Rumah Perawatan gigi Bentuk dan jenis seleksi alam – mengemudi, menstabilkan dan mengganggu. Contoh pemilihan stabilisasi dan pemilihan mengemudi

Perawatan gigi

Bentuk dan jenis seleksi alam – mengemudi, menstabilkan dan mengganggu. Contoh pemilihan stabilisasi dan pemilihan mengemudi

Mari kita sentuh karakteristik umum seleksi alam dan bentuknya, dengan fokus pada salah satunya - menstabilkan. Mari kita lihat tanda-tandanya, contoh ilustratif dan akibat-akibatnya.

Seleksi alam adalah...

Istilah "seleksi alam" diciptakan oleh Charles Darwin. Konsep ini mengacu pada proses evolusi yang paling penting, di mana jumlah individu yang paling beradaptasi dengan kondisi tertentu meningkat dan jumlah individu dengan karakteristik yang tidak menguntungkan di suatu wilayah tertentu berkurang. Teori evolusi sintetik yang lebih modern disebut seleksi alam alasan utama pembentukan spesies dan adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungan.

Selain seleksi alam, pendorong evolusi juga mutasi, penyimpangan genetik, dan transfer gen dari populasi ke populasi.

Jenis seleksi alam

Ada empat bentuk utama seleksi alam:

Pemilihan mengemudi - formulir ini bertindak dalam kondisi yang tiba-tiba berubah lingkungan. Yang “pemenang” adalah individu yang karakteristiknya menyimpang ke arah tertentu dari nilai rata-rata statistik, yaitu mereka yang lebih cocok dengan lingkungan baru. Meningkatnya jumlah serangga berwarna keabu-abuan dan gelap di kawasan industri menjadi pendorong seleksi, karena pada kondisi baru, individu dengan warna terang sangat terlihat oleh predator.
Mengganggu (seleksi disruptif) - dalam bentuk ini, kondisi eksternal hanya mendukung manifestasi suatu sifat yang sangat polar, tidak memberikan peluang bagi individu dengan manifestasi rata-ratanya. Misalnya, saat memotong rumput, hanya tanaman yang sempat berbunga di akhir musim semi atau awal musim gugur yang menghasilkan benih - sebelum dan sesudah memotong rumput.
Bentuk seleksi pemantapan ditujukan terhadap individu-individu yang menyimpang dari nilai rata-rata suatu populasi tertentu.
Seleksi seksual - bentuk ini “menyingkirkan” laki-laki dan perempuan yang tidak menarik bagi lawan jenis karena sejumlah alasan - penyakit, cacat, perkembangan yang cacat, dll. Ini membantu untuk tidak mewarisi sifat-sifat yang tidak diinginkan atau berbahaya bagi keturunannya.

Karakteristik seleksi yang menstabilkan

Untuk memperjelas contoh seleksi stabilisasi, pertama-tama kita perlu mengkarakterisasinya.

Istilah “menstabilkan seleksi” diperkenalkan oleh evolusionis Rusia I. I. Shmalgauzen. Dengan itu, ilmuwan memahami jenis seleksi yang ditujukan terhadap individu yang menyimpang dari manifestasi rata-rata suatu sifat. Menstabilkan seleksi dengan demikian melindungi populasi dari pewarisan total mutasi luas, namun memungkinkan mutasi sempit.

Ini menstabilkan seleksi, melindungi manifestasi rata-rata suatu sifat dari perubahan signifikan, yang memperkaya kumpulan gen populasi tertentu - alel resesif (tidak dimanifestasikan dalam mayoritas untuk saat ini) terakumulasi, asalkan fenotipe keseluruhan tetap tidak berubah. Akibatnya, keanekaragaman genetik yang tersembunyi dari suatu populasi terakumulasi, semacam cadangan mobilisasi yang terakumulasi pada saat terjadi perubahan tajam dalam kondisi eksternal dan mulai berlakunya pemilihan mengemudi.

Patut dikatakan bahwa pemilihan stabilisasi dan mengemudi berkaitan erat satu sama lain - keduanya secara berkala saling menggantikan lingkaran kehidupan populasi makhluk hidup.

Contoh seleksi stabilisasi

Mari kita sebutkan berbagai manifestasi seleksi pemantapan:

Struktur tiroksin (hormon) tidak berubah kelenjar tiroid) sepanjang sejarah evolusi vertebrata.
Setelah badai salju masuk Amerika Utara Ditemukan 136 burung pipit rumah yang terluka. 64 burung mati dan 72 selamat. Di antara yang mati, sebagian besar terdapat individu dengan sayap yang sangat panjang atau terlalu pendek. Burung pipit dengan sayap berukuran sedang ternyata lebih tangguh.
Di antara burung hutan yang terkuat adalah individu dengan kesuburan rata-rata. Induk yang sangat subur tidak dapat memberi makan semua anak ayamnya secara penuh, itulah sebabnya anak ayam tersebut tumbuh kecil dan lemah.
Saat melahirkan mamalia, serta pada minggu-minggu pertama kehidupan, beberapa anaknya mati secara konsisten - dengan berat badan yang terlalu rendah atau, sebaliknya, terlalu banyak. Individu berukuran sedang umumnya dapat bertahan hidup pada periode ini dengan aman.

