Дизруптивный отбор примеры егэ

Следует выделить четыре основных фактора эволюции: мутационный процесс, изоляция, популяционные волны (и дрейф генов),
а также единственный направленный фактор эволюции — естественный отбор.

Мутационный процесс

Мутации (лат. mutatio — изменение) — стойкое изменение генома (наследственного материала), которое может быть унаследовано
потомками организма. Процесс возникновения мутаций — мутагенез.

Мутации подразделяются на:

• Генные
• Хромосомные
• Геномные

Большинство мутаций возникает спонтанно и вредит организму. Часть мутаций являются рецессивными, поэтому не проявляются
и передаются многим поколениям, накапливаясь в генофонде популяции.

Мутации напоминают колоду карт: неизвестно, что выпадет — чаще всего это карты невысокого ранга, козыри — большая удача. Так
и мутации, большинство из них вредные, приводят к развитию опухолей. Полезные встречаются гораздо реже. Как игра в карты,
все подчиняется случайности.

Популяционные волны

Все виды подвергаются воздействию периодически возникающих популяционных волн — уменьшению или увеличению численности особей.
Популяционные волны могут возникать по ряду причин:

• Сезонные изменения, периодические изменения какого-либо значимого фактора среды
• Непериодические изменения, например, в результате природных катастроф, изменение численности популяций хищник-жертва
• Заселение новых территорий, ярким примером которого является бурный рост численности кроликов, завезенных в Австралию

Колебание численности популяций по типу «хищник — жертва» является классическим примером популяционных волн. Представим себе
популяцию зайцев (жертв), которая бурно увеличилась в численности. Зайцами питаются лисица, волк (хищники). С увеличением
их кормовой базы (зайцев) наблюдается и рост численности хищников, которые поедают зайцев, вследствие чего численность зайцев
снижается. С уменьшением кормовой базы, снижается и число хищников. Так в природе устанавливается баланс между хищниками и
жертвами.

Особенно весомым фактором эволюции популяционные волны выступают в небольших популяциях. Их участие в эволюционном процессе
основано на явлении дрейфа генов.

Форма гена — аллель, с которым вы подробнее познакомитесь в ходе изучения генетики, встречается в популяции с определенной
частотой. Дрейф генов — изменение частоты встречаемости аллельных вариантов генов.

Дрейф генов обусловлен случайными причинами: у особей образуются гаметы, несущие различные формы аллельных генов. Не все
из гамет принимают участие в процессе оплодотворения: здесь вновь руководит случайность. Вследствие этого одни аллельные
формы генов могут встречаться в популяции часто, другие — редко.

Если представить, что часть особей, составляющих одну популяцию, погибла по тем или иным причинам, то редкие гены в оставшихся
особях могут увеличить свою частоту, то есть в результате размножения оставшихся особей редкие гены начнут встречаться более часто
— это и есть дрейф генов.

В закрытых популяциях не только животных, но и людей — в религиозных общинах, происходит возрастание гомозиготности популяции,
что приводит к снижению ее жизнеспособности и проявлению редких аллелей.

Такое повышение встречаемости аллелей возникает в результате
близкородственных браков: проявляются редкие гены, которые часто приводят к заболеваниям.

Изоляция

Изоляцией называют невозможность или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида. Вследствие этого, генофонды
двух популяций становятся независимыми друг от друга. Внутри каждой популяции происходит генотипическая дифференцировка из-за
их разобщенности.

Популяции приобретают все больше различий, и в результате действия естественного отбора из этих популяций могут образоваться
различные новые виды. Выделяется два вида изоляции:

• Географическая (пространственная)

Географическая (греч. geo — земля) изоляция может возникать вследствие географических барьеров — пустыни, горы, водоемы.

• Биологическая (экологическая, временная)
• Экологическая — особи обитают на одной территории, но в различных местах обитания (к примеру лягушки: остромордая — на суше, травяная — на дне водоемов)
• Временная — изоляция вследствие разновременности половой активности, периода цветения
• Этологическая — изоляция вследствие различного брачного поведения
• Механическая — отличия в строении половых органов, невозможность спаривания

Естественный отбор

Изученные нами факторы эволюции: мутации, популяционные волны и дрейф генов, изоляция — все они носят случайный, ненаправленный
характер. Они приводят к появлению различных признаков у отдельных особей, которые могут быть как полезны, нейтральны, так и вредны для
особи.

Таким образом, перечисленные факторы создают основу, «базу» для действия единственного направленного фактора эволюции — естественного
отбора. В ходе естественного отбора особи с полезными признаками, которые помогают им приспособиться к условиям внешней среды и
способствуют выживанию, остаются и размножаются, а особи без этих признаков выживают реже и не продолжают род.

