Возьмем вес 100 новорожденных детей, изобразим графически и проанализируем.
Анализ графиков показывает, что в центре линия осталась высокой, почти не изменилась, т.е. дети с массой 3-4 кг выживают чаще.
По краям значения упали до нуля, т.е. дети с массой 1 кг и 6 кг не выжили.
То есть дети с средним значением веса выживают чаще, а дети с самым маленьким и самым большим весом не выживают.
Таким образом признак массы новорожденного в 3-4 кг закрепляется,
☝️Такой отбор называют стабилизирующим!!!!
Стабилизирующий естественный отбор - действует в постоянных условиях, направлен против особей с крайними отклонениями от средней нормы реакции признака. Результат - сохранение и укрепление средней нормы проявления признака, неизменяемости вида.
Рассмотрим окраску крыльев бабочки березовой пяденицы
На графике видно, что центр линии сместился. Норма признака белый цвет стала опасной для жизни, такие бабочки не выживают.
На деревьях покрытых копотью нормой признака стала темная окраска.
То есть условия изменились и отбор пошел в пользу отклонений, с темной окраской.
☝️Такой отбор называют движущим!!!
Движущий естественный отбор - действует при изменении условий существования организмов, направлен в пользу особей, имеющих отклонения от средней нормы - в результате возникает новая средняя норма, более соответствующая изменившимся условиям.
Представим луг, на котором растет погремок большой (Rhinanthus major). Обычно они цветут всё лето. Но пришёл человек и начал косить сено в середине лета (в июле).
Те, кто зацветает рано (в июне) успели вырасти, отцвести и дать семена до сенокоса. Они выжили.
Те, кто зацветает поздно (в августе) начали расти после того, как сено уже скосили. Они тоже успеют дать семена и выживут.
«Середнячки» (цветущие в июле) попали под косу, их срезали до того, как семена созрели. Постепенно они исчезнут.
☝️Такой отбор называют дизруптивным или разрывающим!!
Дизруптивный или разрывающий естественный отбор действует в изменяющихся условиях жизни, направлен в пользу организмов , имеющих крайние отклонения от среднего значения признака: результат -образование двух новых форм вместо прежней, формирование новых видов.
В зависимости от того на кого направлено действие отбора: на отдельную особь, на группу или на пол выделяют следующие виды естественного отбора:
1. Индивидуальный отбор
Это самая распространенная форма. Природа отбирает конкретную особь с наиболее удачным сочетанием признаков.
- Суть: Особь выживает и оставляет больше потомства, чем другие.
- Пример: Самый быстрый заяц убежал от лисы; самая морозостойкая береза пережила зиму.
- Результат: Адаптация (приспособленность) конкретного организма к среде.
2. Групповой отбор
Здесь объектом выступает не одна особь, а целая группа (популяция, семья, стая).
- Суть: Выживают те группы, в которых особи взаимодействуют эффективнее.
- Пример: Пчелы-рабочие не размножаются, а защищают улей и кормят личинок; стадо буйволов встает в кольцо, защищая телят от львов.
- Результат: Сохранение популяции или вида в целом.
3. Половой отбор
Это специфическая форма, где объектом являются признаки, помогающие найти партнера и победить конкурентов в борьбе за размножение.
- Суть: Отбираются признаки, которые могут быть даже вредны для выживания (яркий хвост привлекает хищника), но полезны для передачи генов.
- Пример: Огромный хвост павлина, рога у оленей, яркое пение птиц.
- Результат: Половой диморфизм (резкое различие во внешности самцов и самок).
Запоминаем:
Повторим еще раз формы естественного отбора по НАПРАВЛЕНИЮ ( три классические формы по И.И. Шмальгаузену).
1. Стабилизирующий отбор
- Условия: Среда ПОСТОЯННА (не меняется тысячи лет).
- Кого отбирает: Особей со СРЕДНИМ значением признака.
- Кого убирает: Мутантов, «крайние» формы (слишком маленьких или слишком больших).
- Пример: Сохранение размеров яйца у птиц (маленькие — слабый зародыш, большие — не прогреются), выживание реликтовых видов (латимерия, гаттерия).
- Результат: Признак «замораживается», изменчивость сужается.
