Природний відбір – спрямованний чинник еволюції

Поняття «природний відбір». Поняття «природний відбір» – найважливіша не лише в еволюційної теорії, а й у всій біології. Ч. Дарвін визначив природний відбір як виживання особин з корисними і загибель зі шкідливими індивідуальними відхиленнями – «виживання найбільш пристосованих». Однак це визначення недостатньо точно відображає деякі генетичні наслідки природного відбору.

У процесі природного відбору важливі не стільки виживання або загибель окремих особин, скільки їх виборче розмноження. Головне значення в еволюції має не саме виживання особин, а внесок кожної особини в генофонд популяції. Найбільший внесок у генофонд популяції внесе та особина, яка залишить більш численне потомство. Особини, які не залишили потомства, не мають значення для еволюції. Тільки успіх у поширенні і закріпленні певних алелей генів в популяціях веде до виникнення еволюційних явищ.
Таким чином, під природним відбором потрібно розуміти виборче відтворення різних генотипів. Дане формулювання застосовна до мікроорганізмів, грибів, рослин і тварин незалежно від способу їх розмноження і тривалості життя індивідуума.

Природний відбір являє собою єдиний фактор еволюції, що приводить до підвищення пристосованості. (Мутації, популяційні хвилі, ізоляція відносяться до факторів еволюції, що змінює частоту алелів в популяціях незалежно від того, чи призводить це до підвищення або зниження пристосованості організмів.) Слід підкреслити, що відбираються не окремі ознаки, а цілі генотипи, які є носіями цих ознак. Тільки природним відбором можна пояснити пристосованість організмів до умов середовища та їх вражаюче розмаїття.
Для дії природного відбору необхідну передумову створює боротьба за існування, сама по собі не означає підвищення пристосованості організмів.

Форми природного добору. Розрізняють три основні форми природного відбору: рушійний, стабілізуючий, дизруптивний.
Рушійною відбір – це відбір на користь генотипів з уклоняющимся значенням ознаки від раніше встановленого в популяції значення. Рушійною відбір діє при зміні умов середовища існування популяції і призводить до закріплення нової норми реакції організмів (згадаємо, що норма реакції – це межі, в яких можлива зміна ознак у даного генотипу; див. § 45), зміни фенотипічного вигляду і генотипической структури популяції.
Прикладом рушійною форми природного відбору може служити так званий індустріальний меланизм. По всій Європі та Азії, від Англії до Японії, мешкає метелик березова п’ядун. Зазвичай зустрічається форма метеликів з білим забарвленням тіла і дрібними чорними цятками на крилах. Такі метелики важкорозрізнювані на стовбурах беріз, покритих лишайниками. Тут ці сутінкові метелики проводить світлу частину доби. У метеликів даного виду зустрічаються мутації, що визначають темне забарвлення тіла з білими цятками на крилах (рис. 83). У 1880 р в околицях Манчестера були вперше спіймані такі метелики. У наступні роки темні метелики стали попадатися все частіше і частіше. Темна форма отримала назву меланистических. Назва походить від пігменту меланіну, що додає забарвлення тіла метелика. Темна форма поступово стала витісняти світлу форму в тих індустріальних районах Англії, де стовбури беріз покривалися сажею і кіптявою, а лишайники гинули.
Звичайна (біла з плямами) і меланистическая (темна) форми березового п’ядуна на світлих стовбурах беріз, а також стовбурах дерев, покритих кіптявою

Виявилося, що ген меланизма визначає більш високу стійкість березового п’ядуна на стадії личинки до дії різних хімічних забруднювачів середовища. Але найголовніша перевага темної форми метелика полягає в тому, що на «закопчених» стовбурах беріз вони стають менш помітними для комахоїдних птахів, ніж світла форма (див. Рис. 83).
Явище індустріального меланизма відзначено і в інших видів комах, що живуть на стовбурах дерев. Однак там, де промислові підприємства з кам’яного вугілля перейшли на газ і електроенергію, індустріальний меланизм не проявляється. Причина цього очевидна: із зникненням забруднення на світлих стовбурах дерев темні форми комах стають помітнішими, т. Е. Менш пристосованими до нових умов середовища, і вони переважно скльовують птахами.
За останні десятиліття виявлені популяції різних комах, стійких до дії отрутохімікатів, від яких комахи даних видів раніше смерті. Виникнення таких стійких до отрутохімікатів популяцій пояснюється дією рушійного відбору.

