Естественный отбор, или переживание наиболее приспособленных

Григорьевой Александры, группа 8404, 2011г

Естественный отбор, или переживание наиболее приспособленных. Спустя 152 года. (Не обо всем, но не копипаст, конечно ничего нового не придумано).

Дарвин в своем труде о происхождении видов сначала рассматривает вопросы об одомашнении, изменчивости и естественном состоянии и борьбу за существование. И в четвертой главе он задается вопросом, как влияет борьба за существование на эту самую изменчивость, и может ли в природе действовать отбор, подобный тому, что применяет человек? И далее Дарвин  вводит понятие естественного отбора, действующего в природе: «сохранение благоприятных индивидуальных различий и изменений и уничтожение вредных я назвал Естественным отбором, или Переживанием наиболее приспособленных».

Следует сначала сказать, что фундаментальных изменений в теории естественного отбора со времен Дарвина не произошло. Современное знание генетики лишь дополняет представления о естественном отборе: гены и их различные комбинации определяют наследственность; мутации дают изменчивость, которая может наследоваться; кроме направленно действующего естественного отбора существует дрейф генов, действие которого случайно. Естественный отбор, таким образом, изменяет генетический состав популяции. Так как эволюция это и есть изменение генетического состава популяции, естественный отбор является её фактором.

Приспособленность не следует понимать, как только совокупность всех черт организма, его способностей, помогающих ему выжить – приспособленность определяется количеством потомков этого организма и, следовательно, количеством его аллелей, сохранившихся в следующем поколении. Сам факт выживания особи не имеет смысла, если она не оставит потомков, поэтому отбор еще определяют как фактор, способствующий повышению вероятности оставления потомства особью в отличие от других.

Мутации представляют собой элементарные изменения, являющиеся материалом для действия естественного отбора. Развитие понятия о мутациях, однако, способствовало появлению сторонников идеи о том, что достаточно существования мутаций, которые приводят к образованию новых видов, естественному отбору при этом отводилось второстепенное место. Но мутационистам еще не было известно, что признак регулируется не одним геном, а их взаимодействием. И именно отбор способствует интеграции различных мутаций, которые формируют новый адаптивный признак. Рассмотрим формирование такого явления в мире животных как мимикрия. Лишь одна мутация не могла сделать палочников такими похожими на ветку; но появление хоть небольшого изменения форм тела способствовало лучшему сокрытию их от птиц и, таким образом, выживанию особей с данной полезной мутацией. В дальнейшем, в результате отбора и происходило постепенное накопление подобных мутаций, приведших к появлению палочников именно такой, схожей с веткой, формы. Неверное представление об отборе, как действующем селективно, на какие-то отдельные признаки, стало так же аргументом против дарвинизма – в таком случае темпы эволюции должны были быть намного медленнее, чем это описывает Дарвин. Но отбор действует на совокупность признаков, на фенотип, отбирая целые генотипы (зачастую разные, при одном фенотипе), которые имеют норму реакции, наиболее благоприятную в данных условиях по совокупности всех признаков, это ускоряет темпы эволюции. Эту способность отбора накапливать и  усиливать отклонения в ряду поколений назвали кумулятивностью.

Действие естественного отбора сопряжено с окружающими условиями, как абиотическими – климат и различные характеристики среды обитания, так и биотическими – другие виды животных, растений. В соответствии с их изменением или наоборот постоянностью и происходит отбор. Отсюда мы можем говорить о формах отбора. Движущий отбор являет собой классическое представление об отборе. Меняется среда – меняется организм. Важно опять же понимать, что отбор не образует новые признаки, он их лишь вычленяет из всех накопленных мутаций те, что будут полезны в данных изменившихся условиях. Этому способствует существующий резерв нейтральных мутаций, которые ничего не дают несущим их особям в обычных условиях, но могут оказаться исключительно полезными при изменении условий. Например, насекомые, несущие изначально ненужные и безвредные гены, обеспечивающие невосприимчивость к инсектицидам, оказались теми, кто сможет выжить при использовании инсектицидов людьми. Происходит изменение генофонда всей популяции – увеличивается частота встречаемости различных аллелей, закрепление новых мутаций. При этом, однако, не важен размер популяции, а только частота мутаций. В популяции с большим количеством особей новые мутации будут встречаться часто, но при этом закрепление мутации будет идти долго из-за малой частоты нового аллеля. В небольшой популяции наоборот – новые мутации очень редки, но быстро закрепляются в силу того, что частота мутантного аллеля  будет изначально не низкой.