เป็นหลักคำสอนแบบองค์รวมเกี่ยวกับพัฒนาการทางประวัติศาสตร์ของโลกอินทรีย์

สาระสำคัญของการสอนเชิงวิวัฒนาการอยู่ในหลักการพื้นฐานดังต่อไปนี้:

1. สิ่งมีชีวิตทุกประเภทที่อาศัยอยู่ในโลกไม่เคยถูกสร้างโดยใครเลย

2. เกิดขึ้นตามธรรมชาติ รูปอินทรีย์ก็ค่อยๆ แปรสภาพและปรับปรุงตามสภาพแวดล้อม

3. การเปลี่ยนแปลงของสายพันธุ์ในธรรมชาติขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิต เช่น พันธุกรรมและความแปรปรวน ตลอดจนการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในธรรมชาติ การคัดเลือกโดยธรรมชาติเกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตระหว่างกันและปัจจัยที่มีลักษณะไม่มีชีวิต ดาร์วินเรียกความสัมพันธ์นี้ว่าการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่

4. ผลลัพธ์ของวิวัฒนาการคือการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพความเป็นอยู่และความหลากหลายของสายพันธุ์ในธรรมชาติ

การคัดเลือกโดยธรรมชาติ- อย่างไรก็ตาม ข้อดีหลักของดาร์วินในการสร้างทฤษฎีวิวัฒนาการอยู่ที่ว่าเขาพัฒนาหลักคำสอนเรื่องการคัดเลือกโดยธรรมชาติในฐานะปัจจัยนำและชี้นำของการวิวัฒนาการ การคัดเลือกโดยธรรมชาติตามที่ดาร์วินกล่าวไว้คือชุดของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในธรรมชาติที่รับประกันความอยู่รอดของบุคคลที่ปรับตัวได้มากที่สุดและความเหนือกว่าของลูกหลาน เช่นเดียวกับการทำลายสิ่งมีชีวิตแบบเลือกสรรที่ไม่ได้รับการปรับให้เข้ากับสภาพที่มีอยู่หรือที่เปลี่ยนแปลงไป สิ่งแวดล้อม.

ในกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติ สิ่งมีชีวิตจะปรับตัว เช่น พวกเขาพัฒนาการปรับตัวที่จำเป็นให้เข้ากับสภาพการดำรงอยู่ อันเป็นผลจากการแข่งขัน ประเภทต่างๆเมื่อมีความต้องการที่สำคัญคล้ายกัน สัตว์ที่ได้รับการปรับตัวน้อยกว่าก็จะตายไป การปรับปรุงกลไกการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตนำไปสู่ความจริงที่ว่าระดับขององค์กรของพวกเขาค่อยๆมีความซับซ้อนมากขึ้นและทำให้กระบวนการวิวัฒนาการดำเนินไป ในเวลาเดียวกันดาร์วินก็ให้ความสนใจกับสิ่งนี้ คุณสมบัติลักษณะการคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นกระบวนการเปลี่ยนแปลงที่ค่อยเป็นค่อยไปและช้าและความสามารถในการสรุปการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เป็นสาเหตุสำคัญที่สำคัญซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของสายพันธุ์ใหม่

จากข้อเท็จจริงที่ว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติดำเนินการในหมู่บุคคลที่หลากหลายและไม่เท่าเทียมกัน การคัดเลือกโดยธรรมชาติจะถือเป็นปฏิสัมพันธ์แบบสะสม ความแปรปรวนทางพันธุกรรมการอยู่รอดและการสืบพันธุ์ของบุคคลและกลุ่มบุคคลที่มีสิทธิพิเศษซึ่งปรับตัวได้ดีกว่าผู้อื่นตามเงื่อนไขการดำรงอยู่ที่กำหนด ดังนั้นหลักการคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงเป็นปัจจัยขับเคลื่อนและชี้นำ การพัฒนาทางประวัติศาสตร์โลกอินทรีย์เป็นศูนย์กลางของทฤษฎีวิวัฒนาการของดาร์วิน

รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ:

การเลือกการขับขี่เป็นรูปแบบหนึ่งของการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่ทำงานภายใต้การเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมโดยตรง อธิบายโดยดาร์วินและวอลเลซ ในกรณีนี้บุคคลที่มีลักษณะเบี่ยงเบนไปในทิศทางหนึ่งจากค่าเฉลี่ยจะได้รับข้อได้เปรียบ ในกรณีนี้ลักษณะอื่น ๆ (การเบี่ยงเบนไปในทิศทางตรงกันข้ามจากค่าเฉลี่ย) อาจมีการเลือกเชิงลบ

เป็นผลให้ในประชากรจากรุ่นสู่รุ่นมีการเปลี่ยนแปลงค่าเฉลี่ยของลักษณะในทิศทางที่แน่นอน ในกรณีนี้ ความกดดันในการเลือกการขับขี่จะต้องสอดคล้องกับความสามารถในการปรับตัวของประชากรและอัตราการเปลี่ยนแปลงการกลายพันธุ์ (ไม่เช่นนั้น ความกดดันด้านสิ่งแวดล้อมอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์)

ตัวอย่างการดำเนินการในการเลือกขับเคลื่อนคือ “ภาวะเมลานิซึมทางอุตสาหกรรม” ในแมลง “การเกิดเม็ดสีทางอุตสาหกรรม” เป็นการเพิ่มขึ้นอย่างมากในสัดส่วนของบุคคลที่มีสีคล้ำ (สีเข้ม) ในประชากรแมลง (เช่น ผีเสื้อ) ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่อุตสาหกรรม เนื่องจากผลกระทบทางอุตสาหกรรม ลำต้นของต้นไม้จึงมืดลงอย่างเห็นได้ชัด และไลเคนที่มีสีอ่อนก็ตายด้วย ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้นกมองเห็นผีเสื้อสีอ่อนได้ดีขึ้น และผีเสื้อที่มีสีเข้มก็มองเห็นได้น้อยลง

ในศตวรรษที่ 20 สัดส่วนของผีเสื้อสีเข้มในประชากรผีเสื้อกลางคืนที่ได้รับการศึกษาอย่างดีในอังกฤษสูงถึง 95% ในบางพื้นที่ ในขณะที่ผีเสื้อสีเข้มตัวแรก (มอร์ฟา คาโบนาเรีย) ถูกจับได้ในปี พ.ศ. 2391

การเลือกการขับขี่เกิดขึ้นเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงหรือปรับให้เข้ากับสภาวะใหม่เมื่อช่วงขยายกว้างขึ้น จะรักษาการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในทิศทางที่แน่นอน โดยเคลื่อนอัตราการเกิดปฏิกิริยาตามนั้น ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการพัฒนาดินเพื่อเป็นที่อยู่อาศัย สัตว์กลุ่มต่างๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกันก็ได้พัฒนาแขนขาที่กลายเป็นแขนขาที่ขุดดิน

การเลือกที่มีเสถียรภาพ- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งการกระทำของมันมุ่งเป้าไปที่บุคคลที่เบี่ยงเบนอย่างรุนแรงจากบรรทัดฐานโดยเฉลี่ย เพื่อสนับสนุนบุคคลที่มีลักษณะการแสดงออกโดยเฉลี่ย แนวคิดของการเลือกที่มีเสถียรภาพถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์และวิเคราะห์โดย I. I. Shmalgauzen

มีการอธิบายตัวอย่างการกระทำของการรักษาเสถียรภาพในธรรมชาติไว้มากมายแล้ว ตัวอย่างเช่น เมื่อดูเผินๆ ดูเหมือนว่าการมีส่วนร่วมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในกลุ่มยีนของคนรุ่นต่อไปควรมาจากบุคคลที่มีอัตราการเจริญพันธุ์สูงสุด อย่างไรก็ตาม การสังเกตประชากรนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตามธรรมชาติแสดงให้เห็นว่าไม่เป็นเช่นนั้น ยิ่งมีลูกไก่หรือลูกอยู่ในรังมากเท่าไร การให้อาหารพวกมันก็ยากมากขึ้นเท่านั้น แต่ละตัวก็จะเล็กลงและอ่อนแอลงเท่านั้น ส่งผลให้บุคคลที่มีภาวะเจริญพันธุ์โดยเฉลี่ยมีความเหมาะสมที่สุด

พบว่ามีการคัดเลือกเข้าหาค่าเฉลี่ยจากลักษณะที่หลากหลาย ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทารกแรกเกิดที่มีน้ำหนักต่ำมากและมีน้ำหนักมากมีแนวโน้มที่จะเสียชีวิตตั้งแต่แรกเกิดหรือในสัปดาห์แรกของชีวิตมากกว่าทารกแรกเกิดที่มีน้ำหนักเฉลี่ย เมื่อคำนึงถึงขนาดของปีกนกกระจอกที่ตายหลังพายุในช่วงทศวรรษที่ 50 ใกล้เลนินกราด พบว่าส่วนใหญ่มีปีกที่เล็กหรือใหญ่เกินไป และในกรณีนี้ บุคคลโดยเฉลี่ยกลับกลายเป็นคนที่ปรับตัวได้มากที่สุด

การเลือกที่ก่อกวน- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งมีเงื่อนไขเอื้ออำนวยต่อความแปรปรวน (ทิศทาง) สุดขั้วตั้งแต่สองรายการขึ้นไป แต่ไม่สนับสนุนสถานะปานกลางของลักษณะ เป็นผลให้มีรูปแบบใหม่หลายรูปแบบอาจปรากฏขึ้นจากรูปแบบเดิมเดียว ดาร์วินบรรยายถึงการกระทำของการคัดเลือกที่ก่อกวน โดยเชื่อว่าสิ่งนี้เป็นเหตุให้เกิดความแตกต่าง แม้ว่าเขาจะไม่สามารถแสดงหลักฐานของการมีอยู่ของมันในธรรมชาติได้ก็ตาม การเลือกแบบก่อกวนมีส่วนช่วยในการเกิดขึ้นและการรักษาความหลากหลายของประชากร และในบางกรณีอาจทำให้เกิดการแบ่งแยกได้

