Різні форми природного добору

Мета. Визначити співвідношення між різними формами природного добору, навчитись відокремлювати прояви різних форм добору.

Основна функція природного добору, якою цікавився Ч.Дарвін, полягає в утворенні фенотипно нових форм, спочатку внутрішньовидових, а потім і видових. Отже, творчу функцію природного добору можна визначити як видоутворюючу. Проте для того, щоб природний добір привів до виникнення нових видів, необхідні відповідні співвідношення із середовищем. Ці співвідношення можна виразити так: природний добір приводить до утворення фенотипно нових адаптованих форм, якщо в середовищі виникають неминучі зміни в якому-небудь певному новому напрямі.

Під час повільної і неухильної зміни умов середовища в новому напрямі створюються відношення, які приводять до розвитку фенотипно і генотипно нових форм. Такий добір можна назвати рушійним добором.

Можливий інший випадок. Уявимо собі, що замість неухильних повільних змін у новому напрямі відбуваються порівняно швидкі зміни умов, що мають характер коливань факторів середовища. Тоді природний добір набуває іншого характеру, він іде не в бік виживання нових форм з відповідними ухилами, а в бік збереження середньої, що вже встановилася раніше, фенотипічної норми. (Типовий приклад – виживання середньої норми горобців під час бурі в Новій Англії і загибель усіх відхилень від середньої норми). Такий добір називають стабілізуючим.

Обидві форми добору тісно пов’язані і взаємозумовлені. Якщо в одній частині ареалу якого-небудь виду немає неухильних нових змін середовища і зміни умов мають характер відносно швидких коливань, то пануватиме стабілізуючий добір. Якщо в іншій частині ареалу наявні тривалі, неухильні нові зміни умов життя, відповідні форми перебуватимуть під впливом рушійного добору. Стабілізуючий добір під “покривом” конкретного фенотипу нагромаджує генетичну різноманітність. Це нагромадження генетичної різноманітності завжди відкриває можливості утворення нової форми під впливом рушійного добору.

Третім типом добору є розривний, або дизруптивний добір. Він діє здебільшого при різкій зміні умов існування. При чому найчисленніша раніше частина популяції, що складається з особин середнього типу, потрапляє в несприятливі умови й знищується. Створюється немов би багато різних адаптивних осередків на периферії попереднього пристосування популяції. Кожен з таких осередків здатен стати самостійним селективним центром. У кожного з таких центрів починає переважати дія стабілізуючого добору. Прикладом дії цієї форми добору може бути ситуація виникнення карликових рас хижих риб у бідних на корм водоймах. Часто щукам-цьоголіткам не вистачає мальків інших риб як корму. Тоді перевагу серед щучат набувають, з одного боку, ті особини, які мають максимальну швидкість росту і протягом короткого часу досягають розмірів, що дають змогу поїдати своїх співродичів; з іншого боку, у вигідному становищі опиняються щучата з максимально уповільненим темпом росту, оскільки дрібні розміри дають змогу тривалий час залишатися планктофагами. Така ситуація. що повторюється з покоління в покоління, може через процес природного добору привести, в решті решт, до формування двох рас -– дрібних і великих хижаків.

На популяційних кривих заштриховані варіанти, що елімінуються тиском природного добору, вище – ті самі форми добору, схематично показана елімінація особин всередині одного покоління.

Завдання.З урахуванням знань щодо характеристик трьох типів природного добору, визначити, які з трьох схем відповідають характеру дії цих трьох типів природного добору. Аргументуйте ваші висновки.

Питання до самопідготовки.1. Стабілізуючий природний добір. 2. Рушійний добір. 3. Дизруптивний добір. 4. Статевий добір. 5. Індивідуальний та груповий добір. 6. Взаємозв’язок всіх відомих еволюційних факторів.

Лабораторна робота №10

Перша частина роботи

Адаптації. Засоби пасивного захисту у живих істот. Бейтсівська та мюлерівська мімікрія.

Мета. Визначення еволюції як процесу виникнення адаптацій. Вивчення прикладів адаптацій (засоби пасивного захисту, пристосувальне забарвлення, застережливе забарвлення, мімікрія, складні адаптації).

Всі особливості живих істот, що з’являються в процесі еволюції, є тими чи іншими адаптаціями. Такими особливостями є і морфологічні ознаки, і поява нових популяцій і видів, і зміна біогеоценозів.

Виникнення пристосованості до середовища – основний результат еволюції. Тому еволюція – це процес виникнення адаптацій – адаптаціогенез.

У більш вузькому розумінні адаптація – це процес виникнення та розвитку конкретних морфофізіологічних властивостей у конкретних умовах оточуючого середовища.

У рослин і тварин розрізняють кілька напрямків засобів пасивного захисту. Серед них особливе значення має застережливе забарвлення. Воно характерне для добре захищених, отруйних, жалючих форм. Вплив застережливого забарвлення на виживання особин виду, для якого воно характерне, доведено експериментально.

Завдання.1. Розглянути графік динаміки поїдання ропухами бджіл за результатами двох експериментів. 2. Зробіть висновки щодо впливу застережливого забарвлення на виживання. 3. Наведіть приклади мімікрії серед комах, які використовують забарвлення бджіл. 4. Надайте пояснення механізму виникнення мімікрії.

Питання до самопідготовки.1. Виникнення адаптацій як результат дії природного добору. 2. Засоби пасивного захисту. 3. Пристосувальне забарвлення. 4. Застережливе забарвлення. 5. Бейтсівська та мюлерівська мімікрія. 6. Складні адаптації. 7. Механізм виникнення адаптацій.

Друга частина роботи