado a muchas especies de insectos a resistir los venenos. Por ejemplo, algunas especies de mosquitos tienen un gen que codifica la producción de una enzima que bloquea la acción de pequeñas dosis de veneno. Cuando se usan insecticidas, la mayoría de los mosquitos mueren, solo unos pocos sobreviven, pero pueden producir la enzima correspondiente al doble de velocidad. Son ellos los que dan lugar a una nueva población, cuyos individuos son prácticamente inmunes al veneno.

Hemos considerado ejemplos en los que la acción de la selección de motivos se manifiesta muy rápidamente, en tan solo unas pocas décadas, en respuesta a cambios abruptos en las condiciones de existencia de los organismos. Sin embargo, en la mayoría de los casos el proceso de selección es muy lento. Los cambios de población asociados con él toman el mismo tiempo. Así, la acción de la selección sólo puede descubrirse en forma de cambios graduales y no siempre distintos en el proceso de estudio de las formas fósiles. Un ejemplo clásico de tales cambios lo proporciona una imagen reconstruida de la evolución del pie del caballo.

Diferentes formas de selección natural se alternan en el proceso de evolución. Por lo general, las transformaciones evolutivas comienzan bajo la influencia de la selección de motivos en respuesta a cambios serios en las condiciones ambientales. Como resultado, aparecen nuevas subespecies y luego especies. Luego, la selección impulsora se reemplaza por una estabilizadora, y los cambios adquiridos por los individuos de la especie se conservan: la nueva especie se estabiliza.

5. ¿Es posible obtener confirmación experimental de la acción de la selección natural?

La confirmación experimental de la acción de la selección natural es difícil de obtener, porque. la selección es muy lenta. Pero en algunos casos (por ejemplo, con husillos de abedul) todavía es posible.

La evolución es una historia de ganadores, y la selección natural es un juez imparcial que decide quién vive y quién muere. Los ejemplos de selección natural están por todas partes: toda la variedad de seres vivos de nuestro planeta es producto de este proceso, y el hombre no es una excepción. Sin embargo, se puede discutir sobre una persona, porque durante mucho tiempo ha estado acostumbrada a intervenir de manera comercial en aquellas áreas que solían ser los secretos sagrados de la naturaleza.

Cómo funciona la selección natural

Este mecanismo a prueba de fallas es el proceso fundamental de la evolución. Su acción asegura el crecimiento de la población el número de individuos que tienen un conjunto de los rasgos más favorables que aseguran la máxima adaptabilidad a las condiciones de vida en el medio ambiente y, al mismo tiempo, una disminución en el número de individuos menos adaptados.

La ciencia debe el término mismo de "selección natural" a Charles Darwin, quien comparó este proceso con la selección artificial, es decir, la selección. La diferencia entre estas dos especies está solo en quién actúa como juez al elegir ciertas propiedades de los organismos: una persona o un hábitat. En cuanto al “material de trabajo”, en ambos casos se trata de pequeñas mutaciones hereditarias que se acumulan o, por el contrario, se erradican en la siguiente generación.

La teoría desarrollada por Darwin fue increíblemente audaz, revolucionaria, incluso escandalosa para su época. Pero ahora la selección natural no genera dudas en el mundo científico, además, se le llama un mecanismo "evidente", ya que su existencia se deriva lógicamente de tres hechos indiscutibles:

1. Los organismos vivos obviamente producen más descendencia de la que pueden sobrevivir y reproducirse más;
2. Absolutamente todos los organismos están sujetos a la variabilidad hereditaria;
3. Los organismos vivos dotados de diferentes características genéticas sobreviven y se reproducen con desigual éxito.

Todo esto provoca una competencia feroz entre todos los organismos vivos, lo que impulsa la evolución. El proceso evolutivo en la naturaleza., por regla general, avanza lentamente, y en él se pueden distinguir las siguientes etapas:

Principios de clasificación de la selección natural

Según la dirección de la acción, se distinguen los tipos de selección natural positiva y negativa (corte).

