Normun istikrarını (ve özellikle hakimiyetini) belirleyen düzenleyici mekanizmaların geliştirilmesi, maksimum uygunluk ve özellikle "canlılık" için doğal seçilim yoluyla gerçekleştiriliyorsa, o zaman dengeleyici etkisi öncelikle şu şekilde belirlenir: doğal seçilimin özel bir biçimidir ve ikincisi aslında onun bir yan ürünüdür.

Doğal seçilimin klasik itici biçimi, önceden belirlenmiş normlara göre belirli olumlu sapmaların var olma mücadelesindeki avantaj temelinde gerçekleştirilir. Önceki norm yavaş yavaş ortadan kaldırılıyor. Sonuç olarak, yeni varoluş koşullarına uygun olarak eskisinin yerine yeni bir norm yaratılır. Dolayısıyla, doğal seçilimin itici biçimi, dış çevreyle (en geniş anlamda) ilişkisindeki bir değişikliğe göre organizmada ve tepkilerinde bir değişikliğe yol açar. Bu değişiklik, bir türün (popülasyonun) dış ortamdaki konumundaki belirli bir değişikliğe verdiği genotipik tepkiyi temsil eder. Organizma ile çevre arasındaki ilişkinin ve dış çevredeki değişikliklerin istikrarlı, doğal doğasının ihlalini yansıtır.

Doğal seçilimin dengeleyici biçimi, normal fenotipten tüm sapmalara karşı halihazırda kurulmuş (seçim veya "doğrudan" adaptasyon nedeniyle) bir normun varoluş mücadelesindeki avantaj temelinde gerçekleştirilir. Tüm sapmalar, hem mutasyonlar hem de modifikasyonlar (ki bu durumda adaptif olmadığı ortaya çıkar) ortadan kaldırılır. Sonuç olarak, sanki yeni bir tanımlayıcı norm yaratılmıyor, ancak uyum sağlayan "nötr" mutasyonların engelsiz birikmesi nedeniyle kalıtsal temelinde yeniden yapılanma meydana geliyor. V

366

normal sınırlar içinde. Bireysel gelişim yolları da buna göre değişir. Özellikle bu fenotipin daha güvenilir bir şekilde uygulanmasını belirleyen düzenleyici mekanizmalar geliştirilmiştir. Bu değişiklik, türün (popülasyonun), iç (mutasyonlarla) ve dış (rastgele modifikasyonlarla) ontogenez faktörlerinin belirsiz değişkenliğine karşı genotipik tepkisini temsil eder. Organizmanın bilinen varoluş koşullarına uyarlanmış konumunun kesinliğini ve çevresel faktörlerdeki değişikliklerin rastgele doğasını yansıtır.

Her iki durumda da seçim mekanizması açıkça farklıdır. Ancak bu sadece vücudun çevresel faktörlere karşı farklı tutumundan kaynaklanmaktadır. Her iki seçilim biçimi de tamamen Darwin'in, varoluş mücadelesinde en uyumlu bireylerin ve ırkların korunması şeklindeki doğal seçilim anlayışı çerçevesindedir. Her iki durumda da seçilimin konusu organizmanın en büyük yaşayabilirliği (organizasyonun tepkileriyle tutarlılığı) ve uyarlanabilirliğidir. Bununla birlikte, ilk durumda seçimin doğrudan sonucu yeni uyarlamaların geliştirilmesi, ikincisinde ise mevcut uyarlamaların korunması olacaktır. Bu adaptasyonların en güvenilir şekilde uygulanmasını sağlayan mekanizmaların geliştirilmesi, doğal seçilimin, esas olarak dengeleyici biçiminin, yalnızca bir yan ürünüdür. Seçimin konusu, morfogenezin kendisinin istikrarı değil, bireysel gelişimin özerk mekanizması değil, normun uyarlanabilirliği, belirli koşullar altında yaşayabilirliğidir. Belirli varoluş koşulları altında en yaşayabilir, en uyarlanmış olanlar, oluşumu dış faktörlerdeki rastgele değişikliklere daha az bağlı olan bireyler ve çizgilerdir, çünkü bu çizgilerde sapmaların ortadan kaldırılması daha az önemli olacaktır. Belirli bir evrim sürecinde, daha az uyumlu bireylerin ve ırkların elenmesine dayanan tek bir doğal seçilim mekanizmasının bulunduğunu söylemeye gerek yok. İki seçim biçiminin ayrı ayrı değerlendirilmesi. daha doğrusu iki yanı belli bir soyutlamanın sonucudur. Spesifik olarak, evrim, normdaki az çok hızlı değişim yolunu ve aynı zamanda daha önemli tüm kazanımların istikrara kavuşma yolunu takip eder.

Dengeleyici bir doğal seçilim biçiminin varlığı yalnızca genetik verilerle değil, aynı zamanda saha araştırmalarıyla da kanıtlanmıştır. Bumpus'un serçelerde kaçınmanın ortadan kaldırılmasına ilişkin iyi bilinen gözlemlerinin yanı sıra, doğal seçilimin yoğunluğunun arttığı dönemlerde normal tipin değişkenliğinde bir azalma olduğunu gösteren çok sayıda çalışma, özellikle onun dengeleyici rolüne atıfta bulunmaktadır.

Seçimin istikrara kavuşturulması Bireysel gelişimin evrimi 367

Seçimi istikrara kavuşturmak, uyarlanan normdan hem kalıtsal hem de kalıtsal olmayan sapmaların ortadan kaldırılmasına dayanır. Sonuç olarak, bunun sonucu - morfogenezin artan stabilitesi - hem iç gelişim faktörlerindeki hem de dış faktörlerdeki değişikliklerle ilgilidir.

Daha sabit koşullar altında, gözlemlenen değişkenliğin neredeyse tamamı kalıtsaldır. Seçimi stabilize etmek, en az değişken soyların korunması yönünde ilerleyecek ve önemli sayıda mutasyonun birikmesini önleyecektir. Evrimsel esneklikte bir azalma veya belirli bir türün (popülasyonun) belirli bir "hareketsizleşmesi" olacaktır.

Dalgalanan koşullarda (özellikle kıtasal veya dağlık iklimler gibi rastgele nitelikteki keskin dalgalanmalarda), değişkenlik karışık bir yapıya sahiptir ve kararsız organizmalarda (özellikle bitkilerde) büyük ölçüde değişiklik değişikliklerine uğrama yeteneklerini yansıtır. Bu durumda, seçilimin istikrara kavuşturulması özellikle etkili olacak ve düzenleyici mekanizmaların yaratılmasına, bağımlı gelişim süreçlerinin bağımsız süreçlere dönüştürülmesine, yani bireysel gelişimin ilerleyici istikrara kavuşturulmasına ve özerkleştirilmesine yol açacaktır [Shmalhausen, 1938, 1939, 1940, 1941]. Modifikasyon olarak bilinen bir dış faktöre bağlı olarak gelişen uyum özellikleri, dış faktörden bağımsız olarak giderek daha özerk bir şekilde gelişmeye başlar, yani “kalıtsal” hale gelirler. Bu özelliklerin bağımlı gelişiminin kararsız aygıtının yerini, daha istikrarlı bir özerk gelişim aygıtı alıyor. Bu temelde, ilerici uzmanlaşma koşullarında özel önem kazanan belirli değişikliklerin belirli bir "sabitlenmesi" mümkündür. Bu, belirli bir "kazanılmış" değişimin, yani belirli bir adaptif modifikasyonun, yeni varoluş koşullarında kalıcı bir önem kazandığı durumlarda mümkündür (örneğin, dağlara sıkı bir şekilde yerleşmiş bir bitkinin dağ modifikasyonu veya bir bitkinin sudaki formu). amfibi yaşamdan suda kalıcı yaşama geçiş). Böylece, spesifik adaptif modifikasyonlar, doğal seçilimin stabilize edici bir formu aracılığıyla kalıtsal adaptasyonlara dönüştürülebilir. Daha doğrusu, elbette, bu durumda, değiştirilmiş normun, aynı normun sınırları dahilinde kalan karşılık gelen mutasyonlarla kademeli olarak değiştirilmesi söz konusudur.

