Mūsų motina gamta yra labai išmintinga. Silpnas ir netinkamai sureguliuotas organizmas tiesiog neturi jokių galimybių išgyventi. Ar pagal gamtos dėsnius įmanoma leisti sergančiam asmeniui duoti tokias pačias nesveikas atžalas? Žinoma, ne, todėl visi organizmai yra priversti kovoti už savo išlikimą. Šios kovos nugalėtojas yra stiprus, ištvermingas, tvirtiausias ir sveikiausias. Taip veikia natūrali atranka. Straipsnyje išsamiau apsvarstysime atrankos medžiagą ir jos principus.
Natūralios atrankos koncepcija
Jei pateiksime apibrėžimą, tada galime tai pasakytitai procesas, dėl kurio daugėja perspektyviausių ir pritaikytų asmenų. Silpni ir silpnai prisitaikę tiesiog negali atlaikyti konkurencijos. Sintetinė evoliucijos teorija pagrindine visų adaptacijų vystymosi ir viršspecifinių kategorijų formavimo priežastimi laiko natūraliąją atranką, atrankos medžiagą.
Natūrali atranka, nors ir laikoma priežastimiorganizmų pritaikymas jų aplinkai, tačiau jis nėra vienintelis atsakingas už evoliuciją gamtoje. Patį terminą įvedė Charlesas Darwinas, kuris daugelį savo darbų skyrė šio klausimo tyrimui.
Kokia natūrali atranka seka
Bet kurio organizmo genai gali mutuoti,kurie gali atsirasti dėl įvairių priežasčių. Natūralios atrankos procese jie konsoliduojasi, tačiau tik tie, kurie prisideda prie organizmų prisitaikymo prie jų aplinkos padidėjimo. Gana dažnai natūrali atranka vadinama savaime suprantamu mechanizmu, kaip tai išplaukia iš kelių veiksnių:
- Kiekvienas organizmas sugeba susilaukti daug daugiau palikuonių, nei gali išgyventi.
- Bet kurioje populiacijoje yra paveldimas kintamumas, tai yra pradinė medžiaga natūraliai atrankai.
- Genetiškai nepanašūs organizmai skiriasi ne tik išgyvenimu, bet ir gebėjimu daugintis.
Šie veiksniai sukuria konkurencijątarp organizmų išgyvenant ir dauginantis, ir jie tuo pačiu yra būtina gyvosios gamtos evoliucijos per natūralią atranką sąlyga. Gamtoje jis sutvarkytas taip, kad organizmai, turintys vyraujančius paveldimus požymius, juos perduoda savo palikuonims, o tokio pranašumo neturintys asmenys turi mažiausiai tikimybės užsikrėsti.
Atrankos mechanizmas
Tai, kad pačioje gamtoje yra tam tikrasmechanizmą, panašų į dirbtinę atranką, pirmiausia pasiūlė Charlesas Darwinas ir Alfredas Wallace'as. Jie buvo tikri, kad gamtai nereikia gilintis į visas situacijas - pakanka sukurti įvairiausių individų, tarp kurių išliks ir patys geriausi. Atrankos mechanizmas gali būti pavaizduotas taip:
- Individo išvaizda su naujais bruožais.
- Jei savybės yra naudingos, tada organizmas išgyvena ir palieka palikuonis.
- Palikuonys paveldi naudingas savybes ir pradeda jas perduoti ateities kartoms.
Nepaisant to, kad šiuolaikinės genetinėsatradimai patys koreguoja, Darvino teorijos esmė lieka nepakitusi. Galbūt tik pokyčiai įvyksta daug greičiau, o ne sklandžiai, kaip jis teigė, dėl staigaus pobūdžio mutacijų.
Natūralios atrankos žaliava
Paveldimas kintamumas tarnaujamedžiaga, vedanti į natūralią atranką. Visi paveldimi pokyčiai atsiranda dėl mutacijų. Tačiau evoliucinėms transformacijoms įdomūs tik tie, kurie veikia lytines ląsteles, nes būtent per juos informacija perduodama kitai kartai.
Dauguma mutacijų yra recesyvinės,tai yra, jie negali atsirasti iš karto, nes juos slopina dominuojantys genai. Bet jie sugeba kauptis, jie niekur nedingsta iš gyventojų genofondo, nors neturi įtakos fitnesui ir niekaip nepasireiškia fenotipiškai.
Mutacijos procesas vyksta nuolat, tokių skaičiusmutacijos nuolat kaupiasi, o vienu metu susitinka du recesyviniai genai ir bruožas tikrai pasireikš. Atrankos medžiaga yra paveldimas kintamumas, tačiau dėl tokių pokyčių ne visada padidėja gyvybingumas ir tinkamumas. Nemažai mutacijų, priešingai, sumažina šias savybes, nes jos išprovokuoja įvairius medžiagų apykaitos procesų sutrikimus.
