Типовий приклад стабілізуючого відбору - це природний добір, пов'язаний з особами, що мають відхилення основних ознак, в порівнянні з середньою нормою.

Особливості відбору

Кожне покоління позбавляється від особин, які відрізняються від оптимального середнього параметра за певними ознаками. Приклад стабілізуючого відбору у живій природі пов'язаний із збереженням стану популяції. Для повноцінного існування її представники намагаються підбирати максимальні умови для пристосованості до певних умов.

Варіанти в природі

Приклад стабілізуючого природного відбору у природі – максимальний внесок у генофонд нових поколінь з боку самих плідних особин. Але вченим вдалося довести шляхом проведення численних спостережень за природними популяціями ссавців і птахів, що насправді ситуація виглядає дещо інакше. При наявності в одному гнізді великої кількості пташенят прогодувати їх досить важко, тому вони набагато менше і слабкіше тих, що ростуть в середньому числі. Таким чином, дослідникам вдалося достовірно встановити приклади дії стабілізуючого відбору, підтвердити пристосованість до виживання у птахів, які мають середню ступінь плодючості.

Вибір на користь середніх величин

При порівнянні птахів з різною кількістю нащадків виявилося, що існує відразу кілька ознак, які характеризують приклади стабілізуючої форми відбору. Новонароджені ссавці, що мають незначну вагу, а також занадто велику масу тіла, в основному гинули на 1-2-му тижні життя. Що стосується дитинчат з середніми параметрами, то вони легко переносили перші тижні свого існування, розвивалися, гинули в мінімальних кількостях.


Розглянемо ще один приклад стабілізуючого відбору, пов'язаний з пернатими. Коли під час експерименту було вирішено проаналізувати розмір крил у птахів, які загинули після сильної бурі, виявилося, що більша частина їх мала або дуже короткі, або, навпаки, дуже довгі крила. Цей приклад стабілізуючого відбору також свідчить про краще виживання особин з середніми ознаками.

Причини виникнення малої пристосованості

Розглядаючи цей приклад дії стабілізуючої форми природного добору, спробуємо виявити основні причини малої пристосованості окремих особин до постійних умов існування. Чому з допомогою природного відбору неможливо очистити певну популяцію ухиляються від небажаних форм? Причина полягає не тільки в тому, що по мірі народження нового потомства відбуваються різноманітні мутації, але і у зв'язку з тим, що часто пристосованими особинами будуть гетерозиготні генотипи. У процесі схрещування вони дають розщеплення в потомстві, і виникають нові гомозиготні покоління, у яких істотно знижена пристосованість до умов виживання. Таке явище отримало назву збалансованого поліморфізму.

Приклади поліморфізму

Основні приклади стабілізуючої форми природного добору (поліморфізм) – серповидно-клітинна анемія. Це важке захворювання крові спостерігається у людей, гомозиготних за гемоглобіну з мутантними алелями (HbS), призводить до смерті в молодому віці. Більша частина людських популяцій має низьку частоту цієї алелі, вона пов'язана з певними мутаціями. Але вченим вдалося встановити взаємозв'язок між присутністю в людському організмі даного гена і наявністю в місцевості малярії. Результати досліджень показали, що гетерозиготи за типом HbS володіють більш високою стійкістю до такого захворювання, як малярія, ніж гомозиготи з нормальною алелем.

Механізм мінливості

Приклади стабілізуючого і рушійного відбору мають певний механізм накопичення ознак мінливості в природних популяціях. Вперше така відмітна особливість стабілізуючого відбору була відзначена видатним вченим В. І. Шмальгаузеном. Йому вдалося довести, що навіть при стабільних умовах існування ні на хвилину не припиняється природний відбір, триває еволюція. Навіть при незмінному фенотипі популяція продовжує еволюціонувати. Розглянутий приклад дії стабілізуючої форми відбору підтвердив постійна зміна генетичного складу. Завдяки стабілізуючій відбору створюються такі генетичні схеми, з допомогою яких забезпечується створення різноманітних генотипів оптимальних фенотипів.

Призначення стабілізуючої форми природного добору

Вона здатна оберігати сформований генотип від негативного впливу мутаційного процесу. Прикладом дії стабілізуючої форми відбору є існування таких древніх видів, як гінкго, гатерія. Саме стабілізуючий добір зберіг до нашого часу «живих копалин», що мешкають в стабільних умовах зовнішнього середовища:

Гатерія, яка має риси плазунів, що існували під час мезозойської ери.

Латимерія, що є нащадком кистьоперих риб, знайомих з палеозойської ери.

