Отбирающий фактор: Attention Required! | Cloudflare – Сравнительная характеристика естественного и искусственного отбора

Автор: | 02.02.2021

Содержание

Сравнительная характеристика естественного и искусственного отбора

Критерии

Естественный отбор

Искусственный отбор

Исходный материал для отбора

наследственная изменчивость (индивидуальные признаки организма)

Отбирающий фактор

условия природы (живой и неживой)

человек

Факторы и движущие силы эволюции

наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор

наследственная изменчивость, искусственный отбор

Темпы эволюции

медленные (тысячи и миллионы лет)

быстрые (от 8-10 до 20 лет)

Благоприятные изменения

сохраняются, накапливаются и передаются по наследству следующим поколениям

отбираются, становятся хозяйственно ценными

Неблагоприятные изменения

уничтожаются в борьбе за существование

бракуются, уничтожаются

Приспособленность

живые организмы приспособлены к условиям среды; формы, обладающие менее полезными признаками, вымирают

живые организмы приспособлены к нуждам человека; формы, обладающие менее полезными для человека свойствами, выбраковываются

Характер действия

творческий — отбор признаков полезных для особи, популяции, вида; приводит к возникновению новых форм

творческий – целенаправленное накопление признаков полезных для человека

Формы отбора

движущий, стабилизирующий, дизруптивный, дестабилизирующий

массовый, индивидуальный, бессознательный, сознательный

Результат

многообразие видов

многообразие сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов

Естественный отбор, другие факторы эволюции, Биология

Какие же особи популяции в борьбе за существование достигнут взрослого состояния и будут размножаться?

Сущность естественного отбора.

Наследственные изменения у особей одной популяции идут в различных направлениях и могут быть самыми разнообразными в одинаковых условиях среды.

Из поколения в поколение особи с полезными в определенных условиях среды наследственными изменениями преимущественно сохраняются в борьбе за существование и оставляют после себя плодовитое потомство. Наоборот, особи с вредными в тех же условиях наследственными изменениями оставляют все более малочисленное и слабое потомство, что в конце концов может привести к вымиранию вида.

Естественным отбором называют процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимуществен о особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями.

Дарвин предупреждал, что естественный отбор не есть «сознательный выбор со стороны животных, испытывающих изменение». Роль отбирающего фактора играют условия среды. Выражение «естественный отбор» Дарвин употреблял ради краткости речи в метафорическом смысле, чтобы обозначить результат действия естественных законов.

Отбор в популяциях. Отбор начинается внутри популяции. Каждая природная популяция представляет собой группу несколько различающихся особей одного вида, а следовательно, н с различными морфологическими признаками и физиологическими свойствами. Чем разнообразнее популяция, тем эффективнее действует естественный отбор.

Изучение популяций насекомых и некоторых млекопитающих выявило значительную интенсивность борьбы за существование и естественного отбора и ощутимость его результатов в относительно короткое время.

В индустриальных районах многих европейских стран, где кора, стволы деревьев и листья часто покрыты сажей и копотью, за последние 100 лет темноокрашенные насекомые вытесняют светлоокрашенных. В Англии, например, более 70% ночных бабочек стали темными. Этот процесс идет в популяциях под действием естественного отбора на лучшую защитную окраску тела, которая спасает бабочек от поедания птицами. Наоборот, в непромышленных районах преимущественному истреблению подвергаются темные особи популяций. Замечено также, что с уменьшением загрязнения воздуха в Бирмингеме вдвое снизилась численность двухточечной божьей коровки темного тона: насекомые стали заметнее на общем посветлевшем фоне и птицы усиленно клевали их.

За последнее время обнаружены популяции различных видов насекомых и клещей, устойчивых к ядохимикатам, от которых они ранее гибли. Возникновение таких популяций объясняется появлением мутации, обострением внутривидовой борьбы (из-за усиления борьбы с неблагоприятными условиями) и действием естественного отбора. На особей популяции ядохимикаты действуют неодинаково, так как у некоторых из них возникли мутации, способствующие повышению устойчивости к яду. Эти мутации в результате скрещивания особей распространяются в популяции, а естественный отбор сохраняет их, что в конечном счете ведет к возникновению новой популяции, на которую данный ядохимикат не действует. Внутри популяции идет отбор особей, которые имеют более плодовитое потомство.

