Реферат на тему

Вид материала

Реферат

Содержание История исследований наследственности Эксперимент Менделя Более подробно об экспиременте Естественный отбор Искусственный отбор

Подобный материал:

• Реферат на тему, 64.83kb.
• Реферат на тему: Реклама и дизайн План Реферат на тему: Реклама и дизайн, 131.72kb.
• Реферат на тему "зарубежные вокальные школы", 2868.95kb.
• Реферат на тему "Биосфера и экология", 267.72kb.
• Реферат на тему "Большой взрыв", 203.78kb.
• Реферат на тему "Вселенная, жизнь, разум", 263.67kb.
• Реферат на тему «Понятие, система, виды и цели наказания», 3.65kb.
• Реферат по предмету «морская энциклопедия» на тему «судовые дымовые трубы», 163.04kb.
• Туроля Данилы Васильевича Ярошевич Вячеслав Иванович Минск 2009 г. Оглавление список, 266.53kb.
• Реферат по истории на тему: «Курская область в годы Великой Отечественной войны», 103.28kb.

Кузбасская государственная педагогическая академия

Факультет иностранных языков


Реферат на тему:

ЗАКОНЫ МЕНДЕЛЯ.

ЕСТЕСТВЕННЫЙ И ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР


Выполнил:

Проверил:


Г. Новокузнецк

2005

Содержание:

1. Введение 3
   
2. История исследований наследственности 4
   
3. Эксперимент Менделя 6
   

2.1 Новые гены, или старые? 7

4. Естественный отбор 10
   

4.1 Примеры действия естественного отбора 13

4.2 Обстоятельства, благоприятствующие образованию новых форм

посредством естественного отбора ……………………………………....15

4.3 Вымирание, вызываемое естественным отбором ……………………... 16

4.4 Эволюционисты о естественном отборе………………………………... 17

5. Искусственный отбор 19
   

5.1 Виды искусственного отбора 19

6. Заключение 20
   
7. Список литературы 21
   

Введение


Был летний день в монастыр­ском саду, в Чехословакии, больше 100 лет назад. Боль­шинство монахов ничего не знали о росших там растениях гороха. Однако для одного из них эти растения представляли большой интерес, так как он проводил с ними свой научный эксперимент.

Аббата Грегора Менделя особенно занимал вопрос о том, как растения передавали свои признаки следующему поколению. «Что произошло бы, если бы я скрестил расте­ние с белыми цветками с рас­тением с красными цветками? Было бы следующее поколение белым, или же красным? Что было бы, если скрестить высо­кое растение с низкорослым? Какой высоты было бы новое растение?»

Проведя эти эксперименты и тщательно проанализировав по­лученные результаты, Мендель понял, что открыл какие-то фун­даментальные законы наследст­венности. Под сильным впечат­лением от своего открытия он опубликовал свои выводы в на­учном журнале — но научный мир полностью проигнорировал эту работу Менделя. Разочаро­ванный, он прекратил свои исс­ледования. Умирая в 1884 году, Мендель не имел никакого поня­тия о том, что двумя десятками лет позднее он приобретет все­мирную известность как основа­тель новой науки. В настоящее время работа Менделя считается началом науки генетики, изуча­ющей наследственность.

Теперь мы должны обратиться к вопро­су о том, подтверждают ли вы­воды генетики идею эволюции, как это широко утверждается в научных кругах.

Мендель опубликовал свои выводы в конце 1860-х годов, как раз в то самое время, когда теория Дарвина стала приобре­тать громадную популярность. Мендель опубликовал свою ра­боту в известном журнале, и о. его статье, несомненно, было широко известно. Однако, лишь в 1900 году, через шестнадцать лет после смерти Менделя, была вновь открыта работа Менделя, и понято, ее значение.

Почему так долго игнориро­вали столь жизненно важные открытия? Ответ почти не вы­зывает сомнений — потому, что они противоречили дарвинов­ской теории эволюции. Хотя это и редко признают сегодня, от­крытие Менделя опровергало од­ну из важнейших гипотез Дар­вина. Это подтверждается тем фактом, что после того, как бы­ла вновь открыта работа Мен­деля, дарвинистская эволюция на время утратила свой блеск. Спустя некоторое время эволю­ционное мышление возродилось в несколько ином виде, как го­ворили, вполне совпадавшем с менделевской генетикой. Одна­ко, как мы увидим ниже, ни та, ни другая не выдерживали критики, и не могут быть при­знаны правильными.

История исследований наследственности


Однажды летним вечером 1965 г. церковь Успения в моравском городе Брно заполнила толпа, возможно одна из самых многочисленных за всю ее 600-летнюю историю. Люди пришли, чтобы отправить поминальную мессу по Грегору Менделю, бывшему настоятелю Августинского монастыря, которому ранее принадлежала эта церковь. Эти люди, боль­шинство из которых не были прихожанами данной церкви, собрались здесь не столько из почтения к умершему прелату, сколько для того, чтобы поч­тить память основателя генетики. Ибо в родной церкви Менделя собрался вселенский собор генетиков, приехавших в Брно со всего света по пригла­шению Чехословацкой Академии наук, чтобы отметить 100-ю годовщину работы Менделя «Опыты над растительными гибридами», которая была доложена в 1865 г. Брненскому обществу естествоиспытателей. Однако можно считать, что эта месса имела и другой символический смысл: она явилась как бы торжественным присуждением степени тем исследователям наследственности, которые работали не век, а десятки тысяч лет назад, во времена неолита, и которые положили начало поискам ответа на вопрос о том, каким образом подобное рождает подобное, поискам, которые вот-вот достигнут цели.