Tanda-tanda seleksi yang stabil

Seleksi penstabilan dicirikan oleh fitur-fitur berikut:

Mewujudkan dirinya dalam lingkungan yang kondisinya untuk waktu yang lama tetap relatif konstan. Contoh terbaik dari seleksi stabilisasi adalah buaya Nil. Selama 70 juta tahun, mereka penampilan tidak berubah, karena habitatnya (biotop semi-akuatik tropis) juga hampir tidak berubah secara iklim. Perlu dicatat fakta bahwa buaya sendiri adalah hewan yang bersahaja dan dapat hidup tanpa makanan untuk waktu yang lama.
Memungkinkan mutasi dengan laju reaksi yang sempit.
Mengarah pada homogenitas fenotip populasi. Mari kita perhatikan sekali lagi bahwa ini hanya terlihat jelas - kumpulan gennya tetap bergerak karena mutasi yang sempit.
Pemusnahan individu diubah secara signifikan oleh mutasi.

Hasil seleksi pemantapan

Terakhir, mari kita lihat konsekuensi dari menstabilkan seleksi:

stabilitas dalam setiap populasi yang ada;
pelestarian yang paling penting, tanda-tanda khas populasi;
perlindungan keanekaragaman spesies dari perubahan mutasi, yang beberapa di antaranya tidak hanya merugikan, tetapi juga merusak;
terciptanya mekanisme hereditas;
perbaikan mekanisme perkembangan individu- Ontogeni.

Seleksi yang menstabilkan adalah salah satu bentuk penting seleksi alam. Hal ini tidak memungkinkan mutasi untuk mengubah karakteristik mendasar dari populasi tertentu atau seluruh spesies. Contoh seleksi yang menstabilkan menunjukkan ketidaksukaan atau bahkan kehancuran dari manifestasi mutasi yang ditolaknya.

Seleksi alam mendukung kelangsungan hidup dan peningkatan jumlah individu yang membawa genotipe tertentu dalam suatu populasi dan merugikan pembawa genotipe lainnya. Hal ini berkontribusi pada akumulasi sifat-sifat yang memiliki signifikansi adaptif dalam populasi.

DI DALAM kondisi yang berbeda lingkungan, seleksi alam mempunyai karakter yang berbeda-beda. Ada tiga bentuk utama seleksi alam:

Bergerak;
menstabilkan;
mengganggu.

Bentuk gerak (dengan contoh)

Wujud dari pemilihan berkendara tercermin ketika terjadi perubahan yang terjadi lingkungan baru ternyata lebih bermanfaat. Seleksi akan ditujukan untuk pelestariannya. Hal ini akan memerlukan perubahan bertahap pada fenotip individu dalam suatu populasi, perubahan norma reaksi, dan perubahan nilai rata-rata suatu sifat.

Contoh klasik pemilihan mengemudi adalah perubahan warna ngengat di sekitar kota industri di Eropa dan Amerika. Jika sebelumnya warna terang merupakan ciri khas mereka, maka ketika batang pohon terkontaminasi jelaga dan jelaga, varian terang yang terlihat pada kulit pohon terutama dimakan oleh burung dan varian gelap semakin diuntungkan; mereka diawetkan melalui seleksi alam. Hal ini menyebabkan perubahan warna.

Evolusi dan munculnya adaptasi baru berhubungan dengan pemilihan mengemudi. Dalam beberapa dekade terakhir, banyak spesies serangga telah mengembangkan ras yang resisten terhadap insektisida (obat yang beracun bagi serangga). Serangga yang peka terhadap racun mati, tetapi pada beberapa individu muncul mutasi baru atau mereka sebelumnya memiliki gen netral untuk ketidakpekaan terhadap insektisida apa pun. Dalam kondisi yang berubah, gen tersebut tidak lagi netral. Seleksi penggerak telah mempertahankan pembawa gen ini. Mereka menjadi pendiri ras baru.

Menstabilkan bentuk (dengan contoh)

Seleksi yang menstabilkan terjadi dalam kondisi yang relatif konstan. Di sini, penyimpangan dari nilai rata-rata suatu atribut mungkin sudah menjadi tidak menguntungkan dan dibuang. Dalam kasus ini, seleksi ditujukan untuk melestarikan mutasi yang menyebabkan berkurangnya variabilitas suatu sifat.

Telah ditetapkan bahwa perwakilan populasi dengan manifestasi sifat rata-rata lebih tahan terhadap perubahan kondisi ekstrem, sehingga burung pipit dengan panjang sayap rata-rata lebih mudah bertahan hidup di musim dingin dibandingkan burung pipit dengan sayap panjang atau pendek. Juga suhu konstan tubuh pada hewan homeotermik adalah konsekuensi dari seleksi yang menstabilkan.

Pada tumbuhan yang diserbuki oleh jenis serangga tertentu, struktur mahkota bunga tidak dapat bervariasi, bentuk dan ukurannya sesuai dengan ukuran dan bentuk penyerbuk. Setiap penyimpangan dari “standar” segera ditolak melalui seleksi, karena mereka tidak meninggalkan keturunan.

Seleksi yang menstabilkan paling sering terjadi dan dianggap penting dalam perkembangan organisme, ketika peningkatan indikator rata-rata mengarah pada kemajuan evolusioner.

Ketika kondisi keberadaan berubah, pemilihan mengemudi dan stabilisasi dapat saling menggantikan.

Bentuk yang mengganggu (dengan contoh)

Seleksi disruptif dapat diamati bila di antara semua varian genotipe tidak ada satu pun yang dominan, hal ini terkait dengan heterogenitas wilayah yang mereka tinggali. Di bawah pengaruh faktor-faktor tertentu, beberapa sifat berkontribusi terhadap kelangsungan hidup, dan ketika kondisi berubah, sifat-sifat lainnya ikut berkontribusi.

