Что такое дизруптивный отбор
Дизруптивная форма естественного отбора: определение и основные характеристики
Дизруптивная форма естественного отбора
Определение дизруптивного отбора
Что такое дизруптивный отбор?
Дизруптивный или разрывающий отбор — это одна из форм естественного отбора, в случае которой происходит сохранение крайних форм признака и выбраковывание его срединных значений.
Как результат — из исходной формы возникают новые виды. Основное назначение дизруптивного отбора заключается в поддержании видового разнообразия популяций. В его результате всегда происходит расхождение признаков или дивергенция (образование нескольких видов).
Примеры дизруптивного отбора
Примерами дизруптивного отбора являются:
Благодаря дизруптивному отбору возможны несколько направлений изменчивости и формирование определенного количества фенотипических классов особей. Тем не менее, такая форма естественного отбора не сказывается положительно на возникновении промежуточного состояния фенотипа.
За счет дизруптивного отбора происходит также формирование популяционного явления, которое называется полиморфизм.
Полиморфизм представляет собой ряд ярких отличий в фенотипе живых организмов.
Также примером движущего отбора можно назвать индустриальный меланизм березовой пяденицы. В случае, если разные направления дизруптивного отбора являются результатом различий в условиях внешней среды в разных частях ареала данного вида, то популяции, которые населяют эти ареалы, получают устойчивые фенотипические и генотипические различия — они отличаются приспособительным значением.
При снижении скрещивания между особями внутри популяции заметно усиливается дивергенция. В результате происходит обособление видов друг от друга. Многими исследователями дизруптивный отбор рассматривается как частный случай движущего отбора. Такое видение небезосновательно, так как обе формы имеют прямо противоположное действие в отношении системы изменения фенотипического общества популяции.
Можно смело говорить о высокой эффективности дизруптивного отбора. Это подтверждается успешным проведением экспериментов по его изучению на протяжении развития научного знания. Исследованием дизруптивной форм отбора много занимался Ч. Дарвин, которому принадлежит теория естественного отбора. Также он изучал происхождение видов.
Основные характеристики дизруптивного отбора
Дизруптивный отбор начинает действовать только при определенных природных ситуациях:
Важно отметить, что дифференцирование, возникающее в результате, способно сохраняться между популяциями даже при скрещивании. Поэтому становится очевидным, что дизруптивная форма отбора является регулирующим эволюционным фактором.
Пример движущего отбора в третьей ситуации — развитие высокогорного вида сосны в пределах границ древесной растительности и на ней. Популяции, произрастающие на горных склонах, характеризуются стандартным для сосны ростом. Выше границы древесной растительности сосна будет низкорослой.
Обозначенные выше примеры дизруптивного отбора показывают действие целого комплекса сил, формирующих эту форму естественного отбора в ходе эволюции.
Дизруптивная форма отбора — противоположность стабилизирующей формы отбора. Он возникает только в тех случаях, когда речь идет о серьезных изменениях условий среды, и когда вид теряет собственную адаптивность. Можно сказать, что дизруптивный отбор разделяет популяцию на несколько форм по конкретному признаку — в том числе в пределах одной территории.
Одним из результатов действия дизруптивного отбора является появление в популяции нестабильного полиморфизма, который не обладает достаточно хорошим балансом. Для сохранения в популяции полиморфизма нужно соблюсти несколько условий. Это:
Соблюдение даже одного условия — редкость. По этой причине несбалансированный полиморфизм в пределах популяции также является редкостью. Сезонный полиморфизм встречается довольно часто у насекомых — бабочек, божьих коровок, экологически обусловленный — в больших популяциях растений, полиморфизм при нулевой приспособленности гетерозигот — у тропических бабочек.
Как видно, дизруптивный отбор — одна из форм отбора, действующая в меняющихся условиях среды. Такая форма обладает довольно сильной эволюционной мощностью и является причиной образования огромного количества видов в природе.
Дизруптивная форма отбора
Вы будете перенаправлены на Автор24
Дизруптивная форма естественного отбора
Дизруптивный (разрывающий) отбор – это форма естественного отбора, при которой сохраняются крайние формы признака и выбраковываются его средние значения.
В результате из исходной формы появляется несколько новых видов. Основной смысл существования дизруптивного отбора заключается в том, чтобы поддерживать видовое разнообразие популяций. Дизруптивный отбор всегда приводит к расхождению признаков или дивергенции и образованию нескольких видов.