2. Движущий отбор
- Условия: Среда МЕНЯЕТСЯ (похолодание, новый хищник, ядохимикаты).
- Кого отбирает: Особей с ОТКЛОНЕНИЕМ от нормы (новое полезное свойство).
- Кого убирает: «Средних» особей, которые стали неконкурентоспособны.
- Пример: Потемнение крыльев березовой пяденицы в промышленных районах (индустриальный меланизм), привыкание насекомых к ДДТ, удлинение шеи жирафа.
- Результат: Признак сдвигается в одну сторону, формируется новый вид.
3. Разрывающий (Дизруптивный) отбор
- Условия: В среде возникли ДВА РАЗНЫХ типа условий (например, косят траву в середине лета или есть два вида разной пищи).
- Кого отбирает: Особей с КРАЙНИМИ значениями (самых мелких И самых крупных одновременно).
- Кого убирает: «Средних» особей (они оказываются ни туда ни сюда).
- Пример: Появление раннецветущих и поздноцветущих погремков на сенокосных лугах (средние попадают под косу), окуни в озере (мелкие едят планктон, крупные — рыб, средним не хватает еды).
- Результат: Популяция разрывается на две группы (полиморфизм), что ведет к видообразованию.
В заданиях часто дают графики (колокола).
- Колокол стал уже и выше — это стабилизирующий.
- Колокол уехал вправо или влево — это движущий.
- Вместо одного колокола — два — это разрывающий.
Механизм действия естественного отбора
1. Изменение генотипов в популяциях.
2. Случайные изменения , которые лучше соответствуют конкретным условиям обитания организма в данное время.
3. Обладатели полезных признаков составляют большинство и активно размножаются по сравнению с другими особями.
4. Полезные изменения накапливаются в поколениях, приводят к формированию приспособлений (адаптаций) , происходит образование новых видов и повышается разнообразие организмов.
☝️Ситуация: На острове постоянно дуют сильные ветры. В результате там выжили насекомые либо с очень мощными крыльями (могут сопротивляться ветру), либо вообще бескрылые (сидят в траве). Среднекрылых унесло в океан.
Вопрос: Какая это форма отбора?
Проверь себя - Ответ дизруптивный
Именно дизруптивный (разрывающий) отбор работает там, где среднее значение признака становится гибельным. 🌪️:
- Дизруптивный — «разрывает» популяцию на две крайности (либо супер-крылья, либо ползаем). Средние — в пролете (или в океане).
- Стабилизирующий — «хранитель традиций». Если бы на острове не было ветра, все бы остались среднекрылыми.
- Движущий — «реформатор». Если бы ветер дул только в одну сторону и выживали бы только самые длиннокрылые, колокол бы просто уехал в сторону гигантизма.
☝️Условие: У некоторых видов птиц (например, олуши) в кладке всегда ровно два яйца. Если яиц будет меньше (одно) — риск гибели единственного птенца слишком велик. Если больше (три-четыре) — родители не смогут прокормить всех, и погибнут все птенцы от истощения.
- Какая форма естественного отбора поддерживает такое количество яиц в кладке?
- Как изменится эта форма отбора, если на острове резко увеличится количество доступного корма на длительный период?
- К какому результату (изменению признака) это приведет в итоге?
Проверь себя -
1 стабилизирующий
- Если корма станет очень много, родители смогут успешно выкормить не двух, а трёх или четырёх птенцов. В этой новой ситуации преимущество получат те птицы, которые несут больше яиц. Стабилизирующий отбор сменится на движущий.
- Среднее значение признака сместится. Через несколько поколений нормой для этого вида станет кладка, например, из 3–4 яиц (колокол графика уедет вправо).
ПОГОВОРИМ О Гаттерии или КАК СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ВИД СОХРАНЯЕТ РЕЛИКТЫ
Это существо — последний из живущих на Земле представителей фауны юрского периода
Внешне гаттерия (Sphenodon punctatus) очень похожа на ящерицу: зеленовато-серая чешуйчатая кожа, короткие сильные лапы с когтями, длинный хвост, спинной гребень, состоящий из плоских треугольных чешуй.