Bet galite pateikti pavyzdžių, kai, atrodytų,kenksminga mutacija yra naudinga, kai keičiasi egzistavimo sąlygos. Kambarinės muselės turi mutaciją, dėl kurios sumažėja nervinių impulsų laidumo greitis. Jei pasirodo, kad organizmas yra homozigotas šiam bruožui, tai mutacija pasirodo mirtina, tačiau heterozigotai išlaiko savo gyvybingumą, nors ir yra prastesni už sveikų asmenų būklę. Bet kai musių populiacijoje veikia nervus paralyžiuojantis vaistas, heterozigotai lenkia įprastus asmenis, nes sulėtėjęs impulso greitis pastebimai susilpnina nuodų poveikį organizmui.
Natūralios atrankos tipai
Pradinė atrankos medžiaga yra paveldima variacija, tačiau gali atsirasti savybių, kurios gali skirtis skirtingose ribose. Atsižvelgiant į tai, atrankos rūšys išskiriamos taip:
- Nukreiptas... Vidutinė objekto vertė laikui bėgant keičiasi. Tai apima kūno dydžio padidėjimą.
- Trikdantis pasirinkimas siekiama pasirinkti kraštutinius rodiklius (pavyzdžiui, per didelius arba atvirkščiai - mažus).
- Stabilizavimas nukreiptas prieš kraštutinių bruožo vertybių pasireiškimą.
Seksualinė atranka taip pat yra natūrali atranka.Šio lygio atrankos medžiaga yra bet koks bruožas, kuris padidina poravimosi tikimybę, padidindamas individo patrauklumą priešingai lyčiai. Tai gerai pasireiškia kai kurių rūšių patinams (pavyzdžiui, didžiuliai ragai elniuose, ryškių spalvų plunksnos paukščiams).
Natūralios atrankos formos
Atrankos formas galima klasifikuoti įvairiai, tačiau medžiagos pasirinkimo kriterijai beveik visada yra vienodi:
- Šios savybės naudingumas pačiam individui.
- Bruožo būtinumas ir svarba išgyvenimui tam tikromis sąlygomis.
- Teigiama bruožo įtaka visos rūšies klestėjimui.
Medžiaga dirbtinei atrankai taip pat yrapaveldimas kintamumas, tačiau kriterijai yra visiškai skirtingi. Čia delnas suteikiamas ženklams, kurie būtini žmogui, o ne kūnui, kuriems jie paprastai gali būti gana žalingi. Pavyzdį galima pateikti su gelmių uola, kuri vadinama pūstuvu. Jie turi didelį gūžį, dėl kurio jie tampa neįprasti ir patrauklūs žmonėms, tačiau gamtoje tokie asmenys bus visiškai bejėgiai ir neatlaikys konkurencijos su savo draugais. Jie paprasčiausiai neranda sau maisto. Taigi paaiškėja, kad medžiagos parinkimas turi labai skirtingus natūralios ir dirbtinės atrankos pagrindinius principus.
Atsižvelgiant į atrankos įtaką populiacijos požymio kintamumui, išskiriamos šios formos:
- Judėjimas.
- Stabilizuojantis.
- Trikdantis ar trikdantis.
Reikia išsamiau apsvarstyti kiekvieną pasirinkimą atskirai.
Vairavimo pasirinkimo ypatybės
Šios atrankos priežastis visada yra keitimasrūšies egzistavimo sąlygos. Asmenys, kurių charakteristikos skiriasi nuo vidurkio dėl to, kad paveldimas kintamumas tiekia medžiagą natūraliai atrankai, yra palankesnėje padėtyje. Iš kartos į kartą vyksta tam tikros krypties bruožo pasikeitimas, todėl susidaro bruožas, padedantis organizmams išgyventi naujomis sąlygomis.
Ryškus pavyzdys yra beržo kandžio spalvos evoliucija. Nuo pat pasirodymo ji gyveno ant baltos spalvos beržų kamienų. Atitinkamai šio drugelio sparnai taip pat yra balti.
Tačiau plėtojant pramonę atmosfera taponorint susitepti, ore pasirodė daug suodžių ir suodžių, kurie nusėdo ant medžių kamienų. Todėl jų spalva tapo toli gražu ne balta. Iš visų drugelių palikuonių nugalėtoja pasirodė ta, kuri dėl mutacijų turėjo tamsesnę spalvą, nes šviesiosios paukščiams buvo gana pastebimos ir dažnai jas valgydavo. Taigi palaipsniui evoliucija vyko drugelių spalvos keitimo kryptimi.
Stabilizuojančios atrankos pasireiškimas
Apsvarstykite galimybę stabilizuoti natūralią atranką.Atrankos medžiaga čia taip pat yra paveldimas kintamumas, tačiau jos veiksmai jau nukreipti prieš nukrypimų nuo normos atsiradimą. Galima pateikti pavyzdį: visų organizmų, atrodo, padidėjęs vaisingumas yra tik geras, nes tai padidina populiacijos dydį. Bet iš tikrųjų taip nėra. Asmenys, turintys vidutinį vaisingumą, gauna pranašumų, nes yra gana sunku išmaitinti daugelį palikuonių.