Seleksi disruptif ditujukan terhadap perwakilan spesies yang memiliki manifestasi sifat rata-rata, yang mengarah pada munculnya polimorfisme di antara satu populasi. Bentuk disruptif disebut juga robekan, karena penduduknya terbagi menjadi beberapa bagian sesuai dengan karakteristik yang ada. Dengan demikian, bentuk pengganggu bertanggung jawab atas perkembangan fenotipe ekstrem dan ditujukan terhadap bentuk rata-rata.

Contoh seleksi yang mengganggu adalah warna cangkang keong anggur. Warna cangkang tergantung pada kondisi lingkungan tempat siput berada. Di kawasan hutan, tempat lapisan permukaan bumi diwarnai warna cokelat, siput hidup dengan cangkang coklat. Di daerah stepa, yang rumputnya kering dan berwarna kuning, cangkangnya berwarna kuning. Perbedaan warna cangkang ini bersifat adaptif karena melindungi siput agar tidak dimakan burung pemangsa.

Tabel jenis utama seleksi alam

Ciri	Bentuk bergerak	Menstabilkan bentuk	Bentuk yang mengganggu
Tindakan	Terjadi ketika kondisi kehidupan seseorang berubah secara bertahap.	Kondisi kehidupan tubuh tidak berubah dalam waktu lama.	Dengan perubahan tajam pada kondisi kehidupan tubuh.
Fokus	Bertujuan untuk melestarikan organisme dengan karakteristik yang berkontribusi terhadap kelangsungan hidup spesies.	Menjaga homogenitas penduduk, menghilangkan bentuk-bentuk ekstrim.	Tindakan tersebut ditujukan untuk kelangsungan hidup individu dalam kondisi heterogen, melalui manifestasi fenotipe yang berbeda.
Intinya	Penampilan norma rata-rata, yang menggantikan yang lama, yang tidak cocok di lingkungan baru.	Mempertahankan nilai normal rata-rata.	Pembentukan beberapa norma rata-rata yang diperlukan untuk kelangsungan hidup.

Jenis seleksi alam lainnya

Bentuk utama seleksi dijelaskan di atas, ada juga tambahan:

Destabilisasi;
seksual;
kelompok.

Bentuk Destabilisasi aksinya berlawanan dengan aksi penstabil, sementara laju reaksi meningkat, tetapi indikator rata-rata dipertahankan.

Jadi katak yang hidup di rawa, di lingkungan dengan tingkat cahaya berbeda, warnanya sangat berbeda kulit adalah manifestasi dari seleksi yang tidak stabil. Katak menghuni daerah yang sepenuhnya teduh atau sebaliknya akses yang baik Lampu memiliki warna yang seragam - ini adalah manifestasi dari seleksi yang menstabilkan.

Bentuk seksual dari seleksi alam ditujukan untuk pembentukan ciri-ciri seksual sekunder, yang membantu memilih pasangan untuk disilangkan. Misalnya warna bulu yang cerah dan kicau burung, suara nyaring, tarian pacaran atau ekskresi zat berbau untuk menarik elemen berlawanan pada serangga dan banyak lagi.

Bentuk kelompok bertujuan untuk kelangsungan hidup populasi, bukan individu. Kematian beberapa anggota kelompok untuk menyelamatkan spesies dapat dibenarkan. Jadi, dalam suatu kawanan hewan liar, pada tingkat genetik ditentukan bahwa kehidupan kelompok lebih penting daripada kehidupan seseorang. Ketika bahaya mendekat, hewan tersebut akan mengeluarkan suara keras untuk memperingatkan kerabatnya, dalam hal ini ia akan mati, namun akan menyelamatkan sisanya.

Pilihan mengemudi. Seleksi alam selalu menyebabkan peningkatan rata-rata kebugaran suatu populasi. Perubahan kondisi eksternal dapat menyebabkan perubahan kebugaran genotipe individu. Menanggapi perubahan-perubahan ini, seleksi alam menggunakan cadangan keragaman genetik yang sangat besar di banyak tempat tanda-tanda yang berbeda, menyebabkan perubahan signifikan dalam struktur genetik populasi. Jika lingkungan luar terus berubah ke arah tertentu, maka seleksi alam mengubah struktur genetik suatu populasi sedemikian rupa sehingga kesesuaiannya dengan perubahan kondisi tersebut tetap maksimal. Pada saat yang sama, frekuensi alel individu dalam suatu populasi berubah. Nilai rata-rata sifat adaptif dalam populasi juga berubah. Dalam serangkaian generasi, pergeseran bertahap mereka ke arah tertentu dapat dilacak. Bentuk seleksi ini disebut seleksi mengemudi.

Contoh klasik dari pemilihan penggerak adalah evolusi warna pada ngengat birch. Warna sayap kupu-kupu ini meniru warna kulit pohon yang ditumbuhi lumut tempat ia menghabiskan siang hari. Jelas sekali, warna pelindung seperti itu terbentuk selama beberapa generasi evolusi sebelumnya. Namun, dengan dimulainya revolusi industri di Inggris, perangkat ini mulai kehilangan arti pentingnya. Polusi atmosfer telah menyebabkan kematian besar-besaran lumut kerak dan penggelapan batang pohon. Kupu-kupu terang dengan latar belakang gelap menjadi mudah terlihat oleh burung. Dimulai pada pertengahan abad ke-19, bentuk kupu-kupu mutan berwarna gelap (melanistik) mulai muncul pada populasi ngengat birch. Frekuensinya meningkat pesat. KE akhir abad ke-19 Selama berabad-abad, beberapa populasi ngengat birch di perkotaan hampir seluruhnya terdiri dari bentuk gelap, sedangkan di populasi pedesaan bentuk terang terus mendominasi. Fenomena ini disebut melanisme industri. Para ilmuwan telah menemukan bahwa di daerah yang tercemar, burung lebih cenderung memakan burung berwarna terang, dan di daerah bersih, burung berwarna gelap. Pemberlakuan pembatasan polusi udara pada tahun 1950an menyebabkan seleksi alam kembali berbalik arah, dan frekuensi bentuk gelap pada populasi perkotaan mulai menurun. Saat ini, hal-hal tersebut hampir sama langkanya dengan sebelum Revolusi Industri.