Основными примерами дизруптивной формы естественного отбора могут служить:
Дизруптивный отбор всегда благоприятствует нескольким направлениям изменчивости и формирует ряд фенотипических классов особей, но не способствует возникновению промежуточного состояния фенотипа. Дизруптивный отбор также формирует такое популяционное явление, как полиморфизм.
Полиморфизм – это ряд отчетливых различий в фенотипе живых организмов.
Также примером дизруптивной формы отбора может служить индустриальный меланизм березовой пяденицы. Если разные направления дизруптивного отбора обусловлены различиями условий внешней среды в разных частях ареала данного вида, то населяющие их популяции приобретают устойчивые фенотипические и генотипические различия, имеющие приспособительное значение.
Если же возможность скрещивания между особями внутри популяции существенно снижается, то дивергенция значительно усиливается и заканчивается исключительным обособлением видов друг от друга. Некоторые исследователи рассматривают дизруптивный отбор, как частный случай движущего отбора. Это предположение основано на том, что обе формы имеют прямо противоположное действие по отношению к системе изменения фенотипического общества популяции.
Готовые работы на аналогичную тему
Дизруптивный отбор признают весьма эффективным и это доказывается тем, что многие исследователи успешно организовывают эксперименты по его изучению весьма длительное время в течение развития научного знания. Большой вклад в исследование дизруптивной формы естественного отбора внес Ч. Дарвин, создавший теорию естественного отбора и рассматривавший вопрос происхождения видов.
Основные характеристики дизруптивной формы отбора
Выделяют следующие формы природных ситуаций, при которых становится возможным действие дизруптивного естественного отбора:
При этом возникающая дифференцировка сохраняется между популяциями даже при скрещивании. В таком случае почти не возникает сомнений в том, что регулирующим эволюционным фактором становится дизруптивная форма отбора.
Примером для третьей ситуации может служить развитие высокогорного вида сосны в пределах границ древесной растительности и непосредственно на ней. Те популяции, которые растут на склонах гор, имеют обычный для сосны рост. Выше границы древесной растительности сосна представлена низкорослыми формами.
Все вышеописанные примеры иллюстрируют действие целого комплекса сил, которые формируют дизруптивный отбор в процессе эволюции.
Как уже отмечалось ранее, дизруптивный отбор рассматривают в противоположность стабилизирующему. Он действует только при серьёзных изменениях условий среды и при потере видом собственной адаптивности. Дизруптивный отбор как бы разрывает популяцию на несколько форм по данному признаку даже в пределах одной территории.
Следует также отметить тот факт, что дизруптивный отбор приводит к появлению в популяции неустойчивого полиморфизма, не обладающего должной степенью баланса. Для того, чтобы полимфорфизм длительное время сохранился в популяции необходимо соблюдение целого ряда условий:
Таким образом, дизруптивный отбор представляет собой одну из форм отбора, которая действует в меняющихся условиях среды. Эта форма отбора имеет достаточно сильную эволюционную мощность, и она может приводить к образованию большого количества видов в природе.
Дизруптивная форма естественного отбора: описание, условия действия, признаки
Дизруптивный отбор является одной из форм естественного отбора. Биологами он рассматривается как движущий фактор эволюции, приводящий к полиморфизму внутри одного вида.
Что такое дизруптивный отбор
Дизруптивный, или разрывающий, отбор предполагает сохранение крайних версий признака и выбраковку промежуточной. Его результатом является формирование нескольких новых видов, произошедших от одного исходного.
Основной смысл формы
Основным смыслом формы считается поддержание видового разнообразия популяции в целях выживания: у одноморфной популяции, упорно сохраняющей устойчивость признаков, шансов приспособиться к изменяющимся условиям несоизмеримо меньше.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
В природе это явление можно наблюдать в тех ситуациях, когда полиморфная популяция адаптируется к разным экологическим нишам. При отсутствии преобладающего варианта генотипа под воздействием одних факторов выживают особи одного вида, при смене – другие.
В лесу с коричневой землей живут улитки с коричневыми раковинами. В степи те же улитки имеют желтые раковины, так как только с таким цветом они могут оставаться незаметными на сухой пожелтевшей траве.
