Natural Selection and Adaptive Evolution | Biology
31.1: Что такое естественный отбор?
Естественный отбор — это эволюционный процесс, в ходе которого особи с признаками, способствующими выживанию, воспроизводятся более быстрыми темпами. Эти благоприятные черты становятся более распространенными среди популяции или вида. Естественно отобранные черты изначально возникают в результате случайных генетических мутаций. Для того, чтобы произошел отбор, в популяции должна быть изменчивость, признак, контролирующий изменчивость, должен быть наследуемым, а вариация признака должна иметь эволюционное преимущество.
Теория естественного отбора
Естественный отбор — это явление, благоприятствующее особям, которые лучше приспособлены к окружающей среде. Чарльз Дарвин описал этот процесс в своей публикации 1859 года «Происхождение видов»:
& ldquo; Вследствие этой борьбы за жизнь любое изменение, даже незначительное и возникающее по любой причине, если оно в какой-то степени выгодно для особи любого вида, в его бесконечно сложных отношениях с другими органическими существами и внешней природой , будет стремиться к сохранению этой особи и, как правило, передается по наследству ее потомству.
У потомства также будет больше шансов выжить, поскольку из многих периодически рождающихся особей любого вида выжить может лишь небольшое количество. Я назвал этот принцип, согласно которому каждое небольшое изменение, если оно полезно, сохраняется термином «Естественный отбор», чтобы обозначить его связь с важностью отбора особей».
Также стоит отметить, что фраза «выживает сильнейший», обычно используемая в отношении естественного отбора и часто ошибочно приписываемая Дарвину, придуман принадлежит его современнику Герберту Спенсеру. Позже Дарвин использовал эту формулировку в своих работах.
Во время создания своей теории эволюции путем естественного отбора Дарвин не знал, что наследуемые черты, на которые действует отбор, являются генами. Это стало известно вскоре после того, как Грегор Мендель опубликовал свои «Эксперименты по гибридизации растений». в 1865 году, познакомив мир с генетикой.
Условия естественного отбора
Чтобы происходил естественный отбор, необходимо наличие разнообразия признаков.
К примеру, зайцы вида Американский беляк в весенние и летние месяцы коричневые, но зимой их шерсть становится белой. Очевидно эволюционное преимущество этой черты; любые зайцы, которые не меняют цвет и остаются коричневыми, лучше видны хищникам в снегу и, следовательно, с меньшей вероятностью выживут и будут иметь возможность воспроизводиться. Третье условие — признак должен передаваться по наследству. У зайцев-беляков естественный отбор воздействует всего на один ген — Агути .
Интересно, что есть некоторые свидетельства того, что влияние изменения климата на снежные сезоны меняет давление отбора; особи в некоторых популяциях зайцев возвращаются к сохранению коричневой шерсти круглый год. Этот процесс, обычно происходящий в течение многих поколений в популяции, называется адаптивной эволюцией.
Литература для дополнительного чтения
Lenski, Richard E. “What Is Adaptation by Natural Selection? Perspectives of an Experimental Microbiologist.
