post

Естествен отбор (Теория на еволюцията)

Естествен отбор се нарича онази движеща сила, която стои в основата на еволюционния процес. Естественият отбор, във своята всеобхватност, разпростира действието си върху цялата жива природа и отсява видовете, които следва да оцелеят, да се размножават, развиват и евентуално да еволюират в други видове. Неговото действие се осъществява благодарение на борбата за съществуване, в която неспособните да се приспособят към измененията на средата отмират, а останалите  предават гените си на следващото поколение.

Проблясък на гениалност

младият Чарлз Дарвин

младият Чарлз Дарвин

На базата на наблюденията си върху изкуствения отбор, Чарлз Дарвин достига до извода, че в природата трябва да съществува сила с изцяло естествен произход, която да изпълнява селекционна роля, подобна тази на човека. Той нарекъл силата двигател на еволюцията естествен отбор.

Естествен отбор (по Дарвин)

Дарвин достига до извода, че индивидите в природата, които имат дори най-малко предимство пред останалите, би следвало да се размножават по-успешно и да предадат в поколенията полезния белег. От своя страна, индивидите които имат вредни изменения, следва да загинат в борбата за съществуване. Това запазване на благоприятните индивидуални разлики и изменения и разрушаването на онези, които са вредни, аз наричам естествен отбор или преживяване на най-приспособените  (Чарлз Дарвин, „Произход на видовете“). Безразличните изменения се толерират от естествения отбор до момента, в който станат полезни или вредни.

Естествен отбор е основната сила движеща еволюционния процес. Според възгледите на Дарвин той притежава изцяло насочен характер и се състои от два главни етапа. Първият е появата на нови белези в резултат на изменчивостта, а вторият оцеляване в борбата за съществуване. В крайна сметка полезните белези се предават в потомството посредством механизмите на наследствеността и цикълът се повтаря.

Чарлз Дарвин обръща внимание и на изолацията, като фактор, който влияе на отбора. При промяна например на климатичните условия в даден ареал, много животински видове биха мигрирали в среда с по-благоприятни за тях условия. Но ако има естествени пречки, препятстващи подобни миграционни процеси, като например вода заграждаща остров, индивидите в ареала ще бъдат подложени на естествен отбор ориентиран в нова посока, с цел да се приспособят към промените.

Еволюция посредством естествен отбор

Изменчивост, естествен отбор, наследственост и отново изменчивост е непрекъснат цикъл в живата природа, който води до натрупване на изменения във видовете до такава степен, че самите те се изменят. Процесът се нарича еволюция.

Естественият отбор променя структурата на потомството по отношение на родителите и на родителите спрямо потомците. При социалните видове животни той приспособява в изгода на цялото съобщество структурата на отделния индивид, който в резултат на промяната чрез отбора ще облагоприятства обществото.

Дарвин изцяло поддържа идеята за насочен характер на отбора и следователно на еволюционния процес. Според него не може да се утвърди зловреден белег в резултат на естествен отбор. Той не изключва случайните фактори на средата, които убиват много индивиди. Но тях и тяхното въздействие ги отделя от самия отбор. Загиналите от пожари, вулканични изригвания, потопи, свлачища и др., се разглеждат като крайпътни жертви на еволюцията.

калифорнийска земна катерица и гърмяща змия, еволюция чрез естествен отбор

калифорнийска земна катерица и гърмяща змия

Един съвременен пример за еволюция чрез отбор е надпреварата във въоръжаването между калифорнийската земна катерица и гърмящата змия, която се храни изключително с нея и малките ѝ.

В течение на времето змиите използвали  отровата си да убиват и улавят жертвите си. Но някои катерици  развили резистентност към нея. Белегът е започнал да се предава в поколенията, защото нерезистентните ставали плячка на безкраките влечуги.

От своя страна змиите започнали да не успяват да улавят достатъчно катерици. Само тези с най-силна отрова оцелявали, а белегът се предавал в техните поколения. Появата на новите нива на смъртоносност на отровата позволила да бъдат унищожени слабо резистентните катерици, а оцелявали само силно устойчивите.