Galima pastebėti pasirinkimą pagal vidurkiusdaugelio ženklų pavyzdžiu. Pavyzdžiui, pakrančių rajonų paukščiai teikia pirmenybę vidutinio dydžio sparnams. Jei yra per trumpi, kilti problemiška, o jei per ilgai, vėjas trukdys skrydžiui.
Stabilizuojanti atranka skatina kaupimąsipopuliacijų kintamumas. Netgi stabilios rūšies egzistavimo sąlygos neleidžia nutraukti natūralios atrankos ir apskritai evoliucijos. Šio tipo atranka užtikrina stabilų organizmų funkcionavimą įprastomis išorinėmis sąlygomis.
Trikdantis pasirinkimas
Pasirinkus šią atrankos formą, egzistavimo sąlygos pasirodo tinkamos kraštutinėms bruožo apraiškoms. Dėl to atsiranda kelios egzistavimo formos.
Trikdanti atranka sukelia polimorfizmo susidarymą ir netgi gali sukelti naujų rūšių susidarymą gamtoje.
Ši atranka dažnai įsigalioja, kai populiacijaužima nevienalytę buveinę. Skirtingos formos yra priverstos prisitaikyti prie skirtingų nišų ir sąlygų. Pavyzdžiui, barškučio augalas turi dvi formas - vienas pradeda žydėti ir duoti vaisių vasaros viduryje, o antrasis - po šienapjūtės, tai yra rugpjūčio mėnesį.
Teigiamas atrankos vaidmuo ir neigiamas
Veikiau tai net ne vaidmuo, o atrankos formos, turinčios skirtingą poveikį.
- Teigiama atranka padidina organizmų, turinčių savybių, naudingų išgyvenimui šiomis sąlygomis, skaičių, kuris padidina visos rūšies išlikimą.
- Neigiamas, arba jis taip pat vadinamas ribiniuatranka, sunaikina asmenis, turinčius bruožų, kurie smarkiai sumažina išgyvenimą ir fizinę būklę. Šis pasirinkimas padeda pašalinti kenksmingus alelius iš gyventojų.
Atrankos efektai
Mes jau sužinojome, kam skirta medžiagaatranka, laikoma jos forma. Tačiau būtina išsiaiškinti, kokį poveikį suteikia tas ar kitas pasirinkimas. Judintojas sukelia naujų adaptacijų atsiradimą, tuo pasireiškia jo veiksmo rezultatai:
- Kaupiasi... Šis poveikis rodo naudos kaupimąsiženklai iš kartos į kartą. Tai taikoma ne tik kūnui, bet ir atskiriems organams. Pavyzdžiui, priekinių smegenų išsiplėtimas, smegenų žievės vystymasis yra visi motyvų atrankos kaupiamojo veikimo pavyzdžiai.
- Transformuojantis poveikis pasireiškia tuo, kad naudingi ženklai sustiprėja, o tie, kurie prarado adaptacinę prasmę, susilpnina jų pasireiškimą.
Jei mes kalbėtume apie atranką apskritai (kintamumas yra natūralios atrankos medžiaga), tada mes taip pat galime skambinti platinant poveikis ir palaikantis.
Pirmasis yra tas, kad labiausiaipalankiomis sąlygomis organizmai dažnai išgyvena ir gimdo palikuonis. Jei šios sąlygos neatitinka visų reikalavimų, išgyvenimas ir vaisingumas kelia problemų.
Palaikomasis poveikis yra tai, kad prisitaikomieji ženklai negali mažėti, jie gali padidėti arba likti tame pačiame lygyje.
Natūralios atrankos medžiaga yra paveldimas kintamumas, tačiau tai nėra vienintelis veiksnys, prisidedantis prie gyvų organizmų evoliucijos.
Natūralios atrankos vaidmuo evoliucijoje
Net Charlesas Darwinas davė delną natūraliai evoliucijos atrankai. Šiuolaikinė sintetinė teorija taip pat mano, kad tai pagrindinis organizmų adaptacijų vystymosi ir atsiradimo reguliatorius.
19-20 amžiuje atradimas diskreto genetikojebruožų paveldėjimo pobūdis lėmė tai, kad kai kurie mokslininkai ėmė neigti svarbų natūralios atrankos vaidmenį. Sintetinė evoliucijos teorija, dar vadinama neo-darvinizmu, remiasi kiekybine alelių dažnio analize populiacijoje, kuri keičiasi tos pačios natūralios atrankos įtakoje.
Tačiau mokslas nestovi vietoje ir pastarojo atradimaidešimtmečiai įvairiose srityse patvirtina klasikinės sintetinės teorijos nenuoseklumą apibūdinant visus gyvų organizmų evoliucijos niuansus.
Ginčai ir diskusijos dėl įvairių vaidmenųgyvojo pasaulio istorinės raidos veiksniai tęsiasi ir šiuo metu. Galbūt tai yra klausimas, į kurį beveik neįmanoma tiksliai atsakyti. Tačiau galima pasakyti vieną dalyką: atėjo laikas, kai reikia peržiūrėti visą evoliucijos teoriją.