Positivo

Su acción está dirigida a la consolidación y desarrollo de rasgos útiles y contribuye al aumento de la población del número de individuos con estos rasgos. Así, dentro de especies específicas, la selección positiva trabaja para aumentar su viabilidad y, en la escala de toda la biosfera, para complicar gradualmente la estructura de los organismos vivos, lo que está bien ilustrado por toda la historia del proceso evolutivo. Por ejemplo, la transformación de las branquias que tomó millones de años en algunas especies de peces antiguos, en el oído medio de los anfibios, acompañó el proceso de “aterrizar” de los organismos vivos en condiciones de fuertes flujos y reflujos.

Negativo

A diferencia de la selección positiva, la selección de corte expulsa de la población a aquellos individuos que portan rasgos dañinos que pueden reducir significativamente la viabilidad de la especie en las condiciones ambientales existentes. Este mecanismo actúa como un filtro que no deja pasar los alelos más dañinos y no permite su desarrollo posterior.

Por ejemplo, cuando, con el desarrollo del pulgar en la mano, los ancestros del Homo sapiens aprendieron a doblar el pincel en un puño y usarlo en peleas entre sí, las personas con cráneos frágiles comenzaron a morir por heridas en la cabeza (como se evidencia por hallazgos arqueológicos), cediendo espacio vital a individuos con cráneos más fuertes.

Una clasificación muy común, basado en la naturaleza de la influencia de la selección en la variabilidad de un rasgo en una población:

1. Moviente;
2. estabilizador;
3. desestabilizador;
4. disruptivo (desgarro);
5. sexual.

Moviente

La forma impulsora de la selección natural elimina las mutaciones con un valor del rasgo promedio, reemplazándolas con mutaciones con otro valor promedio del mismo rasgo. Como resultado, por ejemplo, se puede rastrear el aumento en el tamaño de los animales de generación en generación; esto sucedió con los mamíferos que obtuvieron el dominio terrestre después de la muerte de los dinosaurios, incluidos los ancestros humanos. Otras formas de vida, por el contrario, han disminuido significativamente de tamaño. Así, las libélulas antiguas en condiciones de alto contenido de oxígeno en la atmósfera eran gigantescas en comparación con los tamaños modernos. Lo mismo ocurre con otros insectos..

estabilizar

A diferencia del conductor, tiende a conservar las características existentes y se manifiesta en casos de conservación a largo plazo de las condiciones ambientales. Los ejemplos son especies que nos han llegado desde la antigüedad casi sin cambios: cocodrilos, muchos tipos de medusas, secuoyas gigantes. También hay especies que existen, prácticamente sin cambios, desde hace millones de años: esta es la planta de ginkgo más antigua, descendiente directa de las primeras lagartijas de la hatteria, el celacanto (un pez de aletas en cepillo, que muchos científicos consideran un “eslabón intermedio ” entre peces y anfibios).

La selección estabilizadora y la impulsora actúan en conjunto y son dos caras de un mismo proceso. El motor se esfuerza por mantener las mutaciones que son más beneficiosas en las condiciones ambientales cambiantes, y cuando estas condiciones se estabilizan, el proceso culminará en la creación de la forma mejor adaptada. Aquí llega el turno de la selección estabilizadora- conserva estos genotipos probados por el tiempo y no permite que se multipliquen formas mutantes que se desvían de la norma general. Hay un estrechamiento de la norma de reacción.

Desestabilizador

A menudo sucede que el nicho ecológico ocupado por una especie se expande. En tales casos, una velocidad de reacción más amplia sería beneficiosa para la supervivencia de esa especie. En condiciones de un ambiente heterogéneo, ocurre un proceso opuesto a la selección estabilizadora: los rasgos con una velocidad de reacción más amplia obtienen una ventaja. Por ejemplo, la iluminación heterogénea de un embalse provoca una gran variabilidad en el color de las ranas que viven en él, y en los embalses que no difieren en una variedad de manchas de color, todas las ranas son aproximadamente del mismo color, lo que contribuye a su camuflaje ( resultado de la selección estabilizadora).