Способность живых организмов передавать свои свойства потомству настолько очевидна, что она, несомненно, является одним из самых пер­вых научных наблюдений человека. И действительно, именно осознание того факта, что существует наследственность и что возможно селективное скрещивание, позволило обитателям Ближнего Востока еще в каменном веке вывести от диких прототипов некоторые из разводимых нами домаш­них животных и культурных растений. Эти первые достижения биотехно­логии обусловили развитие цивилизации — кочевые племена Двуречья, жившие собирательством, примерно за 8000 лет до н. э. превратились в осе­длые, земледельчески-городские общества. Практические навыки, уме­ние, накопленное за тысячелетний опыт разведения, передавались из поколения в поколение как магические или религиозные обряды. Напри­мер, требование Библии «скота твоего не своди с иною породою, поля твоего не засевай двумя родами семян» показывает, что древние евреи уже знали, как важно поддерживать чистые линии животных и растений. В древности принцип отбора использовался и применительно человеку. Так, в грече­ских городах-государствах детей с врожденными аномалиями убивали. Все эти древнейшие правила и предписания для отбора и разведения скота не претерпели существенного улучшения вплоть до XIX в.

Некоторые соображения о природе наследственности высказывали еще философы Древней Греции. Первая дошедшая до нас теория наследствен­ности была развита в V в. до н. э. Гиппократом — по крайней мере эта теория преподавалась в его медицинской школе. По этой теории, ребенок потому обладает свойствами родителей, что в семени сосредоточены мель­чайшие элементы, представляющие все части тела родителя — как здоро­вые, так и больные. Считалось, что соответствующие части дочернего за­родыша строятся из этих родительских элементов, содержащихся в се­мени. Исходя из этой теории, Гиппократ верил в наследование приобре­тенных признаков. Он считал, например, что череп стал удлиненным из-за древнего обычая искусственно искривлять нормальный круглый мяг­кий череп новорожденного. Менее чем через сто лет Аристотель доказал несостоятельность представлений Гиппократа. Аристотель считал, что до­черний зародыш не может быть построен из элементов, представляющих разные части тела родителей, ибо:

1) среди признаков, передаваемых родителями потомству (у растений также), есть и такие, которые проявляются лишь в пострепродуктивном периоде (например, седина);

2) тело служит лишь упаковкой, оберткой зародыша. Следовательно, теория Гиппократа приводит к абсурдному заключению, что одежда и обувь родителей также посылают представляющие их элементы в семя;

3) далеко не всегда дети калек и уродов обладают теми дефектами, кото­рыми наделены их родители.

Поэтому Аристотель предположил, что роль отцовского семени состоит не в том, чтобы снабжать эмбрион готовыми составными элементами, а в том, чтобы поставлять схемы, в соответствии с которыми «бесформенная» еще кровь матери должна формировать потомков. Таким образом, Ари­стотель представлял себе, что в основе биологического наследования ле­жит не передача от поколения к поколению готовых образцов различных частей тела, а перенос информации, направляющей эмбриональное раз­витие индивидуума. Это глубокое проникновение Аристотеля в сущность наследственности было забыто на целых двадцать три века. Из аристоте­левой биологии воспроизведения помнили в основном лишь описания фан­тастических гибридов, получаемых якобы от скрещиваний между очень далекими видами животных. Например, верили, что жираф — это порож­дение верблюда и леопарда или что угри выходят на берег, чтобы скре­ститься со змеями. Мало нового в понимание наследственности внесла и эпоха Возрождения, которая вновь пробудила интерес к естественным наукам и положила начало отказу от догматических суеверий. В это время популярность завоевала теория преформации — представление еще более упрощенное, чем учение Гиппократа. Сторонники этой теории рассматривали процесс индивидуального развития всего лишь как простой рост преформированного крошечного человечка, гомункулуса, содержа­щегося либо в семени отца, либо в крови матери. Отсюда вытекало, что все последующие поколения людей уже были преформированы в предыду­щих поколениях и в конечном счете — в Адаме или Еве в зависимости от той относительной роли, которую отводили мужчине и женщине в этой бесконечной системе вложенных один в другой китайских шаров. Лишь после радикально нового подхода, созданного Менделем, наступила заря новой эры, и в конце концов были открыты механизмы, управляющие про­цессом самовоспроизведения у человека и других живых существ.


Эксперимент Менделя

Что в открытии Менделя го­ворило против дарвиновской те­ории эволюции? Лучшим отве­том на этот вопрос будет оценка того, что он в действительности открыл. Мендель скрещивал различные сорта пищевого горо­ха. При скрещивании растения с красными цветками с расте­нием с белыми цветками потом­ство имело красные цветки. За­тем Мендель скрестил это красноцветное потомство между собой, и обнаружил, что полу­чилось их потомство с соотно­шением 3 красных : 1 белый.