หนึ่งในสถานการณ์ที่เป็นไปได้ในธรรมชาติซึ่งการคัดเลือกที่ก่อกวนเข้ามามีบทบาทคือเมื่อประชากรที่มีหลายรูปแบบครอบครองแหล่งที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกัน ในเวลาเดียวกัน รูปแบบที่แตกต่างกันจะปรับให้เข้ากับซอกหรือซอกย่อยทางนิเวศที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างของการเลือกที่ก่อกวนคือการก่อตัวของสองเผ่าพันธุ์ในทุ่งหญ้าที่สั่นสะเทือนมากขึ้น ภายใต้สภาวะปกติ ระยะเวลาการออกดอกและการสุกของเมล็ดของพืชชนิดนี้จะครอบคลุมตลอดฤดูร้อน แต่ในทุ่งหญ้าแห้ง เมล็ดพืชส่วนใหญ่ผลิตโดยพืชที่สามารถออกดอกและทำให้สุกก่อนตัดหญ้า หรือออกดอกในช่วงปลายฤดูร้อนหลังจากตัดหญ้า เป็นผลให้เกิดการสั่นสะเทือนสองเผ่าพันธุ์ - การออกดอกเร็วและปลาย

การคัดเลือกแบบก่อกวนดำเนินการโดยไม่ตั้งใจในการทดลองกับดรอสโซฟิล่า การคัดเลือกดำเนินการตามจำนวนขนแปรง โดยคงไว้เฉพาะบุคคลที่มีขนแปรงจำนวนน้อยและมากเท่านั้น ผลที่ตามมาคือตั้งแต่ประมาณรุ่นที่ 30 ทั้งสองสายพันธุ์มีความแตกต่างกันอย่างมาก แม้ว่าแมลงวันจะยังคงผสมพันธุ์กันต่อไปโดยแลกเปลี่ยนยีนก็ตาม ในการทดลองอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง (กับพืช) การผสมข้ามพันธุ์อย่างเข้มข้นป้องกันการดำเนินการคัดเลือกที่ก่อกวนอย่างมีประสิทธิผล

การเลือกเพศเป็นการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่อความสำเร็จในการสืบพันธุ์ การอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตเป็นสิ่งสำคัญ แต่ไม่ใช่องค์ประกอบเดียวของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ องค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความน่าดึงดูดใจของเพศตรงข้าม ดาร์วินเรียกปรากฏการณ์นี้ว่าการเลือกเพศ “รูปแบบของการคัดเลือกนี้ไม่ได้ถูกกำหนดโดยการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ในความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ระหว่างกันหรือกับเงื่อนไขภายนอก แต่โดยการแข่งขันระหว่างบุคคลที่มีเพศเดียวกัน ซึ่งมักจะเป็นผู้ชาย เพื่อการครอบครองของบุคคลในเพศอื่น”

ลักษณะที่ลดความอยู่รอดของโฮสต์สามารถเกิดขึ้นและแพร่กระจายได้หากข้อได้เปรียบที่พวกมันมีต่อความสำเร็จในการสืบพันธุ์นั้นมากกว่าข้อเสียในการอยู่รอดอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเลือกผู้ชาย ผู้หญิงจะไม่คิดถึงเหตุผลของพฤติกรรมของตน เมื่อสัตว์รู้สึกกระหายน้ำ มันไม่ได้ให้เหตุผลว่าควรดื่มน้ำเพื่อคืนสมดุลของเกลือและน้ำในร่างกาย แต่สัตว์จะไปที่หลุมรดน้ำเพราะรู้สึกกระหาย

ในทำนองเดียวกันผู้หญิงเมื่อเลือกผู้ชายที่สดใสให้ทำตามสัญชาตญาณ - พวกเขาชอบหางที่สว่าง ผู้ที่มีสัญชาตญาณบ่งบอกถึงพฤติกรรมที่แตกต่างไม่ทิ้งลูกหลาน ตรรกะของการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่และการคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นตรรกะของกระบวนการที่ไร้เหตุผลและเป็นอัตโนมัติ ซึ่งกระทำอย่างต่อเนื่องจากรุ่นสู่รุ่น ก่อให้เกิดรูปแบบ สี และสัญชาตญาณที่หลากหลายที่น่าทึ่งที่เราสังเกตเห็นในโลกแห่งธรรมชาติที่มีชีวิต

เมื่อวิเคราะห์สาเหตุของการเพิ่มขึ้นของการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิตหรือการปรับตัวให้เข้ากับสภาพความเป็นอยู่ดาร์วินดึงความสนใจไปที่ความจริงที่ว่าการคัดเลือกไม่จำเป็นต้องมีการเลือกสิ่งที่ดีที่สุด แต่สามารถลงมาสู่การทำลายล้างสิ่งที่เลวร้ายที่สุดเท่านั้น นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการเลือกโดยไม่รู้ตัว แต่การทำลาย (การกำจัด) สิ่งมีชีวิตที่เลวร้ายที่สุดและปรับตัวน้อยกว่าในธรรมชาติสามารถสังเกตได้ในทุกขั้นตอน ด้วยเหตุนี้ การคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงสามารถดำเนินการโดยพลังแห่งธรรมชาติที่ "มืดบอด"

ดาร์วินเน้นย้ำว่าไม่ควรเข้าใจคำว่า "การคัดเลือกโดยธรรมชาติ" ไม่ว่าในกรณีใดในแง่ที่ว่ามีคนดำเนินการคัดเลือกนี้เนื่องจากคำนี้พูดถึงการกระทำของพลังธรรมชาติที่เกิดขึ้นเองซึ่งเป็นผลมาจากสิ่งมีชีวิตที่ปรับให้เข้ากับเงื่อนไขที่กำหนดอยู่รอดและ ตายโดยไม่ได้ปรับตัว การสั่งสมการเปลี่ยนแปลงที่เป็นประโยชน์นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเล็กๆ ก่อน แล้วจึงไปสู่การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ นี่คือลักษณะที่ปรากฏของพันธุ์ สายพันธุ์ จำพวก และหน่วยระบบอื่น ๆ ที่มีอันดับสูงกว่า นี่คือบทบาทนำและสร้างสรรค์ของการคัดเลือกโดยธรรมชาติในวิวัฒนาการ

ปัจจัยวิวัฒนาการเบื้องต้น กระบวนการกลายพันธุ์และการผสมผสานทางพันธุกรรม คลื่นประชากร การแยกตัว การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม การคัดเลือกโดยธรรมชาติ ปฏิสัมพันธ์ของปัจจัยวิวัฒนาการเบื้องต้น

ปัจจัยวิวัฒนาการเบื้องต้นคือกระบวนการสุ่ม (ความน่าจะเป็น) ที่เกิดขึ้นในประชากรที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งที่มาของความแปรปรวนภายในประชากรหลัก

3. คาบที่มีแอมพลิจูดสูง พบมากที่สุด สิ่งมีชีวิตต่างๆ- บ่อยครั้งที่พวกมันมีลักษณะเป็นระยะ ๆ เช่นในระบบ "นักล่า - เหยื่อ" อาจเกี่ยวข้องกับจังหวะภายนอก คลื่นประชากรประเภทนี้มีบทบาทสำคัญที่สุดในวิวัฒนาการ

ข้อมูลทางประวัติศาสตร์ คำว่า "คลื่นแห่งชีวิต" อาจถูกใช้ครั้งแรกโดยนักสำรวจแห่งทุ่งหญ้าในอเมริกาใต้ W.H. Hudson (1872-1873) ฮัดสันตั้งข้อสังเกตว่าภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวย (มีแสงน้อย มีฝนตกบ่อย) พืชพรรณที่มักจะถูกไฟไหม้ได้รับการเก็บรักษาไว้ ดอกไม้ที่อุดมสมบูรณ์ทำให้เกิดผึ้งบัมเบิลบีจำนวนมาก จากนั้นหนู และนกที่กินหนู (รวมถึงนกกาเหว่า นกกระสา นกฮูกหูสั้น)

ส.ส. Chetverikov ดึงความสนใจไปที่คลื่นแห่งชีวิตโดยสังเกตการปรากฏในปี 1903 ในจังหวัดมอสโกของผีเสื้อบางชนิดที่ไม่ได้พบที่นั่นเป็นเวลา 30...50 ปี ก่อนหน้านี้ในปี พ.ศ. 2440 และค่อนข้างต่อมา มีการปรากฏตัวของผีเสื้อกลางคืนยิปซีขนาดใหญ่ ซึ่งทำลายพื้นที่ป่าอันกว้างใหญ่และสร้างความเสียหายอย่างมากต่อสวนผลไม้ ในปีพ.ศ. 2444 ทรงปรากฏตัวใน จำนวนที่มีนัยสำคัญพลเรือเอกผีเสื้อ เขานำเสนอผลการสังเกตของเขาในบทความสั้นเรื่อง “Waves of Life” (1905)

หากในช่วงเวลาที่มีขนาดประชากรสูงสุด (เช่น หนึ่งล้านคน) การกลายพันธุ์ปรากฏขึ้นที่ความถี่ 10-6 ความน่าจะเป็นของการแสดงฟีโนไทป์จะเท่ากับ 10-12 ในช่วงที่จำนวนประชากรลดลงเหลือ 1,000 คน หากพาหะของการกลายพันธุ์นี้รอดมาได้โดยบังเอิญ ความถี่ของอัลลีลกลายพันธุ์จะเพิ่มขึ้นเป็น 10-3 ความถี่เดียวกันนี้จะดำเนินต่อไปในช่วงระยะเวลาของการเติบโตของประชากรในเวลาต่อมา จากนั้นความน่าจะเป็นของการกลายพันธุ์ทางฟีโนไทป์จะอยู่ที่ 10-6

ฉนวนกันความร้อน แสดงให้เห็นปรากฏการณ์บอลด์วินในอวกาศ

ในประชากรจำนวนมาก (เช่น หนึ่งล้านคนซ้ำ) อัตราการกลายพันธุ์ลำดับที่ 10-6 หมายความว่าประมาณหนึ่งในล้านคนเป็นพาหะของอัลลีลกลายพันธุ์ใหม่ ดังนั้น ความน่าจะเป็นของการแสดงฟีโนไทป์ของอัลลีลนี้ในโฮโมไซโกตแบบถอยซ้ำแบบดิพลอยด์คือ 10-12 (หนึ่งในล้านล้าน)

หากประชากรนี้แบ่งออกเป็นประชากรกลุ่มเล็กๆ 1,000 กลุ่มที่แยกเดี่ยวๆ จำนวน 1,000 คน ดังนั้นในประชากรกลุ่มหนึ่งที่แยกออกมาก็มีแนวโน้มว่าจะมีอัลลีลกลายพันธุ์ 1 ตัว และความถี่ของมันจะเป็น 0.001 ความน่าจะเป็นของการแสดงฟีโนไทป์ในรุ่นต่อๆ ไปที่ใกล้ที่สุดคือ (10 - 3)2 = 10 - 6 (หนึ่งในล้าน) ในประชากรที่มีขนาดเล็กมาก (หลายสิบคน) ความน่าจะเป็นที่อัลลีลกลายพันธุ์จะปรากฏในฟีโนไทป์จะเพิ่มขึ้นเป็น (10 - 2)2 = 10 - 4 (หนึ่งหมื่น)