disruptivo (desgarro)

Hay muchas poblaciones que son polimórficas. - coexistencia dentro de una especie de dos o incluso varias formas sobre cualquier base. Este fenómeno puede ser causado por diversas causas, tanto de origen natural como antropogénico. Por ejemplo, sequías desfavorables para las setas, cayendo a mediados del verano, determinó el desarrollo de sus especies primaverales y otoñales, y la henificación, que también ocurre en esta época en otras áreas, condujo al hecho de que dentro de algunos tipos de pastos, las semillas maduran temprano en algunos individuos, y tarde en otros, eso es antes y después del heno.

Sexual

Destacando aparte en esta serie de procesos lógicamente fundamentados está la selección sexual. Su esencia radica en el hecho de que los representantes de la misma especie (generalmente machos) compiten entre sí en la lucha por el derecho a procrear. . Sin embargo, a menudo desarrollan los mismos síntomas. que afecten negativamente a su viabilidad. Un ejemplo clásico es el pavo real con su lujosa cola, que no tiene ningún uso práctico, además, lo hace visible para los depredadores y puede interferir con el movimiento. Su única función es atraer a una hembra, y realiza con éxito esta función. Hay dos hipótesis explicando el mecanismo de selección femenina:

1. La hipótesis de los "buenos genes": la hembra elige un padre para su futura descendencia, en función de su capacidad para sobrevivir incluso con características sexuales secundarias tan difíciles;
2. La hipótesis del hijo atractivo: una mujer tiende a producir descendientes masculinos exitosos que conservan los genes del padre.

La selección sexual es de gran importancia para la evolución, porque el objetivo principal de los individuos de cualquier especie no es sobrevivir, sino dejar descendencia. Muchas especies de insectos o peces mueren tan pronto como completan esta misión; sin esto, no habría vida en el planeta.

La herramienta de evolución considerada puede caracterizarse como un proceso interminable de avanzar hacia un ideal inalcanzable, porque el medio ambiente casi siempre está uno o dos pasos por delante de sus habitantes: lo que se logró ayer está cambiando hoy para volverse obsoleto mañana.

SELECCIÓN NATURAL - el resultado de la lucha por la existencia; se basa en la supervivencia preferencial y la descendencia de los individuos más aptos de cada especie y la muerte de los organismos menos aptos

A Bajo condiciones de constante cambio en el ambiente, la selección natural elimina las formas no adaptadas y preserva las desviaciones hereditarias que coinciden con la dirección de las nuevas condiciones de existencia. Hay un cambio en la norma de la reacción, o su expansión (norma de reacción llamado la capacidad del cuerpo para responder con cambios adaptativos a la acción de factores ambientales; la velocidad de reacción son los límites de la variabilidad de la modificación controlada por el genotipo de un organismo dado). Esta forma de selección fue descubierta por C. Darwin y se denominó conduciendo .

Como ejemplo, podemos citar el desplazamiento de la forma de luz original por la forma de color oscuro de la mariposa polilla de abedul. En el sureste de Inglaterra, en el pasado, junto con la forma clara de la mariposa, ocasionalmente se encontraban otras de color oscuro. En las zonas rurales, sobre la corteza de abedul, la coloración clara resulta protectora, son invisibles, mientras que las de color oscuro, por el contrario, destacan sobre un fondo claro y se convierten en presa fácil para las aves. En las zonas industriales, debido a la contaminación del medio ambiente con hollín industrial, las formas de color oscuro ganan ventaja y reemplazan rápidamente a las claras. Entonces, de 700 especies de mariposas en este país durante los últimos 120 años, 70 especies de polillas han cambiado su color claro a oscuro. El mismo cuadro se observa en otras zonas industriales de Europa. Ejemplos similares son la aparición de insectos resistentes a los insecticidas, formas de microorganismos resistentes a los antibióticos, la propagación de ratas resistentes al veneno, etc.

