Chọn lọc tự nhiên 3 loại. Làm thế nào để vượt qua chọn lọc tự nhiên của cô ấy

Chọn lọc tự nhiên là một quá trình được Charles Darwin xác định ban đầu là dẫn đến sự sống sót và sinh sản ưu tiên của các cá thể thích nghi hơn với các điều kiện môi trường nhất định và sở hữu những đặc điểm di truyền hữu ích. Theo lý thuyết của Darwin và lý thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại, vật liệu cơ bản cho chọn lọc tự nhiên Những thay đổi di truyền ngẫu nhiên được sử dụng - tái tổ hợp các kiểu gen, đột biến và sự kết hợp của chúng.

Trong trường hợp không có quá trình giao phối, chọn lọc tự nhiên dẫn đến sự gia tăng tỷ lệ kiểu gen nhất định ở thế hệ tiếp theo. Tuy nhiên, chọn lọc tự nhiên là “mù” theo nghĩa là nó “đánh giá” kiểu hình hơn là kiểu gen, và việc truyền gen ưu tiên của một cá thể có những đặc điểm hữu ích cho thế hệ tiếp theo xảy ra bất kể những đặc điểm này có di truyền được hay không.

Hiện hữu phân loại khác nhau các hình thức tuyển chọn. Sự phân loại dựa trên bản chất ảnh hưởng của các hình thức chọn lọc đến sự biến đổi của một tính trạng trong quần thể được sử dụng rộng rãi.

Lựa chọn lái xe- một hình thức chọn lọc tự nhiên hoạt động dưới sự thay đổi có định hướng của điều kiện môi trường. Được mô tả bởi Darwin và Wallace. Trong trường hợp này, những cá nhân có những đặc điểm lệch theo một hướng nhất định so với giá trị trung bình sẽ nhận được lợi thế. Trong trường hợp này, các biến thể khác của tính trạng (độ lệch của nó theo hướng ngược lại với giá trị trung bình) sẽ bị chọn lọc tiêu cực. Kết quả là có sự thay đổi dân số từ thế hệ này sang thế hệ khác kích thước trung bình ký theo một hướng nhất định. Đồng thời, áp lực lựa chọn lái xe phải tương ứng với khả năng thích ứng của quần thể và tốc độ biến đổi đột biến (nếu không áp lực môi trường có thể dẫn đến tuyệt chủng).

Một ví dụ về hoạt động chọn lọc lái xe là “chủ nghĩa hắc tố công nghiệp” ở côn trùng. “Chủ nghĩa hắc tố công nghiệp” là tăng mạnh tỷ lệ các cá thể hắc tố (có màu sẫm) trong các quần thể côn trùng (ví dụ như bướm) sống trong các khu công nghiệp. Do tác động của công nghiệp, thân cây tối đi đáng kể và địa y màu sáng cũng chết, đó là lý do tại sao loài bướm màu sáng trở nên dễ nhìn thấy hơn đối với các loài chim và những loài có màu sẫm trở nên ít nhìn thấy hơn. Vào thế kỷ 20, tỷ lệ bướm có màu sẫm trong một số quần thể bướm đêm được nghiên cứu kỹ lưỡng ở Anh đạt tới 95% ở một số khu vực, trong khi loài bướm có màu sẫm đầu tiên (morfa carbonaria) được bắt vào năm 1848.

Lựa chọn lái xe xảy ra khi có sự thay đổi môi trường hoặc thích ứng với điều kiện mới khi phạm vi mở rộng. Nó bảo tồn những thay đổi di truyền theo một hướng nhất định, di chuyển tốc độ phản ứng tương ứng. Ví dụ, trong quá trình phát triển đất làm môi trường sống, nhiều nhóm động vật không liên quan khác nhau đã phát triển các chi biến thành các chi đào hang.

Ổn định lựa chọn- một hình thức chọn lọc tự nhiên trong đó hành động của nó nhắm vào những cá thể có những sai lệch cực độ so với định mức trung bình, có lợi cho những cá thể có biểu hiện trung bình của tính trạng. Khái niệm ổn định chọn lọc được đưa vào khoa học và được phân tích bởi I.I. Schmalhausen.

Nhiều ví dụ về tác dụng ổn định chọn lọc trong tự nhiên đã được mô tả. Ví dụ, thoạt nhìn có vẻ như sự đóng góp lớn nhất cho nguồn gen của thế hệ tiếp theo sẽ thuộc về những cá thể có khả năng sinh sản tối đa. Tuy nhiên, quan sát các quần thể chim và động vật có vú trong tự nhiên cho thấy điều này không đúng. Càng có nhiều gà con hoặc đàn con trong tổ thì càng khó cho chúng ăn, mỗi con càng nhỏ và yếu hơn. Kết quả là những người có khả năng sinh sản trung bình là những người khỏe mạnh nhất.

Sự lựa chọn theo hướng trung bình đã được tìm thấy đối với nhiều tính trạng khác nhau. Ở động vật có vú, trẻ sơ sinh có tỷ lệ rất thấp và rất cao. trọng lượng cao có nhiều khả năng tử vong khi sinh hoặc trong những tuần đầu tiên của cuộc đời hơn những trẻ sơ sinh có cân nặng trung bình. Khi tính đến kích thước cánh của những con chim sẻ chết sau cơn bão vào những năm 50 gần Leningrad cho thấy hầu hết chúng đều có đôi cánh quá nhỏ hoặc quá lớn. Và trong trường hợp này, những cá thể trung bình lại là những người thích nghi nhất.

Lựa chọn đột phá- một hình thức chọn lọc tự nhiên trong đó các điều kiện ủng hộ hai hoặc nhiều biến thể cực đoan (hướng) biến đổi, nhưng không ủng hộ trạng thái trung bình, trung bình của một tính trạng. Kết quả là, một số hình thức mới có thể xuất hiện từ một hình thức ban đầu. Darwin mô tả hành động chọn lọc đột phá, tin rằng nó tạo nên sự khác biệt, mặc dù ông không thể cung cấp bằng chứng về sự tồn tại của nó trong tự nhiên. Chọn lọc đột phá góp phần vào sự xuất hiện và duy trì tính đa hình của quần thể, và trong một số trường hợp có thể gây ra sự hình thành loài.

Một trong những tình huống có thể xảy ra trong tự nhiên mà chọn lọc mang tính đột phá phát huy tác dụng là khi một quần thể đa hình chiếm giữ một môi trường sống không đồng nhất. trong đó hình dạng khác nhau thích nghi với các hốc hoặc phân khu sinh thái khác nhau.

Một ví dụ về chọn lọc đột phá là sự hình thành của hai chủng tộc trong tiếng kêu lạch cạch lớn hơn ở đồng cỏ khô. TRONG điều kiện bình thường Thời kỳ ra hoa và chín của hạt của loại cây này kéo dài suốt mùa hè. Nhưng ở những đồng cỏ khô, hạt giống được tạo ra chủ yếu bởi những cây có khả năng nở hoa và chín trước thời kỳ cắt cỏ hoặc nở hoa vào cuối mùa hè, sau khi cắt cỏ. Kết quả là hai giống lục lạc được hình thành - ra hoa sớm và muộn.

Lựa chọn đột phá được thực hiện một cách nhân tạo trong các thí nghiệm với Drosophila. Việc lựa chọn được thực hiện theo số lượng lông, chỉ những cá thể có số lượng lông ít và lớn mới được giữ lại. Kết quả là từ khoảng thế hệ thứ 30, hai dòng này có sự phân hóa rất nhiều, mặc dù thực tế ruồi vẫn tiếp tục giao phối với nhau, trao đổi gen. Trong một số thí nghiệm khác (với thực vật), việc lai chéo sâu đã ngăn cản hành động hiệu quả lựa chọn mang tính đột phá.

Lựa chọn giới tính- Đây là sự chọn lọc tự nhiên để sinh sản thành công. Sự sống sót của sinh vật là một thành phần quan trọng nhưng không phải là thành phần duy nhất của chọn lọc tự nhiên. Cho người khác thành phần thiết yếu có sức hấp dẫn đối với người khác giới. Darwin gọi hiện tượng này là chọn lọc giới tính. “Hình thức chọn lọc này không được quyết định bởi sự đấu tranh sinh tồn trong mối quan hệ của các sinh vật hữu cơ với nhau hoặc với điều kiện bên ngoài, nhưng bằng sự cạnh tranh giữa các cá thể cùng giới tính, thường là nam giới, để giành quyền sở hữu các cá thể khác giới.” Những đặc điểm làm giảm khả năng sống sót của vật chủ có thể xuất hiện và lan rộng nếu những lợi thế mà chúng mang lại cho sự thành công trong sinh sản lớn hơn đáng kể so với những bất lợi về khả năng sống sót của chúng. Hai giả thuyết chính về cơ chế lựa chọn giới tính đã được đề xuất. Theo giả thuyết về “gen tốt”, con cái “lý do” như sau: “Nếu con đực này, mặc dù có bộ lông sáng và cái đuôi dài, bằng cách nào đó vẫn không chết trong nanh vuốt của kẻ săn mồi và sống sót đến tuổi dậy thì, thì do đó, anh ấy có gen tốt.” gen cho phép anh ấy làm điều này. Điều này có nghĩa là anh ấy nên được chọn làm cha cho các con mình: anh ấy sẽ truyền lại những gen tốt của mình cho chúng”. Bằng cách chọn những con đực có màu sắc sặc sỡ, con cái đang chọn những gen tốt cho con cái của mình. Theo giả thuyết “những người con trai hấp dẫn”, logic lựa chọn của phụ nữ có phần khác biệt. Nếu những con đực có màu sắc rực rỡ, vì bất cứ lý do gì, lại hấp dẫn con cái, thì việc chọn một người cha có màu sắc rực rỡ cho những đứa con trai tương lai của mình là điều đáng làm, bởi vì những đứa con trai của ông ta sẽ thừa hưởng những gen có màu sắc rực rỡ và sẽ hấp dẫn con cái ở thế hệ tiếp theo. Như vậy có tác dụng tích cực Nhận xét, dẫn đến thực tế là từ thế hệ này sang thế hệ khác, độ sáng của bộ lông của con đực ngày càng tăng lên. Quá trình tiếp tục phát triển cho đến khi đạt đến giới hạn khả năng tồn tại. Trong việc lựa chọn con đực, con cái không hơn không kém logic so với mọi hành vi khác của chúng. Khi một con vật cảm thấy khát, nó không có lý do gì để uống nước để hồi phục. cân bằng nước-muối trong cơ thể - nó đi tìm nước vì nó cảm thấy khát. Tương tự như vậy, con cái khi chọn những con đực sáng sủa, hãy làm theo bản năng của chúng - chúng thích những chiếc đuôi sáng màu. Tất cả những người mà bản năng gợi ý một hành vi khác, tất cả đều không để lại con cháu. Vì vậy, chúng ta đang thảo luận không phải logic của phụ nữ mà là logic của cuộc đấu tranh sinh tồn và chọn lọc tự nhiên - một quá trình mù quáng và tự động, hoạt động liên tục từ thế hệ này sang thế hệ khác, đã hình thành nên tất cả sự đa dạng đáng kinh ngạc về hình dạng, màu sắc và bản năng. chúng ta quan sát trong thế giới của thiên nhiên sống.

