Конспект по теме «Движущие силы эволюции. Борьба за существование и естественный отбор»

Конспект по теме «Движущие силы эволюции. Борьба за существование и естественный отбор»

План

1. Борьба за существование.

2. Формы борьбы за существование

3. Естественный отбор — ведущая движущая сила эволюции.

4. Формы естественного отбора.

5. Творческая роль естественного отбора.

6. Половой отбор.

1. Борьба за существование.

Борьба за существование — один из факторов эволю­ции и одно из основных понятий в теории эволюции Ч. Дарвина.

Борьба за существование — вся совокупность отноше­ний между особями и различными факторами внешней среды. Эти отношения определяют успех или неуспех данной особи в борьбе за существование.

По Дарвину, борьба за существование — есть резуль­тат, с одной стороны, тенденции к безграничному раз­множению, а с другой, — ограниченности природных ре­сурсов, то есть несоответствие интенсивности размноже­ния и средств жизни приводит к борьбе за существование.

Приведем примеры большой плодовитости видов:

• холерная бацилла за сутки может дать потомство массой 100 т;

• потомство пары птиц величиной с воробья при продолжительности жизни 4 года может покрыть весь земной шар за 35 лет;

• потомство одного одуванчика за 10 лет может по­крыть пространство в 15 раз большее суши земного шара (пример К. А. Тимирязева);

• потомство пары мух съест мертвую лошадь так же скоро, как лев (пример К. Линнея) и др.

Плодовитость вида тем выше, чем выше вероятность истребления потомства.

Потенциал размножения велик, но численность взрос­лых особей вида постоянна. Почему? Потому что боль­шая часть особей погибает, не дожив до возраста половозрелости в борьбе за средства жизни.

Термин «борьба за существование» Дарвин предлагал рассматривать в широком и метафорическом смысле. Словом «борьба» он обозначал не столько борьбу, сколь­ко конкуренцию. Прямые столкновения между особями одного вида происходят только в случае перенаселения популяции. Понятие «борьба за существование» включа­ет в себя и отношения паразитизма, сотрудничества и т. д.

Что значит выражение: «Особь достигла успеха в борьбе за существование?». Высшая награда в этом соревнова­нии — оставление потомства, передача генов следующим поколениям, а не только сохранение жизни. Неуспех в борьбе — не всегда гибель данной особи, а чаще неуча­стие в размножении. Следствием борьбы за существова­ние является естественный отбор.

Ч. Дарвин выделял три формы борьбы за существова­ние: внутривидовую, межвидовую, борьбу с неблагопри­ятными условиями среды.

1. Формы борьбы за существование

1. Внутривидовая – самая жёсткая и острая, т. к. все особи одного вида нуждаются в одних и тех же и к тому же ограниченных ресурсах : пище, жизненном пространстве, убежищах, местах размножения.

Вывод: форма этой борьбы обусловливает процветание вида в целом, способствует его совершенствованию.

Пример: Популяция одуванчика.

1. Межвидовая – протекает остро, если виды относятся к одному роду и нуждаются в одинаковых условиям существования.

Пример: Серая крыса крупнее и агрессивнее, вытеснила черную крысу в поселениях человека.

Межвидовая борьба включает отношения типа:

хищник →жертва

паразит → хозяин

растение →травоядное животное

Вывод: форма этой борьбы приводит к эволюции обоих взаимодействующих видов, к развитию у них взаимных приспособлений. Так же она усиливает и обостряет внутривидовую борьбу.

1. Борьба с неблагоприятными условиями среды также усиливает внутривидовое состязание, т. к. особи одного вида конкурируют за пищу, свет, тепло и т. д.

Вывод: Победители – наиболее приспособленные особи ( с эффективным обменом веществ и физиологическими процессами). Если биологические особенности передадутся по наследству, то при этом будут совершенствоваться видовые приспособления к среде обитания.

NB! Задание №1 Пользуясь учебником и другими информационными ресурсами, заполните таблицу в рабочей тетради.

Характеристика форм борьбы за существование.

1. Естественный отбор — ведущая движущая сила эволюции.

Рассмотренные нами факторы эволюционного процесса носят ненаправленный, во многом случайный характер. Единственным фактором, имеющим направленный харак­тер, является естественный отбор. Он является следствием разнообразных типов взаимоотношений живых существ между собой и с условиями среды, то есть следствием борь­бы за существование. Что же такое естественный отбор?

Естественный отбор — процесс, в результате которого преимущественно выживают и оставляют потомство наибо­лее приспособленные особи каждого вида и погибают менее приспособленные.

Характеристики отбора:

• необходимая предпосылка - наследственная измен­чивость;

• характер - направленный, он всегда направлен в сторону большей приспособленности к условиям среды обитания;

• фактор отбора - природная среда со своими усло­виями;

• генетическая сущность - заключается в неслучай­ном сохранении в популяции определенных геноти­пов и избирательном участии их в передаче генов следующему поколению;

• результат - преобразование генофонда популяции, формирование приспособленностей;

• следствие - увеличение разнообразия форм орга­низмов; последовательное усложнение организации в ходе прогрессивной эволюции; вымирание менее приспособленных видов.

Таким образом, естественный отбор способен целе­направленно из поколения в поколение отбирать особей, приспособленных в большей степени к условиям среды обитания.

Дарвиновская концепция естественного отбора полу­чила дальнейшее развитие в работах С. С. Четверикова, И. И. Шмальгаузена, Р. Фишера, С. Райта, Ф. Г. Добржанского и др.