Это будет более понятно, ес­ли обратиться к генам, участво­вавшим в этих скрещиваниях. Понятие «ген», по Менделю, можно рассматривать как эле­мент наследственности, опреде­ляющий какую-то конкретную характеристику организма, в данном случае окраску цветка. Он может существовать в двух формах, вызывающей развитие красных цветков, и вызываю щей развитие белых цветков. Потомство от первоначального скрещивания красно-цветковых растений с бело-цветковыми имело, без исключения, красные цветки, хотя исходные растения имели гены как для красных цветков, так и для белых.

Мендель сделал вывод о том, что ген красного цвета должен преобладать над белым, и поэ­тому любое наделенное обоими этими генами растение должно быть красным. Когда эти крас­ные растения скрестили друг с другом, стало возможным объе­динение двух белых генов, и получение потомства с белыми цветками. Шанс на то, что по­томство получит по меньшей мере один красный ген, опреде­ляется отношением 3:1.


Новые гены, или старые?

Мендель нашел, что когда он скрещивал красно-цветковые растения, полученные в качест­ве потомства от его первона­чального скрещивания, он полу­чал как белые цветки, так и красные. Теория Дарвина осно­вывается на предположении о том, что в подобном случае бе­лый цвет является новым при­знаком, приобретенным молоды­ми растениями, которым их ро­дители не обладали. В конечном счете, при продолжении эволю­ционного развития сорт должен приобрести новые признаки.

Мендель показал, что этот признак не был приобретен. Он все время присутствовал в по­колении родителей, хотя и по­давлялся более преобладающим геном. Если применить к идеям Менделя статистику, можно очень легко показать, что гены у нового поколения показывают ту же частоту проявления, что и у поколения родителей. Мож­но было бы вызвать утрату ка­ких-то генов путем убийства тех особей, которые ими владеют, но новые гены приобрести не­возможно.

Не удивительно, что дарви­новская теория начала искать выход из этого затруднительного положения, когда выявились эти факты. Она была спасена от полного краха появлением тео­рии, согласно которой гены мо­гут иногда изменяться, превра­щаясь в совершенно новые фор­мы. Это радикальное изменение в генах известно как мутация.

В этом виде и существует ныне дарвиновская теория. Предполагается, что мутации могут изменять гены в новую форму. Утверждается, что про­цесс естественного отбора дей­ствует за счет отбора этих новых генов, благоприятных для организма, и отбрасывания дру­гих.

Эволюционисты утвержда­ют, что классическим примером этого является случай пяденицы березовой. В 1860-е годы цвет этой березовой пяденицы был светлым, хотя были известны и редкие темные экземпляры. В течение следующих 100 лет тем­ная разновидность становилась все более и более обычной, пока в конечном счете редкой не ста­ла светлая разновидность. При­чиной этого изменения является то, что темная разновидность была непрактичной изначально, так как была очень заметна на фоне коры деревьев, и легко становилась добычей хищников. Светлую разновидность заме­тить было нелегко, и поэтому она была защищена от хищни­ков. Однако, по мере промыш­ленного развития стволы деревь­ев почернели от сажи, и ситу­ация стала обратной. Теперь светлая разновидность стала за­метной хищникам, тогда как темная оказалась более защи­щенной.

Это пример того, что эво­люционисты называют естест­венным отбором. Теперь гены будут отбираться в том случае, если они сообщают какое-то преимущество организму, и предполагается, что в результа­те мутации могут возникать но­вые гены.

Более подробно об экспиременте:

Свои «Опыты над растительными гибридами» Мендель проводил на простом садовом горохе Pisum sativum, который он выращивал в саду монастыря в Брно. Мендель выбрал для опытов по скрещиванию это растение потому, что цветок гороха по своему строению приспособлен к самоопылению: пыльца от другого цветка не может получить доступ к рыльцу и поэтому семяпочки цветка оплодотворяются только своей соб­ственной пыльцой. Тем не менее можно искусственно провести перекрест­ное оплодотворение растений гороха. Для этого нужно открыть нераспу­стившийся цветок, удалить пыльник, который должен был бы в будущем произвести пыльцу, а потом нанести на рыльце пыльцу от другого расте­ния. Таким способом Мендель смог получать растения, происхождение которых строго контролировалось. В его распоряжении имелись различ­ные сорта P. sativum, отличающиеся друг от друга по нескольким четко выраженным признакам, таким, как окраска и морфология семян или длина стебля. Каждый из этих сортов размножался как чистая линия, в том смы­сле, что каждое из полученных путем самоопыления растений сохраняло признаки родительского растения. В своей статье Мендель описал как «Опыт 1» следующее скрещивание между двумя такими сортами. Семя­почки цветков сорта, дающего обычные гладкие семена, перекрестно опыляли пыльцой от цветков сорта, дающего необычные, морщинистые семена. В свою очередь семяпочки растений, производящих морщинистые семе­на, оплодотворялись пыльцой растений, дающих гладкие семена. В резуль­тате такого скрещивания получилось несколько сот семян гибридов первого дочернего поколения, причем все они были гладкими. На следующий год Мендель посадил 253 таких гладких гибридных семени, позволил вырос­шим растениям самоопылиться и получил от них 7324 семени гибридов второго дочернего поколения. Он обнаружил, что из этих семян 5474 были гладкими, а 1850 — морщинистыми, т. е. отношение гладких семян к мор­щинистым составляло 2,96 : 1. Общий результат всех шести дру­гих аналогичных моногибридных скрещиваний между растениями, раз­личающимися лишь по одному признаку, был точно таким же.