Ý tưởng so sánh chọn lọc nhân tạo và chọn lọc tự nhiên là trong tự nhiên, việc lựa chọn những sinh vật “thành công” nhất, “tốt nhất” cũng xảy ra, nhưng trong trường hợp này, vai trò “người đánh giá” tính hữu dụng của các đặc tính không phải là một con người, nhưng môi trường sống. Ngoài ra, nguyên liệu cho cả chọn lọc tự nhiên và nhân tạo là những thay đổi di truyền nhỏ được tích lũy từ thế hệ này sang thế hệ khác.

Cơ chế chọn lọc tự nhiên

Trong quá trình chọn lọc tự nhiên, các đột biến được cố định làm tăng khả năng thích nghi của sinh vật với môi trường. Chọn lọc tự nhiên thường được gọi là cơ chế “hiển nhiên” vì nó xuất phát từ những sự thật đơn giản như:

Các sinh vật sinh ra nhiều con hơn mức có thể sống sót;
Có sự khác biệt về mặt di truyền trong quần thể của những sinh vật này;
Các sinh vật có đặc điểm di truyền khác nhau có tỷ lệ sống sót và khả năng sinh sản khác nhau.

Khái niệm trung tâm của khái niệm chọn lọc tự nhiên là sự phù hợp của sinh vật. Thể lực được định nghĩa là khả năng của một sinh vật tồn tại và sinh sản trong môi trường hiện có của nó. Điều này quyết định quy mô đóng góp di truyền của anh ta cho thế hệ tiếp theo. Tuy nhiên, yếu tố chính quyết định sự thích hợp không phải là tổng số con cháu mà là số lượng con cháu có kiểu gen nhất định (sự thích nghi tương đối). Ví dụ, nếu con cái của một sinh vật sinh sản thành công và nhanh chóng lại yếu và sinh sản không tốt thì sự đóng góp di truyền và do đó khả năng thích ứng của sinh vật đó sẽ thấp.

Chọn lọc tự nhiên đối với các đặc điểm có thể thay đổi trong một số phạm vi giá trị (chẳng hạn như kích thước của sinh vật) có thể được chia thành ba loại:

Lựa chọn định hướng- những thay đổi về giá trị trung bình của một đặc điểm theo thời gian, ví dụ như sự gia tăng kích thước cơ thể;
Lựa chọn đột phá- lựa chọn các giá trị cực trị của một đặc điểm và so với các giá trị trung bình, ví dụ: kích thước cơ thể lớn và nhỏ;
Ổn định lựa chọn- chọn lọc theo các giá trị cực trị của một tính trạng, dẫn đến giảm phương sai của tính trạng đó.

Trường hợp đặc biệt của chọn lọc tự nhiên là lựa chọn giới tính, chất nền của nó là bất kỳ đặc điểm nào làm tăng sự thành công của việc giao phối bằng cách tăng sức hấp dẫn của cá thể đối với đối tác tiềm năng. Những đặc điểm tiến hóa thông qua chọn lọc giới tính đặc biệt dễ nhận thấy ở con đực của một số loài động vật. Các đặc điểm như sừng lớn, màu sắc tươi sáng một mặt có thể thu hút những kẻ săn mồi và làm giảm tỷ lệ sống sót của con đực, mặt khác điều này được cân bằng bởi khả năng sinh sản thành công của những con đực có màu sắc tươi sáng tương tự. dấu hiệu rõ rệt.

Sự chọn lọc có thể tác động ở nhiều cấp độ tổ chức khác nhau - chẳng hạn như gen, tế bào, cá thể sinh vật, nhóm sinh vật và loài. Hơn nữa, sự lựa chọn có thể hoạt động đồng thời ở các cấp độ khác nhau. Sự lựa chọn ở cấp độ cao hơn cá nhân, chẳng hạn như lựa chọn nhóm, có thể dẫn đến sự hợp tác (xem Tiến hóa#Hợp tác).

Các hình thức chọn lọc tự nhiên

Có nhiều cách phân loại khác nhau của các hình thức lựa chọn. Sự phân loại dựa trên bản chất ảnh hưởng của các hình thức chọn lọc đến sự biến đổi của một tính trạng trong quần thể được sử dụng rộng rãi.

Lựa chọn lái xe

Lựa chọn lái xe- một hình thức chọn lọc tự nhiên diễn ra khi Chỉ đạo thay đổi điều kiện môi trường. Được mô tả bởi Darwin và Wallace. Trong trường hợp này, những cá nhân có những đặc điểm lệch theo một hướng nhất định so với giá trị trung bình sẽ nhận được lợi thế. Trong trường hợp này, các biến thể khác của tính trạng (độ lệch của nó theo hướng ngược lại với giá trị trung bình) sẽ bị chọn lọc tiêu cực. Kết quả là, trong một quần thể từ thế hệ này sang thế hệ khác có sự thay đổi giá trị trung bình của tính trạng theo một hướng nhất định. Trong trường hợp này, áp lực lựa chọn dẫn dắt phải tương ứng với khả năng thích ứng của quần thể và tốc độ biến đổi đột biến (nếu không, áp lực môi trường có thể dẫn đến tuyệt chủng).

Một ví dụ về hoạt động chọn lọc lái xe là “chủ nghĩa hắc tố công nghiệp” ở côn trùng. “Chủ nghĩa hắc tố công nghiệp” là sự gia tăng mạnh về tỷ lệ các cá thể hắc tố (có màu sẫm) trong các quần thể côn trùng (ví dụ như bướm) sống trong các khu công nghiệp. Do tác động của công nghiệp, thân cây tối đi đáng kể và địa y màu sáng cũng chết, đó là lý do tại sao loài bướm màu sáng trở nên dễ nhìn thấy hơn đối với các loài chim và những loài có màu sẫm trở nên ít nhìn thấy hơn. Vào thế kỷ 20, ở một số khu vực, tỷ lệ bướm có màu sẫm trong một số quần thể bướm đêm được nghiên cứu kỹ lưỡng ở Anh đạt tới 95%, trong khi lần đầu tiên có loài bướm có màu sẫm ( morpha carbonaria) bị bắt vào năm 1848.

Lựa chọn lái xe xảy ra khi môi trường thay đổi hoặc thích nghi với điều kiện mới khi phạm vi mở rộng. Nó bảo tồn những thay đổi di truyền theo một hướng nhất định, di chuyển tốc độ phản ứng tương ứng. Ví dụ, trong quá trình phát triển đất làm môi trường sống, nhiều nhóm động vật không liên quan khác nhau đã phát triển các chi biến thành các chi đào hang.

Ổn định lựa chọn

Ổn định lựa chọn- một hình thức chọn lọc tự nhiên trong đó hành động của nó nhắm vào những cá thể có những sai lệch cực độ so với chuẩn mực trung bình, có lợi cho những cá thể có biểu hiện đặc điểm ở mức trung bình. Khái niệm ổn định chọn lọc đã được đưa vào khoa học và được phân tích bởi I. I. Shmalgauzen.

Sự lựa chọn theo hướng trung bình đã được tìm thấy đối với nhiều tính trạng khác nhau. Ở động vật có vú, trẻ sơ sinh có cân nặng rất thấp và rất nặng có nhiều khả năng tử vong khi sinh hoặc trong những tuần đầu tiên của cuộc đời so với trẻ sơ sinh có cân nặng trung bình. Khi tính đến kích thước cánh của những con chim sẻ chết sau cơn bão vào những năm 50 gần Leningrad cho thấy hầu hết chúng đều có đôi cánh quá nhỏ hoặc quá lớn. Và trong trường hợp này, những cá thể trung bình lại là những người thích nghi nhất.

Lựa chọn đột phá

Lựa chọn đột phá- một hình thức chọn lọc tự nhiên trong đó các điều kiện ủng hộ hai hoặc nhiều biến thể cực đoan (hướng) biến đổi, nhưng không ủng hộ trạng thái trung bình, trung bình của một tính trạng. Kết quả là, một số hình thức mới có thể xuất hiện từ một hình thức ban đầu. Darwin mô tả hành động chọn lọc đột phá, tin rằng nó tạo nên sự khác biệt, mặc dù ông không thể cung cấp bằng chứng cho sự tồn tại của nó trong tự nhiên. Chọn lọc đột phá góp phần vào sự xuất hiện và duy trì tính đa hình của quần thể, và trong một số trường hợp có thể gây ra sự hình thành loài.

Một trong những tình huống có thể xảy ra trong tự nhiên mà chọn lọc mang tính đột phá phát huy tác dụng là khi một quần thể đa hình chiếm giữ một môi trường sống không đồng nhất. Đồng thời, các hình thức khác nhau thích ứng với các hốc hoặc phân khu sinh thái khác nhau.

Một ví dụ về chọn lọc đột phá là sự hình thành của hai chủng tộc trong tiếng kêu lạch cạch lớn hơn ở đồng cỏ khô. Trong điều kiện bình thường, thời kỳ ra hoa và chín của hạt của loại cây này kéo dài suốt mùa hè. Nhưng ở những đồng cỏ khô, hạt giống được tạo ra chủ yếu bởi những cây có khả năng nở hoa và chín trước thời kỳ cắt cỏ hoặc nở hoa vào cuối mùa hè, sau khi cắt cỏ. Kết quả là hai giống lục lạc được hình thành - ra hoa sớm và muộn.

