Selección natural en la naturaleza y en el laboratorio El efecto de la selección se estudia no sólo en experimentos de laboratorio, sino también durante observaciones a largo plazo en la naturaleza. El primer enfoque le permite controlar las condiciones ambientales, aislándose de innumerables vidas reales.

Selección Natural No veo límite a la actividad de esta fuerza, que adapta lenta y perfectamente cada forma a las relaciones más complejas de la vida. C. Darwin Avispas, mariposas y darwinismo En capítulos anteriores hemos hablado repetidamente de la selección natural. Esto y

9. La selección natural es la principal fuerza impulsora de la evolución. ¿Recuerdas? ¿Qué tipos de selección conoces? Nombra las formas de selección natural que conoces. La selección natural es la supervivencia y reproducción preferencial de los individuos más aptos de cada especie.

La selección natural debe ser más fuerte que tu naturaleza animal. Para nosotros es especialmente importante que sea el comandante quien, con su fuerza, obligue al cuerpo a seguir sus instintos. (¡No te pierdas este momento!) Es decir, es el comandante (su fuerza) el que determina la naturaleza animal en el cuerpo. Y desde el punto de vista de la física.

Colegio Politécnico Snezhinsky

Informe de biología sobre el tema:

"Seleccion natural"

Completado por: estudiante de 1er año

Grupos F-18D

Elena Yakunina

Comprobado por: Budalova I.B.

Snezhinsk 2009

Seleccion natural

a) Selección desestabilizadora

b) Selección sexual

c) Selección de grupo

d) Selección direccional (conducción)

d) Selección estabilizadora

f) Selección disruptiva (desmembradora)

Conclusión

Bibliografía

Seleccion natural

Seleccion natural- el resultado de la lucha por la existencia; se basa en la supervivencia preferencial y el abandono de la descendencia con los individuos más adaptados de cada especie y la muerte de los organismos menos adaptados.

El proceso de mutación, las fluctuaciones en el número de poblaciones y el aislamiento crean heterogeneidad genética dentro de una especie. Pero su acción no tiene dirección. La evolución es un proceso dirigido asociado al desarrollo de adaptaciones, a la progresiva complicación de la estructura y funciones de animales y plantas. Sólo existe un factor evolutivo direccional: la selección natural.

Pueden estar sujetos a selección determinados individuos o grupos enteros. Como resultado de la selección grupal, a menudo se acumulan rasgos y propiedades que son desfavorables para un individuo, pero útiles para la población y toda la especie (una abeja que pica muere, pero al atacar a un enemigo salva a la familia). En cualquier caso, la selección preserva los organismos mejor adaptados a un entorno determinado y opera dentro de las poblaciones. Por tanto, son las poblaciones las que constituyen el campo de selección.

La selección natural debe entenderse como la reproducción selectiva (diferencial) de genotipos (o complejos genéticos). En el proceso de selección natural, lo importante no es tanto la supervivencia o la muerte de los individuos, sino su reproducción diferencial. El éxito en la reproducción de diferentes individuos puede servir como criterio genético-evolutivo objetivo de la selección natural. La importancia biológica de un individuo que produce descendencia está determinada por la contribución de su genotipo al acervo genético de la población. La selección de generación en generación basada en fenotipos conduce a la selección de genotipos, ya que no son rasgos, sino complejos genéticos los que se transmiten a los descendientes. Para la evolución, no sólo importan los genotipos, sino también los fenotipos y la variabilidad fenotípica.

Durante la expresión, un gen puede influir en muchos rasgos. Por lo tanto, el alcance de la selección puede incluir no solo propiedades que aumentan la probabilidad de tener descendencia, sino también características que no están directamente relacionadas con la reproducción. Se seleccionan indirectamente como resultado de correlaciones.

a) Selección desestabilizadora

Selección desestabilizadora- Esta es la destrucción de correlaciones en el cuerpo con una selección intensiva en cada dirección específica. Un ejemplo es el caso cuando la selección destinada a reducir la agresividad conduce a la desestabilización del ciclo reproductivo.

La selección estabilizadora reduce la norma de reacción. Sin embargo, en la naturaleza hay casos frecuentes en los que el nicho ecológico de una especie puede ampliarse con el tiempo. En este caso, los individuos y poblaciones con una norma de reacción más amplia reciben una ventaja selectiva, manteniendo al mismo tiempo el mismo valor medio del rasgo. Esta forma de selección natural fue descrita por primera vez por el evolucionista estadounidense George G. Simpson con el nombre de selección centrífuga. Como resultado, se produce un proceso opuesto a la selección estabilizadora: las mutaciones con una velocidad de reacción más amplia reciben una ventaja.

Así, las poblaciones de ranas de lago que viven en estanques con iluminación heterogénea, con áreas alternas cubiertas de lenteja de agua, juncos, espadañas y con “ventanas” de agua abierta, se caracterizan por una amplia gama de variabilidad de colores (resultado de una forma desestabilizadora de seleccion natural). Por el contrario, en cuerpos de agua con iluminación y color uniformes (estanques completamente cubiertos de lenteja de agua o estanques abiertos), la gama de variabilidad del color de las ranas es estrecha (el resultado de la acción de una forma estabilizadora de selección natural).

Por lo tanto, una forma desestabilizadora de selección en va a la expansión de la norma de reacción.

b) selección sexual

selección sexual- selección natural dentro de un sexo, destinada a desarrollar características que, en primer lugar, permitan dejar el mayor número de descendientes.

Los machos de muchas especies presentan características sexuales secundarias claramente expresadas que a primera vista parecen no adaptativas: la cola del pavo real, las brillantes plumas de las aves del paraíso y de los loros, las crestas escarlatas de los gallos, los encantadores colores de los peces tropicales, los cantos. de pájaros y ranas, etc. Muchas de estas características complican la vida de sus portadores y las hacen fácilmente visibles para los depredadores. Parecería que estas características no proporcionan ninguna ventaja a sus portadores en la lucha por la existencia y, sin embargo, están muy extendidas por naturaleza. ¿Qué papel jugó la selección natural en su aparición y difusión?

