§4. Эволюция культурных форм организмов (по Ч. Дарвину)

Определения и обозначения

Культурные формы организмов — выведенные человеком породы животных и сорта растений, отличающиеся наследуемыми признаками от исходных форм. Это не просто организмы, которых содержат рядом с человеком: их особенности передаются потомству. Понятие помогает обозначить результат разведения и выращивания.

Искусственный отбор — сохранение и размножение человеком организмов с желательными признаками. Человек решает, какие особи станут родителями следующего поколения. Поэтому направление изменений связано с его потребностями.

Методический отбор — сознательный отбор, при котором человек заранее ставит цель и выбирает производителей с нужными признаками. Например, заводчик может добиваться определённого размера или окраски. Этот термин нужен, чтобы отличать планомерное выведение формы от случайного сохранения отдельных особей.

Бессознательный отбор — сохранение человеком полезных или привлекательных организмов без заранее поставленной цели изменить породу или сорт. Люди могут оставлять таких особей из практических соображений, не планируя селекционную работу. Понятие объясняет, как изменения накапливаются и без намерения вывести новую форму.

Как это устроено

У домашних животных и выращиваемых растений особи одного вида не полностью одинаковы: они могут различаться размером, окраской, продуктивностью и другими признаками. Эти индивидуальные различия возникают не потому, что человеку понадобилась определённая особенность, а независимо от его выбора. Если различия наследуются, потомки могут получать их от родителей. Без наследуемой изменчивости отбирать было бы нечего: выбранная особенность не повторялась бы в следующих поколениях.

Человек оставляет для размножения тех особей, чьи свойства считает полезными или привлекательными. Их потомки могут унаследовать соответствующие особенности, и среди них снова можно выбрать подходящих производителей. Поэтому признак не становится сильнее у отдельного организма по желанию человека: меняется состав последующих поколений, в которых желательные наследуемые варианты встречаются чаще. Повторение такого выбора позволяет постепенно накапливать изменения.

При методическом отборе человек сначала определяет, какого результата хочет достичь, а затем выбирает производителей по этому признаку. Поскольку цель заранее известна, отбор имеет запланированное направление, хотя результат зависит от наличия наследуемых различий. При бессознательном отборе люди тоже влияют на размножение организмов, но не стремятся получить новую породу или сорт. Если они снова и снова сохраняют привлекательных или полезных особей, их признаки могут постепенно накапливаться без осознанного плана.

Цели разведения и выращивания у людей различаются: одни признаки ценны для получения продукции, другие — для выполнения работы или внешнего вида. Поэтому в разных группах организмов сохраняются разные наследуемые особенности. Когда отбор в нескольких поколениях направлен по-разному, различия между группами нарастают. Так возникает разнообразие пород животных и сортов растений.

Дарвин обращался к культурным формам, потому что результат отбора здесь можно связать с выбором человека. Наблюдая породы и сорта, он показывал, что небольшие наследуемые различия способны накапливаться в течение многих поколений. Этот пример помогает понять действие отбора, но не означает, что человек создаёт каждое изменение непосредственно. Дарвин использовал его для объяснения того, как отбор может привести к значительным различиям между организмами.

Сравнение видов отбора

Сначала определите, кто влияет на то, какие особи оставляют потомство: человек или условия среды. Затем выясните, есть ли у человека заранее выбранная цель. Такой порядок помогает не путать бессознательный отбор с естественным: в первом случае людей всё равно устраивают одни организмы больше других.

Разбор задач

Задача 1. У нескольких поколений собак заводчик оставлял для размножения особей с короткими ногами. Определите вид отбора и объясните, почему признак мог усилиться.

1. Заводчик заранее выбирает признак, который хочет сохранить, — короткие ноги. Значит, это целенаправленный методический искусственный отбор.
2. Собаки различаются, и часть различий может передаваться потомству. Если короткие ноги наследуются, среди потомков оставленных собак чаще будут встречаться особи с этим признаком.
3. Повторяя выбор в следующих поколениях, заводчик увеличивает долю носителей признака. Отбор не укорачивает ноги у каждой собаки, а влияет на то, какие особи размножаются.