Lựa chọn đột phá được thực hiện một cách nhân tạo trong các thí nghiệm với Drosophila. Việc lựa chọn được thực hiện theo số lượng lông, chỉ những cá thể có số lượng lông ít và lớn mới được giữ lại. Kết quả là từ khoảng thế hệ thứ 30, hai dòng này có sự phân hóa rất nhiều, mặc dù thực tế ruồi vẫn tiếp tục giao phối với nhau, trao đổi gen. Trong một số thí nghiệm khác (với thực vật), việc lai ghép thâm canh đã ngăn cản tác động hiệu quả của chọn lọc đột phá.

Lựa chọn giới tính

Hai giả thuyết về cơ chế lựa chọn giới tính là phổ biến.

Theo giả thuyết “gen tốt”, con cái “lý do” như sau: “Nếu một con đực nhất định, mặc dù có bộ lông sáng và đuôi dài, không chết trong nanh vuốt của kẻ săn mồi và sống sót đến tuổi trưởng thành về giới tính, thì nó có gen tốt đã cho phép anh ấy làm được điều này. Vì vậy, anh ấy nên được chọn làm cha của các con mình: anh ấy sẽ truyền lại những gen tốt của mình cho chúng”. Bằng cách chọn những con đực có màu sắc sặc sỡ, con cái đang chọn những gen tốt cho con cái của mình.
Theo giả thuyết “những người con trai hấp dẫn”, logic lựa chọn của phụ nữ có phần khác biệt. Nếu những con đực có màu sắc rực rỡ, vì bất cứ lý do gì, hấp dẫn con cái, thì việc chọn một người cha có màu sắc rực rỡ cho những đứa con trai tương lai của mình là điều đáng làm, bởi vì những đứa con trai của ông ta sẽ thừa hưởng những gen có màu sắc rực rỡ và sẽ hấp dẫn con cái ở thế hệ tiếp theo. Do đó, một phản hồi tích cực xảy ra, dẫn đến thực tế là từ thế hệ này sang thế hệ khác, độ sáng của bộ lông của con đực ngày càng trở nên dữ dội hơn. Quá trình tiếp tục phát triển cho đến khi đạt đến giới hạn khả năng tồn tại.

Khi chọn con đực, con cái không nghĩ đến lý do dẫn đến hành vi của mình. Khi một con vật cảm thấy khát, nó không có lý do gì để uống nước để khôi phục lại sự cân bằng nước-muối trong cơ thể - nó đi đến hố tưới nước vì cảm thấy khát. Tương tự như vậy, con cái khi chọn những con đực sáng sủa, hãy làm theo bản năng của chúng - chúng thích những chiếc đuôi sáng màu. Những người mà bản năng gợi ý những hành vi khác nhau đã không để lại con cái. Logic của cuộc đấu tranh sinh tồn và chọn lọc tự nhiên là logic của một quá trình mù quáng và tự động, diễn ra liên tục từ thế hệ này sang thế hệ khác, đã hình thành nên sự đa dạng đáng kinh ngạc về hình dạng, màu sắc và bản năng mà chúng ta quan sát thấy trong thế giới tự nhiên sống.

Phương pháp lựa chọn: lựa chọn tích cực và tiêu cực

Có hai hình thức chọn lọc nhân tạo: Tích cực Và Điểm cắt (tiêu cực) lựa chọn.

Chọn lọc tích cực làm tăng số lượng cá thể trong quần thể có những đặc điểm hữu ích làm tăng khả năng tồn tại của toàn thể loài.

Việc loại bỏ chọn lọc sẽ loại bỏ khỏi quần thể phần lớn các cá thể mang những đặc điểm làm giảm đáng kể khả năng sống sót trong các điều kiện môi trường nhất định. Bằng cách sử dụng phương pháp chọn lọc, các alen có tính độc hại cao sẽ được loại bỏ khỏi quần thể. Ngoài ra, những cá thể có sự sắp xếp lại nhiễm sắc thể và một bộ nhiễm sắc thể làm gián đoạn nghiêm trọng hoạt động bình thường của bộ máy di truyền có thể bị lựa chọn cắt bỏ.

Vai trò của chọn lọc tự nhiên trong tiến hóa

Trong ví dụ về kiến thợ, chúng ta có một loài côn trùng cực kỳ khác biệt với bố mẹ của nó, nhưng lại hoàn toàn vô trùng và do đó không thể truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác những sửa đổi về cấu trúc hoặc bản năng. Bạn có thể thiết lập câu hỏi hay- Làm thế nào có thể dung hòa trường hợp này với lý thuyết chọn lọc tự nhiên?
- Nguồn gốc các loài (1859)

Darwin cho rằng chọn lọc có thể áp dụng không chỉ cho một cá thể sinh vật mà còn cho cả một gia đình. Ông cũng nói rằng có lẽ, ở mức độ này hay mức độ khác, điều này có thể giải thích hành vi của con người. Ông ấy đã đúng, nhưng chỉ khi có sự ra đời của di truyền học thì người ta mới có thể đưa ra một cái nhìn mở rộng hơn về khái niệm này. Bản phác thảo đầu tiên về “lý thuyết chọn lọc họ hàng” được thực hiện bởi nhà sinh vật học người Anh William Hamilton vào năm 1963, người đầu tiên đề xuất xem xét chọn lọc tự nhiên không chỉ ở cấp độ một cá nhân hay toàn bộ gia đình, mà còn ở cấp độ gen.

Xem thêm

Ghi chú

, Với. 43-47.
, P. 251-252.
Orr H. A. Thể chất và vai trò của nó trong di truyền học tiến hóa // Nature Reviews Di truyền học. - 2009. - Tập. 10, không. 8. - P. 531-539. - DOI:10.1038/nrg2603. - PMID 19546856.
Haldane J.B.S. Lý thuyết về sự chọn lọc tự nhiên ngày nay // Nature. - 1959. - Tập. 183, không. 4663. - P. 710-713. - PMID 13644170.
Lande R., Arnold S. J. Việc đo lường sự lựa chọn trên các ký tự tương quan // Sự tiến hóa. - 1983. - Tập. 37, không. 6. - Tr. 1210-1226. -

Chọn lọc tự nhiên- kết quả của cuộc đấu tranh sinh tồn; nó dựa trên sự ưu tiên sống sót và để lại thế hệ con cháu với những cá thể thích nghi nhất của mỗi loài và cái chết của những sinh vật kém thích nghi hơn.

Quá trình đột biến, biến động về số lượng quần thể và sự cô lập tạo ra sự không đồng nhất về mặt di truyền trong một loài. Nhưng hành động của họ là vô hướng. Tiến hóa là một quá trình có định hướng gắn liền với sự phát triển của các thích nghi, với sự phức tạp ngày càng tăng về cấu trúc và chức năng của động vật và thực vật. Chỉ có một yếu tố tiến hóa có định hướng duy nhất - chọn lọc tự nhiên.

Một số cá nhân hoặc toàn bộ nhóm có thể được lựa chọn. Kết quả của quá trình chọn lọc nhóm, các đặc điểm và đặc tính thường tích lũy không có lợi cho một cá thể, nhưng có ích cho quần thể và cả loài (một con ong đốt sẽ chết, nhưng khi tấn công kẻ thù, nó sẽ cứu được cả gia đình). Trong mọi trường hợp, chọn lọc bảo tồn những sinh vật thích nghi nhất với môi trường nhất định và hoạt động trong quần thể. Vì vậy, quần thể là trường được lựa chọn.

Chọn lọc tự nhiên nên được hiểu là sự sinh sản có chọn lọc (khác biệt) của các kiểu gen (hoặc phức hợp gen). Trong quá trình chọn lọc tự nhiên, điều quan trọng không phải là sự sống sót hay cái chết của các cá thể mà là sự sinh sản khác biệt của chúng. Thành công trong việc sinh sản của các cá thể khác nhau có thể đóng vai trò là tiêu chí tiến hóa-di truyền khách quan của chọn lọc tự nhiên. Ý nghĩa sinh học của một cá thể sinh ra con cái được xác định bởi sự đóng góp của kiểu gen của nó vào vốn gen của quần thể. Sự lựa chọn từ thế hệ này sang thế hệ khác dựa trên kiểu hình dẫn đến việc lựa chọn kiểu gen, vì nó không phải là đặc điểm mà là phức hợp gen được truyền lại cho con cháu. Đối với sự tiến hóa, không chỉ kiểu gen quan trọng mà còn cả kiểu hình và sự biến đổi kiểu hình.

Trong quá trình biểu hiện, một gen có thể ảnh hưởng đến nhiều tính trạng. Do đó, phạm vi lựa chọn có thể không chỉ bao gồm các đặc tính làm tăng khả năng để lại con cái mà còn bao gồm các đặc điểm không liên quan trực tiếp đến sinh sản. Chúng được lựa chọn gián tiếp do sự tương quan.

a) Lựa chọn gây mất ổn định

Lựa chọn gây mất ổn định- đây là sự phá hủy các mối tương quan trong cơ thể với sự chọn lọc chuyên sâu theo từng hướng cụ thể. Một ví dụ là trường hợp việc lựa chọn nhằm mục đích giảm tính hung hãn dẫn đến mất ổn định chu kỳ sinh sản.

Ổn định lựa chọn thu hẹp định mức phản ứng. Tuy nhiên, trong tự nhiên thường có những trường hợp ổ sinh thái của một loài có thể trở nên rộng hơn theo thời gian. Trong trường hợp này, các cá thể và quần thể có chuẩn mực phản ứng rộng hơn sẽ nhận được lợi thế chọn lọc, đồng thời duy trì cùng giá trị trung bình của tính trạng. Hình thức chọn lọc tự nhiên này lần đầu tiên được mô tả bởi nhà tiến hóa người Mỹ George G. Simpson dưới cái tên chọn lọc ly tâm. Kết quả là, một quá trình xảy ra trái ngược với quá trình ổn định chọn lọc: các đột biến có tốc độ phản ứng rộng hơn sẽ nhận được lợi thế.

Do đó, quần thể ếch hồ sống trong các ao có ánh sáng không đồng nhất, xen kẽ các khu vực mọc um tùm bèo tấm, lau sậy, đuôi mèo, có “cửa sổ” mở nước, được đặc trưng bởi một loạt các biến đổi màu sắc (kết quả của một hình thức chọn lọc tự nhiên không ổn định). Ngược lại, ở những vùng nước có ánh sáng và màu sắc đồng đều (ao bèo phát triển hoàn toàn hoặc ao lộ thiên), phạm vi biến đổi màu sắc của ếch rất hẹp (kết quả của hoạt động ổn định của hình thức chọn lọc tự nhiên).

