Die psychotrope Wirkung von Kohlenhydraten bringt meine Glukose in die Höhe! In der letzten Stunde, tödlich In Form eines Ohrs, in Form einer Rose Erscheine vor mir. N. Oleinikov Wie im vorherigen Abschnitt beschrieben, verbessert die Zufuhr von Kohlenhydraten in den Körper den Zustand von Tieren oder Menschen mit schwachen

4. Flynn-Effekt Das Problem bei der Quantifizierung der Rassenunterschiede in der Intelligenz besteht darin, dass der IQ seit den 1920er Jahren zugenommen hat. in vielen Regionen der Welt. Dieser langfristige Anstieg wurde erstmals von Smith (1942) in Hawaii festgestellt und festgestellt

3. Die neurophysiologische Wirkung der Mangelernährung Die neurophysiologische Wirkung der Mangelernährung ist die Beeinträchtigung des Gehirnwachstums, wodurch es weniger effizient funktioniert. Unterernährung während der pränatalen und frühen postnatalen Phase ist am schwersten

Der Baldwin-Effekt: Lernen treibt die Evolution an Die Beziehung zwischen Genen und Verhalten beschränkt sich keineswegs auf den unidirektionalen Einfluss ersterer auf letztere. Auch das Verhalten kann Gene beeinflussen, und dieser Einfluss lässt sich sowohl auf einer evolutionären Zeitskala als auch auf einer

Der Herodes-Effekt In den 1980er Jahren stellte ein Forschungsteam unter der Leitung von Sarah Hrdi, jetzt an der University of California, Davis, fest, dass das Verhalten sexuell promiskuitiver Schimpansen und einiger nicht-menschlicher Affen überhaupt nicht in die Theorie von Trivers passte.

Der Rote-Königin-Effekt und das Mysterium der sexuellen Selektion Wenn die sexuelle Fortpflanzung im Tierreich so weit verbreitet ist, dann verschafft sie den Arten natürlich einige bedeutende Vorteile, deren Vorteile die soeben betrachteten mehr als überwiegen.

Einfluss des Geschlechts benachbarter Verwandter Die Umgebung eines Individuums wird nicht nur durch physikalische Faktoren repräsentiert, auch andere Vertreter derselben Art sind ein wichtiger Bestandteil der Umwelt. Bei manchen Tieren ist das Geschlecht der umliegenden Verwandten ausschlaggebend für die Bildung

Der Gründereffekt ist ein Sonderfall der kombinierten Wirkung von Isolations- und Bevölkerungswellen.

Die aufstrebende Population kann aus wenigen allogamen Individuen, den Nachkommen eines befruchteten Weibchens und sogar einem autogamen Individuum bestehen. Dann kann die Häufigkeit des mutierten Allels aufgrund eines objektiven Sampling-Fehlers sehr hoch sein. Die gleiche Häufigkeit wird im Zeitraum der anschließenden Bildung der Populationsgröße bleiben.

Der Gründereffekt ist bei menschlichen Populationen (zB religiöse Sekten) und vielen Inselarten (zB Fruchtfliege, einige Vögel) nachgewiesen.

Einige zusätzliche elementare evolutionäre Faktoren

Migration oder Genfluss... Die Genmigration basiert auf dem Austausch von Trägern genetischer Information zwischen den Populationen: Individuen, Pollen und verschiedene Diaspora. Nehmen wir an, dass in einer der kleinen Populationen unter dem Einfluss der aufgeführten elementaren evolutionären Faktoren eine hohe Häufigkeit des Allels ein, und im anderen - Allel B... Wenn die Isolation gestört ist, kommt es zu einem Austausch zwischen den Populationen, und als Folge davon enthalten beide kleine Populationen und ein, und B.

Inzucht... Mit Inzucht ist es möglich, Organismen mit nahen Genotypen zu kreuzen (ein extremer Fall von Inzucht ist Autogamie - Selbstbefruchtung). Dann steigt die Wahrscheinlichkeit der phänotypischen Manifestation der Mutation signifikant (bei Selbstbefruchtung erreicht sie 0,25). Inzucht verstärkt die Wirkung aller EEFs.

Asexuelle Reproduktion... Fördert die Erhaltung von Mutationen, indem die Zahl ihrer Träger schnell erhöht wird.

