Движущие силы эволюции: изменчивость, борьба за существование, отбор

Движущие силы эволюции

Ч. Дарвин назвал главные движущие силы эволюции: наследственную изменчивость, борьбу за существование и естественный отбор. Результат их совместного действия – приспособленность организмов и образование новых видов.

Изменчивость

• Модификационная (ненаследственная) – изменения под действием среды без изменения генов. Пример: лягушка светлеет на светлом грунте, стрелолист образует разные листья в воде и над водой. Пределы таких изменений называются нормой реакции, и они наследуются.
• Наследственная: комбинативная (новые сочетания генов при половом размножении) и мутационная (изменения генов и хромосом). Именно она даёт материал для отбора.

Набор хромосом вида (например, 46 у человека) почти не меняется под действием среды, а строение тела, работа органов, химический состав – меняются.

Борьба за существование

Организмов рождается больше, чем может выжить, а ресурсы ограничены. Отсюда борьба за существование. Её формы:

• внутривидовая – между особями одного вида (за пищу, территорию, самок); она самая острая, потому что у особей одинаковые потребности;
• межвидовая – хищник и жертва, паразит и хозяин, конкуренция разных видов (ярусность леса – результат межвидовой конкуренции за свет);
• с неблагоприятными условиями – засуха, мороз и т. п.

Приспособления могут ослаблять отдельные формы борьбы. Покровительственная окраска насекомого ослабляет межвидовую борьбу (его меньше едят хищники). Если личинка и взрослая особь едят разную пищу (бабочки, жуки – полное превращение), ослабевает внутривидовая борьба. При этом борьба за существование в целом никогда не исчезает.

Естественный отбор

Естественный отбор – выживание и размножение особей с полезными наследственными признаками. Формы отбора:

• движущий – при изменении условий сохраняются особи с новым значением признака (классический пример – потемнение берёзовой пяденицы в промышленных районах);
• стабилизирующий – в постоянных условиях сохраняется средняя норма, крайние варианты гибнут (поэтому «живые ископаемые», как латимерия, почти не меняются).

Дарвин и Ламарк

Ламарк объяснял эволюцию «внутренним стремлением к совершенствованию» и наследованием признаков, приобретённых при упражнении органов. Современная теория это отвергает. Правильное объяснение в духе Дарвина: среди предков были особи с разными признаками, полезный признак давал преимущество, такие особи чаще выживали и оставляли потомство.

Колебания численности

Когда численность популяции растёт и ресурсов хватает, борьба ослабевает, выживают разные варианты особей, и изменчивость в популяции увеличивается. Когда численность падает, усиливаются внутривидовая борьба и отбор, закрепляются приспособления, а разнообразие сокращается.

Примеры в стиле ОРТ

Пример 1. Зайцы-беляки зимой белые, летом бурые. Какая это изменчивость? Ответ: модификационная (ненаследственная), она возникает под действием температуры и длины дня в пределах нормы реакции.

Пример 2. На тёмных скалах острова живут ящерицы светлой и тёмной окраски. Птицы-хищники легче замечают светлых. Что произойдёт через много поколений? Решение: отбор будет сохранять тёмных особей – это движущий отбор, доля тёмных вырастет.

Пример 3. Какое утверждение соответствует учению Дарвина: «кроты стремились копать и поэтому стали слепыми» или «у предков кротов были особи с уменьшенными глазами, они меньше травмировали глаза под землёй и чаще выживали»? Ответ: второе, оно описывает естественный отбор.

Типичные ошибки

• Думать, что приспособление «отменяет» борьбу за существование. Она ослабевает лишь в одной форме.
• Путать причину и результат: борьба за существование – причина, естественный отбор – её результат, образование вида – итог действия всех сил.
• Считать модификации материалом для эволюции: материал для отбора – наследственная изменчивость.