ดังนั้น การแยกประชากรขนาดเล็กและขนาดเล็กพิเศษเท่านั้นจึงจะมีโอกาสเกิดการกลายพันธุ์ทางฟีโนไทป์ในรุ่นต่อๆ ไปเพิ่มขึ้นหลายพันเท่า ในเวลาเดียวกัน เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่าอัลลีลกลายพันธุ์เดียวกันจะปรากฏในฟีโนไทป์แบบสุ่มอย่างสมบูรณ์ในประชากรขนาดเล็กที่แตกต่างกัน เป็นไปได้มากว่าประชากรกลุ่มเล็กๆ แต่ละกลุ่มจะมีลักษณะเฉพาะด้วยความถี่สูงของอัลลีลกลายพันธุ์หนึ่งหรือสองสามกลุ่ม เช่น a หรือ b หรือ c เป็นต้น

การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นกระบวนการที่ชาร์ลส์ ดาร์วินกำหนดไว้ในตอนแรกว่า นำไปสู่การเอาชีวิตรอดและการสืบพันธุ์แบบพิเศษของบุคคล ซึ่งปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่กำหนดและมีลักษณะทางพันธุกรรมที่เป็นประโยชน์มากขึ้น ตามทฤษฎีของดาร์วินและทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์สมัยใหม่ เนื้อหาหลักสำหรับการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมแบบสุ่ม - การรวมตัวกันใหม่ของจีโนไทป์ การกลายพันธุ์ และการรวมกันของพวกมัน

การคัดเลือกโดยธรรมชาติจะทดสอบสิ่งมีชีวิตเพื่อให้สอดคล้องกับสภาพความเป็นอยู่ และดำเนินการในรูปแบบต่างๆ ที่มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง รูปแบบหรือกลไกการคัดเลือกที่กระทำต่อกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่กำหนดนั้นขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ ธรณีวิทยา และเงื่อนไขอื่น ๆ

รูปแบบการขับเคลื่อนของการคัดเลือกโดยธรรมชาติช่วยรักษาความเบี่ยงเบนที่เป็นประโยชน์จากบรรทัดฐานโดยเฉลี่ย

การเบี่ยงเบนนี้อาจเป็นลักษณะใดก็ได้ที่เพิ่มความอยู่รอดและความอุดมสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิตบางชนิดเมื่อเปรียบเทียบกับสิ่งมีชีวิตอื่น

การเลือกขับขี่มีสองประเภท:

• สกรรมกริยา (สกรรมกริยา);
• กำกับ

การคัดเลือกเฉพาะกาลคือการพัฒนารูปแบบขนาดเล็กเริ่มแรกซึ่งได้รับความได้เปรียบภายใต้สภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป

บทความ 4 อันดับแรกที่กำลังอ่านเรื่องนี้อยู่ด้วย

ตัวอย่างของการคัดเลือกดังกล่าวคือการพัฒนาของเมลานิซึมทางอุตสาหกรรมในผีเสื้อกลางคืน

ดังนั้นก่อนหน้านี้มอดเบิร์ชจึงมีประชากรสีอ่อนประมาณ 98% เมื่อเปลือกไม้มืดลงในพื้นที่อุตสาหกรรม ผีเสื้อกลางคืนสีเข้มก็เริ่มเข้ามาครอบงำเพราะนกสังเกตเห็นได้น้อยลง

การดำเนินการของการเลือกสกรรมกริยาสามารถย้อนกลับได้ และเมื่อเงื่อนไขภายนอกเปลี่ยนแปลง อัตราส่วนของบุคคลที่มืดและสว่างก็จะเปลี่ยนไปเช่นกัน

ด้วยการเลือกโดยตรง การก่อตัวและการทำซ้ำของรูปแบบจะแตกต่างจากลักษณะดั้งเดิมบางประการ การคัดเลือกดังกล่าวเกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขของการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมในทิศทางเดียว

ข้าว. 1. การเลือกขับขี่

แตกต่างจากการคัดเลือกเฉพาะกาลด้วยการเลือกประเภทนี้ไม่มีรูปแบบที่แตกต่างกันและการเปลี่ยนแปลงที่เป็นประโยชน์จะสะสมอยู่ในตัวแทนสามัญของสายพันธุ์

ตัวอย่างเช่น แบคทีเรียสามารถกลายพันธุ์ได้เมื่อสัมผัสกับยาปฏิชีวนะ การกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นสามารถต้านทานต่อปริมาณที่สูงกว่าของเดิมได้มาก

การเลือกที่มีเสถียรภาพ

หากเราพูดสั้น ๆ เกี่ยวกับรูปแบบการรักษาเสถียรภาพของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ มันคือการรักษาบรรทัดฐานโดยเฉลี่ย

เงื่อนไขในการเลือกเสถียรภาพคือพารามิเตอร์สภาพแวดล้อมคงที่ และในกรณีนี้ เงื่อนไขจะตรงกันข้ามกับการเลือกการขับขี่

ข้าว. 2. การเลือกที่มีเสถียรภาพ

แต่ละสายพันธุ์มีอัตราการเจริญพันธุ์และน้ำหนักเฉลี่ยที่เหมาะสมของลูกที่เกิด

หากนกวางไข่น้อยกว่าปกติ ก็อาจไม่เพียงพอที่จะรักษาจำนวนประชากรไว้ได้ หากลูกไก่ฟักออกมามากกว่าค่าเฉลี่ยพ่อแม่ก็เสี่ยงที่จะไม่ให้อาหารพวกมัน

ใน ในกรณีนี้เราเห็นการกระทำของการรักษาเสถียรภาพของการเลือก ภาวะเจริญพันธุ์ที่เพิ่มขึ้นไม่ใช่ข้อได้เปรียบในสภาวะการแข่งขันและการขาดอาหาร

การขับเคลื่อนและการรักษาเสถียรภาพเป็นสองรูปแบบหลักของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นสองด้านของกระบวนการเดียวกัน

การเลือกที่ก่อกวน

รูปแบบการคัดเลือกที่ก่อกวนหรือก่อกวนจะแบ่งประชากรเดี่ยวก่อนหน้านี้ออกเป็นสองกลุ่มหรือมากกว่านั้น

ดังนั้นผีเสื้อหางแฉกแอฟริกันตัวเมียจึงมีวิวัฒนาการสามรูปแบบ โดยเลียนแบบผีเสื้อสามสายพันธุ์ที่กินไม่ได้ที่แตกต่างกัน

ข้าว. 3. หางแฉกแอฟริกันตัวเมียสามรูปแบบ

ความคล้ายคลึงกันดังกล่าวจะเป็นประโยชน์ต่อประชากรมากกว่าการเลียนแบบเพียงสายพันธุ์เดียว

การเลือกที่ก่อกวนทำให้เกิดวิวัฒนาการแบบแบ่งชั้น , อันเป็นผลให้เกิดกลุ่มสิ่งมีชีวิตใหม่ๆ เกิดขึ้น เช่น กลุ่มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจำนวนมาก

ตาราง “รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ”

เราได้เรียนรู้อะไรบ้าง?

ในขณะที่ศึกษาการคัดเลือกโดยธรรมชาติทั้งสามรูปแบบในชีววิทยา เราก็ได้ให้ข้อมูลเหล่านี้ไป คำอธิบายสั้น ๆ- รูปแบบการเลือกจะแตกต่างกันไป: เงื่อนไข, โฟกัส, ผลลัพธ์ การเลือกที่มีเสถียรภาพจะรักษาการปรับตัวแบบเก่า ในขณะที่การเลือกที่ก่อกวนและการขับขี่จะคงไว้ซึ่งแบบใหม่ ในขณะเดียวกัน จุดประสงค์ของทุกรูปแบบคือเพื่อปรับสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพการดำรงอยู่

ทดสอบในหัวข้อ

การประเมินผลการรายงาน

คะแนนเฉลี่ย: 4.6. คะแนนรวมที่ได้รับ: 148

การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นกระบวนการที่ชาร์ลส์ ดาร์วิน กำหนดไว้ในตอนแรกว่า นำไปสู่การอยู่รอดและการสืบพันธุ์แบบพิเศษของบุคคล ซึ่งปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่กำหนดและมีลักษณะทางพันธุกรรมที่เป็นประโยชน์มากขึ้น ตามทฤษฎีของดาร์วินและทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์สมัยใหม่ เนื้อหาหลักสำหรับการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมแบบสุ่ม - การรวมตัวกันใหม่ของจีโนไทป์ การกลายพันธุ์ และการรวมกันของพวกมัน

ในกรณีที่ไม่มีกระบวนการทางเพศ การคัดเลือกโดยธรรมชาติจะนำไปสู่การเพิ่มสัดส่วนของจีโนไทป์ที่กำหนดในรุ่นต่อไป อย่างไรก็ตาม การคัดเลือกโดยธรรมชาติถือเป็นการ "ตาบอด" ในแง่ที่ว่าเป็นการ "ประเมิน" ไม่ใช่จีโนไทป์ แต่เป็นฟีโนไทป์ และการถ่ายทอดสิทธิพิเศษไปยังยีนรุ่นต่อไปของบุคคลที่มี สัญญาณที่เป็นประโยชน์เกิดขึ้นไม่ว่าลักษณะเหล่านี้จะถ่ายทอดทางพันธุกรรมหรือไม่ก็ตาม

แบบฟอร์มการคัดเลือกมีหลายประเภท การจำแนกประเภทตามลักษณะของอิทธิพลของรูปแบบการคัดเลือกต่อความแปรปรวนของลักษณะในประชากรมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

