Формы естественного отбора. Примеры. Таблица.
Существует четыре основных формы естественного отбора, которые являются основными факторами эволюции наряду с борьбой за существование. Их воздействие приводит к тому, что выживают наиболее приспособленные особи, в то время как их конкуренты, не столь удачливые и хуже приспособленные, имеют меньше шансов передать свои гены дальше. В рамках школьной программы формы естественного отбора изучаются на уроках биологии в 11 классе, так как эта тема достаточно сложна. Сам этот термин ввёл в обиход знаменитый натуралист Чарльз Дарвин, создатель теории эволюции. В чём-то он самоочевиден, так как действие процесса естественного отбора легко описать в трёх шагах.
- Производство потомства. Живые существа производят на свет большое количество потомства, намного большее, чем может выжить. Причём тут совершенно неважно, о ком конкретно идёт речь – о растениях, животных или каких-либо простейших. Некоторые паразитические черви, укоренившись в организме окончательного хозяина, откладывают до 250 млн яиц в сутки, но среди них лишь единицы могут выжить. То же самое и с растениями, которые производят огромное количество семян.
- Наследственная изменчивость. Организмы-родители передают потомству свои гены, но наборы этих генов всегда отличаются друг от друга. У одного и того же млекопитающего, например, рождаются разные потомки – сильные и слабые, крупнее и мельче, и таких признаков очень много. Они не похожи друг на друга, как клоны, хотя, разумеется, сходства у них тоже есть.
- Вступление отбора в действие. Так как разные особи имеют разные наборы генов, они по-разному (то есть лучше или хуже) приспособлены к выживанию. Соответственно, более приспособленные особи имеют больше шансов выжить и передать свои гены дальше.
Характеристика форм естественного отбора
Согласно наиболее распространённой классификации, существуют четыре формы естественного отбора, указанные в таблице ниже:
| Движущая | Половая | Стабилизирующая | Дизруптивная (разрывающая) |
|---|---|---|---|
| Выживают особи, которые лучше других приспосабливаются к изменениям окружающей среды. | Выживают особи, которым удаётся найти партнёра для размножения, обойдя соперников. | Выживают особи, в наименьшей степени отличающиеся от средней нормы. | Выживают особи, в наибольшей степени отличающиеся от средней нормы в ту или иную сторону. |
Все они кардинально отличаются друг от друга механизмами воздействия на популяцию, хотя конечный итог всегда один – одни особи получают шанс выжить и размножаться дальше, а другие погибают.
Признаки движущей формы естественного отбора
Она вступает в силу при направленном изменении окружающей среды, причём причины этих изменений могут быть самыми разными – как природными, так и техногенными. Простыми словами характеристику движущей формы естественного отбора можно описать, как умение приспосабливаться. Те особи, которые справляются с этой задачей лучше, выживают, а те, что хуже, соответственно, нет.
Примеры движущей формы естественного отбора
- У китов. За последние несколько сотен лет максимальные и средние размеры этих гигантских морских млекопитающих уменьшились, потому что развитие китобойного промысла в XIX-XX веках привело к тому, что китобои выбили всех самых крупных особей. Чем кит крупнее, тем больший интерес он представлял для китобоев. Соответственно, более мелкие особи имели больше шансов выжить.
- У насекомых. Особенно хорошим примером движущей формы естественного отбора может послужить так называемый индустриальный меланизм, из-за которого тёмные особи выживают лучше, чем светлые. Просто за последние 100-150 лет стволы деревьев во многих регионах потемнели из-за загрязнения воздуха вследствие развития промышленности, и светлые насекомые стали лучше заметны на их фоне. Соответственно, они чаще поедаются птицами, в то время как их тёмные сородичи чаще выживают. У некоторых видов бабочек в наши дни около 95% популяции имеют тёмный окрас, хотя первые тёмные особи были отловлены натуралистами лишь в середине XIX века.
- У слонов и носорогов. Браконьеры в Африке истребляют этих животных из-за их бивней и рогов. Соответственно, особи с наиболее выдающимися рогами и бивнями чаще становятся их жертвами. Слоны с небольшими бивнями и носороги с маленькими рогами выживают лучше, потому что они представляют меньший интерес для браконьеров.
