• Ներածություն

• Չարլզ Դարվինի տեսությունը, որը հայտնի է որպես բնական ընտրության տեսություն, 19-րդ դարի գիտական ​​մտքի գագաթներից մեկն է։ Այնուամենայնիվ, դրա նշանակությունը դուրս է գալիս իր տարիքից և դուրս է կենսաբանության շրջանակներից. Դարվինի տեսությունը դարձել է նյութապաշտական ​​աշխարհայացքի բնական-պատմական հիմքը:

Դարվինի տեսությունը հրաշալի օրինակ է գիտական ​​հետազոտությունհիմնված է մեծ թվով հուսալի գիտական ​​փաստեր, որի վերլուծությունը Դարվինին տանում է համաչափ եզրակացությունների համահունչ համակարգի։ Դարվինը երկար տարիներ իր տեսությունը հիմնավորելու համար տվյալներ էր հավաքում: Տեսության առաջին ուրվագիծն արդեն գրվել է 1842 թվականին, սակայն (գիտական ​​զգուշավորության և բարեխիղճության վառ օրինակ!) երկար տարիներ չի հրապարակվել, որի ընթացքում Դարվինը շարունակել է հավաքել և վերլուծել նոր տվյալներ։ Դարվինի մեծ աշխատությունը՝ «Տեսակների ծագումը բնական ընտրության միջոցով» կամ «Սիրելի տեսակների պահպանումը կյանքի համար պայքարում», հայտնվեց միայն 1859 թվականին։

Հայտնի է, որ Դարվինի աշխատության հրապարակումն արագացնող խթանը Ա.Ուոլասի (1823-1913) աշխատանքն էր, ով ինքնուրույն հանգեց էվոլյուցիոն եզրակացությունների։ Երկու թղթերը համատեղ զեկուցվել են 1858 թվականին Լոնդոնում Լինյան ընկերության հանդիպման ժամանակ, և Ուոլեսը, ծանոթանալով Դարվինի աշխատանքին, լիովին ճանաչեց դրա առաջնահերթությունը: Դարվինը վերլուծել է էվոլյուցիոն գործընթացը շատ ավելի լայն ու խորը, քան Ուոլեսը, և, հարգելով վերջինիս, մենք Չ.Դարվինին իրավամբ անվանում ենք բնական ընտրության տեսության հեղինակ։

• Մենք, իհարկե, չենք կարող այս աշխատության էջերում Դարվինի վիթխարի աշխատանքի ամբողջական բացահայտում տալ և կսահմանափակվենք նրա տեսության հիմնական դրույթների համառոտ ակնարկով, որն անհրաժեշտ է՝ հասկանալու դրա կապը էվոլյուցիայի ժամանակակից տեսության հետ:

• 2. Բնական ընտրություն

• 2.1. Բնության մեջ օրգանիզմների փոփոխականությունը

• Դարվինը հավաքեց բազմաթիվ տվյալներ, որոնք ցույց են տալիս, որ բնության մեջ ամենատարբեր տեսակի օրգանիզմների փոփոխականությունը շատ մեծ է, և դրա ձևերը հիմնովին նման են տնային կենդանիների և բույսերի փոփոխականության ձևերին:

Նույն տեսակի անհատների միջև բազմազան և տատանվող տարբերությունները ձևավորում են, կարծես, սահուն անցում այս տեսակի սորտերի միջև ավելի կայուն տարբերությունների. իրենց հերթին, վերջիններս նույնքան աստիճանաբար անցնում են ավելի հստակ տարբերությունների նույնիսկ ավելի մեծ խմբավորումներում՝ ենթատեսակներում, և ենթատեսակների միջև տարբերությունները՝ հստակ սահմանված միջտեսակային տարբերությունների: Այսպիսով, անհատական ​​փոփոխականությունը սահուն վերածվում է խմբային տարբերություններ. Դրանից Դարվինը եզրակացրեց, որ անհատների անհատական ​​տարբերությունները հիմք են հանդիսանում սորտերի առաջացման համար: Նրանց միջև տարբերությունների կուտակումով սորտերը վերածվում են ենթատեսակների, իսկ դրանք՝ իրենց հերթին որոշակի տեսակներ. Հետևաբար, հստակ արտահայտված սորտը կարելի է համարել որպես նոր տեսակի մեկուսացման առաջին քայլ (սորտը «սկիզբային տեսակ է»):

• Դարվինը կարծում էր, որ տեսակների և բազմազանության միջև որակական տարբերություն չկա. սրանք պարզապես տարբեր մասշտաբների անհատների խմբերի միջև տարբերությունների աստիճանական կուտակման տարբեր փուլեր են:

• Ավելի մեծ փոփոխականությունը բնորոշ է առավել տարածված տեսակներին, որոնք ապրում են ավելի բազմազան պայմաններում: Բնության մեջ, ինչպես նաև ընտելացված վիճակում, օրգանիզմների փոփոխականության հիմնական ձևն անորոշ է, որը ծառայում է որպես տեսակավորման գործընթացի ունիվերսալ նյութ։

• Ջորդան Ն.Ն. Կյանքի էվոլյուցիան. - M .: «Ակադեմիա», 2001. - P.19.

• .2. Գոյության պայքար

Համեմատելով ամբողջ տեղեկատվությունը վայրի և ընտելացված վիճակում օրգանիզմների փոփոխականության և ընտելացված կենդանիների ու բույսերի ցեղատեսակների ու բույսերի բուծման համար արհեստական ​​ընտրության դերի մասին՝ Դարվինը մոտեցավ այդ ստեղծագործ ուժի բացահայտմանը, որը մղում և ուղղորդում է էվոլյուցիոն գործընթացը բնության մեջ։ - բնական ընտրություն.«Քանի որ յուրաքանչյուր տեսակից շատ ավելի շատ անհատներ են ծնվում, քան նրանցից քանիսը կարող են գոյատևել, և, հետևաբար, գոյության պայքարն անընդհատ ծագում է, սրանից հետևում է, որ ցանկացած արարած, որն իր կյանքի բարդ և հաճախ փոփոխվող պայմաններում. թեև աննշանորեն, կփոխվի իրեն ձեռնտու ուղղությամբ, գոյատևելու ավելի մեծ հնարավորություն կունենա և. այսպիսով ենթակա բնական ընտրություն.Ժառանգականության խիստ սկզբունքի համաձայն՝ ընտրված սորտը հակված է վերարտադրվելու իր նոր և փոփոխված ձևով»։

• Ջորդան Ն.Ն. Կյանքի էվոլյուցիան. - Մ .: «Ակադեմիա», 2001. - P.21.

• 2.3. Բնական ընտրության արդյունքները

Բնական ընտրությունը գոյության համար պայքարի և օրգանիզմների ժառանգական փոփոխականության անխուսափելի արդյունքն է։ Ըստ Դարվինի, բնական ընտրությունը ամենակարևոր ստեղծագործական ուժն է, որն ուղղորդում է էվոլյուցիոն գործընթացը և բնականաբար որոշում է օրգանիզմների հարմարվողականության առաջացումը, առաջադեմ էվոլյուցիան և տեսակների բազմազանության աճը:

առաջացում սարքեր (հարմարեցում)օրգանիզմները իրենց գոյության պայմաններին, որը կենդանի էակների կառուցվածքին տալիս է «նպատակահարմարության» հատկանիշներ, բնական ընտրության անմիջական արդյունք է, քանի որ դրա էությունը տարբերակված գոյատևումն է և սերունդների գերակշռող հեռանալը հենց այն անհատների կողմից, ովքեր իրենց անհատական ​​հատկանիշներով, ավելի լավ են հարմարեցված շրջակա միջավայրի պայմաններին, քան մյուսները: Սերնդից սերունդ ընտրության միջոցով այն հատկանիշների կուտակումը, որոնք առավելություն են տալիս գոյության պայքարում և աստիճանաբար հանգեցնում կոնկրետ հարմարվողականությունների ձևավորմանը։

Դարվինը ընդգծեց, որ օրգանիզմների պիտանիության ցանկացած որոշակի աստիճան ազգական- սովորաբար ավելի հնարավոր է կատարյալ ձևերհարմարվողականություն այս միջավայրին: Դա ապացուցում են մի շարք կենդանատեսակների և բույսերի չափազանց արագ վերարտադրության և լայն տարածման բազմաթիվ օրինակներ նրանց համար բոլորովին նոր տարածքներում: երկրագունդըորտեղ նրանք պատահաբար կամ դիտավորյալ ներմուծվել են մարդկանց կողմից (նապաստակներ Ավստրալիայում, առնետներ, կատուներ, շներ, խոզեր Օվկիանիայի կղզիներում, կանադական էլոդեա եվրոպական ջրերում և այլն): Այս բոլոր տեսակները, որոնք ծագել են բոլորովին այլ աշխարհագրական տարածքներում, պարզվել է, որ ավելի լավ են հարմարեցված իրենց համար նոր տարածքների պայմաններին, քան կենդանիների և բույսերի տեսակները, որոնք երկար ժամանակ բնակվել են այդ տարածքներում և ունեին բավականին կատարյալ հարմարեցումներ իրենց պայմաններին: .

• Ջորդան Ն.Ն. Կյանքի էվոլյուցիան. - M .: «Ակադեմիա», 2001. - P.27.

• 3. Մարդու ծագումը

Երկար ժամանակ գիտական ​​գիտելիքները չափազանց կտրուկ և թերի էին մարդու ծագման խնդիրը լուծելու համար։ Միայն 1857 թվականին Չարլզ Դարվինը վարկած արեց, իսկ 1871 թվականին իր «Մարդու ծագումը և սեռական ընտրությունը» աշխատության մեջ նա համոզիչ կերպով ապացուցեց, որ մարդիկ առաջացել են կապիկներից և չեն ստեղծվել աստվածային արարչագործությամբ, ինչպես եկեղեցին։ սովորեցնում է. «Եթե մենք միտումնավոր չփակենք մեր աչքերը, ապա գիտելիքների ներկայիս մակարդակով մենք կկարողանանք մոտավորապես ճանաչել մեր նախնիներին, և մենք նրանցից ամաչելու պատճառ չունենք», - գրել է Չարլզ Դարվինը: Դեր սոցիալական գործոններ, որը մատնանշել է նաև Չ.Դարվինը, բացահայտվել է Ֆ.Էնգելսի կողմից «Աշխատանքի դերը կապիկին մարդ դարձնելու գործընթացում» (1896 թ.) աշխատության մեջ։

• Մարդը պատկանում է պրիմատների կարգին, և մարդու էվոլյուցիոն պատմությունը այս խմբի ֆիլոգենիայի մի մասն է։

Մարդու և ողնաշարավորների ընդհանրությունը հաստատվում է նրանց կառուցվածքի ընդհանուր պլանով՝ կմախք, նյարդային համակարգ, շրջանառու, շնչառական, մարսողական համակարգեր. Մարդու և կենդանիների հարաբերությունները հատկապես համոզիչ են նրանց սաղմնային զարգացումը համեմատելիս։ Նրա վրա վաղ փուլերըմարդու սաղմը դժվար է տարբերել մյուս ողնաշարավորների սաղմերից: 1,5 - 3 ամսականում ունենում է մաղձի ճեղքեր, իսկ ողնաշարը վերջանում է պոչով։ Շատ երկար ժամանակ մարդկային սաղմերի և կապիկների նմանությունը պահպանվում է։ Մարդու հատուկ (տեսակային) հատկանիշները հայտնվում են միայն զարգացման վերջին փուլերում։

Ռուդիմենտներն ու ատավիզմները ծառայում են որպես կենդանիների հետ մարդու ազգակցական կապի կարևոր վկայություն։ Մարդու մարմնում կա մոտ 90 ռուդիմենտ՝ կոկիկի ոսկոր (նվազած պոչի մնացորդ); աչքի անկյունում ծալք (նիկտորային թաղանթի մնացորդ); մարմնի վրա բարակ մազեր (բուրդի մնացած մասը); Կույր աղիքի պրոցես՝ կույր աղիք և այլն։ Այս բոլոր սկզբնաղբյուրներն անօգուտ են մարդկանց համար և կենդանիների նախնիների ժառանգությունն են։ Ատավիզմները (անսովոր բարձր զարգացած ռուդիմենտներ) ներառում են արտաքին պոչ, որով մարդիկ շատ հազվադեպ են ծնվում. առատ մազեր դեմքի և մարմնի վրա; polynipple, ուժեղ զարգացած ժանիքներ եւ այլն:

• Grant V. Օրգանիզմների էվոլյուցիան. - Մ.: Լուսավորություն, 1992. - P.103:

• Կառուցվածքային պլանի ընդհանրությունը, սաղմնային զարգացման նմանությունը, ռուդիմենտները, ատավիզմները մարդու կենդանական ծագման անվիճելի ապացույցն են և վկայում են այն մասին, որ մարդը, ինչպես կենդանիները, օրգանական աշխարհի երկար պատմական զարգացման արդյունք է:

Ըստ կառուցվածքի և ֆիզիոլոգիական բնութագրերի՝ մարդու ամենամոտ ազգականները մեծ կապիկներն են կամ մարդակերպերը (հունարեն anthropos - մարդ): Դրանք ներառում են շիմպանզե, գորիլա, օրանգուտան: Նմանատիպ կառուցվածքային մանրամասները վկայում են մարդկանց և անտրոպոիդների սերտ հարաբերությունների մասին. ընդհանուր բնույթմարմնակազմություն, պոչի կրճատում, հարթ եղունգներով և հակադիր բթամատով հենված ձեռք, աչքերի և ականջների ձև, հավասար թվով կտրիչներ, շնիկներ և մոլերներ; կաթի ատամների ամբողջական փոփոխություն և շատ ավելին:

• Եզրակացություն

• Ամփոփելով՝ կարող ենք թվարկել այս աշխատանքի հիմնական եզրակացությունները։

1. Օրգանիզմներին, ինչպես ընտելացված, այնպես էլ վայրի վիճակում, բնութագրվում է ժառանգական փոփոխականությամբ։ Փոփոխականության ամենատարածված և կարևոր ձևը անորոշ է: Արտաքին միջավայրի փոփոխությունները խթան են հանդիսանում օրգանիզմներում փոփոխականության առաջացման համար, սակայն փոփոխականության բնույթը որոշվում է հենց օրգանիզմի առանձնահատկություններով, այլ ոչ թե արտաքին պայմանների փոփոխությունների ուղղությամբ։

• 2. Էվոլյուցիոն տեսության ուշադրության կենտրոնում պետք է լինեն ոչ թե առանձին օրգանիզմները, այլ կենսաբանական տեսակները և ներտեսակային խմբերը (պոպուլյացիաները):

3. Բնության բոլոր տեսակի օրգանիզմները ստիպված են կատաղի պայքար մղել իրենց գոյության համար։ Տվյալ տեսակի անհատների համար գոյության պայքարը բաղկացած է նրանց փոխազդեցությունից անբարենպաստ բիոտիկների և աբիոտիկ գործոններարտաքին միջավայրը, ինչպես նաև միմյանց հետ մրցակցությունից։ Վերջինս հետևանք է յուրաքանչյուր տեսակի անսահմանափակ բազմացման հակվածության և յուրաքանչյուր սերնդում անհատների հսկայական «գերարտադրության»։ Դարվինի կարծիքով՝ ներտեսակային պայքարն ամենակարևորն է։

• 4. Օրգանիզմների ժառանգական փոփոխականության և գոյության պայքարի անխուսափելի արդյունքը բնական ընտրությունն է՝ արտոնյալ գոյատևումը և ավելի հարմարեցված անհատների սերունդ ապահովելը։ Ավելի քիչ հարմարեցված օրգանիզմները (և ամբողջ տեսակները) մահանում են առանց սերունդ թողնելու:

5. Գոյության պայքարի և բնական ընտրության հետևանքներն են՝ տեսակների ադապտացումների զարգացումն իրենց գոյության պայմաններին (օրգանիզմների կառուցվածքի «նպատակահարմարության» որոշում), տարաձայնություն (մի քանի տեսակների ընդհանուր նախահայրից զարգացում). էվոլյուցիայի մեջ դրանց բնութագրերի աճող տարբերությունը) և առաջադեմ էվոլյուցիան (բարդություն և կազմակերպչական բարելավում):

Ամեն հնարամիտ պարզ է, բայց ամեն պարզ չէ, որ հնարամիտ է: Փայլուն հայտնագործության միայն երկու չափանիշ կա. Նախ, այն պետք է անդրադառնա մեր գիտելիքների հիմնարար հիմքերին։ Երկրորդ՝ այն պետք է այնքան պարզ լինի, որ մի կողմից պարզ լինի, որ ավելի հակիրճ բացատրություն չկա, իսկ մյուս կողմից տարակուսանք առաջանա, քանի որ ավելի վաղ չէր նկատվել։ Եթե ​​նման չափով մոտենանք, ապա, թերեւս, մարդկության ամենահնարամիտ հայտնագործություններից մեկը Չարլզ Դարվինի էվոլյուցիոն ուսմունքն է։ Բնական ընտրության տեսությունը ծանոթ է, իհարկե, բոլորին։ Բայց քանի որ մենք ստիպված կլինենք շատ հաճախ անդրադառնալ դրան, հիշենք դրա հիմնական դրույթները։

Չարլզ Դարվին

Գաղափարը, որ մարդու կողմից ստեղծված արհեստական ​​ընտրության նման մեխանիզմը գործում է կենդանի բնության մեջ, առաջին անգամ արտահայտել են անգլիացի գիտնականներ Չարլզ Դարվինը և Ալֆրեդ Ուոլեսը։ Նրանց գաղափարի իմաստն այն է, որ ավելի կատարյալ օրգանիզմներ ստեղծելու համար բնության համար ամենևին էլ պարտադիր չէ, որ հասկանա և վերլուծի այն, ինչ անում է, այլ կարելի է պատահականորեն գործել։ Բավական է անհատների մեջ անընդհատ ստեղծել տարբեր որակների լայն տեսականի, և վերջում ամենաուժեղները գոյատևեն՝ պահպանելով և իրենց ժառանգներին փոխանցելով այն հատկությունները, որոնք օգտակար են դառնում:

Ըստ Դարվինի՝ էվոլյուցիան բնութագրվում է երեք սկզբունքով՝ ժառանգականություն, փոփոխականություն և բնական ընտրություն։ Ըստ նրանց.

Նախ, անհատը հայտնվում է նոր, բոլորովին պատահական հատկություններով:

Շփվելով արտաքին միջավայրի հետ և մրցելով ուրիշների հետ՝ անհատը կա՛մ սերունդ է տալիս, կա՛մ ավելի շուտ է մահանում:

Ի վերջո, եթե նախորդ փուլի արդյունքը դրական է, և նա թողնում է սերունդ, նրա սերունդը ժառանգում է նոր ձեռք բերված հատկությունները, և բնական ընտրության փորձարկումը շարունակվում է սերունդների վրա:

Ինչպես այժմ գիտենք, կենդանի օրգանիզմի բոլոր հատկությունները կոդավորված են նրա քրոմոսոմների հավաքածուում, որը կոչվում է գենոմ: Յուրաքանչյուր քրոմոսոմ կազմված է գեների հաջորդականությունից։ Ինչ հատկությունների համար են ծածկագրվում գեները, որոշվում է քրոմոսոմի վրա դրանց տեսակով և տեղակայմամբ:

Անսեռ բազմացման ժամանակ ծնողի գեները պատճենվում են, և սերունդը ստանում է նույն հատկությունները, ինչ իր նախնին: Այնուամենայնիվ, արտաքին միջավայրի ազդեցության տակ (բնական ֆոնային ճառագայթում, քիմիական նյութերև վիրուսներ) տեղի են ունենում մուտացիաներ, այսինքն՝ փոփոխություններ գենոմում։ Գենների փոփոխությունը հանգեցնում է նոր, երբեմն բոլորովին անսպասելի հատկությունների առաջացմանը: Եթե ​​պարզվում է, որ այս հատկությունները ոչ բացասական են, ապա արարածը գոյատևում է և դրանք փոխանցում է սերունդներին: Եթե ​​պարզվում է, որ մուտացիան վնասակար է, ապա արարածը, ամենայն հավանականությամբ, մահանում է: Բնակավայրը սննդի սահմանափակումներ է ստեղծում, և շատ արարածներ ունեն թշնամիներ, որոնց համար իրենք սնունդ են: Բնականաբար, մրցակցության նման պայմաններում գոյատևում է նա, ով ամենապիտանի է։

Նոր գեների առաջացման հիմնական մեխանիզմը կրկնօրինակումն է։ Նուկլեոտիդային հաջորդականության պատահական կրկնապատկումը հանգեցնում է նրան, որ գենի կրկնօրինակներից մեկը շարունակում է կատարել իր սկզբնական գործառույթը, իսկ մյուս պատճենը անցնում է սպասման ռեժիմի և կարող է կուտակել մուտացիաներ՝ առանց մարմնին վնասելու: Սերունդներ անց կուտակային փոփոխությունները կարող են հանգեցնել այս օրինակում օրգանիզմի համար օգտակար նոր ֆունկցիայի ի հայտ գալուն։ Որպես նման էվոլյուցիայի օրինակ սովորաբար նշվում է միոգլոբինը, որի նախահայրը հեմոգլոբինն է։ Միոգլոբինը նույնպես կապվում է թթվածնի հետ, բայց հարմարեցված է կմախքի և սրտի մկանների այս ֆունկցիայի համար:

Էվոլյուցիան ավելի արագ է ընթանում, եթե, ի լրումն մուտացիաների, տեղի է ունենում գեների փոխանակում տարբեր անհատների միջև։ Այսպիսով, բույսերի մեջ կա խաչաձև փոշոտում, և սերունդը, համապատասխանաբար, ժառանգական հատկություններ է ստանում երկու ծնողներից՝ մասամբ մեկից, մասամբ՝ մյուսից։ Գենների փոխանակումը զգալիորեն մեծացնում է էվոլյուցիայի արագությունը։ Եթե ​​ինչ-որ մեկը օգտակար հատկանիշ ունի, ապա նրա հետնորդները ստանում են այն: Եթե ​​նույն տեսակի մեկ այլ արարած զարգացնում է մեկ այլ օգտակար հատկանիշ, ապա գեների փոխանակումը հնարավորություն է տալիս ստեղծել մի արարած, որի մեջ այս երկու օգտակար հատկությունները հատվում են:

Բակտերիաներում տեղի է ունենում այսպես կոչված հորիզոնական գենի փոխանցում, երբ մի բակտերիան գենետիկ նյութ է փոխանցում մյուսին, որն իր ժառանգը չէ։ Այս երևույթը հայտնաբերվել է հակաբիոտիկների նկատմամբ դիմադրողականության տարբեր տեսակների բակտերիաների միջև փոխանցումը ուսումնասիրելիս։ Այժմ ենթադրվում է, որ հորիզոնական փոխանցումը հսկայական դեր է խաղում բակտերիաների էվոլյուցիայում, քանի որ այն թույլ է տալիս արժեքավոր հատկանիշին, որը հայտնվել է բակտերիաների մեկ պոպուլյացիայի մեջ, շատ արագ տարածվել մեծ թվով տեսակների մեջ:

Սեռական բազմացումը, որը բնորոշ է նաև մարդուն, բացի գեների փոխանակումն ապահովելուց, ստեղծում է տեսակի ներսում մրցակցության լրացուցիչ գործիքներ, ինչը հեռահար հետևանքներ է ունենում։

1859 թվականին Չարլզ Դարվինը հրատարակեց իր հիմնական աշխատությունը՝ «Տեսակների ծագումը բնական ընտրության միջոցով, կամ բարենպաստ ցեղերի պահպանումը կյանքի համար պայքարում»։ Այդ պահից սկսվեց դրաման մարդկանց մտքերում։ Մի կողմից, բնության մեջ բացարձակապես ամեն ինչ կարծես հաստատում է էվոլյուցիոն վարդապետության ճիշտությունը: Բայց մյուս կողմից, ինչպես կարելի է հավատալ, որ կենդանի էակների նման անհավանական բարդությունը բնության պարզապես պատահական փորձերի արդյունք է: Հավատքի այս հակամարտությունը երկար ժամանակ տանջում է մարդկանց, ինչի պատճառով ոմանք կասկածում են Դարվինի տեսությանը, իսկ մյուսները հուսահատորեն հերքում են այն: Փառք Աստծո, հիմա արդեն ընդունված չէ գլոբալ կասկածել։ Բայց հավատքի հակամարտությունը չվերացավ, այն վերածվեց տարածված համոզմունքի, որ բնական ընտրությունից բացի, կան մեխանիզմներ, որոնք թույլ են տալիս արագացնել և օպտիմալացնել էվոլյուցիան: Այս գրքում մենք ելնելու ենք բացառապես սկզբունքներից էվոլյուցիոն տեսություն, ենթադրելով, որ եթե ինչ-որ բան արագացնում է բնական ընտրությունը, ապա դրանք իր գործընթացում և ձեռք բերված հատկություններ են:

Յուրաքանչյուր հատկություն, որը ձեռք է բերվում էվոլյուցիայի ընթացքում, ստացվում է, որ շահավետ է իր կրողների համար այն պահին, երբ այն առաջանում է։ Բայց, առաջանալով և համախմբվելով, այն ծառայում է որպես նոր որակների ի հայտ գալու հիմք։ Երբ ամեն ինչ շատ է բարդանում, շատ բաներ դժվարանում են բացատրել։ Եվ հետո գայթակղություն է առաջանում բացատրել այն, ինչ բացատրվում է, իսկ մնացածը դուրս գրել որպես «կանոնները հաստատող պատահական բացառություններ»: Պետք է միշտ հիշել, որ պատահական ոչինչ չկա, բացարձակապես այն ամենը, ինչ բերել է էվոլյուցիան, ունի ռացիոնալ բացատրություն։ Իսկ լավ տեսությունը պետք է բացատրի ամեն ինչ, նույնիսկ աննշան թվացող նրբերանգները:

Եթե ​​ամուսինն առանց պատճառի ծաղիկներ է բերում, ապա ի վերջո պատճառ կա:

Այս գրքում մենք շատ հաճախ կանդրադառնանք բնական ընտրությանը։ Այս կապակցությամբ մենք անմիջապես վերապահում կանենք։ Հասկանալի է, որ էվոլյուցիան ուղղորդված շարժում չէ՝ ստորադասված ինչ-որ բարձր նպատակի։ Չկա ավելի բարձր հզորություն, որը առաջադրանքներ կդներ կամ կպատժեր անհնազանդության համար։ Գոյություն ունի գլոբալ վիճակագրական «դա եղել է»։ Բայց որպեսզի պատմվածքը չոր ու ձանձրալի չստացվի, մենք կօգտագործենք ոչ բոլորովին ճիշտ և ամենևին էլ ճիշտ փոխաբերական ձևակերպումներ։ Մենք կասենք՝ «դա օգտակար է բնությանը», «ստեղծված էվոլյուցիա», «բնությունը հորինված է»։ Այս ամենը պետք է ընդունել որպես խոսքի թվեր և միշտ հիշել բնական ընտրության վիճակագրական էությունը։

Արհեստական ​​և բնական ընտրությունը համեմատելու գաղափարը կայանում է նրանում, որ բնության մեջ տեղի է ունենում նաև ամենահաջողակ, «լավագույն» օրգանիզմների ընտրությունը, բայց տվյալ դեպքում օգտակարությունը «գնահատողի» դերում հանդես է գալիս ոչ թե մարդը։ հատկությունների, բայց շրջակա միջավայրի. Բացի այդ, ինչպես բնական, այնպես էլ արհեստական ​​ընտրության նյութը փոքր ժառանգական փոփոխություններն են, որոնք կուտակվում են սերնդից սերունդ:

Բնական ընտրության մեխանիզմ

Բնական ընտրության գործընթացում ֆիքսվում են մուտացիաներ, որոնք մեծացնում են օրգանիզմների հարմարվողականությունը իրենց միջավայրին։ Բնական ընտրությունը հաճախ անվանում են «ինքնին հասկանալի» մեխանիզմ, քանի որ այն բխում է պարզ փաստերից, ինչպիսիք են.

1. Օրգանիզմներն ավելի շատ սերունդ են տալիս, քան կարող են գոյատևել.
2. Այս օրգանիզմների պոպուլյացիայի մեջ կա ժառանգական փոփոխականություն.
3. Օրգանիզմները, որոնք ունեն տարբեր գենետիկական հատկություններ, ունեն տարբեր գոյատևման տեմպեր և վերարտադրվելու ունակություն:

Բնական ընտրության հայեցակարգի կենտրոնական հասկացությունը օրգանիզմների պիտանիությունն է: Ֆիթնեսը սահմանվում է որպես գոյություն ունեցող միջավայրում գոյատևելու և վերարտադրվելու օրգանիզմի կարողություն: Սա որոշում է նրա գենետիկ ներդրման չափը հաջորդ սերնդի համար: Այնուամենայնիվ, ֆիթնեսը որոշելու գլխավորը դա չէ ընդհանուր թիվըհետնորդները և տվյալ գենոտիպով ժառանգների թիվը (հարաբերական ֆիթնես): Օրինակ, եթե հաջողակ և արագ վերարտադրվող օրգանիզմի սերունդները թույլ են և լավ չեն բազմանում, ապա այս օրգանիզմի գենետիկ ներդրումը և, համապատասխանաբար, ֆիթնեսը ցածր կլինի։

Բնական ընտրությունը այն հատկանիշների համար, որոնք կարող են տարբեր լինել արժեքների որոշ շրջանակի վրա (օրինակ՝ օրգանիզմի չափը) կարելի է բաժանել երեք տեսակի.

1. Ուղղորդված ընտրություն- ժամանակի ընթացքում հատկանիշի միջին արժեքի փոփոխություններ, օրինակ, մարմնի չափի մեծացում.
2. Խանգարող ընտրություն- հատկանիշի ծայրահեղ արժեքների ընտրություն և միջին արժեքների համեմատ, օրինակ, մարմնի մեծ և փոքր չափսերը.
3. Կայունացնող ընտրություն- ընտրություն՝ ընդդեմ հատկանիշի ծայրահեղ արժեքների, ինչը հանգեցնում է հատկանիշի շեղումների նվազմանը.

Բնական ընտրության հատուկ դեպք է սեռական ընտրություն, որի սուբստրատը ցանկացած հատկանիշ է, որը մեծացնում է զուգավորման հաջողությունը՝ մեծացնելով անհատի գրավչությունը հավանական գործընկերների համար։ Հատկանիշները, որոնք առաջացել են սեռական ընտրության միջոցով, հատկապես աչքի են ընկնում կենդանական որոշ տեսակների արուների մոտ: Հատկանիշները, ինչպիսիք են խոշոր եղջյուրները, վառ գույները, մի կողմից կարող են գրավել գիշատիչներին և նվազեցնել արուների գոյատևման մակարդակը, իսկ մյուս կողմից՝ դա հավասարակշռված է նմանատիպ ընդգծված հատկություններով տղամարդկանց վերարտադրողական հաջողությամբ:

Ընտրությունը կարող է գործել կազմակերպման տարբեր մակարդակներում, ինչպիսիք են գեները, բջիջները, առանձին օրգանիզմները, օրգանիզմների խմբերը և տեսակները: Ավելին, ընտրությունը կարող է միաժամանակ գործել տարբեր մակարդակներ. Անհատից բարձր մակարդակներում ընտրությունը, ինչպիսին է խմբի ընտրությունը, կարող է հանգեցնել համագործակցության (տես Էվոլյուցիա#Համագործակցություն):

Բնական ընտրության ձևերը

Գոյություն ունեն ընտրության ձևերի տարբեր դասակարգումներ. Լայնորեն կիրառվում է դասակարգումը, որը հիմնված է սելեկցիոն ձևերի ազդեցության բնույթի վրա պոպուլյացիայի մեջ որևէ հատկանիշի փոփոխականության վրա։

վարելու ընտրություն

վարելու ընտրություն- բնական ընտրության ձև, որը գործում է ուղղորդվածփոփոխվող շրջակա միջավայրի պայմանները. Նկարագրված է Դարվինի և Ուոլեսի կողմից: Այս դեպքում առավելություններ են ստանում միջին արժեքից որոշակի ուղղությամբ շեղվող գծեր ունեցող անհատները։ Միաժամանակ, հատկանիշի այլ տատանումները (դրա շեղումները միջին արժեքից հակառակ ուղղությամբ) ենթարկվում են բացասական ընտրության։ Արդյունքում պոպուլյացիայի մեջ սերնդից սերունդ տեղի է ունենում հատկանիշի միջին արժեքի տեղաշարժ որոշակի ուղղությամբ։ Միևնույն ժամանակ, շարժիչ ընտրության ճնշումը պետք է համապատասխանի բնակչության հարմարվողական հնարավորություններին և մուտացիոն փոփոխությունների արագությանը (հակառակ դեպքում շրջակա միջավայրի ճնշումը կարող է հանգեցնել ոչնչացման):

Մոտիվների ընտրության գործողության օրինակ է միջատների մեջ «արդյունաբերական մելանիզմը»։ «Արդյունաբերական մելանիզմը» արդյունաբերական տարածքներում ապրող միջատների (օրինակ՝ թիթեռների) պոպուլյացիաներում մելանիստական ​​(մուգ գույն ունեցող) անհատների համամասնության կտրուկ աճն է։ Արդյունաբերական ազդեցության հետևանքով ծառերի բները զգալիորեն մթնեցին, և բաց քարաքոսերը նույնպես սատկեցին, ինչը թռչունների համար ավելի տեսանելի դարձրեց բաց թիթեռները, իսկ մուգները՝ ավելի վատ: 20-րդ դարում մի շարք շրջաններում մուգ գույնի թիթեռների տեսակարար կշիռը Անգլիայի կեչի ցեցի որոշ պոպուլյացիաներում հասել է 95%-ի, մինչդեռ առաջին անգամ մուգ գույնի թիթեռները ( Morfa carbonaria) գրավվել է 1848 թ.

Վարորդական ընտրությունը կատարվում է փոխվելիս միջավայրըկամ նոր պայմաններին հարմարեցում տեսականու ընդլայնմամբ: Այն պահպանում է ժառանգական փոփոխությունները որոշակի ուղղությամբ՝ համապատասխանաբար շարժելով ռեակցիայի նորմը։ Օրինակ՝ հողը որպես կենդանիների տարբեր խմբերի ապրելավայր զարգացնելու ընթացքում վերջույթները վերածվել են փոսերի։

Կայունացնող ընտրություն

Կայունացնող ընտրություն- բնական ընտրության ձև, որի դեպքում նրա գործողությունն ուղղված է միջին նորմայից ծայրահեղ շեղումներ ունեցող անհատների դեմ՝ հօգուտ հատկանիշի միջին ծանրության անհատների։ Կայունացնող ընտրության հայեցակարգը ներդրվել է գիտության մեջ և վերլուծվել Ի.Ի. Շմալգաուզենի կողմից:

Բնության մեջ սելեկցիայի կայունացման գործողության բազմաթիվ օրինակներ են նկարագրված: Օրինակ, առաջին հայացքից թվում է, որ առավելագույն պտղաբերություն ունեցող անհատները պետք է ամենամեծ ներդրումն ունենան հաջորդ սերնդի գենոֆոնդում։ Այնուամենայնիվ, թռչունների և կաթնասունների բնական պոպուլյացիաների դիտարկումները ցույց են տալիս, որ դա այդպես չէ: Որքան շատ ճտեր կամ ձագեր լինեն բնում, այնքան ավելի դժվար է նրանց կերակրելը, այնքան փոքր ու թույլ է նրանցից յուրաքանչյուրը։ Արդյունքում պարզվում է, որ միջին պտղաբերություն ունեցող անհատներն ամենահարմարվողներն են։

Միջինների օգտին ընտրություն է հայտնաբերվել տարբեր հատկանիշների համար: Կաթնասունների մոտ շատ ցածր և շատ բարձր քաշով նորածիններն ավելի հավանական է, որ մահանան ծննդյան ժամանակ կամ կյանքի առաջին շաբաթներին, քան միջին քաշի նորածինները: Լենինգրադի մերձակայքում 50-ականներին փոթորկից հետո սատկած ճնճղուկների թևերի չափը ցույց տվեց, որ նրանց մեծ մասը չափազանց փոքր կամ չափազանց մեծ թեւեր ունեին: Իսկ այս դեպքում ամենահարմարվողը պարզվեց միջին վիճակագրական անհատները։

