الانتقاء الطبيعي هو جوهر التطور. يمكن اعتبارها عملية ، ونتيجة لذلك يزداد عدد الأفراد الذين يتأقلمون بشكل أفضل مع الظروف البيئية في مجموعات الكائنات الحية. بينما يتناقص عدد الأفراد الأقل تكيفًا لسبب أو لآخر.

نظرًا لأن ظروف موائل السكان ليست هي نفسها (الظروف في مكان ما مستقرة ، ومتغيرة في مكان ما) ، فهناك عدة أشكال مختلفة من الانتقاء الطبيعي. عادة ، يتم التمييز بين ثلاثة أشكال رئيسية - وهي تحديدات الاستقرار والقيادة والتشويش. هناك أيضًا الانتقاء الطبيعي الجنسي.

استقرار شكل الانتقاء الطبيعي

تحدث الطفرات دائمًا في مجموعات الكائنات الحية ، كما يوجد التباين التوافقي. تؤدي إلى ظهور أفراد بصفات جديدة أو مجموعاتهم. ومع ذلك ، إذا ظلت الظروف البيئية ثابتة وكان السكان قد تكيفوا جيدًا معهم بالفعل ، فإن قيم السمات الجديدة التي ظهرت عادة ما تصبح غير ذات صلة. يتضح أن الأفراد الذين نشأوا فيها يكونون أكثر تكيفًا مع الظروف الحالية ، ويفقدون النضال من أجل الوجود ويتركون عددًا أقل من النسل. نتيجة لذلك ، لا يتم إصلاح السمات الجديدة في السكان ، ولكن يتم إزالتها منه.

وبالتالي ، فإن الشكل المثبت للانتقاء الطبيعي يعمل في ظروف بيئية غير متغيرة ويحافظ على متوسط ​​القيم المنتشرة للسمات في السكان.

مثال على استقرار الانتخاب هو الحفاظ على الخصوبة عند مستوى متوسط ​​في العديد من الحيوانات. الأفراد الذين يلدون عددًا كبيرًا من الأشبال لا يمكنهم إطعامهم جيدًا. نتيجة لذلك ، يكون النسل ضعيفًا ويهلك في الصراع من أجل الوجود. الأفراد الذين يلدون عددًا صغيرًا من الأشبال لا يمكنهم ملء السكان بجيناتهم بالطريقة التي يقوم بها الأفراد الذين يلدون عددًا متوسطًا من الأشبال.

يُظهر اللون الأحمر توزيع السمة في السكان القدامى ، والأزرق - في المجموعة الجديدة.

شكل القيادة للانتقاء الطبيعي

يبدأ الشكل الدافع للانتقاء الطبيعي في العمل في الظروف البيئية المتغيرة.على سبيل المثال ، مع التبريد أو الاحترار التدريجي ، انخفاض أو زيادة الرطوبة ، ظهور مفترس جديد ، مما يزيد من أعداده ببطء. أيضًا ، قد تتغير البيئة نتيجة لتوسع نطاق السكان.

وتجدر الإشارة إلى أن التغيير التدريجي في الظروف مهم للانتقاء الطبيعي ، حيث أن ظهور تكيفات جديدة في الكائنات الحية هي عملية طويلة تحدث على مدى أجيال عديدة. إذا تغيرت الظروف بشكل كبير ، فعادةً ما تموت مجموعات الكائنات الحية ببساطة أو تنتقل إلى موائل جديدة بنفس الظروف أو ظروف مشابهة.

في ظل الظروف الجديدة ، قد تكون بعض الطفرات ومجموعات الجينات الضارة والمحايدة سابقًا مفيدة ، وتزيد من قدرة الكائنات الحية على التكيف وفرصها في البقاء على قيد الحياة في النضال من أجل الوجود. وبالتالي ، سيتم إصلاح هذه الجينات والسمات التي تحددها في السكان. ونتيجة لذلك ، فإن كل جيل جديد من الكائنات الحية سوف يبتعد بطريقة ما عن السكان الأصليين.

من المهم أن نفهم أنه مع الشكل الدافع للانتقاء الطبيعي ، يتبين أن قيمة معينة فقط من سمة من سمات غير مربحة سابقًا مفيدة ، وليس كلها. على سبيل المثال ، إذا نجا في وقت سابق الأفراد ذوو الطول المتوسط ​​فقط ، ومات الأفراد الكبار والصغار ، فسيكون من الأفضل البقاء على قيد الحياة تحت الانتقاء الدافع ، على سبيل المثال ، الأفراد الذين يعانون من نمو صغير فقط ، ومع متوسط ​​وحتى أكثر من ذلك ، سيجد الأفراد أنفسهم في ظروف أسوأ وتختفي تدريجياً من السكان.

الشكل التخريبي للانتقاء الطبيعي

يشبه الشكل التخريبي للانتقاء الطبيعي في آليته شكل القيادة. ومع ذلك ، هناك فرق كبير. يفضل اختيار القيادة قيمة واحدة فقط لسمة معينة ، مما يزيل من السكان ليس فقط متوسط ​​قيمة هذه السمة ، ولكن أيضًا جميع القيم المتطرفة الأخرى. يعمل الاختيار التخريبي فقط ضد متوسط ​​قيمة السمة ، وعادةً ما يفضل القيمتين المتطرفتين للسمة. على سبيل المثال ، في الجزر ذات الرياح القوية ، تعيش الحشرات بدون أجنحة (لا تطير) أو بأجنحة قوية (يمكنها مقاومة الرياح أثناء الطيران). يتم نقل الحشرات ذات الأجنحة المتوسطة إلى المحيط.

يؤدي الانتقاء الطبيعي التخريبي إلى تعدد الأشكالفي السكان ، عندما يتم تكوين نوعين أو أكثر من الأفراد لبعض السمات ، في بعض الأحيان يشغلون أماكن بيئية مختلفة إلى حد ما.

الانتقاء الجنسي

في الاختيار الجنسي ، يختار الأفراد في المجتمع كشركاء هؤلاء الأفراد من الجنس الآخر الذين يمتلكون بعض السمات (على سبيل المثال ، الذيل اللامع ، والقرون الكبيرة) التي لا ترتبط مباشرة بزيادة البقاء على قيد الحياة أو حتى ضارة بذلك. إن امتلاك مثل هذه السمة يزيد من فرص التكاثر ، وبالتالي تثبيت جيناتها في السكان. هناك عدة فرضيات حول أسباب الانتقاء الجنسي.

أشكال الانتقاء الطبيعي.

شكل القيادة للاختيار . تم وصفه من قبل C.Darwin ، موضحًا أنه في ظل الظروف البيئية المتغيرة ، فإن الأفراد الذين تضمن أنماطهم الجينية تكوين سمات جديدة تلبي هذه الشروط على أفضل وجه لديهم فرصة أكبر للبقاء على قيد الحياة وترك النسل. يؤدي اختيار القيادة إلى تكوين مجموعات جديدة ، ثم الأنواع. أمثلة: في خليج بليموث في إنجلترا ، هناك مجموعة من السرطانات ، ومنذ بعض الوقت ، لاحظ العلماء أن الفجوات التي من خلالها يغسل الماء الخياشيم أصبحت ضيقة. لماذا ا؟ بسبب تناثر المياه في الخليج ، احتوت المياه على العديد من الجزيئات الصغيرة ، وعلقوا في الخياشيم ، مما أدى إلى نفوق السرطانات. هؤلاء الأفراد الذين يعانون من الشقوق الخيشومية الضيقة نجوا. مثال آخر هو ما يسمى بالميلاني الصناعي. العديد من أنواع الفراشات في المناطق غير الصناعية لها أجسام وأجنحة فاتحة اللون. أدى تطور الصناعة ، والتلوث المرتبط بجذوع الأشجار وموت الأشنات التي تعيش على اللحاء ، إلى زيادة حادة في تواتر حدوث الفراشات السوداء (الصباغية). في محيط بعض المدن ، أصبحت الفراشات السوداء سائدة في وقت قصير ، على الرغم من غيابها مؤخرًا.