การเลือกขับรถ- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่ดำเนินการภายใต้การเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมโดยตรง อธิบายโดยดาร์วินและวอลเลซ ในกรณีนี้บุคคลที่มีลักษณะเบี่ยงเบนไปในทิศทางหนึ่งจากค่าเฉลี่ยจะได้รับข้อได้เปรียบ ในกรณีนี้ลักษณะอื่น ๆ (การเบี่ยงเบนไปในทิศทางตรงกันข้ามจากค่าเฉลี่ย) อาจมีการเลือกเชิงลบ เป็นผลให้ในประชากรจากรุ่นสู่รุ่นมีการเปลี่ยนแปลงค่าเฉลี่ยของลักษณะในทิศทางที่แน่นอน ในกรณีนี้ ความกดดันในการเลือกการขับขี่จะต้องสอดคล้องกับความสามารถในการปรับตัวของประชากรและอัตราการเปลี่ยนแปลงการกลายพันธุ์ (ไม่เช่นนั้น ความกดดันด้านสิ่งแวดล้อมอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์)

ตัวอย่างการดำเนินการในการเลือกขับเคลื่อนคือ “ภาวะเมลานิซึมทางอุตสาหกรรม” ในแมลง “การเกิดเม็ดสีทางอุตสาหกรรม” เป็นการเพิ่มขึ้นอย่างมากในสัดส่วนของบุคคลที่มีสีคล้ำ (สีเข้ม) ในประชากรแมลง (เช่น ผีเสื้อ) ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่อุตสาหกรรม เนื่องจากผลกระทบทางอุตสาหกรรม ลำต้นของต้นไม้จึงมืดลงอย่างเห็นได้ชัด และไลเคนที่มีสีอ่อนก็ตายด้วย ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้นกมองเห็นผีเสื้อสีอ่อนได้ดีขึ้น และผีเสื้อที่มีสีเข้มก็มองเห็นได้น้อยลง ในศตวรรษที่ 20 สัดส่วนของผีเสื้อสีเข้มในประชากรผีเสื้อกลางคืนที่ได้รับการศึกษาอย่างดีในอังกฤษสูงถึง 95% ในบางพื้นที่ ในขณะที่ผีเสื้อสีเข้มตัวแรก (มอร์ฟา คาโบนาเรีย) ถูกจับได้ในปี พ.ศ. 2391

การเลือกการขับขี่เกิดขึ้นเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงหรือปรับให้เข้ากับสภาวะใหม่เมื่อช่วงขยายกว้างขึ้น จะรักษาการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในทิศทางที่แน่นอน โดยเคลื่อนอัตราการเกิดปฏิกิริยาตามนั้น ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการพัฒนาดินเพื่อเป็นที่อยู่อาศัย สัตว์กลุ่มต่างๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกันก็ได้พัฒนาแขนขาที่กลายเป็นแขนขาที่ขุดดิน

การเลือกที่มีเสถียรภาพ- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งการกระทำของมันมุ่งเป้าไปที่บุคคลที่เบี่ยงเบนอย่างรุนแรงจากบรรทัดฐานโดยเฉลี่ย เพื่อสนับสนุนบุคคลที่มีลักษณะการแสดงออกโดยเฉลี่ย แนวคิดของการเลือกที่มีเสถียรภาพถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์และวิเคราะห์โดย I.I. ชมาลเฮาเซ่น.

มีการอธิบายตัวอย่างการกระทำของการรักษาเสถียรภาพในธรรมชาติไว้มากมายแล้ว ตัวอย่างเช่น เมื่อดูเผินๆ ดูเหมือนว่าการมีส่วนร่วมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในกลุ่มยีนของคนรุ่นต่อไปควรมาจากบุคคลที่มีอัตราการเจริญพันธุ์สูงสุด อย่างไรก็ตาม การสังเกตประชากรนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตามธรรมชาติแสดงให้เห็นว่าไม่เป็นเช่นนั้น ยิ่งมีลูกไก่หรือลูกอยู่ในรังมากเท่าไร การให้อาหารพวกมันก็ยากมากขึ้นเท่านั้น แต่ละตัวก็จะเล็กลงและอ่อนแอลงเท่านั้น ส่งผลให้บุคคลที่มีภาวะเจริญพันธุ์โดยเฉลี่ยมีความเหมาะสมที่สุด

พบว่ามีการคัดเลือกเข้าหาค่าเฉลี่ยจากลักษณะที่หลากหลาย ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทารกแรกเกิดที่มีน้ำหนักต่ำมากและมีน้ำหนักมากมีแนวโน้มที่จะเสียชีวิตตั้งแต่แรกเกิดหรือในสัปดาห์แรกของชีวิตมากกว่าทารกแรกเกิดที่มีน้ำหนักเฉลี่ย เมื่อคำนึงถึงขนาดของปีกนกกระจอกที่ตายหลังพายุในช่วงทศวรรษที่ 50 ใกล้เลนินกราด พบว่าส่วนใหญ่มีปีกที่เล็กหรือใหญ่เกินไป และในกรณีนี้ บุคคลโดยเฉลี่ยกลับกลายเป็นคนที่ปรับตัวได้มากที่สุด

การเลือกที่ก่อกวน- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งมีเงื่อนไขเอื้ออำนวยต่อความแปรปรวน (ทิศทาง) สุดขั้วตั้งแต่สองรายการขึ้นไป แต่ไม่สนับสนุนสถานะปานกลางของลักษณะ เป็นผลให้มีรูปแบบใหม่หลายรูปแบบอาจปรากฏขึ้นจากรูปแบบเดิมเดียว ดาร์วินบรรยายถึงการกระทำของการคัดเลือกที่ก่อกวน โดยเชื่อว่าสิ่งนี้เป็นเหตุให้เกิดความแตกต่าง แม้ว่าเขาจะไม่สามารถแสดงหลักฐานของการมีอยู่ของมันในธรรมชาติได้ก็ตาม การเลือกแบบก่อกวนมีส่วนช่วยในการเกิดขึ้นและการรักษาความหลากหลายของประชากร และในบางกรณีอาจทำให้เกิดการแบ่งแยกได้

หนึ่งในสถานการณ์ที่เป็นไปได้ในธรรมชาติซึ่งการคัดเลือกที่ก่อกวนเข้ามามีบทบาทคือเมื่อประชากรที่มีหลายรูปแบบครอบครองแหล่งที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกัน ในเวลาเดียวกัน รูปแบบที่แตกต่างกันจะปรับให้เข้ากับซอกหรือซอกย่อยทางนิเวศที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างของการเลือกที่ก่อกวนคือการก่อตัวของสองเผ่าพันธุ์ในทุ่งหญ้าที่สั่นสะเทือนมากขึ้น ภายใต้สภาวะปกติ ระยะเวลาการออกดอกและการสุกของเมล็ดของพืชชนิดนี้จะครอบคลุมตลอดฤดูร้อน แต่ในทุ่งหญ้าแห้ง เมล็ดพืชส่วนใหญ่ผลิตโดยพืชที่สามารถออกดอกและทำให้สุกก่อนตัดหญ้า หรือออกดอกในช่วงปลายฤดูร้อนหลังจากตัดหญ้า เป็นผลให้เกิดการสั่นสะเทือนสองเผ่าพันธุ์ - การออกดอกเร็วและปลาย

การคัดเลือกแบบก่อกวนดำเนินการโดยไม่ตั้งใจในการทดลองกับดรอสโซฟิล่า การคัดเลือกดำเนินการตามจำนวนขนแปรง โดยคงไว้เฉพาะบุคคลที่มีขนแปรงจำนวนน้อยและมากเท่านั้น ผลที่ตามมาคือตั้งแต่ประมาณรุ่นที่ 30 ทั้งสองสายพันธุ์มีความแตกต่างกันอย่างมาก แม้ว่าแมลงวันจะยังคงผสมพันธุ์กันต่อไปโดยแลกเปลี่ยนยีนก็ตาม ในการทดลองอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง (กับพืช) การผสมข้ามพันธุ์อย่างเข้มข้นป้องกันการดำเนินการคัดเลือกที่ก่อกวนอย่างมีประสิทธิผล

การเลือกเพศ - เป็นการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่อความสำเร็จในการสืบพันธุ์ การอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตเป็นสิ่งสำคัญ แต่ไม่ใช่องค์ประกอบเดียวของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ องค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความน่าดึงดูดใจของเพศตรงข้าม ดาร์วินเรียกปรากฏการณ์นี้ว่าการเลือกเพศ “รูปแบบของการคัดเลือกนี้ไม่ได้ถูกกำหนดโดยการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ในความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ระหว่างกันหรือกับเงื่อนไขภายนอก แต่โดยการแข่งขันระหว่างบุคคลที่มีเพศเดียวกัน ซึ่งมักจะเป็นผู้ชาย เพื่อการครอบครองของบุคคลในเพศอื่น” ลักษณะที่ลดความอยู่รอดของโฮสต์สามารถเกิดขึ้นและแพร่กระจายได้หากข้อได้เปรียบที่พวกมันมีต่อความสำเร็จในการสืบพันธุ์นั้นมากกว่าข้อเสียในการอยู่รอดอย่างมีนัยสำคัญ มีการเสนอสมมติฐานหลักสองประการเกี่ยวกับกลไกการเลือกเพศ ตามสมมติฐาน "ยีนที่ดี" ผู้หญิง "เหตุผล" ดังต่อไปนี้: "ถ้าผู้ชายคนนี้แม้จะมีขนนกที่สดใสและหางยาว แต่ก็ไม่สามารถตายในเงื้อมมือของนักล่าและอยู่รอดได้จนถึงวัยแรกรุ่นดังนั้น เขามียีนที่ดี” ยีนที่ทำให้เขาทำเช่นนี้ได้ ซึ่งหมายความว่าเขาควรได้รับเลือกให้เป็นบิดาของลูกๆ ของเขา เขาจะถ่ายทอดสายเลือดอันดีของเขาให้กับพวกเขา” โดยการเลือกตัวผู้ที่มีสีสัน ตัวเมียจะเลือกยีนที่ดีสำหรับลูกหลาน ตามสมมติฐาน "ลูกชายที่น่าดึงดูด" ตรรกะของการเลือกผู้หญิงค่อนข้างแตกต่าง หากผู้ชายที่มีสีสันสดใสดึงดูดใจผู้หญิงไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตาม ก็คุ้มค่าที่จะเลือกพ่อที่มีสีสันสดใสให้กับลูกชายในอนาคต เพราะลูกชายของเขาจะได้รับยีนที่มีสีสันสดใสและจะน่าดึงดูดใจสำหรับผู้หญิงในรุ่นต่อไป ดังนั้นการตอบรับเชิงบวกจึงเกิดขึ้นซึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าจากรุ่นสู่รุ่นความสว่างของขนนกของตัวผู้จะรุนแรงมากขึ้นเรื่อย ๆ กระบวนการนี้ยังคงเติบโตต่อไปจนกว่าจะถึงขีดจำกัดของการมีชีวิต ในการเลือกผู้ชาย ผู้หญิงจะมีเหตุผลไม่มากไปกว่าพฤติกรรมอื่นๆ ทั้งหมดของพวกเขา เมื่อสัตว์รู้สึกกระหายน้ำ มันไม่ได้ให้เหตุผลว่าควรดื่มน้ำเพื่อคืนสมดุลของเกลือและน้ำในร่างกาย แต่สัตว์จะไปที่หลุมรดน้ำเพราะรู้สึกกระหาย ในทำนองเดียวกันผู้หญิงที่เลือกผู้ชายที่สดใสก็ทำตามสัญชาตญาณ - พวกเขาชอบหางที่สว่าง บรรดาผู้ที่มีสัญชาตญาณแสดงพฤติกรรมที่แตกต่างออกไป ทุกคนก็ไม่ละทิ้งลูกหลาน ดังนั้นเราจึงพูดคุยกันไม่ใช่ตรรกะของผู้หญิง แต่เป็นตรรกะของการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่และการคัดเลือกโดยธรรมชาติ - กระบวนการที่ไร้ขอบเขตและเป็นอัตโนมัติซึ่งกระทำอย่างต่อเนื่องจากรุ่นสู่รุ่น ได้สร้างรูปร่าง สี และสัญชาตญาณที่หลากหลายที่น่าทึ่ง เราสังเกตในโลกของธรรมชาติที่มีชีวิต