Закон естественного отбора безапелляционно провозглашает: будь приспособлен — или умри. Выживает в природе не самый сильный,
а самый приспособленный. Иногда выжить животным помогает и сила, но гораздо больше других примеров. Многие животные сливаются
с окружающей средой: приобретают покровительственную окраску (мимикрию), которая делает их незаметными.

Иногда безобидные животные, в результате приспособления к внешней среде, приобретают окраску тела, напоминающую окраску опасных
хищных животных. Примером может послужить внешнее сходство мухи из семейства журчалок с осой.

Многие хорошо защищенные, ядовитые виды в ходе естественного отбора получили яркую, так называемую предупреждающую окраску.
Эта окраска предупреждает хищников об опасности. Если хищник съест такое ядовитое животное, то рискует получить тяжелую
интоксикацию и погибнуть.

Теперь вы понимаете, что признаки животных — различные формы их тела и окраска — являются приспособлениями к условиям внешней среды,
это — полезные признаки, которые в ходе естественного отбора позволили животным выжить и размножиться. Таким образом, естественный
отбор это отбор особей, с наиболее приспособленным к среде фенотипом.

Необходимо осознавать относительность приспособленности к окружающей среде. Она помогает выживать лишь при определенных условиях, и,
если условия меняются, то окраска может оказаться вовсе не полезной, но даже и вредной. К примеру, при таянии снега заяц-беляк становится
еще более заметен на голой земле.

Действие естественного отбора обусловлено несколькими факторами:

• Генетическое разнообразие особей, на основе которого возникают различные признаки
• Способность к неограниченному размножению (избыточность потомства)
• Борьба за существование

Если первые два фактора очевидны, то третий нуждается в более детальном рассмотрении. Чарльз Дарвин выделял несколько
форм борьбы за существование:

• Внутривидовая борьба

Самая ожесточенная борьба. Происходит между особями, принадлежащими к одному виду. Благодаря внутривидовой
борьбе происходит половой отбор: к размножению редко допускаются неприспособленные особи, род продолжают
лучшие из лучших.

• Межвидовая борьба

Возникает между особями, которые принадлежат к разным видам. Более приспособленный к условиям среды вид побеждает и размножается, менее приспособленный — проигрывает и вымирает. Примером могут послужить формы взаимодействий: хозяин-паразит,
хищник-жертва, симбиоз.

• Борьба с неблагоприятными условиями окружающей среды

В изменяющихся условиях внешней среды выживают наиболее приспособленные особи. Примером такой борьбы являются
сезонные миграции птиц, зимняя спячка у животных.

Формы естественного отбора

Различают несколько форм отбора:

• Стабилизирующий

Открыт И.И. Шмальгаузеном. Стабилизирующий отбор приводит к сужению нормы реакции, устраняя отклонения от нее. В результате
преимущество получают особи, обладающие средней степенью признака, который характерен для вида или популяции. Этот отбор
действует при стабильных (неизменных) условиях среды.

Примером действия стабилизирующего отбора может послужить буря: во время бури чаще всего выживают птицы со средней длиной крыла, тогда как особи
с слишком короткими, или слишком длинными крыльями погибают.



Новый термин, который вы увидели — норма реакции — подразумевает способность генотипа, в зависимости от условий
среды, формировать различные фенотипы.

Чем шире норма реакции, тем более интенсивное влияние оказывает среда на признак. Признаки подразделяются на:

• C узкой нормой реакции — цвет глаз, число пальцев у человека, окраска цветов растения
• C широкой нормой реакции — рост и вес человека, размеры листьев растения



• Движущий

Движущий естественный отбор приводит к смещению нормы реакции, в результате чего изменяется среднее значение признака. Этот вид
отбора действует при изменяющихся условиях среды.

Известным примером является индустриальный меланизм — возникновение меланистических форм животных (греч. melanos — чёрный),
отличающихся темным окрасом. Это явление началось в Англии со второй половины XIX века вследствие бурного развития промышленности.

Из-за копоти, оседающей на поверхности стволов деревьев, бабочки со светлой окраской — берёзовые пяденицы — стали заметны
на стволах деревьев и легко поедались птицами. В результате остались только приспособленные — бабочки с темным окрасом,
которые были незаметны на стволах деревьев, вследствие чего они выживали и размножались.



• Дизруптивный (лат. disruptus — разорванный)

Направлен на сохранение в популяции крайних значений признаков, не благоприятствует среднему промежуточному значению
признака. В результате в популяции сохраняется более чем одно значение признака.

