12. Естественный отбор и конвергентная эволюция

Естественный отбор — процесс, изначально определённый Чарльзом Дарвином как приводящий к выживанию и преимущественному размножению более приспособленных к данным условиям среды особей, обладающих полезными наследственными признаками. В соответствии с теорией Дарвина и современнойсинтетической теорией эволюции, основным материалом для естественного отбора служат случайные наследственные изменения — рекомбинация генотипов,мутации и их комбинации.

Объекты отбора: отдельные особи, семьи, популяции, группы популяций, виды, сообщества, экосистемы.

Сфера действия естественного отбора: естественный отбор затрагивает все признаки особи. Отбор идет по фенотипам — результатам реализации генотипа в процессе онтогенеза в конкретных условиях среды, т. е. отбор действует лишь косвенно на генотипы. Поле действия естественного отбора — популяции. Точка приложения естественного отбора - признак или свойство.

Естественный отбор имеет две стороны: дифференциальную (избирательную) выживаемость и дифференциальную смертность, то есть естественный отбор имеет положительную и отрицательную стороны. Отрицательная сторона естественного отбора — элиминация. Положительная сторона — сохранение фенотипов наиболее соответствующих условиям экосистемы в данный момент. Естественный отбор увеличивает частоту этих фенотипов, а значит — и частоту генов, формирующих эти фенотипы.

Механизм естественного отбора

1. Изменения генотипов в популяции многообразны, они затрагивают любые признаки и свойства организмов.

2. Среди множества изменений случайно возникают и такие, которые лучше соответствуют конкретным природным условиям в данное время.

3. Обладатели этих полезных признаков оставляют больше выживающих и размножающихся потомков по сравнению с остальными особями популяции.

4. Из поколения в поколение полезные изменения суммируются, накапливаются, комбинируются и превращаются в адаптации — приспособления.

Конвергентная эволюция — эволюционный процесс, при котором возникает сходство между организмами различных систематических групп, обитающих в сходных условиях.

Конвергенция (от лат. convergere — сближаться, сходиться) (в биологии) — схождение признаков в процессе эволюции неблизкородственных групп организмов, приобретение ими сходного строения в результате существования в сходных условиях и одинаково направленного естественного отбора. В результате конвергенции органы, выполняющие у разных организмов одну и ту же функцию, приобретают сходное строение. Конвергентное сходство никогда не бывает глубоким.

Основной причиной конвергентной эволюции считается сходство экологических ниш рассматриваемых организмов. В частности, наиболее классическим случаем конвергентной эволюции является формирование сходных форм тела у хищных акул, ихтиозавров (данные — по ископаемым остаткам) идельфинов. Экологическая ниша крупного подвижного водного хищника — одинакова для всех трёх групп и выдвигает сходные требования к форме тела животного. Следует отметить, что многие основные характеристики классов, к которым относятся три перечисленные группы, сохраняются у рассматриваемых групп. Тем не менее, у ихтиозавров и дельфинов пояс задних конечностей редуцирован.

Примеры конвергентного сходства

·                     У плавающих ископаемых пресмыкающихся ихтиозавров и у млекопитающих дельфинов форма тела и передних конечностей в процессе эволюции приобрела конвергентное сходство с формой тела и плавниками рыб.

·                     Формирование жёсткого тяжёлого скелета с защитной функцией в различных группах сидячих животных. Такие скелеты характерны для губок(Porifera), кораллов

·                     Развитие небольшого числа пальцев в конечности лошади и страуса