Böyle bir "rastlantısal" varyasyonların seçilmesi sürecinin varlığı, L. Morgan'ın dikkat çekici değerlendirmeleriyle tahmin edilmişti. İlgili teori, bu seçimi "organik" olarak adlandıran Baldwin tarafından daha da geliştirildi ve diğer bazı hayvan psikologları tarafından da benimsendi. Ülkemizde evrimdeki kalıtsal olmayan değişikliklerin önemi sorusu biraz farklı bir biçimde gündeme getirildi [Lu-

368 Seçimin istikrara kavuşturulması ve bireysel gelişimin evrimi

Kin, 1936, 1942; Kirpichnikov, 1935, 1940; Shmalhausen, 1938], Modifikasyon değişikliklerinin evrimsel önemi, özellikle bitkilerde açıktır; burada, bunların yerini kalıtsal değişikliklerle değiştiren ardışık aşamaların izini sürmek çoğu zaman mümkündür. G. Turesson'un kapsamlı araştırması, kaçınılmaz koşullarda yaşayan tüm bitki popülasyonlarının tek tip değiştirilmiş fenotipinin (örneğin, tuzlu bataklık, kuzey veya dağ popülasyonlarının cüce modifikasyonları) arkasında, çeşitli, dışa dönük olmayan kalıtsal değişikliklerin yattığını göstermiştir. aynı yönde (örneğin kalıtsal cüce formları). Şüphesiz modifikasyonlar olarak ortaya çıkan bazı dağ popülasyonları, en azından bazı karakterler açısından (Zederbauer, 1908'e göre Küçük Asya'daki Capsella bursa pastoris dağının alçak gövdesi) kalıtsal değişikliklerle çok hızlı bir şekilde istikrara kavuştu. Genel olarak, bilinen bitkilerin yerel (iklimsel, edafik) modifikasyonları, orijinal formların koşulları altında (örneğin, kuzey ve güney keten ırklarının özellikleri) yetiştirildiklerinde orijinal fenotipe kısmi bir dönüş ile karakterize edilir. Bu, belirli özelliklerle ilgili olarak istikrara işaret eder (ve dolayısıyla Lamarck'çıların değişikliklerin bir dizi nesilde doğrudan sabitlenmesine ilişkin ilkel fikirlerine kararlı bir şekilde karşı çıkar).

Tsinger'in keten mahsullerini istila eden yabani otların kökenine ilişkin dikkat çekici araştırması son derece ilginçtir. Yoğun keten mahsullerinde uzun boğum araları ve az sayıda yan dal ile benzer yüksek modifikasyona sahip olan Camelina glabrata'dan Camelina linicola'nın kökeni maksimum ikna edicilikle kanıtlanmıştır. Ancak bu değişiklikler Camelina linicola'da kalıtsal hale geldi (keten bitkilerinin insanlar tarafından kültüre sokulduğu kısa süre boyunca) ve seyrek mahsul koşullarında serbest gelişim sırasında ters modifikasyona neden olmuyor. Aynı zamanda, insanın etkisi altında, keten tohumu ağırlığına yaklaşan daha fazla tohum ağırlığı için doğrudan doğal seçilim de vardı. Bu değişiklik daha önceki bir değişikliğe dayanılarak ortaya çıkmamıştır ve doğal seçilimin "itici" biçimindeki rolünü göstermektedir.

Belirli bir evrim yoluna ilişkin yalnızca bir örnek daha vereceğim; bu, zaten tamamlanmış bir uyarlanabilir değişikliğin arka planında meydana gelen seçilimin dengeleyici rolünü kabul etmekten başka türlü açıklanamaz. Birçok bitkiden deneysel olarak yapraklar çıkarıldığında, gövde ve yaprak saplarının asimilasyon dokularındaki kloroplast sayısı büyük ölçüde artar ve bunların alttaki hücre katmanlarında yeni oluşumları meydana gelir. Palisade dokusu ortaya çıkar ve stoma sayısı artar. Bu tür bir tazminat doğası gereği uyarlayıcıdır (artan asimilasyon)

Seçimin istikrara kavuşturulması ve bireysel razoytilin evrimi 369

deneysel olarak kanıtlanmıştır) ve kuraklık sırasında yapraklarını sıklıkla döken kurak bölge bitkilerinde özel bir önem kazanır. Bu durumda, yaprak sapları ve gövdeler işlevsel olarak atılan yaprakların yerini alır. Kuraklık sırasında yaprakların dökülmesi, bitkinin uzun bir büyüme mevsimi boyunca yapraksız kalmasına neden olabilir. Kserofitik bir bitki, genç yaşta yapraklar geliştirebilir ve daha sonra onları tamamen kaybedebilir. Pek çok kserofitik çalı, yapraksız bir süpürgeye benzer (bazıları kuşkonmaz, çoğu santhal ve kelebek). Burada gövdelerin veya yaprak saplarının derisi altındaki dokuların adaptif modifikasyonu kalıcı hale gelir.

Daha sonraki evrim sürecinde, dökülen yaprakların veya gövdelerin sapları genişler ve ikincil yaprak benzeri organlar (fillodlar veya filokladiler) oluşturur. Acacia heterophylla'da filodlar normal oluşum sırasında gelişir ve bundan sonra yapraklar düşer. Yaprakların dökülmesi ve filodyumların gelişimi, kuraklık ve yaprakların yokluğuyla ilişkili telafi edici değişikliklerle değil, bağımsız olarak, yani iç faktörlerle belirlenir. Böylece, evrim sürecinde, yaprakların anlaşılması zor, aynı işlevi gören benzer oluşumlarla yer değiştirmesi yaratılır. Diğer bitkilerde olduğu gibi yaprakların da kuraklık koşullarına uyum sağlayabildiği görülüyor.

Bu tuhaf evrim yolu, yalnızca kuraklığın neden olduğu periyodik yaprak dökülmesinin ve ardından gelen telafi edici olayların bir sonucu olarak açıklanabilir. Burada, daha fazla evrim sürecinde öncü öneme sahip olan, gövde ve yaprak sapı dokularının uyarlanabilir modifikasyonuydu. Bu değişiklik, kserofitik koşullar altında kalıcı bir özelliğin önemini kazanmıştır. Seçimi stabilize etme mekanizması (yetersiz veya gecikmiş telafisi olan bireylerin ortadan kaldırılması) yoluyla, iç faktörlerin etkisi altında kuraklık olmadan gelişen kalıtsal özelliğin daha fazla stabilitesini elde etti. Sıradan seçilim sürecinde, yeni asimile edici organların yaprağa benzer şekli nihayet elde edildi.

Benzer gerçekler hayvanlar için de bilinmektedir. Standfuss'a göre Papilio machaon'un sıcaklık modifikasyonu, Filistin'de bu reaksiyon için kalıtsal olarak çok daha düşük bir eşik seviyesine sahip yerel bir formun ortaya çıkmasına neden oldu; Kalabukhov'a göre, vadi formundan köken aldığı anlaşılan ağaç faresi Apodemus sylvaticus ciscaucasicus'un dağ formu, düzlüğe döndüğünde hemoglobin içeriğine ters tepki vermiyor. Artan hemoglobin içeriği (vadi farelerinde adaptif bir reaksiyon olarak dağlara transfer edildiğinde ortaya çıkar) onlarda kalıtsal olarak stabilize edilmiştir.

Hayvanlarda özellikle hareket ve beslenme organlarında fonksiyonel adaptasyonlar büyük önem taşımaktadır. Onların değerleri

370 Seçimin istikrara kavuşturulması ve bireysel gelişimin evrimi

evrim hafife alınamaz. Ancak elbette bu değişiklikleri basitçe “düzeltmekten” bahsetmiyoruz. Bu, antrenman sonucunda kasların yalnızca bireysel liflerin çapındaki artış nedeniyle hacim olarak artması ve evrim sırasında esas olarak lif sayısındaki artış nedeniyle ilerici bir gelişme elde etmeleri gerçeğinden zaten görülebilir. Bu, modifikasyon değişikliklerinin kademeli olarak başkaları tarafından değiştirilmesine ilişkin fikirlerimizi desteklemektedir - halihazırda elde edilmiş yeni normun sınırları dahilinde (modifikasyon yoluyla) bulunan benzer mutasyonların doğal seçilimi yoluyla kalıtsal olanlar.

Elbette, uyarlanabilir modifikasyon yeteneği, en avantajlı yanıt biçimlerinin (seçimin itici rolü) doğal seçilim sürecinde yaratılır. Ancak bu yetenek genellikle doğası gereği daha geneldir ve temelinde tamamen yeni farklılaşmalar yaratmak mümkündür.