Seleksi penggerak membawa komposisi genetik suatu populasi sejalan dengan perubahan lingkungan eksternal sehingga rata-rata kebugaran suatu populasi dapat dimaksimalkan. Di pulau Trinidad, ikan guppy hidup di perairan yang berbeda. Banyak dari mereka yang hidup di hilir sungai dan kolam mati dimangsa ikan predator. Di hulu, kehidupan ikan guppy jauh lebih tenang - hanya ada sedikit predator di sana. Perbedaan kondisi eksternal ini menyebabkan fakta bahwa ikan guppy “atas” dan “bawah” berevolusi ke arah yang berbeda. “Akar rumput”, yang terus-menerus terancam pemusnahan, mulai bertambah banyak usia dini dan menghasilkan banyak benih yang sangat kecil. Peluang bertahan hidup masing-masing sangat kecil, namun jumlahnya banyak dan ada pula yang berhasil berkembang biak. “Pegunungan” mencapai kematangan seksual lebih lambat, kesuburannya lebih rendah, tetapi keturunannya lebih besar. Ketika para peneliti memindahkan ikan guppy “pertumbuhan rendah” ke reservoir tak berpenghuni di hulu sungai, mereka mengamati perubahan bertahap dalam jenis perkembangan ikan tersebut. Sebelas tahun setelah pindah, mereka menjadi jauh lebih besar, mulai berkembang biak belakangan, dan menghasilkan keturunan yang lebih sedikit namun lebih besar.

Laju perubahan frekuensi alel dalam populasi dan nilai rata-rata sifat di bawah pengaruh seleksi tidak hanya bergantung pada intensitas seleksi, tetapi juga pada struktur genetik suatu sifat, sepanjang omset berjalan. Seleksi terhadap mutasi resesif ternyata kurang efektif dibandingkan terhadap mutasi dominan. Dalam heterozigot, alel resesif tidak muncul dalam fenotipe sehingga lolos seleksi. Dengan menggunakan persamaan Hardy-Weinberg, seseorang dapat memperkirakan laju perubahan frekuensi alel resesif dalam suatu populasi bergantung pada intensitas seleksi dan rasio frekuensi awal. Semakin rendah frekuensi alel, semakin lambat terjadinya eliminasi. Untuk mengurangi frekuensi kematian resesif dari 0,1 menjadi 0,05, hanya diperlukan 10 generasi; 100 generasi - untuk menguranginya dari 0,01 menjadi 0,005 dan 1000 generasi - dari 0,001 menjadi 0,0005.

Bentuk penggerak seleksi alam memainkan peran yang menentukan dalam adaptasi organisme hidup terhadap perubahan seiring berjalannya waktu. kondisi eksternal. Hal ini juga menjamin penyebaran kehidupan yang luas, penetrasi ke semua relung ekologi yang memungkinkan. Akan tetapi, adalah suatu kesalahan untuk berpikir bahwa dalam kondisi keberadaan yang stabil, seleksi alam berhenti. Dalam kondisi seperti itu, ia terus bertindak dalam bentuk seleksi pemantapan.

Menstabilkan seleksi. Seleksi yang menstabilkan menjaga keadaan suatu populasi, memastikan kebugaran maksimumnya dalam kondisi keberadaan yang konstan. Pada setiap generasi, individu yang menyimpang dari nilai rata-rata optimal untuk sifat adaptif akan dihilangkan.

Banyak contoh tindakan menstabilkan seleksi di alam telah dijelaskan. Misalnya, pada pandangan pertama tampaknya kontribusi terbesar terhadap kumpulan gen generasi berikutnya harus diberikan oleh individu dengan kesuburan maksimal. Namun pengamatan terhadap populasi alami burung dan mamalia menunjukkan bahwa hal tersebut tidak terjadi. Semakin banyak anak ayam atau anaknya di dalam sarang, semakin sulit memberi makan mereka, semakin kecil dan lemah mereka masing-masing. Hasilnya, individu dengan kesuburan rata-rata adalah yang paling bugar.

Seleksi menuju mean telah ditemukan untuk berbagai sifat. Pada mamalia, bayi baru lahir dengan berat badan sangat rendah dan sangat tinggi lebih mungkin meninggal saat lahir atau pada minggu-minggu pertama kehidupannya dibandingkan bayi baru lahir dengan berat badan rata-rata. Sebuah penelitian terhadap ukuran sayap burung yang mati setelah badai menunjukkan bahwa kebanyakan dari mereka memiliki sayap yang terlalu kecil atau terlalu besar. Dan dalam hal ini, rata-rata individu adalah yang paling beradaptasi.