Північноамериканський опосум, є сумчастим тваринам, які існують з крейдяного періоду.

Рослина голосеменного виду гінкго, аналогічне деревним формами, вимерлим за часів юрського періоду мезозойської ери.

Діє така стабілізуюча форма природного відбору до того моменту, поки є ті умови, при яких був сформований певний ознака або властивість.

Вплив екології на мінливість

Постійні умови зовсім необов'язково є незмінними протягом тривалого проміжку часу. У зв'язку з постійними змінами екологічних умов відбувається адаптація за допомогою стабілізуючого відбору до них певних особин. Відбувається зміна циклів розмноження, щоб з'явився молодняк розвивався в той часовий період, коли існує достатня кількість харчових ресурсів для підтримки життя. Якщо нащадки з'являються на світ раніше або пізніше передбачуваних термінів, вони усуваються стабілізуючим відбором. Яким чином рослини і тварини «дізнаються» про настання зими? Короткочасні пониження температур досить оманливі. До того ж щорічно спостерігається зсув границь літа і зими. Тварини, які поспішно відреагують на сигнали, можуть залишитися без потомства. Тому багато птахи і ссавці орієнтуються на тривалість світлового дня. Саме цей сигнал для багатьох видів тварин є стимулом запуску важливих функцій: линяння, міграції, розмноження. І. в. Шмальгаузену вдалося довести зв'язок універсальної адаптації зі стабілізуючим відбором.

Варіанти відхилення від норми

Стабілізуючий відбір повністю відкидає всі відхилення від встановленої норми, сприяє формуванню генетичних механізмів, що забезпечують повноцінний розвиток і формування ідеальних фенотипів на основі різних генотипів. Результатом буде повноцінне функціонування організмів навіть при коливаннях зовнішнього середовища.

Вчення А. Уоллеса і Ч. Дарвіна

Створена теорія про природному доборі була як основна творча сила, яка спрямовує процес еволюції і визначає його форми. Природним відбором стали вважати процес, завдяки яким виживають і мають потомство лише ті особини, які володіють корисними для конкретних умов існування спадковими ознаками. При оцінці природного відбору з точки зору генетики можна зробити висновок про його значущість для відбору позитивних мутацій і генетичних комбінацій. Виявлятися вони можуть завдяки статевого розмноження, а по мірі існування популяції поліпшуватися шляхом вибраковування негативних комбінацій і мутацій. Ті організми, які мають неякісні гени, не здатні виживати в певних умовах, гинуть. Природний відбір здатний «працювати» на основі відтворення живих організмів, якщо ослаблені особини не готові до повноцінного потомства або зовсім не залишають після себе потомства. У цьому випадку не просто відбувається відбір і вибракування певних негативних якостей живого організму, а повністю знищуються генотипи, які несуть подібні ознаки.

Про форми природного добору

У даний момент прийнято виділяти такі форми такого відбору, саме про них йдеться у підручниках біології в школах.

Стабілізуючий природний відбір.

Рушійний відбір.

Розриває відбір.

Рушійний відбір типовий для мінливих природних умов, при яких з'являється фактор, що став мутаційним. Наприклад, індустріальний меланиногенез, характерний для метеликів березової п'ядуна, пов'язаний з потемнінням через промислової кіптяви стовбурів беріз. Так як комахи стали видні на тлі нових дерев, їх швидко знищували птиці. Темні мутанти метеликів виживали, давали потомство, а тому поступово темні метелики–мутанти стали домінуючою формою для даної популяції. Із-за зсуву середньої величини в сторону існуючого чинника пояснюється виникнення холодолюбивих і теплолюбних тварин і рослин. Рушійний відбір привів до пристосування бактерій, грибів, інших збудників захворювань людини, тварин до різних отрутохімікатам і лікарських препаратів. Рушійний відбір дозволяє пояснити виникнення редукції очей у печерних мешканців і кротів, а також втрату у деяких птахів крил. При подібному варіанті відбору не відбувається розгалуження ознак, в результаті чого несучі генотипи поступово змінюються іншими, не утворюючи ухиляються і перехідних форм. Розриває відбір дозволяє отримувати крайні види пристосувань, при цьому всі проміжні форми вимирають. Завдяки дизруптивному відбору формується дві і більше форм мінливості, які призводять до поліморфізму. Саме боротьба за існування є тим важливим фактором, який є основним механізмом будь-якого природного відбору. Конкуренція, хижацтво, аменсализм вважаються трьома основними видами боротьби за існування.