والسبب هو أنه على جذوع الأشجار المظلمة ، أصبحت الفراشات البيضاء أكثر وضوحًا ، في حين أن الفراشات السوداء ، على العكس من ذلك ، أصبحت أقل وضوحًا. يمكن إعطاء أمثلة كافية للتأكد من وجود شكل القيادة للاختيار. يغير الانتقاء الطبيعي متوسط ​​قيمة السمة أو يغير تكرار حدوث الأفراد ذوي السمات المتغيرة حتى يتكيف السكان مع الظروف الجديدة. يمكن عرض هذه الحركة بيانياً:

استقرار شكل الاختيارتم وصفه لأول مرة بواسطة I.I. شمالهوزن. لا يعني التكيف مع ظروف بيئية معينة إنهاء الاختيار في مجموعة سكانية. نظرًا لأن التباين الوراثي يتم إجراؤه دائمًا في مجموعة سكانية ، فإن الأفراد الذين يعانون من انحرافات كبيرة عن متوسط ​​قيمة السمة ينشأون باستمرار. يتم توجيه شكل الاستقرار الانتخابي لصالح متوسط ​​قيمة السمة التي تم تأسيسها في السكان. مثال: أثناء تساقط الثلوج والرياح العاتية في أمريكا الشمالية ، مات عدد كبير من العصافير. عندما فحص العلماء جثث العصافير الميتة ، اكتشفوا أن الكثير من الطيور ذات الأجنحة الطويلة أو القصيرة بالعكس قد ماتت ، ولم يكن هناك تقريبًا أي طيور ذات حجم جناح متوسط. لماذا ا؟ تم تكييف الجناح الأوسط للرياح المستمرة في هذه المنطقة ، فالطيور ذات الجناح الكبير كانت تهب بفعل الرياح ، وبجناح صغير لم يتمكنوا من مقاومة تيار الهواء وماتوا. تبين أن متوسط ​​قيمة السمة مثالية في تلك الظروف. يمكن عرض هذه الصورة بيانياً على النحو التالي:

وبالتالي ، فإن تثبيت إصلاحات الاختيار ، وإصلاح الميزات والنماذج المفيدة في ظروف بيئية ثابتة نسبيًا. الطفرات التي تنحرف عن القاعدة المعمول بها تكون أقل قابلية للحياة في ظل هذه الظروف ويتم تدميرها عن طريق الانتقاء.

يتم تأكيد حقيقة استقرار الانتقاء من خلال وجود أشكال قديمة مستقرة نسبيًا في ظل ظروف معينة (الأسماك ذات الزعانف المتقاطعة ، والنبات المتخلف - الجنكة ، سليل السحالي الأصلية - التواتارا).

يؤدي الانتقاء المستقر إلى تجانس ظاهري كبير للسكان. لم يتم تشكيل نوع جديد ، على العكس من ذلك ، يتم إصلاح خصائص هذا النوع.

شكل من أشكال الاختيار المزعزع للاستقرار . إذا أدى تحديد الاستقرار إلى تضييق معدل التفاعل ، فإن الاختيار المزعزع للاستقرار يفضل الأفراد ذوي معدل التفاعل الواسع.

في الطبيعة ، ليس من غير المألوف أن تتسع المكانة البيئية التي يشغلها سكان معينون بمرور الوقت. في هذه الحالة ، سيحصل الأفراد الذين يحتفظون عمومًا بمتوسط ​​قيمة السمة وفي نفس الوقت لديهم معدل رد فعل واسع على ميزة. مثال: مجموعة من ضفادع البحيرة تعيش في أحواض ذات ظروف إضاءة متنوعة. تتضخم المناطق مع طحلب البط و "النوافذ" من المياه المفتوحة بالتناوب. في مثل هذا التجمع سيكون هناك ضفادع بألوان مختلفة ، أفتح وأغمق (لجميع المناسبات). يمكن تصوير شكل الاختيار المزعزع للاستقرار بيانياً على النحو التالي:

تمزيق الاختيار (التخريبي) . تتميز العديد من المجموعات السكانية بتعدد الأشكال - وجود شكلين أو أكثر وفقًا لخاصية أو أخرى. يتم إجراء هذا النوع من الانتقاء في الحالات التي يكون فيها شكلين وراثيين أو أكثر لهما ميزة في ظروف مختلفة (على سبيل المثال ، في مواسم مختلفة من السنة).

عند دراسة الخنفساء ذات النقطتين ، اتضح أن الأشكال السائدة للخنفساء ذات النقطتين "حمراء" تعيش في الشتاء ، بينما تبقى الأشكال "السوداء" حية في الصيف. يبدو من الناحية التخطيطية كما يلي:

يفضل الانتقاء التخريبي أكثر من صفة واحدة ويتم توجيهه ضد الأشكال الوسيطة (الوسيطة). إنه نوع من تقسيم السكان وفقًا لهذه السمة إلى عدة مجموعات تحدث في نفس المنطقة.

أرز. شكلان من فراشة العثة قابلة للتغيير (يسار الربيع ، يمين ، صيف)

بالإضافة إلى العوامل المدرجة في العملية التطورية (التباين الوراثي ، النضال من أجل الوجود ، الانتقاء الطبيعي) ، الانحراف الجيني و عازلة، والتي يمكن أن تؤدي أيضًا إلى تكوين أنواع جديدة ، أي عوامل في عملية التطور.

الانجراف الجيني هو عامل في التطور

في ظل الظروف الطبيعية ، تعتبر التقلبات الدورية في عدد الكائنات الحية المختلفة شائعة جدًا. تذكر على الأقل الغزوات الدورية للفئران أو الفئران أو الجراد ، والتي تسببت في خسائر فادحة للبشرية. في السابق ، تم تفسير ذلك من خلال عقاب الله على خطايا البشر. في الوقت الحاضر ، لم يعد مثل هذا الحجم من "مصيبة الفئران" موجودًا ، لقد تعلم الناس تنظيم عدد القوارض. لكن تظل الحقيقة: بشكل دوري عدد نوع واحد ، ثم يزيد نوع آخر ، ثم يتناقص.

في عام 1905 م. نشر تشيتفيريكوف عملاً بعنوان "أمواج الحياة" ، كشف فيه عن أهمية التقلبات السكانية - موجات سكانية ، أو " موجات الحياة من أجل التطور. أسباب التقلبات السكانية مختلفة:

تلعب الحيوانات المفترسة دورًا مهمًا ، حيث يتقلب عددها بما يتناسب مع نمو وتراجع أعداد القوارض. على سبيل المثال ، كلما زاد عدد الأرانب البرية ، زاد عدد النسل الذين يجلبون الذئاب والثعالب والوشق. عندما ينخفض ​​عدد الأرانب البرية ، تغادر الحيوانات المفترسة بحثًا عن الطعام في أماكن أخرى. بالضبط ما زال العديد من الحيوانات المفترسة في المكان القديم بقدر ما يمكنها إطعام نفسها. بيانياً ، يمكن أن ينعكس هذا التقلب في الأرقام على النحو التالي:

بسبب الظروف الجوية المواتية أو غير المواتية. مثال: في الصيف الدافئ والجاف ، يوجد محصول كبير من مخاريط التنوب ، ويزداد عدد السناجب على الفور بشكل حاد ، يليه عدد من الحيوانات المفترسة الصغيرة (المنك ، القرم ، الدلق) ؛

كما يمكن أن ترتبط التقلبات الحادة في الأعداد بتفشي الأوبئة ؛

تؤثر الكوارث الطبيعية (الحرائق والفيضانات وما إلى ذلك) أيضًا بشكل كبير على عدد مجموعات الكائنات الحية. مثال: كان هناك حريق في الغابة والغابة تحترق. في موقع الحريق ، ينمو شاي إيفان (نبات محب للضوء) بشكل كبير. ثم يتم استبدال هذا النبات تدريجيًا بالأعشاب والشجيرات الأخرى ؛

يتم ملاحظة انتشار حاد للأرقام عند دخولهم أماكن جديدة صالحة للسكن. مثال: غزو الأرانب لأستراليا.

