Referințe. 13
În orice biogeocenoză, contradicțiile dintre indivizii uneia sau mai multor specii sunt rezolvate în lupta pentru existență. Rezultatul natural al luptei pentru existență este moartea unor indivizi ai populației și supraviețuirea și reproducerea altora, adică selecție naturală. Principiul selecției naturale a lui Charles Darwin este de o importanță fundamentală în teoria evoluționistă. Selecția naturală este principalul factor de conducere în dezvoltarea evoluției lumii organice. În prezent, ideile de selecție sunt completate de noi fapte, extinse și aprofundate.
Atunci când mărimea populației crește, unii factori de mediu, cum ar fi alimente (pentru animale) sau lumină (pentru plante), devin limitate. Aceasta conduce la o concurență a resurselor între membrii populației. Organismele, ale căror caracteristici individuale le conferă un avantaj în competiție, vor fi mai ușor să stăpânească aceste resurse, vor supraviețui și vor părăsi urmașii. Organismele lipsite de astfel de semne vor fi dezavantajate și pot muri înainte de a reuși să producă urmași. Acțiunea comună a factorilor limitativi ai mediului și mărimii populației creează o presiune de selecție, a cărei intensitate poate fi diferită.
Selecția naturală este principalul factor de conducere în evoluția organismelor vii. La ideea existenței unei selecții naturale au venit independent una de alta și aproape simultan de mai mulți naturaliști englezi. V. Wells (1813), Matthew P. (1831) E. Blythe (1835 1837gg.), A. Wallace (1858.), Charles Darwin (1858 1859gg.).; dar Darwin a fost capabil să dezvăluie semnificația acestui fenomen ca factor principal al evoluției și a creat teoria selecției naturale. Spre deosebire de selecția artificială artificială, selecția naturală este determinată de efectul asupra organismelor mediului. Potrivit lui Darwin, selecția naturală - o „supraviețuirea celui mai adaptat“ organisme, în urma căruia, pe baza variației genetice incerte a numărului de generații este o evoluție.
Menținerea unor diferențe și schimbări individuale favorabile și distrugerea celor dăunătoare este o selecție naturală sau experiența celui mai potrivit. Efectul selecției naturale nu se aplică schimbărilor care sunt inutile, inofensive, ele reprezintă fie un element oscilant, ca schimbările observate în unele specii polimorfe, fie fixate în funcție de natura organismului și de proprietățile condițiilor înconjurătoare. Cel mai bun curs de selecție naturală este clar, ținând țara în care au loc anumite schimbări fizice, de exemplu climatul. Cantitățile relative ale locuitorilor săi vor suferi imediat o schimbare, iar unele specii vor dispărea. Pe baza acestui fapt, rezultă că orice schimbare a numărului relativ de locuitori va afecta profund ceilalți locuitori, indiferent de schimbarea climatului în sine. În astfel de cazuri, ar fi păstrate schimbări nesemnificative, în anumite privințe utile pentru indivizii unei anumite specii, în sensul unei mai bune adaptări a acestora la condițiile schimbate, iar selecția naturală ar avea întregul potențial pentru acțiunea sa îmbunătățită.
Păstrarea diferențelor și schimbărilor individuale favorabile și distrugerea celor dăunătoare pe care le-am numit selecția naturală sau experiența celui mai adaptat
În înțelegerea modernă, principiul selecției naturale include următoarele:
· Variabilitatea individuală afectează probabilitatea supraviețuirii și reproducerii indivizilor în populație;
· Trasaturile individuale ale indivizilor din populație sunt ereditare (predeterminate genetic), cel puțin parțial;
· Proporția de gene în populație care sporesc succesul supraviețuirii și reproducerii persoanelor crește cu timpul.
Selecția naturală este principala forță motrice a evoluției și orice fel de organisme vii care au trăit vreodată pe Pământ s-au format sub influența selecției naturale. Indiciile indirecte ale realității selecției sunt foarte multe - unele dintre ele sunt luate în considerare în secțiunea de adaptare - dar este destul de dificil să observăm într-adevăr acest proces în natură. Pentru aceasta trebuie să:
· Observați orice schimbare în apariția indivizilor dintr-o populație a unei anumite specii,
· Arătați că aceste schimbări apar sub influența mediului extern și sunt de natură adaptivă,
· Pentru a dovedi că în această populație există o variabilitate ereditară în funcție de trăsăturile selectate.
