Осенью 1835 года корабль «Бигль» простоял у Галапагосских островов пять недель. Двадцатишестилетний натуралист Чарлз Дарвин собирал птиц, не подписывая, с какого острова какая, — и только дома, разбирая коллекцию с орнитологом Джоном Гульдом, понял, что пропустил главное. Пересмешники с разных островов оказались разными видами, вьюрки — дюжиной видов, не похожих ни на одну птицу мира, но напоминавших южноамериканских. Почему на каждом клочке суши свой вид, и все они родственны материковым? Ответ на этот вопрос Дарвин искал двадцать лет и изложил в книге 1859 года, изменившей биологию.
Это первая статья серии о разделе 6 кодификатора ЕГЭ-2027 (карта серии — в хабе «Эволюция в ЕГЭ-2027»). В ней — элемент 6.1 в части теории Дарвина: взгляды учёных до Дарвина, предпосылки дарвинизма, жизнь и путешествие Дарвина, движущие силы эволюции, формы изменчивости и борьбы за существование, искусственный и естественный отбор, слабые места теории и её значение. Продолжение — статья «От Дарвина к синтетической теории эволюции». В конце — что спрашивают на ЕГЭ, раздел для олимпиад и двенадцать заданий с разбором.
- Как думали о живой природе до Дарвина
- Предпосылки дарвинизма
- Жизнь и путешествие Дарвина
- Движущие силы эволюции по Дарвину
- Изменчивость по Дарвину
- Борьба за существование
- Искусственный отбор
- Естественный отбор и его результаты
- Слабые места теории и как их устранили
- Значение теории Дарвина
- Что спрашивают на ЕГЭ
- Для олимпиад
- Задания с разбором
- Литература
Как думали о живой природе до Дарвина
Вплоть до XIX века в науке господствовало представление о неизменности видов: каждый вид создан таким, каков он есть, а целесообразность строения организмов — результат замысла творца. Этот взгляд называют креационизмом (от латинского creatio — сотворение), а убеждённость в неизменности видов — метафизическим взглядом на природу. Но именно учёные, разделявшие эти взгляды, собрали факты, без которых теория эволюции не появилась бы.
| Учёный | Взгляды | Вклад и ошибки |
|---|---|---|
| Карл Линней (1707–1778) | виды созданы и неизменны | бинарная номенклатура (название рода и вида), иерархия таксонов, описание более 10 тысяч видов; система искусственная — строилась по немногим признакам и родства не отражала |
| Жорж Кювье (1769–1832) | виды неизменны; смена ископаемых фаун — результат катастроф | основатель палеонтологии и сравнительной анатомии, принцип корреляции органов (по одной кости восстанавливал облик животного); эволюцию отвергал |
| Жан-Батист Ламарк (1744–1829) | виды изменяются; движущие силы — внутреннее стремление к совершенствованию и упражнение органов | первая целостная эволюционная теория («Философия зоологии», 1809); ошибочно считал, что признаки, приобретённые при жизни, передаются потомкам |
| Чарлз Лайель (1797–1875) | Земля меняется медленно и постепенно, под действием тех же сил, что и сейчас | показал огромную древность Земли — дал эволюции необходимое время |
Ламарк объяснял, например, длинную шею жирафа тем, что предки жирафов постоянно тянулись к листьям на деревьях, шея от упражнения удлинялась, и удлинение передавалось детям. Идея наследования приобретённых признаков опытом не подтверждается: Август Вейсман на протяжении пяти поколений отрезал хвосты мышам, но у потомков хвосты оставались нормальной длины. Сегодня известно и почему: изменения клеток тела не переписывают ДНК половых клеток.
Ламарк — не противник эволюции. Ламарк был эволюционистом, первым построившим теорию эволюции; ошибочным было его объяснение причин. А Линней и Кювье эволюцию отрицали, хотя их работы дали для неё материал.
Предпосылки дарвинизма
К середине XIX века накопились факты, которые плохо объяснялись неизменностью видов: сходство плана строения у разных групп животных, рудименты и атавизмы, смена форм в геологических слоях, сходство зародышей позвоночных (Карл Бэр), островные виды, похожие на материковые. Одновременно английские фермеры поразительно быстро создавали новые породы скота и сорта растений.
| Группа предпосылок | Что именно |
|---|---|
| Естественнонаучные | успехи систематики, сравнительной анатомии, эмбриологии, палеонтологии; геология Лайеля; клеточная теория Шлейдена и Шванна, показавшая единство строения организмов; собственные наблюдения Дарвина в плавании на «Бигле» |
| Социально-экономические | развитие сельского хозяйства Англии и практика селекции; работа Томаса Мальтуса о том, что численность населения растёт в геометрической прогрессии, а средства существования — гораздо медленнее |
- 1735К. Линней — «Система природы»: бинарная номенклатура, виды неизменны
- 1798Т. Мальтус — «Опыт о законе народонаселения»
- 1809Ж.-Б. Ламарк — «Философия зоологии»; родился Ч. Дарвин
- 1812Ж. Кювье — теория катастроф
- 1830Ч. Лайель — «Основы геологии»: Земля меняется медленно
- 1831Дарвин уходит в плавание на «Бигле» (до 1836 г.)