Цикълът се повтарял в продължение на милиони години. Днес благодарение на еволюцията и естествения отбор, една катерица може да понесе нива на токсичност способни да убият човек. Но надпреварата продължава и има сведения за ново засилване на змийската отрова.

Полов отбор

полов отбор

окраската на пауна е пример за полов отбор

Дарвин забелязва, че индивидите от някои видове придобиват белези, които не само не помагат за приспособяването им към условията на средата, но в някои случаи са дори вредни, но въпреки това се унаследяват и закрепват в поколенията. Такава е например окраската на пауна, която привидно не помага за нищо, но дори прави приносителя си лесно забележим от хищниците.

Подобни по своето естество белези обаче, предимно при мъжките индивиди на съответните видове, служат като своего рода магнит и имат за цел да привличат женските. По някаква причина те ги намират за неустоимо привлекателни и предпочитат да копулират със самци с подобни белези. Тази особена форма за избор на партньор за секс се нарича полов отбор.

Половият отбор не е толкова жесток като естествения, но е еднакво безмилостен. Безрогият елен или петелът без шпори например, имат далеч по-малък шанс да се размножат отколкото останалите си събратя. Често мъжките влизат в директен сблъсък за женската и макар загубилият да не загива физически, той отмира генетично, защото не успява да остави потомство.

Примери за действието на естествения отбор

Ако се обърне внимание на Африканския слон, става видимо, че големите бивни са белег от изключително значение за половия отбор. Но при появата на хищник, който избива слоновете с големи бивни целенасочено, следва, постепенно чрез механизмите на естествения отбор, белегът да започне да изчезва в поколенията.

Точно това се наблюдава в Африка, в резултат на столетията интензивно избиване на мъжките слонове от бракониери за слоновата им кост. Днес средната дължина на бивните на самците е намаляла осезаемо. Причината е, че поколенията от късобивни слонове е по-малко вероятно да бъдат убити и повече вероятно да се размножат успешно, макар и женските да предпочитат мъжки екземпляри с големи бивни.

брезова педомерка, естествен отбор

брезова педомерка

Класически пример за естествен отбор е индустриалният меланизъм при  пеперудата Брезова педомерка. Нейната еволюция в индустриалните райони е изследвана подробно. В покрайнините на Манчестър в средата на 19 век популацията имала доминиращо бледокремава окраска с черни точки и пеперудите лесно се сливали с шарките на брезовата кора. Само много малка част от индивидите притежавали тъмно оцветяване, защото те обикновено ставали лесна плячка на насекомоядните птици.

В резултат на засилената индустриална дейност кората на дърветата постепенно потъмняла и пеперудите със светла окраска се превърнали в лесно забележими от техните врагове. Противно на тях, тъмните индивиди започнали да се сливат с обграждащата ги среда и все по-трудно попадали в човките на птиците. Към края на 19 век 98% от цялата популация от Брезова педомерка била съставена от тъмно оцветени екземпляри.

д-р Кетлуел, естествен отбор

д-р Кетлуел

В средата на 20-ти век д-р Кетлуел прави изследване, което има за цел да потвърди или отхвърли идеята за естествен отбор при Брезовата педомерка. Трудът му е изключително мащабен и резултатите са публикувани през 1959-та в Scientific American. Заключението му е, че различно оцветените популации са резултат от действието на отбора.

Естествен отбор според съвременните схващания

Естествен отбор се нарича главната движеща сила на еволюционния процес, която поддържа, насочва и адаптира живота в неговата всеобхватност към промените на околната среда. Когато се говори за него често се използват метафори, които напомнят съзнателната божествена намеса. В тези случаи трябва да се знае, че той е напълно естествена и несъзнателна сила, базираща действието си на всички природни закони – физични, химични и биологични.

Естественият отбор работи в полза на движещите сили на живота, като отстранява непригодните жизнени форми, за да даде път на онези, които могат да се приспособят, да оцелеят и да продължат живота в неговата всеобхватност, независимо под каква форма ще бъде той.

Следователно естественият отбор моделира не само отделния индивид, както Дарвин разяснява в своята еволюционна теория, но неговото действие е далеч по-мащабно и касае генофонда на отделните популации и de facto на целия жив свят.