Așa cum o persoană a obținut rezultate semnificative, acumulând diferențe individuale într-o anumită direcție, același lucru ar putea fi obținut prin selecția naturală, dar mult mai ușor, deoarece el a acționat pentru perioade de timp incomparabil mai lungi. O persoană poate influența doar semnele externe și vizibile; natura se îngrijește de semnele externe numai în măsura în care sunt utile pentru creatură. Poate influența orice organ intern, pentru fiecare nuanță a caracteristicilor constituționale, pentru întregul mecanism de viață. Omul alege pentru propriul său beneficiu, natura - numai pentru beneficiul organismului. Fiecare caracteristică a structurii care a fost supusă selecției este utilizată de aceasta complet, aceasta rezultă din selectarea acestei caracteristici particulare.
În general, se poate spune că selecția naturală este de zi cu zi și oră de investigare în întreaga lume cele mai mici schimbări, aruncarea înapoi în mare rău, păstrarea și cugetat-le bine, lucrând în liniște și invizibil, oriunde și ori de câte ori nici o introducere în acest caz, cu privire la îmbunătățirea fiecărei ființe organice, în legătură cu condițiile din viața sa, organice și anorganice. Omul nu vede aceste schimbări lente apar în mișcarea lor înaintează și reușește să observe doar diversitatea formelor contemporane de viață odată ce a existat.
Cu toate că selecția naturală poate acționa doar în beneficiul organismului, și numai din cauza acestui beneficiu, cu toate acestea, semne și structuri, care par a fi destul de minore pot intra în cercul de selecție. Atunci când insectele se hrănesc cu frunze, verde, și scoarță de copac-alimentare - pestrițe - gri, alpin ptarmigan alb în timpul iernii, iar cocoșul roșu este vopsit în culoarea de iarbă neagră, trebuie să credem că aceste pete sunt benefice pentru aceste păsări și insecte, protejându-le de pericolele. Având în vedere diferențele dintre speciile care par nesemnificative, nu trebuie să uităm că ele sunt direct influențate de climă, produse alimentare și așa mai departe. De asemenea, în virtutea legii corelației trebuie remarcat faptul că, atunci când modificați o parte, iar schimbările sunt acumulate prin selecție naturală, există alte modificări, adesea cea mai neașteptată proprietate.
În cazul în care apar modificări în cadrul domesticit într-o anumită perioadă de viață, tind să apară la descendenți în aceeași perioadă - și apoi într-o stare de natura selecției naturale va acționa asupra corpului și a le modifica la orice vârstă de schimbări favorabile și prin moștenirea lor corespunzătoare pentru această vârstă aceeași vârstă. Selecția naturală poate modifica și adapta larva unei insecte la numeroase condiții destul de diferite de cele în care viața de insecte adulte; iar aceste schimbări, în virtutea legii corelației, pot afecta forma adultă. În mod similar, invers: modificările la insectele adulte pot afecta, de asemenea, structura larvei; dar, în orice caz, selecția naturală va asigura inofensivitatea lor, pentru că în caz contrar specia care supraviețuiește va fi dispărută. Selectarea naturală modifică structura puiilor în raport cu părinții și părinții în comparație cu puii. La animalele sociale se adaptează structura fiecărui individ la nevoile întregii comunități, în cazul în care comunitatea va face uz de această selecție a suferit modificări ale individului. Ceea ce nu poate face selecția naturală este schimbarea structurii unei specii fără nici un beneficiu pentru ea însăși, ci în beneficiul unei alte specii.
Există trei forme principale de selecție naturală - stabilizarea, mișcarea (sau regia) și dezorganizarea (dezintegrarea). Această diviziune este destul de arbitrară și adesea nu este întotdeauna posibil să se determine exact ce formă să se aplice acestui exemplu particular de selecție naturală.
Stabilizarea selecției are drept scop menținerea în populații a unei valori medii, stabilite anterior, a unei caracteristici sau a unei proprietăți. Funcționează în condiții de mediu relativ constante (fluctuând în anumite limite). Cu selecția stabilizatoare, cei mai tipici indivizi din populație obțin avantajul reproducerii, în timp ce indivizii care deviază semnificativ de la norma stabilită sunt eliminați prin selecția naturală. Această formă de selecție este cea mai comună, dar este dificil de observat, deoarece în acest caz nu există schimbări în aspectul morfologic al organismelor din populație.
