Сравнительная характеристика естественного и искусственного отбора

Что такое естественный отбор

Является одним из четырех главных механизмов эволюции, наряду с мутацией, генетическим дрейфом и миграцией. Естественный отбор является одним из основных механизмов эволюционных изменений и представляет собой процесс, ответственный за эволюцию адаптивных признаков у различных видов. Это сила, которая заставляет группы организмов изменяться с течением времени и приводит к эволюции. В процессе естественного отбора выживают и размножаются организмы, обладающие признаками, наиболее приспособленными к условиям окружающей среды. Эти благоприятные черты передаются следующему поколению.

Примером могут служить оленьи мыши. Эти животные мигрировали на песчаные холмы в штате Небраска и сменили окраску с темно-коричневой на светло-коричневую. Это защищало их от хищников. Более светлые мыши выживали дольше, пока этот аллель не стал общим для всего вида.

Отбор

Существует три основных типа отбора: направленный (движущий), стабилизирующий и дизруптивный.

1. Направленный отбор благоприятствует экстремальным значениям признака в одном направлении и может быть вызван изменением условий среды, к которым популяция должна адаптироваться. Примером может служить эволюция дифференциального строения челюстей восточноафриканских цихлид в зависимости от источника питания.
2. Стабилизирующий отбор удерживает признак на оптимальном значении; обычно предполагается, что любое отклонение от этого оптимума неблагоприятно. Например, размер плода человека подвержен стабилизирующему отбору; дети, родившиеся слишком маленькими, имеют меньше шансов выжить, а слишком крупные дети не могут пройти через родовой канал при естественных родах.
3. Разрушительный отбор благоприятствует двум различным крайностям фенотипа, создавая бимодальное распределение. Эволюция клювов западноафриканских вьюрков-щелкунов привела к возникновению двух общих фенотипов: крупных клювов, которые легко разбивают твердые семена осоки, и маленьких клювов для мягких семян. Зяблики со средними клювами не особенно хорошо потребляют оба типа семян, поэтому подвергаются отбору.

Одним из наиболее важных способов влияния естественного отбора на жизнь человека является рост числа устойчивых к антибиотикам штаммов бактерий в больницах и в результате сельскохозяйственной практики, использующей значительное количество антибиотиков. Феномен устойчивости к антибиотикам — это своего рода непреднамеренная форма естественного отбора, навязанная человеком.

Вопрос о том, смогут ли природные популяции адаптироваться к последствиям изменения климата достаточно быстро, чтобы избежать вымирания, остается открытым. Это зависит не только от существующей вариабельности популяций, но и от силы отбора, достаточно высокой для того, чтобы повлиять на быстрые изменения в популяции. В этой связи особую озабоченность вызывает сокращение численности популяций многих видов в мире.

Что такое искусственный отбор

Пример: желательны коровы, дающие высокий удой, и селекционеры отслеживают удои большого количества коров и отбирают коров, дающих большое количество молока.

Также известен как селекция. Термин «искусственный отбор» ввел Чарльз Дарвин в своей книге «О происхождении видов». Он изучал зимородков, чтобы объяснить свою теорию эволюции. Селекция может использоваться для получения более вкусных фруктов и овощей, культур с повышенной устойчивостью к вредителям, а также более крупных животных, которые могут использоваться для производства мяса. Селекция является одной из самых ранних форм биотехнологии, и именно благодаря ей появились многие известные нам сегодня растения и животные.

В процессе одомашнивания и разведения собак люди отдавали предпочтение определенным признакам, таким как размер или интеллект, для выполнения определенных задач, таких как охота, пастушья служба или дружеское общение. В результате многие породы собак имеют совершенно разный внешний вид. Например, чихуахуа и далматинец имеют мало общих физических признаков. Такая степень различий в рамках одного вида — уникальное явление в мире животных.

Капуста, брокколи, цветная капуста, брюссельская капуста и кейл (кудрявая капуста) — все эти овощи происходят от одного и того же растения, Капуста огородная или дикая капуста. Выделив растения дикой капусты с определенными характеристиками, фермеры смогли создать из одного источника множество овощей, каждый из которых имеет свой вкус и текстуру. Например, брокколи была выведена из растений дикой капусты с увеличенными цветками.

Без селекции многие растения и животные, существующие сегодня на Земле, не существовали бы. Однако искусственный отбор имеет и некоторые недостатки, особенно в случае инбридинга.

Сходства естественного и искусственного отбора

1. Селекция во многом схожа с естественным отбором. Основная идея ее работы та же: животные, обладающие необходимыми признаками, способны размножаться, поэтому в следующем поколении эти признаки встречаются в популяции чаще.
2. Мутации, усиливающие эти признаки, подвергаются отбору, и они также передаются по наследству.