Böylece, uzun bir evrim boyunca edinilen, eğitim sonucunda kasların genel güçlenme yeteneği temelinde, bireysel kaslar arasında tamamen yeni ilişkiler ortaya çıkabilir (ayrılmalarına veya bağlantılarına kadar) ve bu yeni ilişkiler daha sonra stabil hale gelebilir. belirli bir yönde (zaten belirlenmiş, yani değiştirilmiş norm dahilinde) yer alan mutasyonların birikmesi yoluyla daha fazla evrim süreci. Benzer şekilde, cildin genel olarak nasır oluşturma yeteneği, oldukça lokalize, spesifik nasırların oluşmasına yol açabilir. Bu spesifik modifikasyonların stabilizasyonu sürecinde, dış uyaranın (sürtünme veya basınç) yerini içsel bir uyarı alır - ilk başta muhtemelen benzer veya normal olarak eşlik eder (iskeletin kemiklerinden gelen basınç mı?) kalıtsal olarak yerel oluşumlar olarak belirlenir ve embriyoda zaten gelişir (nasırlar Phacochoerus, insanlarda ayak tabanının kalınlaşmış derisi).

Bu nedenle, evrim sırasında edinilen genel adaptif modifikasyon yeteneği, tamamen yeni farklılaşmaların ortaya çıkmasının temelini oluşturabilir (bu aynı zamanda kserofitlerdeki filodların gelişimi örneğiyle de gösterilmektedir). Bu evrim yolunun omurgalılarda birçok fonksiyonel adaptasyonun gelişmesinde ve kas, iskelet ve sinir sisteminin evrimindeki özelliklerinde önemli bir rol oynadığı varsayılabilir.

Görevler:

1. Doğal seçilimin çeşitli biçimlerine ilişkin kavramlar geliştirin.
2. Okul çocuklarında farklı doğal seçilim biçimlerini birbirleriyle karşılaştırma ve bunları temel özelliklerine göre doğru bir şekilde tanımlama yeteneğini formüle etmek.
3. Okul çocuklarını doğal seçilimin evrim sürecinin ana ve yol gösterici itici gücü olduğuna ikna edin.

Teçhizat:

• pano,
• ekran,
• Video projektörü,
• öğrencilerin Power Point programını kullanan sunumları (Öğrenci 1 - “Hareketli seçim”, öğrenci 2 - “Sabitleştirici seçim”, öğrenci 3 - “Cinsel seçilim”),
• terimleri içeren kartlar,
• kese,
• tablolar,
• bildiriler,
• Belyaev D.K.'nin ders kitabı 10-11 sınıflar

Her grup için: Didaktik materyaller, herbaryumlar, formlar ve test soruları.

Dersler sırasında

1. Organizasyon anı.

2. Terimlerin tekrarı..

Öğretmen: Önceki derslerde evrimin gelişimini, doğal seçilim kavramlarını ve evrimin itici güçlerini öğrendik. Şimdi de ele aldığımız terimleri bir kez daha tekrarlayacağız.

Öğrenci tahtaya çıkar. Torbadan üzerinde terim bulunan bir kart çıkarılıyor. Diğer öğrenciler kavramlarını ve tanımlarını verirler (terimlerin tekrarı için 5 dakika süre verilir).

Varoluş mücadelesi...

Kalıtım -…

Değişkenlik -…

Adaptasyon -…

Doğal afetler -…

Doğal seçilim -…

Yapay seçim -…

Mutasyon süreci...

Göç -…

Evrim -…

Nüfus -…

Yeni materyal öğrenme.

Bu yüzden bugün “Doğal seçilim biçimleri” konusunu inceleyeceğiz. Dersin konusu ve ana sorular önceden tahtaya yazılır.

Öğrenciler konuyu ve soruları tahtadan kopyalarlar.

1. Doğal seçilimin biçimleri.

• sürüş seçimi.
• seçimi istikrara kavuşturmak.
• cinsel seçilim.

2. Doğal seçilimin yaratıcı rolü (Evrimsel sürecin ana yönlendirici itici gücü.).

Yeni materyal öğrenme.

Öğretmen: Doğal seçilim, genellikle, canlı formlarının varoluş koşullarına ve tür çeşitliliğine uyum sağlama yeteneklerine göre organizasyonunda kademeli bir komplikasyona ve artışa yol açar. Ancak odağına, etkinliğine ve organizmaların yaşam koşullarının özelliklerine bağlı olarak doğal seçilimin biçimleri farklı olabilir. Bunu da artık öğrencilerin konuşmalarından öğreniyoruz.

Öğretmen öğrencileri sunum yapmaya davet eder.

Sunum PowerPoint bilgisayar programındaki sorular kullanılarak önceden hazırlanır.

Öğrenci 1 sunumu No. 1 - “Sürüş seçimi”. Sunumun ardından öğrenciye sürüş seçiminin temel konseptini yeniden yazma görevi verilir.

Öğrenci 2 sunumu No. 2 - “Seçimin dengelenmesi.”

Öğrenci 3 sunumu No. 3 - “Cinsel seçilim.”

Her konuşan öğrenci bağımsız olarak kendi sorusuna göre bir sonuç çıkarır. Öğrenciler şu sonuca varıyor:

Hareketli form yeni türlerin ortaya çıkmasına neden olur.

Dengeleyici form mevcut türleri korur, itici güç ise yeni türlerin ortaya çıkmasına yol açar.

Cinsel seçilim türlerin cinsiyetini belirler.

Ve öğrencilerin geri kalanı temel kavramlarla ilgili notlar alır. Öğrencilerin sunumlarından sonra öğretmen Tablo 7 “Doğal seçilimin temel biçimleri”ne dayanarak özetleme yapar ve genel bir sonuca varır. Farklı doğal seçilim biçimlerinin özelliklerini belirtir.

Eylem sonuçlarını ve örnekleri sağlar.

İmza	Sürüş seçimi	Seçimi stabilize etme
Eylem şartları	Organizmaların yaşam koşullarındaki kademeli ve ince bir değişiklikle	Değişmeyen, sürekli varoluş koşullarında
Odak	Yeni koşullarda hayatta kalmaya elverişli bir özelliğin ortalama normundan sapmaları olan bireylerin lehine	Özelliğin aşırı değerlerine sahip bireylere karşı
Bir popülasyonun genetik yapısında meydana gelen değişiklikler	Bir özelliğin ortalama değerine sahip bir grup mutantın ortadan kaldırılması ve bir özelliğin farklı ortalama değerine sahip bir grup mutantın değiştirilmesi	Bir grup mutantın geniş bir reaksiyon normuyla değiştirilmesi (özelliğin aynı ortalama değeri korunurken)
Eylemin sonucu	Değişen koşullarla daha tutarlı olan, bir özelliğin yeni bir ortalama normunun ortaya çıkışı	Bir özelliğin ortalama normunun değerinin korunması ve sürdürülmesi
Örnekler	Böceklerde ve kemirgenlerde pestisitlere, mikroorganizmalarda antibiyotiklere karşı direncin ortaya çıkması. Endüstriyel melanizm	Çiçeklerin tozlaşan böceğin vücut boyutuna uygun olması gerektiğinden, böceklerle tozlaşan bitkilerde çiçek boyutu ve şeklinin korunması. Kalıntı türlerin korunması

Doğal seçilim, türler arasındaki biyolojik rekabet süreciyle gerçekleşir. Sadece ortaya çıkan değişim popülasyonlarını ortadan kaldıran bir "elek" rolünü değil, aynı zamanda yaratıcı bir rolü de oynuyor. Doğal seçilimin yaratıcı rolü, eyleminin sonucunun yeni organizma türleri, yeni yaşam biçimleri ortaya çıkması gerçeğinde yatmaktadır.

İşlenen konuyu pekiştirmek için kartlar üzerinde çalışırlar. Öğrenciler gruplar halinde çalışırlar (bir grupta beş öğrenci).

Kart No. 1 - Seçimi stabilize etme örneğini kullanarak, ısı transferini düzenlemek için önemli bir organ olan tavşan kulaklarının boyutunu karşılaştırın.

Şekil No.1.

Kart No. 2 – şek. No. 54, s. 70 (Belyaev D.K. 10-11. sınıfların ders kitabına göre) Sürüş formuna göre özelliklerdeki değişimi ve yeni türlerin oluşumunu karşılaştırın.

Şekil No.2.

Kart No. 3 – Kuşların cinsiyetini, cinsel seçilime dayalı olarak tüylerinin rengine göre belirleyin.

Şekil No.3.

Şekil No.4.

Daha sonra 11 “a” sınıfı öğrencileri gruplar halinde çalışarak bitki türlerinin özelliklerini karşılaştırırlar. Fotoğraf No.1.

Özelliklerdeki değişiklikler habitatlara göre karşılaştırılır.

Bitki organlarındaki değişiklikler tespit edilir. Örneğin, iki pancar türü karşılaştırılır (sofralık ve şeker pancarı, kültür menekşesi çeşitleri ve üç renkli menekşenin yabani orijinal türü, kıllı deve dikeni tarlası alt türü ve gri deve dikeni tarlası alt türü).