Científico doméstico I. I. Schmalhausen descubierto estabilizar forma selección que opera bajo condiciones constantes de existencia. Esta forma de selección tiene como objetivo mantener la norma existente. Al mismo tiempo, la constancia de la norma de reacción se mantiene mientras el entorno permanece estable, mientras que los individuos que se desvían de la norma media desaparecen de la población. Por ejemplo, durante las nevadas y los fuertes vientos, los gorriones de alas cortas y largas morían, mientras que los individuos con alas medianas sobrevivían. O otro ejemplo: la constancia estable de las partes de la flor en comparación con los órganos vegetativos de la planta, ya que las proporciones de la flor se adaptan al tamaño de los insectos polinizadores (un abejorro no puede penetrar una corola demasiado estrecha de una flor, la probóscide de una mariposa no puede tocar estambres demasiado cortos de flores con una corola larga). Durante millones de años, la selección estabilizadora protege a las especies de cambios significativos, pero solo mientras las condiciones de vida no cambien significativamente.

Asignar también desgarrando, odisruptivo , Selección que opera en un entorno diverso: no se selecciona un solo rasgo, sino varios diferentes, cada uno de los cuales favorece la supervivencia dentro de los estrechos límites del rango de población. Debido a esto, la población se divide en varios grupos. Por ejemplo, algunos lobos de las montañas Kitskill de EE. UU. parecen galgos claros y cazan ciervos, otros lobos de la misma zona, más gordos, con patas cortas, suelen atacar rebaños de ovejas. La selección disruptiva opera en condiciones de cambio brusco del entorno: en la periferia de la población sobreviven formas con cambios multidireccionales, dan lugar a un nuevo grupo, en el que entra en juego la selección estabilizadora. Ninguna de las formas de selección se da en la naturaleza en su forma pura, ya que los factores ambientales cambian y actúan en conjunto como un todo. Sin embargo, en ciertos períodos históricos, una de las formas de selección puede convertirse en la principal.

Todas las formas de selección natural constituyen un único mecanismo que, actuando sobre una base estadística como regulador cibernético, mantiene el equilibrio de las poblaciones con las condiciones ambientales circundantes. El papel creador de la selección natural consiste no sólo en la eliminación de los no aptos, sino también en el hecho de que dirige las adaptaciones emergentes (resultado de mutaciones y recombinaciones), "seleccionando" en una larga serie de generaciones sólo aquellas de ellas que son los más adecuados para las condiciones de existencia dadas. , lo que conduce a la aparición de más y más nuevas formas de vida.

Formas de selección natural (T.A. Kozlova, V.S. Kuchmenko. Biología en tablas. M., 2000)

En la teoría moderna de la evolución, la cuestión de las formas de selección natural sigue siendo una de las más discutibles. Se distinguen más de 30 formas diferentes de selección. Sin embargo, solo hay tres formas principales de selección: Estabilizador, en movimiento y disruptivo.(Figura 2) .

Selección estabilizadora - una forma de selección natural destinada a mantener y aumentar la estabilidad de la implementación en una población de un valor promedio previamente establecido de un rasgo o propiedad. Ocurre a través de la eliminación de cualquier desviación de esta norma. Un ejemplo de selección estabilizadora es la relación establecida por M. Karn y L. Penrose entre el peso de los recién nacidos y su mortalidad: cuanto más fuerte es la desviación en cualquier dirección de la norma promedio (3,6 kg), menos a menudo sobreviven esos niños.

Así, el resultado más importante de la acción de la selección estabilizadora es la preservación, la estabilización de los rasgos ya existentes y la norma de reacción ya formada para estos rasgos. Un ejemplo de la conservación a largo plazo de las adaptaciones a nivel morfológico es la formación de una extremidad de cinco dedos, que surgió hace unos 320 millones de años con la aparición de los vertebrados terrestres. Dado que se conocen mutaciones tanto en animales como en humanos que aumentan o disminuyen el número de dedos (aves, ungulados, dinosaurios, etc.), la preservación de la quinquedad es el resultado de una selección estabilizadora.