Do đó, một hình thức chọn lọc không ổn định sẽ dẫn đến việc mở rộng chuẩn phản ứng.

b) Lựa chọn giới tính

Lựa chọn giới tính- chọn lọc tự nhiên trong một giới tính, nhằm mục đích phát triển những đặc điểm chủ yếu mang lại cơ hội rời bỏ số lớn nhất hậu duệ.

Con đực của nhiều loài biểu hiện rõ ràng các đặc điểm giới tính thứ cấp mà thoạt nhìn có vẻ không thích nghi: đuôi công, bộ lông rực rỡ của chim thiên đường và vẹt, mào đỏ tươi của gà trống, màu sắc mê hoặc của cá nhiệt đới, tiếng hót của chim và ếch, v.v. Nhiều đặc điểm trong số này làm phức tạp cuộc sống của người mang chúng và khiến chúng dễ bị kẻ săn mồi nhận ra. Có vẻ như những đặc điểm này không mang lại bất kỳ lợi thế nào cho người vận chuyển chúng trong cuộc đấu tranh sinh tồn, nhưng chúng lại rất phổ biến trong tự nhiên. Chọn lọc tự nhiên đóng vai trò gì trong sự xuất hiện và lan rộng của chúng?

Chúng ta đã biết rằng sự sống sót của sinh vật là một thành phần quan trọng nhưng không phải là thành phần duy nhất của chọn lọc tự nhiên. Một thành phần quan trọng khác là sự hấp dẫn đối với người khác giới. Charles Darwin gọi hiện tượng này là chọn lọc giới tính. Lần đầu tiên ông đề cập đến hình thức chọn lọc này trong Nguồn gốc các loài và sau đó phân tích nó một cách chi tiết trong Nguồn gốc con người và Lựa chọn giới tính. Ông tin rằng “hình thức chọn lọc này được quyết định không phải bởi sự đấu tranh sinh tồn trong mối quan hệ giữa các sinh vật hữu cơ với nhau hoặc với các điều kiện bên ngoài, mà bởi sự cạnh tranh giữa các cá thể cùng giới, thường là nam giới, để giành quyền sở hữu các cá thể của giới kia”. tình dục.”

Chọn lọc giới tính là chọn lọc tự nhiên để đạt được thành công trong sinh sản. Những đặc điểm làm giảm khả năng sống sót của vật chủ có thể xuất hiện và lan rộng nếu những lợi thế mà chúng mang lại cho sự thành công trong sinh sản lớn hơn đáng kể so với những bất lợi về khả năng sống sót của chúng. Một con đực sống ngắn nhưng được con cái ưa thích và do đó sinh nhiều con có thể lực tổng thể cao hơn nhiều so với con đực sống lâu nhưng sinh ra ít con. Ở nhiều loài động vật, đại đa số con đực hoàn toàn không tham gia sinh sản. Ở mỗi thế hệ, sự cạnh tranh khốc liệt giữa con đực và con cái nảy sinh. Sự cạnh tranh này có thể mang tính trực tiếp và thể hiện dưới hình thức tranh giành lãnh thổ hoặc các trận chiến giải đấu. Nó cũng có thể xảy ra ở dạng gián tiếp và được xác định bởi sự lựa chọn của con cái. Trong trường hợp con cái chọn con đực, sự cạnh tranh của con đực thể hiện qua việc thể hiện vẻ ngoài lòe loẹt hoặc hành vi tán tỉnh phức tạp. Con cái chọn những con đực mà chúng thích nhất. Theo quy định, đây là những con đực sáng giá nhất. Nhưng tại sao phụ nữ lại thích những người đàn ông sáng sủa?

Cơm. 7.

Thể lực của người phụ nữ phụ thuộc vào mức độ khách quan mà cô ấy có thể đánh giá về thể lực tiềm tàng của người cha tương lai của các con mình. Cô ấy phải chọn một con đực có con trai có khả năng thích nghi cao và hấp dẫn con cái.

Hai giả thuyết chính về cơ chế lựa chọn giới tính đã được đề xuất.

Theo giả thuyết “những người con trai hấp dẫn”, logic lựa chọn của phụ nữ có phần khác biệt. Nếu những con đực có màu sắc rực rỡ, vì bất cứ lý do gì, lại hấp dẫn con cái, thì việc chọn một người cha có màu sắc rực rỡ cho những đứa con trai tương lai của mình là điều đáng làm, bởi vì những đứa con trai của ông ta sẽ thừa hưởng những gen có màu sắc rực rỡ và sẽ hấp dẫn con cái ở thế hệ tiếp theo. Do đó, một phản hồi tích cực xuất hiện, dẫn đến thực tế là từ thế hệ này sang thế hệ khác, độ sáng của bộ lông của con đực ngày càng trở nên dữ dội hơn. Quá trình tiếp tục phát triển cho đến khi đạt đến giới hạn khả năng tồn tại. Hãy tưởng tượng tình huống con cái chọn con đực có đuôi dài hơn. Những con đực đuôi dài sinh sản nhiều con hơn những con đực có đuôi ngắn và trung bình. Từ thế hệ này sang thế hệ khác, chiều dài của đuôi tăng lên vì con cái chọn con đực không có kích thước đuôi nhất định mà có kích thước lớn hơn mức trung bình. Cuối cùng, chiếc đuôi đạt đến độ dài mà sự tổn hại đến sức sống của con đực được cân bằng bởi sức hấp dẫn của nó trong mắt con cái.

Khi giải thích những giả thuyết này, chúng tôi đã cố gắng tìm hiểu logic hành động của các loài chim cái. Có vẻ như chúng ta kỳ vọng quá nhiều vào họ, đến nỗi họ khó có thể thực hiện được những tính toán phức tạp về mức độ phù hợp như vậy. Trên thực tế, con cái không có nhiều logic trong việc lựa chọn con đực so với tất cả các hành vi khác của chúng. Khi một con vật cảm thấy khát, nó không có lý do gì để uống nước để khôi phục lại sự cân bằng nước-muối trong cơ thể - nó đi đến hố tưới nước vì cảm thấy khát. Khi một con ong thợ đốt một kẻ săn mồi đang tấn công tổ ong, cô ấy không tính toán được rằng với sự hy sinh bản thân này, cô ấy sẽ tăng cường sức khỏe tổng thể cho các chị em của mình đến mức nào - cô ấy làm theo bản năng. Tương tự như vậy, con cái khi chọn những con đực sáng sủa, hãy làm theo bản năng của chúng - chúng thích những chiếc đuôi sáng màu. Tất cả những người mà bản năng gợi ý một hành vi khác, tất cả đều không để lại con cháu. Vì vậy, chúng ta đang thảo luận không phải logic của phụ nữ mà là logic của cuộc đấu tranh sinh tồn và chọn lọc tự nhiên - một quá trình mù quáng và tự động, hoạt động liên tục từ thế hệ này sang thế hệ khác, đã hình thành nên tất cả sự đa dạng đáng kinh ngạc về hình dạng, màu sắc và bản năng. chúng ta quan sát trong thế giới của thiên nhiên sống.

c) Lựa chọn nhóm

Chọn lọc nhóm, thường còn được gọi là chọn lọc nhóm, là sự tái tạo khác biệt của các quần thể địa phương khác nhau. W. Wright so sánh hai loại hệ thống quần thể - một quần thể lớn liên tục và một loạt quần thể nhỏ bán biệt lập - về mặt hiệu quả của việc chọn lọc về mặt lý thuyết. Người ta cho rằng quy mô tổng thể của cả hai hệ thống quần thể là như nhau và các sinh vật giao phối tự do với nhau.

Trong một quần thể lớn liên tục, chọn lọc tương đối kém hiệu quả trong việc tăng tần số đột biến lặn có lợi nhưng hiếm gặp. Hơn nữa, bất kỳ xu hướng nào hướng tới sự gia tăng tần số của bất kỳ alen thuận lợi nào trong một bộ phận của một quần thể lớn nhất định đều bị phản tác dụng bằng cách giao phối với các quần thể lân cận trong đó alen đó rất hiếm. Theo cách tương tự, các tổ hợp gen mới thuận lợi hình thành ở một số thùy cục bộ của một quần thể nhất định sẽ bị chia thành nhiều phần và bị loại bỏ do kết quả của việc lai với các cá thể từ các thùy lân cận.

Tất cả những khó khăn này phần lớn được loại bỏ trong một hệ thống dân cư có cấu trúc giống như một loạt các hòn đảo riêng lẻ. Ở đây chọn lọc, hay chọn lọc cùng với sự trôi dạt di truyền, có thể làm tăng nhanh chóng và hiệu quả tần số của một số alen thuận lợi hiếm gặp ở một hoặc nhiều khuẩn lạc nhỏ. Mới sự kết hợp thuận lợi các gen cũng có thể dễ dàng được thiết lập ở một hoặc nhiều khuẩn lạc nhỏ. Sự cô lập bảo vệ nguồn gen của các thuộc địa này khỏi bị “ngập lụt” do sự di cư từ các thuộc địa khác không có gen thuận lợi như vậy và khỏi việc lai với chúng. Cho đến thời điểm này, mô hình chỉ bao gồm chọn lọc cá thể hoặc, đối với một số thuộc địa, chọn lọc cá thể kết hợp với sự trôi dạt di truyền.

Bây giờ chúng ta giả sử rằng môi trường nơi hệ thống quần thể này tồn tại đã thay đổi, do đó khả năng thích nghi của các kiểu gen trước đó đã giảm đi. Trong một môi trường mới, các gen có lợi mới hoặc các tổ hợp gen được thiết lập ở một số quần thể có giá trị thích nghi tiềm năng cao đối với toàn bộ hệ thống quần thể. Bây giờ tất cả các điều kiện đã sẵn sàng để việc lựa chọn nhóm có hiệu lực. Các quần thể kém thích nghi dần dần suy giảm và chết đi, còn các quần thể thích nghi tốt hơn sẽ mở rộng và thay thế chúng trên khắp khu vực có hệ thống quần thể nhất định chiếm giữ. Một hệ thống dân số được chia nhỏ như vậy thu được bộ mới những đặc điểm thích nghi là kết quả của sự chọn lọc cá thể trong một số thuộc địa, sau đó là sự sinh sản khác biệt giữa các thuộc địa khác nhau. Sự kết hợp giữa chọn lọc nhóm và cá nhân có thể tạo ra những kết quả mà chỉ chọn lọc cá nhân không thể đạt được.