Ya sabemos que la supervivencia de los organismos es un componente importante, pero no el único, de la selección natural. Otro componente importante es el atractivo para las personas del sexo opuesto. Charles Darwin llamó a este fenómeno selección sexual. Mencionó por primera vez esta forma de selección en El origen de las especies y luego la analizó en detalle en La ascendencia del hombre y la selección sexual. Creía que "esta forma de selección no está determinada por la lucha por la existencia en las relaciones de los seres orgánicos entre sí o con las condiciones externas, sino por la competencia entre individuos de un sexo, generalmente hombres, por la posesión de individuos del otro". sexo."

La selección sexual es la selección natural para el éxito reproductivo. Los rasgos que reducen la viabilidad de sus huéspedes pueden surgir y propagarse si las ventajas que proporcionan para el éxito reproductivo son significativamente mayores que sus desventajas para la supervivencia. Un macho que vive poco pero agrada a las hembras y, por tanto, produce muchos descendientes, tiene una aptitud general mucho mayor que uno que vive mucho pero produce pocos descendientes. En muchas especies animales, la gran mayoría de los machos no participan en absoluto en la reproducción. En cada generación surge una feroz competencia entre los machos por las hembras. Esta competencia puede ser directa y manifestarse en forma de lucha por territorio o batallas de torneo. También puede ocurrir de forma indirecta y estar determinado por la elección de las hembras. En los casos en que las hembras eligen a los machos, la competencia masculina se manifiesta a través de exhibiciones de apariencia extravagante o comportamientos de cortejo complejos. Las hembras eligen a los machos que más les gustan. Como regla general, estos son los machos más brillantes. Pero ¿por qué a las mujeres les gustan los hombres brillantes?

Arroz. 7. Los colores brillantes de las aves surgen en la evolución debido a la selección sexual.

La aptitud de una mujer depende de cuán objetivamente sea capaz de evaluar la aptitud potencial del futuro padre de sus hijos. Debe elegir un macho cuyos hijos sean muy adaptables y atractivos para las hembras.

Se han propuesto dos hipótesis principales sobre los mecanismos de selección sexual.

Según la hipótesis de los “hijos atractivos”, la lógica de la elección femenina es algo diferente. Si los machos de colores brillantes, por cualquier motivo, resultan atractivos para las hembras, entonces vale la pena elegir un padre de colores brillantes para sus futuros hijos, porque sus hijos heredarán los genes de colores brillantes y serán atractivos para las hembras de la siguiente generación. Así, surge una retroalimentación positiva, lo que lleva a que de generación en generación el brillo del plumaje de los machos se vuelva cada vez más intenso. El proceso continúa creciendo hasta llegar al límite de viabilidad. Imaginemos una situación en la que las hembras eligen machos con una cola más larga. Los machos de cola larga producen más descendencia que los machos con cola corta y mediana. De generación en generación, la longitud de la cola aumenta porque las hembras eligen machos no con un tamaño de cola determinado, sino con un tamaño mayor que el promedio. Con el tiempo, la cola alcanza una longitud en la que su detrimento para la vitalidad del macho se compensa con su atractivo a los ojos de las hembras.

Al explicar estas hipótesis, intentamos comprender la lógica de las acciones de las hembras. Puede parecer que esperamos demasiado de ellos, que cálculos tan complejos de aptitud son difícilmente posibles para ellos. De hecho, las mujeres no son más o menos lógicas en su elección de hombres que en todos sus demás comportamientos. Cuando un animal tiene sed, no razona que deba beber agua para restablecer el equilibrio agua-sal en el cuerpo: va a un abrevadero porque tiene sed. Cuando una abeja obrera pica a un depredador que ataca una colmena, no calcula en qué medida aumenta con este sacrificio la aptitud general de sus hermanas: sigue el instinto. De la misma manera, las hembras, al elegir machos brillantes, siguen sus instintos: les gustan las colas brillantes. Todos aquellos a quienes el instinto les sugirió un comportamiento diferente, no todos dejaron descendencia. Por lo tanto, no estábamos discutiendo la lógica de las mujeres, sino la lógica de la lucha por la existencia y la selección natural, un proceso ciego y automático que, actuando constantemente de generación en generación, ha formado toda la asombrosa variedad de formas, colores e instintos que observamos en el mundo de la naturaleza viva.

c) Selección de grupo

La selección de grupo, a menudo también llamada selección de grupo, es la reproducción diferencial de diferentes poblaciones locales. W. Wright compara dos tipos de sistemas de población (una gran población continua y una serie de pequeñas colonias semiaisladas) con respecto a la eficiencia teórica de la selección. Se supone que el tamaño total de ambos sistemas de población es el mismo y que los organismos se cruzan libremente.

En una población continua grande, la selección es relativamente ineficaz para aumentar la frecuencia de mutaciones recesivas favorables pero raras. Además, cualquier tendencia hacia un aumento en la frecuencia de cualquier alelo favorable en una parte de una población grande dada se contrarresta mediante el cruzamiento con subpoblaciones vecinas en las que ese alelo es raro. De la misma manera, las nuevas combinaciones de genes favorables que lograron formarse en algún lóbulo local de una población determinada se descomponen en partes y se eliminan como resultado del cruce con individuos de lóbulos vecinos.

Todas estas dificultades se eliminan en gran medida en un sistema de población cuya estructura se asemeja a una serie de islas individuales. Aquí la selección, o la selección junto con la deriva genética, puede aumentar rápida y eficientemente la frecuencia de algún alelo favorable raro en una o más colonias pequeñas. También pueden establecerse fácilmente nuevas combinaciones de genes favorables en una o más colonias pequeñas. El aislamiento protege los acervos genéticos de estas colonias de ser "inundados" como resultado de la migración desde otras colonias que no tienen genes tan favorables, y de cruzarse con ellas. Hasta ese momento, el modelo había incluido sólo selección individual o, para algunas colonias, selección individual combinada con deriva genética.

Supongamos ahora que el entorno en el que se ubica este sistema poblacional ha cambiado, por lo que la adaptabilidad de los genotipos anteriores ha disminuido. En un entorno nuevo, los nuevos genes favorables o combinaciones de genes que se establecen en algunas colonias tienen un alto valor adaptativo potencial para el sistema poblacional en su conjunto. Ahora se dan todas las condiciones para que entre en juego la selección de grupo. Las colonias menos adaptadas disminuyen y desaparecen gradualmente, y las colonias más adaptadas se expanden y reemplazan en toda el área ocupada por un sistema de población determinado. Un sistema de población tan subdividido adquiere un nuevo conjunto de características adaptativas como resultado de la selección individual dentro de algunas colonias, seguida de una reproducción diferencial de diferentes colonias. La combinación de selección grupal e individual puede producir resultados que no pueden lograrse únicamente con la selección individual.