Schlussfolgerungen

Aufgrund der kombinierten Wirkung vieler elementarer evolutionärer Faktoren werden unwahrscheinliche Ereignisse über eine lange evolutionäre Zeit hinweg ziemlich real. Als Ergebnis, gemäß dem bildlichen Ausdruck von S.S. Tschetwerikow (1926), natürliche Populationen sind mit Mutationen gesättigt, wie ein Schwamm mit Wasser .

In kleinen und ultrakleinen Populationen ist die Anzahl der verschiedenen mutierten Gene geringer als in großen Populationen, aber die Häufigkeit einzelner mutierter Allele kann recht hoch sein. Jede kleine isolierte Population zeichnet sich durch einen einzigartigen Allelpool aus, dessen Erstellung viele Generationen dauerte. Jeder dieser Allelopools wird unter dem Einfluss vieler Unfälle gebildet. Es ist unmöglich, die verlorenen Kombinationen von Allelen wiederherzustellen.

Natürliche Auslese

1. Das Konzept der natürlichen Auslese

2. Das Konzept des genetischen Neutralismus und "nicht-darwinistische" Evolutionstheorien

3. Die wichtigsten Formen der natürlichen Auslese

4. Höhere Formen der natürlichen Auslese

5. Moderne Probleme der Selektionstheorie

1. Das Konzept der natürlichen Auslese

Die natürliche Selektion ist ein Richtungsfaktor im Evolutionsprozess, die treibende Kraft hinter der Evolution.

Die Richtung der natürlichen Auslese heißt Auswahlvektor.

Es gibt viele Ansätze, den Begriff der "natürlichen Auslese" zu definieren.

Aus Sicht der klassischen synthetischen Evolutionstheorie:

Die natürliche Selektion ist eine Reihe biologischer Prozesse, die eine differenzierte Reproduktion genetischer Informationen in Populationen ermöglichen.

Ergebnisse der natürlichen Selektion:

1. Erhaltung der genetischen Struktur der Population

2. Veränderungen in der genetischen Struktur der Population

3. Die Entstehung neuer Varianten bereits bestehender Zeichen

4. Die Entstehung grundlegend neuer Funktionen

5. Bildung neuer Arten

6. Die fortschreitende Natur der biologischen Evolution

Die natürliche Auslese ist eine Folge des Kampfes ums Dasein.

Es gibt viele Ansätze, den Begriff "Kampf ums Dasein" zu definieren.

Aus der Sicht der klassischen synthetischen Evolutionstheorie unter dem Ausdruck „ Kampf um die Existenz"Ist verstanden die Vielfalt der Beziehungen zwischen Organismen und ihrem Lebensraum... Charles Darwin benutzte den Begriff Kampf ums Dasein "... im weitesten und metaphorischsten Sinne, einschließlich der Abhängigkeit einer Kreatur von einer anderen, und auch (noch wichtiger) nicht nur das Leben eines Individuums, sondern auch seinen Erfolg beim Verlassen". hinter dem Nachwuchs." Der Ausdruck "Kampf" betont die aktive Natur der Aktivität von Organismen - die maximale Nutzung interner und externer Ressourcen durch Organismen.

Der Kampf ums Dasein hört auch unter optimalen Bedingungen nicht auf, aber wenn sich die Wirkung der beseitigenden oder begrenzenden Faktoren ändert, können einige seiner Formen durch andere ersetzt werden.

aber nur bei Vorliegen einer genetischen Variabilität innerhalb der Population der Kampf ums Dasein führt zur natürlichen Auslese. Dann werden die Faktoren des Kampfes ums Dasein Agenten der natürlichen Auslese.

Die Geschichte der Entwicklung von Ideen über die natürliche Auslese

Die ersten Ideen zur natürlichen Auslese als treibende Kraft Die Evolution nahm zu Beginn des 19. Jahrhunderts Gestalt an.

Die Briten William Wells, Patrick Matthew, Edward Blyth zu Beginn des 19. Jahrhunderts. unabhängig voneinander kamen sie zu dem Schluss, dass es in der Natur einen harten Wettbewerb gibt und daher nur die stärksten und an die Bedingungen eines bestimmten Gebiets am besten angepassten Individuen Nachkommen hinterlassen können; im laufe des existenzkampfes überleben Individuen, die den Bedingungen ihrer Umwelt am besten entsprechen, dh "Auswahl mit Hilfe des Naturgesetzes" operiert.

Herbert Spencer (englischer Psychologe, 1820-1903) verstand die natürliche Selektion als die Erfahrung des Stärkeren. Charles Darwin verwendete das gleiche Konzept der Selektion, betonte jedoch, dass "... Individuen mit zumindest dem geringsten Vorteil gegenüber anderen eine bessere Überlebens- und Fortdauer ihrer Art haben."