สถานการณ์หรือคุณสามารถดำเนินการแบบสุ่ม การสร้างบุคคลที่หลากหลายก็เพียงพอแล้ว และท้ายที่สุด ผู้ที่เหมาะสมที่สุดก็จะอยู่รอดได้

1. ตอนแรกบุคคลหนึ่งปรากฏตัวพร้อมกับคุณสมบัติใหม่แบบสุ่มโดยสมบูรณ์
2. หลังจากเธอเป็นหรือไม่สามารถทิ้งลูกหลานได้ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเหล่านี้
3. ในที่สุด หากผลลัพธ์ของระยะก่อนหน้าเป็นบวก เธอก็ละทิ้งลูกหลานและลูกหลานของเธอก็สืบทอดคุณสมบัติที่ได้มาใหม่

ในปัจจุบัน มุมมองที่ค่อนข้างไร้เดียงสาของดาร์วินเองก็ได้รับการปรับปรุงใหม่บางส่วน ดังนั้นดาร์วินจึงจินตนาการว่าการเปลี่ยนแปลงควรเกิดขึ้นอย่างราบรื่นมากและสเปกตรัมของความแปรปรวนควรมีความต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน มีการอธิบายกลไกการคัดเลือกโดยธรรมชาติโดยใช้พันธุกรรม ซึ่งทำให้เกิดความคิดริเริ่มบางอย่างขึ้นมา การกลายพันธุ์ของยีนที่ทำงานในขั้นตอนแรกของกระบวนการที่อธิบายไว้ข้างต้นนั้นไม่ต่อเนื่องกันโดยพื้นฐานแล้ว อย่างไรก็ตาม เป็นที่ชัดเจนว่าแก่นแท้ของแนวคิดของดาร์วินยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

การเลือกขับรถ

การเลือกการขับขี่เป็นรูปแบบหนึ่งของการคัดเลือกโดยธรรมชาติเมื่อสภาพแวดล้อมมีส่วนทำให้เกิดทิศทางการเปลี่ยนแปลงในลักษณะหรือกลุ่มคุณลักษณะ ในเวลาเดียวกัน ความเป็นไปได้อื่นๆ ในการเปลี่ยนลักษณะอาจมีการเลือกเชิงลบ เป็นผลให้ในประชากรจากรุ่นสู่รุ่นมีการเปลี่ยนแปลงค่าเฉลี่ยของลักษณะในทิศทางที่แน่นอน ในกรณีนี้ ความกดดันในการเลือกการขับขี่จะต้องสอดคล้องกับความสามารถในการปรับตัวของประชากรและอัตราการเปลี่ยนแปลงการกลายพันธุ์ (ไม่เช่นนั้น ความกดดันด้านสิ่งแวดล้อมอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์)

กรณีการเลือกขับรถสมัยใหม่คือ "ความเสื่อมถอยทางอุตสาหกรรมของผีเสื้ออังกฤษ" “ภาวะเมลานิซึมทางอุตสาหกรรม” เป็นการเพิ่มขึ้นอย่างมากในสัดส่วนของบุคคลที่มีภาวะเมลานิซึม (สีเข้ม) ในประชากรผีเสื้อที่อาศัยอยู่ในพื้นที่อุตสาหกรรม เนื่องจากผลกระทบทางอุตสาหกรรม ลำต้นของต้นไม้จึงมืดลงอย่างเห็นได้ชัด และไลเคนที่มีสีอ่อนก็ตายด้วย ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้นกมองเห็นผีเสื้อสีอ่อนได้ดีขึ้น และผีเสื้อที่มีสีเข้มก็มองเห็นได้น้อยลง ในศตวรรษที่ 20 ในหลายพื้นที่ สัดส่วนของผีเสื้อสีเข้มสูงถึง 95% ในขณะที่ผีเสื้อสีเข้มตัวแรก (Morfa carbonaria) ถูกจับได้ในปี พ.ศ. 2391

การเลือกการขับขี่เกิดขึ้นเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงหรือปรับให้เข้ากับสภาวะใหม่เมื่อช่วงขยายกว้างขึ้น จะรักษาการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในทิศทางที่แน่นอน โดยเคลื่อนอัตราการเกิดปฏิกิริยาตามนั้น ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการพัฒนาดินเพื่อเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์กลุ่มต่างๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกัน แขนขาก็กลายเป็นแขนขาที่ขุดดิน

การเลือกที่มีเสถียรภาพ

การเลือกที่มีเสถียรภาพ- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งการกระทำมุ่งเป้าไปที่บุคคลที่มีความเบี่ยงเบนอย่างมากจากบรรทัดฐานโดยเฉลี่ย เพื่อสนับสนุนบุคคลที่มีลักษณะการแสดงออกโดยเฉลี่ย

มีการอธิบายตัวอย่างการกระทำของการรักษาเสถียรภาพในธรรมชาติไว้มากมายแล้ว ตัวอย่างเช่น เมื่อดูเผินๆ ดูเหมือนว่าการมีส่วนร่วมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในกลุ่มยีนของคนรุ่นต่อไปควรมาจากบุคคลที่มีอัตราการเจริญพันธุ์สูงสุด อย่างไรก็ตาม การสังเกตประชากรนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตามธรรมชาติแสดงให้เห็นว่าไม่เป็นเช่นนั้น ยิ่งมีลูกไก่หรือลูกอยู่ในรังมากเท่าไร การให้อาหารพวกมันก็ยากมากขึ้นเท่านั้น แต่ละตัวก็จะเล็กลงและอ่อนแอลงเท่านั้น ส่งผลให้บุคคลที่มีภาวะเจริญพันธุ์โดยเฉลี่ยมีความเหมาะสมที่สุด

พบว่ามีการคัดเลือกเข้าหาค่าเฉลี่ยจากลักษณะที่หลากหลาย ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทารกแรกเกิดที่มีน้ำหนักต่ำมากและมีน้ำหนักมากมีแนวโน้มที่จะเสียชีวิตตั้งแต่แรกเกิดหรือในสัปดาห์แรกของชีวิตมากกว่าทารกแรกเกิดที่มีน้ำหนักเฉลี่ย การศึกษาขนาดปีกของนกที่ตายหลังพายุ พบว่าส่วนใหญ่มีปีกที่เล็กหรือใหญ่เกินไป และในกรณีนี้ บุคคลโดยเฉลี่ยกลับกลายเป็นคนที่ปรับตัวได้มากที่สุด

การเลือกที่ก่อกวน

การเลือกที่ก่อกวน- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งมีเงื่อนไขเอื้ออำนวยต่อความแปรปรวน (ทิศทาง) สุดขั้วตั้งแต่สองรายการขึ้นไป แต่ไม่สนับสนุนสถานะปานกลางของลักษณะ เป็นผลให้มีรูปแบบใหม่หลายรูปแบบอาจปรากฏขึ้นจากรูปแบบเดิมเดียว การเลือกแบบก่อกวนมีส่วนช่วยในการเกิดขึ้นและการรักษาความหลากหลายของประชากร และในบางกรณีอาจทำให้เกิดการแบ่งแยกได้

หนึ่งในสถานการณ์ที่เป็นไปได้ในธรรมชาติซึ่งการคัดเลือกที่ก่อกวนเข้ามามีบทบาทคือเมื่อประชากรที่มีหลายรูปแบบครอบครองแหล่งที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกัน ในเวลาเดียวกัน รูปแบบที่แตกต่างกันจะปรับให้เข้ากับซอกหรือซอกย่อยทางนิเวศที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างของการเลือกที่ก่อกวนคือการก่อตัวของสองเผ่าพันธุ์ในทุ่งหญ้าที่สั่นสะเทือนในทุ่งหญ้าแห้ง ภายใต้สภาวะปกติ ระยะเวลาการออกดอกและการสุกของเมล็ดของพืชชนิดนี้จะครอบคลุมตลอดฤดูร้อน แต่ในทุ่งหญ้าแห้ง เมล็ดพืชส่วนใหญ่ผลิตโดยพืชที่สามารถออกดอกและทำให้สุกก่อนตัดหญ้า หรือออกดอกในช่วงปลายฤดูร้อนหลังจากตัดหญ้า เป็นผลให้เกิดการสั่นสะเทือนสองเผ่าพันธุ์ - การออกดอกเร็วและปลาย

การคัดเลือกแบบก่อกวนดำเนินการโดยไม่ตั้งใจในการทดลองกับดรอสโซฟิล่า การคัดเลือกดำเนินการตามจำนวนขนแปรง โดยคงไว้เฉพาะบุคคลที่มีขนแปรงจำนวนน้อยและมากเท่านั้น ผลที่ตามมาคือตั้งแต่ประมาณรุ่นที่ 30 ทั้งสองสายพันธุ์มีความแตกต่างกันอย่างมาก แม้ว่าแมลงวันจะยังคงผสมพันธุ์กันต่อไปโดยแลกเปลี่ยนยีนก็ตาม ในการทดลองอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง (กับพืช) การผสมข้ามพันธุ์อย่างเข้มข้นป้องกันการดำเนินการคัดเลือกที่ก่อกวนอย่างมีประสิทธิผล