Apa alasan kemunculan terus-menerus bentuk-bentuk yang beradaptasi buruk dalam kondisi keberadaan yang konstan? Mengapa seleksi alam tidak mampu membersihkan suatu populasi dari bentuk-bentuk menyimpang yang tidak diinginkan? Alasannya bukan hanya karena munculnya mutasi-mutasi baru secara terus-menerus. Alasannya adalah seringkali yang paling cocok adalah mereka genotipe heterozigot. Ketika disilangkan, mereka terus-menerus membelah dan keturunannya menghasilkan keturunan homozigot dengan kebugaran yang berkurang. Fenomena ini disebut polimorfisme seimbang.

Contoh polimorfisme yang paling banyak diketahui adalah anemia sel sabit. Ini penyakit serius darah terjadi pada orang yang homozigot untuk alel hemoglobin mutan ( Hb S) dan menyebabkan kematian mereka pada usia dini. Pada sebagian besar populasi manusia, frekuensi alel ini sangat rendah dan kira-kira sama dengan frekuensi kemunculannya akibat mutasi. Namun, penyakit ini cukup umum terjadi di wilayah di mana malaria sering terjadi. Ternyata heterozigot untuk Hb S memiliki resistensi yang lebih tinggi terhadap malaria dibandingkan homozigot untuk alel normal. Berkat ini, pada populasi yang tinggal di daerah malaria, heterozigositas untuk alel ini, yang mematikan bagi homozigot, tercipta dan dipertahankan secara stabil.

Menstabilkan seleksi adalah mekanisme akumulasi variabilitas dalam populasi alami. Ilmuwan terkemuka I.I.Shmalgauzen adalah orang pertama yang menarik perhatian pada fitur stabilisasi seleksi ini. Ia menunjukkan bahwa bahkan dalam kondisi keberadaan yang stabil, seleksi alam maupun evolusi tidak berhenti. Sekalipun fenotipnya tidak berubah, populasinya tidak berhenti berevolusi. Susunan genetiknya terus berubah. Seleksi yang menstabilkan menciptakan sistem genetik yang memastikan pembentukan fenotipe optimal yang serupa berdasarkan beragam genotipe. Mekanisme genetik seperti dominasi, epistasis, aksi gen komplementer, penetrasi tidak lengkap dan cara-cara lain untuk menyembunyikan variasi genetik disebabkan oleh stabilisasi seleksi.

Penting untuk dicatat di sini bahwa keteguhan kondisi tidak berarti kekekalannya. Kondisi lingkungan berubah secara teratur sepanjang tahun. Menstabilkan seleksi mengadaptasi populasi terhadap perubahan musiman ini. Siklus reproduksi diatur waktunya agar bertepatan dengan siklus tersebut, sehingga hewan muda dilahirkan pada musim ketika sumber makanan maksimum. Semua penyimpangan dari siklus optimal ini, yang direproduksi dari tahun ke tahun, dihilangkan dengan menstabilkan seleksi. Keturunan yang lahir terlalu dini mati karena kekurangan makanan, keturunan yang lahir terlambat tidak punya waktu untuk bersiap menghadapi musim dingin. Bagaimana hewan dan tumbuhan mengetahui bahwa musim dingin akan datang? Pada awal musim dingin? Tidak, ini bukan petunjuk yang bisa diandalkan. Fluktuasi suhu jangka pendek bisa sangat menyesatkan. Jika pada suatu tahun cuaca menjadi lebih hangat dari biasanya, bukan berarti musim semi telah tiba. Mereka yang bereaksi terlalu cepat terhadap sinyal yang tidak dapat diandalkan ini berisiko kehilangan keturunan. Lebih baik menunggu tanda musim semi yang lebih dapat diandalkan - bertambahnya jam siang hari. Pada sebagian besar spesies hewan, sinyal inilah yang memicu mekanisme perubahan musiman dalam fungsi vital: siklus reproduksi, molting, migrasi, dll. I.I. Schmalhausen dengan meyakinkan menunjukkan bahwa adaptasi universal ini muncul sebagai akibat dari seleksi yang stabil.

Dengan demikian, menstabilkan seleksi, mengesampingkan penyimpangan dari norma, secara aktif membentuk mekanisme genetik yang menjamin perkembangan organisme yang stabil dan pembentukan fenotipe optimal berdasarkan berbagai genotipe. Ini memastikan fungsi organisme yang stabil dalam berbagai fluktuasi kondisi eksternal yang biasa bagi spesies tersebut.

Seleksi yang mengganggu. Dengan seleksi yang stabil, individu dengan manifestasi sifat rata-rata mempunyai keuntungan; dengan seleksi penggerak, salah satu bentuk ekstrim mempunyai keuntungan. Secara teoritis, bentuk seleksi lain dapat dibayangkan - seleksi yang mengganggu atau terputus-putus, ketika kedua bentuk ekstrim tersebut mendapatkan keuntungan.

Pembentukan ras musiman pada beberapa gulma dijelaskan oleh tindakan seleksi yang mengganggu. Telah ditunjukkan bahwa waktu pembungaan dan pematangan benih pada salah satu spesies tanaman tersebut - mainan padang rumput - diperpanjang hampir sepanjang musim panas, dan sebagian besar tanaman berbunga dan berbuah pada pertengahan musim panas. Namun, di padang rumput jerami, tanaman yang mempunyai waktu untuk berbunga dan menghasilkan biji sebelum dipotong, dan tanaman yang menghasilkan biji di akhir musim panas, setelah dipotong, mendapat manfaat. Hasilnya, dua ras mainan terbentuk - pembungaan awal dan akhir.