- 1838Дарвин читает Мальтуса и приходит к идее отбора
- 1858Письмо А. Уоллеса; совместное сообщение в Линнеевском обществе
- 1859«Происхождение видов путём естественного отбора»
- 1871«Происхождение человека и половой отбор»
- предпосылки
- Ламарк
- Дарвин и Уоллес
Жизнь и путешествие Дарвина
Чарлз Дарвин родился 12 февраля 1809 года в Шрусбери в семье врача. Учился медицине в Эдинбурге, но не выносил операций без наркоза и бросил; затем изучал богословие в Кембридже, а всерьёз увлекался геологией, ботаникой и собиранием жуков. В 1831 году по рекомендации ботаника Джона Хенслоу его взяли натуралистом в кругосветное плавание на корабле «Бигль».
Плавание длилось почти пять лет (1831–1836). В Южной Америке Дарвин нашёл скелеты вымерших гигантских ленивцев и броненосцев — и заметил, что они похожи на живущих там же современных животных. Он видел, как один вид страусов-нанду сменяет другой с севера на юг материка. На Галапагосских островах в тысяче километров от берега каждый остров имел свои виды черепах, пересмешников и вьюрков, родственные южноамериканским. Объяснить это проще всего было тем, что виды изменяются и потомки одного предка, попавшего на острова, разошлись по разным путям.
Вернувшись, Дарвин в 1837 году нарисовал в записной книжке первое «древо» родства видов, а осенью 1838 года, прочитав Мальтуса, понял механизм: если рождается больше, чем может выжить, то выживают те, чьи особенности полезнее. Ещё двадцать лет он собирал доказательства в имении Даун под Лондоном: разводил голубей, опрашивал селекционеров, ставил опыты с семенами в морской воде. В 1858 году натуралист Альфред Уоллес прислал ему с Молуккских островов статью с той же идеей естественного отбора. Друзья Дарвина устроили совместное сообщение обоих учёных в Линнеевском обществе, а 24 ноября 1859 года вышла книга «Происхождение видов путём естественного отбора». Позже появились «Изменение домашних животных и культурных растений» (1868), «Происхождение человека и половой отбор» (1871), работы об опылении орхидей, насекомоядных растениях, дождевых червях. Дарвин умер в 1882 году и похоронен в Вестминстерском аббатстве рядом с Ньютоном.
Движущие силы эволюции по Дарвину
Теория Дарвина отвечает на два вопроса: почему организмы приспособлены к условиям жизни и почему видов так много. Ответ складывается из нескольких наблюдаемых фактов и вывода из них.
Первые три звена — факты, которые можно наблюдать; отбор — вывод из них; приспособленность и новые виды — его результат.
| Движущая сила | Суть | Пример |
|---|---|---|
| Высокая интенсивность размножения | потомков рождается гораздо больше, чем может выжить | треска выметывает миллионы икринок, одуванчик даёт тысячи семян |
| Наследственная изменчивость | особи различаются, часть различий наследуется — материал для отбора | разная окраска, размер, устойчивость к болезням у особей одного вида |
| Борьба за существование | следствие избыточного размножения при ограниченных ресурсах | гибель большинства проростков в густом самосеве |
| Естественный отбор | преимущественное выживание и размножение наиболее приспособленных — направляющий фактор | выживание зайцев с более густым мехом в суровую зиму |
Как Дарвин считал слонов. Слон — самое медленно размножающееся животное. Дарвин подсчитал: если пара слонов начинает размножаться в 30 лет, живёт до 90 и приносит за жизнь шесть детёнышей, то через 740–750 лет от одной пары произошло бы около 19 миллионов слонов. Раз этого не происходит, большинство потомков гибнет, не оставив потомства.
Изменчивость по Дарвину
Дарвин ещё не знал законов наследственности, но разделил изменчивость на формы по тому, как она проявляется и наследуется ли.
| Форма | Суть | Пример | Роль в эволюции |
|---|---|---|---|
| Определённая (групповая) | одинаковые изменения у всех особей под действием одного условия; не наследуется | низкорослость растений на бедной почве, загар | материалом для отбора не служит |
| Неопределённая (индивидуальная) | разные изменения у отдельных особей, передающиеся потомству | особая окраска одного котёнка в помёте | главный материал отбора |
| Соотносительная (коррелятивная) | изменение одного признака влечёт изменение других | у белых голубоглазых кошек часто нарушен слух | отбор по одному признаку меняет и связанные |
В современных терминах определённая изменчивость — это модификационная, неопределённая — наследственная, мутационная и комбинативная. Соотносительная объясняется тем, что один ген влияет на несколько признаков (плейотропия).