Người ta đã xác định rằng lựa chọn nhóm là một quá trình thứ hai bổ sung cho Quy trình chính chọn lọc cá nhân. Là một quá trình bậc hai, việc lựa chọn nhóm phải tiến hành chậm rãi, có thể chậm hơn nhiều so với việc lựa chọn cá nhân. Việc làm mới quần thể mất nhiều thời gian hơn việc cập nhật các cá thể.

Khái niệm chọn lọc nhóm đã được chấp nhận rộng rãi trong một số giới, nhưng đã bị các nhà khoa học khác bác bỏ. Họ cho rằng các mô hình chọn lọc cá thể khác nhau có thể có khả năng tạo ra tất cả các tác động do chọn lọc nhóm. Wade đã tiến hành một loạt thí nghiệm nhân giống với bọ bột (Tribolium castaneum) để điều tra tính hiệu quả của chọn lọc nhóm và phát hiện ra rằng bọ cánh cứng phản ứng với kiểu chọn lọc này. Ngoài ra, khi chọn lọc cá thể và nhóm đồng thời tác động lên một đặc điểm, và theo cùng một hướng, tốc độ thay đổi của đặc điểm này cao hơn so với trường hợp chọn lọc riêng lẻ (Ngay cả việc nhập cư vừa phải (6 và 12%) cũng không ngăn cản được sự khác biệt của quần thể do chọn lọc nhóm gây ra.

Một trong những đặc điểm của thế giới hữu cơ khó giải thích dựa trên cơ sở chọn lọc cá thể nhưng có thể coi là kết quả của chọn lọc nhóm, đó là sinh sản hữu tính. Mặc dù các mô hình đã được tạo ra trong đó sinh sản hữu tính được ưa chuộng thông qua chọn lọc cá thể, nhưng chúng dường như không thực tế. Sinh sản hữu tính là quá trình tạo ra biến dị tái tổ hợp ở các quần thể giao phối với nhau. Những lợi ích từ sinh sản hữu tính không phải là kiểu gen của bố mẹ, vốn bị phân hủy trong quá trình tái tổ hợp, mà là quần thể của các thế hệ tương lai, trong đó nguồn biến dị tăng lên. Điều này ngụ ý sự tham gia là một trong những yếu tố trong quá trình chọn lọc ở cấp độ dân số.

G) Lựa chọn hướng (lái xe)

Cơm. 1.

Sự lựa chọn định hướng (lái xe) đã được mô tả bởi Charles Darwin và giảng dạy hiện đại về lựa chọn lái xe được phát triển bởi J. Simpson.

Bản chất của hình thức chọn lọc này là nó gây ra sự thay đổi lũy tiến hoặc một chiều trong thành phần di truyền của quần thể, biểu hiện ở sự thay đổi giá trị trung bình của các tính trạng được chọn theo hướng tăng cường hoặc suy yếu. Nó xảy ra trong trường hợp dân số đang trong quá trình thích nghi với môi trường mới hoặc khi có sự thay đổi dần dần về môi trường, sau đó là sự thay đổi dần dần về dân số.

Với sự thay đổi lâu dài của môi trường bên ngoài, một số cá thể của loài có thể đạt được lợi thế trong hoạt động sống và sinh sản với một số sai lệch so với tiêu chuẩn trung bình. Điều này sẽ dẫn đến sự thay đổi trong cấu trúc di truyền, xuất hiện những thích nghi mới về mặt tiến hóa và tái cấu trúc tổ chức của loài. Đường cong biến thiên dịch chuyển theo hướng thích ứng với điều kiện tồn tại mới.

Hình 2. Sự phụ thuộc của tần số các dạng tối của bướm bạch dương vào mức độ ô nhiễm khí quyển

Những hình dạng sáng màu không thể nhìn thấy được trên những thân cây bạch dương phủ đầy địa y. Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp, sulfur dioxide sinh ra khi đốt than đã làm chết địa y ở các khu vực công nghiệp, và kết quả là người ta phát hiện ra vỏ cây sẫm màu. Trên nền tối, những con sâu bướm màu sáng bị chim cổ đỏ và chim hét mổ, trong khi các dạng hắc tố, ít được chú ý hơn trên nền tối, vẫn sống sót và sinh sản thành công. Trong hơn 100 năm qua, hơn 80 loài bướm đã tiến hóa thành dạng tối. Hiện tượng này ngày nay được gọi là bệnh hắc tố công nghiệp. Lựa chọn lái xe dẫn đến sự xuất hiện của một loài mới.

Cơm. 3.

Côn trùng, thằn lằn và một số cư dân cỏ khác có màu xanh lá cây hoặc nâu; cư dân sa mạc có màu của cát. Lông của các loài động vật sống trong rừng, chẳng hạn như báo, có màu với những đốm nhỏ gợi nhớ đến ánh sáng chói của mặt trời, còn lông của hổ bắt chước màu sắc và bóng của thân cây sậy hoặc lau sậy. Màu này được gọi là bảo vệ.

Ở những kẻ săn mồi, nó được thành lập do thực tế là chủ nhân của nó có thể lén theo dõi con mồi mà không bị chú ý, và ở những sinh vật là con mồi, do thực tế là con mồi vẫn ít bị kẻ săn mồi chú ý hơn. Cô ấy xuất hiện như thế nào? Vô số đột biến đã và đang tiếp tục tạo ra nhiều dạng khác nhau, khác nhau về màu sắc. Trong một số trường hợp, màu sắc của động vật gần với màu nền của môi trường, tức là. giấu con vật, đóng vai trò bảo vệ. Những động vật có màu sắc bảo vệ yếu ớt sẽ bị bỏ đói hoặc trở thành nạn nhân, và họ hàng của chúng, những người có màu sắc bảo vệ tốt hơn, đã giành chiến thắng trong cuộc đấu tranh sinh tồn giữa các loài.

Chọn lọc định hướng là nền tảng của chọn lọc nhân tạo, trong đó việc giao phối có chọn lọc các cá thể sở hữu các đặc điểm kiểu hình mong muốn làm tăng tần số của các đặc điểm đó trong quần thể. Trong một loạt thí nghiệm, Falconer đã chọn những cá thể nặng nhất từ quần thể chuột sáu tuần tuổi và cho chúng giao phối với nhau. Anh ấy cũng làm như vậy với những con chuột nhẹ nhất. Việc lai giống chọn lọc dựa trên trọng lượng cơ thể đã dẫn đến việc tạo ra hai quần thể, trong đó một quần thể tăng trọng lượng và quần thể kia giảm.

Sau khi ngừng lựa chọn, cả hai nhóm đều không trở lại trọng lượng ban đầu (khoảng 22 gam). Điều này cho thấy rằng chọn lọc nhân tạo đối với các đặc điểm kiểu hình đã dẫn đến một số chọn lọc về kiểu gen và làm mất một phần một số alen ở cả hai quần thể.

d) Ổn định lựa chọn

Cơm. 4.

Ổn định lựa chọn trong điều kiện môi trường tương đối ổn định, chọn lọc tự nhiên nhắm vào những cá thể có đặc điểm lệch khỏi chuẩn mực trung bình theo hướng này hay hướng khác.

Ổn định chọn lọc duy trì trạng thái của quần thể đảm bảo khả năng thích ứng tối đa của nó trong các điều kiện tồn tại liên tục. Trong mỗi thế hệ, những cá thể đi chệch khỏi giá trị tối ưu trung bình về các đặc điểm thích nghi sẽ bị loại bỏ.

Tuy nhiên, quan sát các quần thể chim và động vật có vú trong tự nhiên cho thấy điều này không đúng. Càng có nhiều gà con hoặc đàn con trong tổ thì càng khó cho chúng ăn, mỗi con càng nhỏ và yếu hơn. Kết quả là những người có khả năng sinh sản trung bình là những người khỏe mạnh nhất.

Sự lựa chọn theo hướng trung bình đã được tìm thấy đối với nhiều tính trạng khác nhau. Ở động vật có vú, trẻ sơ sinh có cân nặng rất thấp và rất cao có nhiều khả năng tử vong khi sinh hoặc trong những tuần đầu tiên của cuộc đời so với trẻ sơ sinh có cân nặng trung bình. Một nghiên cứu về kích thước cánh của những loài chim chết sau cơn bão cho thấy hầu hết chúng đều có đôi cánh quá nhỏ hoặc quá lớn. Và trong trường hợp này, những cá thể trung bình lại là những người thích nghi nhất.

Lý do cho sự xuất hiện liên tục của các hình thức kém thích nghi trong điều kiện tồn tại liên tục là gì? Tại sao chọn lọc tự nhiên không thể loại bỏ một lần và mãi mãi một quần thể những dạng lệch lạc không mong muốn? Lý do không chỉ và không hẳn là sự xuất hiện liên tục của ngày càng nhiều đột biến mới. Lý do là các kiểu gen dị hợp tử thường là kiểu gen khỏe mạnh nhất. Khi lai, chúng liên tục phân chia và con cái của chúng sinh ra những đứa con đồng hợp tử với sức sống giảm sút. Hiện tượng này được gọi là đa hình cân bằng.

Hình.5.

Ví dụ được biết đến rộng rãi nhất về tính đa hình như vậy là bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm. Bệnh về máu nghiêm trọng này xảy ra ở những người đồng hợp tử về đột biến huyết sắc tố (Hb S) và dẫn đến cái chết của họ ở sớm. Phần lớn quần thể con người tần suất của con hẻm này rất thấp và xấp xỉ bằng tần suất xuất hiện của nó do đột biến. Tuy nhiên, nó khá phổ biến ở những khu vực trên thế giới có bệnh sốt rét phổ biến. Hóa ra những người dị hợp tử về Hb S có khả năng kháng bệnh sốt rét cao hơn những người đồng hợp tử đối với hẻm thông thường. Nhờ đó, trong các quần thể sinh sống ở vùng có bệnh sốt rét, tính dị hợp tử của con hẻm đồng hợp tử gây chết người này được tạo ra và duy trì ổn định.