Кто внес весомый вклад в изучение
Мощная теоретическая база заложена в трудах Чарльза Дарвина. Именно его вклад признан наиболее весомым. Опираясь на естественный отбор как на основу эволюции, Дарвин отметил постепенное расхождение признаков изолированных в разных местах разновидностей, образование из-за этого новых видов.
Условия действия отбора
Длительно сохранять полиморфизм в популяции можно при соблюдении нескольких условий. К самым важным из них относятся:
При несоблюдении одного или нескольких условий принцип действия становится лишенным смысла.
Основные характеристики
К основным характеристикам дизруптивного отбора относят наличие внятной дифференцировки, улучшенную способность адаптации полиморфных видов к изменениям экологии, развитие ряда приспособительных признаков.
Дифференцировка полиморфных типов
Многочисленность характеристик дизруптивного отбора позволяет выделять полиморфы по биохимическим, этологическим, фенотипическим, экологическим признакам. Наличие ярко выраженной дифференцировки полиморфных типов в популяции является ее преимуществом. Особенно в сравнении с популяциями, вообще не имеющими дифференцировки или демонстрирующими ее не в столь отчетливой форме.
Полиморфные виды лучше приспосабливаются к разным экологическим условиям
Занимая неоднородное место обитания, популяция вынуждена адаптироваться к разным экологическим условиям либо полностью мигрировать в наиболее благоприятные для себя зоны.
Очевидно, что высокой степенью приспосабливаемости отличаются полиморфные виды, представленные разными формами, признаками.
Возникновение нескольких признаков у растений, приспособленных к определенному месту обитания
Прикрепившись к ареалу обитания между двумя зонами, имея возможность скрещивания, многие растения приобретают целый ряд приспособительных признаков. Если при этом сохраняется ярко выраженная дифференцировка, то такое явление тоже можно считать характеристикой разрывающего отбора.
Преимущества дизруптивной формы
Основным преимуществом этой формы является возможность выживания популяции при резкой смене условий. Формирование разных норм способствует внутривидовому разнообразию, появлению различных фенотипов.
Примеры отбора
Актуальные примеры можно найти и среди представителей животного мира, и у растений. При этом катализатором процесса могут стать самые разные причины: необходимость приспособиться к определенному месту обитания, изменчивость климатических условий, динамика экологических показателей. Более того, дизруптивный отбор делает возможной адаптацию к результатам человеческой деятельности.
Формирование ранней и поздней погремки на одном лугу
Ярким примером изменения характеристик под воздействием деятельности человека является возникновение двух рас луговой погремки. В нормальных условиях растение проходит полный цикл цветения и созревание все лето.
В тех местах, где в середине лета ведутся покосы, погремка вынуждена действовать по-другому. Она успевает отцвести и созреть за одно лето два раза: до кошения травы или после. Таким способом сформировались две формы одного вида – раннецветущая и поздноцветущая.
Весенние и осенние формы грибов
Похожий пример – образование весенних и осенних форм грибов из-за засухи, которая традиционно наблюдается в середине июля. Правда, в этом случае катализатором выступают не действия человека, а климатические условия.
Разные подвиды птиц из-за пищевой специализации
Попасть под действие дизруптивного отбора могут и птицы. Показательный пример – синицы. Из-за разницы в источниках питания, они со временем разделились на несколько видов.
Питающаяся крупными насекомыми Большая синица обрела впечатляющие для популяции размеры. Вынужденная выживать за счет мелких насекомых Лазоревка осталась довольно миниатюрной. А поедающая древесных насекомых Гаичка научилась идеально сливаться с корой деревьев за счет неброского окраса серо-коричневых тонов.
Эволюционное значение дизруптивного отбора
Все формы естественного отбора признаются биологами движущей силой эволюции. Дизруптивный отбор – не исключение. Он благоприятствует разным направлениям изменчивости, призван обеспечивать обновление фенотипического облика популяций.
В эволюции его значение иногда сравнивают со значением движущего отбора или даже рассматривают как его частный случай, так как в обеих ситуациях результатом становятся наследственные изменения определенного направления.