1. Из двух альтернативных, т. е. взаимоисключающих, родительских признаков в первом поколении проявляется лишь один.

2. Признак, который исчезает в первом поколении, вновь появляется у одной четвертой части особей второго поколения.

Из этих наблюдений Мендель сделал блестящий вывод, который сле­дует отнести к числу наиболее значительных вкладов в наши знания о природе. Он заключил, что растения гороха содержат и передают потом­ству наследственные признаки в виде дискретных единиц. Каждое расте­ние гороха обладает гомологичной парой таких единиц, причем одну из них оно получает от пыльцы, а другую — от семяпочки, а в результате слияния этих единиц образовалось семя, из которого выросло данное растение. Из двух гомологичных единиц, определяющих такие альтер­нативные признаки, как гладкое и морщинистое семя, одна является доминантной, а другая — рецессивной. Поэтому у гибридов первого поколения проявляется только признак доминантной единицы (гладкие семена), даже если в каждом растении присутствует в скрытом состоя­нии и рецессивная единица (морщинистые семена). После самооплодо­творения цветков гибридов первого поколения с одинаковой частотой образуются семена четырех типов, причем только семена одного из этих типов получат пару рецессивных единиц. В результате во втором поколении гибридов число растений, у которых проявится признак рецессивной единицы (морщинистые семена), будет в три раза меньше числа растений, у которых проявится признак доминантной единицы (гладкие семена).

В статье Менделя сообщалось также о результатах дигибридных скрещиваний между двумя сортами гороха, различающимися по двум альтернативным признакам. У одного сорта растений семена были желтые и гладкие, а у другого — зеленые и морщинистые. Все семена первого дочернего поколения от такого скрещивания были желтыми и гладкими. Эти данные хорошо согласовались с выводом, сделанным Менделем из резуль­татов скрещиваний между растениями, различающимися только по од­ному признаку: желтый цвет и гладкая поверхность семян представляют собой доминантные единицы наследственности, а альтернативные призна­ки — зеленый цвет и морщинистая поверхность семян — рецессивны. Мендель позволил самоопылиться гибридам первого поколения, выросшим из семян, полученных при таком скрещивании. Среди 556 семян второго поколения появились не только семена двух родительских типов, но и два рекомбинантных типа семян: 315 семян были желтые и гладкие, 101 — желтое и морщинистое, 108 — зеленые и гладкие и 32 — зеленые и морщи­нистые. Отношение семян этих четырех классов составило 9:3:3:1. Мендель так объяснил этот результат: два набора единиц наслед­ственности, полученных первым дочерним поколением от родительской пыльцы и родительской семяпочки и определяющих цвет и морфологию семян, не обязательно передаются второму поколению вместе. Он сделал вывод, что, наоборот, происходит случайное расщепление (сегрегация) полученных от родительских растений единиц наследственности.

Однако открытие Менделя, которое должно было бы произвести пере­ворот в науке о наследственности, слишком опередило свое время. Полученные им результаты и сделанные им выводы оставались не замечен­ными биологами в течение целых тридцати пяти лет после их опубликова­ния в трудах Общества естествоиспытателей Брно. В частности, Чарлз Дарвин, наиболее выдающийся из современных Менделю биологов, который сразу же снискал славу своей теорией эволюции, так и не узнал об от­крытии Менделем единиц наследственности, с которыми на самом деле оперирует дарвиновский естественный отбор. Дарвин считал, что каждая часть взрослого организма образует «геммулы» (почечки), которые соби­раются в «семени» для передачи потомству. Такое представление Дарвина о механизме наследственности (гипотеза пангенезиса) мало чем отличалось от взглядов, развитых Гиппократом двадцатью тремя веками ранее.


Естественный отбор


Естественный отбор - основной движущий фактор эволюции живых организмов. В отличие от проводимого человеком искусственного отбора, естественный отбор обусловливается влиянием на организмы окружающей среды. Согласно Дарвину, естественный отбор - это “ переживание наиболее приспособленных ” организмов, вследствие которого на основе неопределённой наследственной изменчивости в ряду поколений происходит эволюция.

Естественный отбор: его могущество в сравнении с отбором, применяемым человеком; его воздействие на самые незначительные признаки.

Каким образом борьба за существование влияет на изменчивость? Может ли искусственный отбор, которым управляет человек, быть применённым к природе?

Может, и в очень действительной форме. Достаточно вспомнить бесчисленные незначительные изменения и индивидуальные различия, представляемые нашими домашними расами и в меньшей степени встречаемые в естественных условиях, а равно и силу наследственности. Но изменчивость не создана непосредственно человеком; он не может ни вызвать новые разновидности,ни предупредить их возникновение, он может только сохранять и накоплять изменения, которые появляются. Без всякого намерения со своей стороны ставит он организмы в новые и меняющиеся условия жизни, и в результате появляется изменчивость; но сходные изменения условий могут появляться, и действительно появляются, и в природе. Не следует также упускать из виду, как сложны и тесно переплетены взаимоотношения всех организмов друг с другом и с физическими условиями жизни, а отсюда понятно, как бесконечно разнообразны те различия в строении, которые могут оказаться полезными всякому существу при меняющихся условиях жизни. Можно ли видя несомненное появление изменений, полезных для человека, считать невероятным, чтобы другие изменения, полезные в каком-нибудь отношении для существ, в их великой и сложной битве, появлялись в длинном ряде последовательных поколений ? Но если такие изменения появляются, то можно ли сомневаться в том, что особи, обладающие хотя бы самым незначительным преимуществом перед остальными, будут иметь более шансов на выживание и продолжение своего рода? С другой стороны всякое вредное изменение будет подвергаться истреблению.