Se ha establecido que la selección grupal es un proceso de segundo orden que complementa el proceso principal de selección individual. Como proceso de segundo orden, la selección grupal debe realizarse lentamente, probablemente mucho más lentamente que la selección individual. Renovar poblaciones lleva más tiempo que actualizar individuos.

El concepto de selección grupal ha encontrado amplia aceptación en algunos círculos, pero ha sido rechazado por otros científicos que sostienen que diferentes patrones posibles de selección individual son capaces de producir todos los efectos atribuidos a la selección grupal. Wade realizó una serie de experimentos de reproducción con escarabajos harinosos (Tribolium castaneum) para investigar la eficacia de la selección de grupos y descubrió que los escarabajos respondían a este tipo de selección. Además, cuando la selección individual y grupal actúan simultáneamente sobre un rasgo y en la misma dirección, la tasa de cambio de este rasgo es mayor que en el caso de la selección individual sola (ni siquiera una inmigración moderada (6 y 12%) impide Diferenciación de poblaciones causada por la selección de grupos.

Una de las características del mundo orgánico que es difícil de explicar sobre la base de la selección individual, pero que puede considerarse como resultado de la selección grupal, es la reproducción sexual. Aunque se han creado modelos en los que la reproducción sexual se ve favorecida por la selección individual, parecen poco realistas. La reproducción sexual es el proceso que crea variación de recombinación en poblaciones que se cruzan. Lo que se beneficia de la reproducción sexual no son los genotipos parentales, que decaen durante el proceso de recombinación, sino la población de generaciones futuras, en las que aumenta el stock de variabilidad. Esto implica la participación como uno de los factores del proceso selectivo a nivel poblacional.

GRAMO)

Arroz. 1. La forma impulsora de la selección natural

Selección direccional (conducción) fue descrito por Charles Darwin, y la doctrina moderna de la selección impulsora fue desarrollada por J. Simpson.

La esencia de esta forma de selección es que provoca un cambio progresivo o unidireccional en la composición genética de las poblaciones, que se manifiesta en un cambio en los valores medios de los rasgos seleccionados hacia su fortalecimiento o debilitamiento. Ocurre en los casos en que una población está en proceso de adaptación a un nuevo entorno o cuando hay un cambio gradual en el entorno, seguido de un cambio gradual en la población.

Con un cambio a largo plazo en el entorno externo, algunos individuos de la especie pueden obtener una ventaja en la actividad vital y la reproducción con algunas desviaciones de la norma promedio. Esto conducirá a un cambio en la estructura genética, al surgimiento de nuevas adaptaciones evolutivas y a una reestructuración de la organización de la especie. La curva de variación se desplaza en la dirección de la adaptación a nuevas condiciones de existencia.

Figura 2. Dependencia de la frecuencia de las formas oscuras de la polilla del abedul del grado de contaminación atmosférica.

Las formas de colores claros eran invisibles sobre los troncos de abedul cubiertos de líquenes. Con el desarrollo intensivo de la industria, el dióxido de azufre producido al quemar carbón provocó la muerte de los líquenes en las zonas industriales y, como resultado, se descubrió la corteza oscura de los árboles. Sobre un fondo oscuro, petirrojos y zorzales picoteaban polillas de colores claros, mientras que las formas melánicas, que son menos perceptibles sobre un fondo oscuro, sobrevivieron y se reprodujeron con éxito. Durante los últimos 100 años, más de 80 especies de mariposas han evolucionado en formas oscuras. Este fenómeno se conoce ahora como melanismo industrial. La selección impulsora conduce al surgimiento de una nueva especie.

Arroz. 3. Melanismo industrial. Las formas oscuras de las mariposas son invisibles en los troncos oscuros y las claras son invisibles en los claros.

Los insectos, lagartos y otros habitantes de la hierba son de color verde o marrón; los habitantes del desierto son del color de la arena. El pelaje de los animales que viven en los bosques, como el leopardo, está coloreado con pequeñas manchas que recuerdan al resplandor del sol, y el del tigre imita el color y la sombra de los tallos de los juncos o juncos. Esta coloración se llama protectora.

En los depredadores, se estableció debido al hecho de que sus dueños podían acercarse sigilosamente a sus presas sin ser notados, y en los organismos que son presas, debido al hecho de que la presa permanecía menos perceptible para los depredadores. ¿Cómo apareció ella? Numerosas mutaciones han dado y siguen dando una amplia variedad de formas, que difieren en color. En varios casos, el color del animal resultó estar cerca del fondo del entorno, es decir, escondió al animal, jugó un papel protector. Aquellos animales cuyo color protector era débilmente expresado se quedaron sin comida o se convirtieron ellos mismos en víctimas, y sus parientes, que tenían un color protector mejor, salieron victoriosos en la lucha interespecífica por la existencia.

La selección direccional subyace a la selección artificial, en la que el apareamiento selectivo de individuos que poseen rasgos fenotípicos deseables aumenta la frecuencia de esos rasgos en una población. En una serie de experimentos, Falconer seleccionó los individuos más pesados ​​de una población de ratones de seis semanas y les permitió aparearse entre sí. Hizo lo mismo con los ratones más ligeros. Este cruce selectivo basado en el peso corporal condujo a la creación de dos poblaciones, en una de las cuales el peso aumentó y en la otra disminuyó.

Después de que se detuvo la selección, ninguno de los grupos volvió a su peso original (aproximadamente 22 gramos). Esto muestra que la selección artificial de rasgos fenotípicos condujo a cierta selección genotípica y a la pérdida parcial de algunos alelos en ambas poblaciones.

d) Selección estabilizadora

Arroz. 4. Forma estabilizadora de la selección natural.

Selección estabilizadora En condiciones ambientales relativamente constantes, la selección natural se dirige contra individuos cuyas características se desvían de la norma promedio en una dirección u otra.

La selección estabilizadora preserva el estado de la población que asegura su máxima aptitud en condiciones de existencia constantes. En cada generación, se eliminan los individuos que se desvían del valor óptimo promedio de los rasgos adaptativos.

Se han descrito muchos ejemplos de la acción de la selección estabilizadora en la naturaleza. Por ejemplo, a primera vista parece que la mayor contribución al acervo genético de la próxima generación debería ser realizada por individuos con máxima fertilidad.