Отбор всегда имеет направленный характер, он совершенствует приспособления к условиям существования.

Отличия данной популяции от других популяций одного и того же вида усиливаются и закрепляются.

Если условия среды более или менее постоянны, то относительно давно существующие в них популяции остаются почти неизменными в течение многих миллионов лет (кистеперые рыбы, пресмыкающееся гаттерия). Все особи с признаками, сильно отклоняющимися от их нормы в данных условиях, отметались в борьбе за существование отбором. Исследования погибших во время бури воробьев (Англия, 1899) показали, что они большей частью были короткокрылыми или длиннокрылыми, особи со средними крыльями почти все уцелели.

При изменении условий среды в преимущественном положении будут особи, у которых имеются мутации, полезные в новых условиях. Из поколения в поколение такие особи успешнее выживают и размножаются, а всех других устраняет отбор. Это ведет к установлению новой нормы признаков. На мелких океанических островах, где часты сильные ветры, Дарвин нашел в основном бескрылых и длиннокрылых насекомых. На этих островах могли сохраняться и размножаться насекомые с длинными крыльями, способные бороться с ветром, или же те, которые совсем не поднимались в воздух, забиваясь в щели. Особей со среднеразвитыми крыльями ветер уносил в океан, и они погибали.

На острове Вознесения, открытом ветрам со всех сторон, не оказалось ни одного дерева. То же было и на острове Кергелен, где почти все растения стелются по земле, а самое высокое едва достигает 1 м. Многие растения образуют плотные дерновые подушки. Растения высокие или со слабым укоренением стеблей уничтожались здесь в процессе борьбы за существование многовековым отбором.

Творческая роль естественного отбора. Естественному отбору подвергаются особи с совершенно неуловимыми для человека особенностями. Любое самое маловажное, но полезное в борьбе за существование наследственное изменение может подхватываться естественным отбором. Следовательно, естественный отбор действует через сохранение и накопление полезных для популяции и вида в целом наследственных изменений, создавая новые, лучше других приспособленные к среде и оставляющие потомство особи. В борьбе за существование такие особи погибают реже.

Естественный отбор действует медленно и распространяется на скоби обоего пола и любого возраста.

Естественный отбор играет творческую роль в природе: из ненаправленных наследственных изменений отбираются те, которые могут привести к образованию новых групп особей, более совершенных в данных условиях существования.

Естественный отбор – главная движущая сила процесса эволюции. Он протекает успешнее при широком расселении вида, которое ведет к увеличению числа популяций и повышению разнообразия их генного состава. При таких условиях возможности отбора расширяются. В различные сезоны года и в разные годы меняются интенсивность и направление естественного отбора. Это связано с биологией особей и колебаниями условий существования.

Сравнение действия искусственного и естественного отбора. Основой обоих процессов служит наследственная изменчивость, она доставляет материал для отбора. В результате действия искусственного и естественного отбора создаются новые формы: при искусственном отборе – породы и сорта, а при естественном – виды. Между этими двумя процессами есть существенное различие. При искусственном отборе человек отбирает особей по замеченным признакам и направляет действие отбора в желательную ему сторону. При этом особи с отбираемыми признаками могут оказаться даже с вредными для организма. Так, лучшие породы свиней или молочного скота не могли бы существовать в природе без заботы человека. При естественном отборе отбирающим фактором являются условия окружающей среды. При этом отбираются любые жизненно важные признаки. В силу этого естественный отбор действует только на пользу популяции и вида в целом.

В результате искусственного отбора создаются породы домашних животных и сорта культурных растений, приспособленные человеком к его потребностям и намеченным целям. А в результате естественного отбора возникают виды, приспособленные к жизни в определенных условиях окружающей среды.

Искусственный отбор проводится с того времени, как человек стал заниматься земледелием и приручением животных. Естественный отбор происходит в течение всей истории органического мира, со времени появления жизни на Земле. Естественный и искусственный отбор органически связаны: на породы животных и сорта растений, помимо искусственного отбора, продолжает действовать и естественный отбор.