Борьба за существование
Дарвин подчёркивал, что употребляет это выражение «в широком и метафорическом смысле»: речь идёт не о драке, а о всех отношениях организма с другими организмами и средой, от которых зависит, оставит ли он потомство. Растение на краю пустыни «борется» с засухой, хотя ни с кем не дерётся.
| Форма борьбы | Суть | Примеры |
|---|---|---|
| Внутривидовая | между особями одного вида; самая острая, так как потребности у них одинаковы | сосны в густом самосеве за свет; самцы оленей за самок; поедание икры собственного вида |
| Межвидовая | между особями разных видов | хищник и жертва; паразит и хозяин; конкуренция серой и чёрной крыс |
| С неблагоприятными условиями среды | с абиотическими факторами | гибель всходов от засухи или заморозков, растений на засолённых почвах |
Не путайте. Взаимопомощь тоже рассматривается в рамках борьбы за существование: стая волков, колония пчёл, опыление цветков насекомыми повышают шансы оставить потомство. Борьба за существование — не синоним вражды.
Искусственный отбор
Искусственный отбор — выбор человеком особей с нужными ему признаками для размножения. Дарвин начал книгу именно с него, потому что результаты селекции видны каждому. Все десятки пород голубей — дутыши, турманы, трубачи, почтовые — происходят от дикого сизого голубя; все сорта капусты — кочанная, цветная, брокколи, кольраби, брюссельская — от одного дикого вида; все породы собак — от волка.
Дарвин различал две формы искусственного отбора. Бессознательный — человек просто оставлял на племя лучших животных и семена с лучших растений, не ставя цели создать новую породу; так за тысячелетия возникли древние породы и сорта. Методический — селекционер заранее намечает, какие признаки хочет получить, и целенаправленно подбирает пары.
| Признак | Искусственный отбор | Естественный отбор |
|---|---|---|
| Кто или что отбирает | человек | условия среды через борьбу за существование |
| Материал | наследственная изменчивость | наследственная изменчивость |
| Какие признаки сохраняются | полезные человеку, даже если вредны самому организму (короткие ноги таксы) | полезные самому организму в данных условиях |
| Результат | породы животных, сорта растений, штаммы микроорганизмов | приспособленность, новые виды |
| Скорость | сравнительно быстро — десятки поколений | обычно медленно — сотни и тысячи поколений |
Естественный отбор и его результаты
Естественный отбор — преимущественное выживание и размножение особей с полезными в данных условиях наследственными признаками. Важно слово «размножение»: особь, прожившая долго, но не оставившая потомства, для эволюции «не считается». Отбор не создаёт изменений — он сохраняет или отбраковывает то, что поставляет изменчивость, и потому направляет эволюцию.
Результатов у естественного отбора два. Первый — приспособленность организмов к условиям обитания. Второй — многообразие видов: в разных условиях отбор сохраняет разные признаки, и потомки одного предка расходятся всё дальше. Это расхождение признаков Дарвин назвал дивергенцией. Единственная иллюстрация в «Происхождении видов» — ветвящаяся схема, на которой от общих предков расходятся линии потомков.
Отдельно Дарвин описал половой отбор — соперничество за партнёра. Он объясняет признаки, которые не помогают выжить, но помогают оставить потомство: хвост павлина, рога оленя, пение птиц. О формах естественного отбора — движущей, стабилизирующей и разрывающей — подробно в статье «Естественный отбор: движущий, стабилизирующий, разрывающий и половой».
Слабые места теории и как их устранили
Дарвин не знал, как наследуются признаки, и это было главной трудностью теории. В XIX веке считали, что признаки родителей смешиваются у потомков, как краски. Инженер Флеминг Дженкин в 1867 году заметил: тогда любое полезное изменение, появившееся у одной особи, через несколько поколений «растворится» среди обычных особей, и отбору нечего будет накапливать. Дарвин ответить не смог и предложил гипотезу пангенезиса — частиц, собирающихся из всех клеток тела в половые клетки; она не подтвердилась.
Ответ уже существовал: в 1865 году Грегор Мендель показал, что наследственные задатки не смешиваются, а передаются как отдельные единицы. Но работа Менделя прошла незамеченной до 1900 года. Объединение теории отбора с генетикой в 1920–1940-х годах дало синтетическую теорию эволюции — об этом следующая статья серии.
Значение теории Дарвина
- Дала естественное объяснение приспособленности организмов без обращения к замыслу и целесообразности, заложенной извне.