عادة ، لا تحدث التغيرات الدورية أو غير الدورية ، الموسمية أو السنوية في وفرة أي من الأنواع المعروفة من الحيوانات والنباتات ، ليس بسبب واحد ، ولكن لعدة أسباب مجتمعة.

غالبًا ما يتبع الارتفاع غير المسبوق هبوط عميق.

وفرة الأنواع.

إذن ما هي أهمية الموجات السكانية؟ في الطبيعة ، تم العثور على طفرة واحدة في 100000 حالة طبيعية. هذا غير مهم وليس هناك تأثير كبير على التغيير في مجموعة الجينات للسكان. يزداد حجم السكان ، وبالتالي ، يزداد عدد الطفرات بنفس المقدار بالضبط.

إذا تبع ذلك انخفاض في الأرقام ، فقد يحدث ما يلي:

1. يموت عدد كبير من الأفراد ، بما في ذلك المسوخات ، ويتم الحفاظ على النسب القديمة والتأثير على مجموعة الجينات للسكان لا يكاد يذكر. يبقى تجمع الجينات دون تغيير

1. يموت عدد كبير من الأفراد الطبيعيين ، وعدد الأفراد المتحولين

تقريبا لم يتغير. الآن النسبة المئوية للطفرات إلى العدد الإجمالي كبيرة ، وتزاوج الأفراد المتحولون الباقون. تنتقل الطفرات إلى الأجيال القادمة. بشكل عام ، تغيرت مجموعة الجينات من السكان.

وبالتالي: لا تسبب الموجات السكانية تقلبات وراثية ،

ولكنها تساهم فقط في التغيير في التركيب الوراثي.

تجلب الموجات السكانية عددًا من الأنماط الجينية ، بشكل عشوائي وغير موجه تمامًا ، إلى "الساحة التطورية". وقد أثبتت التجربة التالية حقيقة أن هذا حادث حقًا: عدة أنابيب اختبار بها طعام ولكل منها ذكران وأنثيان من ذباب دروسوفيلا (تجمعات سكانية دقيقة). الحيوانات متغايرة الزيجوت - آه، مع 50٪ من الجينات الطافرة و 50٪ من الجين الطبيعي. بعد عدة أجيال ، يتغير تواتر الجين الطافرة بشكل عشوائي. في بعض السكان ، يتم فقده - متماثل الزيجوت بالنسبة للجين الطبيعي (AA) في حالات أخرى ، يكون جميع الأفراد متماثلين في الجين الطافر ( أأ ) ، بينما احتوى بعض السكان على كل من الجين الطافر والجين الطبيعي (آه).

وهكذا ، على الرغم من الانخفاض في قابلية الأفراد المتحولين للحياة (على عكس الانتقاء الطبيعي) ، في بعض المجموعات السكانية (خاصة في المجموعات الصغيرة) ، استبدل الجين الطافرة الجين الطبيعي تمامًا ، وهذا نتيجة لعملية عشوائية - الانجراف الجيني.

تغيير عشوائي غير اتجاهي في الأنماط الجينية ، دعا العالمان السوفييت دوبينين وروماشوف (1931-1932) عمليات تلقائية وراثيا وبشكل مستقل عنهما ، أطلق العالمان الأجانب رايت وفيشر على هذه الظاهرة الانحراف الجيني .

تم إنشاء عقيدة الانتقاء الطبيعي من قبل C.Darwin و A. Wallace ، اللذان اعتبرا أنه القوة الإبداعية الرئيسية التي توجه العملية التطورية وتحدد أشكالها الخاصة.

الانتقاء الطبيعي هو عملية يعيش فيها الأفراد ذوو السمات الوراثية المفيدة لظروف معينة ويتركون النسل.

من خلال تقييم الانتقاء الطبيعي من وجهة نظر علم الوراثة ، يمكننا أن نستنتج أنه يختار بشكل أساسي الطفرات الإيجابية والتوليفات الجينية التي تنشأ أثناء التكاثر الجنسي والتي تعمل على تحسين البقاء على قيد الحياة في السكان ، وتتجاهل جميع الطفرات والتركيبات السلبية التي تؤدي إلى تفاقم بقاء الكائنات الحية. هذا الأخير يموت ببساطة. يمكن أن يعمل الانتقاء الطبيعي أيضًا على مستوى تكاثر الكائنات الحية ، عندما لا يعطي الأفراد الضعفاء ذرية كاملة ، أو لا يتركون ذرية على الإطلاق (على سبيل المثال ، الذكور الذين فقدوا التزاوج يتقاتلون مع منافسين أقوى ؛ نباتات في ظروف نقص الضوء أو التغذية ، إلخ).

في الوقت نفسه ، لا يتم اختيار أو التخلص من بعض الصفات الإيجابية أو السلبية المحددة للكائنات الحية فحسب ، بل يتم استبعاد جميع الأنماط الجينية التي تحمل هذه السمات (بما في ذلك العديد من السمات الأخرى التي تؤثر على المسار الإضافي وسرعة العمليات التطورية).

أشكال الانتقاء الطبيعي

يوجد حاليًا ثلاثة أشكال رئيسية من الانتقاء الطبيعي ، والتي ترد في الكتب المدرسية حول علم الأحياء العام.

تثبيت الانتقاء الطبيعي

هذا الشكل من الانتقاء الطبيعي هو سمة من سمات ظروف الوجود المستقرة التي لا تتغير لفترة طويلة. لذلك ، يوجد في التجمعات تراكم للتكيفات واختيار الأنماط الجينية (والأنماط الظاهرية التي تكونت بواسطتها) المناسبة للظروف الحالية. عندما يصل السكان إلى مجموعة معينة من التكيفات التي تكون مثالية وكافية للبقاء على قيد الحياة في ظروف معينة ، يبدأ الانتقاء المستقر في العمل ، ويقطع المتغيرات المتطرفة للتنوع ويفضل الحفاظ على بعض الصفات المحافظة المتوسطة. يتم القضاء على جميع الطفرات والتراكيب الجنسية التي تؤدي إلى الانحراف عن هذه القاعدة عن طريق تثبيت الانتقاء.

على سبيل المثال ، يجب أن يوفر طول أطراف الأرانب لهم حركة سريعة ومستقرة إلى حد ما ، مما يسمح لهم بالابتعاد عن المفترس الذي يلاحقهم. إذا كانت الأطراف قصيرة جدًا ، فلن تتمكن الأرانب من الهروب من الحيوانات المفترسة وستصبح فريستها السهلة قبل أن يتاح لها الوقت للولادة. وهكذا ، تتم إزالة ناقلات الجينات قصيرة الأرجل من مجموعات الأرانب البرية. إذا كانت الأطراف طويلة جدًا ، فسيصبح جريان الأرانب غير مستقر ، وسوف تنقلب ، ويمكن للحيوانات المفترسة اللحاق بها بسهولة. سيؤدي ذلك إلى إزالة ناقلات الجينات طويلة الأرجل من مجموعات الأرانب. فقط الأفراد الذين لديهم الطول الأمثل للأطراف ونسبتهم المثلى مع حجم الجسم سيكونون قادرين على البقاء على قيد الحياة وإعطاء النسل. هذا هو مظهر من مظاهر استقرار الاختيار. تحت ضغطها ، يتم التخلص من الأنماط الجينية التي تختلف عن بعض القواعد المتوسطة والمناسبة في ظل ظروف معينة. يحدث أيضًا تكوين لون واقي (اخفاء) في العديد من أنواع الحيوانات.

الأمر نفسه ينطبق على شكل وحجم الأزهار ، والتي يجب أن تضمن تلقيحًا مستقرًا بواسطة الحشرات. إذا كانت الأزهار ذات كورولا ضيقة جدًا أو سداة قصيرة ومدقات ، فلن تتمكن الحشرات من الوصول إليها بمخالبها وخرطومها ، وستكون الأزهار غير ملوثة ولن تنتج البذور. وهكذا ، يتم تشكيل الأحجام والأشكال المثلى للزهور والنورات.