Խանգարող ընտրություն

Խանգարող (պատառոտող) ընտրություն- բնական ընտրության ձև, որի դեպքում պայմանները նպաստում են փոփոխականության երկու կամ ավելի ծայրահեղ տարբերակներին (ուղղություններին), բայց չեն նպաստում հատկանիշի միջանկյալ, միջին վիճակին: Արդյունքում, մեկ սկզբնականից կարող են հայտնվել մի քանի նոր ձևեր։ Դարվինը նկարագրեց խանգարող սելեկցիայի գործողությունը՝ հավատալով, որ դրա հիմքում ընկած է տարաձայնությունը, թեև նա չէր կարող ապացույցներ ներկայացնել բնության մեջ դրա գոյության մասին: Խանգարող սելեկցիան նպաստում է պոպուլյացիայի պոլիմորֆիզմի առաջացմանը և պահպանմանը, իսկ որոշ դեպքերում կարող է առաջացնել տեսակավորում:

Բնության հնարավոր իրավիճակներից մեկը, երբ խանգարող ընտրությունը հայտնվում է, այն է, երբ բազմիմորֆ պոպուլյացիան զբաղեցնում է տարասեռ բնակավայր: Միևնույն ժամանակ, տարբեր ձևեր հարմարվում են տարբեր էկոլոգիական խորշերի կամ ենթախորշերի:

Խանգարող ընտրության օրինակ է խոտի մարգագետիններում երկու ցեղերի ձևավորումը մեծ չախչախի մեջ: Նորմալ պայմաններում այս բույսի ծաղկման և սերմերի հասունացման շրջանն ընդգրկում է ամբողջ ամառը։ Բայց խոտի մարգագետիններում սերմերը արտադրում են հիմնականում այն ​​բույսերը, որոնք ժամանակ ունեն ծաղկելու և հասունանալու կամ մինչև հնձման շրջանը, կամ ծաղկում են ամռան վերջին՝ հնձելուց հետո։ Արդյունքում ձևավորվում է չախչախի երկու ցեղ՝ վաղ և ուշ ծաղկող։

Խանգարող ընտրությունը կատարվել է արհեստականորեն Drosophila-ի հետ փորձերի ժամանակ։ Ընտրությունն իրականացվել է ըստ սեթերի քանակի, թողնելով միայն փոքր և մեծ թվով անհատներ։ Արդյունքում, մոտավորապես 30-րդ սերնդից սկսած, երկու գծերը շատ ուժեղ շեղվեցին, չնայած այն հանգամանքին, որ ճանճերը շարունակում էին խաչասերվել միմյանց հետ՝ փոխանակելով գեներ։ Մի շարք այլ փորձերի ժամանակ (բույսերի հետ) ինտենսիվ խաչմերուկը կանխեց խանգարող սելեկցիայի արդյունավետ գործողությունը։

սեռական ընտրություն

սեռական ընտրությունՍա բնական ընտրություն է՝ վերարտադրության մեջ հաջողության հասնելու համար: Օրգանիզմների գոյատևումը բնական ընտրության կարևոր, բայց ոչ միակ բաղադրիչն է: Մեկ այլ կարևոր բաղադրիչ է գրավչությունը հակառակ սեռի ներկայացուցիչների համար: Դարվինը այս երեւույթն անվանել է սեռական ընտրություն։ «Ընտրության այս ձևը որոշվում է ոչ թե օրգանական էակների միմյանց կամ հետ հարաբերություններում գոյության պայքարով արտաքին պայմաններ, բայց մի սեռի անհատների միջև մրցակցությամբ, սովորաբար արական սեռի, մյուս սեռի անհատներին տիրապետելու համար։ Հատկանիշները, որոնք նվազեցնում են իրենց կրողների կենսունակությունը, կարող են ի հայտ գալ և տարածվել, եթե բուծման հաջողության հարցում նրանց առավելությունները զգալիորեն ավելի մեծ լինեն, քան գոյատևման համար նրանց թերությունները:

Սեռական ընտրության մեխանիզմների վերաբերյալ երկու վարկածներ տարածված են.

• Համաձայն «լավ գեների» վարկածի՝ կինն այսպես է «պատճառաբանում». «Եթե այս արուն, չնայած վառ փետուրին և երկար պոչին, կարողացավ չմեռնել գիշատչի ճիրաններում և գոյատևել մինչև սեռական հասունություն, ապա նա լավ գեներ ունի։ դա թույլ տվեց նրան դա անել: Ուստի նա պետք է ընտրվի որպես իր երեխաների հայր՝ նա կփոխանցի նրանց իր լավ գեները։ Ընտրելով վառ արուներ՝ էգերը լավ գեներ են ընտրում իրենց սերունդների համար։
• Ըստ «գրավիչ որդիների» վարկածի՝ կանանց ընտրության տրամաբանությունը փոքր-ինչ այլ է։ Եթե ​​վառ տղամարդիկ, ինչ պատճառով էլ, գրավիչ են իգական սեռի ներկայացուցիչների համար, արժե ընտրել պայծառ հայր ձեր ապագա որդիների համար, քանի որ նրա որդիները կժառանգեն վառ գույնի գեները և գրավիչ կլինեն իգական սեռի ներկայացուցիչների համար: Այսպիսով, առաջանում է դրական արձագանք, ինչը հանգեցնում է նրան, որ սերնդեսերունդ տղամարդկանց փետուրի պայծառությունն ավելի ու ավելի է մեծանում: Գործընթացը շարունակվում է աճել այնքան ժամանակ, քանի դեռ չի հասել կենսունակության սահմանին։

Արուներին ընտրելիս էգերը չեն մտածում իրենց վարքի պատճառների մասին։ Երբ կենդանին ծարավ է զգում, չի պատճառաբանում, որ նա պետք է ջուր խմի, որպեսզի վերականգնի օրգանիզմում ջրի աղի հավասարակշռությունը. նա գնում է ջրանցք, քանի որ ծարավ է զգում: Նույն կերպ էգերը, ընտրելով վառ արուներին, հետևում են իրենց բնազդներին՝ սիրում են վառ պոչեր։ Նրանք, ովքեր բնազդաբար այլ վարքագիծ դրդեցին, սերունդ չթողեցին։ Գոյության պայքարի և բնական ընտրության տրամաբանությունը կույր և ավտոմատ գործընթացի տրամաբանությունն է, որը սերնդեսերունդ անընդհատ գործելով՝ ձևավորել է ձևերի, գույների և բնազդների զարմանալի բազմազանությունը, որը մենք դիտում ենք վայրի բնության աշխարհում:

Ընտրության մեթոդներ՝ դրական և բացասական ընտրություն

Արհեստական ​​ընտրության երկու ձև կա. Դրականև Կտրում (բացասական)ընտրություն.

Դրական ընտրությունը մեծացնում է պոպուլյացիայի մեջ այն անհատների թիվը, որոնք ունեն օգտակար հատկություններ, որոնք մեծացնում են ամբողջ տեսակի կենսունակությունը:

Կտրված ընտրությունը բնակչությունից հեռացնում է այն անհատների ճնշող մեծամասնությունը, որոնք կրում են հատկություններ, որոնք կտրուկ նվազեցնում են կենսունակությունը տվյալ միջավայրի պայմաններում: Կտրված սելեկցիայի օգնությամբ պոպուլյացիայից հեռացվում են խիստ վնասակար ալելները։ Նաև քրոմոսոմային վերադասավորումներով և քրոմոսոմների մի շարք անհատներ, որոնք կտրուկ խախտում են գենետիկական ապարատի բնականոն աշխատանքը, կարող են ենթարկվել կտրման ընտրության:

Բնական ընտրության դերը էվոլյուցիայի մեջ

Աշխատող մրջյունի օրինակում մենք ունենք մի միջատ, որը չափազանց տարբերվում է իր ծնողներից, սակայն բացարձակապես անպտուղ և, հետևաբար, չի կարողանում փոխանցել սերնդեսերունդ կառուցվածքի կամ բնազդների ձեռքբերված փոփոխությունները: Կարելի է լավ հարց տալ՝ որքանո՞վ է հնարավոր այս դեպքը համադրել բնական ընտրության տեսության հետ։

- Տեսակների ծագումը (1859)

Դարվինը ենթադրում էր, որ ընտրությունը կարող է կիրառվել ոչ միայն առանձին օրգանիզմի, այլև ընտանիքի նկատմամբ։ Նա նաև ասաց, որ, թերևս, այս կամ այն ​​չափով դա կարող է բացատրել նաև մարդկանց պահվածքը։ Պարզվեց, որ նա իրավացի էր, բայց միայն գենետիկայի հայտնվելուց հետո հնարավոր դարձավ ավելի ընդլայնված պատկերացում կազմել այս հայեցակարգի վերաբերյալ: «Բարի ընտրության տեսության» առաջին ուրվագիծը կազմել է անգլիացի կենսաբան Ուիլյամ Համիլթոնը 1963 թվականին, ով առաջինն էր, ով առաջարկեց բնական ընտրությունը դիտարկել ոչ միայն անհատի կամ ամբողջ ընտանիքի մակարդակով, այլև գեն.

տես նաեւ

Նշումներ

1. , Հետ. 43-47 թթ.
2. , էջ 251-252 թթ.
3. Օրր Հ.Ա.Ֆիթնեսը և նրա դերը էվոլյուցիոն գենետիկայի մեջ // Nature Reviews Genetics. - 2009. - Հատ. 10, ոչ. 8. - P. 531-539. - DOI:10.1038/nrg2603: - PMID 19546856:
4. Հալդեյն Ջ.Բ.Ս.«Բնական» ընտրության տեսությունն այսօր // Բնություն. - 1959. - Հատ. 183, հ. 4663. - P. 710-713. - PMID 13644170:
5. Լենդե Ռ., Առնոլդ Ս. Ջ.Ընտրության «չափում» փոխկապակցված կերպարների վրա // Էվոլյուցիա. - 1983. - Հատ. 37, թիվ 6. - P. 1210-1226 թթ. -

Արհեստական ​​և բնական ընտրությունը համեմատելու գաղափարը կայանում է նրանում, որ բնության մեջ տեղի է ունենում նաև ամենահաջողակ, «լավագույն» օրգանիզմների ընտրությունը, բայց տվյալ դեպքում օգտակարությունը «գնահատողի» դերում հանդես է գալիս ոչ թե մարդը։ հատկությունների, բայց շրջակա միջավայրի. Բացի այդ, ինչպես բնական, այնպես էլ արհեստական ​​ընտրության նյութը փոքր ժառանգական փոփոխություններն են, որոնք կուտակվում են սերնդից սերունդ:

Բնական ընտրության մեխանիզմ

Բնական ընտրության գործընթացում ֆիքսվում են մուտացիաներ, որոնք մեծացնում են օրգանիզմների հարմարվողականությունը իրենց միջավայրին։ Բնական ընտրությունը հաճախ անվանում են «ինքնին հասկանալի» մեխանիզմ, քանի որ այն բխում է պարզ փաստերից, ինչպիսիք են.

1. Օրգանիզմներն ավելի շատ սերունդ են տալիս, քան կարող են գոյատևել.
2. Այս օրգանիզմների պոպուլյացիայի մեջ կա ժառանգական փոփոխականություն.
3. Օրգանիզմները, որոնք ունեն տարբեր գենետիկական հատկություններ, ունեն տարբեր գոյատևման տեմպեր և վերարտադրվելու ունակություն:

Բնական ընտրության հայեցակարգի կենտրոնական հասկացությունը օրգանիզմների պիտանիությունն է: Ֆիթնեսը սահմանվում է որպես գոյություն ունեցող միջավայրում գոյատևելու և վերարտադրվելու օրգանիզմի կարողություն: Սա որոշում է նրա գենետիկ ներդրման չափը հաջորդ սերնդի համար: Սակայն ֆիթնեսը որոշելիս գլխավորը ոչ թե սերունդների ընդհանուր թվաքանակն է, այլ տվյալ գենոտիպով սերունդների թիվը (հարաբերական ֆիթնես): Օրինակ, եթե հաջողակ և արագ վերարտադրվող օրգանիզմի սերունդները թույլ են և լավ չեն բազմանում, ապա այս օրգանիզմի գենետիկ ներդրումը և, համապատասխանաբար, ֆիթնեսը ցածր կլինի։

Բնական ընտրությունը այն հատկանիշների համար, որոնք կարող են տարբեր լինել արժեքների որոշ շրջանակի վրա (օրինակ՝ օրգանիզմի չափը) կարելի է բաժանել երեք տեսակի.