Dalam situasi tertentu, terjadi seleksi yang mengganggu untuk sifat-sifat yang berkaitan dengan ciri-ciri lingkungan (waktu berkembang biak, preferensi jenis yang berbeda makanan, habitat yang berbeda) dapat mengarah pada pembentukan ras yang terisolasi secara ekologis dalam suatu spesies dan kemudian spesiasi.

Seleksi seksual. Jantan dari banyak spesies menunjukkan dengan jelas ciri-ciri seksual sekunder yang pada pandangan pertama tampak non-adaptif: ekor burung merak, bulu cerah burung cendrawasih dan burung beo, jambul merah pada ayam jantan, warna ikan tropis yang mempesona, nyanyian burung dan katak, dll. Banyak dari ciri-ciri ini mempersulit kehidupan pembawa mereka dan membuat mereka mudah terlihat oleh predator. Nampaknya ciri-ciri tersebut tidak memberikan keuntungan apapun bagi para pembawanya dalam perjuangan untuk eksistensi, namun sifatnya sangat luas. Peran apa yang dimainkan seleksi alam dalam kemunculan dan penyebarannya?

Kita telah mengetahui bahwa kelangsungan hidup organisme merupakan hal yang penting, namun bukan satu-satunya komponen seleksi alam. Komponen penting lainnya adalah daya tarik bagi lawan jenis. Charles Darwin menyebut fenomena ini seleksi seksual. Dia pertama kali menyebutkan bentuk seleksi ini dalam On the Origin of Species dan kemudian menganalisisnya secara rinci dalam The Descent of Man and Sexual Selection. Ia percaya bahwa “bentuk seleksi ini ditentukan bukan oleh perjuangan untuk eksistensi dalam hubungan makhluk hidup satu sama lain atau dengan kondisi eksternal, tetapi oleh persaingan antara individu dari satu jenis kelamin, biasanya laki-laki, untuk mendapatkan kepemilikan individu dari jenis kelamin lain. seks."

Seleksi seksual merupakan seleksi alam untuk keberhasilan reproduksi. Sifat-sifat yang mengurangi kelangsungan hidup inangnya dapat muncul dan menyebar jika manfaat yang diberikannya bagi keberhasilan reproduksi jauh lebih besar dibandingkan kerugiannya dalam kelangsungan hidup. Pejantan yang berumur pendek tetapi disukai betina sehingga menghasilkan banyak keturunan memiliki kebugaran keseluruhan yang jauh lebih tinggi dibandingkan yang berumur panjang tetapi menghasilkan sedikit keturunan. Pada banyak spesies hewan, sebagian besar pejantan tidak ikut serta dalam reproduksi sama sekali. Di setiap generasi, persaingan sengit muncul antara laki-laki untuk perempuan. Persaingan ini bisa bersifat langsung, dan diwujudkan dalam bentuk perebutan wilayah atau pertarungan turnamen (Gbr. XI .15.2). Bisa juga terjadi dalam bentuk tidak langsung dan ditentukan oleh pilihan perempuan. Dalam kasus di mana perempuan memilih laki-laki, persaingan laki-laki diwujudkan dalam tampilan warna-warna cerah mereka. penampilan atau perilaku pacaran yang sulit. Betina memilih jantan yang paling mereka sukai. Biasanya, ini adalah laki-laki paling cerdas. Tapi kenapa wanita menyukai pria cerdas?

Kebugaran seorang wanita bergantung pada seberapa objektif dia menilai potensi kebugaran calon ayah dari anak-anaknya. Dia harus memilih laki-laki yang anak laki-lakinya mudah beradaptasi dan menarik bagi perempuan.

Dua hipotesis utama tentang mekanisme seleksi seksual telah diajukan.

Menurut hipotesis “anak laki-laki yang menarik”, logika pilihan perempuan agak berbeda. Jika laki-laki yang berwarna cerah, karena alasan apa pun, menarik bagi perempuan, maka ada baiknya memilih ayah yang berwarna cerah untuk calon anak laki-lakinya, karena anak laki-lakinya akan mewarisi gen berwarna cerah dan akan menarik bagi perempuan di generasi berikutnya. Jadi, ada sisi positifnya Masukan, yang mengarah pada fakta bahwa dari generasi ke generasi kecerahan bulu jantan semakin meningkat. Prosesnya terus berkembang hingga mencapai batas kelayakannya. Mari kita bayangkan sebuah situasi di mana betina memilih jantan dengan ekor yang lebih panjang. Jantan berekor panjang menghasilkan keturunan lebih banyak dibandingkan jantan berekor pendek dan sedang. Dari generasi ke generasi, panjang ekornya bertambah karena betina memilih jantan bukan dengan ukuran ekor tertentu, melainkan dengan ukuran lebih besar dari rata-rata. Akhirnya, ekornya mencapai panjang yang merugikan vitalitas pejantan dan diimbangi dengan daya tariknya di mata betina.