การเลือกตัด

การเลือกตัด- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ การกระทำของมันตรงกันข้ามกับการเลือกเชิงบวก การขจัดการคัดเลือกจะกำจัดบุคคลส่วนใหญ่ที่มีลักษณะที่ลดความมีชีวิตลงอย่างมากภายใต้สภาพแวดล้อมที่กำหนดออกจากประชากร การใช้การเลือกอัลลีลที่เป็นอันตรายอย่างมากจะถูกลบออกจากประชากร นอกจากนี้ บุคคลที่มีการจัดเรียงโครโมโซมใหม่และชุดโครโมโซมจำนวนหนึ่งที่ขัดขวางการทำงานปกติของอุปกรณ์ทางพันธุกรรมอย่างรุนแรง อาจถูกคัดเลือกโดยการตัด

การเลือกเชิงบวก

การเลือกเชิงบวก- รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ การกระทำของมันตรงกันข้ามกับการเลือกการตัด การคัดเลือกเชิงบวกจะเพิ่มจำนวนบุคคลในประชากรที่มีลักษณะที่เป็นประโยชน์ซึ่งจะเพิ่มความมีชีวิตของสายพันธุ์โดยรวม ด้วยความช่วยเหลือของการคัดเลือกเชิงบวกและการเลือกการตัดสายพันธุ์จะเปลี่ยนไป (และไม่เพียง แต่ผ่านการทำลายบุคคลที่ไม่จำเป็นเท่านั้น การพัฒนาใด ๆ ควรหยุดลง แต่สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น)

ตัวอย่างของการคัดเลือกเชิงบวก ได้แก่: อาร์คีออปเทอริกซ์ที่ยัดไส้สามารถใช้เป็นเครื่องร่อนได้ แต่นกนางแอ่นหรือนกนางนวลยัดไส้ไม่สามารถใช้ได้ แต่นกตัวแรกบินได้ดีกว่าอาร์คีออปเทอริกซ์ อีกตัวอย่างหนึ่งของการคัดเลือกเชิงบวกคือการเกิดขึ้นของสัตว์นักล่าที่มี "ความสามารถทางจิต" เหนือกว่าสัตว์เลือดอุ่นอื่นๆ อีกมากมาย หรือลักษณะของสัตว์เลื้อยคลาน เช่น จระเข้ ซึ่งมีหัวใจสี่ห้องและสามารถมีชีวิตอยู่ได้ทั้งบนบกและในน้ำ

ทิศทางเฉพาะของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

• การอยู่รอดของสายพันธุ์และประชากรที่ปรับตัวได้มากที่สุด เช่น ผู้ที่มีเหงือกในน้ำ เพราะสมรรถภาพร่างกายเป็นผู้ชนะในการต่อสู้เพื่อความอยู่รอด
• การอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตที่มีสุขภาพร่างกายแข็งแรง
• การอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตที่แข็งแกร่งที่สุดทางกายภาพ เนื่องจากการแข่งขันทางกายภาพเพื่อแย่งชิงทรัพยากรเป็นส่วนสำคัญของชีวิต มันเป็นสิ่งสำคัญในการต่อสู้ภายใน
• การอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตที่ประสบความสำเร็จทางเพศมากที่สุด เนื่องจากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเป็นรูปแบบการสืบพันธุ์ที่โดดเด่น ในกรณีนี้ การเลือกเพศเข้ามามีบทบาท

อย่างไรก็ตามกรณีทั้งหมดนี้เป็นเรื่องพิเศษและสิ่งสำคัญยังคงรักษาไว้ได้สำเร็จเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นบางครั้งแนวทางเหล่านี้จึงถูกละเมิดเพื่อบรรลุเป้าหมายหลัก

บทบาทของการคัดเลือกโดยธรรมชาติในวิวัฒนาการ

ดาร์วินลังเลอยู่นานที่จะเผยแพร่ทฤษฎีของเขา เพราะ... ฉันเห็นปัญหาเกี่ยวกับมดซึ่งสามารถอธิบายได้จากมุมมองของพันธุกรรมเท่านั้น

ดูเพิ่มเติม

ลิงค์

• “ปัญหาวิวัฒนาการมหภาค” - เว็บไซต์ของนักบรรพชีวินวิทยา A.V
• “รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ” - บทความที่มีตัวอย่างที่รู้จักกันดี: สีของผีเสื้อ, การต้านทานโรคมาลาเรียของมนุษย์ ฯลฯ
• “วิวัฒนาการตามรูปแบบ” - บทความเกี่ยวกับบทบาทของการกลายพันธุ์ในกระบวนการวิวัฒนาการนั้นยิ่งใหญ่หรือไม่ หรือมีลักษณะบางอย่างอยู่ล่วงหน้าแล้วพัฒนาภายใต้อิทธิพลของการคัดเลือกขับเคลื่อน

การเลือกขับรถ.การคัดเลือกโดยธรรมชาตินำไปสู่การเพิ่มสมรรถภาพโดยเฉลี่ยของประชากรเสมอ การเปลี่ยนแปลงสภาวะภายนอกสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความเหมาะสมของจีโนไทป์แต่ละชนิดได้ เพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ การคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งอาศัยความหลากหลายทางพันธุกรรมจำนวนมหาศาลสำหรับลักษณะที่แตกต่างกันมากมาย นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากร หากสภาพแวดล้อมภายนอกเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง การคัดเลือกโดยธรรมชาติจะเปลี่ยนโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากรในลักษณะที่ความเหมาะสมในสภาวะที่เปลี่ยนแปลงเหล่านี้ยังคงอยู่สูงสุด ในขณะเดียวกัน ความถี่ของอัลลีลแต่ละตัวในประชากรก็เปลี่ยนไป ค่าเฉลี่ยของลักษณะการปรับตัวในประชากรก็เปลี่ยนแปลงเช่นกัน ในรุ่นต่อๆ ไป สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปในทิศทางที่แน่นอนได้ การเลือกรูปแบบนี้เรียกว่าการเลือกการขับขี่

ตัวอย่างคลาสสิกของการเลือกการขับขี่คือวิวัฒนาการของสีในตัวมอดเบิร์ช สีของปีกผีเสื้อตัวนี้เลียนแบบสีของเปลือกไม้ที่ปกคลุมไปด้วยตะไคร่น้ำซึ่งมันใช้เวลากลางวัน เห็นได้ชัดเจนว่าสีป้องกันดังกล่าวเกิดขึ้นจากวิวัฒนาการก่อนหน้านี้หลายรุ่น อย่างไรก็ตาม เมื่อเริ่มต้นการปฏิวัติอุตสาหกรรมในอังกฤษ อุปกรณ์นี้เริ่มสูญเสียความสำคัญไป มลภาวะในบรรยากาศทำให้ไลเคนตายจำนวนมากและทำให้ลำต้นของต้นไม้มืดลง ผีเสื้อสีอ่อนบนพื้นหลังสีเข้มทำให้นกมองเห็นได้ง่าย เริ่มตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 ผีเสื้อกลายพันธุ์สีเข้ม (เมลานิสติก) เริ่มปรากฏให้เห็นในประชากรผีเสื้อกลางคืนเบิร์ช ความถี่ของพวกเขาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ถึง ปลายศตวรรษที่ 19หลายศตวรรษ ประชากรในเมืองของผีเสื้อกลางคืนเบิร์ชมีรูปแบบมืดเกือบทั้งหมด ในขณะที่ประชากรในชนบทมีรูปแบบแสงยังคงมีอิทธิพลเหนือกว่า ปรากฏการณ์นี้ถูกเรียกว่า ภาวะเมลามีนทางอุตสาหกรรมนักวิทยาศาสตร์พบว่าในพื้นที่ที่มีมลพิษ นกมักจะกินอาหารที่มีสีอ่อน และในบริเวณที่สะอาดจะกินอาหารที่มีสีเข้ม การนำข้อจำกัดด้านมลพิษทางอากาศมาใช้ในทศวรรษ 1950 ทำให้การคัดเลือกโดยธรรมชาติต้องกลับทิศทางอีกครั้ง และความถี่ของรูปแบบความมืดในประชากรในเมืองก็เริ่มลดลง สมัยนี้แทบจะหายากพอๆ กับก่อนการปฏิวัติอุตสาหกรรม

การเลือกขับเคลื่อนทำให้องค์ประกอบทางพันธุกรรมของประชากรสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลง สภาพแวดล้อมภายนอกเพื่อให้ประชากรมีสมรรถภาพโดยเฉลี่ยสูงสุด บนเกาะตรินิแดด ปลาหางนกยูงอาศัยอยู่ในแหล่งน้ำต่างๆ หลายคนที่อาศัยอยู่ในบริเวณตอนล่างของแม่น้ำและบ่อน้ำตายด้วยฟันของปลานักล่า ในต้นน้ำลำธารชีวิตของปลาหางนกยูงนั้นสงบกว่ามาก - มีสัตว์นักล่าเพียงไม่กี่ตัว ความแตกต่างในสภาพภายนอกเหล่านี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าปลาหางนกยูง "บน" และ "ล่าง" วิวัฒนาการมาเป็น ทิศทางที่แตกต่างกัน- “รากหญ้า” ที่ถูกคุกคามจากการทำลายล้างอย่างต่อเนื่องเริ่มทวีคูณมากขึ้น อายุยังน้อยและผลิตลูกปลาขนาดเล็กจำนวนมาก โอกาสรอดของพวกมันแต่ละตัวมีน้อยมาก แต่ก็มีพวกมันจำนวนมากและบางตัวก็สามารถสืบพันธุ์ได้ “ภูเขา” จะเข้าสู่วัยเจริญพันธุ์ในภายหลัง อัตราการเจริญพันธุ์ลดลง แต่ลูกหลานมีขนาดใหญ่กว่า เมื่อนักวิจัยย้ายปลาหางนกยูงที่ "เติบโตต่ำ" ไปยังอ่างเก็บน้ำที่ไม่มีคนอาศัยอยู่บริเวณต้นน้ำลำธาร พวกเขาสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปในประเภทของการพัฒนาของปลา สิบเอ็ดปีหลังจากการย้าย พวกมันมีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างเห็นได้ชัด เริ่มผสมพันธุ์ในเวลาต่อมา และให้กำเนิดลูกน้อยลงแต่มีขนาดใหญ่ขึ้น