Grafik testleri kullanarak ders konusunun güçlendirilmesi.

Öğretmen test formlarını dağıtır.

Test soruları ekranda belirir. Öğretmen soruları açıklar ve cevap seçeneklerini yüksek sesle okur. Öğrenciler cevaplarını işaretlerler. Daha sonra test cevaplarını sırayla (1+2+3+4+5) birleştirin. Bundan sonra bir grafik çizimi çizilir.

Değerlendirme grafik testine dayanmaktadır.

Doğru cevap:

	1	2	3	4	5
A	.	.	+	.	.
B	.	+	.	+	.
İÇİNDE	+	.	.	.	+

1 soru. Hangi doğal seçilim biçimleri vardır?

A. Kalıtım, varoluş mücadelesi.
B. Değişkenlik, yapay seçilim.
B. Sürüş, seçimi stabilize etme.

Soru 2. Dengeleyici seçilim hangi çevresel koşullar altında çalışır?

A. Ortam değiştiğinde.
B. Sabit çevresel koşullar altında çalışır.
B. Diğer formlar.

Soru 3. Doğal seçilimin evrimde oynadığı rol nedir?

A. Yaratıcı.
B. Rastgele.
B. Kalıtsal.

Soru 4. Genetik çeşitliliği artıran evrimin itici gücü:

A. Modifikasyon değişkenliği.
B. Mutasyonel değişkenlik.
B. Yapay seçilim.

Soru 5. Seçilim biçimlerinin istikrara kavuşturulması doktrinini geliştiren bir bilim adamı.

A. C. Darwin.
B.S.S. Chetverikov.
V.I.I. Schmalhausen.

Ödev: 44, s. 169 - 172 soruları yanıtlayın. Şartları öğrenin.

Edebiyat:

1. Korsunskaya V.M., Mironenko G.N., Mokeeva Z.A., Verzilin N.M. Genel biyoloji dersleri. Öğretmenin el kitabı. M.: Eğitim, 1986. - 50 s.
2. Traitak D.I., Klinkovskaya N.I., Karyenov V.A., Baluev S.I. Biyoloji. Referans malzemeleri. M.: Eğitim, 1983.-136 s.
3. Belyaev D.K., Dymshitsa G.M. Genel biyoloji. Ders kitabı 10-11. sınıflar. M.: Eğitim, 2003. - 169 s.
4. Pimenov A.V. 10-11. sınıflar biyoloji dersleri bölüm II. Yaroslavl, Kalkınma Akademisi, 2007. – 46 s.
5. Bogdanova T.L., Solodova E.A. Biyoloji. Lise öğrencileri ve üniversitelere girenler için bir başvuru kılavuzu. M.: AST-press okulu, 2002. – 30 s.

Ortalama normla karşılaştırıldığında temel özelliklerde sapmaları olan bireylerle ilişkilidir.

Seçimin özellikleri

Her nesil, belirli özellikler için optimal ortalama parametreden farklı olan bireylerden kurtulur. Yaban hayatında seçilimi istikrara kavuşturmanın bir örneği, bir popülasyonun durumunun korunmasıyla ilişkilidir. Tam bir varoluş için temsilcileri, belirli koşullara uyum sağlamak için maksimum koşulları seçmeye çalışır.

Doğadaki varyantlar

Doğadaki doğal seçilimi istikrara kavuşturmanın bir örneği, en verimli bireylerin yeni nesillerinin gen havuzuna maksimum katkı sağlamasıdır. Ancak bilim insanları, memelilerin ve kuşların doğal popülasyonları üzerinde çok sayıda gözlem yaparak gerçekte durumun biraz farklı olduğunu kanıtlamayı başardılar. Bir yuvada çok sayıda civciv varsa onları beslemek oldukça zordur, dolayısıyla ortalama sayıda büyüyenlere göre çok daha küçük ve zayıf olurlar. Böylece araştırmacılar, seçimi stabilize etme eyleminin örneklerini güvenilir bir şekilde oluşturabildiler ve ortalama doğurganlık derecesine sahip kuşlarda hayatta kalmaya uyum sağlayabilirliği doğruladılar.

Ortalamaları tercih etmek

Kuşları farklı sayıdaki yavrularla karşılaştırırken, seçilimin dengeleyici biçiminin örneklerini karakterize eden çeşitli özelliklerin olduğu ortaya çıktı. Önemsiz ağırlığa ve çok fazla vücut ağırlığına sahip yenidoğan memeliler çoğunlukla yaşamın 1.-2. haftasında öldü. Ortalama parametrelere sahip yavrulara gelince, varoluşlarının ilk haftalarına kolayca dayandılar, geliştiler ve minimum miktarlarda öldüler.

Kuşlarla ilgili seçilimi stabilize etmenin başka bir örneğini ele alalım. Deney sırasında şiddetli bir fırtına sonrasında ölen kuşların kanatlarının büyüklüğünün analiz edilmesine karar verildiğinde, çoğunun ya çok kısa ya da tam tersine çok uzun kanatları olduğu ortaya çıktı. Seçimi istikrara kavuşturmanın bu örneği aynı zamanda ortalama özelliklere sahip bireylerin daha iyi hayatta kaldıklarını da gösterir.

Düşük kondisyonun nedenleri

Dengeleyici bir doğal seçilim biçiminin eyleminin bu örneğini göz önünde bulundurarak, bireysel bireylerin sabit varoluş koşullarına düşük uyum sağlama yeteneğinin ana nedenlerini belirlemeye çalışacağız. Doğal seçilimi kullanarak belirli bir popülasyonu istenmeyen formlardan arındırmak neden imkansızdır? Bunun nedeni sadece yeni yavrular doğdukça çeşitli mutasyonların meydana gelmesi değil, aynı zamanda uygun bireylerin sıklıkla heterozigot genotipler olacağı gerçeğidir. Geçiş sürecinde yavrularda bölünme meydana gelir ve hayatta kalma koşullarına uyum sağlama yeteneğinin önemli ölçüde azaldığı yeni homozigot nesiller ortaya çıkar. Bu olguya dengeli polimorfizm denir.

Polimorfizm örnekleri

Doğal seçilimin dengeleyici bir formunun (polimorfizm) ana örnekleri orak hücreli anemidir. Bu ciddi kan hastalığı, mutant alellere (HbS) sahip hemoglobin açısından homozigot olan kişilerde ortaya çıkar ve genç yaşta ölüme yol açar. Çoğu insan popülasyonunda bu alelin frekansı düşüktür ve belirli mutasyonlarla ilişkilidir. Ancak bilim insanları bu genin insan vücudundaki varlığı ile bölgedeki sıtmanın varlığı arasında bir ilişki kurmayı başardılar. Araştırma sonuçları, HbS tipi heterozigotların, normal alele sahip homozigotlara göre sıtma gibi hastalıklara karşı daha dirençli olduğunu göstermiştir.

Değişkenlik mekanizması

Seçimi istikrara kavuşturma ve yönlendirme örnekleri, doğal popülasyonlarda değişkenlik belirtilerinin birikmesi için özel bir mekanizmaya sahiptir. Seçimi istikrara kavuşturmanın böylesine ayırt edici bir özelliği ilk kez seçkin bilim adamı I. I. Shmalgauzen tarafından fark edildi. İstikrarlı varoluş koşulları altında bile doğal seçilimin bir an bile durmadığını, evrimin devam ettiğini kanıtlamayı başardı. Fenotip değişmese bile popülasyon gelişmeye devam ediyor. Dengeleyici bir seçilim biçiminin etkisine ilişkin olarak ele aldığı örnek, genetik bileşimde sürekli bir değişikliği doğruladı. Seçimin stabilize edilmesi sayesinde, çeşitli genotiplerden optimal fenotiplerin yaratılmasını sağlayan genetik şemalar yaratılır.

Doğal seçilimin dengeleyici formunun amacı

Oluşan genotipi olumsuz etkilerden koruma yeteneğine sahiptir. Dengeleyici bir seçilim biçiminin etkisine bir örnek, ginkgo ve tuateria gibi eski türlerin varlığıdır. Sabit çevre koşullarında yaşayan “yaşayan fosilleri” bugüne kadar koruyan şey, seçilimi stabilize etmektir:

1. Mezozoik çağda var olan sürüngenlerin özelliklerini taşıyan Hatteria.
2. Paleozoik çağdan tanıdık olanların soyundan gelen Coelacanth.
3. Kuzey Amerika keseli sıçanı, Kretase döneminden beri var olan bir keseli hayvandır.
4. Ginkgo, Jura döneminde nesli tükenen odunsu formlara benzeyen açık tohumlu bir bitkidir.