selección de conducción- selección que contribuye a un cambio en el valor promedio de un rasgo o propiedad. Esta forma de selección conduce a la aparición de rasgos adaptativos. Con un cambio dirigido en el entorno, los individuos con características individuales correspondientes a este cambio sobreviven con mayor frecuencia; los individuos con desviaciones en la dirección opuesta, no adecuadas a los cambios en las condiciones externas, mueren más a menudo. La pérdida de un rasgo suele ser el resultado de una forma de selección impulsora. Por ejemplo, en condiciones de inadecuación funcional de un órgano, la selección natural contribuye a su reducción. La pérdida de alas en algunas aves e insectos, los dedos en los ungulados, las extremidades en las serpientes, los ojos en los animales de las cavernas son ejemplos de la acción de la selección de motivos.

Así, la forma impulsora de la selección conduce al desarrollo de nuevas adaptaciones a través de un reordenamiento dirigido del acervo genético de la población, y esto, a su vez, va acompañado de un reordenamiento del genotipo de los individuos.

En la naturaleza, las formas de selección impulsoras y estabilizadoras coexisten constantemente, y sólo se puede hablar del predominio de una forma u otra en un período de tiempo determinado sobre una base determinada.

Selección disruptiva- una forma de selección que favorece más de un fenotipo y actúa contra formas intermedias medias. Tal selección conduce al establecimiento de polimorfismo dentro de una población. La población es, por así decirlo, "desgarrada" en varios grupos sobre esta base. Un ejemplo de selección disruptiva es la aparición del mimetismo en los veleros africanos. En las Comoras, Madagascar y Somalia, el pez vela macho y hembra son de color amarillo y no imitan, porque. no hay especies que no sean comidas por las aves en estas regiones. En el suroeste de Abisinia, los machos conservan la coloración y la forma de las alas específicas de su especie, mientras que las hembras cambian de color para coincidir con las mariposas no aviares.

Como ejemplo de selección disruptiva en el trabajo en la naturaleza, puede haber casos en los que los tipos polimórficos bien diferenciados tengan una clara ventaja selectiva sobre los tipos polimórficos débilmente diferenciados. Por ejemplo, dimorfismo sexual: hembras y machos con características sexuales secundarias bien diferenciadas se aparean y se reproducen con más éxito que

Arroz. Fig. 2. Esquema de acción de las formas de selección estabilizadora (A), impulsora (B) y disruptiva (C) (según N.V. Timofeev-Resovsky et al., 1977)

Otras formas de selección natural:

selección sexual;

Selección individual;

Selección de grupo, etc.

Estas formas de selección tienen una importancia secundaria. La selección natural, que se refiere a los rasgos de los individuos del mismo sexo, se llama selección sexual. Se basa en la no equivalencia selectiva de individuos del mismo sexo en animales dioicos. Esta es una forma especial de selección individual en la que participan representantes de un solo sexo (generalmente hombres) de una población determinada. Las características sexuales secundarias de los machos les ayudan a encontrar parejas para aparearse .

La selección natural hace Rol de soporte - mantenimiento de un cierto nivel de aptitud de los individuos de una población, lo que le permite existir en determinadas condiciones ambientales. Los individuos con una aptitud relativa inferior a la aptitud promedio de la población, por regla general, perecen.

También es importante para la vida de la especie y su evolución. efecto de propagación selección. La especie ocupa aquella parte de la superficie terrestre en la que puede sobrevivir. La selección regula la posición de la especie en el medio ambiente: los organismos sobreviven más a menudo en aquellas condiciones ambientales a las que están mejor adaptados por selección. Por lo tanto, la distribución de organismos, poblaciones, especies sobre la superficie de la Tierra ocurre principalmente a través de la selección.