Sin embargo, las observaciones de poblaciones naturales de aves y mamíferos muestran que este no es el caso. Cuantos más polluelos o cachorros haya en el nido, más difícil será alimentarlos, más pequeños y débiles serán cada uno de ellos. Como resultado, las personas con fertilidad promedio son las más aptas.

Se ha encontrado selección hacia la media para una variedad de rasgos. En los mamíferos, los recién nacidos de muy bajo y muy alto peso tienen más probabilidades de morir al nacer o en las primeras semanas de vida que los recién nacidos de peso promedio. Un estudio del tamaño de las alas de las aves que murieron después de la tormenta mostró que la mayoría de ellas tenían alas demasiado pequeñas o demasiado grandes. Y en este caso, los individuos promedio resultaron ser los más adaptados.

¿Cuál es el motivo de la constante aparición de formas mal adaptadas en constantes condiciones de existencia? ¿Por qué la selección natural no es capaz de eliminar de una vez por todas las formas desviadas no deseadas de una población? La razón no es sólo ni tanto la aparición constante de más y más mutaciones nuevas. La razón es que los genotipos heterocigotos suelen ser los más aptos. Cuando se cruzan, se dividen constantemente y su descendencia produce descendencia homocigótica con aptitud reducida. Este fenómeno se llama polimorfismo equilibrado.

Fig.5. Mapa de la distribución de la anemia falciforme en zonas palúdicas. Los colores indican áreas de malaria. El área sombreada muestra una alta incidencia de anemia de células falciformes.

El ejemplo más conocido de este polimorfismo es la anemia falciforme. Esta grave enfermedad de la sangre se produce en personas homocigotas para la hemoglobina mutante (Hb S) y provoca su muerte a una edad temprana. En la mayoría de las poblaciones humanas, la frecuencia de este callejón es muy baja y aproximadamente igual a la frecuencia de su aparición debido a mutaciones. Sin embargo, es bastante común en zonas del mundo donde la malaria es común. Resultó que los heterocigotos para Hb S tienen mayor resistencia a la malaria que los homocigotos para el callejón normal. Gracias a esto, en las poblaciones que habitan en zonas palúdicas, se crea y se mantiene de forma estable la heterocigosidad para este letal callejón homocigoto.

La selección estabilizadora es un mecanismo para la acumulación de variabilidad en las poblaciones naturales. El destacado científico I.I Shmalgauzen fue el primero en llamar la atención sobre esta característica de la selección estabilizadora. Demostró que incluso en condiciones de existencia estables ni la selección natural ni la evolución cesa. Incluso si permanece fenotípicamente sin cambios, la población no deja de evolucionar. Su composición genética cambia constantemente. La selección estabilizadora crea sistemas genéticos que aseguran la formación de fenotipos óptimos similares sobre la base de una amplia variedad de genotipos. Mecanismos genéticos como la dominancia, la epistasis, la acción complementaria de los genes, la penetrancia incompleta y otros medios para ocultar la variabilidad genética deben su existencia a la selección estabilizadora.

La forma estabilizadora de la selección natural protege el genotipo existente de la influencia destructiva del proceso de mutación, lo que explica, por ejemplo, la existencia de formas tan antiguas como la hatteria y el ginkgo.

Gracias a la selección estabilizadora, los “fósiles vivientes” que viven en condiciones ambientales relativamente constantes han sobrevivido hasta el día de hoy:

1. hatteria, que presenta rasgos de reptiles de la era mesozoica;

2. celacanto, descendiente de peces con aletas lobuladas, muy extendido en la era Paleozoica;

3. Zarigüeya norteamericana: un marsupial conocido desde el período Cretácico;

La forma estabilizadora de selección opera mientras persistan las condiciones que llevaron a la formación de un rasgo o propiedad particular.

Es importante señalar aquí que la constancia de las condiciones no significa su inmutabilidad. Las condiciones ambientales cambian regularmente a lo largo del año. La selección estabilizadora adapta las poblaciones a estos cambios estacionales. Los ciclos de reproducción están programados para que coincidan con ellos, de modo que los animales jóvenes nazcan en la estación del año en la que los recursos alimentarios son máximos. Todas las desviaciones de este ciclo óptimo, que se reproduce año tras año, se eliminan mediante la selección estabilizadora. Los descendientes que nacen demasiado pronto mueren por falta de alimento; los que nacen demasiado tarde no tienen tiempo para prepararse para el invierno. ¿Cómo saben los animales y las plantas que se acerca el invierno? ¿Al inicio de las heladas? No, este no es un indicador muy confiable. Las fluctuaciones de temperatura a corto plazo pueden ser muy engañosas. Si en algún año hace más calor antes de lo habitual, esto no significa que haya llegado la primavera. Quienes reaccionan demasiado rápido a esta señal poco fiable corren el riesgo de quedarse sin descendencia. Es mejor esperar una señal más confiable de la primavera: el aumento de las horas de luz. En la mayoría de las especies animales, es esta señal la que desencadena los mecanismos de cambios estacionales en funciones vitales: ciclos de reproducción, muda, migración, etc. I.I. Schmalhausen demostró de manera convincente que estas adaptaciones universales surgen como resultado de una selección estabilizadora.

Por lo tanto, la selección estabilizadora, dejando de lado las desviaciones de la norma, da forma activa a los mecanismos genéticos que aseguran el desarrollo estable de los organismos y la formación de fenotipos óptimos basados ​​​​en varios genotipos. Asegura el funcionamiento estable de los organismos en una amplia gama de fluctuaciones en las condiciones externas familiares para la especie.

f) Selección disruptiva (desmembradora)

Arroz. 6. Una forma disruptiva de selección natural

Selección disruptiva favorece la preservación de los tipos extremos y la eliminación de los intermedios. Como resultado, conduce a la preservación y mejora del polimorfismo. La selección discontinua opera en una variedad de condiciones ambientales que se encuentran en el mismo territorio y mantiene varias formas fenotípicamente diferentes a expensas de individuos con una norma promedio. Si las condiciones ambientales han cambiado tanto que la mayor parte de la especie pierde su aptitud, entonces los individuos con desviaciones extremas de la norma promedio obtienen una ventaja. Estas formas se multiplican rápidamente y se forman varias nuevas sobre la base de un grupo.