Спочатку у деяких особин популяції могли виникнути мутації, що зумовили несприйнятливість організмом певних отрутохімікатів. В результаті розмноження таких особин мутації накопичувалися в популяції з покоління в покоління, а потім могла виникнути ціла популяція, стійка до деяких отрут. Подібне явище спостерігається при використанні людиною отрутохімікатів проти комах-шкідників сільського та лісового господарств, а також проти таких «супутників» людини, як будинкові миші, сірі щурі, постільні клопи, руді таргани. Найбільш наочний прояв рушійного відбору спостерігається на прикладі виникнення нових форм хвороботворних бактерій, стійких до антибіотиків.
У постійних, що не змінюються умовах середовища діє інша форма відбору – стабілізуючий відбір. Це відбір на користь генотипів із середнім виразом ознаки. Стабілізуючий відбір спрямований на усунення від розмноження особин, фенотипически помітно ухиляються від сформованої норми. Він діє в стабільних умовах навколишнього середовища, зберігає фенотипический вигляд популяції і її генотипическую структуру.
Стабілізуючий відбір при сталості умов середовища протягом сотень тисяч і мільйонів поколінь оберігає види від істотних змін. Він діє до тих пір, поки умови життя, при яких дана ознака або властивість було вироблено, суттєво не змінюються. Стабілізуюча форма добору оберігає норму від руйнівного впливу мутаційного процесу. Вона також відіграє величезну роль для збереження і посилення результатів рушійного відбору.
Дизруптивний відбір – розриває відбір, призводить до появи двох або кількох нових форм з однієї вихідної; він діє проти проміжних середніх форм. Ця форма відбору існує у випадках, коли на одній території одночасно зустрічаються різноманітні умови. Дизруптивний відбір спрямований проти особин із середнім і проміжним характером прояву ознаки. Популяція як би «розривається» за цією ознакою на кілька груп. Результатом дизруптивного відбору є, наприклад, дві форми погремка – ранньоквітучих і позднецветущіх. Їх виникнення обумовлено щорічними сіножатями на луках, проведеними в середині літа. Внаслідок цього єдина популяція розділилася на дві які перекриваються в часі популяції (терміни їх цвітіння роз’єднані). Можна навести інший приклад дії дизруптивного відбору: деякі лососеві риби утворюють в озерах дві форми – дрібну, що харчуються невеликими рачками, і велику, за способом живлення хижу.
Природний відбір – найважливіший і єдиний спрямовує чинник еволюції, що визначає виникнення всіх пристосувань, поява нових систематичних груп. Саме тому можна говорити про творчу роль природного добору.
Теорія природного відбору була і залишається одним з фундаментальних узагальнень біології, саме на її основі був пояснений механізм еволюції. Природному відбору належить провідна роль в еволюції, так як він здійснює не випадкове, а спрямована зміна фенотипического вигляду популяції і її генотипического складу.
Від вихідної, дарвінівської, теорії синтетична теорія еволюції відрізняється наступними концептуальними положеннями: по-перше, СТЕ вводить поняття про випадковий генетичному дрейфі; по-друге, синтетична теорія еволюції допускає, що в одного гена в популяції може бути багато різних алелей; по-третє, вона постулює, що еволюція відбувається шляхом накопичення малих генетичних змін.
Хоча у світовому науковому співтоваристві СТЕ загальновизнана, деякі її положення (особливо постулат, який стверджує, що еволюція відбувається поступово, шляхом накопичення малих генетичних змін) викликають сумніви у деяких учених.

Посилання на основну публікацію