” PLoS Genetics 13, no. 4 (April 20, 2017). [Source]
Zimova, Marketa, L. Scott Mills, Paul M. Lukacs, and Michael S. Mitchell. “Snowshoe Hares Display Limited Phenotypic Plasticity to Mismatch in Seasonal Camouflage.” Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 281, no. 1782 (May 7, 2014). [Source]
Борьба за существование и естественный отбор – методическая разработка для учителей, Федорова Светлана
| Тип урока: | урок применения знаний и умений, коллективные формы работы. |
| Общие цели: | продолжить формирование знаний учащихся о движущих силах эволюции. |
| Результат обучения: | к концу урока учащиеся смогут назвать не менее двух ключевых идей естественного отбора и привести примеры видов борьбы, за существования, используя свои концептуальные карты, составленные при работе с онлайн-ресурсами сайтов BilimLand.  kz ,Twig-bilim.kz , itest.kz и сделают вывод о взаимосвязи движущих сил эволюции. |
| Задачи урока: | Образовательная: формирование системы знаний о борьбе за существование и естественном отборе и их роли в эволюции. Развивающая: продолжить работу по обучению учащихся умению отбирать главное, используя различные источники информации; оформлять работу в виде схемы-конспекта; публично защищать результаты творческой деятельности. Воспитательная: формирование понимания развития своего интеллекта как ценностной характеристики современной личности. Дидактическая: создать условия для осмысления новой учебной информации и ее применения в учебных ситуациях, проверки уровня усвоения системы знаний и умений. |
| Источники: | 1.Учебники по биологии 11 класс Сатимбеков Р. и др. 2. Онлайн — ресурсы BilimLand |
| Материалы и оборудование: | компьютер, проектор, экран, постеры, маркеры. |
| Этапы проведения занятия | Адрес Ресурса Время |
Действия преподавателя и действия участников |
| Оценивание | Напоминаю о критериальном оценивании (приложение №2) |
|
| III. Изучение нового материала Входной тест по теме «Борьба за существование и естественный отбор» (распечатанный) Вывод |
2-3мин Минуты http://itest.kz/exam_test?test_id=186677219 1мин |
Цель: проверить знание основного материала и привлечь внимание учеников (определенные знания есть из курса 9класса) Естественный отбор — главная движущая сила эволюции. Борьба за существование по 6 вариантам 1вариант 1-5 вопрос 2вариант 6-10 вопрос 3вариант 11-15 вопрос 4вариант 16- 20 5вариант 21-25 6вариант любые 5 вопросов Обращаю внимание учащихся на то, что тестовые задания iTest.  kz были разработаны опытными преподавателями и методистами-консультантами, которые принимали участие в подготовке тестовыхзаданий для ЕНТ поэтому могут использовать их дома при самостоятельной подготовке к экзаменам, особенно важным моментом является, наличие лекций по каждому разделу по всем предметам, что значительно может сэкономить время, если какой то материал подзабыт, его можно повторить, используя ресурсы сайта bilimland.kz. которые разработаны в доступной и интересной форме, что, несомненно, позволит в дальнейшем успешно сдать ЕНТ. Проверка по ключу на интерактивной доске по вариантам Тема знакома, но имеются незнакомые моменты, с которые Вы узнаете на этом уроке |
| Самостоятельная работа с учебником Инструменты КМ Прием Инсерт |
5-6мин | Цель: первичное осмысление и усвоение материала Учащиеся знакомятся с материалами параграфа №13, №14 учебника и заполняют таблицу по приему Инсерт: Приложение №3 |
| Работа в группах с применением КМ Толстые и тонкие вопросы Разминка Просмотр видео-материала Анализ и синтез просмотренного материала с использованием флипчарта |
5-7 минут http://itest. 1 минута twig-bilim.kz 5-7мин |
Цель: Развитие саморегуляции учащихся. Учащиеся выполняют задания по группам, учитель консультирует и обеспечивает доступность всех ресурсов на данном этапе и всего урока. Группа первая «Естественный отбор» (опережающий материал- формы естественного отбора ) Включаю для просмотра основной фильм «Естественный отбор», чтобы ознакомить с основными аспектами данной темы. Цель: Практическое использование изученного материала Все эти ключевые факты, Вам, ничего не напоминают? Приложение №5 |
| Оценивание | Наблюдение за учащимися в процессе работы |
kz/exam_test?test_id=186677219Приложение№2
| Критерии | 3 балла | 4 балла | 5 баллов |
| Кластер | составлен правильно, имеются незначительные неточности название не соответствует содержанию |
составлен правильно, имеются незначительные неточности название соответствует содержанию | составлен совершенно правильно, название соответствует содержанию |
| Составление вопросов | Составлено совершено верно, не менее 2 вопросов по каждой категории | Составлено совершено верно, не менее 3 вопросов по каждой категории | Составлено совершено верно, не менее 5 вопросов по каждой категории |
| Видеофильм | Нашли 5-6 ключевых слов | Нашли 7-8 ключевых слов | Нашли 9-10 ключевых слов |
| Ответы на вопросы | Ответили правильно на 4-5 вопросов | Ответили правильно на 6-7 вопросов | Ответили правильно на 8-9 вопросов |
Приложение №3
| Что знал? | Что узнал? |
Приложения 4 (источник http://itest.
kz/lekciya_estesstvennyj_otbor_glavnaya_dvizhushaya_sila_ehvolyuczii_borba_za_sushestvovanie_ru – лекция )
Группа первая «Естественный отбор»
Естественный отбор — это процесс, направленный на выживание более приспособленных и уничтожение менее приспособленных организмов. Материалом для отбора служат индивидуальные наследственные изменения. Вредные изменения снижают плодовитость и выживаемость особей, полезные — накапливаются в популяции. Отбор всегда имеет направленный характер: он сохраняет те изменения, которые наиболее соответствуют условиям окружающей среды, повышают плодовитость особей.