Сохранение благоприятных индивидуальных различий и изменений и уничтожение вредных - есть Естественный отбор, или переживание наиболее приспособленных. Действие естественного отбора не распространяется на изменения бесполезные, безвредные, они представляют либо колеблющийся элемент, вроде изменений наблюдаемый у некоторых полиморфных видов, либо закрепляются в зависимости от природы организма и свойств окружающих условий. Лучше всего понятен вероятный ход естественного отбора, взяв страну, в которой происходит некоторое физическое изменение, например климата. Относительные количества её обитателей немедленно подвергнутся изменению, а некоторые виды вымрут. На основании этого следует, что всякое изменение относительной численности одних обитателей глубоко повлияет на других обитателей независимо от изменения самого климата. В таких случаях ничтожные изменения, в каком -либо отношении полезные для особей того или иного вида в смысле лучшего приспособления их к изменившимся условиям, стремились бы сохраниться, и естественный отбор имел бы полный простор для своего улучшающего действия.

Подобно тому, как человек достиг значительных результатов, накопляя в каком- нибудь данном направлении индивидуальные различия, того же мог достигнуть и естественный отбор, но намного легче, так как действовал в течении несравненно более продолжительных периодов времени. Человек может влиять только на наружные и видимые признаки ; природа заботится о внешних признаках лишь в той степени, в какой они полезны существу. Она может влиять на всякий внутренний орган, на каждый оттенок конституционных особенностей, на весь жизненный механизм. Человек отбирает для своей пользы, природа- только ради пользы организма. Каждая особенность строения, подвергшаяся отбору, утилизируется ею вполне, это вытекает из самого факта отбора данной особенности.

В общем, можно сказать, что естественный отбор ежедневно и ежечасно расследует по всему свету мельчайшие изменения, отбрасывая дурные, сохраняя и слагая хорошие, работая неслышно и невидимо, где бы и когда бы не ни представился к этому случай, над усовершенствованием каждого органического существа, в связи с условиями его жизни, органическими и неорганическими. Человек не видит этих медленно совершающихся изменений в их движении вперёд и успевает только замечать несходство современных форм жизни с когда-то существовавшими.

Хотя естественный отбор может действовать только на пользу данного организма и только в силу этой пользы, тем не менее признаки и строение, которые кажутся совершенно незначительными, могут войти в круг действия отбора. Когда насекомые, питающиеся листьями, зелёного цвета, а питающиеся корой - пятнисто - серые, альпийская куропатка зимой белая, а красный тетерев окрашен под цвет вереска, надо полагать, что эти окраски приносят пользу этим птицам и насекомым, предохраняя их от опасностей. Рассматривая эти различия между видами, которые кажутся несущественными, нельзя забывать, что на них прямым образом влияли климат, пища и пр. Также в силу закона корреляции надо отметить, что когда изменяется одна часть и изменения накапливаются путём естественного отбора, возникают и другие изменения, нередко самого неожиданного свойства.

Если изменения, проявляющиеся при одомашнении в известном периоде жизни, стремятся проявиться у потомства в том же периоде, - то и в природном состоянии естественный отбор будет действовать на организмы и видоизменять их во всяком возрасте путём выгодных для этого возраста изменений и путём их унаследования в соответствующем же возрасте. Естественный отбор может изменить и приспособить личинку насекомого к многочисленным условиям, совершенно отличным от тех, в которых живёт взрослое насекомое; а эти изменения, в силу закона корреляции, могут воздействовать и на взрослую форму. Точно также и обратно: изменения у взрослых насекомых могут и отразиться на строении личинки; но во всяком случае естественный отбор обеспечит их безвредность, потому что в противном случае обладающий ими вид подвергнется вымиранию. Естественный отбор изменяет строение детёнышей сравнительно с родителями и родителей сравнительно с детёнышами. У общественных животных он приспособляет строение каждой особи к потребностям всей общины, если только община вынесет пользу из этого подвергшегося отбору изменения особи. Чего не может естественный отбор - это изменить строение какого-нибудь вида без всякой пользы для него самого, но на пользу другому виду.

Особенность, используемая животным только раз в жизни, но имеющая для него очень существенное значение, может быть изменена отбором до любой степени совершенства : таковы, например большие челюсти, служащие некоторым насекомым только для вскрытия кокона, или твёрдый кончик клюва у не вылупившегося ещё птенца, служащий для проламывания яичной скорлупы. Но все существа в значительной мере подвергаются и чисто случайному истреблению, почти или вовсе не имеющему отношения к естественному отбору. Но пусть уничтожение взрослых особей будет сколь угодно сильным, лишь бы количество, которое может существовать в данной местности, не было до крайности сокращено такого рода причинами, или же пусть уничтожение яиц и семян будет так велико, что только сотая или тысячная часть их разовьётся,- и тем не менее из числа тех, которые выживут, наиболее приспособленные особи,- предполагая, что существуют уклонения в благоприятном направлении, - будут размножаться в большем числе, чем особи, менее приспособленные. Если же количество особей будет сокращено до крайности указанными только что причинами, - что часто бывает, - естественный отбор окажется бессильным оказать своё действие в известных благоприятных направлениях ; но это не может служить возражением против его действительности в другое время или в ином направлении.