Teoria evolutivă afirmă că fiecare specie biologică este în curs de dezvoltare și schimbare intenționată, pentru a se adapta cel mai bine mediului. În cursul evoluției, multe specii de insecte și pești au dobândit coloranți de protecție, ariciul a devenit invulnerabil din cauza acelor, persoana devenind proprietarul celui mai complex sistem nervos. Putem spune că evoluția este procesul de optimizare a tuturor organismelor vii. Să luăm în considerare, prin ce înseamnă natura rezolvă această problemă de optimizare.
Principalul mecanism al evoluției este selecția naturală. Esența sa este că indivizii mai adaptați au mai multe oportunități de supraviețuire și reproducere și, prin urmare, aduc mai mulți pui decât indivizii puțin adaptați. În același timp, din cauza transferului de informații genetice (moștenire genetică), descendenții moștenesc de la părinții lor calitățile lor de bază. Astfel, descendenții indivizilor puternici vor fi, de asemenea, relativ bine adaptați, iar ponderea lor în masa totală a indivizilor va crește. După schimbarea a câteva zeci sau sute de generații, aptitudinea medie a persoanelor din această specie crește considerabil.
Pentru a înțelege principiile muncii algoritmilor genetici, explicăm și modul în care mecanismele genetice de moștenire sunt aranjate în natură. În fiecare celulă a oricărui animal există toate informațiile genetice ale acestui individ. Această informație este înregistrată ca un set de molecule ADN foarte lungi (acid deoxiribonucleic). Fiecare moleculă de ADN este un lanț format din patru molecule de nucleotide, desemnate A, T, C și G. De fapt, informațiile poartă ordinea următoarelor nucleotide în ADN. Astfel, codul genetic al unei persoane este doar un șir de caractere foarte lungi, în care sunt folosite doar 4 litere. Într-o celulă animală, fiecare moleculă de ADN este înconjurată de o cochilie - această formare se numește un cromozom.
Fiecare calitate innascuta a individului (culoarea ochilor, bolile ereditare, tipul de par etc.) este codificata de o anumita parte a cromozomului, numita gena acestei proprietati. De exemplu, gena pentru culoarea ochilor conține informații care codifică o anumită culoare oculară. Valorile diferitelor gene se numesc alelele sale.
Când animalele se înmulțesc, cele două celule germinale parentale se îmbină și ADN-ul lor interacționează, formând ADN-ul puilor. Principalul mod de interacțiune este crossover (cross-over, crossing). Când se trece, ADN-ul strămoșilor este împărțit în două părți și apoi își schimbă jumătățile.
La moștenire, mutațiile sunt posibile din cauza radioactivității sau a altor influențe, ca urmare a faptului că unele gene din celulele reproductive ale unuia dintre părinți se pot schimba. Genele modificate sunt transferate puilor și îi dau proprietăți noi. Dacă aceste proprietăți noi sunt utile, acestea vor rămâne cel mai probabil în această formă - astfel se va majora brusc aptitudinea speciilor.
La începutul secolului al XX-lea, la începutul genezei, mulți cercetători au negat rolul selecției naturale ca factor creativ. Principala forță evolutivă a fost considerată a fi procesul mutațional ca singura cauză a apariției de noi semne și proprietăți ale organismului. Deoarece mutația - un fenomen extrem de rar (a constatat că, în medie, o gena mutant într-un milion), selecția naturală joacă rolul unui „controlor“ simplu va intra în vigoare numai după apariția unor noi anomalii genetice.
Cu toate acestea, studii suplimentare au arătat că în populațiile naturale de orice fel, există un stoc enorm de variabilitate genetică pentru cele mai diverse trăsături. Astfel, selecția naturală are întotdeauna material imens pentru muncă. În experimentele de laborator a fost posibil să se stabilească faptul că, cu ajutorul selecției, este posibilă schimbarea practică a oricărei proprietăți a organismului, chiar și ca dominanța sau recesiunea anumitor trăsături.
Selecție pentru dominarea opțiunilor
colorarea moliei de coacăz
Într-adevăr, singura sursă de "material evolutiv" (variabilitatea ereditară) este un proces mutațional. Dar acest lucru nu neagă rolul creativ al selecției naturale: poate fi comparat cu un sculptor care creează obiecte de artă frumoase numai prin tăierea pieselor "inutile" dintr-un bloc de marmură.
1. Alekseev V.P. Formarea omenirii. M., 1984. Bohr N. fizică atomică și cunoaștere umană. M., 1961. Teoria relativității lui M. Einstein, M., 1964.