Отбор может быть индивидуальным, направленным на сохранение единичных особей с признаками, обеспечивающими успех в борьбе за существование в пределах популяции. Он может быть и групповым, закрепляющим благоприятные для группы признаки.
И. И. Шмальгаузен определил формы естественного отбора.
1. Стабилизирующий — направлен на поддержание средней нормы реакции признака против особей с крайними, отклоняющимися признаками.
2. Движущий — приводит к закреплению уклоняющихся признаков. Отбор действует в изменяющихся условиях среды, приводит к изменению средней нормы реакции, эволюции вида.
3. Дизруптивный, разрывающий, — направлен на поддержание особей с крайними признаками и уничтожение особей со средними признаками. Действует в изменяющихся условиях, приводит к расколу единой популяции и образованию двух новых популяций с противоположными признаками. Отбор может привести к появлению новых популяций и видов. Любая форма отбора происходит не случайно, действует через сохранение и накопление полезных признаков. Отбор идет тем успешнее для вида, чем больше спектр изменчивости и больше разнообразие генотипов. Задания первой группе
1. Составьте по своему материалу кластер и дайте ему название
2. Составьте вопросы низкого и высокого порядка (тонкие и толстые)
Борьба за существование.
Термин «борьба за существование» введен Ч. Дарвином и подразумевает взаимоотношения организмов с абиотическими и биотическими факторами среды. Борьба за существование является предпосылкой естественного отбора, который определяется как процесс избирательного выживания и размножения организмов. Выживание одних особей происходит за счет гибели других. Борьба за существование регулирует численность популяции особей и поддерживает ее на определенном уровне.
Внутривидовая борьба возникает между особями одного вида в популяции или между популяциями. Представители одного вида имеют сходные жизненные потребности, поэтому между ними возникает конкуренция за территорию, пищевые ресурсы, самку. Эта форма борьбы самая напряженная. Она приводит к выживанию наиболее приспособленных, а следовательно, сохранению их генотипа в популяции. Наиболее жестко она идет среди растений одного вида, населяющих одну территорию. Более сильные особи затеняют слабые, их корни глубже проникают в почву, лучше используют влагу и питательные вещества.
Межвидовая борьба идет между особями разных видов. Например, один вид использует другой в качестве источника пищи (хищник — жертва, паразит — хозяин). Острая конкуренция идет между видами, занимающими одну экологическую нишу. Это может иногда приводить к вытеснению одного вида другим с данной территории. Например, конкуренция разных хищников в одном лесу, угнетение сорными растениями культурных, борьба за пищу между двумя видами крыс — серой и черной.
Борьба с неблагоприятными условиями среды — давление, которое испытывает организм со стороны неживой природы (засуха, высокая или низкая температура, наводнение и т. д.). В создавшихся условиях выживают более приспособленные особи, а также те, которые лучше и быстрее адаптируются к изменяющимся условиям. Спячка, анабиоз, листопад, смена окраски и густоты шерсти, образование колючек вместо листьев — все эти приспособления направлены на выживание особи и вида в целом.
Борьба с абиотическими факторами обостряет межвидовую и внутривидовую борьбу.
Задание 2 группе
1.Составьте по своему материалу кластер и дайте ему название
2.Составьте вопросы низкого и высокого порядка (тонкие и толстые)
Естественный отбор — это процесс, направленный на выживание более приспособленных и уничтожение менее приспособленных организмов. Материалом для отбора служат индивидуальные наследственные изменения. Вредные изменения снижают плодовитость и выживаемость особей, полезные — накапливаются в популяции. Отбор всегда имеет направленный характер: он сохраняет те изменения, которые наиболее соответствуют условиям окружающей среды, повышают плодовитость особей.