Дизруптивный отбор
Смотреть что такое «Дизруптивный отбор» в других словарях:
ДИЗРУПТИВНЫЙ ОТБОР — (от лат. disruptus разорванный), разрывающий отбор, одна из форм естеств. отбора, благоприятствующая двум или нескольким направлениям изменчивости (классам фенотипов), но не благоприятствующая среднему (промежуточному) состоянию признака… … Биологический энциклопедический словарь
дизруптивный отбор — дизруптивный отбор. См. разрывающий отбор. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд во ВНИРО, 1995 г.) … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
Дизруптивный отбор — Содержание 1 Механизм естественного отбора 2 Формы естественного отбора 2.1 Движущий отбор … Википедия
Дизруптивный отбор разрывающий о — Дизруптивный отбор, разрывающий о. * дызруптыўны адбор; а., які разрывае * disruptive selection … Генетика. Энциклопедический словарь
ОТБОР ДИЗРУПТИВНЫЙ — разрывающий отбор, одна из форм естественного отбора, благоприятствующая сохранению крайних фенотипов и элиминирующая промежуточные. Дизруптивный отбор действует в случае, когда условия внешней среды настолько изменились, что большинство особей… … Экологический словарь
Отбор — * адбор * selection 1. В практической генетике или селекции процедура исключения организмов с нежелательным генотипом из группы организмов с желательным генотипом, напр., при селекции растений и животных, когда О. ведет к созданию новых (строго… … Генетика. Энциклопедический словарь
Отбор дизруптивный о разрывающий — Отбор дизруптивный, о. разрывающий * адбор дызруптыўны, а. разрываючы * disruptive selection понятие, введенное К. Мазером в 1948 г., включающее: а) форму отбора естественного (см.), благоприятствующую сохранению в популяции фенотипов, наиболее… … Генетика. Энциклопедический словарь
дизруптивный (разрывающий) отбор — Форма естественного отбора, благоприятствующая двум или более направлениям изменчивости и элиминирующая промежуточные фенотипы; Д.о. лежит в основе возникновения полиморфизма и дивергенции. [Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. Англо русский толковый… … Справочник технического переводчика
ОТБОР ЕСТЕСТВЕННЫЙ — выживание наиболее приспособленных и гибель менее приспособленных генотипов под влиянием естественных условий среды; изменение частоты генетических признаков в результате избирательного выживания и размножения особей, наиболее приспособленных к… … Экологический словарь
Отбор направленный — * адбор накіраваны * directional selection форма отбора, в результате которого происходит смещение среднепопуляционного значения признака (см.) в сторону, определяемую селекционером, или в сторону наибольшей адаптации (см.) в природе. Напр.,… … Генетика. Энциклопедический словарь
Дизруптивный отбор
Содержание
Механизм естественного отбора
Идею о том, что в живой природе действует механизм, подобный искусственному отбору, впервые высказали английские учёные Чарльз Дарвин и Альфред Уоллес. Суть их идеи состоит в том, что для появления удачных созданий, природе вовсе не обязательно понимать и анализировать ситуацию, а можно действовать наугад. Достаточно создавать широкий спектр разнообразных особей — и, в конечном счёте, выживут наиболее приспособленные.
В настоящее время, отчасти наивные взгляды самого Дарвина оказались частично переработаны. Так, Дарвин представлял, что изменения должны происходить очень плавно, а спектр изменчивости является непрерывным. Сегодня, однако, механизмы естественного отбора объясняются при помощи генетики, которая вносит некоторое своеобразие в эту картину. Мутации в генах, которые работают на первом этапе описанного выше процесса, являются существенно дискретными. Ясно, однако, что основная суть идеи Дарвина осталась без изменений.
Формы естественного отбора
Движущий отбор
Движущий отбор — форма естественного отбора, когда условия среды способствуют определённому направлению изменения какого-либо признака или группы признаков. При этом иные возможности изменения признака подвергаются отрицательному отбору. В результате в популяции от поколения к поколению происходит сдвиг средней величины признака в определённом направлении. При этом давление движущего отбора должно отвечать приспособительным возможностям популяции и скорости мутационных изменений (в ином случае давление среды может привести к вымиранию).
Современным случаем движущего отбора является «индустриальный меланизм английских бабочек». «Индустриальный меланизм» представляет собой резкое повышение доли меланистических (имеющих тёмную окраску) особей в тех популяциях бабочек, которые обитают в промышленных районах. Из-за промышленного воздействия стволы деревьев значительно потемнели, а также погибли светлые лишайники, из-за чего светлые бабочки стали лучше видны для птиц, а тёмные — хуже. В XX веке в ряде районов доля тёмноокрашенных бабочек достигла 95 %, в то время как впервые тёмная бабочка (Morfa carbonaria) была отловлена в 1848 году.