Другие факторы эволюции. Основные положения теории эволюции Дарвина в настоящее время не утратили своего значения, а получили новые подтверждения и развитие. Глубоко разрабатывается учение о мутациях и комбинативной изменчивости, исследуется механизм их возникновения. Ведутся экспериментальные исследования действия естественного отбора. Выявляются новые факторы эволюции, к числу которых следует отнести популяционные волны, или волны жизни.

В природе постоянно происходит колебание численности популяций: число особей в популяции то сокращается, то увеличивается. Эти процессы сменяют друг друга более или менее регулярно, поэтому их называют волнами жизни или популяционными волнами. В одних случаях они связаны с сезоном года (у многих насекомых, у однолетних растений). В других случаях волны наблюдаются через более длительные сроки и связаны с колебаниями климатических условий или урожаев кормов (массовое размножение белок, зайцев, мышей, насекомых). Иногда причиной изменения численности популяций являются лесной пожар, наводнение, очень сильные морозы или засухи.

Волны эти совершенно случайно и резко изменяют в популяции концентрации редко встречающихся генов и генотипов период спада волн одни гены и генотипы могут исчезнуть полностью, притом случайно и независимо от их биологической ценности. А другие также случайно останутся и при новом нарастании численности популяции резко повысят свою концентрацию. Популяционные волны, как и мутационный процесс, поставляют случайный, ненаправленный наследственный материал для борьбы за существование и естественного отбора.

К факторам эволюции относится также изоляция, т. е. возникновение различных преград к свободному скрещиванию особей, что приводит к появлению существенных различий в генном составе разных популяций одного вида, т. е. к еще большему обособлению популяций.

Все рассмотренные факторы не направляют эволюционный процесс в какую-либо определенную сторону. Они повышают или понижают концентрацию различных генотипов в популяции и влияют на эффективность естественного отбора. Единственным эволюционным фактором направляющего значения является естественный отбор, так как его действие обусловлено конкретными условиями среды и ведет к приспособлению для существования в ней видов. Естественный отбор приводит к образованию новых популяций и в дальнейшем подвидов и видов.

1. Как объяснить, что естественный отбор начинается в популяции? 2. В чем заключается творческая роль естественного отбора? 3. Каковы неимущие силы эволюции видов в природе? 4. Почему приходится создавать новые ядохимикаты против насекомых-вредителей? 5. Что представляют собой популяционные волны и какова их роль в эволюции?

Конспект «Естественный отбор. Искусственный отбор»

Естественный отбор. Искусственный отбор

Раздел ЕГЭ: 6.2. Развитие эволюционных идей. Значение эволюционной теории Ч. Дарвина. Взаимосвязь движущих сил эволюции. Формы естественного отбора, виды борьбы за существование. Синтетическая теория эволюции. Элементарные факторы эволюции. Исследования С.С. Четверикова. Роль эволюционной теории в формировании современной естественнонаучной картины мира


ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР

Естественный отбор (по Ч. Дарвину) — сохранение полезных индивидуальных различий или изменений и уничтожение вредных. Отбор всегда идёт по фенотипам: точкой отбора является конкретный результат реализации генотипа в виде определённого признака или свойства.

Естественный отбор — это выживание и оставление потомства наиболее приспособленными особями и гибель наименее приспособленных. Сущность естественного отбора заключается в дифференцированном (неслучайном) сохранении в популяции определенных генотипов и избирательном их участии в передаче генов следующему поколению.

Результаты естественного отбора:

  • Многообразие видов (творческий характер)
  • Приспособление видов к условиям среды (направленный характер)
  • Повышение организации и усложнение живых существ

Естественный отбор

Формы естественного отбора:

Движущий. Отсев мутаций с одним средним значением признака, которые заменяются мутациями с другим средним значением признака в изменённых условиях среды. Пример: ► устойчивость насекомых к ядохимикатам.

Стабилизирующий. Поддержание среднего значения в относительно постоянных условиях среды, выбраковка мутационных отклонений от ранее сформировавшейся нормы. Пример: ► насекомоопыляемые цветки соответствуют размерам насекомых.