1. Վարորդական (ուղղված) ընտրություն- ժամանակի ընթացքում հատկանիշի միջին արժեքի փոփոխություններ, օրինակ, մարմնի չափի մեծացում.
2. Խանգարող ընտրություն- հատկանիշի ծայրահեղ արժեքների ընտրություն և միջին արժեքների համեմատ, օրինակ, մարմնի մեծ և փոքր չափսերը.
3. Կայունացնող ընտրություն- ընտրություն՝ ընդդեմ հատկանիշի ծայրահեղ արժեքների, ինչը հանգեցնում է հատկանիշի շեղումների նվազմանը.

Բնական ընտրության հատուկ դեպք է սեռական ընտրություն, որի սուբստրատը ցանկացած հատկանիշ է, որը մեծացնում է զուգավորման հաջողությունը՝ մեծացնելով անհատի գրավչությունը հավանական գործընկերների համար։ Հատկանիշները, որոնք առաջացել են սեռական ընտրության միջոցով, հատկապես աչքի են ընկնում կենդանական որոշ տեսակների արուների մոտ: Հատկանիշները, ինչպիսիք են խոշոր եղջյուրները, վառ գույները, մի կողմից կարող են գրավել գիշատիչներին և նվազեցնել արուների գոյատևման մակարդակը, իսկ մյուս կողմից՝ դա հավասարակշռված է նմանատիպ ընդգծված հատկություններով տղամարդկանց վերարտադրողական հաջողությամբ:

Ընտրությունը կարող է գործել կազմակերպման տարբեր մակարդակներում, ինչպիսիք են գեները, բջիջները, առանձին օրգանիզմները, օրգանիզմների խմբերը և տեսակները: Ավելին, ընտրությունը կարող է միաժամանակ գործել տարբեր մակարդակներում։ Անհատից բարձր մակարդակներում ընտրությունը, ինչպիսին է խմբի ընտրությունը, կարող է հանգեցնել համագործակցության (տես Էվոլյուցիա#Համագործակցություն):

Բնական ընտրության ձևերը

Գոյություն ունեն ընտրության ձևերի տարբեր դասակարգումներ. Լայնորեն կիրառվում է դասակարգումը, որը հիմնված է սելեկցիոն ձևերի ազդեցության բնույթի վրա պոպուլյացիայի մեջ որևէ հատկանիշի փոփոխականության վրա։

վարելու ընտրություն

վարելու ընտրություն- բնական ընտրության ձև, որը գործում է ուղղորդվածփոփոխվող շրջակա միջավայրի պայմանները. Նկարագրված է Դարվինի և Ուոլեսի կողմից: Այս դեպքում առավելություններ են ստանում միջին արժեքից որոշակի ուղղությամբ շեղվող գծեր ունեցող անհատները։ Միաժամանակ, հատկանիշի այլ տատանումները (դրա շեղումները միջին արժեքից հակառակ ուղղությամբ) ենթարկվում են բացասական ընտրության։ Արդյունքում պոպուլյացիայի մեջ սերնդից սերունդ տեղի է ունենում հատկանիշի միջին արժեքի տեղաշարժ որոշակի ուղղությամբ։ Միևնույն ժամանակ, շարժիչ ընտրության ճնշումը պետք է համապատասխանի բնակչության հարմարվողական հնարավորություններին և մուտացիոն փոփոխությունների արագությանը (հակառակ դեպքում շրջակա միջավայրի ճնշումը կարող է հանգեցնել ոչնչացման):

Մոտիվների ընտրության գործողության օրինակ է միջատների մեջ «արդյունաբերական մելանիզմը»։ «Արդյունաբերական մելանիզմը» արդյունաբերական տարածքներում ապրող միջատների (օրինակ՝ թիթեռների) պոպուլյացիաներում մելանիստական ​​(մուգ գույն ունեցող) անհատների համամասնության կտրուկ աճն է։ Արդյունաբերական ազդեցության հետևանքով ծառերի բները զգալիորեն մթնեցին, և բաց քարաքոսերը նույնպես սատկեցին, ինչը թռչունների համար ավելի տեսանելի դարձրեց բաց թիթեռները, իսկ մուգները՝ ավելի վատ: 20-րդ դարում, մի շարք ոլորտներում, Անգլիայի կեչի ցեցի լավ ուսումնասիրված պոպուլյացիաներում մուգ գույնի թիթեռների տեսակարար կշիռը հասել է 95%-ի, մինչդեռ առաջին անգամ մուգ թիթեռը ( Morfa carbonaria) գրավվել է 1848 թ.

Վարորդական ընտրությունն իրականացվում է, երբ շրջակա միջավայրը փոխվում է կամ հարմարվում նոր պայմաններին միջակայքի ընդլայնմամբ: Այն պահպանում է ժառանգական փոփոխությունները որոշակի ուղղությամբ՝ համապատասխանաբար շարժելով ռեակցիայի արագությունը։ Օրինակ՝ հողը որպես կենդանիների տարբեր խմբերի ապրելավայր զարգացնելու ընթացքում վերջույթները վերածվել են փոսերի։

Կայունացնող ընտրություն

Կայունացնող ընտրություն- բնական ընտրության ձև, որի դեպքում նրա գործողությունն ուղղված է միջին նորմայից ծայրահեղ շեղումներ ունեցող անհատների դեմ՝ հօգուտ հատկանիշի միջին ծանրության անհատների։ Կայունացնող ընտրության հայեցակարգը ներդրվել է գիտության մեջ և վերլուծվել Ի.Ի. Շմալգաուզենի կողմից:

Բնության մեջ սելեկցիայի կայունացման գործողության բազմաթիվ օրինակներ են նկարագրված: Օրինակ, առաջին հայացքից թվում է, որ առավելագույն պտղաբերություն ունեցող անհատները պետք է ամենամեծ ներդրումն ունենան հաջորդ սերնդի գենոֆոնդում։ Այնուամենայնիվ, թռչունների և կաթնասունների բնական պոպուլյացիաների դիտարկումները ցույց են տալիս, որ դա այդպես չէ: Որքան շատ ճտեր կամ ձագեր լինեն բնում, այնքան ավելի դժվար է նրանց կերակրելը, այնքան փոքր ու թույլ է նրանցից յուրաքանչյուրը։ Արդյունքում պարզվում է, որ միջին պտղաբերություն ունեցող անհատներն ամենահարմարվողներն են։

Միջինների օգտին ընտրություն է հայտնաբերվել տարբեր հատկանիշների համար: Կաթնասունների մոտ շատ ցածր և շատ բարձր քաշով նորածիններն ավելի հավանական է, որ մահանան ծննդյան ժամանակ կամ կյանքի առաջին շաբաթներին, քան միջին քաշի նորածինները: Լենինգրադի մերձակայքում 50-ականներին փոթորկից հետո սատկած ճնճղուկների թևերի չափը ցույց տվեց, որ նրանց մեծ մասը չափազանց փոքր կամ չափազանց մեծ թեւեր ունեին: Իսկ այս դեպքում ամենահարմարվողը պարզվեց միջին վիճակագրական անհատները։

Խանգարող ընտրություն

Խանգարող (պատառոտող) ընտրություն- բնական ընտրության ձև, որի դեպքում պայմանները նպաստում են փոփոխականության երկու կամ ավելի ծայրահեղ տարբերակներին (ուղղություններին), բայց չեն նպաստում հատկանիշի միջանկյալ, միջին վիճակին: Արդյունքում, մեկ սկզբնականից կարող են հայտնվել մի քանի նոր ձևեր։ Դարվինը նկարագրեց խանգարող սելեկցիայի գործողությունը՝ հավատալով, որ դրա հիմքում ընկած է տարաձայնությունը, թեև նա չէր կարող ապացույցներ ներկայացնել բնության մեջ դրա գոյության մասին: Խանգարող սելեկցիան նպաստում է պոպուլյացիայի պոլիմորֆիզմի առաջացմանը և պահպանմանը, իսկ որոշ դեպքերում կարող է առաջացնել տեսակավորում:

Բնության հնարավոր իրավիճակներից մեկը, երբ խանգարող ընտրությունը հայտնվում է, այն է, երբ բազմիմորֆ պոպուլյացիան զբաղեցնում է տարասեռ բնակավայր: Միևնույն ժամանակ, տարբեր ձևեր հարմարվում են տարբեր էկոլոգիական խորշերի կամ ենթախորշերի:

Խանգարող ընտրության օրինակ է խոտի մարգագետիններում երկու ցեղերի ձևավորումը մեծ չախչախի մեջ: Նորմալ պայմաններում այս բույսի ծաղկման և սերմերի հասունացման շրջանն ընդգրկում է ամբողջ ամառը։ Բայց խոտի մարգագետիններում սերմերը արտադրում են հիմնականում այն ​​բույսերը, որոնք ժամանակ ունեն ծաղկելու և հասունանալու կամ մինչև հնձման շրջանը, կամ ծաղկում են ամռան վերջին՝ հնձելուց հետո։ Արդյունքում ձևավորվում է չախչախի երկու ցեղ՝ վաղ և ուշ ծաղկող։

Խանգարող ընտրությունը կատարվել է արհեստականորեն Drosophila-ի հետ փորձերի ժամանակ։ Ընտրությունն իրականացվել է ըստ սեթերի քանակի, թողնելով միայն փոքր և մեծ թվով անհատներ։ Արդյունքում, մոտավորապես 30-րդ սերնդից սկսած, երկու գծերը շատ ուժեղ շեղվեցին, չնայած այն հանգամանքին, որ ճանճերը շարունակում էին խաչասերվել միմյանց հետ՝ փոխանակելով գեներ։ Մի շարք այլ փորձերի ժամանակ (բույսերի հետ) ինտենսիվ խաչմերուկը կանխեց խանգարող սելեկցիայի արդյունավետ գործողությունը։

սեռական ընտրություն

սեռական ընտրությունՍա բնական ընտրություն է՝ վերարտադրության մեջ հաջողության հասնելու համար: Օրգանիզմների գոյատևումը բնական ընտրության կարևոր, բայց ոչ միակ բաղադրիչն է: Մեկ այլ կարևոր բաղադրիչ է գրավչությունը հակառակ սեռի ներկայացուցիչների համար: Դարվինը այս երեւույթն անվանել է սեռական ընտրություն։ «Ընտրության այս ձևը որոշվում է ոչ թե գոյության պայքարով օրգանական էակների հարաբերություններում կամ արտաքին պայմանների հետ, այլ մի սեռի անհատների միջև մրցակցությամբ, սովորաբար արական սեռի, մյուս սեռի անհատներին տիրապետելու համար»: Հատկանիշները, որոնք նվազեցնում են իրենց կրողների կենսունակությունը, կարող են ի հայտ գալ և տարածվել, եթե բուծման հաջողության հարցում նրանց առավելությունները զգալիորեն ավելի մեծ լինեն, քան գոյատևման համար նրանց թերությունները:

Սեռական ընտրության մեխանիզմների վերաբերյալ երկու վարկածներ տարածված են.