La selección realiza rol acumulativo. Dado que la selección es la experiencia del más apto, cualquier evasión que mejore la adaptabilidad es retenida por ellos. Tales cambios se acumulan y la manifestación fenotípica del rasgo aumenta en varias generaciones. Un ejemplo es la evolución de las extremidades de los ancestros del caballo: de cinco dedos a tres dedos y de un solo dedo.

papel creativo selección es que se seleccionan los más aptos, es decir, individuos adaptados a las condiciones ambientales dadas. A nivel genotípico, como resultado de la selección, se produce la evolución del genotipo, es decir, la variabilidad se está transformando. En relación al fenotipo, el papel creador de la selección natural se expresa en la formación de nuevas adaptaciones y la reestructuración de todo el organismo, lo que asegura el normal funcionamiento de estas adaptaciones. Las nuevas adaptaciones surgen solo sobre la base de la variabilidad genotípica y solo como resultado de la selección.

Por ejemplo, en los años 40 del siglo pasado, la penicilina, la estreptomicina y otros antibióticos se utilizaron por primera vez en medicina. Inicialmente, eran efectivos contra bacterias patógenas, incluso en pequeñas dosis. Sin embargo, poco después de que se expandió el uso de antibióticos, su efectividad comenzó a disminuir y se tuvieron que usar dosis más altas para lograr los resultados deseados. Hay cepas de bacterias que son resistentes a los antibióticos y sensibles a ellos. La aparición de cepas resistentes se debe a mutaciones espontáneas que ocurren con una frecuencia baja. Así, el uso de antibióticos a dosis bajas o moderadas pone en marcha un proceso de selección que favorece la aparición de cepas resistentes.

Estos cambios microevolutivos se han encontrado en experimentos de laboratorio. Un ejemplo es un experimento de selección realizado en una de las cepas estafilococo aureus- una bacteria patógena que causa supuración de heridas e intoxicación alimentaria. La población original de la que se originó esta cepa era sensible a varios antibióticos en dosis bajas. Parte de las bacterias aisladas de la población inicial se cultivaron secuencialmente en medios que contenían penicilina y otros antibióticos en concentraciones crecientes. Como resultado, diferentes cepas desarrollaron resistencia a este antibiótico. La resistencia a varios antibióticos aumentó en diversos grados: a la cloromicetina 193 veces, a la penicilina sódica 187 000 veces y a la estreptomicina 250 000 veces. Al mismo tiempo, se producen otros cambios en tales cepas. Crecen más lentamente, especialmente en condiciones anaeróbicas, y pierden su patogenicidad. La eliminación de antibióticos del medio de cultivo conduce a la selección en la dirección opuesta, es decir, a la conservación de formas sensibles a los antibióticos.

Así, el papel creador de la selección natural determina:

1) transformación de la variabilidad: un cambio en la expresión fenotípica de las mutaciones, la eliminación de las manifestaciones dañinas de la pleiotropía, la evolución de la dominancia y la recesividad, así como la penetrancia y la expresividad de los genes;

2) la evolución de los procesos de desarrollo individual;

3) la aparición de nuevas adaptaciones, incluida la coadaptación de los rasgos del organismo y el fortalecimiento de la homeostasis del organismo, la coadaptación de los individuos en una población, el desarrollo de mecanismos de homeostasis de la población, la coadaptación de las especies, así como el desarrollo de adaptaciones a factores abióticos;

4) evolución de poblaciones, diferenciación de especies y especiación.

El resultado del papel creativo de la selección es el proceso de evolución orgánica, siguiendo la línea de complicación progresiva de la organización morfofisiológica (arogénesis), y en ramas separadas, a lo largo del camino de la especialización (alogénesis).

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Fecha de creación de la página: 2017-03-30

La selección natural es un proceso originalmente definido por Charles Darwin que conduce a la supervivencia y reproducción preferencial de individuos que están más adaptados a las condiciones ambientales dadas y tienen rasgos hereditarios útiles. De acuerdo con la teoría de Darwin y la moderna teoría sintética de la evolución, el material principal para la selección natural son los cambios hereditarios aleatorios: recombinación de genotipos, mutaciones y sus combinaciones.