Разрывающий (дизруптивный). Благоприятствует более чем одному фенотипу и направлен против средних форм, результат — образование нескольких разных фенотипических групп. Пример: ► сохранение на островах насекомых без крыльев или с хорошо развитыми крыльями

Групповой. Даёт преимущественное размножение особей какой-либо группы, соревнующейся с другими группами в создании и поддержании целостности над организменных систем.

Индивидуальный. Дифференцированное размножение отдельных особей, обладающих преимуществами в борьбе за существование в пределах популяции.

Половой отбор. Естественный отбор, касающийся признаков особей одного пола, ориентированный на успех в размножении (демонстрация оперения или силы).

В природе ни одна из форм естественного отбора не существует в чистом виде, а наоборот, имеются разнообразные их комбинации, и по мере изменения условий среды на первый план выходит то одна, то другая из них.

ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР

Искусственный отбор: человек сознательно отбирает особей с полезными (для него) свойствами, осуществляет скрещивание, получает потомство и вновь производит отбор по данным признакам.

Формы искусственного отбора:

  • Бессознательный. Сохранение и размножение наиболее ценных для человека признаков организма за счёт массовой выбраковки менее продуктивных особей.
  • Сознательный (методический). Человек осмысленно выбирает именно те формы организмов, которые ему нужны, при этом сам конструирует их параметры. Сознательный отбор делится на одно- и многократный.

 


Это конспект для 10-11 классов по теме «Естественный отбор. Искусственный отбор». Выберите дальнейшее действие:

Отбор

Отбор

В 1859 году Чарльз Дарвин опубликовал книгу «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение избранных пород в борьбе за жизнь». В ней, в частности, был предложен новый взгляд на причины эволюционного развития организмов. Дарвин указал на три основных фактора эволюции: наследственность (способность организмов передавать врождённые признаки от поколения к поколению), изменчивость (появление различных фенотипов внутри популяции) и отбор (подавление генотипов организмов, фенотипы которых менее других приспособлены к внешним условиям). О наследственности и изменчивости было рассказано в предыдущих параграфах; перейдём теперь к отбору.

Отбор в популяции происходит благодаря тому, что организмы, лучше приспособленные к внешним условиям, выживают и размножаются, а хуже приспособленные чаще гибнут и/или оставляют меньше потомства. Роль отбирающего фактора играет окружающая среда. Отбор увеличивает приспособленность популяции к условиям внешней среды.

При увеличении численности популяции внешние условия (например, пища) становятся сдерживающим фактором, что приводит к конкуренции в популяции (к борьбе за существование). Особи, имеющие благодаря своему фенотипу преимущество в этой конкуренции, оставят потомство и выживут.

С точки зрения генов отбор – это процесс, определяющий, какие аллели будут переданы потомкам, обеспечив им преимущество в конкурентной борьбе. Изменения частот аллелей могут вести к эволюционным изменениям, основной причиной которых является появление мутантных аллелей. Особенно быстро рецессивный мутантный аллель может распространиться в популяции, будучи сцепленным с каким-либо доминантным аллелем, имеющим важное значение для жизнедеятельности организма. Мутантные аллели, связанные с небольшие изменения в фенотипе, могут накапливаться и производить эволюционные изменения.

Важной характеристикой отбора является его давление. Давление отбора зависит от внешних факторов среды (это выражается в форме борьбы с неблагоприятными условиями), межвидовой конкуренции (в частности, от наличия хищников и паразитов), а также внутривидовой конкуренции (прежде всего определяемой численностью популяции). Интенсивность отбора показывает скорость эволюционных изменений в популяции. Возрастание давления отбора (например, в результате сужения диапазона условий среды) является консервативным фактором, помогающим популяции лучше приспособиться к внешним условиям. Становящаяся в результате этого более узкой специализация вида в определённых обстоятельствах может привести к вымиранию популяции при изменении этих условий. Наоборот, ослабление интенсивности отбора, наступающее, обычно, при уменьшении внешних ограничивающих факторов (например, уменьшается количество хищников, вид проникает в новую для него среду) способствует увеличению видового разнообразия.

