"Биология", Захаров В.Б., Сивоглазов В.И., Мамонтов С.Г., Агафонов И.Б.
Естественный отбор — процесс, при котором особи с полезными в данных условиях наследственными признаками чаще выживают и оставляют потомство. Чарлз Дарвин объяснил им, как постепенно меняются популяции: организмы производят больше потомков, чем могут выжить, а ресурсы ограничены. Поэтому особи конкурируют и размножаются с неодинаковым успехом. Если преимущество передаётся потомству, признак может становиться более распространённым. Так формируется приспособленность, которая зависит от среды и не означает совершенства организма.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Наследственная изменчивость — различия между особями, которые могут передаваться потомству. Например, у особей одного вида могут различаться окраска или устойчивость к условиям среды. Для естественного отбора она необходима: без наследуемых различий преимущество не могло бы передаваться следующим поколениям.
Борьба за существование — совокупность отношений организмов между собой и с условиями среды при ограниченных ресурсах. Пища, вода, убежища и места для размножения доступны не всем в одинаковой мере. Это понятие помогает объяснить, почему не каждый организм доживает до размножения.
Естественный отбор — преимущественное выживание и размножение особей с наследственными признаками, полезными в данных условиях. Это не сознательный выбор и не действие отдельного организма: различия в успехе размножения возникают из-за свойств особей и среды. Так объясняют постепенное изменение состава популяции.
Приспособленность — соответствие особенностей организма условиям среды, повышающее его шансы выжить и оставить потомство. Она проявляется, например, в незаметной для хищников окраске. Понятие помогает связать признак с его возможным преимуществом, но не означает, что организм совершенен для любых условий.
Организмы обычно производят больше потомков, чем может выжить и размножиться. Если бы ресурсов хватало всем, конкуренция была бы слабее, однако пища, пространство и другие необходимые условия ограничены. Поэтому часть потомства погибает или не оставляет собственных потомков, а успех размножения у разных особей неодинаков.
Особям одного вида свойственна наследственная изменчивость: они не являются точными копиями друг друга. Причина различий — наследуемые особенности организмов, а их проявление может зависеть и от условий жизни. Если различие наследуется, оно может повлиять на потомков; если оно возникло только в течение жизни, само по себе оно не обязательно передастся следующему поколению.
Борьба за существование бывает разной, потому что организмы сталкиваются с разными препятствиями. Внутри вида особи конкурируют за сходные ресурсы и партнёров, между видами одни организмы могут использовать других как пищу или соперничать с ними. Отдельная форма связана с засухой, холодом и другими неблагоприятными условиями, которые затрудняют выживание.
Естественный отбор действует через неодинаковое выживание и размножение особей. Если наследственный признак помогает в конкретной среде, его обладатели могут чаще доживать до размножения или оставлять больше потомства. Потомки получают этот признак, и при повторении такой ситуации он может становиться в популяции более распространённым.
Когда полезные наследственные изменения накапливаются, популяция может становиться лучше приспособленной к своим условиям. Это происходит постепенно, через поколения, а не потому, что отдельный организм целенаправленно меняет себя. Приспособленность относительна: при смене среды прежний полезный признак может перестать помогать, и преимущество получат другие наследственные варианты.
| Форма | Между кем или чем происходит | Пример | Возможный результат |
|---|---|---|---|
| Внутривидовая борьба | Между особями одного вида | Растения конкурируют за свет и воду | Часть особей растёт хуже и оставляет меньше потомства |
| Межвидовая борьба | Между особями разных видов | Хищник охотится на добычу; растения конкурируют за свет | Изменяется численность взаимодействующих видов |
| Борьба с неблагоприятными условиями среды | Между организмами и условиями среды | Растения переживают засуху или мороз | Чаще выживают особи, устойчивые к этим условиям |
Чтобы определить форму борьбы, сначала выясните, кто или что создаёт препятствие: особи того же вида, представители другого вида или условия среды. Один пример может включать несколько взаимодействий, поэтому ориентируйтесь на то, что именно описано в условии. Возможный результат не обязательно означает гибель: это может быть и различие в числе оставленных потомков.
Задача 1. У растений одного вида на затенённом участке различаются высота и скорость роста. Объясните, почему эти различия сами по себе ещё не доказывают действие естественного отбора. Нужно проверить, наследуются ли различия и влияют ли они на выживание и размножение.
