Back to chapter

31.4:

Пределы применения теории естественного отбора

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Limits to Natural Selection

Languages

Share

Естественный выбор может произвести потрясающие адаптации, которые кажется, идеально подходят организмам в их среде, такие как камуфляж, который защищает этих мотыльков от хищных птиц. Однако, естественный отбор не всегда ведёт к таким оптимальным адаптациям. На самом деле, несколько факторов налагают серьёзные ограничения при естественном отборе, препятствуя развитию идеального соответствия между организмом и окружающей средой.Во-первых, естественный отбор может действовать только на доступных фенотипических вариациях. Например, популяция птиц не может развить способность летать быстрее, если быстрый”аллель недоступен в генофонде, или не вводится в результате генного потока или мутации. Во-вторых, естественный отбор ограничен с точки зрения развития признаков, установленных далёкими предками.Например, птицы эволюционировали из нелетающих позвоночных предков с четырьмя конечностями, унаследовав план развития от своих предков, что делает очень маловероятным развитие крыльев с нуля. Вместо этого, непрерывное изменение существующей пары конечностей, позволило эволюционировать и развить способность силовых приёмов в полёте В-третьих, выбор действует на уровне организма, а не индивидуальных признаков. Это часто приводит к компромиссам, когда адаптация одной характеристики происходит за счёт другой.Страус, например, имеет длинные ноги и большое тело, что благоприятно для его окружающей среды. Тем не менее, он слишком большой для полёта.

31.4:

Пределы применения теории естественного отбора

У организмов, которые хорошо адаптированы к окружающей среде, больше шансов выжить и размножаться. Однако естественный отбор не приводит к появлению идеально адаптированных организмов. Естественный отбор сдерживают несколько факторов.

Во-первых, естественный отбор может воздействовать только на существующие генетические вариации. Гипотетически красные бивни могут повысить выживаемость слонов, отпугивая браконьеров, ищущих слоновую кость. Однако, если нет вариантов гена & mdash; или аллелей & mdash; для красных & nbsp; клыков, естественный отбор не может увеличить распространенность красных & nbsp; клыков. Аллель сначала должен существовать или появиться в результате мутации.

Компромиссы также ограничивают естественный отбор. Хотя аллель красных клыков может защитить от браконьерства, он также может сделать клыки хрупкими и менее полезными для борьбы и добычи пищи.

Компромиссы на геномном уровне существуют потому, что естественный отбор действует на индивидов, а не на аллели. Соседние гены на одной хромосоме часто сцеплены и наследуются вместе. Если аллель красных & nbsp; клыков передается с аллелем, вызывающим бесплодие, красные & nbsp; клыки могут исчезнуть, потому что унаследованная комбинация приносит больше вреда, чем пользы. & Nbsp;

Промежуточные признаки также могут ограничивать естественный отбор. Представьте себе популяцию слонов с тремя вариантами бивней: традиционными, красными бивнями и промежуточными розовыми. Розовые бивни могут быть привлекательными для браконьеров, как традиционные бивни, и ломкими, как красные бивни. Вредоносность промежуточного фенотипа может ограничить переход от традиционных к красным бивням в популяциях слонов.

В то время как естественный отбор обычно увеличивает способность популяции выживать и воспроизводиться, другие эволюционные механизмы могут иметь противоположный эффект. Могут быть введены вредные аллели, а полезные аллели могут быть удалены в результате миграции (т. е. потока генов) или случайных событий (т. е. дрейфа генов), таких как стихийные бедствия. Эволюция – это не движение к совершенству, а следствие совокупного давления на популяции.

Suggested Reading

Al-Shawaf, Laith, and Kareem Zreik. 2017. “Richard Dawkins on Constraints on Natural Selection.” Encyclopedia of Evolutionary Psychological Science, 1–5. [Source]

Barton, Nick, and Linda Partridge. 2000. “Limits to Natural Selection.” BioEssays 22 (12): 1075–84. [Source]