Примеры действия естественного отбора.


Для того, чтобы выяснить действие естественного отбора, достаточно представить один-два воображаемых примера. Остановимся на примере волка, питающегося различными животными и одолевающего одних силой, других хитростью, третьих- быстротой ; представим,что самая быстрая добыча, олени, например увеличились в числе вследствие каких-нибудь перемен, происшедших в данной местности, или, наоборот другая добыча уменьшилась в числе, как раз в то время года, когда волки наиболее терпят от недостатка в пище. При таких обстоятельствах самые быстрые и поджарые волки будут иметь больше шансов выжить и, таким образом, сохраниться или быть отобранными. Можно привести ещё один более сложный пример, поясняющий способ действия естественного отбора. Некоторые растения выделяют сладкий сок для того, чтобы удалить из своих соков нечто вредное. Этот сок, хотя и незначительный по количеству, жадно высасывается насекомыми, но они не приносят своими посещениями никакой пользы растению. Теперь представим,что сок или нектар начал выделяться внутри цветков некоторого количества экземпляров растений некоторого вида. Насекомые в поисках нектара будут осыпаться пыльцой и очень часто будут переносить её с цветка на цветок. Таким путём происходило бы скрещивание между цветками, принадлежащими двум различным особям, а этот процесс скрещивания даст начало более могучим сеянцам, которые, следовательно, будут иметь больше всего шансов на процветание и выживание. Растения, производящие цветки с самыми нектарниками, выделяющими наибольшие количества нектара, будут чаще посещаться насекомыми и чаще подвергаться скрещиванию и, в конце концов, осилят своих соперников, и образуют местную разновидность. Равно и цветки с тычинками и пестиками, расположенными соответственно размерам и привычкам тех именно насекомых, которые посещают их, оказались бы также в более благоприятном положении. Можно представить и другой случай : насекомых, посещающих цветки с целью собирания не нектара, а пыльцы; и так как пыльца служит исключительно для оплодотворения, то её истребление должно, казалось бы, приносить растению только ущерб; тем не менее, если бы хоть немного пыльцы, сначала случайно, а затем постоянно, переносилось поедающими пыльцу насекомыми с цветка на цветок и этим достигалось бы скрещивание, то хотя бы девять десятых пыльцы подвергалось уничтожению, такого рода ограбление было бы вполне выгодным для растения, а особи, производящие всё больше и больше пыльцы и снабжённые более крупными тычинками, подверглись бы отбору. Таким образом на примерах можно убедиться в том, что естественный отбор действует только путём сохранения и накопления малых наследственных изменений, каждое из которых выгодно для сохраняемого существа.


Обстоятельства, благоприятствующие образованию новых форм посредством естественного отбора.


Значительная часть изменчивости, разумеется, и индивидуальные различия, будут, очевидно, являться обстоятельством благоприятствующим. Большое количество особей, увеличивая шансы появления в данный период полезных изменений, может компенсировать меньшую степень изменчивости у отдельной особи и является важным элементом успеха.

Скрещивание играет важную роль в природе, так как поддерживает однообразие и постоянство признаков у особей одного и того же вида или одной и той же разновидности. Оно, очевидно, будет влиять всего действительнее на животных, спаривающихся для каждого рождения, но скрещиванию подвергаются, время от времени все растения и все животные. Даже если это будет происходить через длинные промежутки времени, то происшедшая от этого скрещивания молодь будет настолько превосходить силой и плодовитостью потомство, полученное от продолжительного самооплодотворения, что будет иметь более шансов на выживание и размножение; и таким образом, в конце концов, влияние скрещивания, даже через долгие промежутки времени, окажутся весьма важными.

Продолжительность времени сама по себе не содействует и не препятствует естественному отбору. Продолжительность времени имеет значение лишь настолько (в этом смысле её значение велико), насколько она увеличивает шансы появления благоприятных изменений, их отбора, накопления и закрепления.