Doğal seçilimin bu dengeleyici biçimi, belirli bir özelliğin veya özelliğin oluştuğu koşulların mevcut olduğu ana kadar çalışır.

Değişkenlik üzerindeki ekolojik etki

Sabit koşulların uzun bir süre boyunca mutlaka sabit olması gerekmez. Çevre koşullarındaki sürekli değişiklikler nedeniyle adaptasyon, belirli bireylerin seçiminin sabitlenmesiyle gerçekleşir. Üreme döngüleri, ortaya çıkan yavruların yaşamı desteklemek için yeterli besin kaynağının olduğu bir dönemde gelişmesini sağlayacak şekilde değişir. Eğer torunlar beklenenden daha erken veya daha geç doğarsa, seçilimi stabilize ederek elenirler. Bitkiler ve hayvanlar kışın geldiğini nasıl “biliyor”? Sıcaklıktaki kısa süreli düşüşler çok yanıltıcıdır. Ayrıca her yıl yaz ve kış sınırlarında bir kayma gözlenmektedir. Sinyallere hızlı tepki veren hayvanlar yavrusuz kalabilir. Bu nedenle birçok kuş ve memeli, gündüz saatlerinin uzunluğuna güvenir. Birçok hayvan türü için önemli işlevlerin (deri değiştirme, göç ve üreme) başlatılması için uyarıcı olan bu sinyaldir. I. I. Shmalhausen, evrensel adaptasyon ile seçilimi istikrara kavuşturmak arasındaki bağlantıyı kanıtlamayı başardı.

Normdan sapma çeşitleri

Seçimi stabilize etmek, yerleşik normdan tüm sapmaları tamamen reddeder ve tam gelişimi sağlayan genetik mekanizmaların oluşumunu ve çeşitli genotiplere dayalı ideal fenotiplerin oluşumunu destekler. Sonuç, dış ortamdaki dalgalanmalara rağmen organizmaların tam işleyişi olacaktır.

A. Wallace ve Charles Darwin'in öğretileri

Doğal seçilim teorisi, evrim sürecini yönlendiren ve onun biçimlerini belirleyen ana yaratıcı güç olarak yaratılmıştır. Doğal seçilim, yalnızca belirli yaşam koşulları için faydalı kalıtsal özelliklere sahip bireylerin hayatta kaldığı ve yavru sahibi olduğu bir süreç olarak görülmeye başlandı. Doğal seçilimi genetik açıdan değerlendirirken, pozitif mutasyonların ve genetik kombinasyonların seçilimi açısından önemli olduğu sonucuna varılabilir. Eşeyli üreme nedeniyle ortaya çıkabilirler ve popülasyon var olmaya devam ettikçe negatif kombinasyonları ve mutasyonları ayıklayarak gelişebilirler.

Düşük kaliteli genlere sahip olan organizmalar belirli koşullar altında yaşayamaz ve ölürler. Zayıflamış bireyler tam teşekküllü yavrulara hazır değilse veya hiç yavru bırakmıyorsa, doğal seçilim canlı organizmaların üremesi temelinde "çalışabilir". Bu durumda hem canlının bazı olumsuz niteliklerinin seçilimi ve itlafı gerçekleşmiyor, hem de bu özellikleri taşıyan genotipler tamamen yok oluyor.

Doğal seçilimin biçimleri hakkında

Şu anda, bu tür seçimin aşağıdaki biçimlerini ayırt etmek gelenekseldir; bunlar okullardaki biyoloji ders kitaplarında tartışılmaktadır.

1. Doğal seçilimi istikrara kavuşturmak.
2. Sürüş seçimi.
3. Yıkıcı seçim.

Sürüş seçimi, mutasyonel hale gelen bir faktörün ortaya çıktığı değişen doğal koşullar için tipiktir. Örneğin, kelebeklerin özelliği olan endüstriyel melaninojenez, endüstriyel kurum nedeniyle huş ağacı gövdelerinin kararmasıyla ilişkilidir. Böcekler "yeni" ağaçların arka planında görünür hale geldiğinden, kuşlar tarafından hızla yok edildiler. Koyu renkli mutant kelebekler hayatta kaldı, yavrular doğurdu ve bu nedenle yavaş yavaş koyu renkli mutant kelebekler bu popülasyon için baskın form haline geldi.

Ortalama değerin mevcut faktöre doğru kayması nedeniyle soğuğu seven ve sıcağı seven hayvan ve bitkilerin ortaya çıkışı açıklanmaktadır. Seçimin yönlendirilmesi, bakterilerin, mantarların ve diğer insan ve hayvan hastalıkları patojenlerinin çeşitli pestisitlere ve ilaçlara adaptasyonuna yol açmıştır. Sürüş seçimi, mağara sakinleri ve benlerde gözlerin azalmasının yanı sıra bazı kuşlarda kanat kaybını da açıklamaktadır. Bu seçim seçeneğiyle hiçbir karakter dallanması meydana gelmez, bunun sonucunda taşıyıcı genotipler, sapkın ve geçiş formları oluşmadan yavaş yavaş başkalarıyla değiştirilir.

Süreksiz seçilim, tüm ara formlar yok olurken aşırı türde adaptasyonların elde edilmesine olanak tanır. Yıkıcı seçilim sayesinde iki veya daha fazla değişkenlik biçimi oluşur ve bu da polimorfizme yol açar. Herhangi bir doğal seçilimin ana mekanizması olan önemli faktör, varoluş mücadelesidir. Rekabet, yırtıcılık ve amensalizm, varoluş mücadelesinin üç ana türü olarak kabul edilir.

Seçimin sürüş şekli. Bildiğiniz gibi herhangi bir popülasyonu veya türü oluşturan organizmalar çok çeşitlidir. Buna rağmen her popülasyon, herhangi bir özelliğin belirli bir ortalama değeri ile karakterize edilir. Kantitatif özellikler için ortalama değer, örneğin doğan yavruların ortalama sayısı, ortalama kanat uzunluğu, ortalama vücut ağırlığı gibi aritmetik ortalama olarak tanımlanır. Bir popülasyonu niteliksel özelliklere göre karakterize etmek için, belirli bir özelliğe sahip bireylerin sıklığı (yüzdesi veya oranı) belirlenir: örneğin, siyah ve beyaz kelebeklerin sıklığı veya boynuzlu ve boynuzlu hayvanların sıklığı. Yaşam koşullarındaki değişiklikler çoğu zaman seçilen özelliğin ortalama değerinden sapma gösteren bireylerin seçilmesine yol açmaktadır. Örneğin Plymouth Körfezi'nde (İngiltere) yaşayan yengeçlerde sefalotoraks genişliğinin azaldığı tespit edildi. Bu fenomenin nedeni, sefalotoraks genişliği küçük olan küçük yengeçlerin bulanık sularda daha iyi hayatta kalmaları ile ilgilidir. Bu, tebeşir süspansiyonunun büyük yengeçlerin geniş nefes alma yarıklarını tıkayarak ölümlerine neden olmasıyla açıklanmaktadır. Doğada doğal seçilimin itici bir biçiminin varlığını kanıtlayan çarpıcı bir örnek, endüstriyel mekanizma olarak adlandırılan mekanizmadır. Sanayileşmemiş bölgelerdeki birçok kelebek türünün açık renkli gövde ve kanatları vardır. Endüstrinin gelişmesi, buna bağlı olarak ağaç gövdelerinin kirlenmesi ve kabuklarında yaşayan likenlerin ölümü, siyah (mekanistik) kelebeklerin görülme sıklığında keskin bir artışa yol açtı. Bazı şehirlerin çevresinde kısa sürede siyah kelebekler baskın hale gelirken, yakın zamanda tamamen yok oldu. Siyah kelebeklerin endüstriyel alanlarda görülme sıklığının artmasının nedeni, karartılmış ağaç gövdelerinde beyaz kelebeklerin kuşlar için kolay av haline gelmesi, siyah kelebeklerin ise tam tersine daha az fark edilir hale gelmesidir. Seçilimin itici bir biçiminin varlığını kanıtlayan pek çok örnek vardır, ancak bunların özü aynıdır: Doğal seçilim, bir özelliğin ortalama değerini değiştirir veya popülasyon yeni koşullara uyum sağlarken, değişen özelliğe sahip bireylerin ortaya çıkma sıklığını değiştirir. Doğal seçilimin itici biçimi, değişen çevresel koşullara karşılık gelen, organizmanın tepkisinin yeni bir normunun pekiştirilmesine yol açar. Seleksiyon her zaman fenotiplere göre ilerlemektedir ancak fenotiple birlikte onları belirleyen genotipler de seçilmiştir. Herhangi bir adaptasyonun (adaptasyonun) hiçbir zaman mutlak olmadığını vurgulamak gerekir. Adaptasyon, organizmaların ve çevre koşullarının sürekli değişkenliği nedeniyle her zaman görecelidir. Popülasyonda önceden oluşturulmuş bir özelliğin değerinden sapan bir karakteristik değere sahip bireylerin seçimine seçilimin itici biçimi denir.

Seçimin stabilize edici şekli. Belirli çevresel koşullara uyum sağlamak, bir popülasyondaki seçilimin sona ermesi anlamına gelmez. Herhangi bir popülasyonda mutasyonel ve kombinasyonel değişkenlik her zaman meydana geldiğinden, sürekli olarak ortalama değerden önemli ölçüde sapan özelliklere sahip bireyler ortaya çıkar. Seçimi stabilize ederek, bir popülasyona veya türe özgü özelliklerin ortalama değerlerinden önemli sapmalar gösteren bireyler elenir. Herhangi bir hayvan veya bitki popülasyonunda gözlemlenen tüm bireyler arasındaki büyük benzerlik, doğal seçilimin dengeleyici bir biçiminin faaliyetinin sonucudur. Seçimi istikrara kavuşturmanın birçok örneği vardır. Bir fırtına sırasında uzun ve kısa kanatlı kuşlar ağırlıklı olarak ölürken, orta büyüklükte kanatlı kuşlar daha çok hayatta kalır; Memeli yavrularında en büyük ölüm oranı, boyutları ortalamadan daha büyük ve daha küçük olan ailelerde gözlenir; bu, beslenme koşullarına ve düşmanlara karşı savunma becerisine de yansır. Doğal seçilimin dengeleyici biçimi, önde gelen Rus evrim biyologları Akademisyen I.I. tarafından keşfedildi. Schmalhausen. Genel olarak doğal seçilimden bahsederken, onun yaratıcı rolünü gözden kaçırmamak gerekir. Doğal seçilim, popülasyon ve türler için faydalı olan kalıtsal değişiklikleri biriktirip zararlı olanları atarak, yavaş yavaş çevreye mükemmel uyum sağlayan yeni, daha mükemmel türler yaratır.

27. Organizmaların çevre koşullarına adaptasyonu

Sonuç olarak sürekli bir varoluş mücadelesi vardır; en güçlü olanlar hayatta kalır. Yeni adaptasyonların ortaya çıkışı, evrimin itici güçlerinin etkisinden kaynaklanmaktadır. Cihaz türleri: koruyucu renklendirme (çevrenin arka planıyla renk benzerliği; yeşil tırtıllar, bir tavşanın kış rengi), kamuflaj (hayvanların vücut şekli ve rengi çevredeki nesnelerle birleşir; altta vatoz), taklit (daha korumalı hayvanların taklidi) ; helikoid kelebekler (“eşek arısı”), uyarı renklendirmesi ve tehdit edici davranış (parlak, kolayca hatırlanabilen renk; uğur böceği, sinek mantarı). Herhangi bir uygunluk görecelidir, çünkü Yeşil tırtıl gibi belirli çevresel koşullar altında hareket eder ve korur. Uyarlamaların ortaya çıkmasına iki süreç katkıda bulunur: uyuşmazlık(Özelliklerin farklılaşması homolog organların ortaya çıkmasına neden olur; insan eli ve kuş kanadı), yakınsama(aynı işlevlerin yerine getirilmesi sonucunda farklı ilgisiz gruplardaki karakterlerin yakınlaşması; yunus ve köpekbalığı yüzgeci).

28. Mikroevrim- evrimsel faktörlerin etkisi altında bir popülasyonun veya popülasyonların dönüşüm süreci. Filipchenko'nun dönemi (1927). Bir popülasyonun gen havuzu üzerindeki temel faktörlerin etkisi altında, bireysel genlerin frekansları değişir. Bu, temel bir evrimsel olguya yol açar: popülasyonun genotipik ve fenotipik bileşiminde bir değişiklik. Doğal seçilimin uzun vadeli tek yönlü etkisiyle popülasyonların farklılaşması gözlenir.

Görüş yapı olarak benzer, ortak kökene sahip, özgürce üreyen ve verimli yavrular üreten bireylerin toplamına denir. Aynı türün tüm bireyleri aynı karyotipe, benzer davranışlara sahiptir ve belirli bir yaşam alanını (dağılım alanını) işgal eder. Bir türün önemli özelliklerinden biri üreme izolasyonu, yani dışarıdan gen akışını engelleyen mekanizmaların varlığıdır. Belirli bir türün gen havuzunun, yakın akraba türler de dahil olmak üzere diğer türlerden gelen gen akışına karşı korunması farklı yollarla sağlanır. Yakın akraba türlerde üreme zamanlaması çakışmayabilir. Tarihler aynıysa üreme yerleri çakışmıyor demektir. Birçok hayvan türünün katı çiftleşme ritüelleri vardır. Davranış ritüelini aşmak için potansiyel partnerlerden biri spesifik olandan saparsa çiftleşme gerçekleşmez. Tercih edilen besin kaynakları aynı zamanda bir izolasyon faktörü olarak da hizmet eder: bireyler farklı biyotoplarda beslenir ve aralarında melezleşme olasılığı azalır. Ancak bazen (türler arası geçiş sırasında) döllenme hala meydana gelir. Bu durumda ortaya çıkan melezlerin ya canlılığı azalmıştır ya da kısırdır ve yavru üretmezler. İyi bilinen bir örnek, at ve eşeğin melezi olan katırdır. Türler arasında gen alışverişini önleyen listelenen mekanizmaların etkinliği eşit değildir, ancak doğal koşullar altında bir araya geldiklerinde türler arasında aşılmaz genetik izolasyon yaratırlar. Sonuç olarak bir tür, organik dünyanın gerçekten var olan, genetik olarak bölünmez bir birimidir. Her tür az çok geniş bir alanı kaplar (Latin bölgesinden - alan, uzay). Bir türün dağılımının belirli sınırlarının varlığı, tüm bireylerin bu dağılım alanı içerisinde serbestçe hareket ettiği anlamına gelmez. Herhangi bir türün bireyleri, tür aralığı içerisinde eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır. Bu nedenle, bir tür, ayrı organizma gruplarından (popülasyonlardan) oluşan bir koleksiyon olarak kabul edilir. Bir popülasyon, belirli bir türün, türün menzili içinde belirli bir bölgeyi işgal eden, serbestçe melezleşen ve diğer popülasyonlardan kısmen veya tamamen izole edilmiş bireylerin topluluğudur. Gerçekte bir tür popülasyonlar halinde mevcuttur. Bir türün gen havuzu, popülasyonların gen havuzlarıyla temsil edilir. Popülasyon, evrimin temel birimidir.

Genetik sürüklenme, genetik-otomatik bir süreçtir; bir popülasyondaki genlerin sıklığında, rastgele faktörlerin etkisi altında birkaç nesil boyunca meydana gelen ve kural olarak popülasyonların kalıtsal değişkenliğinde bir azalmaya yol açan bir değişikliktir. Doğal afetler (yangın, sel) ve zararlıların kitlesel yayılması sonucu nüfusta keskin bir azalma sırasında en açık şekilde ortaya çıkar. Genetik sürüklenmenin etkisi altında bireylerin homozigotluk süreci artar ve bu da popülasyon büyüklüğünün azalmasıyla artar. Bunun nedeni, sınırlı büyüklükteki popülasyonlarda akrabalı çiftleşme sıklığının artması ve bireysel genlerin frekanslarında gözle görülür rastgele dalgalanmaların bir sonucu olarak, bazı alellerin sabitlenirken diğerlerinin kaybolmasıdır. Bazı olgun homozigot formların yeni çevresel koşullar altında uyum açısından değerli olduğu ortaya çıkabilir. Seçilim yoluyla toplanacaklar ve daha sonra popülasyonların artmasıyla yaygınlaşabilecekler. Organizma sayısındaki dalgalanmalara popülasyon dalgaları denir. Nüfus dalgaları genetik sürüklenmenin yaygın nedenlerinden biridir. Sayılardaki dalgalanmalar özellikle böceklerde, yırtıcılarda ve otçullarda belirgindir.

Bir popülasyondaki seçilim, dış koşullara daha iyi uyum sağlayan organizmaların hayatta kalması ve üremesi, daha az adapte olanların ise daha sık ölmesi ve/veya daha az yavru bırakması nedeniyle meydana gelir. Seçim faktörünün rolü çevre tarafından oynanır. Seçim, bir popülasyonun çevresel koşullara uyum sağlama yeteneğini arttırır. Nüfus büyüklüğü arttıkça dış koşullar (örneğin gıda) sınırlayıcı bir faktör haline gelir ve bu da nüfusta rekabete (varoluş mücadelesine) yol açar. Fenotipleri gereği bu rekabette avantaja sahip olan bireyler yavru bırakacak ve hayatta kalacaktır. Genetik açıdan bakıldığında seçilim, hangi alellerin yavrulara aktarılacağını ve onlara rekabet avantajı sağlayacağını belirleyen süreçtir. Alel frekanslarındaki değişiklikler, evrimsel değişikliklere yol açabilir; bunun ana nedeni, mutant alellerin ortaya çıkmasıdır. Resesif bir mutant alel, organizmanın yaşamı için önemli olan bazı baskın alellerle bağlantılı olduğunda bir popülasyonda özellikle hızlı bir şekilde yayılabilir. Fenotipteki küçük değişikliklerle ilişkili mutant aleller birikebilir ve evrimsel değişiklikler üretebilir.

uyuşmazlık- Evrim sırasında organizmaların özelliklerinin farklılaşması. "D" kavramı. Doğada çeşitli kültür bitkisi çeşitlerinin, evcil hayvan türlerinin ve biyolojik türlerin ortaya çıkışını açıklamak için Charles Darwin tarafından ortaya atılmıştır. Yapay seçilimle, her kültür bitkisi ve evcil hayvan grubundaki D., insanın ihtiyaçlarına bağlıdır. Darwin doğadaki türleşmeyi açıklamak için D. ilkesini kullandı. Bir tür geniş bir alanı kaplıyorsa ve farklı çevre koşullarına uyum sağlıyorsa, başlangıçta benzer popülasyonlar arasındaki herhangi bir farklılığın ortaya çıkmasıyla ifade edilen ve kaçınılmaz olarak türün farklı kısımlarındaki biraz eşit olmayan doğal seçilim yönünden kaynaklanan D. ortaya çıkar. ' alan. D., yapı ve işlev bakımından çeşitlilik gösteren organizmaların ortaya çıkmasına yol açar, bu da çevresel koşulların daha eksiksiz kullanılmasını sağlar, çünkü Darwin'e göre en büyük "yaşam toplamı", en büyük yapı çeşitliliğiyle elde edilir. D. varoluş mücadelesiyle destekleniyor; Genellikle, biraz özelleşmiş formlar bile seçici bir avantaja sahiptir; bu, ara formların hızla tükenmesine ve çeşitli izolasyon biçimlerinin ortaya çıkmasına katkıda bulunur. D. ilkesi, daha büyük (spesifik) sistematik grupların oluşum sürecini ve aralarındaki boşlukların oluşumunu açıklar.

Yakınsama- Yakından ilişkili olmayan organizma gruplarının evrim sürecindeki özellikler, benzer koşullarda var olmalarının ve eşit şekilde yönlendirilmiş doğal seçilimin bir sonucu olarak benzer bir yapı kazanmaları. Selülit sonucunda farklı organizmalarda aynı işlevi gören organlar benzer bir yapıya kavuşur. Örneğin, yüzen fosil sürüngenlerde, iktinozorlarda ve memelilerde yunuslarda, evrim sürecinde vücudun şekli ve ön ayakları, balıkların vücut şekli ve yüzgeçleri ile yakınsak bir benzerlik kazanmıştır (Biyolojide Analoji makalesindeki şekle bakınız). Yakınsak benzerlik hiçbir zaman derin değildir.

29. Evrimsel sürecin ana yönleri biyolojik ilerleme ve gerilemedir.

Biyolojik ilerleme, belirli bir canlı organizma grubunun varoluş mücadelesindeki başarısı anlamına gelir; buna bu grubun bireylerinin sayısında bir artış, aralığının genişlemesi ve daha küçük sistematik birimlere (ailelere, ailelere) parçalanması eşlik eder. cins vb.). Bütün bu işaretler birbirine bağlıdır çünkü Sayılardaki bir artış zorunlu olarak aralığın genişlemesini gerektirir ve yeni habitatların yerleşmesinin bir sonucu olarak, yeni alt türlerin, türlerin, cinslerin vb. oluşumuna yol açan idioadaptasyon meydana gelir.

Biyolojik gerileme ise tam tersine, belirli bir canlı organizma grubunun çevresel koşullardaki değişikliklere uyum sağlayamaması veya daha başarılı rakiplerin yerini alması nedeniyle azalmasıdır. Regresyon, belirli bir gruptaki bireylerin sayısının azalması, aralığının daralması ve içerdiği daha küçük sistematik birimlerin azalması ile karakterize edilir. Gerileme sonuçta belirli bir grubun tamamen yok olmasına yol açabilir.

İlerleme, aromamorfozlar, idioadaptasyonlar veya genel dejenerasyon yoluyla sağlanır ve bunlar da evrimin ana yönleri olarak kabul edilebilir.

Aromorfoz (morfofizyolojik ilerleme), bir organizmanın yapısının ve işlevlerinin, organizasyonunun genel seviyesini artıran, ancak çevresel koşullara dar bir uyum değeri olmayan evrimsel bir dönüşümüdür. Prekambriyen'de ortaya çıkan en büyük aromorfozlar, fotosentezin ortaya çıkışı, çok hücreli organizmaların ortaya çıkışı ve cinsel üremeydi.

İdioadaptasyon, organizmaların belirli çevre koşullarında belirli bir yaşam tarzına kısmi adaptasyonudur. Aromorfozdan farklı olarak idioadaptasyon, belirli bir biyolojik grubun genel organizasyon düzeyini önemli ölçüde etkilemez. Çeşitli idioadaptasyonların oluşması nedeniyle, yakın akraba türlere ait hayvanlar çok çeşitli coğrafi bölgelerde yaşayabilir.

Bazı durumlarda organizmaların yeni, genellikle daha basit varoluş koşullarına geçişine yapılarının basitleştirilmesi eşlik eder, yani. genel dejenerasyon.

30. Organik dünyanın gelişiminin tarihi

Çağ	Dönem	Cansız doğanın koşulları	Bitki dünyasının gelişimi	Hayvan dünyasının gelişimi
Archean (3,5 milyar yıl)		Karanın denize üstünlüğü; düşük tuzluluğa sahip sığ su havzaları; kabartmanın zayıf diseksiyonu; iklim izolasyonu yok; Atmosferde çok fazla karbondioksit ve az miktarda oksijen var	Çok hücreliliğin, cinsel üremenin ve fotosentezin ortaya çıkışı. En basit tek hücreli organizmalar, tek hücreli alglerin (bitki dünyasının bir dalı) ve süngerlerin ve koelenteratların (hayvanlar dünyasının bir dalı) ayrıldığı bakterilere ve kamçılı organizmalara yol açtı.
Proterozoik (2B7 milyar yıl)		Karada taş çölü var (hayat sadece sudadır), atmosferde oksijen birikmeye başlar)	Çok hücreli alglerin ortaya çıkışı	Her tür omurgasız hayvan vardır, ilk kordatlar ortaya çıkar - kafatasısız
Paleozoik (570 milyon yıl)	Kambriyen	Toprak çorak ve ıssız	Yosun çiçeği	Deniz omurgasızlarının geniş dağılımı - trilobitler (eski eklembacaklılar), denizanası, brakiyopodlar
Silür	Dağ inşaatı devam ediyor	İlk kara bitkileri (psilofitler); bitki gövdesi belirli bir işlevi yerine getiren doku ve organlara farklılaşır	Omurgasızların karada ortaya çıkışı (araknidler), mercanların ve trilobitlerin bereketli gelişimi; çenesiz omurgalıların görünümü - scutes
Devoniyen	İklim kuru ve karasaldır; karada - yüksek dağlar, ılık denizler	Psilofitler kaybolur, spor bitkileri ortaya çıkar - eğrelti otları, atkuyrukları, yosunlar	Denizlerde çeneli, zırhlı, lob yüzgeçli ve akciğerli balıklar hakimdir
Karbon	Kıtalar batıyor, geniş alanlar bataklıklaşıyor; İklim sıcak ve çok nemli, atmosferde bol miktarda oksijen ve karbondioksit var	Eğrelti otu çiçeği; tohum eğrelti otlarının ortaya çıkışı	İlk amfibilerin ortaya çıkışı - stegocephals
Permiyen	Kuru sıcak iklim, şiddetli volkanik aktivite ve dağ oluşumu; bataklıklar kuruyor	Ağaç eğrelti otlarının ortadan kaybolması; tohumlu bitkilerin görünümü (açık tohumlular)	Trilobitlerin ve birçok amfibinin neslinin tükenmesi; sürüngenlerin ortaya çıkışı, böceklerin gelişimi, lob yüzgeçli balıklar ve köpekbalıkları
Mezozoik 230 milyon yıl)	Triyas	Son derece karasal sıcak iklim, volkanik aktivite	Gymnospermlerin gelişimi	Sürüngenlerin gelişmesi; ilk memelilerin ve gerçek kemikli balıkların ortaya çıkışı
Jura dönemi	Denizlerin karaya ilerlemesi; iklim ılıman ve sıcak	Gymnospermlerin gelişimi ve baskınlığı; ilk kapalı tohumluların ortaya çıkışı	Sürüngenlerin gelişmesi; Archæopteryx'in (ilk kuş) ortaya çıkışı; gelişen kafadanbacaklılar
Kireçli	Denizlerin geri çekilmesi; iklim sıcak, sonunda soğuyor	Kapalı tohumluların dağılımı, eğrelti otları ve açık tohumluların azalması	Kemikli balıkların geniş dağılımı; gerçek kuşların ve yüksek memelilerin ortaya çıkışı
Senozoik (67 milyon yıl)	Paleojen	Modern kıtaların oluşumu. İklim ılımandır ve üç coğrafi bölgeye sahiptir: tropik, subtropik ve ılıman bölge.	Anjiyosperm baskınlığı	Böceklerin fırtınalı çiçeklenmesi
Neojen	Memelilerin hakimiyeti, lemurların ortaya çıkışı ve daha sonra primatlar
Antroposen	Kuzey yarımkürede tekrarlanan buzullaşmalar	Modern bitki dünyasının son oluşumu	Hayvanlar alemi modern bir görünüme kavuştu. İnsanın ortaya çıkışı ve gelişimi

Doğal seçilimin genel özelliklerine ve formlarına değinelim ve bunlardan birine odaklanalım: istikrar. İşaretlerine, açıklayıcı örneklerine ve sonuçlarına bakalım.

Doğal seleksiyon...

"Doğal seçilim" terimi Charles Darwin tarafından icat edildi. Bu kavram, belirli koşullara en iyi uyum sağlayan bireylerin sayısının arttığı ve belirli bir bölgeye uygun olmayan özelliklere sahip bireylerin sayısının azaldığı en önemli evrimsel süreci ifade etmektedir. Daha modern sentetik evrim teorisi, doğal seçilimi türlerin oluşumunun ve canlıların çevreye adaptasyonunun ana nedeni olarak adlandırır.

Evrimin itici güçleri, doğal seçilimin yanı sıra mutasyonlar, genetik sürüklenme ve popülasyondan popülasyona gen aktarımıdır.

Doğal seleksiyon türleri

Doğal seçilimin dört ana biçimi vardır:

1. Seçimi yönlendirme - bu form, aniden değişen çevresel koşullar altında hareket eder. “Kazananlar”, özellikleri ortalama değerden belirli bir yönde sapan, yani yeni ortama daha uygun olan bireylerdir. Endüstriyel hale gelen bölgelerde grimsi, koyu renkli böceklerin sayısının artması itici bir seçimdir, çünkü yeni koşullarda açık renkli bireyler yırtıcılar tarafından çok fark edilir.
2. Yıkıcı (yıkıcı seçilim) - bu biçimde, dış koşullar, bir özelliğin yalnızca son derece kutupsal tezahürlerini destekler ve bireylere bu ortalama tezahürü gösterme şansı vermez. Örneğin, çayırların biçilmesinde, yalnızca ilkbaharın sonlarında veya sonbaharın başlarında çiçek açmaya vakti olan bitkiler, çimleri kesmeden önce ve sonra tohum üretir.
3. Dengeleyici seçim biçimi, belirli bir popülasyon için ortalama değerlerden sapan bireylere yöneliktir.
4. Cinsel seçilim - bu form, hastalık, kusur, kusurlu gelişim vb. gibi çeşitli nedenlerle karşı cinse çekici gelmeyen kadın ve erkekleri "ayıklar". İstenmeyen veya yavrulara zararlı olan özelliklerin miras alınmamasına yardımcı olur.

Seçimi stabilize etmenin özellikleri

Seçimi istikrara kavuşturma örneklerini daha net hale getirmek için önce onu karakterize etmemiz gerekiyor.

"Seçilimi stabilize etmek" terimi, Rus evrimci I. I. Shmalgauzen tarafından ortaya atıldı. Bilim adamı bununla, herhangi bir özelliğin ortalama tezahüründen sapan bireylere yönelik bir tür seçilimi anladı. Böylece seçilimi stabilize etmek, popülasyonu herhangi bir geniş mutasyonun toplam mirasından korur, ancak dar mutasyonlara izin verir.

Belirli bir popülasyonun gen havuzunu zenginleştiren, bir özelliğin ortalama tezahürlerini önemli değişikliklerden koruyan seçilimi stabilize etmektir - genel fenotipin değişmeden kalması koşuluyla resesif (şimdilik çoğunlukta gösterilmeyen) aleller birikir. Sonuç olarak, popülasyonun gizli genetik çeşitliliği birikir, dış koşullarda keskin bir değişiklik anında biriken ve seçilimi yönlendiren bir tür seferberlik rezervi oluşur.

Seçimi istikrara kavuşturmanın ve yönlendirmenin birbiriyle yakından ilişkili olduğunu söylemeye değer - canlı popülasyonlarının yaşam döngüsünde periyodik olarak birbirlerinin yerini alırlar.

Seçimi stabilize etme örnekleri

Seçimi istikrara kavuşturmanın çeşitli tezahürlerinden bahsedelim:

1. Omurgalı evrimi tarihi boyunca tiroksin (tiroid hormonu) yapısının sabitliği.
2. Kuzey Amerika'da yaşanan kar fırtınasının ardından 136 ev serçesinin yaralandığı görüldü. 64 kuş öldü, 72 kuş hayatta kaldı. Ölenler arasında çoğunlukla kanatları çok uzun veya çok kısa olan kişiler vardı. Orta uzunlukta kanatları olan serçelerin daha dayanıklı olduğu ortaya çıktı.
3. Orman kuşları arasında en uyumlu olanlar, ortalama doğurganlığa sahip olanlardır. Yüksek doğurganlığa sahip ebeveynler tüm civcivlerini tam olarak besleyemezler, bu nedenle civcivler küçük ve zayıf büyür.
4. Memelilerde doğum sırasında ve yaşamın ilk haftalarında, yavruların bir kısmı sürekli olarak ölür - çok düşük veya tam tersine çok fazla ağırlıkla. Orta boy bireyler genellikle bu dönemi güvenli bir şekilde atlatırlar.

Seçimi istikrara kavuşturmanın işaretleri

Seçimi stabilize etmek aşağıdaki özelliklerle karakterize edilir:

1. Koşulların uzun süre nispeten sabit kaldığı bir ortamda ortaya çıkar. Seçimi stabilize etmenin mükemmel bir örneği Nil timsahlarıdır. 70 milyon yıldır görünümleri değişmedi, çünkü habitatları (tropikal yarı su biyotopları) iklimsel olarak neredeyse değişmeden kaldı. Timsahların kendilerinin iddiasız hayvanlar olduğu ve uzun süre yiyeceksiz kalabilecekleri gerçeğini belirtmekte fayda var.
2. Dar reaksiyon hızına sahip mutasyonlara izin verir.
3. Popülasyon fenotipinin homojenliğine yol açar. Bunun sadece görünüşte olduğunu bir kez daha belirtelim; gen havuzu, dar mutasyonlar nedeniyle hareketli kalıyor.
4. Bireylerin itlafı mutasyonla önemli ölçüde değişti.

Seçimi stabilize etmenin sonuçları

Son olarak seçimi istikrara kavuşturmanın sonuçlarına bakalım:

• mevcut her popülasyondaki istikrar;
• nüfusun en önemli, tipik özelliklerinin korunması;
• tür çeşitliliğinin, bazıları sadece zararlı değil aynı zamanda yıkıcı olan mutasyonel değişikliklerden korunması;
• bir kalıtım mekanizmasının yaratılması;
• Bireysel gelişim mekanizmalarının iyileştirilmesi -ontogenez.

Seçimi istikrara kavuşturmak, doğal seçilimin önemli biçimlerinden biridir. Mutasyonların belirli bir popülasyonun veya bir türün tamamının temel özelliklerini değiştirmesine izin vermez. Seçimi stabilize etme örnekleri, reddettiği mutasyonel belirtilerin elverişsizliğini ve hatta yıkıcılığını gösterir.