Типичным примером является появление в луговых сообществах раноцветущих и поздноцветущих растений. В результате летних покосов, особи
со средним значением признака, у которых цветение приходит на середину лета, постепенно исчезают из популяции растений. Выживают
и размножаются только те растения, у которых цветение происходит до или после покосов.

Задания

Версия для печати и копирования в MS Word

Дизруптивная форма естественного отбора

Определение дизруптивного отбора

Что такое дизруптивный отбор?

Дизруптивный или разрывающий отбор — это одна из форм естественного отбора, в случае которой происходит сохранение крайних форм признака и выбраковывание его срединных значений.

Как результат — из исходной формы возникают новые виды. Основное назначение дизруптивного отбора заключается в поддержании видового разнообразия популяций. В его результате всегда происходит расхождение признаков или дивергенция (образование нескольких видов).

Примеры дизруптивного отбора

Примерами дизруптивного отбора являются:

• образование двух рас погремка на сенокосных лугах. Это раннецветущая и поздне цветущая расы;
• формирование осенних и весенних форм грибов в результате засухи в середине лета;
• формирование различных подвидов синиц вследствие пищевой специализации.

Благодаря дизруптивному отбору возможны несколько направлений изменчивости и формирование определенного количества фенотипических классов особей. Тем не менее, такая форма естественного отбора не сказывается положительно на возникновении промежуточного состояния фенотипа.

За счет дизруптивного отбора происходит также формирование популяционного явления, которое называется полиморфизм.

Полиморфизм представляет собой ряд ярких отличий в фенотипе живых организмов.

Также примером движущего отбора можно назвать индустриальный меланизм березовой пяденицы. В случае, если разные направления дизруптивного отбора являются результатом различий в условиях внешней среды в разных частях ареала данного вида, то популяции, которые населяют эти ареалы, получают устойчивые фенотипические и генотипические различия — они отличаются приспособительным значением.

При снижении скрещивания между особями внутри популяции заметно усиливается дивергенция. В результате происходит обособление видов друг от друга. Многими исследователями дизруптивный отбор рассматривается как частный случай движущего отбора. Такое видение небезосновательно, так как обе формы имеют прямо противоположное действие в отношении системы изменения фенотипического общества популяции.

Можно смело говорить о высокой эффективности дизруптивного отбора. Это подтверждается успешным проведением экспериментов по его изучению на протяжении развития научного знания. Исследованием дизруптивной форм отбора много занимался Ч. Дарвин, которому принадлежит теория естественного отбора. Также он изучал происхождение видов.

Основные характеристики дизруптивного отбора

Дизруптивный отбор начинает действовать только при определенных природных ситуациях:

• когда полиморфные типы хорошо дифференцированы и имеют селективное преимущество в сравнении с популяциями со слабо выраженной дифференциацией. Пример дизруптиного отбора в такой ситуации — половой диморфизм;
• в случае, если полиморфная популяция занимает неоднородную среду обитания. Принято считать, что полиморфные виды отличаются способностью приспосабливаться к разнообразным нишам и субнишам. Так как к каждому условию обитания особь и популяция приспосабливаются по-разному, то полиморфность стоит рассматривать в комплексе;
• в случае оригинальных условий. В такой ситуации зачастую происходит развитие некоторых приспособительных признаков. В частности, если взять во внимание, к примеру, прикрепление популяции растений к конкретному месту обитания и их возможности свободно скрещиваться между собой, а также то, что они занимают участок ареала между двумя зонами.

Важно отметить, что дифференцирование, возникающее в результате, способно сохраняться между популяциями даже при скрещивании. Поэтому становится очевидным, что дизруптивная форма отбора является регулирующим эволюционным фактором.

Пример движущего отбора в третьей ситуации — развитие высокогорного вида сосны в пределах границ древесной растительности и на ней. Популяции, произрастающие на горных склонах, характеризуются стандартным для сосны ростом. Выше границы древесной растительности сосна будет низкорослой.

Обозначенные выше примеры дизруптивного отбора показывают действие целого комплекса сил, формирующих эту форму естественного отбора в ходе эволюции.

Дизруптивная форма отбора — противоположность стабилизирующей формы отбора. Он возникает только в тех случаях, когда речь идет о серьезных изменениях условий среды, и когда вид теряет собственную адаптивность. Можно сказать, что дизруптивный отбор разделяет популяцию на несколько форм по конкретному признаку — в том числе в пределах одной территории.

Одним из результатов действия дизруптивного отбора является появление в популяции нестабильного полиморфизма, который не обладает достаточно хорошим балансом. Для сохранения в популяции полиморфизма нужно соблюсти несколько условий. Это:

• равная приспособленность всех форм. В природе соблюдение этого условия нереально, так как особь или популяция первоначально могут иметь различия по различным актуальным признакам;
• недопустимость скрещивания двух форм между собой. Обычно представители одного и того же вида скрещиваются в случае отсутствия серьезных форм изоляции;
• обязателен неоднородный характер среды обитания — как в пространстве, так и во времени.