Но сходство с ящерицами чисто внешнее, а по внутреннему же строению оно стоит совершенно особняком среди всех современных пресмыкающихся и заслуживает выделения в особый отряд Rhyncho-cephalia, что означает «клювоголовые» (от греческого «ринхос» — клюв и «кефалон» — голова; указание на загибающуюся вниз предчелюстную кость).
Гаттерия — животное ночное, в отличие от многих других пресмыкающихся она бывает активна при сравнительно низких температурах: +6° — +8°C. Это еще одна из ее многочисленных особенностей. Передвигается гаттерия медленно, при этом почти не поднимает брюхо над субстратом. Однако испуганная, она привстает на конечностях и может даже пробежаться.
Питается насекомыми, пауками, дождевыми червями и улитками. Любит воду, подолгу лежит в ней и может хорошо плавать. С середины марта до середины августа зимует в норах. При линьке отмерший эпидермис сбрасывается кусками. Все жизненные процессы у гаттерии замедленны, обмен веществ низкий, акт дыхания длится семь секунд, кстати, она вообще может не дышать целый час.
Спаривание происходит в январе — в разгар лета в Южном полушарии. В период с октября по декабрь самка откладывает 8 — 15 яиц в мягкой скорлупе, размер которых не превышает 3 см. Для кладок она вырывает маленькие норы, куда укладывает с помощью лап и рта яйца и засыпает землей, травой, листьями или мхом. Период инкубации длится около 15 месяцев, значительно дольше, чем у остальных рептилий.
Растет гаттерия медленно и половой зрелости достигает лишь к 20 годам. Именно поэтому можно предполагать, что она принадлежит к числу долгожителей среди животных. Не исключено, что возраст некоторых превышает 100 и более лет.
Туатара — одна из немногих рептилий, обладающих настоящим голосом. Ее печальные хриплые крики можно услышать туманными ночами или в тех случаях, когда ее кто-нибудь беспокоит.
Добрые соседи
Весьма интересная особенность гаттерии — ее совместное проживание с гнездящимся на островах серым буревестником, роющим норы, в которых она обычно и селится вместе с ним. Большую часть года такое соседство не доставляет им хлопот, поскольку буревестник охотится за рыбой в дневное время, а гаттерия уходит на поиски добычи ночью.
Когда же буревестники откочевывают, гаттерия впадает в спячку. Однако, судя по найденным в норах птенцам с откушенными головами, сожительство гораздо более выгодно туатаре. Но все же птенцы — случайная и редкая ее добыча.
Миллионы лет назад предок гаттерии идеально «вписался» в свою экологическую нишу. Его генотип стал оптимальным для конкретных условий (температура, влажность, кормовая база)
КАК ЖЕ ОНА ЖИВЕТ ТАК ДОЛГО И НЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ?
1. оптимальная приспособленность
Миллионы лет назад предок гаттерии идеально «вписался» в свою экологическую нишу. Его генотип стал оптимальным для конкретных условий (температура, влажность, кормовая база)
2. отсекание мутаций, действие отбора
В стабильной среде любое отклонение от нормы — это почти всегда вред.
- Появилась гаттерия с чуть более тонкой кожей? Она быстрее высохнет и погибнет.
- С чуть более быстрым метаболизмом? Ей не хватит еды в скудных условиях острова.
Стабилизирующий отбор работает как «санитар»: он безжалостно уничтожает всех особей с новыми признаками (мутантов), оставляя в живых только носителей «среднего» (старого) генотипа.
3. отсутствие конкуренции
Реликты выживают там, где нет давления со стороны более современных и агрессивных видов.
Гаттерия сохранилась на островах Новой Зеландии, где нет хищных млекопитающих.
Правительство Новой Зеландии давно осознало уникальность этого животного, а потому на островах уже более 100 лет существует строгий заповедный режим — посещать населенные ими острова разрешено только при наличии специального пропуска, и нарушители сурово наказываются. Кроме того, с островов вывезли всех до единой свиней, кошек и собак, уничтожили грызунов. Все они наносили большой ущерб, поедая яйца туатар и их детенышей.
Используемый источник для цитирования про гатерию https://www.vokrugsveta.ru/vs/article/93/?ysclid=mlj7ec1k12610828305