Dalam menjelaskan hipotesis tersebut, kami mencoba memahami logika tindakan burung betina. Tampaknya kita berharap terlalu banyak dari mereka, sehingga perhitungan kebugaran yang rumit seperti itu hampir tidak mungkin dilakukan oleh mereka. Kenyataannya, perempuan tidak lebih atau kurang logis dalam memilih laki-laki dibandingkan dengan semua perilaku lainnya. Ketika seekor hewan merasa haus, ia tidak beralasan bahwa ia harus minum air untuk mengembalikan keseimbangan air-garam dalam tubuhnya - ia pergi ke sumber air karena merasa haus. Ketika seekor lebah pekerja menyengat predator yang menyerang sarangnya, dia tidak memperhitungkan seberapa besar pengorbanan diri ini meningkatkan kebugaran saudara perempuannya secara keseluruhan - dia mengikuti naluri. Demikian pula, betina, ketika memilih jantan yang cerdas, mengikuti naluri mereka - mereka menyukai ekor yang cerah. Semua orang yang nalurinya menyarankan perilaku berbeda, semuanya tidak meninggalkan keturunan. Jadi, yang kita bahas bukanlah logika perempuan, melainkan logika perjuangan eksistensi dan seleksi alam - sebuah proses buta dan otomatis yang terus menerus terjadi dari generasi ke generasi, telah membentuk segala keragaman bentuk, warna, dan naluri yang menakjubkan. kita amati di dunia alam yang hidup.

1. Bandingkan bentuk-bentuk seleksi dan soroti persamaan dan perbedaannya.

2.Berikan contoh berbagai bentuk seleksi di alam.

3. Benarkah pada kondisi lingkungan yang berubah hanya tindakan seleksi yang mendorong, dan pada kondisi lingkungan yang tidak berubah hanya tindakan seleksi yang menstabilkan?

4. Dalam hal apa seleksi menyebabkan penurunan variabilitas genetik suatu populasi, dan dalam hal apa seleksi menyebabkan akumulasinya?

5.Berikan contoh dimorfisme seksual pada hewan dan coba jelaskan evolusinya dengan menggunakan mekanisme penggerak dan seleksi seksual.

Situasinya, atau Anda dapat bertindak secara acak. Itu cukup untuk dibuat jangkauan luas individu yang beragam – dan, pada akhirnya, yang terkuat akan bertahan.

Pertama seseorang muncul dengan properti baru yang sepenuhnya acak
Setelah dia bisa atau tidak bisa meninggalkan keturunan, tergantung pada sifat-sifatnya
Terakhir, jika hasil tahap sebelumnya positif, maka ia meninggalkan keturunan dan keturunannya mewarisi harta yang baru diperolehnya

Saat ini, sebagian pandangan Darwin sendiri yang agak naif telah dikerjakan ulang. Oleh karena itu, Darwin membayangkan bahwa perubahan harus terjadi dengan sangat lancar, dan spektrum variabilitas harus berkesinambungan. Namun saat ini, mekanisme seleksi alam dijelaskan dengan menggunakan genetika, sehingga memberikan gambaran yang orisinal. Mutasi pada gen yang terjadi pada langkah pertama proses yang dijelaskan di atas pada dasarnya bersifat diskrit. Namun jelas bahwa esensi dasar gagasan Darwin tetap tidak berubah.

Bentuk-bentuk seleksi alam

Pilihan mengemudi

Seleksi penggerak adalah suatu bentuk seleksi alam ketika kondisi lingkungan berkontribusi pada arah perubahan tertentu pada suatu sifat atau kelompok sifat. Pada saat yang sama, kemungkinan lain untuk mengubah sifat tunduk pada seleksi negatif. Akibatnya dalam suatu populasi dari generasi ke generasi terjadi pergeseran nilai rata-rata suatu sifat ke arah tertentu. Dalam hal ini, tekanan penggerak seleksi harus sesuai dengan kemampuan adaptif populasi dan laju perubahan mutasi (jika tidak, tekanan lingkungan dapat menyebabkan kepunahan).

Kasus modern dalam pemilihan penggerak adalah "melanisme industri kupu-kupu Inggris". "Melanisme industri" adalah peningkatan tajam proporsi individu melanistik (berwarna gelap) pada populasi kupu-kupu yang hidup di kawasan industri. Akibat dampak industri, batang pohon menjadi gelap secara signifikan, dan lumut berwarna terang juga mati, itulah sebabnya kupu-kupu berwarna terang menjadi lebih terlihat oleh burung, dan kupu-kupu berwarna gelap menjadi kurang terlihat. Pada abad ke-20, di sejumlah daerah, proporsi kupu-kupu berwarna gelap mencapai 95%, sedangkan kupu-kupu berwarna gelap pertama (Morfa carbonaria) ditangkap pada tahun 1848.

Pemilihan berkendara terjadi ketika lingkungan berubah atau beradaptasi dengan kondisi baru ketika jangkauannya meluas. Ini mempertahankan perubahan turun-temurun ke arah tertentu, sehingga menggerakkan laju reaksi. Misalnya, selama perkembangan tanah sebagai habitat berbagai kelompok hewan yang tidak berkerabat, anggota badan berubah menjadi anggota badan yang menggali.

Menstabilkan seleksi

Menstabilkan seleksi- suatu bentuk seleksi alam di mana tindakan diarahkan terhadap individu dengan penyimpangan ekstrim dari norma rata-rata, menguntungkan individu dengan ekspresi sifat rata-rata.

Seleksi menuju mean telah ditemukan untuk berbagai sifat. Pada mamalia, bayi baru lahir dengan berat badan sangat rendah dan berat badan sangat tinggi lebih mungkin meninggal saat lahir atau pada minggu-minggu pertama kehidupannya dibandingkan bayi baru lahir dengan berat badan rata-rata. Sebuah penelitian terhadap ukuran sayap burung yang mati setelah badai menunjukkan bahwa kebanyakan dari mereka memiliki sayap yang terlalu kecil atau terlalu besar. Dan dalam hal ini, rata-rata individu adalah yang paling beradaptasi.