Изоляция является также важным элементом в процессе изменения видов посредством естественного отбора. В ограниченном или изолированном ареале, если он не очень велик, органические и неорганические условия жизни будут обычно почти однородными, так что естественный отбор будет стремиться изменить все изменяющиеся особи того же вида в одном и том же направлении. Скрещивание с обитателями окружающих областей будет тем самым также устранено. Хотя изоляция имеет большое значение в образовании новых видов, тем не менее, обширность ареала ещё важнее, особенно в процессе образования видов, которые могли бы сохраниться на долгое время и распространиться. На большом и открытом пространстве не только увеличиваются шансы появления благоприятных изменений благодаря многочисленности особей того же вида, которых может прокормить эта площадь, но и самые условия существования гораздо более сложны вследствие многочисленности уже существующих видов; а если некоторые из этих многочисленных видов изменяться и улучшаться в соответствующей степени, иначе они будут истреблены. Каждая новая форма, как только приобрела значительные преимущества, сможет распространиться по открытому и непрерывному ареалу, конкурируя, таким образом, со многими другими формами. Сверх того, обширный ареал, хотя он теперь и представляется непрерывным, мог нередко в прошлом вследствие колебания уровня моря подвергаться расчленению, так что и благоприятное влияние изоляции могло оказывать своё содействие. Хотя небольшие изолированные ареалы в некоторых отношениях были крайне благоприятными для образования новых видов, но, тем не менее, в обширных ареалах изменения в большинстве случаев совершались быстрее, и, что ещё важнее, новые формы, образовавшиеся на больших ареалах и уже победившие многих соперников, более способны к широкому расселению и, следовательно, к образованию наибольшего числа новых разновидностей и видов. Они, таким образом, играли более выдающуюся роль в изменчивой истории органического мира.


Вымирание, вызываемое естественным отбором.


Этот вопрос необходимо упомянуть вследствие его тесной связи с естественным отбором. Естественный отбор действует только посредством сохранения изменений, в каком-нибудь смысле полезных и, следовательно, укореняющихся. Вследствие быстрого возрастания численности всех органических существ геометрической прогрессии каждый ареал уже до предела заполнен обитателями, а из этого вытекает, что, так как благоприятствуемые формы будут увеличиваться в числе, то менее благоприятствуемые будут обычно уменьшаться в числе и становиться редкими. Редкость формы - предвестник вымирания. Всякая форма представленная малым числом особей, имеет большие шансы на окончательное исчезновение, вследствие ли значительных климатических колебаний на протяжении года или вследствие временного увеличения числа ее врагов. Виды, наиболее богатые особями, обладают наибольшими шансами для появления во всякий данный период благоприятных изменений. Отсюда виды редки будут во всякий данный период изменятся, и совершенствоваться медленнее и вследствие этого будут побеждены в жизненной борьбе изменившимися и улучшившимися потомками более обыкновенных видов. Из этого вытекает, что, так как с течением времени деятельностью естественного отбора образуются новые виды, то другие должны становится все более редкими и, наконец, исчезать. Формы, всего сильнее конкурирующие с теми, которые изменяются и совершенствуются, пострадают более всего. Каждая новая разновидность или новый вид будет в процессе своего образования сильнее всего подавлять своих ближних родственников и стремиться их истребить. Тот же процесс истребления происходит и у домашних рас вследствие отбора наиболее усовершенствованных форм человеком.


Эволюционисты о естественном отборе


Рассмотрим теоретический слу­чай того, что эволюционисты называют естественным отбо­ром, а затем проследим за ним до логического вывода.

Представить себе популяцию морских птиц, которые могут существовать в условиях одного из нескольких различных цве­тов. По мере увеличения этой популяции некоторые птицы ко­лонизируют соседний остров, цвет которого темный. Белые и светло-серые птицы на этом ос­трове хорошо заметны хищни­кам, которые их уничтожают. Выживают темные птицы, кото­рые незаметны. Постепенно по­рода темных птиц развивается, тогда как светлые гибнут.

Подобный же процесс про­исходит на другом соседнем ост­рове, цвет которого на этот раз светлый, и птицы на нем выжи­вают светлые. Таким образом, за счет естественного отбора из первоначальной популяции раз­виваются две породы птиц. В конечном счете их можно рас­сматривать как новые виды. Эволюционисты утвержда­ют, что эволюция происходит именно за счет процесса такого типа. Но что происходит с ге­нетической точки зрения? В первоначальной популяции су­ществовали гены, определяющие черную, темно-серую, светло-се­рую и белую окраску. На чер­ном острове популяция утратила все гены кроме управляющих черной и темно-серой окраской, поскольку гены светло-серой и белой окраски оказались утра­ченными за счет гибели светлых птиц. Таким образом, естествен­ный отбор привел к тому, что генофонд стал беднее. Теперь в нем меньше форм генов, а не больше, чего требует эволюция (так как в случае, если попу­ляция не приобретает новых ге­нов, она никогда не может стать более сложной).

Поскольку такая новая по­пуляция темных птиц генетиче­ски беднее, она более склонна к вымиранию. Незначительное изменение окружающей среды, например, посветление этого ос­трова, будет способствовать ис­треблению этой породы хищни­ками.

Если бы такой процесс про­исходил в крупны масштабах, можно было бы ожидать выми­рания многих видов, и именно это демонстрирует история. Иными словами, естественный отбор определяет тенденцию в направлении к генетической смерти, а не в направлении раз­вития новых видов.

Мы видим, что процесс ес­тественного отбора приводит к новым разновидностям живых существ, гораздо более бедных генами в сравнении с ранней популяцией, из которой они раз­вились. С эволюционистской точки зрения это означает, что амебоподобные существа, из ко­торых все мы эволюционирова­ли, должны были обладать бес­конечно более богатым и разно­образным генофондом, чем наш собственный! Это совершенно смехотворно. С истинно научной точки зрения, в прошлом дол­жны были существовать группы животных, обладавшие богатым разнообразием признаков, и из которых образовались те более специализированные типы, ка­кие мы наблюдаем в наши дни. Я считаю, что именно об этом говорится в Библии, где сказано, что Бог сотворил животных «по роду их».