En ausencia de un proceso sexual, la selección natural conduce a un aumento en la proporción de un genotipo dado en la próxima generación. Sin embargo, la selección natural es "ciega" en el sentido de que "evalúa" no los genotipos, sino los fenotipos, y la transmisión preferencial a la próxima generación de genes de un individuo con rasgos útiles ocurre independientemente de si estos rasgos son heredables.

Existen diferentes clasificaciones de formas de selección. Se utiliza ampliamente una clasificación basada en la naturaleza de la influencia de las formas de selección sobre la variabilidad de un rasgo en una población.

selección de conducción- una forma de selección natural, que opera con un cambio dirigido en las condiciones ambientales. Descrito por Darwin y Wallace. En este caso, los individuos con rasgos que se desvían en cierta dirección del valor promedio reciben ventajas. Al mismo tiempo, otras variaciones del rasgo (sus desviaciones en la dirección opuesta del valor promedio) están sujetas a selección negativa. Como resultado, en la población de generación en generación, hay un cambio en el valor promedio del rasgo en cierta dirección. Al mismo tiempo, la presión de conducción de la selección debe corresponder a las capacidades de adaptación de la población y la tasa de cambios mutacionales (de lo contrario, la presión ambiental puede conducir a la extinción).

Un ejemplo de la acción de la selección de motivos es el "melanismo industrial" en los insectos. El "melanismo industrial" es un fuerte aumento en la proporción de individuos melanísticos (que tienen un color oscuro) en aquellas poblaciones de insectos (por ejemplo, mariposas) que viven en áreas industriales. Debido al impacto industrial, los troncos de los árboles se oscurecieron significativamente y los líquenes claros también murieron, lo que hizo que las mariposas claras fueran más visibles para las aves y las oscuras peor. En el siglo XX, en varias áreas, la proporción de mariposas de color oscuro en algunas poblaciones bien estudiadas de la polilla del abedul en Inglaterra alcanzó el 95 %, mientras que la primera mariposa de color oscuro (morfa carbonaria) fue capturada en 1848.

La selección de conducción se realiza cuando el entorno cambia o se adapta a nuevas condiciones con la ampliación de la gama. Conserva los cambios hereditarios en una cierta dirección, cambiando la velocidad de reacción en consecuencia. Por ejemplo, durante el desarrollo del suelo como hábitat para varios grupos de animales no relacionados, las extremidades se convirtieron en madrigueras.

Selección estabilizadora- una forma de selección natural, en la que su acción se dirige contra individuos con desviaciones extremas de la norma promedio, a favor de individuos con una severidad promedio del rasgo. El concepto de selección estabilizadora fue introducido en la ciencia y analizado por I.I. Schmalhausen.

Se han descrito muchos ejemplos de la acción de la selección estabilizadora en la naturaleza. Por ejemplo, a primera vista parece que los individuos con máxima fecundidad deberían hacer la mayor contribución al acervo genético de la próxima generación. Sin embargo, las observaciones de poblaciones naturales de aves y mamíferos muestran que este no es el caso. Cuantos más pollitos o cachorros hay en el nido, más difícil es alimentarlos, más pequeños y débiles son cada uno de ellos. En consecuencia, los individuos con fecundidad media resultan ser los más adaptados.

Se ha encontrado selección a favor de los promedios para una variedad de rasgos. En los mamíferos, los recién nacidos de muy bajo y muy alto peso al nacer tienen más probabilidades de morir al nacer o en las primeras semanas de vida que los recién nacidos de peso medio. Contabilizar el tamaño de las alas de los gorriones que murieron después de una tormenta en los años 50 cerca de Leningrado mostró que la mayoría de ellos tenían alas demasiado pequeñas o demasiado grandes. Y en este caso, los individuos promedio resultaron ser los más adaptados.

Selección disruptiva (desgarradora)- una forma de selección natural, en la que las condiciones favorecen dos o más variantes extremas (direcciones) de variabilidad, pero no favorecen el estado medio intermedio del rasgo. Como resultado, pueden aparecer varias formas nuevas a partir de una inicial. Darwin describió la operación de la selección disruptiva, creyendo que subyace a la divergencia, aunque no pudo proporcionar evidencia de su existencia en la naturaleza. La selección disruptiva contribuye a la aparición y mantenimiento del polimorfismo de la población y, en algunos casos, puede causar especiación.