Признаки половой формы естественного отбора
Все организмы размножаются, и почти все они для этого нуждаются в партнёре. Определение половой формы естественного отбора гласит, что только наиболее приспособленные особи получают шанс найти партнёра и, соответственно, передать свои гены дальше. Их менее приспособленные сородичи остаются без возможности продолжить род, и в конце концов умирают, так и не передав дальше свой набор генов.
Примеры половой формы естественного отбора
- У оленей и лосей. Период размножения у этих животных весьма короткий, и в это время самцы борются друг с другом за право оплодотворить самку. Для этого самцы-соперники используют в основном рога, и их драки порой приводят к серьёзным последствиям, вплоть до гибели одного из участников. Соответственно, свои гены передаёт дальше только наиболее сильный самец.
- У птиц. У многих из них самцы обладают ярким оперением, а самки выглядят блекло и невзрачно. За примерами далеко ходить не надо – утки, павлины и многие другие. Чем у самца ярче оперение, тем больше у него шансов привлечь самку. У соловьёв, певчих птиц, для привлечения самки служит пение. Чем более сложные и красивые трели может выводить самец, тем вероятнее он сумеет найти партнёршу.
Признаки стабилизирующей формы естественного отбора
В этом случае из популяции исчезают особи, отклоняющиеся от средней нормы. Соответственно, определение стабилизирующей формы естественного отбора звучит просто: выживают только те особи, которые в наименьшей степени отличаются от большинства сородичей. Эта форма препятствует возникновению устойчивых отклонений от средней нормы и дальнейшей передачи этих генов потомству.
Примеры стабилизирующей формы естественного отбора
- По воспроизводству потомства. У разных млекопитающих и птиц выживают далеко не все детёныши. При этом особи, которые приносят мало потомство, имеют меньше шансов передать свои гены дальше, так как немногочисленное потомство имеет больше шансов погибнуть. А особи, которые приносят слишком много потомства, не могут его прокормить, в итоге оно вырастает более слабым, поэтому наиболее эффективно выживают особи со средней плодовитостью.
- По физическим характеристикам. Хорошим примером стабилизирующей формы естественного отбора будут птицы, у которых наиболее приспособлены к выживанию особи со средним размером крыльев. Как показало изучение погибших воробьёв после мощной бури, у большинства птиц, не переживших буйства стихии, крылья были либо длиннее средней нормы, либо короче.
- По весу. Детёныши разных млекопитающих при рождении имеют более-менее одинаковый вес. Слишком мелкие детёныши часто рождаются слабыми, в результате чего погибают, как и слишком крупные. Соответственно, лучше всего выживают обладатели среднего веса.
Признаки дизруптивной формы естественного отбора
По характеристике она полностью противоположна стабилизирующей форме. Если при последней наиболее приспособленными оказываются особи, не отклоняющиеся от средней нормы, то тут всё на 100% наоборот, и наибольшие шансы на выживание получают особи, сильно отклоняющиеся от нормы в ту или иную сторону. Чаще всего дизруптивная (она же разрывающая) форма естественного отбора вступает в действие, когда ареал популяции какого-либо вида растений или животных велик и разнообразен (например, жаркие и холодные области, или сухие и влажные). В таком случае эти процессы могут даже привести к разделению одного вида на несколько подвидов. В природе достаточно много таких примеров.
Примеры дизруптивной формы естественного отбора
- Грибы. Некоторые из них, например, опята, имеют две формы, летнюю и осеннюю. Вызвано это тем, что в середине лета часто бывают засухи, неблагоприятные для роста наземных частей грибов, которые являются органами размножения для этих организмов. При этом и летние опята, и осенние вырастают из разных грибниц, так как они относятся к разным видам. У них был общий предок, но из-за воздействия дизруптивного естественного отбора они разделились.
- Растения. Погремок большой приспособился цвести либо ранней весной, либо поздним летом. Это растение встречается в основном на полях, и его скашивают во время сенокоса, так что оно не успевает отцвести. Соответственно, выживают только те растения, которые либо отцветут рано, ещё до начала летнего сенокоса, либо после него, но до того, как наступят осенние холода, неблагоприятные для роста, цветения и опыления насекомыми.
- Птицы и животные. Обыкновенные синицы, например, разделились на 14 (по другой классификации – 16) подвидов, которые, в свою очередь, объединены в две группы. Разделение произошло из-за их пищевой специализации – разные особи лучше приспосабливались к поискам разной пищи.