อัตราการเปลี่ยนแปลงความถี่อัลลีลในประชากรและค่าลักษณะโดยเฉลี่ยภายใต้อิทธิพลของการคัดเลือก ขึ้นอยู่กับความเข้มของการคัดเลือกเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางพันธุกรรมของลักษณะด้วยตามการหมุนเวียนไป การเลือกต้านการกลายพันธุ์แบบถอยกลับกลายเป็นว่ามีประสิทธิภาพน้อยกว่าการกลายพันธุ์แบบเด่นมาก ในเฮเทอโรไซโกต อัลลีลด้อยจะไม่ปรากฏในฟีโนไทป์ ดังนั้นจึงหนีจากการคัดเลือก เมื่อใช้สมการฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก เราสามารถประมาณอัตราการเปลี่ยนแปลงความถี่ของอัลลีลด้อยในประชากรได้ โดยขึ้นอยู่กับความเข้มของการเลือกและอัตราส่วนความถี่เริ่มต้น ยิ่งความถี่อัลลีลต่ำ การกำจัดก็จะยิ่งช้าลง เพื่อลดความถี่ของการเสียชีวิตแบบถอยจาก 0.1 เป็น 0.05 จำเป็นต้องมีเพียง 10 รุ่นเท่านั้น 100 รุ่น - เพื่อลดจาก 0.01 เป็น 0.005 และ 1,000 รุ่น - จาก 0.001 เป็น 0.0005

รูปแบบการขับเคลื่อนของการคัดเลือกโดยธรรมชาติมีบทบาทสำคัญในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพภายนอกที่เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา นอกจากนี้ยังรับประกันการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตในวงกว้าง การเจาะเข้าไปในซอกนิเวศน์ที่เป็นไปได้ทั้งหมด อย่างไรก็ตาม เป็นความผิดพลาดที่จะคิดว่าในสภาวะที่มั่นคงของการดำรงอยู่ การคัดเลือกโดยธรรมชาติสิ้นสุดลง ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว ยังคงดำเนินการในรูปแบบของการเลือกที่มีเสถียรภาพ

การเลือกที่มีเสถียรภาพการเลือกที่มีเสถียรภาพจะรักษาสถานะของประชากรที่รับประกันความเหมาะสมสูงสุดภายใต้สภาวะการดำรงอยู่คงที่ ในแต่ละรุ่น บุคคลที่เบี่ยงเบนไปจากค่าเฉลี่ยจะถูกลบออก ค่าที่เหมาะสมที่สุดตามลักษณะการปรับตัว

มีการอธิบายตัวอย่างการกระทำของการรักษาเสถียรภาพในธรรมชาติไว้มากมายแล้ว ตัวอย่างเช่น เมื่อดูเผินๆ ดูเหมือนว่าการมีส่วนร่วมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในกลุ่มยีนของคนรุ่นต่อไปควรมาจากบุคคลที่มีอัตราการเจริญพันธุ์สูงสุด อย่างไรก็ตาม การสังเกตประชากรนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตามธรรมชาติแสดงให้เห็นว่าไม่เป็นเช่นนั้น ยิ่งมีลูกไก่หรือลูกอยู่ในรังมากเท่าไร การให้อาหารพวกมันก็ยากมากขึ้นเท่านั้น แต่ละตัวก็จะเล็กลงและอ่อนแอลงเท่านั้น ส่งผลให้บุคคลที่มีภาวะเจริญพันธุ์โดยเฉลี่ยมีความเหมาะสมที่สุด

พบว่ามีการคัดเลือกเข้าหาค่าเฉลี่ยจากลักษณะที่หลากหลาย ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทารกแรกเกิดที่มีน้ำหนักน้อยมากและมีน้ำหนักมากมีแนวโน้มที่จะเสียชีวิตตั้งแต่แรกเกิดหรือในสัปดาห์แรกของชีวิตมากกว่าทารกแรกเกิดที่มีน้ำหนักเฉลี่ย การศึกษาขนาดปีกของนกที่ตายหลังพายุพบว่าส่วนใหญ่มีปีกที่เล็กหรือใหญ่เกินไป และในกรณีนี้ บุคคลโดยเฉลี่ยกลับกลายเป็นคนที่ปรับตัวได้มากที่สุด

อะไรคือสาเหตุของการปรากฏตัวอย่างต่อเนื่องของรูปแบบที่ปรับตัวได้ไม่ดีในสภาวะการดำรงอยู่คงที่? เหตุใดการคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงไม่สามารถเคลียร์ประชากรที่มีรูปแบบเบี่ยงเบนที่ไม่ต้องการได้เพียงครั้งเดียวและตลอดไป เหตุผลไม่ใช่เพียงการเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องของการกลายพันธุ์ใหม่ๆ มากขึ้นเรื่อยๆ เท่านั้น เหตุผลก็คือจีโนไทป์เฮเทอโรไซกัสมักจะเหมาะสมที่สุด เมื่อข้ามพวกมันจะแยกกันอย่างต่อเนื่องและลูกหลานของพวกมันก็จะผลิตลูกหลานที่เป็นโฮโมไซกัสและมีสมรรถภาพลดลง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าความหลากหลายที่สมดุล

ตัวอย่างที่ทราบกันอย่างกว้างขวางที่สุดของภาวะความหลากหลายดังกล่าวคือโรคโลหิตจางชนิดเคียว โรคเลือดที่รุนแรงนี้เกิดขึ้นในคนที่เป็น homozygous สำหรับอัลลีลฮีโมโกลบินกลายพันธุ์ ( เอชบี ส) และนำไปสู่ความตายตั้งแต่อายุยังน้อย ในประชากรมนุษย์ส่วนใหญ่ ความถี่ของอัลลีลนี้ต่ำมากและประมาณเท่ากับความถี่ของการเกิดอัลลีลเนื่องจากการกลายพันธุ์ อย่างไรก็ตาม พบได้บ่อยในพื้นที่ต่างๆ ของโลกที่มีโรคมาลาเรียพบบ่อย ปรากฎว่าเฮเทอโรไซโกตสำหรับ เอชบี สมีความต้านทานต่อโรคมาลาเรียได้สูงกว่าโฮโมไซโกตสำหรับอัลลีลปกติ ด้วยเหตุนี้ ในประชากรที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีโรคมาลาเรีย ความต่างกันของอัลลีลนี้ซึ่งเป็นอันตรายถึงชีวิตในโฮโมไซโกต จึงถูกสร้างขึ้นและรักษาไว้อย่างเสถียร

การคัดเลือกที่มีเสถียรภาพเป็นกลไกในการสะสมความแปรปรวนในประชากรธรรมชาติ นักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่น I.I. Shmalgauzen เป็นคนแรกที่ดึงดูดความสนใจไปที่คุณลักษณะของการเลือกที่มีเสถียรภาพ เขาแสดงให้เห็นว่าแม้ในสภาวะการดำรงอยู่ที่มั่นคง การคัดเลือกโดยธรรมชาติหรือวิวัฒนาการก็ไม่ยุติลง แม้ว่าจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงทางฟีโนไทป์ แต่ประชากรก็ไม่หยุดพัฒนา โครงสร้างทางพันธุกรรมของมันเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา การคัดเลือกที่มีเสถียรภาพจะสร้างระบบทางพันธุกรรมที่รับประกันการก่อตัวของฟีโนไทป์ที่เหมาะสมที่สุดที่คล้ายคลึงกันบนพื้นฐานของจีโนไทป์ที่หลากหลาย กลไกทางพันธุกรรม เช่น การครอบงำ, epistasis, การกระทำของยีนเสริม, การทะลุทะลวงที่ไม่สมบูรณ์และวิธีการอื่นในการซ่อนความแปรปรวนทางพันธุกรรมเนื่องจากการดำรงอยู่ของการคัดเลือก

สิ่งสำคัญคือต้องทราบที่นี่ว่าความคงที่ของเงื่อนไขไม่ได้หมายความว่าเงื่อนไขไม่เปลี่ยนรูป สภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงสม่ำเสมอตลอดทั้งปี การคัดเลือกที่มีเสถียรภาพจะปรับประชากรให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลเหล่านี้ วงจรการสืบพันธุ์มีกำหนดเวลาให้ตรงกัน ดังนั้นสัตว์เล็กจึงเกิดในฤดูกาลนั้นของปีซึ่งมีแหล่งอาหารมากที่สุด การเบี่ยงเบนทั้งหมดจากวงจรที่เหมาะสมที่สุดซึ่งทำซ้ำทุกปี จะถูกกำจัดโดยการเลือกที่เสถียร ลูกหลานที่เกิดเร็วเกินไปจะตายเพราะขาดอาหาร ลูกที่เกิดสายเกินไปไม่มีเวลาเตรียมตัวสำหรับฤดูหนาว สัตว์และพืชรู้ได้อย่างไรว่าฤดูหนาวกำลังจะมาถึง? เมื่อเริ่มมีน้ำค้างแข็ง? ไม่ นี่ไม่ใช่ตัวชี้ที่เชื่อถือได้มากนัก ความผันผวนของอุณหภูมิในระยะสั้นอาจทำให้เข้าใจผิดได้มาก หากในบางปีอากาศอุ่นขึ้นเร็วกว่าปกติ ก็ไม่ได้หมายความว่าฤดูใบไม้ผลิจะมาถึงแล้ว ผู้ที่ตอบสนองเร็วเกินไปต่อสัญญาณที่ไม่น่าเชื่อถือนี้เสี่ยงต่อการถูกทิ้งไว้โดยไม่มีลูกหลาน เป็นการดีกว่าที่จะรอสัญญาณฤดูใบไม้ผลิที่เชื่อถือได้มากขึ้น - เพิ่มเวลากลางวัน ในสัตว์สายพันธุ์ส่วนใหญ่ สัญญาณนี้เองที่กระตุ้นให้เกิดกลไกการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลในการทำงานที่สำคัญ เช่น วงจรการสืบพันธุ์ การลอกคราบ การย้ายถิ่น ฯลฯ ชมาลเฮาเซนแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าการปรับตัวแบบสากลเหล่านี้เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการคัดเลือกที่มีเสถียรภาพ

ดังนั้น การเลือกที่มีเสถียรภาพ การกวาดล้างการเบี่ยงเบนไปจากบรรทัดฐาน ทำให้เกิดกลไกทางพันธุกรรมที่แข็งขันเพื่อให้แน่ใจว่าการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตมีความเสถียรและการก่อตัวของฟีโนไทป์ที่เหมาะสมที่สุดโดยอิงจากจีโนไทป์ต่างๆ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่มั่นคงของสิ่งมีชีวิตในช่วงความผันผวนของสภาวะภายนอกที่คุ้นเคยกับสายพันธุ์