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts verbreitete sich die Theorie des "mechanischen Siebes" (H. de Vries, 1903) und ordnete der natürlichen Selektion die Rolle eines Sortierers bereits vorhandener Optionen zu. In den meisten Fällen verwendet die Selektion jedoch keine vorgefertigten Varianten von Merkmalen (Präadaptation), sondern schafft neue Merkmale, die nicht nur aufgrund von mutations- und kombinativer Variabilität entstehen könnten. Dies ist die kreative Rolle der natürlichen Auslese.

I.I.Shmalgauzen hat bei der Entwicklung der Selektionstheorie der unterschiedlichen Mortalität durch Elimination große Aufmerksamkeit geschenkt. Gleichzeitig führen einige Formen der Elimination (allgemein spontan) möglicherweise nicht zu einer Selektion.

J. Huxley (1942) unterschied Selektion als differentielles Überleben und Selektion als differentielle Reproduktion. Gegenwärtig verstehen einige moderne Evolutionisten Selektion als das selektive Überleben biologischer Einheiten (zB Futuima, 1979). Andere Evolutionisten (z. B. Pianca, 1978) betonen, dass Selektion funktioniert "Nur durch unterschiedlichen Zuchterfolg."

Die Reproduktion und Übertragung von Genen auf nachfolgende Generationen - verschiedene Konzepte... I. Lerner (1958) kam zu dem Schluss, dass Selektion die differenzielle Reproduktion von Genotypen ist. Diese Formulierung des Wesens der Selektion ist derzeit die gebräuchlichste.

Die Frage nach der Einheit der Selektionsaktion ist noch nicht eindeutig geklärt. Die klassische STE impliziert, dass die Einheit der Selektionsaktion der Phänotyp eines Individuums ist. Allerdings sind die Begriffe "Phänotyp" und "Individuum" nicht genau definiert. Daher gibt es Theorien der Gruppenselektion (die Selektionseinheit ist ein Individuum, Klon, Familie, Kolonie, Population) und Theorien des "egoistischen Gens" (die Selektionseinheit ist ein Replikon, ein sich selbst replizierendes Stück DNA) .

Was ist für die Evolution wichtiger: genetische „Vererbung“ der Vorfahren oder äußere Faktoren? Zwei Gruppen amerikanischer und britischer Biologen haben ihre Forschungsergebnisse zu diesem Thema veröffentlicht. Einige haben die Auswirkungen des "Gründereffekts" untersucht, andere - die natürliche Auslese. Es stellte sich jedoch heraus, dass jedes Team wie Wathosen ihren "Sumpf" lobte.

Es gab zwei langwierige und mühsame Studien zur Evolution. Sie beleuchten diesen Prozess aus ganz unterschiedlichen Blickwinkeln. Amerikanische Biologen haben herausgefunden, dass der sogenannte "Founder-Effekt" die Eigenschaften in nachfolgenden Generationen stärker beeinflussen kann als eine intensive natürliche Selektion. Im Gegensatz dazu bestätigten ihre britischen Gegner das klassische Konzept der natürlichen Selektion, indem sie ihren flexiblen Anpassungsmechanismus nachzeichneten.

Amerikanische Biologen siedelten sieben Eidechsenpaare von einer großen Insel im Bahamas-Archipel auf sieben benachbarte kleine Inseln um und beobachteten vier Jahre lang die Entwicklung ihrer Nachkommen. Seit Darwins Zeiten erforschen Biologen gerne die Prozesse der natürlichen Selektion am Beispiel von Inselpopulationen von Tieren und Pflanzen. Die Erfahrung zeigt, dass sich die Bewohner der Inseln schneller entwickeln als ihre kontinentalen Verwandten.

Es geht um die geografische Isolation dieser Orte, wo zudem die interspezifische Konkurrenz geschwächt wird. Auf den Inseln angekommen, passen sich Tiere sehr schnell an neue Bedingungen an, manchmal sind die Veränderungen an ihrem Körper auffällig. Wissenschaftler haben sogar vorgeschlagen, dass viele Arten von kontinentalen Säugetieren im Allgemeinen in der Lage sind, sich schnell zu verändern, aber viele Faktoren, die die natürliche Selektion auf dem "Festland" beeinflussen, hemmen diesen hypothetischen Prozess.