Естественный отбор достаточно полно обнаруживает­ся лишь в достаточно больших популяциях, так как по мере сокращения численности возрастает роль случай­ных факторов.

1. Формы естественного отбора.

Естественный отбор в природе действует в различных направлениях и соответственно приводит к различным результатам. Поэтому принято различать несколько форм естественного отбора. Дадим их характеристику.

Движущий (направленный, ведущий) отбор — форма отбора, благоприятствующая лишь одному направлению изменчивости и не благоприятствующая всем остальным ее вариантам.

Под контролем движущего отбора генофонд популяции изменяется как целое, то есть не происходит обособления дочерних форм (дивергенции). В результате движущего отбора в генофонде популяции накапливаются и распространяются мутации, обеспечивающие изменение фенотипа в данном направлении. В популяции под дей­ствием движущего отбора от поколения к поколению про­исходит изменение признака в определенном направлении.

Приведем примеры действия движущего отбора. Напри­мер, увеличение размеров тела у лошади (вспомните фило­генетический ряд лошади), уменьшение размеров тела сло­нов на островах Средиземного моря, индустриальный меланизм (потемнение покровов тела животных в промыш­ленных центрах), выработка у насекомых устойчивости к ядохимикатам и др.

Стабилизирующий отбор — наблюдается при длитель­ном сохранении постоянных условий внешней среды.

Ста­билизирующий отбор благоприятствует сохранению в популяции оптимального в данных условиях фенотипа, который становится преобладающим и действующим про­тив проявления фенотипической изменчивости. При этом популяция остается фенотипически однородной, но ее гено­фонд может меняться на основе появления мутаций с тем же значением средней, но с более узкой нормой реакции. Примерами стабилизирующего отбора являются сохране­ние у насекомоопыляемых растений размеров и формы цветка, так как цветки должны соответствовать размерам тела насекомого-опылителя, или сохранение реликтовых видов (гаттерия, латимерия, гинкго и др.) Таким образом, стабилизирующий отбор стоит на страже постоянства ви­дов, обеспечивая их фенотипическую неизменность.

Дизруптивный (от лат. disruptus — разорванный), раз­рывающий отбор — имеет место, когда в различных час­тях ареала данного вида, или популяции, действуют раз­личные условия среды обитания. Данная форма отбора благоприятствует двум или нескольким направлениям из­менчивости (классам фенотипов), но не благоприятствует среднему (промежуточному) фенотипу. При действии раз­рывающего отбора внутри популяции обычно возникает полиморфизм — несколько отчетливо различающихся фенотипических форм. Действие дизруптивного отбора внут­ри вида приводит к изоляции популяций друг от друга, вплоть до обособления их в качестве новых видов. Иног­да дизруптивный отбор рассматривают как частный слу­чай движущего отбора, так как он, в отличие от стабили­зирующего отбора, приводит к изменению фенотипического облика популяции.

Движущий и стабилизирующий отбор действуют в средних по размерам популяциях, а дизруптивный от­бор — в обширных популяциях или ареалах. Движущий и стабилизирующий отбор тесно связаны друг с другом и часто сменяют друг друга.

Например, на океанических островах мухи с нормальными крыльями сдуваются в океан и погибают. Преимущество у длиннокрылых, оказывающих сопротивление ветру, и у организмов, с недоразвитыми (рудиментарными) крыльями, переходящих к ползающему образу жизни.

1. Творческая роль естественного отбора.

Критики дарвинизма приписывали отбору роль «сита» или «могильщика», устраняющего или сортирующего имеющиеся в популяциях изменения. Такой результат действия отбора в природе действительно существует. Но отбор не только (!) устраняет менее приспособленных, но и определяет:

• направление эволюции;

• темпы эволюции.

Один и тот же материал, поставляемый мутациями, волнами жизни и другими факторами эволюции в зависи­мости от направления отбора, может привести к различ­ным результатам. Действуя неограниченное время (мил­лионы и миллиарды лет), естественный отбор вместе с другими эволюционными: факторами, дрейфом генов и изоляцией создал все огромное многообразие видов в живой природе, приспособленных к жизни. В этом про­является творческая роль естественного отбора.

Обстоятельства, благоприятствующие естественному отбору:

- высокая частота проявления неопределённых наследственных изменений

- многочисленность особей вида, повышающая вероятность полезных изменений

- неродственное скрещивание, увеличивающее размах изменчивости в потомстве

- изоляция группы особей, препятствующая их скрещиванию с остальной массой организмов данной популяции

- широкое распространение вида.

6. Половой отбор.

Половой отбор — форма естественного отбора у неко­торых видов животных, основанная на соперничестве од­ного пола за спаривание с особями другого пола.

За счет полового отбора появился половой диморфизм и развились вторичные половые признаки (яркое оперение, разветвленные рога и т. д.). Эти признаки могут быть вредны и для особи, и для вида (например, тяжелые разветвленные рога у оленей, тяжелый яркий хвост у неко­торых птиц). Почему же тог­да отбор сохраняет, а часто и усугубляет эти признаки?

Половой отбор интерпре­тируется в настоящее время как отбор особей, обладаю­щих сопротивляемостью к внутренним паразитам.

Ярко выраженные вторич­ные половые признаки указы­вают на отсутствие у особи внутренних паразитов, меша­ющих их развитию. Поэтому эволюционно закрепилось поведение выбора полового партнера с ярко выраженны­ми вторичными половыми признаками.

NB! Задание №2 Пользуясь учебником и другими информационными ресурсами, заполните таблицу в рабочей тетради.

Сравнение искусственного и естественного отбора