مع فترات طويلة جدًا من الانتقاء المستقر ، قد تنشأ بعض أنواع الكائنات التي تظل أنماطها الظاهرية عمليا دون تغيير لعدة ملايين من السنين ، على الرغم من أن أنماطها الجينية ، بالطبع ، قد خضعت لتغييرات خلال هذا الوقت. تشمل الأمثلة أسماك السيلاكانث وأسماك القرش والعقارب وبعض الكائنات الحية الأخرى.

اختيار القيادة

يعتبر هذا النوع من الاختيار نموذجيًا للظروف البيئية المتغيرة ، عندما يحدث الاختيار الموجه في اتجاه عامل متغير. لذلك هناك تراكم للطفرات وتغير في النمط الظاهري المرتبط بهذا العامل ويؤدي إلى انحراف عن القاعدة المتوسطة. مثال على ذلك هو إنتاج الميلانين الصناعي ، والذي تجلى في فراشات عثة البتولا وبعض الأنواع الأخرى من Lepidoptera ، عندما تحت تأثير السخام الصناعي ، أصبحت جذوع البتولا مظلمة والفراشات ذات اللون الأبيض (نتيجة استقرار الاختيار) ملحوظة ضد هذا الخلفية ، مما أدى إلى سرعة أكلها من قبل الطيور. كان الفائزون عبارة عن طفرات مظلمة تم تكاثرها بنجاح في ظل ظروف جديدة وأصبح الشكل السائد في تجمعات عثة البتولا.

يمكن أن يفسر التحول في متوسط ​​قيمة السمة نحو عامل التمثيل ظهور الأنواع والأشكال المحبة للحرارة والمحبة للبرودة والمحبة للرطوبة والجفاف والمحبة للملح في ممثلين مختلفين للعالم الحي.

نتج عن عملية اختيار القيادة العديد من حالات تكيف الفطريات والبكتيريا ومسببات الأمراض الأخرى للإنسان والحيوان والنبات مع الأدوية ومبيدات الآفات المختلفة. وهكذا نشأت أشكال مقاومة لهذه المواد.

مع اختيار القيادة ، عادة لا يوجد تباعد (تفرع) للسمات ، ويتم استبدال بعض السمات والأنماط الجينية التي تحملها بسلاسة بأخرى ، دون تشكيل أشكال انتقالية أو مراوغة.

اختيار معطل أو تمزيق

مع هذا الشكل من الانتقاء ، تكتسب المتغيرات المتطرفة من التكيفات مزايا ، والسمات الوسيطة التي تطورت في ظل ظروف استقرار الاختيار تصبح غير مناسبة في ظل الظروف الجديدة ، وينتهي حاملوها.

تحت تأثير الانتقاء التخريبي ، يتم تشكيل شكلين أو أكثر من أشكال التباين ، مما يؤدي غالبًا إلى تعدد الأشكال - وجود شكلين أو أكثر من أشكال النمط الظاهري. يمكن تسهيل ذلك من خلال ظروف الموائل المختلفة داخل النطاق ، مما يؤدي إلى ظهور العديد من السكان المحليين داخل الأنواع (ما يسمى بالأنماط البيئية).

على سبيل المثال ، أدى القص المستمر للنباتات إلى ظهور حشرجة كبيرة من مجموعتين في النبات ، تتكاثر بنشاط في شهري يونيو وأغسطس ، حيث تسبب القص المنتظم في إبادة متوسط ​​عدد سكان يوليو.

مع العمل المطول للاختيار التخريبي ، يمكن أن يحدث تكوين نوعين أو أكثر ، يسكنون نفس المنطقة ، ولكن يظهر نشاطًا في أوقات مختلفة. على سبيل المثال ، أدت حالات الجفاف المتكررة في منتصف الصيف ، غير المواتية للفطريات ، إلى ظهور أنواع وأشكال الربيع والخريف.

النضال من أجل الوجود

النضال من أجل الوجود هو آلية التشغيل الرئيسية للانتقاء الطبيعي.

لفت داروين الانتباه إلى حقيقة أنه يوجد في الطبيعة دائمًا اتجاهان متعاكسان للتنمية: 1) الرغبة في التكاثر وإعادة التوطين غير المحدودين ، و 2) الاكتظاظ السكاني ، والازدحام الكبير ، وتأثير السكان الآخرين وظروف المعيشة ، مما يؤدي حتمًا إلى ظهور صراع من أجل الوجود والحد من تطور الأنواع ومجموعاتها. وهذا يعني أن الأنواع تميل إلى احتلال جميع الموائل الممكنة لوجودها. لكن الحقيقة غالبًا ما تكون قاسية ، ونتيجة لذلك يكون عدد الأنواع ونطاقاتها محدودة بشكل كبير. إن الكفاح من أجل الوجود على خلفية الطفرات العالية والتنوع التوليفي أثناء التكاثر الجنسي هو الذي يؤدي إلى إعادة توزيع السمات ، ونتيجته المباشرة هي الانتقاء الطبيعي.

هناك ثلاثة أشكال رئيسية للنضال من أجل الوجود.

النضال بين الأنواع

يتم تنفيذ هذا النموذج ، كما يوحي الاسم ، على مستوى بين الأنواع. آلياتها هي علاقات حيوية معقدة تنشأ بين الأنواع:

Amensalism - التسبب في ضرر من قبل مجموعة سكانية أخرى (على سبيل المثال ، إطلاق المضادات الحيوية ، وداس العشب وأعشاش الحيوانات الصغيرة من قبل الحيوانات الكبيرة دون أي مكاسب لأنفسهم) ؛

المنافسة - النضال من أجل مصادر وموارد الغذاء المشتركة (للغذاء والماء والضوء والأكسجين ، إلخ.

الافتراس - التغذية على حساب الأنواع الأخرى ، لكن الدورات التنموية للحيوانات المفترسة والفريسة ليست متصلة أو متصلة قليلاً ؛

التعايش (الحمل الحر) - حياة متكافئة على حساب كائن حي آخر ، دون التأثير على الأخير (على سبيل المثال ، تعيش العديد من البكتيريا والفطريات على سطح جذور النباتات وأوراقها وثمارها ، وتتغذى على إفرازاتها) ؛

التعاون الأولي - علاقات متبادلة المنفعة لكلا النوعين ، ولكنها ليست إلزامية (عشوائية) بالنسبة لهما (على سبيل المثال ، تقوم بعض الطيور بتنظيف أسنانها للتماسيح ، باستخدام بقايا طعامها وحماية مفترس كبير ؛ العلاقة بين السرطانات الناسك وشقائق النعمان البحرية ، إلخ.)؛

التبادلية - إيجابية وإلزامية لكلا النوعين من العلاقات (على سبيل المثال ، الفطريات الفطرية ، وتكافل الأشنة ، والجراثيم المعوية ، وما إلى ذلك). لا يمكن أن يتطور الشركاء بدون بعضهم البعض ، أو أن تطورهم يكون أسوأ في حالة عدم وجود شريك.

يمكن أن تؤدي مجموعات هذه العلاقات إلى تحسين أو تفاقم ظروف المعيشة ومعدلات التكاثر للسكان في الطبيعة.

صراع غير محدد

يرتبط هذا النوع من النضال من أجل الوجود بالاكتظاظ السكاني ، عندما يتنافس الأفراد من نفس النوع على مكان للعيش فيه - من أجل التعشيش ، على الضوء (في النباتات) ، الرطوبة ، العناصر الغذائية ، أراضي الصيد أو الرعي (في الحيوانات) ، إلخ ، يتجلى ، على سبيل المثال ، في المناوشات والمعارك بين الحيوانات وفي تظليل المنافسين بسبب النمو السريع للنباتات.