Естествено, това колосално въздействие започва с избирателното оцеляване и възпроизвеждане на отделни генотипове (индивиди), които са част от някоя популация и съответно от вече съществуващ вид. Действието на отбора може да доведе до подобряване на приспособимостта на отделния вид. Но може да стане причина и за възникването на изцяло нов вид.

Обект на естествен отбор биват отделните индивиди, популации и дори цели съобщества. Действието на отбора винаги е на базата на проявените белези, т.е. по фенотип. Въпреки това той пряко влияе на генофонда на популацията, т.е. на генотиповете в нея. Отборът може да засяга отделен признак или съвкупност от признаци.

В крайна сметка, по-голямо значение за еволюцията и живота като цяло има не преживяването на отделният индивид, а генетичният му принос за общия генофонд.

От къде идва дългият врат на жирафа

жирафите и естествения отбор

дългата шия при жирафите е резултат от насоченото действие на естествения отбор

В началото жирафите нямали дълъг врат и дълги крайници, а само малки различия в техните размери. Те се хранели с листа от дърветата и храстите. Но условията на околната среда започнали да се изменят, появил се недостиг на храна и конкуренцията между тях се засилила.

Малко по-високите животни имали достиг до по-високите етажи на растителността и успявали да си набавят необходимите хранителни вещества. По-ниските индивиди измирали от глад или оставали недохранени. Това ги правело лесна плячка на хищниците и слаби противници при половия отбор.

Условията на средата не спирали да се влошават и високите животни продължавали да оцеляват. Те успешно се размножавали за сметка на по-ниските. Жирафите дори се приспособили и се научили да консумират клони и тръни.

Всяко ново поколение имало все по-високи представители, които срещали далеч по-малка конкуренция за храна от другите животински видове. След много хилядолетия еволюция, вратът и крайниците на жирафа достигнали дължината, която днес ние познаваме. Не трябва обаче да се забравя, че еволюцията продължава и тя никога не е спирала за миг.

Мнозина смятат, че подобен еволюционен прогрес е невъзможен, защото при него малките жирафчета би следвало да умрат. Причината за това според тях щяла да бъде, че те не достигат високите дървета. Подобни съждения са изключително грешни! Всички бозйници в невръстна възраст се хранят с кърма от майката, а не с твърди храни. Малко след отбиването си, за жирафчетата започват да се полагат родителски грижи, до достигането им на зрялост. Тогава те стават способни сами да си набавят храна.

Още малко за жирафа…

Едно от доказателствата за постепенното удължаване на шията на жирафа е дължината на ларингиалния нерв. При висшите животни, при които се появява аортна дъга, тя и нервът се оплитат. Той се спуска от мозъка, минава под дъгат и се връща обратно в ларинкса. Това се наблюдава също и при жирафа, което прави нерва дълъг няколко метра, заради дългия врат на животното. Подобно разхищение на биологична материя трудно може да се определи като форма на „интелигентен дизайн“. Единственото приемливо обяснение е еволюцията на единия белег (дължината) без да се засяга другия (оплитането).

Насоки на действие на естествения отбор

Възможно е отборът да затвърждава и засилва белег или група от белези, които вече са утвърдени по-рано от него в процеса на еволюция. Такъв отбор се нарича стабилизиращ и помага на организмите все по-добре да се приспособяват към средата си.

При промяна в условията на средата, естественият отбор започва да измества утвърдената форма на даден признак или група признаци към нова крайна форма, подходяща за новите условия. Този отбор се нарича движещ.  При него може да се формира нова разновидност или дори вид.

При промяна на условията на средата е възможно при естествения отбор да се утвърдят две нови форми различни от изходната. Белегът или групата белези, които са обект на отбора, следва да се утвърдят в крайните си форми. Например при появата на силни ветрове на океански остров, популацията от летящи бръмбари ще загуби представителите си с нормално развити криле. Причината е, че те ще бъдат отвеяни в океана. Облагодетелствани ще са бръмбарите без криле и бръмбарите със силно развити криле. Този вид естествен отбор се нарича дизруптивен и той утвърждава крайните стойности на белега за сметка на средните. Така един вид може да еволюира в различни разновидности и дори в два различни вида.

Сходни Публикации

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

Leave the field below empty!