Источник: alshar.ru

Хотя селекция ведется только в человеческих целях, иногда признаки, на которые селекционируются люди, отбираются и в природе. Вот четыре примера:

1. Тот, кто хочет делать свитера из козьей шерсти, будет разводить коз, чтобы у них была длинная шерсть. Если популяция коз живет в холодном климате, они могут вывести длинную шерсть, чтобы не замерзнуть.
2. Фермер может вывести пшеницу (или любой другой вид растений или животных), устойчивую к вредителям и болезням, чтобы выжило больше растений. Пшеница естественным образом вырабатывает иммунитет к болезням и вредителям, чтобы иметь возможность выживать и размножаться.
3. Цветы часто разводят для получения более ярких цветов или сильного аромата для букетов и других цветочных композиций. Цвет и запах также отбираются естественным образом, поскольку цветы с яркой окраской или сильным приятным запахом привлекают больше всего пчел, бабочек и других опылителей, что позволяет им размножаться.
4. Люди разводят собак для улучшения обоняния, чтобы они могли помогать людям охотиться на животных или искать предметы. Собаки обладают и развивают сильное обоняние естественным образом, поскольку оно помогает им находить добычу и чувствовать опасность.

Эти сходства обусловлены тем, что люди начинают использовать организмы из-за уже имеющихся у них признаков, а затем разводят их для усиления этих признаков. Несмотря на то, что человек и природа имеют разные мотивы, иногда они используют одни и те же средства для достижения своих целей.

Различия

Таблица различий

Селекция во многом отличается от естественного отбора. Прежде всего, селекция гораздо более контролируема, направлена и эффективна для достижения одной цели. Животные или растения отбираются из группы и разделяются людьми, что приводит к более быстрым изменениям. Естественный отбор — гораздо более медленный процесс. Кто-то умирает, кто-то выживает, но погибает несколько больше менее приспособленных организмов. Иногда условия становятся менее суровыми, и выживает в целом больше, а иногда условия меняются. Во всех отношениях естественный отбор медленнее и менее эффективен, чем селекция. Кроме того, селекция начинается с более прямой цели. Селекционер может разводить коз для получения длинной шерсти. В то время как в природе не имеет значения, как они изменились, лишь бы в итоге они были лучше приспособлены, в данном случае лучше сохраняли тепло.

Другое отличие заключается в том, что селекция имеет антропоцентрический характер, поэтому часто в организмы вводятся признаки, которые не прошли бы естественный отбор. Вот пять примеров:

1. Колючие растения, приносящие плоды или красивые цветы, такие как малина, колючая груша и роза, часто селекционируются на наличие маленьких шипов или их отсутствие, чтобы людям было удобнее собирать урожай или обращаться с ним. Причина появления колючек заключается в том, что растение не должно быть потревожено. В природе растения отбираются для того, чтобы у них было больше крупных шипов, а не меньше мелких.
2. Люди разводят коров для получения большого количества молока, не заботясь о содержании в нем питательных веществ. В дикой природе, пока корова может производить достаточно молока для своего теленка, коровы с наиболее питательным молоком имеют больше шансов иметь потомство, которое выживет. Кроме того, удержание большого количества молока в вымени препятствует движению коровы, что в природе затрудняет ее выживание.
3. Люди селекционируют фрукты, такие как виноград и апельсины, на мелкие семена, чтобы их было легче есть. В результате естественного отбора более крупные семена будут успешнее производить растения, которые выживут.
4. Цитрусовые, такие как апельсины и лимоны, часто приходится перевозить на большие расстояния, поэтому их селекционируют на более толстую кожуру, чтобы она оставалась в хорошем состоянии даже при транспортировке. В природе был достигнут баланс между более толстой кожурой, защищающей плоды, и более тонкой кожурой, позволяющей съедать плоды (именно так они распространяют свои семена). Селекционеры этот баланс игнорируют.
5. Свиней разводят ради их мяса. Люди разводят их, чтобы они были очень жирными, и при этом игнорируются другие качества, которые должны быть развиты и отобраны в природе, например интеллект, поэтому они постепенно уменьшаются. Когда поросята рождаются, их обычно отделяют от матери, и они должны выкармливать их через решетку из металлических прутьев. Из-за огромных размеров, которые были выведены для них, и утраченного интеллекта свиноматки, как известно, переворачиваются и раздавливают своих детенышей. Эволюция не заставляла свиней быть такими. Размер и глупость домашних свиней не были бы выбраны природой.

Эти различия вызваны тем, что люди имеют в виду только один интерес: для чего им нужны эти организмы. Поэтому они избавляются от признаков, которыми обладают организмы, или концентрируются только на чем-то одном, нарушая баланс, существующий в природе.

Селекция важна, поскольку помогает человеку, но не всегда она отвечает интересам отдельного организма или вида в целом.