• Համաձայն «լավ գեների» վարկածի՝ կինն այսպես է «պատճառաբանում». «Եթե այս արուն, չնայած վառ փետուրին և երկար պոչին, կարողացավ չմեռնել գիշատչի ճիրաններում և գոյատևել մինչև սեռական հասունություն, ապա նա լավ գեներ ունի։ դա թույլ տվեց նրան դա անել: Ուստի նա պետք է ընտրվի որպես իր երեխաների հայր՝ նա կփոխանցի նրանց իր լավ գեները։ Ընտրելով վառ արուներ՝ էգերը լավ գեներ են ընտրում իրենց սերունդների համար։
• Ըստ «գրավիչ որդիների» վարկածի՝ կանանց ընտրության տրամաբանությունը փոքր-ինչ այլ է։ Եթե ​​վառ տղամարդիկ, ինչ պատճառով էլ, գրավիչ են իգական սեռի ներկայացուցիչների համար, արժե ընտրել պայծառ հայր ձեր ապագա որդիների համար, քանի որ նրա որդիները կժառանգեն վառ գույնի գեները և գրավիչ կլինեն իգական սեռի ներկայացուցիչների համար: Այսպիսով, առաջանում է դրական արձագանք, ինչը հանգեցնում է նրան, որ սերնդեսերունդ տղամարդկանց փետուրի պայծառությունն ավելի ու ավելի է մեծանում: Գործընթացը շարունակվում է աճել այնքան ժամանակ, քանի դեռ չի հասել կենսունակության սահմանին։

Արուներին ընտրելիս էգերը չեն մտածում իրենց վարքի պատճառների մասին։ Երբ կենդանին ծարավ է զգում, չի պատճառաբանում, որ նա պետք է ջուր խմի, որպեսզի վերականգնի օրգանիզմում ջրի աղի հավասարակշռությունը. նա գնում է ջրանցք, քանի որ ծարավ է զգում: Նույն կերպ էգերը, ընտրելով վառ արուներին, հետևում են իրենց բնազդներին՝ սիրում են վառ պոչեր։ Նրանք, ովքեր բնազդաբար այլ վարքագիծ դրդեցին, սերունդ չթողեցին։ Գոյության պայքարի և բնական ընտրության տրամաբանությունը կույր և ավտոմատ գործընթացի տրամաբանությունն է, որը սերնդեսերունդ անընդհատ գործելով՝ ձևավորել է ձևերի, գույների և բնազդների զարմանալի բազմազանությունը, որը մենք դիտում ենք վայրի բնության աշխարհում:

Բնական ընտրության դերը էվոլյուցիայի մեջ

Աշխատող մրջյունի օրինակում մենք ունենք մի միջատ, որը չափազանց տարբերվում է իր ծնողներից, սակայն բացարձակապես անպտուղ և, հետևաբար, չի կարողանում փոխանցել սերնդեսերունդ կառուցվածքի կամ բնազդների ձեռքբերված փոփոխությունները: Կարելի է լավ հարց տալ՝ որքանո՞վ է հնարավոր այս դեպքը համադրել բնական ընտրության տեսության հետ։ - Տեսակների ծագումը (1859) Դարվինը ենթադրում էր, որ ընտրությունը կարող է կիրառվել ոչ միայն առանձին օրգանիզմի, այլև ընտանիքի նկատմամբ։ Նա նաև ասաց, որ, թերևս, այս կամ այն ​​չափով դա կարող է բացատրել նաև մարդկանց պահվածքը։ Պարզվեց, որ նա իրավացի էր, բայց միայն գենետիկայի հայտնվելուց հետո հնարավոր դարձավ ավելի ընդլայնված պատկերացում կազմել այս հայեցակարգի վերաբերյալ: «Բարի ընտրության տեսության» առաջին ուրվագիծը կազմել է անգլիացի կենսաբան Ուիլյամ Համիլթոնը 1963 թվականին, ով առաջինն էր, ով առաջարկեց բնական ընտրությունը դիտարկել ոչ միայն անհատի կամ ամբողջ ընտանիքի մակարդակով, այլև գեն. տես նաեւ Նշումներ Բնական ընտրություն// Ղազախստան. Ազգային հանրագիտարան. - Ալմաթի: Ղազախական հանրագիտարաններ, 2005. - T. II. - ISBN 9965-9746-3-2։ , Հետ. 43-47 թթ. , էջ 251-252 թթ. Օրր Հ.Ա.Ֆիթնեսը և դրա դերը էվոլյուցիոն գենետիկայի մեջ // Nature Reviews Genetics. - 2009. - Հատ. 10, ոչ. 8. - P. 531-539. - DOI:10.1038/nrg2603: - PMID 19546856: Հալդեյն Ջ.Բ.Ս.Բնական ընտրության տեսությունն այսօր // Բնություն. - 1959. - Հատ. 183, հ. 4663. - P. 710-713. - PMID 13644170: Լենդե Ռ., Առնոլդ Ս. Ջ.Ընտրության չափումը փոխկապակցված նիշերի վրա // Էվոլյուցիա. - 1983. - Հատ. 37, թիվ 6. - P. 1210-1226 թթ. - DOI:10.2307/2408842.

Բնական ընտրությունը բնական գործընթաց է, որի ընթացքում բոլոր կենդանի օրգանիզմներից ժամանակի ընթացքում պահպանվում են միայն նրանք, որոնք ունեն հատկություններ, որոնք նպաստում են իրենց տեսակի հաջող վերարտադրությանը: Ըստ էվոլյուցիայի սինթետիկ տեսության՝ բնական ընտրությունը էվոլյուցիայի ամենակարեւոր գործոններից մեկն է։

Բնական ընտրության մեխանիզմ

Գաղափարը, որ արհեստական ​​ընտրության նման մեխանիզմը գործում է կենդանի բնության մեջ, առաջին անգամ արտահայտել են անգլիացի գիտնականներ Չարլզ Դարվինը և Ալֆրեդ Ուոլեսը։ Նրանց գաղափարի էությունն այն է, որ հաջողակ արարածների ի հայտ գալու համար բնությունը բոլորովին պարտադիր չէ, որ հասկանա և վերլուծի իրավիճակը, այլ կարելի է պատահականորեն գործել։ Բավական է ստեղծել բազմազան անհատների լայն շրջանակ, և, ի վերջո, ամենաուժեղը գոյատևելու է:

1. Նախ, անհատը հայտնվում է նոր, բոլորովին պատահական հատկություններով:

2. Հետո նա կարող է կամ չի կարողանում սերունդ թողնել՝ կախված այս հատկություններից։

3. Ի վերջո, եթե նախորդ փուլի արդյունքը դրական է, ապա նա թողնում է սերունդ, իսկ նրա հետնորդները ժառանգում են նոր ձեռք բերված հատկությունները.

Ներկայումս Դարվինի մասամբ միամիտ հայացքները մասամբ վերամշակված են։ Այսպիսով, Դարվինը պատկերացրեց, որ փոփոխությունները պետք է տեղի ունենան շատ սահուն, իսկ փոփոխականության սպեկտրը շարունակական է: Այսօր, սակայն, բնական ընտրության մեխանիզմները բացատրվում են գենետիկայի օգնությամբ, ինչը որոշակի ինքնատիպություն է հաղորդում այս պատկերին։ Վերը նկարագրված գործընթացի առաջին փուլում գործող գեների մուտացիաները, ըստ էության, դիսկրետ են: Ակնհայտ է, սակայն, որ Դարվինի գաղափարի հիմնական էությունը մնացել է անփոփոխ։

Բնական ընտրության ձևերը

վարելու ընտրություն- բնական ընտրության ձև, երբ շրջակա միջավայրի պայմանները նպաստում են որևէ հատկանիշի կամ հատկանիշների խմբի փոփոխության որոշակի ուղղությանը: Միաժամանակ բացասական ընտրության են ենթարկվում հատկանիշը փոխելու այլ հնարավորություններ։ Արդյունքում, ազգաբնակչության մեջ սերնդից սերունդ տեղի է ունենում հատկանիշի միջին արժեքի տեղաշարժ որոշակի ուղղությամբ։ Միևնույն ժամանակ, շարժիչ ընտրության ճնշումը պետք է համապատասխանի բնակչության հարմարվողական հնարավորություններին և մուտացիոն փոփոխությունների արագությանը (հակառակ դեպքում շրջակա միջավայրի ճնշումը կարող է հանգեցնել ոչնչացման):

Մոտիվների ընտրության ժամանակակից դեպքը «անգլիական թիթեռների արդյունաբերական մելանիզմն է»։ «Արդյունաբերական մելանիզմը» արդյունաբերական տարածքներում ապրող թիթեռների պոպուլյացիաներում մելանիստական ​​(մուգ գույն ունեցող) անհատների մասնաբաժնի կտրուկ աճն է։ Արդյունաբերական ազդեցության հետևանքով ծառերի բները զգալիորեն մթնեցին, և բաց քարաքոսերը նույնպես սատկեցին, ինչը թռչունների համար ավելի տեսանելի դարձրեց բաց թիթեռները, իսկ մուգները՝ ավելի վատ: 20-րդ դարում մի շարք շրջաններում մուգ գույնի թիթեռների տեսակարար կշիռը հասել է 95%-ի, մինչդեռ առաջին անգամ մուգ թիթեռը (Morfa carbonaria) որսացել է 1848 թվականին։

Մեքենաների ընտրությունն իրականացվում է այն ժամանակ, երբ շրջակա միջավայրը փոխվում է կամ հարմարվում նոր պայմաններին միջակայքի ընդլայնմամբ: Այն պահպանում է ժառանգական փոփոխությունները որոշակի ուղղությամբ՝ համապատասխանաբար փոխելով ռեակցիայի արագությունը։ Օրինակ, երբ հողը մշակում էին որպես կենդանիների տարբեր խմբերի ապրելավայր, վերջույթները վերածվում էին փոսերի։

Կայունացնող ընտրություն- բնական ընտրության ձև, որի դեպքում գործողությունն ուղղված է միջին նորմայից ծայրահեղ շեղումներ ունեցող անհատների դեմ՝ հօգուտ հատկանիշի միջին ծանրության անհատների։

Բնության մեջ սելեկցիայի կայունացման գործողության բազմաթիվ օրինակներ են նկարագրված: Օրինակ, առաջին հայացքից թվում է, որ առավելագույն պտղաբերություն ունեցող անհատները պետք է ամենամեծ ներդրումն ունենան հաջորդ սերնդի գենոֆոնդում։ Այնուամենայնիվ, թռչունների և կաթնասունների բնական պոպուլյացիաների դիտարկումները ցույց են տալիս, որ դա այդպես չէ: Որքան շատ ճտեր կամ ձագեր լինեն բնում, այնքան ավելի դժվար է նրանց կերակրելը, այնքան փոքր ու թույլ է նրանցից յուրաքանչյուրը։ Արդյունքում պարզվում է, որ միջին պտղաբերություն ունեցող անհատներն ամենահարմարվողներն են։

Միջինների օգտին ընտրություն է հայտնաբերվել տարբեր հատկանիշների համար: Կաթնասունների մոտ շատ ցածր և շատ բարձր քաշով նորածիններն ավելի հավանական է, որ մահանան ծննդյան ժամանակ կամ կյանքի առաջին շաբաթներին, քան միջին քաշի նորածինները: Փոթորիկից հետո սատկած թռչունների թեւերի չափը հաշվելը ցույց է տվել, որ նրանցից շատերն ունեին չափազանց փոքր կամ չափազանց մեծ թեւեր։ Իսկ այս դեպքում ամենահարմարվողը պարզվեց միջին վիճակագրական անհատները։

Խանգարող (պատառոտող) ընտրություն- բնական ընտրության ձև, որի դեպքում պայմանները նպաստում են փոփոխականության երկու կամ ավելի ծայրահեղ տարբերակներին (ուղղություններին), բայց չեն նպաստում հատկանիշի միջանկյալ, միջին վիճակին: Արդյունքում, մեկ սկզբնականից կարող են հայտնվել մի քանի նոր ձևեր։ Խանգարող սելեկցիան նպաստում է պոպուլյացիայի պոլիմորֆիզմի առաջացմանը և պահպանմանը, իսկ որոշ դեպքերում կարող է առաջացնել տեսակավորում:

Բնության հնարավոր իրավիճակներից մեկը, երբ խանգարող ընտրությունը հայտնվում է, այն է, երբ բազմիմորֆ պոպուլյացիան զբաղեցնում է տարասեռ բնակավայր: Միևնույն ժամանակ, տարբեր ձևեր հարմարվում են տարբեր էկոլոգիական խորշերի կամ ենթախորշերի:

Խանգարող սելեկցիայի օրինակ է մարգագետնում երկու ցեղերի ձևավորումը խոտի մարգագետիններում: Նորմալ պայմաններում այս բույսի ծաղկման և սերմերի հասունացման շրջանն ընդգրկում է ամբողջ ամառը։ Բայց խոտի մարգագետիններում սերմերը արտադրում են հիմնականում այն ​​բույսերը, որոնք ժամանակ ունեն ծաղկելու և հասունանալու կամ մինչև հնձման շրջանը, կամ ծաղկում են ամռան վերջին՝ հնձելուց հետո։ Արդյունքում ձևավորվում է չախչախի երկու ցեղ՝ վաղ և ուշ ծաղկող։

Խանգարող ընտրությունը կատարվել է արհեստականորեն Drosophila-ի հետ փորձերի ժամանակ։ Ընտրությունն իրականացվել է ըստ սեթերի քանակի, թողնելով միայն փոքր և մեծ թվով անհատներ։ Արդյունքում, մոտավորապես 30-րդ սերնդից սկսած, երկու գծերը շատ ուժեղ շեղվեցին, չնայած այն հանգամանքին, որ ճանճերը շարունակում էին խաչասերվել միմյանց հետ՝ փոխանակելով գեներ։ Մի շարք այլ փորձերի ժամանակ (բույսերի հետ) ինտենսիվ խաչմերուկը կանխեց խանգարող սելեկցիայի արդյունավետ գործողությունը։

