В предыдущем параграфе вы узнали о популяции и ее структуре. Почему популяцию считают элементарной единицей эволюции? Что такое генофонд популяции? Может ли он меняться?
Эволюционные факторы
Эволюционные факторы — это явления и процессы, которые изменяют генофонд популяции. Изменения в популяционном генофонде со временем могут накапливаться, отчего особи в популяции начинают все больше отличаться от своих предков. Так и происходит эволюция. Существует несколько факторов эволюции.
Эволюционные факторы
|
Фактор |
Описание фактора |
Пример действия |
|
Мутации (мутаци онный процесс) |
Естественный процесс постоянных изменений наследственной информации в результате действия мутагенных факторов |
У предков человека в результате мутации две хромосомы объединились в одну. Поэтому у человека 23 пары хромосом, а у шимпанзе, как и у нашего общего предка, — 24 пары |
|
Популя ционные Волны (волны жизни) |
Колебания численности природных популяций, происходящие постоянно под действием климатических, биологических или других факторов |
Периодически происходит интенсивное размножение насекомых (например, вспышки численности саранчи). При этом животные могут распространяться далеко за пределы своих обычных местообитаний |
|
Дрейф генов |
Изменение частоты аллелей определенных генов из-за случайных процессов, например, извержения вулкана, наводнения или расселения небольшой группы особей на новой территории (рис. 39.1) |
Когда люди попали на американский континент, среди первопроходцев случайно не оказалось людей с геном, отвечающим за формирование III и IV групп крови. Поэтому до прибытия европейцев у коренных жителей Америки были только I или II группы крови |
|
Изоляция |
Разделение популяций одного вида из-за возникновения между ними каких-либо барьеров (физических или экологических) |
Популяции, обитающие на островах, часто не могли контактировать с материковыми популяциями и постепенно образовывали новые виды, как вьюрки на Галапагосских островах |
|
Фактор |
Описание фактора |
Пример действия |
|
Мигра ция |
Перемещение особей из одной популяции в другую или на новые территории |
Рыба-игла из Черного моря мигрировала в р. Днепр, а оттуда по каналу Днепр — Донбасс попала в р. Северский Донец |
|
Есте ственный отбор |
Дифференцированное выживание особей, наиболее приспособленных к определенным условиям существования |
Когда больные используют антибиотики, выживают только те бактерии, которые имеют к ним устойчивость |
Стабилизирующий отбор
Выделяют три основные вида естественного отбора: дизруптив-ный (разрывающий), движущий (направленный) и стабилизирующий (рис. 39.2).
Стабилизирующий отбор поддерживает признаки в неизменном состоянии. Он действует тогда, когда наиболее выгодным является среднее значение какого-то признака. Это происходит, когда среда обитания практически не меняется и организмы к ней хорошо приспособлены.
Так, представители ракообразных щитни остаются неизменными со времен мезозоя. У них короткий срок жизни, и живут они в лужах. Условия жизни в лужах и сейчас, и во времена динозавров одинаковы. А период пересыхания луж щитни переживают на стадии яйца, которое у них очень устойчиво к любым внешним воздействиям.
Движущий отбор
Движущий (направленный) отбор способствует изменению признака в определенном направлении. Так, насекомые, ящерицы и ряд других видов, которые прячутся среди листьев растений, имеют зеленый или бурый цвет, а обитатели пустынь — цвет песка. А у бабочек, обитавших в Англии в XIX столетии, движущий отбор привел к преимущественному выживанию особей с темной окраской. Это произошло потому, что развитие промышленности привело к загрязнению стволов деревьев угольной пылью и копотью. в результате стволы потемнели, и на их фоне хищники меньше замечали темных бабочек.
У хищников защитная окраска закрепилась потому, что ее владелец мог незаметно подкрасться к добыче, а у жертвы она является следствием того, что ее обладатель становится менее заметным для хищников. Те особи, у которых не было защитной окраски в качестве приспособления к условиям обитания, погибали и не оставляли потомков.
Дизруптивный отбор
Дизруптивный (разрывающий) отбор происходит тогда, когда преимущества имеют животные, признаки которых отклоняются от средних в ту или иную сторону. Например, среди насекомых, населяющих небольшие океанические островки, большинство видов или очень хорошо летают, или вообще не имеют крыльев. Такая ситуация сложилась из-за сильных ветров, которые могут сдуть насекомых в океан. Для того чтобы этого не произошло, следует либо очень хорошо летать, либо не летать вообще.
Ярким примером дизруптивного отбора является ситуация с разделением предков человека и шимпанзе. Общий предок этих видов жил в Африке примерно 8 млн лет назад. Он лазил по деревьям, но мог передвигаться и по земле. Поэтому он смог заселить и небольшие лесные массивы, расположенные на границе саванны. Он обитал на деревьях, а между лесными массивами передвигался пешком.
После очередного цикла похолодания площадь лесов на планете уменьшилась, размеры лесных массивов на границе саванны сократились, а расстояния между ними увеличились. Поэтому передвигаться пешком нужно было уже гораздо дальше. в таких условиях преимущество получали особи, которые или лучше ходили и жили преимущественно в саванне, или же обитали в глубине леса и передвигались по деревьям.
Дизруптивный отбор привел к тому, что особи, оставшиеся в лесу, стали предками шимпанзе, а особи, вышедшие в саванну, стали предками человека.
Половой отбор
В качестве одной из форм отбора рассматривают также половой отбор, который влияет на признаки только одного пола. К такому отбору приводит соперничество между особями одного пола за право вступить в размножение с особями другого пола.
Эта форма отбора способствует появлению полового диморфизма, при котором особи одного вида, но разного пола существенно различаются между собой по внешнему виду. Половой диморфизм явно выражен на примере таких видов, как олени, куры и некоторые насекомые (рис. 39.3).
Элементарными факторами эволюции являются мутации (мутационный процесс), популяционные волны (волны жизни), дрейф генов, изоляция, миграция и естественный отбор. выделяют такие виды естественного отбора, как стабилизирующий, движущий, дизруптивный, половой. Только естественный отбор является направленным фактором. все остальные факторы эволюции являются ненаправленными.
Проверьте свои знания
1. Что такое факторы эволюции? 2. На конкретном примере объясните, что такое популяционные волны. 3. На конкретном примере объясните, что такое мутационный процесс. 4. На конкретном примере объясните, что такое миграция. 5. Почему дрейф генов является ненаправленным фактором эволюции? 6. Какие существуют формы естественного отбора? 7. На конкретных примерах объясните действие полового отбора. 8. При каких условиях происходит стабилизирующий отбор? 9. При каких условиях происходит дизруптивный отбор? 10*. Почему утверждение, что в ходе естественного отбора выживает сильнейший, является грубой ошибкой?
Это материал учебника Биология 9 класс Задорожный