Ответ: это методический искусственный отбор; наследуемый признак мог накапливаться в поколениях, потому что заводчик последовательно выбирал его носителей.

Задача 2. Фермер из года в год оставлял семена самых крупных плодов, не ставя цели вывести новый сорт. Объясните, как это могло изменить растения.

1. Фермер не планирует создание сорта, поэтому отбор бессознательный, а не методический. Однако его действия всё равно влияют на то, от каких растений получат семена для следующего выращивания.
2. Нужно установить, наследуется ли склонность давать крупные плоды. Если она передаётся потомству, у растений, выросших из оставленных семян, эта особенность может встречаться чаще.
3. При многократном повторении выбора наследуемое различие может постепенно накопиться. Так растения изменятся, хотя фермер не стремился вывести новую форму.

Ответ: бессознательный отбор мог увеличить распространённость наследуемого признака крупных плодов и со временем изменить растения.

Задача 3. Сравните возникновение породы кур, отбираемых ради большого количества яиц, и популяции птиц, в которой выживают особи, лучше приспособленные к местному климату. Укажите, кто сохраняет особей и каковы результаты отбора.

1. В первом случае человек оставляет для размножения кур, дающих больше яиц. Если продуктивность связана с наследуемыми различиями, направленный выбор может изменить породу.
2. Во втором случае подходящих особей не выбирает заводчик: в местном климате чаще выживают и размножаются птицы с признаками, помогающими переносить эти условия. Это естественный отбор.
3. Сопоставьте не только результат, но и причину преимущества. В первом случае её задаёт цель человека, во втором — условия среды.

Ответ: породу кур формирует искусственный отбор под руководством человека, а популяцию птиц изменяет естественный отбор под действием климата. Оба процесса могут менять состав следующих поколений, но направляющие факторы у них разные.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что отбор создаёт нужный признак у отдельного организма. Так думают, потому что замечают результат выбора, но не учитывают исходные различия между особями. Проверьте себя: отбор изменил самого организм или повлиял на то, кто оставил потомство? Верный ответ — отбираются уже существующие варианты, которые могут накапливаться поколениями.

Методический и бессознательный отбор иногда смешивают, поскольку в обоих случаях люди сохраняют определённых организмов. Различие не в том, действует человек или нет, а в наличии заранее поставленной цели изменить форму. Чтобы проверить ответ, спросите: планировал ли человек получить новый признак или сорт? Если да — отбор методический; если нет — бессознательный.

Не всякий признак, появившийся при жизни, передаётся потомству. Ошибку допускают, когда считают, что полезность особенности сама по себе обеспечивает её наследование. Проверьте, связана ли она с наследуемыми различиями: без передачи потомкам признак не будет накапливаться в поколениях. Поэтому для эволюционных изменений важна наследуемость.

Искусственный отбор не полностью аналогичен естественному, хотя оба могут менять состав поколений. Их путают, если обращают внимание только на общий результат и забывают, что направляет отбор. Спросите, кто или что обеспечивает преимущество: при искусственном отборе — человек и его цель, при естественном — условия среды. Именно этот критерий помогает верно сравнивать процессы.

Связь с другими темами

Чтобы понять отбор, нужно знать наследственную изменчивость, наследование признаков и размножение организмов. Изменчивость создаёт различия, наследование позволяет им передаваться потомству, а размножение обеспечивает смену поколений. Без этих понятий нельзя объяснить, почему выбор производителей меняет будущие группы организмов.

Тема связана с естественным отбором и эволюцией видов: культурные формы показывают, как накопление наследуемых различий приводит к изменениям. Сравнение помогает увидеть, что при выведении пород и сортов выбор делает человек, а при приспособлении популяций к среде преимущество определяется условиями жизни.

Что запомнить

• Культурные формы возникли в результате деятельности человека и отбора.
• Для отбора нужны различия между организмами.
• Наследуемые признаки могут накапливаться в ряду поколений.
• Методический отбор ведётся с заранее поставленной целью.
• Бессознательный отбор происходит без намерения вывести новую форму.
• При естественном отборе преимущество особей определяется условиями среды.