Կտրված ընտրությունբնական ընտրության ձև է: Դրա գործողությունը հակադրվում է դրական ընտրությանը: Կտրված ընտրությունը բնակչությունից հեռացնում է այն անհատների ճնշող մեծամասնությունը, որոնք կրում են հատկություններ, որոնք կտրուկ նվազեցնում են կենսունակությունը տվյալ միջավայրի պայմաններում: Կտրված սելեկցիայի օգնությամբ պոպուլյացիայից հեռացվում են խիստ վնասակար ալելները։ Նաև քրոմոսոմային վերադասավորումներով և քրոմոսոմների մի շարք անհատներ, որոնք կտրուկ խախտում են գենետիկական ապարատի բնականոն աշխատանքը, կարող են ենթարկվել կտրման ընտրության:

դրական ընտրությունբնական ընտրության ձև է: Նրա գործողությունը հակադրվում է կտրելու ընտրությանը: Դրական ընտրությունը մեծացնում է պոպուլյացիայի մեջ այն անհատների թիվը, որոնք ունեն օգտակար հատկություններ, որոնք մեծացնում են ամբողջ տեսակի կենսունակությունը: Դրական ընտրության և հատումների սելեկցիայի միջոցով իրականացվում է տեսակների փոփոխություն (և ոչ միայն ավելորդ անհատների ոչնչացման միջոցով, ապա ցանկացած զարգացում պետք է դադարեցվի, բայց դա տեղի չի ունենում): Դրական ընտրության օրինակները ներառում են. լցոնված Archeopteryx-ը կարող է օգտագործվել որպես գլեյդեր, իսկ լցոնված ծիծեռնակը կամ ճայը՝ ոչ: Բայց առաջին թռչունները ավելի լավ էին թռչում, քան Archeopteryx-ը:

Դրական ընտրության մեկ այլ օրինակ է գիշատիչների ի հայտ գալը, որոնք իրենց «մտավոր ունակություններով» գերազանցում են շատ այլ տաքարյուն արարածների։ Կամ կոկորդիլոսների նման սողունների առաջացումը, որոնք ունեն չորս խցիկ սիրտ և կարողանում են ապրել և՛ ցամաքում, և՛ ջրում։

Պալեոնտոլոգ Իվան Եֆրեմովը պնդում էր, որ մարդը ոչ միայն ընտրվել է շրջակա միջավայրի պայմաններին լավագույնս հարմարվելու համար, այլև «ընտրվել է սոցիալական լինելու համար». գոյատևել են այն համայնքները, որոնց անդամներն ավելի լավ են աջակցել միմյանց: Սա դրական ընտրության ևս մեկ օրինակ է։

Բնական ընտրության մասնավոր ուղղություններ

· Ամենաադապտացված տեսակների և պոպուլյացիաների գոյատևումը, օրինակ՝ ջրում մաղձով տեսակները, քանի որ ֆիթնեսը թույլ է տալիս հաղթել գոյատևման պայքարում:

Ֆիզիկապես առողջ օրգանիզմների գոյատևումը.

· Ֆիզիկապես ամենաուժեղ օրգանիզմների գոյատևումը, քանի որ ռեսուրսների համար ֆիզիկական պայքարը կյանքի անբաժանելի մասն է: Դա կարևոր է ներտեսակային պայքարում։

· Սեռական առումով ամենահաջողակ օրգանիզմների գոյատևումը, քանի որ սեռական վերարտադրությունը վերարտադրության գերիշխող եղանակն է: Այստեղ է, որ սեռական ընտրությունը մտնում է խաղի մեջ:

Սակայն այս բոլոր դեպքերը առանձնահատուկ են, և գլխավորը ժամանակին հաջող պահպանումն է։ Ուստի երբեմն այդ ուղղությունները խախտվում են՝ բուն նպատակին հետեւելու համար։

Բնական ընտրության դերը էվոլյուցիայի մեջ

Գ.Դարվինը բնական ընտրությունը համարում էր կենդանի էակների էվոլյուցիայի հիմնարար գործոն (սելեկցիոնիզմը կենսաբանության մեջ): Կուտակում մեջ վերջ XIX- 20-րդ դարի սկզբին գենետիկայի մասին տեղեկատվությունը, մասնավորապես, ֆենոտիպային հատկությունների ժառանգականության դիսկրետ բնույթի բացահայտումը, շատ հետազոտողների դրդեց վերանայել Դարվինի թեզը. գենոտիպային մուտացիաները սկսեցին համարվել որպես չափազանց կարևոր էվոլյուցիոն գործոններ (G դե Վրիսի մուտացիոնիզմը, Ռ. Գոլդշմիտի աղակալումը և այլն): Մյուս կողմից, Ն. Ի. Վավիլովի կողմից հարակից տեսակների կերպարների միջև հայտնի փոխկապակցվածության հայտնաբերումը (հոմոլոգ շարքի օրենքը) հանգեցրեց էվոլյուցիայի վերաբերյալ վարկածների ձևակերպմանը, որոնք հիմնված են օրինաչափությունների և ոչ թե պատահական փոփոխականության վրա (Լ. Ս. Բերգի նոմոգենեզը, Է. Դ. Կոպի բաթմոգենեզը: և այլն): 1920-1940-ական թվականներին էվոլյուցիոն կենսաբանության մեջ սելեկցիոնիստական ​​տեսությունների նկատմամբ հետաքրքրությունը վերածնվեց դասական գենետիկայի և բնական ընտրության տեսության սինթեզի շնորհիվ։

Ստացված էվոլյուցիայի սինթետիկ տեսությունը (STE), որը հաճախ կոչվում է նեոդարվինիզմ, հիմնված է պոպուլյացիաներում ալելների հաճախականության քանակական վերլուծության վրա, որոնք փոփոխվում են բնական ընտրության ազդեցության տակ։ Այնուամենայնիվ, գիտական ​​գիտելիքների տարբեր ոլորտներում վերջին տասնամյակների հայտնագործությունները՝ սկսած մոլեկուլային կենսաբանությունՄ. Կիմուրայի չեզոք մուտացիաների իր տեսությամբ և պալեոնտոլոգիայի՝ Ս. Ջ. Գուլդի և Ն. Էլդրիջի կետադրական հավասարակշռության տեսությամբ (որում տեսակը ընկալվում է որպես էվոլյուցիոն գործընթացի համեմատաբար ստատիկ փուլ) դեպի մաթեմատիկա՝ իր բիֆուրկացիաների տեսությամբ և փուլային անցումներ - ցույց են տալիս դասական STE-ի անբավարարությունը կենսաբանական էվոլյուցիայի բոլոր ասպեկտների համարժեք նկարագրության համար: Դերերի քննարկում տարբեր գործոններէվոլյուցիայում շարունակվում է այսօր, և էվոլյուցիոն կենսաբանությունը եկել է իր հաջորդ՝ երրորդ սինթեզի անհրաժեշտությանը:

Բնական ընտրության արդյունքում հարմարվողականությունների առաջացումը

Ադապտացիաները օրգանիզմների հատկություններն ու բնութագրերն են, որոնք ապահովում են հարմարվողականություն այն միջավայրին, որտեղ ապրում են այդ օրգանիզմները: Ադապտացիան կոչվում է նաև ադապտացիայի գործընթաց։ Վերևում մենք նայեցինք, թե ինչպես են որոշ հարմարվողականություններ առաջանում բնական ընտրության արդյունքում: Կեչու ցեցի պոպուլյացիաները հարմարվել են փոփոխված արտաքին պայմաններին՝ մուգ գույնի մուտացիաների կուտակման պատճառով։ Մալարիայի տարածքներում բնակվող մարդկային պոպուլյացիաներում ադապտացիան առաջացել է մանգաղ բջջային մուտացիայի տարածման պատճառով: Երկու դեպքում էլ հարմարվողականությունը ձեռք է բերվում բնական ընտրության գործողության միջոցով:

Այս դեպքում ընտրության նյութ է ծառայում պոպուլյացիաներում կուտակված ժառանգական փոփոխականությունը։ Քանի որ տարբեր պոպուլյացիաները միմյանցից տարբերվում են կուտակված մուտացիաների շարքով, նրանք տարբեր կերպ են հարմարվում շրջակա միջավայրի նույն գործոններին: Այսպիսով, աֆրիկյան բնակչությունը հարմարվել է կյանքին մալարիայի տարածքներում Hb S-ի մանգաղ բջջային անեմիայի մուտացիաների կուտակման պատճառով, իսկ Հարավարևելյան Ասիայում բնակվող պոպուլյացիաներում մալարիայի նկատմամբ դիմադրությունը ձևավորվել է մի շարք այլ մուտացիաների կուտակման հիման վրա: Հոմոզիգոտ վիճակում առաջացնում են նաև արյան հիվանդություններ, իսկ հետերոզիգոտի դեպքում ապահովում են պաշտպանություն մալարիայից։

Այս օրինակները ցույց են տալիս բնական ընտրության դերը հարմարվողականությունների ձևավորման գործում: Այնուամենայնիվ, պետք է հստակ հասկանալ, որ դրանք համեմատաբար պարզ ադապտացիաների հատուկ դեպքեր են, որոնք առաջանում են միայնակ «շահավետ» մուտացիաների կրիչների ընտրովի վերարտադրության պատճառով: Քիչ հավանական է, որ ադապտացիաների մեծ մասն այս կերպ է առաջացել:

Պաշտպանիչ, զգուշացնող և իմիտացիոն գունավորում: Դիտարկենք, օրինակ, այնպիսի համատարած ադապտացիաներ, ինչպիսիք են հովանավորչությունը, նախազգուշացումը և նմանակող գունավորումը (միմիկրիան)։ Պաշտպանիչ գունավորումը թույլ է տալիս կենդանիներին դառնալ անտեսանելի՝ միաձուլվելով սուբստրատի հետ: Որոշ միջատներ զարմանալիորեն նման են այն ծառերի տերևներին, որոնց վրա նրանք ապրում են, մյուսները նման են ծառերի բների չորացած ճյուղերի կամ փշերի: Այս մորֆոլոգիական հարմարվողականությունները լրացվում են վարքագծային ադապտացիաներով: Թրթուրները ընտրում են թաքցնել հենց այն վայրերը, որտեղ նրանք ավելի քիչ նկատելի են:

Վառ, նախազգուշացնող գույն ունեն անուտելի միջատներն ու թունավոր կենդանիները՝ օձերն ու գորտերը: Գիշատիչը, երբ բախվել է նման կենդանու հետ, երկար ժամանակ կապում է գույնի այս տեսակը վտանգի հետ: Սա օգտագործվում է որոշ ոչ թունավոր կենդանիների կողմից: Նրանք ձեռք են բերում ապշեցուցիչ նմանություն թունավորների հետ և դրանով իսկ նվազեցնում են գիշատիչների վտանգը: Արդեն ընդօրինակում է իժի գույնը, ճանճը՝ մեղվին։ Այս երեւույթը կոչվում է միմիկրիա։

Ինչպե՞ս են առաջացել այս բոլոր զարմանալի սարքերը: Քիչ հավանական է, որ մեկ մուտացիան կարող է ապահովել միջատի թևի և կենդանի տերևի, ճանճի և մեղվի միջև այդքան ճշգրիտ համապատասխանություն: Անհավատալի է, որ մեկ մուտացիան կարող է պատճառ դառնալ, որ հովանավորող գունավոր միջատը թաքնվի հենց այն տերևների վրա, ինչպիսին է թվում: Ակնհայտ է, որ այնպիսի ադապտացիաներ, ինչպիսիք են պաշտպանիչ և նախազգուշական գունավորումն ու միմիկան, առաջացել են մարմնի ձևի բոլոր փոքր շեղումների աստիճանական ընտրությամբ, որոշակի պիգմենտների բաշխմամբ, բնածին վարքագծով, որոնք առկա են այս կենդանիների նախնիների պոպուլյացիաներում: Բնական ընտրության ամենակարևոր բնութագրիչներից մեկը դրա կուտակայինությունն է՝ մի շարք սերունդների մեջ այդ շեղումները կուտակելու և ուժեղացնելու կարողությունը՝ փոփոխություններ կատարելով առանձին գեներում և նրանց կողմից կառավարվող օրգանիզմների համակարգերում:

Ամենահետաքրքիր և բարդ խնդիրը հարմարվողականությունների առաջացման սկզբնական փուլերն են։ Պարզ է, թե ինչ առավելություններ է տալիս աղոթող մանտիսի գրեթե կատարյալ նմանությունը չոր ճյուղին։ Բայց ի՞նչ առավելություններ կարող էր ունենալ նրա հեռավոր նախնին, որը միայն հեռվից ոստ էր հիշեցնում։ Մի՞թե գիշատիչները այնքան հիմար են, որ նրանց կարելի է այդքան հեշտությամբ խաբել: Ոչ, գիշատիչները ոչ մի կերպ հիմար չեն, և բնական ընտրությունը սերնդեսերունդ «սովորեցնում» է նրանց ավելի ու ավելի լավ ճանաչել իրենց որսի հնարքները։ Նույնիսկ ժամանակակից աղոթող մանտիսի կատարյալ նմանությունը հանգույցին չի տալիս նրան 100% երաշխիք, որ ոչ մի թռչուն երբևէ չի նկատի նրան: Այնուամենայնիվ, գիշատիչից խուսափելու նրա շանսերն ավելի մեծ են, քան պակաս կատարյալ պաշտպանիչ երանգ ունեցող միջատի հնարավորությունները: Նույն կերպ, նրա հեռավոր նախնին, որը միայն մի փոքր նման է հանգույցի, կյանքի մի փոքր ավելի մեծ հնարավորություն ուներ, քան իր հարազատը, ով ընդհանրապես նման չէր հանգույցի։ Իհարկե, նրա կողքին նստած թռչունը պարզ օրը հեշտությամբ կնկատի նրան։ Բայց եթե օրը մառախլապատ է, եթե թռչունը չի նստում մոտակայքում, այլ թռչում է կողքով և որոշում է ժամանակ չվատնել այն բանի վրա, ինչը կարող է լինել աղոթող մանտիսի կամ հանգույցի վրա, ապա նվազագույն նմանությունը փրկում է դրա կրողի կյանքը: հազիվ նկատելի նմանություն. Նրա հետնորդները, ովքեր ժառանգել են այս նվազագույն նմանությունը, ավելի շատ կլինեն։ Բնակչության մեջ նրանց մասնաբաժինը կավելանա։ Սա կդժվարացնի թռչունների կյանքը։ Նրանց մեջ ավելի հաջողակ կդառնան նրանք, ովքեր ավելի ճշգրիտ կճանաչեն քողարկված որսը։ Կարմիր թագուհու նույն սկզբունքը, որը մենք քննարկեցինք գոյության պայքարի պարբերությունում, գործում է: Նվազագույն նմանությամբ ձեռք բերված կյանքի համար պայքարում առավելությունը պահպանելու համար գիշատիչ տեսակը պետք է փոխվի։

Բնական ընտրությունը վերցնում է բոլոր այն փոքր փոփոխությունները, որոնք մեծացնում են գույնի և ձևի նմանությունը սուբստրատի հետ, ուտելի տեսակների և անուտելի տեսակների նմանությունը, որը նա ընդօրինակում է: Պետք է նկատի ունենալ, որ գիշատիչների տարբեր տեսակներ օգտագործում են որս գտնելու տարբեր մեթոդներ։ Ոմանք ուշադրություն են դարձնում ձևին, մյուսները՝ գույնին, ոմանք ունեն գունային տեսողություն, մյուսները՝ ոչ: Այսպիսով, բնական ընտրությունը ինքնաբերաբար մեծացնում է, որքան հնարավոր է, նմանակողի և մոդելի նմանությունը և հանգեցնում է այն զարմանալի հարմարվողականությունների, որոնք մենք տեսնում ենք բնության մեջ:

Բարդ հարմարվողականությունների առաջացում

Շատ հարմարեցումներ հանդիպում են որպես մշակված և նպատակաուղղված պլանավորված սարքեր: Ինչպե՞ս կարող էր այնպիսի բարդ կառուցվածք, ինչպիսին մարդկային աչքն է, առաջացել պատահականորեն տեղի ունեցող մուտացիաների բնական ընտրությամբ:

Գիտնականները ենթադրում են, որ աչքի էվոլյուցիան սկսվել է մեր շատ հեռավոր նախնիների մարմնի մակերեսի լուսազգայուն բջիջների փոքր խմբերից, որոնք ապրել են մոտ 550 միլիոն տարի առաջ: Լույսն ու մութը տարբերելու ունակությունը, անշուշտ, օգտակար էր նրանց համար՝ մեծացնելով կյանքի շանսերը՝ համեմատած ամբողջովին կույր հարազատների հետ: «Տեսողական» մակերեսի պատահական կորությունը բարելավեց տեսողությունը, ինչը հնարավորություն տվեց որոշել լույսի աղբյուրի ուղղությունը: Հայտնվեց ակնաբեկոր։ Նոր ի հայտ եկած մուտացիաները կարող են հանգեցնել օպտիկական բաժակի բացման նեղացման և լայնացման: Նեղացումը աստիճանաբար բարելավեց տեսողությունը. լույսը սկսեց անցնել նեղ բացվածքով: Ինչպես տեսնում եք, յուրաքանչյուր քայլ բարձրացնում էր այն անհատների մարզավիճակը, որոնք փոխվեցին «ճիշտ» ուղղությամբ: Լույսի նկատմամբ զգայուն բջիջները ձևավորեցին ցանցաթաղանթ: Ժամանակի ընթացքում ակնագնդի առջևում ձևավորվել է ոսպնյակ, որը գործում է որպես ոսպնյակ: Այն հայտնվել է, ըստ երևույթին, որպես հեղուկով լցված թափանցիկ երկշերտ կառույց։

Գիտնականները փորձել են նմանակել այս գործընթացը համակարգչի վրա։ Նրանք ցույց տվեցին, որ բարդ կակղամորթ աչքի նման աչքը կարող էր առաջանալ լուսազգայուն բջիջների շերտից՝ համեմատաբար մեղմ ընտրությամբ ընդամենը 364,000 սերունդների ընթացքում: Այլ կերպ ասած, կենդանիները, որոնք ամեն տարի սերունդ են փոխում, կարող են լիարժեք զարգացած և օպտիկապես կատարյալ աչք ձևավորել կես միլիոն տարուց պակաս ժամանակում: Սա շատ կարճ ժամանակահատված է էվոլյուցիայի համար՝ հաշվի առնելով դա միջին տարիքըՓափկամարմինների տեսակը մի քանի միլիոն տարեկան է:

Մարդկային աչքի էվոլյուցիայի բոլոր ենթադրյալ փուլերը կարելի է գտնել կենդանի կենդանիների մեջ։ Աչքի էվոլյուցիան տարբեր տիպի կենդանիների մոտ անցել է տարբեր ճանապարհներով: Բնական ընտրությունը ինքնուրույն արտադրել է աչքի տարբեր ձևեր, և մարդու աչքը դրանցից մեկն է և ոչ ամենակատարյալը:

Եթե ​​ուշադիր դիտարկեք մարդու աչքի և այլ ողնաշարավորների կառուցվածքը, կարող եք գտնել մի շարք տարօրինակ անհամապատասխանություններ: Երբ լույսը մտնում է մարդու աչքը, այն անցնում է ոսպնյակի միջով և անցնում ցանցաթաղանթի լուսազգայուն բջիջների վրա։ Լույսը պետք է անցնի մազանոթների և նեյրոնների խիտ ցանցով, որպեսզի հասնի ֆոտոընկալիչների շերտին: Զարմանալի է, բայց նյարդային վերջավորությունները ֆոտոզգայուն բջիջներին մոտենում են ոչ թե հետևից, այլ առջևից։ Ավելին, նյարդային վերջավորությունները հավաքվում են օպտիկական նյարդի մեջ, որը տարածվում է ցանցաթաղանթի կենտրոնից և այդպիսով ստեղծում է կույր կետ։ Նեյրոնների և մազանոթների կողմից ֆոտոընկալիչների ստվերումը փոխհատուցելու և կույր կետից ազատվելու համար մեր աչքը անընդհատ շարժվում է՝ ուղեղ ուղարկելով նույն պատկերի տարբեր պրոյեկցիաներ։ Մեր ուղեղը կատարում է բարդ գործողություններ՝ ավելացնելով այս պատկերները, հանելով ստվերները և հաշվարկելով իրական պատկերը։ Այս բոլոր դժվարություններից կարելի էր խուսափել, եթե նյարդային վերջավորությունները նեյրոններին մոտենան ոչ թե առջևից, այլ հետևից, ինչպես, օրինակ, ութոտնուկում։

Ողնաշարավորների աչքի անկատարությունը լույս է սփռում բնական ընտրության միջոցով էվոլյուցիայի մեխանիզմների վրա: Մենք արդեն մեկ անգամ չէ, որ ասել ենք, որ ընտրությունը միշտ գործում է «այստեղ և հիմա»: Նա տեսակավորում է տարբեր տարբերակներարդեն գոյություն ունեցող կառույցները՝ ընտրելով և ի մի բերելով դրանցից լավագույնը՝ «այստեղ և հիմա» լավագույնը, անկախ նրանից, թե ինչ կարող են դառնալ այդ կառույցները հեռավոր ապագայում։ Ուստի ժամանակակից կառույցների թե՛ կատարելության, թե՛ անկատարության բացատրության բանալին պետք է փնտրել անցյալում։ Գիտնականները կարծում են, որ բոլոր ժամանակակից ողնաշարավորները սերում են այնպիսի կենդանիներից, ինչպիսիք են նշտարակը: Նշանետում լուսազգայուն նեյրոնները տեղակայված են նյարդային խողովակի առաջի վերջում։ Դրանց դիմաց նյարդային և պիգմենտային բջիջներն են, որոնք ծածկում են լուսընկալիչները առջևից ներթափանցող լույսից։ Նշանետը լուսային ազդանշաններ է ստանում, որոնք գալիս են իր թափանցիկ մարմնի կողքերից։ Կարելի է ենթադրել, որ ողնաշարավորների աչքի ընդհանուր նախահայրը դասավորվել է նման կերպ։ Հետո այս հարթ կառուցվածքը սկսեց վերածվել աչքի բաժակի։ Նյարդային խողովակի առաջի հատվածը ուռել է դեպի ներս, իսկ նեյրոնները, որոնք գտնվում էին ընկալիչի բջիջների առջև, հայտնվել են դրանց վրա։ Ժամանակակից ողնաշարավորների սաղմերում աչքի զարգացման գործընթացը որոշակի առումով վերարտադրում է հեռավոր անցյալում տեղի ունեցած իրադարձությունների հաջորդականությունը։

Էվոլյուցիան «զրոյից» նոր կոնստրուկցիաներ չի ստեղծում, այն փոխում է (հաճախ անճանաչելիորեն փոխում է) հին կոնստրուկցիաները, այնպես որ այդ փոփոխությունների յուրաքանչյուր փուլ հարմարվողական է։ Ցանկացած փոփոխություն պետք է բարձրացնի իր կրողների մարզավիճակը կամ գոնե չնվազեցնի այն: Էվոլյուցիայի այս հատկանիշը հանգեցնում է տարբեր կառույցների կայուն բարելավմանը: Դա նաև բազմաթիվ հարմարվողականությունների անկատարության, կենդանի օրգանիզմների կառուցվածքի տարօրինակ անհամապատասխանությունների պատճառն է։

Պետք է հիշել, սակայն, որ բոլոր հարմարվողականությունները, որքան էլ կատարյալ լինեն, հարաբերական են։ Հասկանալի է, որ թռչելու ունակության զարգացումն այնքան էլ լավ չի զուգակցվում արագ վազելու ունակության հետ։ Հետևաբար, թռչելու լավագույն ունակություն ունեցող թռչունները աղքատ վազորդներ են։ Ընդհակառակը, ջայլամները, որոնք չեն կարողանում թռչել, շատ լավ են վազում։ Որոշ պայմաններին հարմարվելը կարող է անօգուտ կամ նույնիսկ վնասակար լինել, երբ ի հայտ գան նոր պայմաններ: Այնուամենայնիվ, կյանքի պայմանները փոխվում են անընդհատ և երբեմն շատ կտրուկ: Այս դեպքերում նախկինում կուտակված հարմարվողականությունները կարող են խոչընդոտել նորերի ձևավորմանը, ինչը կարող է հանգեցնել օրգանիզմների մեծ խմբերի ոչնչացմանը, ինչպես դա տեղի ունեցավ ավելի քան 60-70 միլիոն տարի առաջ երբեմնի շատ ու բազմազան դինոզավրերի հետ: