Естественный и искусственный отбор – сравнение в таблице
4.2
Средняя оценка: 4.2
Всего получено оценок: 722.
4.2
Средняя оценка: 4.2
Всего получено оценок: 722.
Видовое многообразия всего живого на Земле обеспечивается действием естественного и искусственного отбора. Естественный отбор протекает в природе и может менять направление в зависимости от изменяющихся условий среды. Искусственный отбор направляется человеком.
Материал подготовлен совместно с учителем высшей категории Макшаковой Натальей Алексеевной.
Опыт работы учителем биологии — 23 лет.
Определение
Естественный отбор – главная движущая сила эволюции, приводящий к формированию приспособленности организмов к среде и появлению новых видов. Под естественным отбором понимают процесс избирательного выживания и размножения наиболее приспособленных организмов. Термин ввёл натуралист Чарльз Дарвин.
Причинами естественного отбора являются борьба за существование и наследственная изменчивость, поставляющая материал для отбора.
- борьба с неблагоприятными условиями;
- межвидовая борьба;
- внутривидовая борьба.
Искусственный отбор – выборка и закрепление в геноме особей определённых признаков, полезных для человека. Искусственный отбор лежит в основе селекции. Отбирая «рабочих» особей, человек скрещивает их для усиления полезных признаков. Изначально, без знаний генетики и селекции, выведение новых пород, сортов, штаммов человеком носило спонтанный характер. Постепенно человек с помощью селекции и генной инженерии научился чётко достигать поставленных целей.
Примером искусственного отбора является вся сельскохозяйственная деятельность, примером естественного отбора – возникновение новых видов в природе, например, устойчивых к пестицидам насекомых, поедающих нейлон бактерий. Человек благодаря селекции вывел линии молочных и мясных коров, собак, кукурузу, винные бактерии, высокопроизводительный хлопчатник.
Сравнение
Несмотря на особенности протекания процессов, между двумя видами отбора существуют определённые сходства:
- исходным материалом являются индивидуальные особенности организма, возникшие в результате наследственной изменчивости;
- благоприятные, необходимые (человеку или самому организму) признаки закрепляются, передаются по наследству;
- особи с неблагоприятными признаками уничтожаются, отбраковываются либо человеком, либо в процессе эволюции.
Описание различий представлено в таблице сравнения искусственного и естественного отбора.
Признаки отбора | Сравнительная характеристика | |
Естественный отбор | Искусственный отбор | |
Объект | Популяция | Отдельная особь или группа |
Место | Естественные экосистемы | Фермы, селекционные станции, питомники |
Продолжительность | Непрерывно, на протяжении нескольких тысячелетий | Несколько лет, в среднем – 10 лет для получения новой породы или нового сорта |
Фактор | Условия и влияние среды | Действия человека |
Критерий | Приспособленность к условиям среды | Соответствие потребностям человека |
Формы | – Движущий отбор – направлен в сторону лучшей приспособленности популяции к изменившимся условиям среды; – стабилизирующий отбор – сохранение полезных признаков в относительно постоянных условиях; – дизруптивный отбор – закрепление в популяции противоположных вариантов одного признака | – Бессознательный отбор – закрепление в популяции лучших признаков случайно, без определённой цели; – методический отбор – целенаправленные действия человека по сохранению в популяции определённого признака |
Результат | Появление новых видов | Получение новых пород, сортов, штаммов |
3. Формы естественного отбора.Значение
Несмотря на разность подходов, не следует противопоставлять виды отбора. Искусственный отбор неразрывно связан с естественным, так как изначально человек использовал для отбора диких особей, сформировавшихся в естественных условиях. В то же время природа может самостоятельно воздействовать на уже выведенные человеком породы и сорта.
Действие искусственного и естественного отбора влияет на биологическое разнообразия, увеличивая его. Кроме того, человек может выращивать в искусственных условиях более производительных особей, мало зависящих от факторов внешней среды.
В большинстве случае выведенные человеком особи не способны к самостоятельной жизни в дикой природе.
Что мы узнали?
Из урока узнали о сходствах и различиях искусственного и естественного отбора. За искусственный отбор отвечает человек, культивируя организмы с полезными для себя признаками. Благодаря искусственному отбору человек создал культурные формы растений, животных, микроорганизмов, благодаря которым получает пищу, лекарства, ткань и другое.
Естественный отбор происходит без участия человека в процессе эволюции на протяжении тысяч лет. В основе обоих видов отбора лежит наследственная изменчивость.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда — пройдите тест.
Акира Кимура
9/10
Amina Aknazarova
10/10
Олеся Кот
10/10
Глеб Горшенин
10/10
Оценка доклада
4.2
Средняя оценка: 4.2
Всего получено оценок: 722.
А какая ваша оценка?
Основные положения эволюционного учения Дарвина
Исходным положением учения Дарвина можно назвать утверждение о наличии изменчивости в природе. Эта изменчивость наиболее ярко заметна при сравнении пород животных и сортов растений, которые были выведены человеком. Так в Африке выращивается 38 различных видов финиковой пальмы, в Полинезии – 24 вида хлебного дерева и 24 сорта банана, в Китае – 63 разновидности бамбука.
Еще Линней отметил, что оленеводы могут узнать в своем стаде каждого оленя, а пастухи – каждую овцу. Исходя из этого Дарвин сделал вывод, что животным и растениям присуща изменчивость, причем часто она вызывается изменением условий содержания или природных условий. При 
В книгах Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» и «Изменение домашних животных и культурных растений» подробно описывается огромное разнообразие пород домашних животных и анализируется их происхождение. Дарвин убедительно доказал, что все породы крупного рогатого скота (их более 400) произошли от одного предка – европейского тура, все породы овец (более 200) – от диких баранов муфлона и архара, все породы домашних голубей – от скалистого голубя.
е. от предотвращения свободного скрещивания. Таким образом, наследственная изменчивость и искусственный отбор – основные факторы и движущие силы эволюции домашних животных и растений.Однако кто или что направляет и контролирует эволюционный процесс в дикой природе? Происходит ли там отбор, и если да, то по каким признакам? Анализируя этот вопрос, Дарвин обратил внимание, что все живые организмы – от бактерий до высших животных и растений – способны к практически неограниченному размножению. Многие растения образуют тысячи семян, многие рыбы выметывают тысячи и даже миллионы икринок, многие животные способны давать потомство несколько раз в году и т.д. Если бы все потомство выживало и, в свою очередь, снова оставляло потомство, то Земному шару грозило бы перенаселение. Однако этого не происходит, так как выживают, достигают половой зрелости и оставляют потомство далеко не все особи. Итак, налицо явное несоответствие между неограниченной способностью живых организмов к размножению и ограниченным количеством пищевых и других жизненных ресурсов.
Дарвин пришел к выводу, что выживают и оставляют потомство лишь наиболее приспособленные особи, которые побеждают в борьбе за свое существование. Под этим термином Дарвин понимал любые формы зависимости живых организмов от окружающих условий, все сложные взаимосвязи организмов друг с другом и с окружающей средой. Борьба за существование может принимать самые разнообразные формы. Примерами межвидовой борьбы являются отношения хищника и жертвы, травоядных животных и растений, насекомых и насекомоядных птиц, конкурентная борьба сорняков и культурных растений, борьба деревьев разных видов в лесу и трав на лугу и т.д. Огромное значение Дарвин придавал внутривидовой борьбе, так как особи одного вида имеют одинаковые потребности и конкурентная борьба между ними будет особенно острой. Большое значение в борьбе за существование и элиминации (устранении) плохо приспособленных организмов играют условия неорганической внешней среды: в суровые зимы вымерзают многие растения и погибают птицы и звери, к таким же результатам приводят засуха или стихийные бедствия (ураганы, землетрясения).
Какие же именно особи выживают в результате борьбы за свое существование? Является ли выживание случайным процессом или здесь есть какие-то определенные закономерности? Если в процессе искусственного отбора человек сам выбирает какие растения или животных стоит оставить в зависимости от наличия у них тех или иных полезных признаков, то в природе будут сохраняться и размножаться особи, более приспособленые к условиям окружающей среды. Т.е., результатом борьбы за существование является естественный отбор – идущий в природе процесс, при котором в результате воздействия условий среды на развивающиеся организмы выживают особи с полезными для себя признаками. Следует отметить, что приспособления к условиям среды имеют относительный характер, и в борьбе за существование выживают далеко не всегда самые сильные, быстрые и ловкие виды. Например, многие паразитические черви могут жить только в кишечнике хозяина и погибают в других условиях, вирусы паразитируют только в живых клетках бактерий, растений и животных, на океанических островах часто выживают только бескрылые формы насекомых, так как крылатые уносятся ветром в океан и т.
д. С другой стороны, перепончатые лапы гусей служат прекрасным приспособлением к плаванию, но у некоторых видов горных гусей они явно не соответствуют их образу жизни. У птиц фрегатов также имеются плавательные перепонки, хотя они никогда не опускаются на поверхность океана. По-видимому, перепонки были необходимы предкам этих птиц и сохранились у них как рудименты. Таким образом, целесообразность приспособлений имеет относительный характер. Под целесообразностью понимают взаимосвязь и соответствие всех органов в организме и приспособление их строения и функции к существованию в определенных условиях. Эта целесообразность не заложена изначально; она возникает в процессе эволюции, поэтому можно сказать, что эволюционный процесс носит приспособительный характер.
Приспособительные изменения возникают не сразу. За счет неопределенной изменчивости возникают особи, у которых какой-либо полезный в данных конкретных условиях признак выражен лучше, и именно эти особи будут выживать и оставлять потомство, передавая ему нужный для жизни в данный условиях признак.
При изменении условий среды будут выживать те особи, у которых в силу неопределенной наследственной изменчивости накопились признаки, оказавшиеся полезными в новых изменившихся условиях. Таким образом, Дарвин показал, что отбор постоянно происходит и в естественных условиях без участия человека. Результатом естественного отбора является непрерывный процесс видообразования, т.е. процесс эволюции.
В настоящее время выделяют несколько видов естественного отбора.
Варианты действия отборов
Стабилизирующий отбор имеет место в том случае, когда условия окружающей среды постоянны и практически не изменяются. При этом элиминируются особи с любыми отклонениями признака в ту или иную сторону. Например, во время бурь погибают воробьи с более длинными или более короткими крыльями, но выживают птицы со средней длиной крыла. Движущий отбор происходит при постоянном действии фактора, направленного в одну сторону. При этом будут выживать особи с крайним значением признака, и постепенно норма реакции сдвинется в этом направлении.
Вероятно, результатом такого отбора явилось постепенное удлинение шеи у жирафа при переходе его предков к питанию ветвями деревьев. При дизруптивном или «разрывающем» отборе выживают особи с крайними отклонениями от средних значениями признака. Так, многие островные насекомые либо бескрылы, либо имеют очень большие крылья, что позволяет им выживать в условиях постоянных ветров, тогда как их предки имели крылья нормальной длины. Такой процесс расхождения признаков внутри одного вида Дарвин назвал дивергенцией, результатом которой является возникновение все более различающихся особей среди потомков одного предка. В конечном итоге через множество поколений дивергенция приводит к возникновению из одного вида двух или более новых видов. Дальнейшее расхождение признаков и накопление новых свойств у этих видов в результате изменений условий обитания может привести к возникновению новых родов, семейств и т.д.
Пример естественного отбора
Итак, согласно выводам Дарвина, движущими силами эволюции являются изменчивость, наследственность, борьба за существование и естественный отбор.
Индивидуальная изменчивость постоянно поставляет материал для эволюции, сохраняя и закрепляя появляющиеся изменения за счет наследственности. Под влиянием факторов окружающей среды (биотических и абиотических) идет борьба за существование особей одного вида или разных видов. Результатом этой борьбы является естественный отбор – выживание наиболее приспособленных к жизни в определенных условиях особей.
Примерные экзаменационные вопросы по теме «Эволюционное учение».
Перейти к оглавлению.
Искусственный отбор
Излагая доказательства своей теории эволюции путем естественного отбора в своей книге 1859 года « О происхождении видов », британский натуралист и биолог Чарльз Дарвин выделил физические черты и поведение нескольких видов птиц, называемых вьюрки. Во время путешествия в 1830-х годах Дарвин наблюдал за этими птицами на Галапагосских островах, группе островов в Тихом океане к западу от Южной Америки.
Иногда описываемый фразой «выживание наиболее приспособленных», естественный отбор основан на следующих принципах: В природе организмы производят больше потомства, чем способны выжить и размножаться.
Потомство с чертами, которые повышают вероятность его выживания, созревания и размножения в окружающей среде, в которой они обитают, передает эти черты следующему поколению.
Поскольку это происходит из поколения в поколение, естественный отбор действует как своего рода сито или удаляет нежелательные черты. Таким образом, организмы постепенно становятся более приспособленными к окружающей их среде. Если окружающая среда изменится, естественный отбор заставит организмы развиваться в другом направлении, чтобы приспособиться к новым обстоятельствам.
Какое отношение это имеет к зябликам? На Галапагосских островах некоторые вьюрки настолько отличались от других, что Дарвин сначала не понял, что все они были вьюрками. На самом деле это были разные виды вьюрков с разнообразными чертами. Например, у некоторых вьюрков были длинные узкие клювы, а у других — короткие и толстые. Дарвин пришел к выводу, что черты различных популяций вьюрков со временем менялись и что эти вариации были связаны с различной средой на островах.