Seleksi yang mengganggu

Seleksi yang mengganggu- suatu bentuk seleksi alam di mana kondisi mendukung dua atau lebih varian (arah) variabilitas ekstrem, tetapi tidak mendukung keadaan rata-rata suatu sifat. Akibatnya, beberapa bentuk baru mungkin muncul dari satu bentuk asli. Seleksi yang mengganggu berkontribusi terhadap munculnya dan terpeliharanya polimorfisme populasi, dan dalam beberapa kasus dapat menyebabkan spesiasi.

Salah satu situasi yang mungkin terjadi di alam di mana seleksi disruptif berperan adalah ketika populasi polimorfik menempati habitat yang heterogen. Di mana berbeda bentuk beradaptasi dengan berbagai relung atau subniche ekologi.

Contoh seleksi yang mengganggu adalah pembentukan dua ras di padang rumput di padang rumput jerami. DI DALAM kondisi normal Periode pembungaan dan pematangan benih tanaman ini mencakup sepanjang musim panas. Namun di padang rumput jerami, benih dihasilkan terutama oleh tanaman yang berhasil berbunga dan matang sebelum masa pemotongan, atau mekar pada akhir musim panas, setelah pemotongan. Hasilnya, dua ras mainan terbentuk - pembungaan awal dan akhir.

Seleksi disruptif dilakukan secara artifisial dalam percobaan dengan Drosophila. Seleksi dilakukan berdasarkan jumlah bulu, hanya individu dengan jumlah bulu sedikit dan banyak yang dipertahankan. Akibatnya, sekitar generasi ke-30, kedua galur tersebut sangat menyimpang, meskipun lalat terus kawin silang satu sama lain, bertukar gen. Dalam sejumlah percobaan lain (dengan tanaman), persilangan intensif dicegah tindakan yang efektif seleksi yang mengganggu.

Pilihan pemotongan

Pilihan pemotongan- suatu bentuk seleksi alam. Tindakannya merupakan kebalikan dari seleksi positif. Menghilangkan seleksi berarti menghilangkan sebagian besar individu yang membawa sifat-sifat yang secara tajam mengurangi kelangsungan hidup dalam kondisi lingkungan tertentu dari suatu populasi. Dengan menggunakan seleksi seleksi, alel yang sangat merusak dihilangkan dari populasi. Selain itu, individu dengan penataan ulang kromosom dan sekumpulan kromosom yang secara tajam mengganggu fungsi normal peralatan genetik dapat mengalami seleksi pemotongan.

Seleksi positif

Seleksi positif- suatu bentuk seleksi alam. Tindakannya adalah kebalikan dari pemotongan seleksi. Seleksi positif meningkatkan jumlah individu dalam suatu populasi yang memilikinya tanda-tanda yang berguna, meningkatkan kelangsungan hidup spesies secara keseluruhan. Dengan bantuan seleksi positif dan seleksi pemotongan, spesies diubah (dan tidak hanya melalui pemusnahan individu yang tidak diperlukan, maka perkembangan apa pun harus dihentikan, tetapi hal ini tidak terjadi).

Contoh seleksi positif meliputi: boneka Archaeopteryx dapat digunakan sebagai pesawat layang, namun boneka burung layang-layang atau burung camar tidak bisa. Tapi burung pertama terbang lebih baik dari Archaeopteryx. Contoh lain dari seleksi positif adalah munculnya predator yang lebih unggul dalam “kemampuan mental” mereka dibandingkan banyak hewan berdarah panas lainnya. Atau penampakan hewan melata seperti buaya yang memiliki jantung empat bilik dan mampu hidup baik di darat maupun di air.

Arah tertentu dari seleksi alam

Kelangsungan hidup spesies dan populasi yang paling mampu beradaptasi dengan lingkungannya, seperti spesies yang memiliki insang di air, karena kebugaran memenangkan pertarungan untuk bertahan hidup.
Kelangsungan hidup organisme yang sehat secara fisik.
Kelangsungan hidup organisme yang secara fisik terkuat, karena persaingan fisik untuk mendapatkan sumber daya merupakan bagian integral dari kehidupan. Ini penting dalam perjuangan intraspesifik.
Kelangsungan hidup organisme yang paling sukses secara seksual karena reproduksi seksual merupakan metode reproduksi yang dominan. DI DALAM pada kasus ini seleksi seksual ikut berperan.

Namun, semua kasus ini istimewa, dan yang terpenting adalah pelestarian yang berhasil dari waktu ke waktu. Oleh karena itu, terkadang arahan tersebut dilanggar demi mencapai tujuan utama.

Peran seleksi alam dalam evolusi

Darwin ragu-ragu untuk waktu yang lama untuk mempublikasikan teorinya, karena... Saya melihat adanya masalah pada semut, yang hanya bisa dijelaskan dari sudut pandang genetika.

Lihat juga

Tautan

“Masalah Makroevolusi” - situs web ahli paleontologi A.V. Markov
"Bentuk seleksi alam" - artikel yang bagus contoh terkenal: warna kupu-kupu, ketahanan manusia terhadap malaria, dll.
“Evolusi berdasarkan pola” - artikel tentang apakah mutasi berperan besar dalam proses evolusi, atau apakah beberapa karakteristik sudah ada sebelumnya dan kemudian berkembang di bawah pengaruh seleksi penggerak

Biologi evolusioner
Mekanisme dan proses	Spesiasi Adaptasi Penyimpangan genetik Seleksi alam Variasi Keturunan Mikroevolusi Mutasi Makroevolusi Transfer gen
Munculnya kehidupan	Evolusi kimia Hipotesis dunia RNA Evolusi biologis
Sejarah pengajaran evolusi