Отбор делится на три основных типа.

— Стабилизирующий отбор. Происходит при отсутствии внешних изменений и относительно слабой конкуренции. Подавляет генотипы особей с крайними отклонениями признаков (например, слишком больших или слишком маленьких). Поддерживает стабильность популяции и не способствует эволюции.

— Направленный отбор. Происходит в ответ на изменения условий обитания. Сдвигает фенотип в ту или другую сторону; при достижении нового состояния равновесия прекращается. Приводит к эволюционным изменениям.

— Дизруптивный отбор. Начинает действовать при наличии в популяции не одного, а двух и более благоприятных фенотипов. Разделяет популяцию на две группы; при прекращении потока генов между группами популяция может разделиться на два вида, которые будут конкурировать между собой уже менее сильно.

1

Различные типы отбора

2

Человек путём искусственного отбора создал огромное количество сортов культурных растений и пород домашних животных. Различные породы собак

3

Важной составляющей естественного отбора является половой отбор. Так, самки многих птиц охотнее скрещиваются с самцами, имеющими более яркую окраску

Направленный отбор лежит в основе искусственного отбора, широко используемого человеком при разведении животных и растений. При искусственном отборе человек создаёт направленное давление отбора, приводящее к усилению в популяции какого-либо ценного признака (надои молока, размер плодов и т. п.). Изоляция популяций, в которых производится искусственный отбор, приводит к созданию новых пород и сортов, генотипы которых не смешиваются. При инбридинге избирательно скрещивают между собой особи из одной породы. Длительный инбридинг может привести к снижению плодовитости; поэтому его иногда чередуют с аутбридингом, когда между собой скрещивают генетически далёких особей одного вида из разных пород или сортов. В растениеводстве нередко скрещивают между собой даже особей разных видов; возникающие в результате этого гибриды могут превосходить по многим ценным признакам родительские особи. Наука, изучающая методы выведения новых сортов растений и пород животных, называется селекцией.

Естественный отбор происходит в природе без вмешательства человека. Дарвин постулировал естественный отбор, анализируя результаты искусственного отбора. Дело в том, что естественный отбор происходит очень медленно по сравнению с жизнью человека. Естественный отбор зависит от скорости размножения особей. Бурное развитие химической промышленности и появление пестицидов и антибиотиков привело к существенному подавлению генотипов тех организмов, фенотипы которых были неустойчивы к этим веществам (например, болезнетворных бактерий или вредных насекомых). Особи, у которых появился мутантный аллель, обеспечивающий устойчивость по отношению к яду, выживали, а их генотип при отсутствии конкуренции стремительно распространился по всей популяции. В ответ учёные создают новые формы активных веществ, и процесс продолжается по кругу.

4

Полиморфизм на примере окраски раковин австралийских улиток

В случае, когда популяция, находящаяся в устойчивом состоянии, представлена несколькими различными формами (например, с различной окраской), говорят о явлении полиморфизма. Существуют переходный полиморфизм, возникающий обычно при постепенном замещении одной формы другой, и сбалансированный полиморфизм, создающийся при существовании популяции в стабильных условиях внешней среды. Примером сбалансированного полиморфизма может служить наличие двух полов у животных и растений или разные группы крови у человека. Ещё одним примером может служить ген серповидной анемии: гомозиготы по доминантному (мутантному) аллелю имеют эритроциты серповидной формы и обычно умирают от этой болезни в раннем детстве, гомозиготы по рецессивному аллелю (с нормальными эритроцитами) часто болеют малярией, а гетерозиготы не болеют и имеют нормальные эритроциты.

 

Практическая работа №1 «Сравнительная характеристика естественного и искусственного отбора».

Урок №14: Практическая работа №1 «Сравнительная характеристика естественного и искусственного отбора».

(11 класс – профильная агротехнологическая группа)

Филиал МАОУ Тоболовская СОШ – Карасульская СОШ

Учитель биологии: Завьялова Мария Леонидовна

Образовательная: сформировать знания о сущности биологических процессов и явлений: действие искусственного и естественного отбора.