Un modelo de selección disruptiva podría ser la situación de aparición de peces depredadores enanos en un cuerpo de alimento con poca comida. A menudo, las ardillas menores de un año no tienen suficiente alimento en forma de alevines. En este caso, la ventaja es para los de más rápido crecimiento, que muy rápidamente alcanzan un tamaño que les permite comerse a sus congéneres. Por otro lado, el abejaruco con el máximo retraso en la tasa de crecimiento estará en una posición ventajosa, ya que su pequeño tamaño les permite seguir siendo planctívoros durante mucho tiempo. Una situación así, mediante la selección estabilizadora, puede conducir a la aparición de dos peces depredadores.

Darwin da un ejemplo interesante sobre los insectos que habitan en pequeñas islas oceánicas. Vuelan maravillosamente o no tienen alas. Al parecer, los insectos fueron arrastrados al mar por ráfagas repentinas de viento; Sólo sobrevivieron aquellos que pudieron resistir el viento o no volaron en absoluto. La selección en esta dirección ha llevado a que en la isla de Madeira, de 550 especies de escarabajos, 200 no puedan volar.

Otro ejemplo: en los bosques donde el suelo es marrón, los individuos del caracol de tierra suelen tener conchas de color marrón y rosa, en zonas con hierba gruesa y amarilla predomina el color amarillo, etc.

Poblaciones adaptadas a hábitats ecológicamente diferentes pueden ocupar áreas geográficas adyacentes; por ejemplo, en las regiones costeras de California, la planta Giliaachilleaefolia está representada por dos razas. Una raza, la raza del “sol”, crece en las laderas abiertas y cubiertas de hierba del sur, mientras que la raza de la “sombra” se encuentra en los bosques de robles y los bosques de secuoyas. Estas razas se diferencian por el tamaño de los pétalos, una característica determinada genéticamente.

El principal resultado de esta selección es la formación de polimorfismo poblacional, es decir. la presencia de varios grupos que difieren en alguna característica o el aislamiento de poblaciones que difieren en sus propiedades, lo que puede ser la causa de la divergencia.

Conclusión

Al igual que otros factores evolutivos elementales, la selección natural provoca cambios en la proporción de alelos en los acervos genéticos de las poblaciones. En la evolución, la selección natural juega un papel creativo. Al excluir de la reproducción los genotipos con bajo valor adaptativo, preservando combinaciones genéticas favorables de diferentes méritos, transforma la imagen de la variabilidad genotípica, que inicialmente se desarrolla bajo la influencia de factores aleatorios, en una dirección biológicamente conveniente.

Bibliografía

1) Vlasova Z.A. Biología. Manual del estudiante - Moscú, 1997

2) Green N. Biología - Moscú, 2003

3) Kamlyuk L.V. Biología en preguntas y respuestas - Minsk, 1994

4) Lemeza N.A. Un manual de biología - Minsk, 1998

¿La vida surgió por casualidad o por diseño? ¿Qué papel juegan el miedo y la excitación sexual en la vida? ¿Cómo surgió el orden del caos primordial?

Los temas del artículo van más allá de la psicología. Cuanto más claramente reflejan patrones mentales individuales.

La selección natural puede compararse con un patrón que impregna todos los seres vivos, tanto a nivel denso como mental. Yo mismo conozco la teoría, como la mayoría, a nivel de rumores y conocimientos fragmentarios del plan de estudios escolar. Pero no se requiere nada más. Para observar de forma independiente la influencia de las tendencias antiguas en la actualidad, basta con comprender el principio básico de la selección natural. Lo describiré con mis propias palabras.

Primero, un par de párrafos sobre una visión incorrecta común del fenómeno.

La selección natural a menudo se presenta como un principio según el cual la naturaleza destruye prudentemente organismos débiles e inadaptados, infligiéndoles varios golpes del destino, de modo que al final sobrevivan los más fuertes, los propietarios de "características favorables". Desde esta perspectiva, la naturaleza parece inteligente, como si evaluara caprichosamente todos los seres vivos y seleccionara deliberadamente lo mejor para sí.

Pero detrás de esta selección no hay intenciones egoístas. La selección natural ocurre naturalmente. El término fue promovido por Charles Darwin. Lo contrastó con la selección artificial: la selección deliberada de animales (y plantas) para producir descendencia con cualidades deseables: vacas de alto rendimiento, caballos resistentes, cerdos bien alimentados, gatos peludos.

La naturaleza no se fijó ningún objetivo. Podemos decir que la naturaleza, como fenómeno independiente, no existe en absoluto: es simplemente una colección de "materia" viva y no viva en el espacio de la vida. La materia se mueve espontáneamente. Las tendencias de este movimiento revelan lo transitorio y lo estable.

Supervivencia

La selección natural se puede reducir a una formulación simple: lo que sobrevive vive. Sea lo que sea: una forma humana, una roca, el Espíritu Santo. Y si sigues de cerca a esta tenaz criatura, notarás que una parte importante de sus propiedades, como si fuera deliberadamente, sirve precisamente para la supervivencia.

Por ejemplo, como suele decirse, las plantas se sienten atraídas por el sol para obtener la máxima energía solar para la fotosíntesis. La redacción hace que parezca como si las plantas tuvieran voluntad e intenciones personales, porque están metódicamente “activas” en beneficio de la vida.

De hecho, las plantas no buscan el sol en absoluto y no intentan conseguir nada. Solo pasa. Sin ningún propósito: no tienen sistema nervioso ni voluntad consciente. Lo que pasa es que las plantas, que también se extendieron aleatoriamente en la otra dirección, no sobrevivieron. Por lo tanto, sólo quedaron estos, luchando por el calor y la luz.

¿Cómo fue que las plantas empezaron a estirarse en una dirección u otra? La respuesta son las mutaciones espontáneas, cambios impredecibles en el genoma que se transmiten a los descendientes.

Cada tipo de vida ha sufrido muchos cambios a lo largo del tiempo de los que ni siquiera somos conscientes. Porque hasta nuestros días sólo han sobrevivido aquellos organismos que, a través de mutaciones, adquirieron vitalidad. Al azar. Esta es la selección natural.

Y esto sucede con todo en la naturaleza. El tenaz vive no porque así lo planee, sino porque naturalmente continúa en el tiempo debido a su adaptabilidad accidental. Los tenaces sobrevivieron. Lo frágil fue destruido. Todo esto es selección en su máxima naturalidad.