Отбор может быть индивидуальным, направленным на сохранение единичных особей с признаками, обеспечивающими успех в борьбе за существование в пределах популяции. Он может быть и групповым, закрепляющим благоприятные для группы признаки.
Борьба за существование. Термин «борьба за существование» введен Ч. Дарвином и подразумевает взаимоотношения организмов с абиотическими и биотическими факторами среды. Борьба за существование является предпосылкой естественного отбора, который определяется как процесс избирательного выживания и размножения организмов. Выживание одних особей происходит за счет гибели других. Борьба за существование регулирует численность популяции особей и поддерживает ее на определенном уровне.
Внутривидовая борьба возникает между особями одного вида в популяции или между популяциями. Представители одного вида имеют сходные жизненные потребности, поэтому между ними возникает конкуренция за территорию, пищевые ресурсы, самку. Эта форма борьбы самая напряженная. Она приводит к выживанию наиболее приспособленных, а следовательно, сохранению их генотипа в популяции. Наиболее жестко она идет среди растений одного вида, населяющих одну территорию. Более сильные особи затеняют слабые, их корни глубже проникают в почву, лучше используют влагу и питательные вещества.
Среди животных может наблюдаться истребление молодняка при избыточной численности, борьба за главенство в стае.
Межвидовая борьба идет между особями разных видов. Например, один вид использует другой в качестве источника пищи (хищник — жертва, паразит — хозяин). Острая конкуренция идет между видами, занимающими одну экологическую нишу. Это может иногда приводить к вытеснению одного вида другим с данной территории. Например, конкуренция разных хищников в одном лесу, угнетение сорными растениями культурных, борьба за пищу между двумя видами крыс — серой и черной.
Борьба с неблагоприятными условиями среды — давление, которое испытывает организм со стороны неживой природы (засуха, высокая или низкая температура, наводнение и т. д.). В создавшихся условиях выживают более приспособленные особи, а также те, которые лучше и быстрее адаптируются к изменяющимся условиям. Спячка, анабиоз, листопад, смена окраски и густоты шерсти, образование колючек вместо листьев — все эти приспособления направлены на выживание особи и вида в целом.
Борьба с абиотическими факторами обостряет межвидовую и внутривидовую борьбу.
1.Выделить определения (стикерами)
2. Ответьте на вопросы, определите их категорию (источник www.itest.kz -тема «Естественный отбор — главная движущая сила эволюции. Борьба за существование»)
1.Взаимоотношения между особями разных видов — это пример борьбы за существование?
2.Как описать взаимоотношения между лианами и деревьями, стволы которых обвивают эти лианы?
3.Как Ч. Дарвин назвал выживание наиболее приспособленных к определённым условиями среды видов?
4.Какое тропическое растение, обладающее крупными одиночными цветками, является паразитом?
5.Какой вид борьбы за существование характерен для росянки?
6.Какой пример отражает межвидовую борьбу за существование?
7.Примером внутривидовой борьбы за существование служит..
8.Совокупность многообразных и сложных взаимоотношений между организмами и окружающей средой по Ч.
Дарвину:
9.Назовите форму антагонистского сожительства организмов межвидовой борьбы за существование, которая с уществует при сожительстве двух организмов, когда один организм поселяется внутри тела другого организма:
Ключевые факты (флипчарт) https://twig-bilim.kz/film/natural-selection-6339
Естественный отбор – **** обеспечения выживания **** в природе.
Особи *****, и эти различия передаются ****.
Организмы, что наиболее ***** окружающей среде, ******и ******.
Таким образом, большинство *****, необходимых для выживания, ***** из поколения в поколение.
Ключевые факты https://twig-bilim.kz/film/natural-selection-6339/
Естественный отбор – это способ обеспечения выживания сильнейших в природе.
Особи различаются, и эти различия передаются по наследству.
Те, что наиболее соответствуют окружающей среде, выживают и размножаются.
Таким образом, большинство генов, необходимых для выживания, передаются из поколения в поколение.
Естественный отбор | New Scientist
Жираф масаи (Giraffa camelopardalis tippelskirchi), четыре жирафа стоят в саванне, Кения, Национальный парк Масаи Мара
blickwinkel/F. Stober/Alamy
Естественный отбор — это процесс, посредством которого одни организмы в популяции выживают и размножаются, а другие нет, в зависимости от их тела и поведения. Это один из процессов, посредством которых виды изменяются от поколения к поколению, и это важнейший элемент теории эволюции.