Каждый тип клюва развился для определенной задачи. Например, там, где на земле было много семян, чаще встречались короткоклювые вьюрки, потому что эти клювы лучше раскалывали семена. Там, где кактусы были более распространены, вьюрки развили длинные узкие клювы для извлечения пыльцы и нектара из цветков кактуса.
Вьюрки Дарвина представляют собой мощное доказательство естественного отбора. Но Дарвин был также сильно вдохновлен эволюцией, которую он видел в чертах голубей, не в результате естественного отбора, а скорее в результате искусственного отбора. Разведение голубей было популярным хобби в Англии во времена Дарвина. Выбирая, каких голубей допускать к спариванию, люди сильно влияли на их внешний вид, например, на форму и размер их клювов и цвет их перьев.
Собаководство — еще один яркий пример искусственного отбора. Хотя все собаки являются потомками волка, использование искусственного отбора позволило людям кардинально изменить внешний вид собак. На протяжении веков собак разводили для достижения различных желаемых характеристик, что привело к созданию широкого круга собак, от крошечного чихуахуа до массивного немецкого дога.
Искусственный отбор уже давно используется в сельском хозяйстве для получения животных и сельскохозяйственных культур с желаемыми характеристиками. Мясо, продаваемое сегодня, является результатом селекционного разведения кур, крупного рогатого скота, овец и свиней. Многие фрукты и овощи были улучшены или даже созданы путем искусственного отбора. Например, брокколи, цветная капуста и белокочанная капуста были получены из дикой горчицы путем селекции. Искусственный отбор нравится людям, поскольку он быстрее естественного отбора и позволяет людям формировать организмы в соответствии со своими потребностями.
Искусственный отбор: определение, преимущества и недостатки
Одним из самых важных шагов в развитии человечества было одомашнивание растений и животных для нашего блага. Со временем были разработаны методы для получения более высоких урожаев и животных с оптимальными характеристиками. Этот процесс называется искусственным отбором . Со временем эти полезные черты доминируют в популяции.
Искусственный отбор описывает, как люди выбирают организмы с желательными чертами и селективно разводят их для получения потомства с этими желательными чертами.
Искусственный отбор также известен как селекция.
Искусственный отбор отличается от естественного отбора , который представляет собой процесс, который приводит к выживанию и репродуктивному успеху особей или групп, лучше всего приспособленных к окружающей среде, без вмешательства человека.
Чарльз Дарвин ввел термин «искусственный отбор» в своей знаменитой книге «Происхождение видов». Дарвин использовал искусственный отбор птиц, чтобы собрать доказательства, объясняющие его теорию эволюции. Дарвин начал разводить голубей после изучения вьюрков на Галапагосских островах, чтобы доказать свою теорию. Он смог показать, что может увеличить шансы передачи желаемых черт голубей их потомству. Дарвин предположил, что искусственный отбор и естественный отбор функционируют одинаково.
Подобно естественному отбору, искусственный отбор обеспечивает репродуктивный успех особям с определенными генетическими характеристиками, чтобы увеличить частоту желаемых признаков в популяции. Естественный отбор работает, потому что желаемые черты дают наибольшую приспособленность и способность к выживанию. С другой стороны, искусственный отбор работает, отбирая признаки на основе желаний заводчика. Для размножения выбираются особи с желаемым признаком, а те, у кого нет этого признака, не могут размножаться.
Приспособленность — это способность организма выживать и передавать свои гены будущему потомству. Организмы, лучше приспособленные к окружающей среде, будут иметь более высокую приспособленность, чем те, которые не приспособлены.
Процесс искусственного отбора
Люди контролируют искусственный отбор, поскольку мы выбираем, какое качество считается желательным. Ниже описан общий процесс искусственного отбора:
Люди действуют как селективное давление
Для скрещивания отбираются особи с желательными фенотипами
Желательные аллели передаются некоторым потомкам
Потомство с наиболее желательными признаками отбирается для скрещивания
Этот процесс повторяется на протяжении многих поколений.
Частота аллелей, которые селекционер считает желательными, увеличивается, а менее желательные признаки со временем могут полностью исчезнуть.
Фенотип : наблюдаемые характеристики организма.
Люди начали селекционно разводить организмы задолго до того, как ученые поняли, как работает генетика. Несмотря на это, особей часто отбирали на основе их фенотипов, поэтому генетика, стоящая за разведением, была не так уж необходима. Из-за этого непонимания селекционеры могут случайно усилить генетически связанные признаки до желаемого признака, нанеся вред здоровью организма.
Рис. 1. Процесс искусственного отбора
Преимущества искусственного отбора
Искусственный отбор дает ряд преимуществ, особенно для фермеров и животноводов. Например, желательные признаки могут давать:
- урожай с более высокой урожайностью
- урожай с более коротким временем сбора урожая
- урожай с более высокой устойчивостью к вредителям и болезням
- снижать затраты, поскольку фермеры могут идентифицировать культуры или животных по ресурсы, которые нужно использовать
- создание новых сортов растений и животных
Недостатки искусственного отбора
Несмотря на преимущества искусственного отбора, многие люди по-прежнему обеспокоены этой практикой по причинам, изложенным ниже.
Сокращение генетического разнообразия
Искусственный отбор снижает генетическое разнообразие, поскольку размножаются только особи с желательными признаками. Другими словами, люди имеют сходные аллели и генетически схожи. Следовательно, они будут уязвимы для того же давления отбора, такого как болезни, которые могут привести к тому, что вид окажется под угрозой исчезновения или даже исчезнет.
Кроме того, отсутствие генетического разнообразия часто приводит к наследованию неблагоприятных генетических состояний. Эти искусственно отобранные люди часто страдают от проблем со здоровьем и снижения качества жизни.
Последующее воздействие на другие виды
Если производится вид, обладающий преимуществами по сравнению с другими видами (например, засухоустойчивое растение), другие виды в этом районе могут быть вытеснены, поскольку их эволюция не ускорилась по тому же курсу. Другими словами, у окружающих видов будут отняты ресурсы.
Генетические мутации все еще могут возникать
Искусственное размножение направлено на передачу положительных признаков от потомства к родителям, но плохие черты также могут быть переданы, поскольку мутации являются спонтанными.
Мутации — это спонтанные изменения в последовательности оснований ДНК генов.
Примеры искусственного отбора
На протяжении десятилетий люди искусственно отбирали желаемых особей на сельскохозяйственных культурах и животных. Давайте посмотрим на конкретные примеры видов, подвергшихся этому процессу.
Культуры
Урожайность увеличивается и улучшается за счет селекции видов сельскохозяйственных культур с превосходными результатами. Искусственный отбор помогает удовлетворить потребности растущей человеческой популяции; некоторые культуры также можно выращивать из-за их питательной ценности (например, зерна пшеницы) и эстетики.
Крупный рогатый скот
Коровы с желательными характеристиками, такими как быстрый рост и высокая молочная продуктивность, отбираются для скрещивания, как и их потомство. Эти черты повторяются на протяжении многих поколений. Поскольку быков нельзя оценить по молочной продуктивности, производительность их потомства женского пола является показателем того, использовать ли быка в дальнейшем разведении.
Исследователи обнаружили, что отбор крупного рогатого скота на высокий рост и молочную продуктивность связан со снижением плодовитости и приспособленности, что приводит к хромоте. Депрессия инбридинга часто является следствием искусственного отбора, увеличивающего вероятность наследования аномальных состояний здоровья.
Рис. 2. Крупный рогатый скот, который был селекционно выведен из-за его высокой скорости роста
Скаковые лошади
Много лет назад селекционеры обнаружили, что скаковые лошади обычно имеют один из трех фенотипов:
Если заводчик хочет разводить лошадь для соревнований на дальние дистанции, он, скорее всего, будет скрещивать самого выносливого кобеля и самую выносливую самку. Затем они позволяют потомству созреть и отбирают лучших выносливых лошадей для дальнейшего разведения или использования в скачках. В течение нескольких поколений производится все больше и больше лошадей, обладающих большей выносливостью.
Различия между искусственным отбором и естественным отбором
| Естественный отбор | Искусственный отбор |
Организмы, лучше приспособленные к окружающей среде, как правило, выживают и производят больше потомства. | Селекционер отбирает организмы для получения желаемых признаков в последующих поколениях. |
| Естественный | Искусственный процесс |
| Производит вариацию | Производит организмы с желаемыми признаками и может уменьшить разнообразие |
| Быстрый процесс | |
| Приводит к эволюции | Не приводит к эволюции |
| С течением времени наследуются только благоприятные признаки | С течением времени наследуются только избранные признаки |
Искусственный отбор. Ключевые выводы
- Искусственный отбор описывает, как люди выбирают организмы с желательными чертами и селективно разводят их для получения потомства с этими желательными чертами.
- Естественный отбор описывает процесс, посредством которого организмы с выгодными аллелями имеют повышенные шансы на выживание и репродуктивный успех.
- Чарльз Дарвин придумал искусственный отбор в своей знаменитой книге «Происхождение видов».
Leave A Comment