Imaginemos que el tiempo es un colador para el caos. Todo cae en él: plantas, animales, planetas, galaxias. Y casi todo pasa al olvido. Pero las formas individuales raras, como si se aferraran al tiempo, persisten porque adquirieron aleatoriamente las cualidades de estabilidad. En los organismos vivos llamamos a estas cualidades instintos.

Las hormigas habitan el planeta desde hace 130 millones de años, como si lo intentaran deliberadamente. Pero tal razonamiento es propio de la propia humanidad. Creemos en nuestra voluntad y la proyectamos en todos los seres vivos. Vemos cómo los organismos se adaptan y sobreviven como si tuvieran inteligencia e intenciones conscientes. Atribuimos motivos humanos al comportamiento de insectos similares al nuestro. Y la verdadera razón, nuevamente, son las formaciones aleatorias. Esta vez en el sistema nervioso.

Imagine los ancestros abstractos de todos los seres vivos. Debido a las mutaciones, desarrollaron una variedad de tendencias inesperadas: evitar el frío, buscar calor, huir del grande y ágil o avanzar hacia él. ¿Lo entiendes? Las criaturas que evitaron los peligros al azar sobrevivieron naturalmente y lograron transmitir sus genes a sus descendientes. Todas las demás modificaciones menos duraderas desaparecieron, por lo que no las vemos.

Como resultado, la hormiga moderna es dueña de refinados automatismos de supervivencia y reproducción: esos mismos instintos.

La realidad actual son formas estables de caos que, habiendo resistido el paso del tiempo, han sobrevivido hasta el día de hoy. Montañas, desiertos, aire: nada los amenaza en la tierra, por eso se conservan. No son los individuos vivos los que son tan duraderos en la naturaleza, sino las especies biológicas. La existencia de una hormiga solitaria está amenazada cada segundo. La especie de hormiga ha prosperado durante millones de años.

Desde esta perspectiva, se puede rastrear el único instinto principal: la supervivencia. La reproducción es uno de los métodos de supervivencia de una especie.

La reproducción no es necesaria para la supervivencia de un individuo. Por eso, en nuestro tiempo, los individualistas no tienen prisa por tener hijos.

Sin embargo, tiene sentido reconocer y tener en cuenta los instintos gregarios o, si se prefiere, los programas sociales del individuo. Todo lo que sentimos tiene como objetivo servir no tanto a nuestra persona única, sino a toda la especie humana en su conjunto. Por eso, hemos desarrollado no sólo el “”cuidado de uno mismo”, sino también la necesidad de apoyar a los demás.

¿Quieres llegar a un acuerdo contigo mismo? Respeta tus antiguos instintos, encuentra compromisos saludables con ellos.

Reproducción

Próximo paso. Mira dentro de ti mismo. ¿Alguna vez has pensado en la naturaleza del orgasmo o lo das por sentado? Dicen, ¿en qué hay que pensar? Es agradable y no hay nada sobre qué filosofar. ¿De dónde viene ese “bueno”? No es difícil de entender.

Los individuos a los que no les importaba el sexo no se reproducían ni transmitían sus genes. Pero los antepasados ​​de nuestra libido (excitación sexual) recibieron aleatoriamente una mutación que hizo atractivo el sexo.

Al principio, la sensación puede ser sutil, alejada del brillo de un orgasmo moderno. Pero aun así, nos animó a seguir reproduciéndonos y transmitiendo nuestro instinto sexual recién nacido a las generaciones futuras.

Los individuos en los que esta mutación era más pronunciada se reproducían incluso más rápido. Con el tiempo, a la excitación se le añadió un nuevo instinto: los dolores de la abstinencia. Los que padecían la abstinencia comenzaron a reproducirse con celosa perseverancia.

Como resultado, la sexualidad se ha convertido en uno de los motivos clave que rigen la vida. Toda la cultura moderna, por sublime y multifacética que sea, puede reducirse a servir a los instintos básicos: la supervivencia y la reproducción.

La teoría de la selección natural nos permite notar que se trata de una creatividad tan espontánea de la naturaleza. Por ejemplo, el miedo es el baluarte de las experiencias más dolorosamente agudas que alejaron a nuestros antepasados ​​de la muerte; y el orgasmo es una mezcolanza filtrada de toda la alegría aleatoria que acompañó a la reproducción.

Se sabe que el orgasmo masculino es cuestión de minutos. Si es deseado. En muchos animales, cercanos a su naturaleza antigua, la cópula dura unos segundos; no se necesita más para continuar con la especie.

Según la lógica de la selección natural, un hombre y una mujer deberían experimentar la mayor alegría precisamente en el proceso de fertilización. Pero la naturaleza no logró coordinar los orgasmos. Por tanto, el proceso se simplifica al máximo para el lado activo, que está representado por los hombres. El orgasmo femenino no transcurre tan libremente porque es menos importante para la continuidad de la especie.

Y aquí debemos entender hasta qué punto las “superestructuras” modernas interfieren con los “programas” básicos de la psique. No habría crisis demográficas si la gente hubiera aprendido a engañar a su antigua esencia con el coito interrumpido y la masturbación.

No tomes esto como una crítica a la sociedad. Sólo pensando en voz alta.

Programas de homosapiens

Ahora analicemos la psicología humana. Es infinitamente diverso. Tantos sentimientos diferentes: interés, sorpresa, tristeza, ira, asco, culpa, mezclas indescriptibles de estados de ánimo únicos...

Ahora bien, supongamos que la selección natural pasa no sólo por los organismos, sino también por los sentimientos. Quedan aquellos que contribuyen a la supervivencia de la especie.

Imagina que tu cuerpo es un traje espacial para los sentimientos. El miedo es el sentimiento más antiguo, uno de los más tenaces. El miedo, nuevamente, alejó a nuestros antepasados ​​del peligro y, a través de las vidas que salvó, continuó su viaje en los descendientes.

Una especie de maratón de supervivencia, en el que los participantes desaparecen uno tras otro de la corriente del tiempo. Pero el antiguo bastón de relevo se ha conservado e incluso ha aumentado de tamaño.

El hombre moderno ha sido entrenado para temer más que sus predecesores. El miedo no pasa de generación en generación, sino que crece y cristaliza, porque contribuye a la supervivencia y al desarrollo de la especie de criaturas asustadas “Homo sapiens”.