يشمل نفس الشكل من النضال من أجل الوجود صراع الإناث (بطولات الزواج) في العديد من الحيوانات ، عندما يكون الذكر الأقوى فقط هو الذي يستطيع ترك النسل ، ويتم استبعاد الذكور الضعفاء والدونيين من التكاثر ولا تنتقل جيناتهم إلى الأحفاد.

جزء من هذا النوع من النضال هو رعاية الأبناء ، والتي توجد في العديد من الحيوانات وتسمح بتقليل معدل الوفيات بين جيل الشباب.

محاربة العوامل البيئية اللاأحيائية

يكون هذا النوع من النضال أكثر حدة في سنوات مع الظروف الجوية القاسية - الجفاف الشديد والفيضانات والصقيع والحرائق والبرد والانفجارات ، وما إلى ذلك. في ظل هذه الظروف ، يمكن فقط للأفراد الأقوى والأكثر ديمومة البقاء على قيد الحياة وترك النسل.

دور اختيار الكائنات الحية في تطور العالم العضوي

أهم عامل في التطور (إلى جانب الوراثة والتنوع وعوامل أخرى) هو الانتقاء.

يمكن تقسيم التطور بشكل مشروط إلى طبيعي ومصطنع. التطور الطبيعي يسمى التطور ، والذي يحدث في الطبيعة تحت تأثير العوامل البيئية الطبيعية ، باستثناء التأثير المباشر المباشر للإنسان.

يسمى التطور الاصطناعي التطور الذي يقوم به الإنسان من أجل تطوير مثل هذه الأشكال من الكائنات الحية التي تلبي احتياجاته.

يلعب الانتقاء دورًا مهمًا في كل من التطور الطبيعي والاصطناعي.

الاختيار هو إما بقاء الكائنات الحية أكثر تكيفًا مع موطن معين ، أو رفض الأشكال التي لا تفي بمعايير معينة.

في هذا الصدد ، هناك نوعان من الاختيار - اصطناعي وطبيعي.

يتمثل الدور الإبداعي للانتخاب الاصطناعي في أن الشخص يتعامل بشكل خلاق مع تربية صنف نباتي ، وسلالة حيوانية ، وسلالة من الكائنات الحية الدقيقة ، ويجمع بين طرق مختلفة لاختيار وانتقاء الكائنات الحية من أجل تكوين مثل هذه السمات التي تناسب احتياجات الإنسان على أفضل وجه.

يسمى الانتقاء الطبيعي بقاء الأفراد الأكثر تكيفًا مع ظروف معينة للوجود ، وقدرتهم على ترك نسل مكتمل في ظروف معينة من الوجود.

نتيجة للبحث الجيني ، أصبح من الممكن التمييز بين نوعين من الانتقاء الطبيعي - الاستقرار والقيادة.

الاستقرار هو نوع من الانتقاء الطبيعي حيث يعيش هؤلاء الأفراد فقط الذين تتوافق سماتهم بدقة مع ظروف بيئية معينة ، والكائنات الحية ذات السمات الجديدة الناتجة عن الطفرات تموت أو لا تنتج ذرية كاملة.

على سبيل المثال ، يتم تكييف النبات للتلقيح بواسطة هذا النوع المعين من الحشرات (لقد حدد بدقة أحجام عناصر الزهرة وهيكلها). كان هناك تغيير - زاد حجم الكوب. تخترق الحشرة داخل الزهرة بحرية دون لمس الأسدية ، بسبب عدم سقوط حبوب اللقاح على جسم الحشرة ، مما يمنع إمكانية تلقيح الزهرة التالية. سيؤدي هذا إلى حقيقة أن هذا النبات لن يعطي ذرية وأن السمة الناتجة لن يتم توريثها. مع كأس صغير جدًا ، يكون التلقيح مستحيلًا بشكل عام ، لأن الحشرة لن تكون قادرة على اختراق الزهرة.

يجعل الانتقاء المستقر من الممكن إطالة الفترة التاريخية لوجود النوع ، لأنه لا يسمح ب "طمس" سمات الأنواع.

اختيار القيادة هو بقاء تلك الكائنات الحية التي تطور سمات جديدة تسمح لها بالبقاء في ظروف بيئية جديدة.

مثال على اختيار الدافع هو بقاء الفراشات ذات الألوان الداكنة ضد جذوع البتولا السخانية في مجموعة من الفراشات ذات الألوان الفاتحة.

يتمثل دور القيادة في الاختيار في إمكانية ظهور أنواع جديدة ، والتي ، إلى جانب عوامل التطور الأخرى ، جعلت من الممكن ظهور التنوع الحديث للعالم العضوي.

يكمن الدور الإبداعي للانتقاء الطبيعي في حقيقة أنه من خلال الأشكال المختلفة للنضال من أجل الوجود ، تمتلك الكائنات الحية علامات تسمح لها بالتكيف بشكل كامل مع الظروف البيئية المعينة. يتم تثبيت هذه السمات المفيدة في الكائنات الحية بسبب بقاء الأفراد الذين لديهم مثل هذه السمات ، وانقراض هؤلاء الأفراد الذين ليس لديهم سمات مفيدة.

على سبيل المثال ، تتكيف الرنة مع الحياة في التندرا القطبية. يمكنه البقاء على قيد الحياة هناك وإعطاء ذرية خصبة طبيعية إذا كان بإمكانه الحصول على طعامه بشكل طبيعي. طحلب الرنة (طحلب الرنة ، يشير إلى الأشنات) هو غذاء للغزلان. ومن المعروف أن الشتاء طويل في التندرا والطعام مخبأ تحت الغطاء الثلجي الذي يحتاج الغزلان لإتلافه. لن يكون هذا ممكنًا إلا إذا كان للغزلان أرجل قوية جدًا ومجهزة بحوافر واسعة. إذا تحققت إحدى هذه العلامات فقط ، فلن ينجو الغزال. وهكذا ، في عملية التطور ، لا يبقى على قيد الحياة سوى هؤلاء الأفراد الذين لديهم السمتان الموصوفتان أعلاه (هذا هو جوهر الدور الإبداعي للانتقاء الطبيعي فيما يتعلق برنة الرنة).

من المهم فهم الاختلافات بين الانتقاء الطبيعي والاصطناعي. هم انهم:

1) يتم الاختيار الاصطناعي من قبل الإنسان ، ويتم تحقيق الانتقاء الطبيعي تلقائيًا في الطبيعة تحت تأثير العوامل البيئية الخارجية ؛

2) نتيجة الانتقاء الاصطناعي هي سلالات جديدة من الحيوانات وأنواع نباتية وسلالات من الكائنات الحية الدقيقة ذات سمات مفيدة للنشاط الاقتصادي البشري ، بينما يؤدي الانتقاء الطبيعي إلى ظهور كائنات جديدة (أي) ذات سمات تسمح لها بالبقاء في ظروف بيئية محددة بدقة ؛

3) مع الانتقاء الاصطناعي ، قد لا تكون السمات التي نشأت في الكائنات الحية مفيدة فحسب ، بل قد تكون ضارة لكائن حي معين (ولكنها مفيدة للنشاط البشري) ؛ في الانتقاء الطبيعي ، تكون الخصائص التي نشأت مفيدة لكائن حي معين في بيئة معينة من وجوده ، لأنها تساهم في بقائه بشكل أفضل في هذه البيئة ؛

4) تم تنفيذ الانتقاء الطبيعي منذ ظهور الكائنات الحية على الأرض ، والاختيار الاصطناعي - فقط من لحظة تدجين الحيوانات ومنذ ظهور الزراعة (زراعة النباتات في ظروف خاصة).

لذا ، فإن الاختيار هو أهم قوة دافعة للتطور ويتم تحقيقه من خلال النضال من أجل الوجود (يشير الأخير إلى الانتقاء الطبيعي).

الوضع ، ولكن يمكنك التصرف بشكل عشوائي. يكفي تكوين مجموعة واسعة من الأفراد المتنوعين - وفي النهاية ، سيبقى الأصلح على قيد الحياة.