Ổn định chọn lọc là một cơ chế tích lũy tính biến đổi trong quần thể tự nhiên. Nhà khoa học xuất sắc I.I. Shmalgauzen là người đầu tiên thu hút sự chú ý đến đặc điểm ổn định chọn lọc này. Ông đã chỉ ra rằng ngay cả trong những điều kiện tồn tại ổn định, cả chọn lọc tự nhiên và tiến hóa đều không ngừng. Ngay cả khi nó không thay đổi về kiểu hình, quần thể vẫn không ngừng tiến hóa. Cấu trúc di truyền của nó liên tục thay đổi. Ổn định chọn lọc tạo ra các hệ thống di truyền đảm bảo hình thành các kiểu hình tối ưu tương tự trên cơ sở nhiều kiểu gen. Các cơ chế di truyền như sự thống trị, nhận thức, hoạt động bổ sung của gen, sự xâm nhập không hoàn toàn và các phương tiện khác để che giấu sự biến đổi di truyền có được nhờ sự ổn định của chọn lọc.

Hình thức ổn định của chọn lọc tự nhiên bảo vệ kiểu gen hiện có khỏi tác động phá hủy của quá trình đột biến, ví dụ, điều này giải thích sự tồn tại của các dạng cổ xưa như hatteria và bạch quả.

Nhờ chọn lọc ổn định, “hóa thạch sống” sống trong điều kiện môi trường tương đối ổn định đã tồn tại cho đến ngày nay:

hatteria mang đặc điểm của loài bò sát thời Mesozoi;

coelacanth, hậu duệ của cá vây thùy, phổ biến rộng rãi trong thời đại Cổ sinh;

thú có túi ở Bắc Mỹ là loài thú có túi được biết đến từ kỷ Phấn trắng;

Hình thức chọn lọc ổn định hoạt động miễn là các điều kiện dẫn đến sự hình thành một tính trạng hoặc đặc tính cụ thể vẫn còn.

Điều quan trọng cần lưu ý ở đây là tính bất biến của các điều kiện không có nghĩa là tính bất biến của chúng. Điều kiện môi trường thay đổi thường xuyên trong suốt cả năm. Ổn định lựa chọn giúp quần thể thích ứng với những thay đổi theo mùa này. Các chu kỳ sinh sản được tính toán trùng khớp với chúng, để những con non được sinh ra vào mùa đó trong năm khi nguồn thức ăn ở mức tối đa. Tất cả những sai lệch so với chu kỳ tối ưu này, được tái tạo từ năm này sang năm khác, đều được loại bỏ bằng cách ổn định chọn lọc. Con cháu sinh quá sớm sẽ chết vì thiếu thức ăn, con cháu sinh quá muộn không có thời gian chuẩn bị cho mùa đông. Làm thế nào động vật và thực vật biết mùa đông đang đến? Khi bắt đầu có sương giá? Không, đây không phải là một con trỏ đáng tin cậy. Biến động nhiệt độ ngắn hạn có thể rất sai lệch. Nếu năm nào trời ấm hơn thường lệ thì không có nghĩa là mùa xuân đã đến. Những người phản ứng quá nhanh với tín hiệu không đáng tin cậy này có nguy cơ không có con cái. Tốt hơn là nên chờ đợi một dấu hiệu đáng tin cậy hơn của mùa xuân - thời gian ban ngày tăng lên. Ở hầu hết các loài động vật, chính tín hiệu này kích hoạt cơ chế thay đổi theo mùa các chức năng quan trọng: chu kỳ sinh sản, lột xác, di cư, v.v. I.I. Schmalhausen đã chứng minh một cách thuyết phục rằng những sự thích nghi phổ quát này xuất hiện là kết quả của quá trình chọn lọc ổn định.

Do đó, ổn định chọn lọc, gạt bỏ những sai lệch so với chuẩn mực, tích cực hình thành các cơ chế di truyền đảm bảo sự phát triển ổn định của sinh vật và hình thành các kiểu hình tối ưu dựa trên các kiểu gen khác nhau. Nó đảm bảo hoạt động ổn định của sinh vật trong phạm vi biến động rộng của các điều kiện bên ngoài quen thuộc với loài.

f) Lựa chọn mang tính đột phá (phân chia)

Cơm. 6.

Lựa chọn đột pháủng hộ việc bảo tồn các loại cực đoan và loại bỏ các loại trung gian. Kết quả là nó dẫn đến việc bảo tồn và tăng cường tính đa hình. Chọn lọc không liên tục hoạt động trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau được tìm thấy trong cùng một lãnh thổ và duy trì một số dạng khác nhau về kiểu hình gây thiệt hại cho các cá thể có chỉ tiêu trung bình. Nếu điều kiện môi trường thay đổi nhiều đến mức phần lớn loài mất đi khả năng thích ứng, thì những cá thể có độ lệch cực lớn so với tiêu chuẩn trung bình sẽ giành được lợi thế. Những hình thức như vậy nhân lên nhanh chóng và một số hình thức mới được hình thành trên cơ sở một nhóm.

Một mô hình chọn lọc đột phá có thể là tình trạng xuất hiện các chủng tộc lùn cá săn mồi trong một bể chứa ít thức ăn. Thông thường, những con sóc chưa đủ tuổi không có đủ thức ăn dưới dạng cá bột. Trong trường hợp này, lợi thế thuộc về những con phát triển nhanh nhất, chúng rất nhanh chóng đạt đến kích thước cho phép chúng ăn thịt đồng loại của mình. Mặt khác, loài ăn ong có tốc độ tăng trưởng chậm nhất sẽ ở vị trí thuận lợi, vì kích thước nhỏ của chúng cho phép chúng thời gian dài vẫn là động vật ăn sinh vật phù du. Tình huống như vậy, thông qua quá trình chọn lọc ổn định, có thể dẫn đến sự xuất hiện của hai loài cá săn mồi.

Một ví dụ thú vị được Darwin đưa ra liên quan đến côn trùng - cư dân của các hòn đảo nhỏ trên đại dương. Chúng bay rất đẹp hoặc không có cánh gì cả. Rõ ràng, những con côn trùng đã bị cuốn ra biển bởi những cơn gió bất ngờ; Chỉ những con có thể chịu được gió hoặc không bay được mới sống sót. Sự lựa chọn theo hướng này đã dẫn đến thực tế là trên đảo Madeira, trong số 550 loài bọ cánh cứng, có 200 loài không biết bay.

Một ví dụ khác: trong rừng, nơi đất Màu nâu Các cá thể ốc cạn thường có vỏ màu nâu và hồng, ở những vùng có thảm cỏ thô, màu vàng thì màu vàng chiếm ưu thế...

Các quần thể thích nghi với môi trường sống khác nhau về mặt sinh thái có thể chiếm giữ các khu vực địa lý liền kề; ví dụ, ở các vùng ven biển California, cây Gilia achilleaefolia được đại diện bởi hai chủng tộc. Một chủng tộc, chủng tộc “mặt trời”, mọc trên các sườn dốc thoáng đãng, đầy cỏ, hướng về phía Nam, trong khi chủng tộc “bóng râm” được tìm thấy trong những lùm cây sồi và gỗ đỏ râm mát. Những chủng tộc này khác nhau về kích thước của cánh hoa - một đặc điểm được xác định về mặt di truyền.

Kết quả chính của sự lựa chọn này là sự hình thành tính đa hình của quần thể, tức là sự hiện diện của một số nhóm khác nhau về một số đặc điểm hoặc sự cô lập của các quần thể khác nhau về đặc tính của chúng, điều này có thể là nguyên nhân gây ra sự khác biệt.

Phần kết luận

Giống như các yếu tố tiến hóa cơ bản khác, chọn lọc tự nhiên gây ra những thay đổi về tỷ lệ alen trong vốn gen của quần thể. Trong quá trình tiến hóa, chọn lọc tự nhiên đóng vai trò sáng tạo. Bằng cách loại trừ những kiểu gen có giá trị thích nghi thấp khỏi quá trình sinh sản, bảo tồn những tổ hợp gen thuận lợi có giá trị khác nhau, ông đã biến đổi bức tranh về sự biến đổi kiểu gen, vốn phát triển ban đầu dưới tác động của các yếu tố ngẫu nhiên, theo hướng có lợi về mặt sinh học.

Thư mục

Vlasova Z.A. Sinh vật học. Sổ tay sinh viên - Matxcơva, 1997

Sinh học Green N. - Moscow, 2003

Kamlyuk L.V. Sinh học trong vấn đáp - Minsk, 1994

Lemeza N.A. Cẩm nang sinh học - Minsk, 1998

Học thuyết về chọn lọc tự nhiên được tạo ra bởi Charles Darwin và A. Wallace, những người coi nó là lực lượng sáng tạo chính chỉ đạo quá trình tiến hóa và xác định các hình thức cụ thể của nó.

Chọn lọc tự nhiên là quá trình trong đó chủ yếu là các cá thể có đặc điểm di truyền hữu ích cho những điều kiện nhất định sống sót và để lại con cái.

Đánh giá chọn lọc tự nhiên từ quan điểm di truyền, chúng ta có thể kết luận rằng về cơ bản nó chọn lọc các đột biến tích cực và sự kết hợp di truyền phát sinh trong quá trình sinh sản hữu tính, cải thiện khả năng sống sót trong quần thể và loại bỏ tất cả các đột biến và kết hợp tiêu cực làm xấu đi sự sống sót của sinh vật. Sau này đơn giản là chết. Chọn lọc tự nhiên cũng có thể hoạt động ở mức độ sinh sản của các sinh vật, khi các cá thể bị suy yếu không sinh ra con cái đầy đủ hoặc hoàn toàn không để lại con cái (ví dụ, những con đực mất giao phối chiến đấu với các đối thủ mạnh hơn; thực vật trong điều kiện ánh sáng hoặc thiếu dinh dưỡng, v.v.).

Trong trường hợp này, không chỉ một số tích cực hay phẩm chất tiêu cực sinh vật, mà hoàn toàn là những kiểu gen mang những đặc điểm này (bao gồm nhiều đặc điểm khác ảnh hưởng đến tiến bộ hơn nữa và tốc độ của quá trình tiến hóa).

Các hình thức chọn lọc tự nhiên

Hiện nay, có ba hình thức chọn lọc tự nhiên chính được đưa ra ở sách giáo khoa trường học trong sinh học nói chung.