¿Es accidental la creación del mundo?

¿Una creación requiere algún tipo de diseño inicial si obedece espontáneamente a un esquema sumamente lógico desde el “primer clavo”? Lo frágil se derrumba, lo fuerte permanece. Ésta es la trayectoria natural de la materia en el tiempo. En este canal, la supervivencia de la especie humana se asemeja a la formación de estalactitas en el fondo de una cueva. Solo pasa. Naturalmente.

El orden es una forma de bordes estables del caos. Piénsalo.

Si miras la vida a través del prisma de la selección natural, notarás que toda la cultura humana surgió tan espontáneamente como el patrón de los posos de café en el fondo de una taza. Y esto no es menos sorprendente que el mundo creado según el plan del Creador. Especialmente cuando recuerdas los significados más elevados del arte y la ciencia.

Intenta, por ejemplo, darte cuenta de que el dispositivo desde el que estás leyendo este texto es uno de los giros aleatorios del caos. Cómo todo el mundo. Tú mismo eres una deformación espontánea de la materia, un efecto secundario espontáneo del big bang.

El momento presente es sagrado porque ahora mismo puedes sentir la forma actual del proceso más antiguo de “construcción” espontánea del mundo. Esta antigua aleatoriedad estaba centrada en el centro de tu ser mientras experimentas la vida como tú mismo.

La teoría de la selección natural es materialista: parece confirmar que la creación fue el resultado del azar y no requirió intervención divina. Y, sin embargo, la selección natural no niega la creación intencional del mundo, sino que refina tendencias que no requieren el control directo de poderes superiores. Si se tiene una mente flexible, la teoría se puede incluir incluso en una cosmovisión esotérica.

El propio Charles Darwin no se consideraba materialista, pero era partidario del agnosticismo, una cosmovisión que afirma la imposibilidad de comprender los fundamentos absolutos de la realidad. En pocas palabras, un agnóstico es una persona que no sabe. Atentamente.

Y personalmente, comparto este enfoque.

La psique humana merece una discusión aparte. Nuestra mente, si se mira de cerca, también sirve al instinto básico de supervivencia. De una manera tan rizada que todo el procedimiento realmente parece una especie de burla a los poderes superiores.

La mente recrea en sí misma una miniatura de la realidad, la acepta como objetiva y reacciona instintivamente a estos hologramas hechos a mano. .

Además, personalmente no entiendo de dónde vendrá el sentido del "yo", la autoconciencia y la personalidad en esta imagen. ¿Otra mutación aleatoria?

Los instintos fluyen con tanta naturalidad como se forman las nubes en el cielo. Solo pasa. La hormiga funciona de la misma manera debido a tendencias internas inherentes. Esto también nos pasa a nosotros. . Espontáneamente. Pero ¿por qué el espectador tiene que preocuparse por todo esto? ¿Otro programa de supervivencia involuntaria? ¿O son las maquinaciones de un poder superior? Hay algo irracionalmente incomprensible en todo esto.

¿El mundo fue creado por casualidad o según un plan deliberado?

Elon Musk, el fundador del sistema de pago Paypal, afirmó con confianza en una entrevista que nuestro mundo es virtual, es decir, un análogo de la matriz de la película del mismo nombre. Y planteó un argumento original. Lo volveré a contar con mis propias palabras.

Teniendo en cuenta el rápido desarrollo de la realidad virtual, donde los juegos multijugador con gráficos "fotorrealistas" ya están ampliamente disponibles, es razonable suponer que algún día el mundo artificial será indistinguible del mundo objetivo. Miles de millones de usuarios podrán ejecutarlo en sus computadoras personales y consolas.

Piénselo: miles de millones de imitaciones, indistinguibles de la vida real... Desde esta perspectiva, la probabilidad de que nuestra realidad sea objetiva es de una entre miles de millones.

En realidad, por supuesto, es imposible elaborar estadísticas. Pero la hipótesis parece razonable y puede reflejar la realidad.

Por mi parte, me di cuenta de que cuanto más sinceras son las dudas sobre lo Divino, más sincera es la fe, por pequeña que pueda llegar a ser debido a estas dudas. Por lo tanto, aquí también les insto a no confiar en la palabra de nadie, sino a dudar e investigar honestamente.

La selección natural es un proceso definido originalmente por Charles Darwin como que conduce a la supervivencia y reproducción preferencial de individuos más adaptados a condiciones ambientales determinadas y que poseen rasgos hereditarios útiles. De acuerdo con la teoría de Darwin y la teoría sintética moderna de la evolución, el material principal para la selección natural son los cambios hereditarios aleatorios: recombinación de genotipos, mutaciones y sus combinaciones.

En ausencia del proceso sexual, la selección natural conduce a un aumento en la proporción de un genotipo determinado en la siguiente generación. Sin embargo, la selección natural es “ciega” en el sentido de que “evalúa” fenotipos en lugar de genotipos, y la transmisión preferencial de los genes de un individuo con rasgos útiles a la siguiente generación ocurre independientemente de si estos rasgos son heredables.

Existen diferentes clasificaciones de formas de selección. Se utiliza ampliamente una clasificación basada en la naturaleza de la influencia de las formas de selección sobre la variabilidad de un rasgo en una población.

Selección de conducción- una forma de selección natural que opera bajo cambios dirigidos en las condiciones ambientales. Descrito por Darwin y Wallace. En este caso, los individuos con rasgos que se desvían en cierta dirección del valor medio reciben ventajas. En este caso, otras variaciones del rasgo (sus desviaciones en dirección opuesta al valor medio) están sujetas a selección negativa. Como resultado, en una población de generación en generación hay un cambio en el valor promedio del rasgo en una dirección determinada. En este caso, la presión que impulsa la selección debe corresponder a las capacidades de adaptación de la población y la tasa de cambios mutacionales (de lo contrario, la presión ambiental puede conducir a la extinción).

Un ejemplo de la acción que impulsa la selección es el “melanismo industrial” en los insectos. El "melanismo industrial" es un fuerte aumento en la proporción de individuos melánicos (de color oscuro) en aquellas poblaciones de insectos (por ejemplo, mariposas) que viven en áreas industriales. Debido al impacto industrial, los troncos de los árboles se oscurecieron significativamente y los líquenes de colores claros también murieron, por lo que las mariposas de colores claros se volvieron más visibles para las aves y las de colores oscuros, menos visibles. En el siglo XX, la proporción de mariposas de color oscuro en algunas poblaciones de polillas bien estudiadas en Inglaterra alcanzó el 95% en algunas áreas, mientras que la primera mariposa de color oscuro (morfa carbonaria) fue capturada en 1848.