1. أولاًيظهر الفرد بخصائص جديدة عشوائية تمامًا
2. ثمهي قادرة أو غير قادرة على ترك نسلها ، حسب هذه الخصائص
3. أخيرًا ، إذا كانت نتيجة المرحلة السابقة إيجابية ، فإنها تترك ذريتها ويرث أحفادها الممتلكات المكتسبة حديثًا

في الوقت الحاضر ، تمت إعادة صياغة وجهات النظر الساذجة جزئيًا عن داروين نفسه. لذلك ، تخيل داروين أن التغييرات يجب أن تحدث بسلاسة شديدة ، وأن طيف التباين مستمر. اليوم ، ومع ذلك ، يتم شرح آليات الانتقاء الطبيعي بمساعدة علم الوراثة ، مما يضفي بعض الأصالة على هذه الصورة. الطفرات في الجينات التي تعمل في الخطوة الأولى من العملية المذكورة أعلاه منفصلة بشكل أساسي. من الواضح ، مع ذلك ، أن الجوهر الأساسي لفكرة داروين لم يتغير.

أشكال الانتقاء الطبيعي

اختيار القيادة

اختيار القيادة - شكل من أشكال الانتقاء الطبيعي ، عندما تساهم الظروف البيئية في اتجاه معين للتغيير في أي سمة أو مجموعة سمات. في الوقت نفسه ، تخضع الاحتمالات الأخرى لتغيير السمة للاختيار السلبي. نتيجة لذلك ، في مجتمع من جيل إلى جيل ، هناك تحول في متوسط ​​قيمة السمة في اتجاه معين. في الوقت نفسه ، يجب أن يتوافق ضغط اختيار القيادة مع القدرات التكيفية للسكان ومعدل التغيرات الطفرية (وإلا ، يمكن أن يؤدي الضغط البيئي إلى الانقراض).

حالة حديثة لاختيار الدافع هي "الميلانية الصناعية للفراشات الإنجليزية". "الميلانية الصناعية" هي زيادة حادة في نسبة الميلانين (ذوي اللون الداكن) في مجموعات الفراشات التي تعيش في المناطق الصناعية. بسبب التأثير الصناعي ، أصبحت جذوع الأشجار مظلمة بشكل كبير ، كما ماتت الأشنات الفاتحة ، مما جعل الفراشات الخفيفة أكثر وضوحًا للطيور ، والفراشات الداكنة أسوأ. في القرن العشرين ، في عدد من المناطق ، وصلت نسبة الفراشات ذات الألوان الداكنة إلى 95٪ ، بينما تم اكتشاف فراشة داكنة (Morfa carbonaria) لأول مرة في عام 1848.

يتم اختيار القيادة عندما تتغير البيئة أو تتكيف مع الظروف الجديدة مع توسيع النطاق. يحافظ على التغييرات الوراثية في اتجاه معين ، ويغير معدل التفاعل وفقًا لذلك. على سبيل المثال ، عند تطوير التربة كموطن لمجموعات مختلفة من الحيوانات غير ذات الصلة ، تحولت الأطراف إلى جحور.

استقرار الاختيار

استقرار الاختيار- شكل من أشكال الانتقاء الطبيعي ، حيث يتم توجيه الإجراء ضد الأفراد ذوي الانحرافات الشديدة عن القاعدة المتوسطة ، لصالح الأفراد ذوي السمة المتوسطة الشدة.

تم وصف العديد من الأمثلة على عمل تثبيت الانتقاء في الطبيعة. على سبيل المثال ، يبدو للوهلة الأولى أن الأفراد ذوي الخصوبة القصوى يجب أن يقدموا أكبر مساهمة في مجموعة الجينات للجيل القادم. ومع ذلك ، تظهر ملاحظات المجموعات الطبيعية للطيور والثدييات أن هذا ليس هو الحال. كلما زاد عدد الكتاكيت أو الأشبال في العش ، كلما زادت صعوبة إطعامهم ، كلما كان كل منهم أصغر وأضعف. نتيجة لذلك ، فإن الأفراد ذوي الخصوبة المتوسطة هم الأكثر تكيفًا.

تم العثور على اختيار لصالح المتوسطات لمجموعة متنوعة من السمات. في الثدييات ، من المرجح أن يموت حديثو الولادة ذوي الوزن المنخفض جدًا والمرتفع جدًا عند الولادة أو في الأسابيع الأولى من العمر أكثر من حديثي الولادة ذوي الوزن المتوسط. أظهر حساب حجم أجنحة الطيور التي ماتت بعد العاصفة أن معظمها كانت صغيرة جدًا أو كبيرة جدًا. وفي هذه الحالة ، تبين أن الأفراد العاديين هم الأكثر تكيفًا.

الاختيار التخريبي

التحديد التخريبي (التمزيق)- شكل من أشكال الانتقاء الطبيعي ، حيث تفضل الظروف متغيرين أو أكثر من المتغيرات المتطرفة (اتجاهات) التباين ، ولكنها لا تفضل الحالة المتوسطة والمتوسطة للسمة. نتيجة لذلك ، قد تظهر عدة أشكال جديدة من نموذج أولي واحد. يساهم الانتقاء التخريبي في ظهور تعدد الأشكال السكاني والحفاظ عليه ، وفي بعض الحالات يمكن أن يسبب الانتواع.

أحد المواقف المحتملة في الطبيعة التي يلعب فيها الاختيار التخريبي هو عندما يحتل السكان متعدد الأشكال موطنًا غير متجانس. في الوقت نفسه ، تتكيف الأشكال المختلفة مع مختلف المجالات البيئية أو الفرعية.

مثال على الانتقاء التخريبي هو تكوين سلالتين في حشرجة الموت في مروج القش. في ظل الظروف العادية ، تغطي فترات الإزهار ونضج البذور لهذا النبات الصيف بأكمله. ولكن في مروج القش ، يتم إنتاج البذور بشكل أساسي عن طريق تلك النباتات التي لديها وقت لتزدهر وتنضج إما قبل فترة القص ، أو تتفتح في نهاية الصيف بعد القص. نتيجة لذلك ، يتم تشكيل سلالتين من حشرجة الموت - الإزهار المبكر والمتأخر.

تم إجراء الاختيار التخريبي بشكل مصطنع في تجارب مع ذبابة الفاكهة. تم الاختيار وفقًا لعدد المجموعات ، ولم يتبق سوى الأفراد الذين لديهم عدد صغير وكبير من المجموعات. نتيجة لذلك ، منذ حوالي الجيل الثلاثين ، تباعد الخطان بشدة ، على الرغم من حقيقة أن الذباب استمر في التزاوج مع بعضها البعض ، وتبادل الجينات. في عدد من التجارب الأخرى (مع النباتات) ، منع التهجين المكثف الإجراء الفعال للاختيار المضطرب.

تحديد القطع

تحديد القطعهو شكل من أشكال الانتقاء الطبيعي. عملها هو عكس الاختيار الإيجابي. يستبعد الاختيار النهائي الغالبية العظمى من الأفراد الذين يحملون سمات تقلل بشدة من قابليتهم للحياة في ظل ظروف بيئية معينة من السكان. بمساعدة اختيار القطع ، تتم إزالة الأليلات شديدة الضرر من السكان. أيضًا ، يمكن أن يخضع الأفراد الذين يعانون من إعادة ترتيب الكروموسومات ومجموعة من الكروموسومات التي تعطل بشكل حاد التشغيل الطبيعي للجهاز الوراثي لانتقاء القطع.

اختيار إيجابي

اختيار إيجابيهو شكل من أشكال الانتقاء الطبيعي. عملها هو عكس اختيار القطع. يزيد الاختيار الإيجابي من عدد الأفراد في المجتمع الذين لديهم سمات مفيدة تزيد من قابلية بقاء النوع ككل. بمساعدة الاختيار الإيجابي والاختيار المقطوع ، يتم إجراء تغيير في الأنواع (وليس فقط من خلال تدمير الأفراد غير الضروريين ، ثم يجب أن يتوقف أي تطور ، لكن هذا لا يحدث).