Развивающие: продолжить формирование умений устанавливать взаимосвязи движущих сил эволюции; сравнивать процессы и явления (искусственный и естественный отбор) и делать выводы на основе сравнения; осуществлять самостоятельный поиск биологической информации в различных источниках (учебных текстах) и применять ее в собственных исследованиях; использовать приобретенные знания и умения для грамотного оформления результатов биологических исследований.

Воспитательная: воспитывать трудолюбие и аккуратность.

Оборудование: таблицы по общей биологии, инструктивные карточки.

Ход урока:

Актуализация знаний: выполнение практической работы по теме: «Сравнительная характеристика естественного и искусственного отбора»

Цель: 1) выяснить сходства и различия естественного и искусственного отбора; 2) научиться применять знания о движущих силах эволюции при решении биологических задач.

Оборудование и материалы: таблицы, открытки, рисунки, фотографии, слайды диких и культурных растений и животных.

Ход работы:

1. Выявление опорных знаний и умений учащихся, необходимых для проведения работы (по учебникам авторов В.Б. Захарова и Д.К. Беляева «Общая биология 10-11 класс»).

2. Инструктивная беседа об особенностях заполнения сводной таблицы:

Сравнение естественного и искусственного отбора

СХОДСТВА

1. Главная движущая сила образования новых форм (видов, популяций, пород, сортов)

2. На каких биологических свойствах организмов основаны оба вида отбора

3. Материал для отбора

4. Судьба особей – обладателей благоприятных изменений

5. Судьба особей – обладателей неблагоприятных изменений

6. Общий результат отбора (его влияние на многообразие форм организмов)

РАЗЛИЧИЯ

1. Среди каких (домашних или диких) животных и растений происходит отбор

2. Отбирающий фактор

3. На пользу кого (человека или вида растения, животного) действует отбор

4. Когда возник отбор (до или после происхождения человека)

  1. Тренировочные упражнения.

Определите, в результате какого отбора возникли виды организмов (породы, сорта) или их отдельные признаки, приспособления. Укажите рядом с примером вид отбора (Е – естественный, И – искусственный)

Дикий кролик

Различные породы кроликов (горностаевый, великан и др.)

Клыки у собаки

Выносливость собак к морозу

Привязанность собак к человеку

Чуткость обоняния у собаки

Дикая лошадь Пржевальского

Породы лошадей (тяжеловоз, рысак и др.)

Чуткость органов слуха и обоняния у домашних лошадей

Копыта у лошадей

Большая яйценоскость у домашних кур

Размножение кур яйцами

Половое размножение яблони

Крупность и приятный вкус плодов культурной яблони

Покровительственная окраска зайца-беляка

Порода кролика с чисто-белой шерстью

Выводы:

  1. Дайте определение естественного и искусственного отбора.

  2. Что лежит в основе возникновения диких и культурных форм (сортов и пород) организмов?

Домашнее задание: Повторить понятие «вид».

Рефлексия: Заверши фразу.

— Выполняя практическую работу я приобрел…

— Мне хотелось бы еще спросить…;

— Меня удивило…;

— Я приобрел/ я научился…;

— Я почувствовал(а), что…

— У меня получилось…;

— Мне захотелось…

Онлайн урок: Естественный отбор. Формы естественного отбора по предмету Биология ЕГЭ

В зависимости от направленности, эффективности и особенностей условий обитания организмов формы естественного отбора могут быть разными.

Формы естественного отбора:

1. Движущий отбор — форма естественного отбора, где особи с признаками, которые соответствуют изменяющейся среде, получают преимущества, а остальные уничтожаются.

Например, особи слонов, которые обладают различной длинной шерсти.

Среди них есть особи с очень короткой, со средней длиной и очень длинной шерстью.

Предположим, условия жизни изменились в сторону похолодания климата.

Что произойдет с нашими слонами?

Думаю, вы догадались, что особи с короткой шерстью, будут постепенно вымирать, количество особей со средней длиной шерсти уменьшится, а количество особей с длинной шерстью наоборот, будет увеличиваться. 

Процесс движущего отбора на примере длины шерсти у слонов можно увидеть на следующих графиках:

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?