Соблюдение даже одного условия — редкость. По этой причине несбалансированный полиморфизм в пределах популяции также является редкостью. Сезонный полиморфизм встречается довольно часто у насекомых — бабочек, божьих коровок, экологически обусловленный — в больших популяциях растений, полиморфизм при нулевой приспособленности гетерозигот — у тропических бабочек.

Как видно, дизруптивный отбор — одна из форм отбора, действующая в меняющихся условиях среды. Такая форма обладает довольно сильной эволюционной мощностью и является причиной образования огромного количества видов в природе.

Основы механизма естественного отбора разработал Чарльз Дарвин, выявив, что в природе бесчисленные миллионы лет идет отбор самых жизнеспособных организмов.

Особи, наиболее сильные, наиболее приспособленные к условиям среды, способны дать большее потомство – а значит, внести более значительный вклад в генофонд популяции. Следовательно, можно сказать, что естественный отбор – это избирательное (дифференциальное) воспроизводство разных генотипов.

Частный случай естественного отбора – половой отбор – обеспечивает выживание наиболее приспособленных самцов, оставление ими здорового потомства.

Три формы естественного отбора. Стабилизирующий отбор

1.      Работает в среде с относительно постоянными условиями, без резких колебаний.

2.      Защищает популяцию от реализации крайних вариантов изменчивости.

3.      Сохраняет в рамках популяции среднюю норму признака, сложившуюся ранее.

4.      Североамериканские орнитологи могли наблюдать «природный» эксперимент. После снежной бури были найдены 136 воробьев, оглушенных и дезориентированных. 64 птицы в итоге погибли, а 72 выжили. Ученые обнаружили, что у всех погибших воробьев крылья были или длиннее нормы, или короче. А вот у спасшихся – в пределах средних показателей. Они победили стихию и впоследствии дали потомство, что помогло сохранению вида. Реализация этого отбора – существование реликтовых форм в наши дни (гаттерия, латимерия, мечехвост, гинкго, секвойя и др.).

Движущий отбор

1.      Базируется непосредственно на дарвиновских принципах – приводит напрямую к образованию нового вида. В процессе непрерывного изменения условий среды идет смещение нормы реакции признаков. Она сдвигается в сторону изменчивости.

2.      Отбор служит для закрепления новой формы, которая пришла на смену прежней, уже не соответствующей условиям среды.

3.      Эволюционное значение движущего отбора – выработка у организмов приспособлений к окружающей среде.

4.      Вошедший во все учебники пример движущего отбора – «промышленный меланизм» бабочек. В тех городах Англии, где воздух сильно загрязнен выбросами, за последние 100 лет потемнели стволы берез. И вслед за этим березовые пяденицы (ночные бабочки) изменили окраску. Распространились особи с темной окраской – меланические формы – которых птицы просто не видят на потемневших березах.

5.      Другой пример – выработка устойчивости к антибиотикам у бактерий и к пестицидам
у насекомых.

Дизруптивный (разрывающий) отбор

1.      Отбор, который реализуется в том случае, когда условия среды благоприятствуют проявлению крайних вариантов изменчивости, а не среднему, стабильному состоянию признака.

2.      В итоге одна исходная форма может породить несколько новых.

3.      Отбор способствует появлению и закреплению в популяциях полиморфизма. Он также иногда может стать причиной видообразования.

4.      Пример дизруптивного отбора – разделение ранее цельной популяции погремка большого на весеннюю и осеннюю популяции
для избегания летних покосов. Первая популяция дала вид погремок весенний, вторая – погремок осенний.

5.      Нерка (рыба семейства лососёвых) проводит жизнь в море, а размножается в озерах. Она в своей популяции имеет карликовых самцов, которые живут только в озере всю жизнь.

6.      У птиц (поморники, кукушки) распространены цветовые морфы.

7.      Разрыв популяции по определенному признаку называют полиморфизмом.

Творческая роль естественного отбора

1.      Отбор не только отсеивает нежизнеспособные, слабые организмы. Движущий отбор, например, сохраняет целый комплекс новых признаков (мутации), а также присущие организму комбинации генов.

2.      Естественный отбор – «скульптор, создающий произведение из бесформенной глыбы мрамора», убирающий неэффективные генотипы.

3.      Естественный отбор обеспечивает в конечном итоге появление новых видов, которые наилучшим образом приспособились к условиям обитания.

4.      Именно приспособленность видов — результат эволюции.