تتضمن أمثلة الاختيار الإيجابي ما يلي: يمكن استخدام الأركيوبتركس المحشو كطائرة شراعية ، لكن لا يمكن استخدام السنونو المحشو أو طائر النورس. لكن الطيور الأولى طارت أفضل من الأركيوبتركس. مثال آخر على الاختيار الإيجابي هو ظهور الحيوانات المفترسة التي تتفوق على العديد من الكائنات ذوات الدم الحار في "قدراتها العقلية". أو ظهور الزواحف مثل التماسيح ، التي لها قلب مكون من أربع غرف وقادرة على العيش على الأرض وفي الماء.

الاتجاهات الخاصة للانتقاء الطبيعي

• بقاء الأنواع والمجموعات الأكثر تكيفًا ، على سبيل المثال ، الأنواع ذات الخياشيم في الماء ، لأن اللياقة تسمح لك بالفوز في الكفاح من أجل البقاء.
• بقاء الكائنات الحية السليمة جسديًا.
• بقاء الكائنات الحية الأقوى جسديًا ، لأن النضال الجسدي من أجل الموارد جزء لا يتجزأ من الحياة. من المهم في النضال غير المحدد.
• البقاء على قيد الحياة من الكائنات الحية الأكثر نجاحًا جنسيًا ، حيث أن التكاثر الجنسي هو النمط السائد للتكاثر. هذا هو المكان الذي يلعب فيه الاختيار الجنسي.

ومع ذلك ، كل هذه الحالات خاصة ، والشيء الرئيسي هو الحفظ الناجح في الوقت المناسب. لذلك ، في بعض الأحيان يتم انتهاك هذه التوجيهات من أجل اتباع الهدف الرئيسي.

دور الانتقاء الطبيعي في التطور

لم يجرؤ داروين على نشر نظريته لفترة طويلة ، لأن. لقد رأيت مشكلة النمل ، والتي لا يمكن تفسيرها إلا من وجهة نظر علم الوراثة.

أنظر أيضا

الروابط

• "مشاكل التطور الكبير" - موقع عالم الحفريات أ. في. ماركوف
• "أشكال الانتقاء الطبيعي" - مقال يحتوي على أمثلة معروفة: لون الفراشات ، ومقاومة الناس للملاريا ، والمزيد
• "التطور القائم على الأنماط" - مقال حول ما إذا كان دور الطفرات في العملية التطورية عظيمًا ، أو أن بعض العلامات موجودة مسبقًا ، ثم تتطور تحت تأثير قيادة الانتقاء

علم الأحياء التطوري
الآليات والعمليات	تكيف الأنواع الانجراف الجيني الانتقاء الطبيعيتغيرات الوراثة التطور الجزئي التطور الكلي الطفرات نقل الجينات
نشأة الحياة	التطور الكيميائي فرضية عالم الحمض النووي الريبي التطور البيولوجي
تاريخ العقيدة التطورية

يعد الانتقاء الطبيعي أحد الآليات الرئيسية للتطور جنبًا إلى جنب مع الطفرات وعمليات الهجرة والتحولات الجينية. تتضمن أنواع الانتقاء الطبيعي مثل هذه التغييرات في التركيب الوراثي التي تزيد من فرص الكائن الحي في البقاء والتكاثر. غالبًا ما يُنظر إلى التطور على أنه نتيجة لهذه العملية ، والتي قد تنتج عن الاختلافات في بقاء الأنواع ، أو الخصوبة ، أو معدلات النمو ، أو نجاح التزاوج ، أو أي جانب آخر من جوانب الحياة.

التوازن الطبيعي

تظل الترددات الجينية ثابتة من جيل إلى جيل بشرط عدم وجود عوامل مزعجة تخل بالتوازن الطبيعي. وتشمل هذه الطفرات ، والهجرات (أو تدفق الجينات) ، والانحراف الجيني العشوائي ، والانتقاء الطبيعي. الطفرة هي تغيير عفوي في تواتر الجينات في مجموعة سكانية تتميز بمعدل نمو منخفض. في هذه الحالة ، ينتقل الفرد من مجتمع إلى آخر ثم يتغير. Random هو تغيير ينتقل من جيل إلى آخر بطريقة عشوائية تمامًا.

كل هذه العوامل تغير ترددات الجينات بغض النظر عن زيادة أو تقليل احتمالية بقاء الكائن الحي والتكاثر في بيئته الطبيعية. كلهم عمليات عشوائية. والاختيار الطبيعي ، أنواع الانتقاء الطبيعي ، هي آثار مدمرة إلى حد ما لهذه العمليات لأنها تضاعف تواتر الطفرات المفيدة على مدى أجيال عديدة وتزيل المكونات الضارة.

ما هو الانتقاء الطبيعي؟

يساهم الانتقاء الطبيعي في الحفاظ على مجموعات الكائنات الحية التي تتكيف بشكل أفضل مع الظروف الفيزيائية والبيولوجية لموائلها. هو
يمكن أن يعمل على أي سمة نمطية وراثية ، ومن خلال الضغط الانتقائي ، يمكن أن يؤثر على أي جانب من جوانب البيئة ، بما في ذلك الانتقاء الجنسي والمنافسة مع أعضاء من نفس النوع أو الأنواع الأخرى.

ومع ذلك ، هذا لا يعني أن هذه العملية موجهة دائمًا وفعالة في التطور التكيفي. غالبًا ما يؤدي الانتقاء الطبيعي ، أنواع الانتقاء الطبيعي بشكل عام ، إلى التخلص من المتغيرات الأقل ملاءمة.

توجد اختلافات داخل مجموعة الكائنات الحية بأكملها. ويرجع ذلك جزئيًا إلى حدوث طفرات عشوائية في جينوم كائن حي واحد ، ويمكن أن يرث نسله مثل هذه الطفرات. طوال الحياة ، تتفاعل الجينومات مع البيئة. لذلك ، السكان يتطورون.

مفهوم الانتقاء الطبيعي

الانتقاء الطبيعي هو أحد الأركان الأساسية لعلم الأحياء الحديث. إنه يعمل على النمط الظاهري ، والذي يعطي أساسه الجيني ميزة إنجابية لزيادة انتشار السكان. بمرور الوقت ، يمكن أن تؤدي هذه العملية إلى ظهور أنواع جديدة. بعبارة أخرى ، هذه عملية تطورية مهمة (وإن لم تكن الوحيدة) داخل مجموعة سكانية.
تمت صياغة المفهوم نفسه ونشره في عام 1858 من قبل تشارلز داروين وألفريدو راسل والاس في عرض تقديمي ورقي مشترك بشأن

تم وصف المصطلح بأنه تماثلي ، أي أنه العملية التي يتم من خلالها اعتبار الحيوانات والنباتات ذات السمات معينة مرغوبة للتكاثر والتكاثر. تم تطوير مفهوم "الانتقاء الطبيعي" في الأصل في غياب نظرية الوراثة. في وقت كتابات داروين ، كان العلم لم يطور بعد. يسمى توحيد التطور الدارويني التقليدي مع الاكتشافات اللاحقة في علم الوراثة الكلاسيكي والجزيئي بالتخليق التطوري الحديث. تظل الأنواع الثلاثة من الانتقاء الطبيعي هي التفسير الرئيسي للتطور التكيفي.

كيف يعمل الانتقاء الطبيعي؟

الانتقاء الطبيعي هو الآلية التي يتكيف بها الكائن الحي ويتطور. في جوهرها ، الكائنات الحية التي تتكيف بشكل أفضل مع بيئتها تعيش وتتكاثر بنجاح أكبر ، وتنتج ذرية خصبة. بعد دورات تكاثر عديدة ، أصبحت هذه الأنواع هي السائدة. وبهذه الطريقة ، تقوم الطبيعة بتصفية الأفراد غير المتكيفين لصالح جميع السكان.