La selección de conducción se produce cuando el entorno cambia o se adapta a nuevas condiciones cuando se amplía la autonomía. Preserva los cambios hereditarios en una determinada dirección, moviendo la velocidad de reacción en consecuencia. Por ejemplo, durante el desarrollo del suelo como hábitat, varios grupos de animales no relacionados desarrollaron extremidades que se convirtieron en extremidades excavadoras.

Selección estabilizadora- una forma de selección natural en la que su acción se dirige contra individuos con desviaciones extremas de la norma promedio, a favor de individuos con una expresión promedio del rasgo. El concepto de selección estabilizadora fue introducido en la ciencia y analizado por I.I. Schmalhausen.

Se han descrito muchos ejemplos de la acción de la selección estabilizadora en la naturaleza. Por ejemplo, a primera vista parece que la mayor contribución al acervo genético de la próxima generación debería ser realizada por individuos con máxima fertilidad. Sin embargo, las observaciones de poblaciones naturales de aves y mamíferos muestran que este no es el caso. Cuantos más polluelos o cachorros haya en el nido, más difícil será alimentarlos, más pequeños y débiles serán cada uno de ellos. Como resultado, las personas con fertilidad promedio son las más aptas.

Se ha encontrado selección hacia la media para una variedad de rasgos. En los mamíferos, los recién nacidos de muy bajo y muy alto peso tienen más probabilidades de morir al nacer o en las primeras semanas de vida que los recién nacidos de peso medio. Teniendo en cuenta el tamaño de las alas de los gorriones que murieron después de una tormenta en los años 50 cerca de Leningrado, se demostró que la mayoría de ellos tenían alas demasiado pequeñas o demasiado grandes. Y en este caso, los individuos promedio resultaron ser los más adaptados.

Selección disruptiva- una forma de selección natural en la que las condiciones favorecen dos o más variantes (direcciones) extremas de variabilidad, pero no favorecen el estado medio intermedio de un rasgo. Como resultado, pueden aparecer varios formularios nuevos a partir de uno original. Darwin describió la acción de la selección disruptiva, creyendo que subyace a la divergencia, aunque no pudo proporcionar evidencia de su existencia en la naturaleza. La selección disruptiva contribuye al surgimiento y mantenimiento del polimorfismo poblacional y, en algunos casos, puede causar especiación.

Una de las posibles situaciones en la naturaleza en las que entra en juego la selección disruptiva es cuando una población polimórfica ocupa un hábitat heterogéneo. Al mismo tiempo, diferentes formas se adaptan a diferentes nichos o subnichos ecológicos.

Un ejemplo de selección disruptiva es la formación de dos razas en el cascabel mayor de los prados de heno. En condiciones normales, los periodos de floración y maduración de las semillas de esta planta abarcan todo el verano. Pero en los prados de heno, las semillas son producidas principalmente por aquellas plantas que logran florecer y madurar antes del período de siega o florecer al final del verano, después de la siega. Como resultado, se forman dos razas de cascabel: floración temprana y tardía.

La selección disruptiva se llevó a cabo artificialmente en experimentos con Drosophila. La selección se realizó según el número de cerdas; solo se retuvieron los individuos con un número pequeño y grande de cerdas. Como resultado, aproximadamente a partir de la generación 30, las dos líneas divergieron mucho, a pesar de que las moscas continuaron cruzándose entre sí, intercambiando genes. En varios otros experimentos (con plantas), el cruce intensivo impidió la acción efectiva de la selección disruptiva.

selección sexual - Esta es la selección natural para el éxito reproductivo. La supervivencia de los organismos es un componente importante, pero no el único, de la selección natural. Otro componente importante es el atractivo para las personas del sexo opuesto. Darwin llamó a este fenómeno selección sexual. "Esta forma de selección no está determinada por la lucha por la existencia en las relaciones de los seres orgánicos entre sí o con las condiciones externas, sino por la competencia entre individuos de un sexo, generalmente varones, por la posesión de individuos del otro sexo". Los rasgos que reducen la viabilidad de sus huéspedes pueden surgir y propagarse si las ventajas que proporcionan para el éxito reproductivo son significativamente mayores que sus desventajas para la supervivencia. Se han propuesto dos hipótesis principales sobre los mecanismos de selección sexual. Según la hipótesis de los “buenos genes”, la hembra “razona” de la siguiente manera: “Si este macho, a pesar de su brillante plumaje y su larga cola, de alguna manera logró no morir en las garras de un depredador y sobrevivir hasta la pubertad, entonces, por lo tanto, Tiene buenos genes”. Genes que le permitieron hacer esto. Esto significa que él debe ser elegido como padre para sus hijos: les transmitirá sus buenos genes”. Al elegir machos coloridos, las hembras eligen buenos genes para su descendencia. Según la hipótesis de los “hijos atractivos”, la lógica de la elección femenina es algo diferente. Si los machos de colores brillantes, por cualquier motivo, resultan atractivos para las hembras, entonces vale la pena elegir un padre de colores brillantes para sus futuros hijos, porque sus hijos heredarán los genes de colores brillantes y serán atractivos para las hembras de la siguiente generación. Así, surge una retroalimentación positiva, lo que lleva a que de generación en generación el brillo del plumaje de los machos se vuelva cada vez más intenso. El proceso continúa creciendo hasta llegar al límite de viabilidad. En la elección de los machos, las hembras no son ni más ni menos lógicas que en todos sus demás comportamientos. Cuando un animal tiene sed, no razona que deba beber agua para restablecer el equilibrio agua-sal en el cuerpo: va a un abrevadero porque tiene sed. De la misma manera, las hembras, al elegir machos brillantes, siguen sus instintos: les gustan las colas brillantes. Todos aquellos a quienes el instinto les sugirió un comportamiento diferente, no todos dejaron descendencia. Así, no estábamos discutiendo la lógica de las mujeres, sino la lógica de la lucha por la existencia y la selección natural, un proceso ciego y automático que, actuando constantemente de generación en generación, ha formado toda la asombrosa diversidad de formas, colores e instintos que observamos en el mundo de la naturaleza viva.