Ổn định chọn lọc tự nhiên

Hình thức chọn lọc tự nhiên này là đặc trưng của điều kiện tồn tại ổn định, không thay đổi trong một thời gian dài. Do đó, trong quần thể có sự tích lũy các đặc tính thích nghi và chọn lọc kiểu gen (và kiểu hình mà chúng hình thành) đặc biệt thích hợp cho Điều kiện hiện tại. Khi quần thể đạt đến một tập hợp thích nghi nhất định đủ tối ưu và đủ để tồn tại trong những điều kiện nhất định, quá trình chọn lọc ổn định bắt đầu có tác dụng, loại bỏ các biến thể cực đoan của tính biến đổi và ủng hộ việc bảo tồn một số đặc điểm bảo thủ trung bình. Tất cả các đột biến và tái tổ hợp giới tính dẫn đến những sai lệch so với chuẩn mực này đều bị loại bỏ bằng cách ổn định chọn lọc.

Ví dụ, chiều dài của các chi của thỏ rừng sẽ giúp chúng di chuyển đủ nhanh và ổn định, cho phép chúng thoát khỏi kẻ săn mồi đang truy đuổi. Nếu các chi quá ngắn, thỏ rừng sẽ không thể trốn thoát khỏi kẻ săn mồi và dễ dàng trở thành con mồi trước khi kịp sinh con. Đây là cách loại bỏ những người mang gen chân ngắn khỏi quần thể thỏ rừng. Nếu các chi quá dài, thỏ rừng sẽ chạy không vững, dễ bị ngã và những kẻ săn mồi sẽ dễ dàng đuổi kịp chúng. Điều này sẽ dẫn đến việc loại bỏ những người mang gen chân dài khỏi quần thể thỏ rừng. Chỉ những cá thể có chiều dài chi tối ưu và tỷ lệ tối ưu của chúng với kích thước cơ thể mới có thể sống sót và sinh con. Đây là biểu hiện của việc ổn định chọn lọc. Dưới áp lực của nó, những kiểu gen khác với một số tiêu chuẩn trung bình và hợp lý trong những điều kiện nhất định sẽ bị loại bỏ. Sự hình thành màu sắc bảo vệ (ngụy trang) cũng xảy ra ở nhiều loài động vật.

Điều tương tự cũng áp dụng cho hình dạng và kích thước của hoa, điều này cần đảm bảo sự thụ phấn bền vững nhờ côn trùng. Nếu hoa có tràng hoa quá hẹp hoặc nhị hoa và nhụy ngắn thì côn trùng sẽ không thể tiếp cận chúng bằng bàn chân và vòi của chúng, đồng thời hoa sẽ không được thụ phấn và không tạo ra hạt. Vì vậy, sự hình thành xảy ra kích thước tối ưu và hình dạng của hoa và cụm hoa.

Trải qua thời gian chọn lọc ổn định rất dài, một số loài sinh vật có thể phát sinh mà kiểu hình hầu như không thay đổi trong nhiều triệu năm, mặc dù kiểu gen của chúng tất nhiên đã trải qua những thay đổi trong thời gian này. Ví dụ bao gồm cá vây tay có vây thùy, cá mập, bọ cạp và một số sinh vật khác.

Lựa chọn lái xe

Hình thức chọn lọc này là điển hình cho việc thay đổi điều kiện môi trường, khi chọn lọc có định hướng xảy ra theo hướng của một yếu tố thay đổi. Đây là cách các đột biến tích lũy và thay đổi kiểu hình, gắn liền với yếu tố này và dẫn đến sai lệch so với chỉ tiêu trung bình. Một ví dụ là quá trình tạo melanin công nghiệp, biểu hiện ở bướm bạch dương và một số loài lepidoptera khác, khi dưới ảnh hưởng của bồ hóng công nghiệp, thân cây bạch dương trở nên sẫm màu và bướm trắng (kết quả của quá trình chọn lọc ổn định) trở nên đáng chú ý trên nền này. khiến chúng nhanh chóng bị chim ăn thịt. Lợi ích thuộc về những đột biến tối, chúng sinh sản thành công trong điều kiện mới và trở thành dạng thống trị trong quần thể bướm bạch dương.

Sự dịch chuyển giá trị trung bình của một tính trạng sang yếu tố tích cực có thể giải thích sự xuất hiện của các loài và dạng ưa nhiệt, ưa lạnh, ưa ẩm và chịu hạn, ưa muối trong đại diện khác nhau thế giới sống.

Do hậu quả của hoạt động chọn lọc thúc đẩy, đã có nhiều trường hợp thích nghi của nấm, vi khuẩn và các mầm bệnh khác gây bệnh cho người, động vật và thực vật để thích ứng với các loại thuốc và các loại thuốc trừ sâu khác nhau. Đây là cách các dạng kháng lại các chất này xuất hiện.

Trong quá trình lựa chọn điều khiển, sự phân kỳ (phân nhánh) của các ký tự thường không xảy ra và một số ký tự và kiểu gen mang chúng được thay thế một cách trơn tru bởi các ký tự khác mà không hình thành các dạng chuyển tiếp hoặc sai lệch.

Lựa chọn đột phá hoặc đột phá

Với hình thức chọn lọc này, các biến thể thích nghi cực đoan nhận được lợi thế và các đặc điểm trung gian đã phát triển trong điều kiện chọn lọc ổn định trở nên không phù hợp trong điều kiện mới và những người mang chúng sẽ chết.

Dưới ảnh hưởng của chọn lọc đột phá, hai hoặc nhiều dạng biến đổi được hình thành, thường dẫn đến đa hình - sự tồn tại của hai hoặc nhiều dạng kiểu hình. Điều này có thể được tạo điều kiện thuận lợi điều kiện khác nhau môi trường sống trong phạm vi, dẫn đến sự xuất hiện của một số quần thể địa phương trong loài (được gọi là kiểu sinh thái).

Ví dụ, việc cắt cỏ liên tục đã dẫn đến sự xuất hiện của một quần thể lớn gồm hai quần thể trong cây, sinh sản tích cực vào tháng 6 và tháng 8, vì việc cắt cỏ thường xuyên đã gây ra sự tiêu diệt quần thể trung bình vào tháng 7.

Tại hành động lâu dài Sự lựa chọn đột ngột có thể dẫn đến sự hình thành hai hoặc nhiều loài sống trên một lãnh thổ nhưng hoạt động tích cực trong điều khoản khác nhau. Ví dụ, hạn hán thường xuyên vào giữa mùa hè, không thuận lợi cho nấm, dẫn đến sự xuất hiện của các loài và hình thức mùa xuân và mùa thu.

Đấu tranh sinh tồn

Đấu tranh sinh tồn là cơ chế vận hành chính của chọn lọc tự nhiên.

Charles Darwin thu hút sự chú ý đến thực tế là trong tự nhiên luôn tồn tại hai xu hướng phát triển đối lập nhau: 1) mong muốn sinh sản và định cư không giới hạn và 2) dân số quá đông, đông đúc, ảnh hưởng của các quần thể và điều kiện sống khác, tất yếu dẫn đến sự xuất hiện cuộc đấu tranh sinh tồn và hạn chế sự phát triển của các loài và quần thể của chúng. Nghĩa là, loài này cố gắng chiếm giữ mọi môi trường sống có thể để tồn tại. Nhưng thực tế thường khắc nghiệt, dẫn đến số lượng loài và môi trường sống bị hạn chế đáng kể. Chính cuộc đấu tranh sinh tồn trong bối cảnh có tính đột biến cao và tính biến đổi tổ hợp trong quá trình sinh sản hữu tính đã dẫn đến sự phân bố lại các đặc điểm và hậu quả trực tiếp của nó là chọn lọc tự nhiên.

Có ba hình thức đấu tranh sinh tồn chính.

Cuộc chiến giữa các loài

Hình thức này, như tên cho thấy, được thực hiện ở cấp độ liên ngành. Cơ chế của nó là các mối quan hệ sinh học phức tạp nảy sinh giữa các loài:

Chủ nghĩa Amensalism là việc một quần thể này gây ra thiệt hại cho một quần thể khác (ví dụ, việc giải phóng thuốc kháng sinh, giẫm nát cỏ và tổ của động vật nhỏ bởi động vật lớn mà không mang lại lợi ích gì cho bản thân);

Cạnh tranh là cuộc đấu tranh giành các nguồn dinh dưỡng và tài nguyên chung (thực phẩm, nước, ánh sáng, oxy, v.v.;

Ăn thịt - kiếm ăn bằng chi phí của các loài khác, nhưng chu kỳ phát triển của động vật ăn thịt và con mồi không liên quan hoặc ít liên quan;

Chủ nghĩa hội sinh (tự do) - một sinh vật hội sinh sống nhờ vào sinh vật khác mà không ảnh hưởng đến sinh vật sau (ví dụ, nhiều vi khuẩn và nấm sống trên bề mặt rễ, lá và quả của thực vật, ăn chất tiết của chúng);

Hợp tác hỗ trợ là mối quan hệ cùng có lợi cho cả hai loài, nhưng không bắt buộc (ngẫu nhiên) đối với chúng (ví dụ, một số loài chim đánh răng cho cá sấu, sử dụng phần thức ăn còn sót lại của chúng và để bảo vệ động vật ăn thịt lớn; mối quan hệ giữa cua ẩn sĩ và hải quỳ, v.v.);

Chủ nghĩa tương sinh là mối quan hệ tích cực và bắt buộc đối với cả hai loại (ví dụ: mycorrhizae, cộng sinh địa y, hệ vi sinh vật đường ruột, v.v.). Các đối tác không thể phát triển nếu không có nhau, hoặc sự phát triển của họ sẽ trở nên tồi tệ hơn khi không có đối tác.

Sự kết hợp của những kết nối này có thể cải thiện hoặc làm xấu đi điều kiện sống và tốc độ sinh sản của quần thể trong tự nhiên.

Đấu tranh nội bộ

Hình thức đấu tranh sinh tồn này gắn liền với tình trạng dân số quá đông, khi xảy ra sự cạnh tranh giữa các cá thể cùng loài về nơi sinh sống - làm tổ, ánh sáng (ở thực vật), độ ẩm, chất dinh dưỡng, lãnh thổ để săn bắn hoặc chăn thả (ở động vật). ), v.v. Nó thể hiện, ví dụ, trong các cuộc đụng độ và đánh nhau giữa các loài động vật và trong việc che đậy các đối thủ do nhiều phát triển nhanhở thực vật.