Классический пример действия естественного отбора — происхождение длинных шей жирафов. Предками современных жирафов были животные, похожие на оленей или антилоп, с шеей обычной длины. Однако, поскольку деревья в их среде обитания были высокими, жирафы с немного более длинной шеей имели преимущество перед своими собратьями с более короткой шеей. Жирафы с более длинной шеей размножались чаще, поэтому в следующем поколении более длинные шеи были более распространены. На протяжении многих поколений этот процесс приводил к появлению таких жирафов, какими они являются сегодня.
Этот процесс естественного отбора был впервые описан Чарльзом Дарвином в 1859 году в книге «Происхождение видов» . Это помогает объяснить, как многие разнообразные виды на Земле могли произойти от одного предкового вида.
Естественный отбор иногда называют «выживанием наиболее приспособленных». Это правда, но может ввести в заблуждение. Слово «наиболее приспособленный» не обязательно относится к физической подготовке. Скорее, это означает, насколько хорошо организм приспособлен к окружающей среде и образу жизни. Самые приспособленные организмы не обязательно являются самыми быстрыми или самыми сильными: часто они наиболее склонны к сотрудничеству.
Реклама
Естественный отбор может давать удивительные результаты. Он может производить более сложные организмы, например создавать многоклеточные организмы из одноклеточных, но может и упрощать: например, виды рыб, живущие в темных пещерах, теряют глаза. Кроме того, когда обстоятельства меняются, естественный отбор может быстро изменить курс.
Однако у естественного отбора есть свои пределы. В частности, из-за того, что он не руководствуется сознанием, он не обладает предвидением и может привести виды к развитию по путям, которые кажутся выгодными, но на самом деле ведут к вымиранию.
Эволюция — это нечто большее, чем естественный отбор. Виды могут изменяться более ненаправленным образом в результате процесса, называемого генетическим дрейфом, при котором определенные генетические варианты становятся более распространенными, несмотря на то, что они не имеют каких-либо особых преимуществ. Когда вид не подвергается сильному отбору, гены могут варьироваться более свободно, что иногда приводит к появлению замечательных новых признаков. Существует также половой отбор, при котором животные выбирают своих потенциальных партнеров не из-за их фактической пригодности, а на основе эффектных украшений, таких как павлиньи хвосты или сложные песни. Наконец, многие организмы имеют культурное поведение, такое как использование орудий труда, и они связаны с традиционными эволюционными процессами, такими как естественный отбор.
Эволюция также хаотична, а это означает, что производимые ею изменения не всегда предсказуемы. Отчасти это связано с тем, что он полагается на случайные мутации для производства сырья, на которое может воздействовать естественный отбор. Еще более спорным является утверждение, что естественный отбор обладает своего рода памятью, которая позволяет ему быстро воссоздавать старые решения, когда они необходимы.
В настоящее время в эволюции появилась новая сила: люди. Мы оказываем новое давление отбора на многие виды, изменяя их непредсказуемым образом.
Определение естественного отбора
К
Джеймс Чен
Полная биография
Джеймс Чен, CMT — опытный трейдер, инвестиционный консультант и стратег глобального рынка.
Узнайте о нашем редакционная политика
Обновлено 22 января 2023 г.
Рассмотрено
Томас Брок
Рассмотрено Томас Брок
Полная биография
Томас Дж.
Брок является CFA и CPA с более чем 20-летним опытом работы в различных областях, включая инвестиции, управление страховым портфелем, финансы и бухгалтерский учет, консультации по личным инвестициям и финансовому планированию, а также разработку учебных материалов. о страховании жизни и аннуитетах.
Узнайте о нашем Совет по финансовому обзору
Что такое естественный отбор?
В современной биологии естественный отбор — это процесс, при котором виды, обладающие чертами, позволяющими им адаптироваться в окружающей среде, выживают и размножаются, а затем передают свои гены следующему поколению. Естественный отбор означает, что виды, способные приспособиться к конкретной среде, будут расти в количестве и в конечном итоге значительно превзойдут по численности те виды, которые не могут приспособиться.