Una de las posibles situaciones en la naturaleza en las que entra en juego la selección disruptiva es cuando una población polimórfica ocupa un hábitat heterogéneo. Al mismo tiempo, diferentes formas se adaptan a diferentes nichos o subnichos ecológicos.

Un ejemplo de selección disruptiva es la formación de dos razas en un gran cascabel en prados de heno. En condiciones normales, los periodos de floración y maduración de las semillas de esta planta abarcan todo el verano. Pero en los prados de heno, las semillas son producidas principalmente por aquellas plantas que tienen tiempo de florecer y madurar antes del período de siega, o florecen al final del verano, después de la siega. Como resultado, se forman dos razas de cascabel: floración temprana y tardía.

La selección disruptiva se llevó a cabo artificialmente en experimentos con Drosophila. La selección se realizó de acuerdo al número de setas, quedando únicamente individuos con menor y mayor número de setas. Como resultado, desde aproximadamente la trigésima generación, las dos líneas divergieron mucho, a pesar de que las moscas continuaron cruzándose entre sí, intercambiando genes. En varios otros experimentos (con plantas), el cruzamiento intensivo impidió la acción efectiva de la selección disruptiva.

selección sexual Esta es la selección natural para el éxito en la reproducción. La supervivencia de los organismos es un componente importante pero no el único de la selección natural. Otro componente importante es el atractivo para los miembros del sexo opuesto. Darwin llamó a este fenómeno selección sexual. “Esta forma de selección no está determinada por la lucha por la existencia en las relaciones de los seres orgánicos entre sí o con las condiciones externas, sino por la rivalidad entre individuos del mismo sexo, generalmente varones, por la posesión de individuos del otro sexo. " Los rasgos que reducen la viabilidad de sus portadores pueden surgir y propagarse si las ventajas que brindan en el éxito reproductivo son significativamente mayores que sus desventajas para la supervivencia. Se han propuesto dos hipótesis principales sobre los mecanismos de selección sexual. De acuerdo con la hipótesis de los “buenos genes”, la hembra “razona” de la siguiente manera: “Si este macho, a pesar de su brillante plumaje y su larga cola, de alguna manera logró no morir en las garras de un depredador y sobrevivir hasta la pubertad, entonces, por lo tanto, tiene buenos genes que le permiten hacerlo. Por lo tanto, debe ser elegido como padre para sus hijos: les transmitirá sus buenos genes. Al elegir machos brillantes, las hembras eligen buenos genes para su descendencia. De acuerdo con la hipótesis de los “hijos atractivos”, la lógica de la selección femenina es algo diferente. Si los machos brillantes, por la razón que sea, son atractivos para las hembras, entonces vale la pena elegir un padre brillante para sus futuros hijos, porque sus hijos heredarán los genes de color brillante y serán atractivos para las hembras en la próxima generación. Por lo tanto, se produce una retroalimentación positiva, lo que lleva a que, de generación en generación, el brillo del plumaje de los machos sea cada vez más realzado. El proceso va aumentando hasta llegar al límite de viabilidad. Al elegir machos, las hembras no son ni más ni menos lógicas que en cualquier otro comportamiento. Cuando un animal tiene sed, no razona que deba beber agua para restablecer el equilibrio agua-sal en el cuerpo: va al abrevadero porque tiene sed. De la misma manera, las hembras, al elegir machos brillantes, siguen sus instintos: les gustan las colas brillantes. Todos aquellos que instintivamente provocaron un comportamiento diferente, todos ellos no dejaron descendencia. Así, discutimos no la lógica de las hembras, sino la lógica de la lucha por la existencia y la selección natural, un proceso ciego y automático que, actuando constantemente de generación en generación, ha formado toda esa asombrosa variedad de formas, colores e instintos que conocemos. observar en el mundo de la vida silvestre. .