Ответ: наблюдаемые различия сами по себе недостаточны. Нужно установить их наследуемость и связь с неодинаковым выживанием или размножением, иначе действие естественного отбора не подтверждено.
Задача 2. В популяции насекомых часть особей имеет наследственную окраску, менее заметную для хищников. Объясните возможное изменение частоты этой окраски за несколько поколений. Рассуждение должно связать признак, выживание и передачу потомству.
Ответ: за несколько поколений менее заметная наследственная окраска может стать более распространённой. Это вероятный результат отбора, а не гарантия: на него влияют условия среды и другие факторы.
Задача 3. После нескольких засушливых лет в популяции растений стало больше особей с наследственной устойчивостью к недостатку воды. Объясните, почему это не означает, что отдельные растения приобрели устойчивость по собственной потребности. Нужно выяснить, как засуха повлияла на уже существовавшие различия.
Ответ: увеличение доли устойчивых растений объясняется отбором уже существовавших наследственных различий. Отдельные растения не меняются целенаправленно только потому, что нуждаются в устойчивости.
Ошибка: считать, что организмы изменяются потому, что им это необходимо. Так могут рассуждать, потому что признак кажется подходящим к возникшей проблеме. Но отбор не создаёт нужную особенность по запросу, а действует на наследственные различия, уже имеющиеся в популяции. Проверьте себя: отделяйте появление признака от того, что происходит с его обладателями после изменения условий.
Ошибка: смешивать наследственную и ненаследственную изменчивость. Изменение, возникшее в течение жизни, иногда принимают за признак, который обязательно передастся потомству. Однако приобретённая особенность не обязательно наследуется, поэтому сама по себе не объясняет эволюционное изменение популяции. Проверьте себя вопросом: сохранится ли различие у потомков?
Ошибка: понимать борьбу за существование только как прямую драку. Такое представление возникает из-за буквального смысла слова «борьба». На самом деле к ней относятся конкуренция за ограниченные ресурсы и влияние неблагоприятных условий среды. Проверьте себя: может ли пример описывать соперничество за пищу или трудности из-за засухи, даже если организмы не сталкиваются напрямую?
Ошибка: считать приспособленность абсолютным совершенством. Если признак полезен сейчас, может показаться, что он будет преимуществом всегда. Но его значение определяется средой и меняется вместе с ней. Проверьте себя: спросите, сохранится ли преимущество при других условиях; если нет, приспособленность относительна.
Чтобы разобраться в естественном отборе, нужно знать, что организмы размножаются, передают потомству наследственные признаки и различаются между собой. Эти представления объясняют, откуда берётся материал для отбора и как признаки сохраняются в поколениях. Позже тема поможет понять эволюцию, образование приспособлений и видообразование. При изучении этих процессов важно прослеживать, как наследственные изменения популяций связаны с условиями среды.
Почему естественный отбор невозможен без наследственной изменчивости?
Отбор приводит к тому, что одни наследственные признаки встречаются у потомков чаще других. Если особи не отличаются наследственными признаками, отбору нечего «выбирать», а различия, не передающиеся потомству, не накапливаются в популяции.
Какие формы борьбы за существование выделяют?
Выделяют внутривидовую борьбу, межвидовую борьбу и борьбу с неблагоприятными условиями среды. Это не обязательно прямое столкновение: к борьбе относятся также конкуренция за пищу, пространство и другие ресурсы.
Как естественный отбор приводит к распространению полезного признака?
Обладатели полезного в данных условиях наследственного признака в среднем чаще выживают и оставляют потомство. Если признак передаётся потомкам, он может встречаться в последующих поколениях всё чаще.
Чем естественный отбор отличается от целенаправленного изменения организмов?
Организм не приобретает признак потому, что он ему понадобился. В популяции уже есть наследственные различия, а среда влияет на то, какие особи чаще выживают и размножаются.
Почему приспособленность называют относительной?
Признак помогает организму только в определённых условиях. Если среда меняется, прежнее преимущество может исчезнуть или стать недостатком, поэтому приспособленность не означает абсолютного совершенства.
30. Учение Чарлза Дарвина о естественном отборе