Движущий отбор осуществляется при изменении окружающей среды или приспособлении к новым условиям при расширении ареала. Он сохраняет наследственные изменения в определенном направлении, перемещая соответственно и норму реакции. Например, при освоении почвы, как среды обитания у различных неродственных групп животных конечности превратились в роющие.
Стабилизирующий отбор
Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, при котором действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака.
Описано множество примеров действия стабилизующего отбора в природе. Например, на первый взгляд кажется, что наибольший вклад в генофонд следующего поколения должны вносить особи с максимальной плодовитостью. Однако наблюдения над природными популяциями птиц и млекопитающих показывают, что это не так. Чем больше птенцов или детенышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью.
Отбор в пользу средних значений был обнаружен по множеству признаков. У млекопитающих новорожденные с очень низким и очень высоким весом чаще погибают при рождении или в первые недели жизни, чем новорожденные со средним весом. Учет размера крыльев у птиц, погибших после бури, показал, что большинство из них имели слишком маленькие или слишком большие крылья. И в этом случае наиболее приспособленными оказались средние особи.
Дизруптивный отбор
Дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, при котором условия благоприятствуют двум или нескольким крайним вариантам (направлениям) изменчивости, но не благоприятствуют промежуточному, среднему состоянию признака. В результате может появиться несколько новых форм из одной исходной. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной видообразования.
Одна из возможных в природе ситуаций, в которой, вступает в действие дизруптивный отбор, — когда полиморфная популяция занимает неоднородное местообитание. При этом разные формы приспосабливаются к различным экологическим нишам или субнишам.
Примером дизруптивного отбора является образование двух рас у погремка лугового на сенокосных лугах. В нормальных условиях сроки цветения и созревания семян у этого растения покрывают всё лето. Но на сенокосных лугах семена дают преимущественно те растения, которые успевают отцвести и созреть либо до периода покоса, либо цветут в конце лета, после покоса. В результате образуются две расы погремка — ранне- и позднецветущая.
Дизруптивный отбор осуществлялся искусственно в экспериментах с дрозофилами. Отбор проводился по числу щетинок, оставлялись лишь особи с малым и большим количеством щетинок. В результате примерно с 30-го поколения две линии разошлись очень сильно, несмотря на то, что мухи продолжали скрещиваться между собой, осуществляя обмен генами. В ряде других экспериментов (с растениями) интенсивное скрещивание препятствовало эффективному действию дизруптивного отбора.
Отсекающий отбор
Отсекающий отбор — форма естественного отбора. Его действие противоположно положительному отбору. Отсекающий отбор выбраковывает из популяции подавляющее большинство особей, несущих признаки, резко снижающие жизнеспособность при данных условиях среды. С помощью отсекающего отбора из популяции удаляются сильно вредные аллели. Также отсекающему отбору могут подвергаться особи с хромосомными перестройками и набором хромосом, резко нарушающими нормальную работу генетического аппарата.
Положительный отбор
Положительный отбор — форма естественного отбора. Его действие противоположно отсекающему отбору. Положительный отбор увеличивает в популяции число особей, обладающих полезными признаками, повышающими жизнеспособность вида в целом. С помощью положительного отбора и отсекающего отбора совершается изменение видов (а не только посредством уничтожения ненужных особей, тогда любое развитие должно остановиться, но этого не происходит).
Среди примеров положительного отбора: чучело археоптерикса можно использовать как планер, а чучело ласточки или чайки нельзя. Но первые птицы летали лучше археоптерикса. Другой пример положительного отбора — появление хищников, превосходящих своими «умственными способностями» многих других теплокровных. Или появление таких рептилий, как крокодилы, обладающих четырехкамерным сердцем и способных жить как на земле, так и в воде.
Палеонтолог Иван Ефремов утверждал, что человек прошел не только отбор на лучшую приспособленность к условиям окружающей среды, но и «отбор на социальность» — выживали те сообщества, члены которых лучше поддерживали друг друга. Это еще один из примеров положительного отбора.
Частные направления естественного отбора
Однако все эти случаи являются частными, а главным остаётся успешное сохранение во времени. Поэтому иногда эти направления нарушаются ради следования главной цели.
Роль естественного отбора в эволюции
Интересные факты
Дарвин долго не решался обнародовать свою теорию, т.к. видел проблему муравьёв, которую можно было объяснить только с позиций генетики.