В этом процессе естествен­ного отбора мы видим не сред­ство, за счет которого происхо­дила эволюция, а великую муд­рость и милость Бога. Вспомним, что климат, в кото­ром мы живем на Земле в на­стоящее время, совсем не тот, который преобладал во времена сотворения Земли. Всемирный Потоп времен Ноя вызвал гро­мадные изменения. В своей ве­ликой мудрости Бог сотворил людей, и большинство живо­тных, наделенными достаточной генетической приспособляемо­стью для выживания в условиях этих крупных изменений. Неко­торые из них, например, дино­завры, не смогли приспособить­ся, и поэтому вымерли. Мы на­блюдаем в наши дни такие существа, как тропические рыбы и полярные животные, места обитания которых ограничены рамками узких климатических регионов. Несомненно, что есте­ственный отбор обеспечил им возможность выживания из пер­воначальных сотворенных Богом популяций.

Таким образом, процесс ес­тественного отбора оперирует факторами, уже присутствую­щими в популяции. Например, темная разновидность пяденицы березовой существовала еще до того, как в результате естест­венного отбора она превратилась в самую обычную муху. Бог со­творил нас с намного большими потенциальными возможностя­ми, чем требовалось вначале. Адам, по-видимому, обладал ге­нетическим потенциалом, доста­точным для всех живущих те­перь на земле человеческих рас.


Искусственный отбор


Искусственный отбор – отбор человеком форм растений и животных с нужными признаками и свойствами; один из методов селекции. Используется самостоятельно и в сочетании с другими методами – гибридизацией и мутагенезом. Искусственный отбор – основной фактор возникновения и эволюции культурных растений и домашних животных. Биологическая основа искусственного отбора – изменчивость признаков и их наследуемость.

В лесной селекции единицами отбора являются насаждения, группы генетически родственных деревьев (демы), отдельные деревья, семенное и вегетативное потомство отдельных деревьев (семьи, клоны), обладающие лучшими биологическими и хозяйственными признаками и свойствами. Отобранные объекты или их потомство используют при лесовосстановлении и лесоразведении для повышения продуктивности и устойчивости насаждений или для дальнейшей селекционной работы.


Виды искусственного отбора


Различают индивидуальный, групповой и массовый отбор. При индивидуальном отборе отбирают отдельные биотипы, лучшие в популяциях плюсовые деревья с ценными признаками. Найдены формы сосны с высокой смолопродуктивностью, ели с резонансной древесиной, лещины с крупными плодами, осины, устойчивой к сердцевидной гнили. При групповом отборе выделяют совокупности деревьев – лучшие насаждения, демы, семьи, клоны, обладающие высокой производительностью и другими полезными хозяйственными признаками. Массовый отбор бывает положительным (отбирают особи или группы особей для создания им наиболее благоприятных условий для роста и развития, а в дальнейшем используют их потомство) и отрицательным (выделяют особи и насаждения, подлежащие рубке вследствие низкой перспективности их дальнейшего хозяйственного использования). Положительный отбор – это сортировка посадочного материала, калибровка семян, рубки формирования на постоянных лесосеменных участках и др. Отрицательный искусственный отбор – отбор деревьев в рубку при прореживании и проходных рубках (вырубают худшие экземпляры), рубка насаждений, не соответствующих по своим биологическим особенностям условиям произрастания, не перспективных для дальнейшего выращивания.

Искусственный отбор ведут по одному или нескольким признакам, по прямым селектируемым признакам или косвенным, связанным с прямыми. Отбор по прямым признакам осуществляется, когда их наличие и величина легко устанавливаются визуально или специальными приборами. Это селекция на быстроту роста, высокий выход живицы, качество плодов. К отбору по косвенным признакам прибегают, если признаки, на которые ведется селекция, скрытые. Так, отбор на древесину с красивой текстурой у березы, ясеня, клена проводят по строению поверхности корки. Наиболее эффективен отбор по прямым признакам. Селекционная эффективность искусственного отбора равна произведению коэффициента наследуемости в узком смысле и селекционного дифференциала.

Заключение

Эксперименты Менделя открыли новую эру генетики, и в конце концов были открыты механизмы, управляющие про­цессом самовоспроизведения у человека и других живых существ. Естественный отбор - основной движущий фактор эволюции живых организмов. Искусственный отбор – основной фактор возникновения и эволюции культурных растений и домашних животных. В наши дни эти понятия необходимы, благодаря открытиям, сделанным больше 100 лет назад наша жизнь становится более комфортной и безопасной. В век информации и постоянного движения, знания, опыты, эксперименты, сделанные и полученные в прошлом веке помогают развиваться современной генетике, науке и обществу.

Список использованной литературы:


1. С.Бейкер. Камень преткновения. Верна ли теория эволюции? – М., «Протестант», 1992

2. Лесная энциклопедия. Том 1 – Москва, «Советская энциклопедия», 1985

3. Дарвин Ч., Изменение животных и растений в домашнем состоянии, пер. с англ., М., 1941

4. Ромедер Э., Шенбах Г., Генетика и селекция лесных пород, пер. с нем., М., 1962

5. Яблоков А.С., Селекция древесных пород, М., 1962

6. Райт Дж.В., Введение в лесную генетику, М., 1978