Процесс естественного отбора позволяет виду лучше адаптироваться к окружающей среде, изменяя свою генетическую конфигурацию с каждым новым поколением. Эти изменения происходят постепенно и могут происходить в течение тысяч лет, хотя в некоторых случаях естественный отбор может происходить намного быстрее, особенно у видов с короткой продолжительностью жизни и высокой скоростью размножения.
Когда естественный отбор концептуально применяется в области финансов, предполагается, что в долгосрочной перспективе выживут только те компании, которые могут реагировать и успешно адаптироваться к изменениям в финансовой и деловой среде.
Ключевые выводы
- В современной биологии естественный отбор — это процесс, посредством которого виды, обладающие чертами, позволяющими им адаптироваться к окружающей среде, выживают и размножаются, а затем передают свои гены следующему поколению.
- Естественный отбор, применяемый в финансовом контексте, предполагает, что компании, способные адаптироваться, будут процветать, в то время как те, кто не сможет адаптироваться, могут столкнуться с сокращением доли рынка или банкротством в долгосрочной перспективе.
Понимание естественного отбора
Одним из наиболее известных примеров естественного отбора в области биологии является английская перцовая моль. Хотя английская перцовая моль всегда существовала в различных цветах, до промышленной революции в Англии наиболее распространенной была светло-серая пятнистая разновидность.
Все потому, что эти мотыльки могли легко маскироваться на фоне лишайника похожего цвета, который в изобилии рос в их среде. И наоборот, темнокрылые версии мотыльков были легкой мишенью для птиц и других хищников.
Промышленная революция, которая произошла примерно между 1760 и 1840 годами, привела к огромному загрязнению воздуха. Это загрязнение воздуха убило часть покрытых лишайником скал в среде обитания мотыльков. В то же время некоторые светлые здания почернели от загрязнения воздуха. В результате более светлые серые бабочки больше не могли так легко сливаться с окружающей средой и их легче замечали хищники, что привело к их почти полному исчезновению. Темнокрылая разновидность теперь была лучше замаскирована и в конечном итоге выжила в большем количестве, чем светлокрылая разновидность мотылька.
Применительно к финансовому контексту естественный отбор означает, что из-за динамичности и сложности деловой среды только небольшое количество компаний может оставаться в бизнесе в течение длительного периода времени.
Компании, которые не адаптируются, могут столкнуться с потенциально уменьшающейся долей рынка из-за усиления или улучшения конкуренции. Со временем, если компания не сможет адаптироваться, она может обанкротиться. Если трейдер или инвестор не приспосабливаются к изменяющимся рыночным условиям, они теряют деньги, а если им не удается приспособиться в течение длительного периода времени, они могут быть вытеснены с рынка, поскольку их капитал сходит на нет.
Естественный отбор — динамичный и непрерывный процесс. Хотя способность адаптироваться к недавним изменениям в отрасли может быть хорошим показателем общей способности компании или трейдера, она не гарантирует, что они смогут адаптироваться ко всем будущим изменениям в бизнес-среде.
Пример естественного отбора
Во время кредитного кризиса 2008 года аналогичная участь банкротства постигла несколько брокерских фирм. В результате такого резкого ухудшения финансового положения компания Bear Stearns (основанная в 1923), Merrill Lynch (основана в 1914 г.
) и Lehman Brothers (основана в 1850 г.) не смогли сохранить независимость, которую они испытывали десятилетиями. Все они были либо приобретены более крупными банками (Bear Stearns — JPMorgan Chase, Merrill Lynch — Bank of America), либо вынуждены объявить себя банкротами (Lehman Brothers).
Итог
До финансового краха 2008 года коллективное мнение заключалось в том, что некоторые учреждения «слишком велики, чтобы обанкротиться». К сожалению, события 2008 года показали, что когда дело доходит до естественного отбора, размер не всегда имеет значение. Гораздо важнее гибкость и способность бизнеса или инвестора быстро распознавать меняющуюся бизнес-среду и адаптироваться к ней.
Источники статей
Investopedia требует, чтобы авторы использовали первоисточники для поддержки своей работы. К ним относятся официальные документы, правительственные данные, оригинальные отчеты и интервью с отраслевыми экспертами. Мы также при необходимости ссылаемся на оригинальные исследования других авторитетных издателей.