Hình thức đấu tranh sinh tồn tương tự này cũng bao gồm cuộc đấu tranh giành con cái (các giải đấu giao phối) ở nhiều loài động vật, khi chỉ con đực mạnh nhất mới có thể để lại con cái, còn những con đực yếu đuối và kém cỏi bị loại khỏi quá trình sinh sản và gen của chúng không được truyền lại cho con cái.

Một phần của hình thức đấu tranh này là việc chăm sóc con cái, điều này tồn tại ở nhiều loài động vật và giúp giảm tỷ lệ tử vong ở thế hệ trẻ.

Chống lại các yếu tố môi trường phi sinh học

Hình thức đấu tranh này gay gắt nhất vào những năm cực đoan điều kiện thời tiết- hạn hán nghiêm trọng, lũ lụt, sương giá, hỏa hoạn, mưa đá, phun trào, v.v. Trong những điều kiện này, chỉ những cá thể mạnh nhất và cứng rắn nhất mới có thể sống sót và để lại con cái.

Vai trò của chọn lọc sinh vật trong quá trình tiến hóa của thế giới hữu cơ

Yếu tố quan trọng nhất trong quá trình tiến hóa (cùng với tính di truyền, tính biến đổi và các yếu tố khác) là sự chọn lọc.

Sự tiến hóa có thể được chia thành tự nhiên và nhân tạo. Tiến hóa tự nhiên được gọi là tiến hóa xảy ra trong tự nhiên dưới sự tác động của các yếu tố môi trường tự nhiên, không bao gồm sự tác động trực tiếp trực tiếp của con người.

Tiến hóa nhân tạo được gọi là tiến hóa do con người thực hiện nhằm phát triển các dạng sinh vật thỏa mãn nhu cầu của mình.

Chọn lọc đóng một vai trò quan trọng trong cả quá trình tiến hóa tự nhiên và nhân tạo.

Lựa chọn là sự sống sót của các sinh vật thích nghi hơn với một môi trường nhất định hoặc loại bỏ các dạng không đáp ứng các tiêu chí nhất định.

Về vấn đề này, hai hình thức chọn lọc được phân biệt - nhân tạo và tự nhiên.

Vai trò sáng tạo của chọn lọc nhân tạo là con người tiếp cận một cách sáng tạo việc nhân giống một giống cây trồng, giống vật nuôi, một chủng vi sinh vật, kết hợp các phương pháp chọn lọc, chọn lọc sinh vật khác nhau để hình thành những đặc tính phù hợp nhất với nhu cầu của con người.

Chọn lọc tự nhiên là sự sống sót của các cá thể thích nghi nhất với các điều kiện tồn tại cụ thể và khả năng của chúng để lại những đứa con có đầy đủ chức năng trong những điều kiện tồn tại nhất định.

Kết quả là nghiên cứu di truyềnđã trở thành khả năng phân bổ hai loại chọn lọc tự nhiên - ổn định và thúc đẩy.

Ổn định là một loại chọn lọc tự nhiên trong đó chỉ những cá thể sống sót có đặc điểm tương ứng chặt chẽ với các điều kiện môi trường cụ thể và các sinh vật có đặc điểm mới do đột biến sẽ chết hoặc không sinh ra con cái đầy đủ.

Ví dụ, một loại cây thích nghi với việc thụ phấn bởi một loại côn trùng cụ thể (nó có kích thước được xác định nghiêm ngặt của các thành phần hoa và cấu trúc của chúng). Một sự thay đổi đã xảy ra - kích thước cốc tăng lên. Côn trùng tự do xâm nhập vào bên trong bông hoa mà không chạm vào nhị hoa, nhờ đó phấn hoa không rơi vào cơ thể côn trùng, ngăn cản khả năng thụ phấn cho bông hoa tiếp theo. Điều này sẽ dẫn đến cây này sẽ không sinh ra con cái và đặc điểm thu được sẽ không được di truyền. Nếu kích thước đài hoa quá nhỏ thì việc thụ phấn nói chung là không thể, vì côn trùng sẽ không thể xâm nhập vào hoa.

Ổn định chọn lọc có thể kéo dài thời gian lịch sử tồn tại của một loài, vì nó không cho phép các đặc tính của loài đó bị “xói mòn”.

Lựa chọn động lực là sự sống sót của những sinh vật phát triển các đặc điểm mới cho phép chúng tồn tại trong điều kiện môi trường mới.

Một ví dụ về lựa chọn lái xe là sự sống sót của những con bướm có màu sẫm trên nền những thân cây bạch dương hun khói trong một quần thể những con bướm có màu sáng.

Vai trò của việc thúc đẩy chọn lọc là khả năng xuất hiện các loài mới, cùng với các yếu tố tiến hóa khác đã tạo nên có thể xuất hiện sự đa dạng hiện đại của thế giới hữu cơ.

Vai trò sáng tạo của chọn lọc tự nhiên là thông qua hình dạng khác nhau Trong cuộc đấu tranh sinh tồn, các sinh vật phát triển các dấu hiệu cho phép chúng thích nghi hoàn toàn nhất với các điều kiện môi trường nhất định. Những cái này dấu hiệu hữu íchđược cố định trong sinh vật do sự sống sót của những cá thể có những đặc điểm đó và sự tuyệt chủng của những cá thể không có những đặc điểm hữu ích.

Ví dụ, tuần lộc thích nghi với cuộc sống ở vùng lãnh nguyên vùng cực. Anh ta có thể sống sót ở đó và sinh ra những đứa con khỏe mạnh bình thường nếu anh ta có được thức ăn bình thường. Thức ăn của hươu là rêu (rêu tuần lộc, địa y). Được biết, vùng lãnh nguyên có mùa đông dài và thức ăn được giấu dưới lớp tuyết phủ mà loài hươu cần phải tiêu diệt. Điều này sẽ chỉ có thể thực hiện được nếu con nai có rất đôi chân khỏe mạnhđược trang bị móng guốc rộng. Nếu chỉ nhận ra một trong những dấu hiệu này thì con nai sẽ không thể sống sót. Như vậy, trong quá trình tiến hóa, chỉ những cá thể tồn tại mới sở hữu hai đặc điểm nêu trên (đây là bản chất của vai trò sáng tạo của chọn lọc tự nhiên đối với tuần lộc).

Điều quan trọng là phải hiểu sự khác biệt giữa chọn lọc tự nhiên và nhân tạo. Họ đang:

1) chọn lọc nhân tạo được thực hiện bởi con người và chọn lọc tự nhiên được thực hiện một cách tự nhiên trong tự nhiên dưới tác động của các yếu tố môi trường bên ngoài;

2) Kết quả của chọn lọc nhân tạo là tạo ra các giống vật nuôi, giống cây trồng và các chủng vi sinh vật mới có đặc tính có lợi cho hoạt động kinh tếđặc điểm của con người và với sự chọn lọc tự nhiên, các sinh vật mới (bất kỳ) nào phát sinh với những đặc điểm cho phép chúng tồn tại trong những điều kiện môi trường được xác định nghiêm ngặt;

3) trong quá trình chọn lọc nhân tạo, những đặc điểm phát sinh ở sinh vật không những không hữu ích mà còn có thể gây hại cho của một sinh vật nhất định(nhưng chúng có ích cho hoạt động của con người); với chọn lọc tự nhiên, các đặc điểm thu được sẽ hữu ích cho một sinh vật nhất định trong một môi trường tồn tại cụ thể, nhất định của nó, vì chúng góp phần giúp sinh vật đó tồn tại tốt hơn trong môi trường này;

4) chọn lọc tự nhiên đã được thực hiện kể từ khi xuất hiện các sinh vật trên Trái đất và chọn lọc nhân tạo chỉ được thực hiện kể từ khi thuần hóa động vật và sự ra đời của nông nghiệp (trồng cây trong điều kiện đặc biệt).

Vì vậy việc lựa chọn là quan trọng nhất động lực tiến hóa và được thực hiện thông qua cuộc đấu tranh sinh tồn (sau này đề cập đến chọn lọc tự nhiên).

Sống ở điều kiện tự nhiên, có sự biến đổi riêng lẻ, có thể tự biểu hiện ở ba loại- Có ích, trung tính và có hại. Thông thường, các sinh vật có tính biến đổi có hại sẽ chết ở các giai đoạn phát triển cá thể khác nhau. Sự biến đổi trung tính của sinh vật không ảnh hưởng đến khả năng tồn tại của chúng. Các cá thể có sự biến đổi có lợi sẽ tồn tại nhờ những lợi thế trong các cuộc đấu tranh giữa các loài, giữa các loài hoặc môi trường.

Lựa chọn lái xe

Khi điều kiện môi trường thay đổi, những cá thể của loài có biểu hiện biến đổi di truyền và do đó phát triển các đặc điểm và tính chất tương ứng với điều kiện mới sẽ tồn tại và những cá thể không có biến đổi đó sẽ chết. Trong chuyến hành trình của mình, Darwin phát hiện ra rằng trên các đảo đại dương, nơi gió mạnh chiếm ưu thế, có rất ít côn trùng có cánh dài và nhiều côn trùng có cánh tàn tích và côn trùng không cánh. Như Darwin giải thích, côn trùng có đôi cánh bình thường không thể chịu được gió mạnh trên những hòn đảo này và đã chết. Nhưng những loài côn trùng có cánh thô sơ và không có cánh hoàn toàn không bay lên không trung mà ẩn náu trong các kẽ hở, tìm nơi trú ẩn ở đó. Quá trình này, đi kèm với sự biến đổi di truyền và chọn lọc tự nhiên, kéo dài hàng nghìn năm, đã dẫn đến sự suy giảm số lượng côn trùng cánh dài trên các hòn đảo này và dẫn đến sự xuất hiện của các cá thể có cánh tàn tích và côn trùng không cánh. Chọn lọc tự nhiên, đảm bảo sự xuất hiện và phát triển các đặc điểm và tính chất mới của sinh vật, được gọi là lựa chọn lái xe.

Lựa chọn đột phá

Lựa chọn đột phá là một hình thức chọn lọc tự nhiên dẫn đến hình thành một số dạng đa hình khác nhau trong cùng một quần thể.