Alle sieben Populationen von "Robinson"-Eidechsen haben sich schnell an die neuen Bedingungen angepasst. Also wurden ihre Gliedmaßen verkürzt. Aber die Unterschiede in der Struktur der Echsenkörper von sieben verschiedenen Inseln waren bis zum Ende des Experiments noch nicht bestimmt. natürliche Bedingungen, ein Charakteristische Eigenschaften ihre Vorfahren - die Gründerpaare. Vier Jahre später behielten alle Nachkommen trotz der unterschiedlichen Bedingungen die Merkmale ihrer Ururgroßväter und Ururgroßmütter bei. Es stellt sich heraus, dass das genetische Erbe der Gründer eine wichtige Rolle für die Vielfalt der Populationen in isolierten Lebensräumen spielt. Auch vor dem Hintergrund ihrer schnellen Evolution unter dem Einfluss der natürlichen Auslese.

Die experimentellen Ergebnisse sind nicht nur auf Inselpopulationen anwendbar. Der „Inseleffekt“ ist laut Biologen auch bei kontinentalen Tierpopulationen aufgrund der Fragmentierung natürlicher Lebensräume zu beobachten. Dies geschieht auch durch menschliche Aktivitäten – zum Beispiel, wenn durch Abholzung die Bewohner einer Zone plötzlich geteilt werden. Unter solchen Bedingungen kann die Evolution um ein Vielfaches schneller ablaufen, und der "Gründereffekt" wird sich genauso manifestieren wie in der Studie mit Eidechsen.

Und eine Gruppe britischer Biologen konzentrierte sich auf ganz andere Aspekte des Evolutionsprozesses. Die Frage, die sie interessierte, stammt aus der Zeit der Industrialisierung. Am Beispiel des Birkenfalters wurde dann der Einfluss des menschlichen Handelns auf den Prozess der natürlichen Auslese deutlich.

Diese in Wäldern lebende Motte hat mehrere Farboptionen - von hell- bis dunkelgrau, fast schwarz. Am Anfang Industrielle Revolution Während der viktorianischen Ära stellten Biologen in England fest, dass die Zahl der Motten jedes Jahr wuchs. Das Phänomen war schnell erklärt: In industrialisierten Regionen entstanden Fabriken, aus deren Rohren Rauch mit Rußflocken entwich. Ruß setzte sich auf den Bäumen in den umliegenden Wäldern ab, ihre Stämme verdunkelten sich. Helle und mittlere Motten auf schwarzen Stämmen wurden für Vögel sichtbarer und starben daher häufiger. Schwarze hingegen waren bei guter Gesundheit und produzierten aktiv Nachkommen mit der gleichen Farbe. Somit hat die menschliche Aktivität den Verlauf der natürlichen Selektion maßgeblich beeinflusst. Um die 70er Jahre des 20. Jahrhunderts begann die Luft sauberer zu werden und der Anteil der Schwarzen ging stark zurück.

Später, in den 1990er Jahren, stellten einige Forscher die Richtigkeit der Schlussfolgerungen ihrer Vorgänger in Frage. Diese Aussagen waren auch nach dem Geschmack von Kreationisten - Anhängern der Theorie der Erschaffung des Universums durch Gott oder eine Art Schöpfer. Sie argumentierten, dass natürliche Selektion keine evolutionären Veränderungen bewirken kann.

Um zu testen, ob sich die Mottenpopulationen durch Rußablagerungen auf den Bäumen wirklich aufhellten und verdunkelten, führte eine Gruppe von Biologen mehrerer Universitäten in den USA und Großbritannien ein mehrjähriges Experiment durch. Die Arbeit wurde vom Genetik-Professor Michael Majerus von der University of Cambridge begonnen, der sie leider nicht mehr erlebte.

Zuerst verbrachte Majeras ein Jahr damit, verschiedene Phänotypen von Motten in den Wäldern rund um die Universität zu studieren. Dann begann das Experiment selbst. Einige Stunden vor Tagesanbruch platzierte die Forscherin helle und dunkle Schmetterlinge in einem natürlichen Verhältnis an den Bäumen im Wald. In den nächsten Stunden beobachtete er die Schmetterlinge, um zu verstehen, welche überlebten und welche zum Frühstück auf die Vögel fielen. Für eine größere statistische Genauigkeit wurden fast 5.000 Schmetterlinge freigelassen. Die Recherche dauerte sechs Jahre.