การเลือกที่ก่อกวนด้วยการเลือกที่มีเสถียรภาพ บุคคลที่มีลักษณะนิสัยโดยเฉลี่ยจะมีข้อได้เปรียบ เมื่อเลือกการขับขี่ รูปแบบสุดโต่งอย่างใดอย่างหนึ่งจะมีข้อได้เปรียบ ตามทฤษฎีแล้ว การเลือกรูปแบบอื่นเป็นไปได้ - การเลือกแบบก่อกวนหรือไม่ต่อเนื่อง เมื่อทั้งสองรูปแบบสุดโต่งได้เปรียบ

การดำเนินการคัดเลือกที่ก่อกวนอธิบายถึงการก่อตัวของการแข่งขันตามฤดูกาลในบางประเทศ วัชพืช- แสดงให้เห็นว่าระยะเวลาของการออกดอกและการสุกของเมล็ดในพืชชนิดหนึ่งเช่นการสั่นสะเทือนในทุ่งหญ้านั้นขยายออกไปเกือบตลอดฤดูร้อน โดยพืชส่วนใหญ่จะออกดอกและติดผลในช่วงกลางฤดูร้อน อย่างไรก็ตาม ในทุ่งหญ้าแห้ง พืชที่มีเวลาในการออกดอกและผลิตเมล็ดก่อนตัดหญ้า และพืชที่ให้เมล็ดเมื่อสิ้นสุดฤดูร้อนหลังจากตัดหญ้าจะได้รับประโยชน์ เป็นผลให้เกิดการสั่นสะเทือนสองเผ่าพันธุ์ - การออกดอกเร็วและปลาย

ในบางสถานการณ์ การเลือกลักษณะที่เกี่ยวข้องกับลักษณะทางนิเวศน์อย่างก่อกวน (เวลาของการสืบพันธุ์ การชอบอาหารประเภทต่างๆ แหล่งที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกัน) สามารถนำไปสู่การก่อตัวของเผ่าพันธุ์ที่แยกตัวออกจากระบบนิเวศภายในสายพันธุ์หนึ่งๆ จากนั้นจึงไปสู่การจำแนกพันธุ์

การเลือกเพศตัวผู้จากหลายสายพันธุ์แสดงลักษณะทางเพศรองไว้อย่างชัดเจน ซึ่งเมื่อมองแวบแรกดูเหมือนจะไม่สามารถปรับตัวได้ เช่น หางของนกยูง ขนสีสดใสของนกสวรรค์และนกแก้ว รวงผึ้งสีแดงของไก่โต้ง สีสันอันน่าหลงใหลของปลาเขตร้อน เพลงประกอบ ของนกและกบ ฯลฯ คุณสมบัติหลายอย่างเหล่านี้ทำให้อายุการใช้งานของพาหะมีความซับซ้อนและทำให้ผู้ล่าสังเกตเห็นได้ง่าย ดูเหมือนว่าลักษณะเหล่านี้ไม่ได้ให้ข้อได้เปรียบใดๆ แก่พาหะในการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ แต่กระนั้น ลักษณะเหล่านี้ก็มีแพร่หลายมากในธรรมชาติ การคัดเลือกโดยธรรมชาติมีบทบาทอย่างไรในการเกิดขึ้นและการแพร่กระจายของพวกมัน?

เรารู้อยู่แล้วว่าการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตเป็นสิ่งสำคัญ แต่ไม่ใช่องค์ประกอบเดียวของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ องค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความน่าดึงดูดใจของเพศตรงข้าม ชาลส์ ดาร์วิน เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า การเลือกเพศ- เขาได้กล่าวถึงรูปแบบการคัดเลือกนี้เป็นครั้งแรกใน On the Origin of Species จากนั้นจึงวิเคราะห์อย่างละเอียดใน The Descent of Man และ Sexual Selection เขาเชื่อว่า “รูปแบบของการคัดเลือกนี้ไม่ได้ถูกกำหนดโดยการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ในความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ระหว่างกันหรือกับเงื่อนไขภายนอก แต่โดยการแข่งขันระหว่างบุคคลที่มีเพศเดียวกัน ซึ่งโดยปกติจะเป็นผู้ชาย เพื่อการครอบครองของบุคคลอื่น เพศ."

การเลือกเพศเป็นการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่อความสำเร็จในการสืบพันธุ์- ลักษณะที่ลดความอยู่รอดของโฮสต์สามารถเกิดขึ้นและแพร่กระจายได้หากข้อได้เปรียบที่พวกมันมีต่อความสำเร็จในการสืบพันธุ์นั้นมากกว่าข้อเสียในการอยู่รอดอย่างมีนัยสำคัญ ผู้ชายที่มีอายุสั้นแต่ผู้หญิงชอบ และให้กำเนิดลูกหลานจำนวนมาก มีสมรรถภาพโดยรวมสูงกว่าผู้ชายที่มีอายุยืนยาวแต่ให้กำเนิดลูกหลานน้อยมาก ในสัตว์หลายชนิด ตัวผู้ส่วนใหญ่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการสืบพันธุ์เลย ในแต่ละรุ่นการแข่งขันที่ดุเดือดเกิดขึ้นระหว่างชายกับหญิง การแข่งขันนี้สามารถเกิดขึ้นได้โดยตรงและแสดงให้เห็นในรูปแบบของการต่อสู้เพื่ออาณาเขตหรือการต่อสู้ในทัวร์นาเมนต์ (รูปที่ XI.15.2) นอกจากนี้ยังสามารถเกิดขึ้นได้ในรูปแบบทางอ้อมและถูกกำหนดโดยการเลือกของผู้หญิง ในกรณีที่ผู้หญิงเลือกผู้ชาย การแข่งขันของผู้ชายจะแสดงออกมาด้วยการแสดงสีที่สดใส รูปร่างหรือพฤติกรรมเกี้ยวพาราสีที่ยากลำบาก ผู้หญิงเลือกผู้ชายที่ชอบที่สุด ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้เป็นผู้ชายที่ฉลาดที่สุด แต่ทำไมผู้หญิงถึงชอบผู้ชายสดใส?

ความฟิตของผู้หญิงขึ้นอยู่กับว่าเธอสามารถประเมินสมรรถภาพศักยภาพของพ่อในอนาคตของลูก ๆ ของเธอได้อย่างเป็นกลางเพียงใด เธอจะต้องเลือกผู้ชายที่ลูกชายของเขาจะปรับตัวได้สูงและน่าดึงดูดสำหรับผู้หญิง

มีการเสนอสมมติฐานหลักสองประการเกี่ยวกับกลไกการเลือกเพศ

ตามสมมติฐาน "ลูกชายที่น่าดึงดูด" ตรรกะของการเลือกผู้หญิงค่อนข้างแตกต่าง หากผู้ชายที่มีสีสันสดใสดึงดูดใจผู้หญิงไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตาม ก็คุ้มค่าที่จะเลือกพ่อที่มีสีสันสดใสให้กับลูกชายในอนาคต เพราะลูกชายของเขาจะได้รับยีนที่มีสีสันสดใสและจะน่าดึงดูดใจสำหรับผู้หญิงในรุ่นต่อไป ดังนั้นการตอบรับเชิงบวกจึงเกิดขึ้นซึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าจากรุ่นสู่รุ่นความสว่างของขนนกของตัวผู้จะรุนแรงมากขึ้นเรื่อย ๆ กระบวนการนี้ยังคงเติบโตต่อไปจนกว่าจะถึงขีดจำกัดของการมีชีวิต ลองจินตนาการถึงสถานการณ์ที่ผู้หญิงเลือกผู้ชายที่มีหางยาวกว่า ตัวผู้หางยาวให้กำเนิดลูกมากกว่าตัวผู้ที่มีหางสั้นและกลาง จากรุ่นสู่รุ่น ความยาวของหางจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากตัวเมียเลือกตัวผู้ที่ไม่ได้มีขนาดหางที่แน่นอน แต่มีขนาดใหญ่กว่าขนาดเฉลี่ย ในที่สุด หางก็ยาวจนทำให้ความมีชีวิตชีวาของตัวผู้สมดุลกับความน่าดึงดูดในสายตาของตัวเมีย

ในการอธิบายสมมติฐานเหล่านี้ เราพยายามทำความเข้าใจตรรกะของการกระทำของนกตัวเมีย อาจดูเหมือนว่าเราคาดหวังมากเกินไปจากพวกเขา จนการคำนวณสมรรถภาพที่ซับซ้อนเช่นนี้แทบจะเป็นไปไม่ได้สำหรับพวกเขา ในความเป็นจริงแล้ว ผู้หญิงไม่ได้มีเหตุผลในการเลือกผู้ชายมากไปกว่าพฤติกรรมอื่นๆ เลย เมื่อสัตว์รู้สึกกระหายน้ำ มันไม่ได้ให้เหตุผลว่าควรดื่มน้ำเพื่อคืนสมดุลของเกลือและน้ำในร่างกาย แต่สัตว์จะไปที่หลุมรดน้ำเพราะรู้สึกกระหาย เมื่อผึ้งงานต่อยนักล่าที่โจมตีรัง เธอไม่ได้คำนวณว่าการเสียสละตนเองครั้งนี้จะทำให้น้องสาวของเธอแข็งแรงขึ้นได้มากเพียงใด - เธอทำตามสัญชาตญาณ ในทำนองเดียวกันผู้หญิงที่เลือกผู้ชายที่สดใสก็ทำตามสัญชาตญาณ - พวกเขาชอบหางที่สว่าง บรรดาผู้ที่มีสัญชาตญาณแสดงพฤติกรรมที่แตกต่างออกไป ทุกคนก็ไม่ละทิ้งลูกหลาน ดังนั้นเราจึงพูดคุยกันไม่ใช่ตรรกะของผู้หญิง แต่เป็นตรรกะของการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่และการคัดเลือกโดยธรรมชาติ - กระบวนการที่ไร้ขอบเขตและเป็นอัตโนมัติซึ่งกระทำอย่างต่อเนื่องจากรุ่นสู่รุ่น ได้สร้างรูปร่าง สี และสัญชาตญาณที่หลากหลายที่น่าทึ่ง เราสังเกตในโลกของธรรมชาติที่มีชีวิต