هذه آلية بسيطة نسبيًا تتسبب في تغيير أفراد مجموعة سكانية معينة بمرور الوقت. في الواقع ، يمكن تقسيمها إلى خمس مراحل رئيسية: التباين ، والوراثة ، والاختيار ، والتوقيت ، والتكيف.

داروين في الانتقاء الطبيعي

وفقًا لداروين ، يتكون الانتقاء الطبيعي من أربعة مكونات:

1. الاختلافات. تظهر الكائنات الحية داخل السكان اختلافات فردية في المظهر والسلوك. قد تشمل هذه التغييرات حجم الجسم أو لون الشعر أو بقع الكمامة أو جودة الصوت أو عدد النسل الناتج. من ناحية أخرى ، لا ترتبط بعض سمات الشخصية بالاختلافات بين الأفراد ، مثل عدد العيون في الفقاريات.
2. ميراث. تنتقل بعض السمات بالتتابع من الأب إلى النسل. يتم توريث هذه الصفات ، بينما يتأثر البعض الآخر بشدة بالظروف البيئية ويتم توريثها بشكل ضعيف.
3. عدد السكان المرتفع. ينتج الجزء الأكبر من الحيوانات سنويًا ذرية بأعداد أكبر بكثير مما هو ضروري لتوزيع متساوٍ للموارد فيما بينها. هذا يؤدي إلى المنافسة بين الأنواع والوفاة المبكرة.
4. البقاء التفاضلي والتكاثر. جميع أنواع الانتقاء الطبيعي في المجموعات تترك وراءها تلك الحيوانات التي يمكنها القتال من أجل الموارد المحلية.

الانتقاء الطبيعي: أنواع الانتقاء الطبيعي

غيرت نظرية التطور لداروين بشكل جذري اتجاه الفكر العلمي في المستقبل. يقوم الانتقاء الطبيعي في مركزه ، وهي عملية تحدث عبر الأجيال المتعاقبة وتُعرَّف بأنها التكاثر التفاضلي للأنماط الجينية. أي تغيير في البيئة (مثل تغيير لون جذع الشجرة) يمكن أن يؤدي إلى التكيف المحلي. هناك الأنواع التالية من الانتقاء الطبيعي (جدول رقم 1):

استقرار الاختيار

في كثير من الأحيان ، يكون تواتر الطفرات في الحمض النووي في بعض الأنواع أعلى من الناحية الإحصائية من الأنواع الأخرى. يميل هذا النوع من الانتقاء الطبيعي إلى القضاء على أي تطرف في الأنماط الظاهرية للأفراد الأصلح في المجتمع. هذا يقلل من التنوع داخل نفس النوع. ومع ذلك ، هذا لا يعني أن جميع الأفراد متماثلون تمامًا.

يمكن وصف استقرار الانتقاء الطبيعي وأنواعه باختصار على أنه متوسط ​​أو استقرار يصبح فيه السكان أكثر تجانساً. بادئ ذي بدء ، تتأثر الصفات متعددة الجينات. هذا يعني أن النمط الظاهري يتم التحكم فيه بواسطة عدة جينات وهناك مجموعة واسعة من النتائج المحتملة. بمرور الوقت ، يتم إيقاف بعض الجينات أو إخفاءها من قبل البعض الآخر ، اعتمادًا على التكيف المناسب.

العديد من الخصائص البشرية هي نتيجة هذا الاختيار. وزن الولادة البشري ليس فقط سمة متعددة الجينات ، بل تتحكم فيه العوامل البيئية أيضًا. من المرجح أن يعيش الأطفال حديثو الولادة ذوو الوزن المتوسط ​​عند الولادة أكثر من الأطفال الصغار جدًا أو الكبار جدًا.

الانتقاء الطبيعي الموجه

عادة ما يتم ملاحظة هذه الظاهرة في ظل الظروف التي تغيرت بمرور الوقت ، على سبيل المثال الطقس أو المناخ أو الإمدادات الغذائية قد تؤدي إلى التكاثر الاتجاهي. يمكن لمشاركة الإنسان أيضًا تسريع هذه العملية. غالبًا ما يقتل الصيادون الأفراد الكبيرة من أجل اللحوم أو غيرها من أجزاء الزينة الكبيرة أو المفيدة. وبالتالي ، فإن السكان يميلون إلى الانحراف نحو الأفراد الأصغر.

كلما زاد عدد الحيوانات المفترسة التي تقتل وتتغذى على الأفراد البطيئين في السكان ، كلما زاد التحيز تجاه الأفراد الأكثر حظًا وأسرع من السكان. يمكن توضيح أنواع الانتقاء الطبيعي (مثال الجدول رقم 1) بشكل أوضح باستخدام أمثلة من الحياة البرية.

درس تشارلز داروين اختيار الاتجاه عندما كان في جزر غالاباغوس. اختلف طول منقار العصافير المحلية بمرور الوقت بسبب مصادر الغذاء المتاحة. في حالة عدم وجود الحشرات ، تعيش العصافير مع مناقير كبيرة وطويلة ، مما ساعدها على أكل البذور. بمرور الوقت ، أصبحت الحشرات أكثر عددًا ، وبمساعدة الاختيار الاتجاهي ، أصبحت مناقير الطيور أصغر تدريجيًا.

ملامح التنويع (التخريبي) الاختيار

الانتقاء التخريبي هو نوع من الانتقاء الطبيعي الذي يعارض حساب متوسط ​​خصائص الأنواع ضمن مجموعة سكانية. هذه العملية هي الأكثر ندرة ، إذا وصفنا أنواع الانتقاء الطبيعي باختصار. يمكن أن يؤدي اختيار التنويع إلى استنباط شكلين مختلفين أو أكثر في أماكن التغيير البيئي المفاجئ. مثل الاختيار الاتجاهي ، يمكن أيضًا إبطاء هذه العملية بسبب التأثير المدمر للعامل البشري والتلوث البيئي.

واحدة من أفضل الأمثلة المدروسة على الانتقاء التخريبي هي حالة الفراشات في لندن. في المناطق الريفية ، كان جميع الأفراد تقريبًا فاتح اللون. ومع ذلك ، كانت هذه الفراشات نفسها داكنة اللون للغاية في المناطق الصناعية. كانت هناك أيضًا عينات ذات كثافة ألوان متوسطة. وذلك لأن الفراشات الداكنة تعلمت البقاء على قيد الحياة والهروب من الحيوانات المفترسة في المناطق الصناعية في البيئات الحضرية. تم العثور بسهولة على العث الخفيف في المناطق الصناعية وأكلته الحيوانات المفترسة. ولوحظت الصورة المعاكسة في المناطق الريفية. كانت الفراشات ذات كثافة اللون المتوسطة مرئية بسهولة في كلا المكانين وبالتالي بقي القليل منها.

وبالتالي ، فإن معنى الانتقاء التخريبي هو حركة النمط الظاهري إلى أقصى ما هو ضروري لبقاء النوع.

الانتقاء والتطور الطبيعي

الفكرة الرئيسية لنظرية التطور هي أن تنوع جميع الأنواع تطور تدريجيًا من أشكال الحياة البسيطة التي ظهرت منذ أكثر من ثلاثة مليارات سنة (للمقارنة ، يبلغ عمر الأرض حوالي 4.5 مليار سنة). لعبت أنواع الانتقاء الطبيعي ، مع أمثلة تتراوح من البكتيريا الأولى إلى الإنسان الحديث الأوائل ، دورًا مهمًا في هذا التطور التطوري.

الكائنات الحية التي لم تتكيف بشكل جيد مع بيئتها أقل احتمالا للبقاء والتكاثر. هذا يعني أن جيناتهم أقل احتمالًا أن تنتقل إلى الجيل التالي. لا يجب ضياع الطريق المؤدي إلى التنوع الجيني ، كما لا يجب فقدان القدرة على المستوى الخلوي للاستجابة للظروف البيئية المتغيرة.