Während dieser Zeit fanden Biologen heraus, dass dunkle Individuen der Motte 10 Prozent häufiger zur Beute von Vögeln wurden als helle. Dieser Unterschied reicht laut Wissenschaftlern völlig aus, um den rapiden Rückgang des Anteils melanistischer (dunkel gefärbter) Individuen dieser Motte im postindustriellen Großbritannien zu erklären. Und dies wiederum beweist, dass die Veränderung des Anteils dunkler Motten in Großbritannien - und damit die natürliche Selektion - genau durch das Auftreten von Ruß aus Fabrikpfeifen und sein Verschwinden erklärt wurde.

Untersuchungen britischer und amerikanischer Wissenschaftler zeigen den Prozess der natürlichen Selektion aus zwei verschiedenen Blickwinkeln. Der Genpool der Gründer kann die Eigenschaften der Nachkommen stärker beeinflussen als die Notwendigkeit, sich anzupassen Umgebung... Auf der anderen Seite können sich adaptive Veränderungen schnell vollziehen – buchstäblich vor unseren Augen. Es bleibt zuzugeben, dass die Evolution groß und vielfältig ist und wir noch viel über ihre Mechanismen lernen müssen.

Gründereffekt- Fixierung und Verteilung in der Bevölkerung von einigen charakteristisches Merkmal einer der Gründer der Bevölkerung. Infolge des Gründereffekts und der Gendrift kann eine Population völlig anders sein als die, von der sie sich zuvor getrennt hat.

Tiere dringen in der Regel in relativ kleinen Gruppen in neue Territorien der Art (Inseln, neue Kontinente) vor. Die Häufigkeiten bestimmter Allele in solchen Gruppen können sich erheblich von den Häufigkeiten dieser Allele in den ursprünglichen Populationen unterscheiden. Auf das Betreten eines neuen Territoriums folgt eine Zunahme der Zahl der Kolonisten. Die entstehenden zahlreichen Populationen reproduzieren die genetische Struktur ihrer Gründer. Der amerikanische Zoologe Ernst Mayr, einer der Begründer der synthetischen Evolutionstheorie, nannte dieses Phänomen Gründereffekt .

Lassen Sie uns ein hypothetisches Beispiel mit dem Import einer neuen Hunderasse nach Russland geben. Es werden 5–6 Individuen eingebracht und nach einigen Jahren entsteht eine eigene Population dieser Rasse. Bei dieser neuen Tochterpopulation, die in unser Land gekommen ist, wird sich der Genotyp stark von der im Ausland verbliebenen elterlichen Stammpopulation unterscheiden. Wenn eine neue Population in unserem Land floriert, wird sie Gene besitzen, die für 5-6 ins Land importierte Individuen charakteristisch sind, und überhaupt nicht für die ursprüngliche Population.

Nun ein Beispiel zur Züchtung einer neuen Rasse: Nach Kreuzung mehrerer Rassen wird eine Rassegruppe gebildet, die aus 6-10 Tieren besteht, die den Anforderungen und dem Standard der neuen Rasse entsprechen (Black Terrier, Moscow Watchdog) und dann Zuchtarbeit wird nur mit diesen Personen ohne Hinzufügung anderer Hunderassen durchgeführt. Wir gehen also von einer Rassegruppe von 10 Hunden aus und bilden anhand ihres Genotyps einen Viehbestand (Population). Stellen Sie sich nun vor, was passiert, wenn mindestens eines dieser Tiere ein rezessiv abnormes Gen Z trägt. Bereits nach 3-4 Generationen wird die Häufigkeit dieses Gens recht hoch und die Verbreitung in der Population recht groß sein.

Normalerweise ist die Populationsgröße ziemlich groß, wird jedoch regelmäßig stark reduziert und dann auf Kosten mehrerer überlebender Individuen wiederhergestellt. (Dies ist bei Modeerscheinungen für eine bestimmte Hunderasse nach Epidemien möglich). Oder eine große Population führt zu einer isolierten Tochterkolonie, die von einem oder mehreren Gründungsindividuen geschaffen wird. So passieren neue Kolonien in ihren ersten Generationen den "Flaschenhals" der geringen Zahl, obwohl ihre Größe in Zukunft wachsen kann.

Der amerikanische Zoologe Ernst Mayr, einer der Begründer der synthetischen Evolutionstheorie, betrachtet den "Gründereffekt" als eigenständiges Phänomen, während andere Evolutionisten ihn betrachten besondere Gelegenheit Drift.