Современная генетика. Том 3 - Айала Ф.
Скачать (прямая ссылка):
случайным образом отбирают 10 самцов и 10 самок, потомство которых
образует следующее поколение. Процедура повторяется в каждом поколении.
По прошествии многих поколений оказалось, что в 220 популяциях фиксирован
аллель Аи а в 780-аллель А2. Оцените частоты аллелей в исходной
популяции, предположив, что изменения частот были обусловлены только
дрейфом генов.
23.18. Каков был разброс частот аллелей (стандартное отклонение) в первом
поколении среди 1000 популяций (см. условие предыдущей задачи)?
23.19. Эффективную численность популяции JVe можно оценить с помощью
уравнения
где Nm и Nf - число самцов и самок, потомство от которых образует новое
поколение. Если Nm = Nf, то Ne = Nm + Nf; таким образом, эффективная
численность популяции iVe обычно меньше суммарной численности самцов и
самок. Предположим, что в стаде 100 быков и 400 коров, используемых для
получения потомства. Какова эффективная численность популяции? На
соседней ферме 500 коров, и все они искусственно осеменяются спермой
одного быка. Какова эффективная численность популяции в этом случае?
24
Естественный отбор
Концепция естественного отбора
В гл. 23 мы рассмотрели три из четырех процессов, изменяющих частоту
генов в популяции, а именно мутагенез, миграцию и дрейф. Теперь перейдем
к рассмотрению четвертого, наиболее важного процесса-естественного
отбора. Но сначала давайте вспомним некоторые наиболее существенные
особенности трех уже рассмотренных явлений. Мы можем предсказать
направление и скорость изменения частот аллелей в результате мутаций или
миграции, если известны значения соответствующих параметров (т.е. темпа
мутирования, интенсивности миграции и исходных частот аллелей). Что же
касается дрейфа генов, то знание значений соответствующих параметров
(эффективной численности популяции и частот аллелей) дает возможность
рассчитать теоретически ожидаемую величину отклонения частот аллелей от
исходной частоты, т. е. теоретически ожидаемую скорость изменения частот
аллелей, но не направление этих изменений, поскольку они случайны.
Существует, однако, важная черта, равным образом присущая процессам
мутагенеза, миграции и дрейфа: ни один из них не приводит к повышению или
понижению приспособленности организмов. Эти процессы изменяют частоты
аллелей независимо от того, вызывает ли это повышение или понижение
приспособленности организмов к окружающим условиям. Из этого следует,
что, поскольку данные процессы случайны с точки зрения приспособленности
организмов, они сами по себе должны приводить к разрушению организации и
понижению приспособленности живых существ. Естественный отбор-это
процесс, способствующий повышению присп6соЗлённостй~й предотвращающий
разру-' шительныё! последствия всех остальных процессов. В этом смысле
естественный отбор представляет собой наиболее важный фактор эвб-
24. Естественный отбор
137
люции, поскольку только естесгвеццым отбором можно объяснить адаптивную и
высокоорганизованную природу живых существ. Естественный отбор объясняет
также разнообразие организмов, так как он способствует их' адаптации к
различным условиям существования.
К идее естественного отбора как основного процесса эволюции пришли
независимо друг от Друга Чарлз Дарвин и Альфред Рассел Уоллес. В__1858 г.
на заседании Линнеевского общества в Лондоне были представлены сообщения
об их открытии. Исчерпывающие доказательства того, что эволюция
происходит путем естественного отбора, были представлены Дарвином с
приведением множества примеров в его работе "Происхождение видов",
опубликованной в 1859 г. Дарвин высказал предположение, что у животных и
растений носители наследственных изменений, которые можно рассматривать
как приспособления к условиям среды, обладают большими шансами выжить и
оставляют больше потомков, чем организмы, обладающие менее полезными
особенностями. В результате частота приспособительных (адаптивных)
изменений будет постепенно увеличиваться в ряду поколений за счет частоты
менее адаптивных признаков. Этот процесс дифференциального размножения
организмов, несущих наследственные изменения, был назван естественным
отбором. В ходе естественного отбора организмы приспосабливаются к
условиям среды.
3 t Естественный отбор можно определить просто как^дифференциаль-ное
воспроизведение различных генетических вариантовJа это фактически
означает, что носители некоторых наследственных вариантов имеют больше
шансов выжить и оставить потомство, чем носители других вариантов.
Естественный отбор происходит потому, что одни организмы имеют больше
шансов на выживание или оставляют больше потомков, чем другие.
Дарвин подчеркивал, что конкуренция за ограниченные ресурсы, широко
распространенная в природе, приводит к тому, что естественный отбор
благоприятствует победителям в конкуренции. Он, например, писал: "Так как
производится больше особей, чем может выжить, в каждом случае должна
происходить борьба за существование-либо между особями одного вида, либо