- Объяснила многообразие видов их историческим развитием от общих предков (дивергенция).
- Утвердила в биологии принцип историзма: живая природа — результат длительного развития.
- Связала в единую систему факты систематики, анатомии, эмбриологии, палеонтологии, биогеографии; систематика стала отражать родство.
- Стала научной основой селекции и, позднее, медицины: устойчивость бактерий к антибиотикам и насекомых к ядохимикатам — естественный отбор, идущий на наших глазах.
Что спрашивают на ЕГЭ
Элемент 6.1 проверяют линии 17 (множественный выбор по тексту), 19 (соответствие), 20–21 (таблицы и графики), 26 (обобщение знаний в новой ситуации). Курсивом, то есть как не проверяемые в 2027 году, выделены только нейтральная теория и современная эволюционная биология; теория Дарвина, её предпосылки, движущие силы и формы отбора проверяются.
Что чаще всего путают.
- «Наследование приобретённых признаков», «упражнение и неупражнение органов», «стремление к совершенству» — это Ламарк, а не Дарвин.
- Определённая изменчивость не служит материалом для отбора: она не наследуется.
- Самая острая форма борьбы за существование — внутривидовая, а не межвидовая.
- Естественный отбор — направляющий фактор, а не источник изменчивости.
- Искусственный отбор может сохранять признаки, вредные для самого организма.
- Уоллес пришёл к идее естественного отбора независимо от Дарвина; Мальтус — не эволюционист, его работа лишь подсказала идею борьбы за существование.
- Дарвин не знал законов Менделя и не знал о мутациях.
Для тренировки — тема 6.1 в тренажёре ЕГЭ по биологии.
Для олимпиад
Сколько потомков нужно, чтобы численность не менялась
Если численность популяции из года в год примерно постоянна, то в среднем из всех потомков одной пары доживают до размножения и сами оставляют потомство ровно два. Самка трески выметывает несколько миллионов икринок за жизнь — значит, из каждого миллиона доживает до размножения меньше одной особи. Отбор действует на огромном «запасе» гибнущих, и даже небольшое преимущество в выживании быстро меняет состав популяции.
Ответ на отбор: уравнение селекционера
Насколько изменится признак за поколение отбора? Если отобрать для размножения особей, у которых средний признак больше среднего по популяции на величину S (дифференциал отбора), то среднее у потомков сдвинется на R = h² · S, где h² — наследуемость, доля различий между особями, обусловленная генами (от 0 до 1). При h² = 0 отбор бесполезен: различия создала только среда, то есть это определённая изменчивость Дарвина. Уравнение показывает, почему Дарвин был прав, считая материалом отбора только наследственную изменчивость.
Уоллес и Дарвин
Альфред Уоллес восемь лет собирал животных на островах Малайского архипелага и заметил резкую границу: на Бали и Борнео фауна азиатская, а на соседних Ломбоке и Сулавеси уже появляются сумчатые и австралийские птицы. Эту границу называют линией Уоллеса. Уоллес пришёл к идее отбора во время приступа малярии в 1858 году, тоже вспомнив Мальтуса. Он до конца жизни называл теорию «дарвинизмом», а свою книгу 1889 года назвал «Дарвинизм».
Задания с разбором
Задание 1. Работа с текстом (линия 17)
Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых описаны движущие силы эволюции по Ч. Дарвину.
(1) Организмы производят гораздо больше потомков, чем может выжить. (2) Органы, которые часто упражняются, усиливаются, и это усиление передаётся потомкам. (3) Особи одного вида различаются, и часть различий наследуется. (4) Всем организмам присуще внутреннее стремление к совершенствованию. (5) Выживают и оставляют потомство преимущественно особи с полезными в данных условиях признаками. (6) Виды созданы неизменными.
Разбор
Движущие силы по Дарвину — избыточное размножение (1), наследственная изменчивость (3), естественный отбор (5). Предложения 2 и 4 — взгляды Ламарка, 6 — креационизм.
Ответ: 135.
Задание 2. Установите соответствие (линия 19)
Установите соответствие между положением и учёным: 1) Ж.-Б. Ламарк; 2) Ч. Дарвин.
| Положение | Учёный |
|---|---|
| А) материал эволюции — неопределённая изменчивость | 1) Ламарк 2) Дарвин |
| Б) изменения, возникшие от упражнения органов, наследуются | |
| В) направляющий фактор — естественный отбор | |
| Г) организмам присуще стремление к совершенствованию | |
| Д) следствие избыточного размножения — борьба за существование | |
| Е) организмы изменяются в ответ на условия среды целесообразно |
Разбор
Ламарку принадлежат идеи наследования результатов упражнения (Б), внутреннего стремления к совершенствованию (Г) и изначально целесообразного ответа на среду (Е). Дарвину — материал отбора (А), отбор как направляющий фактор (В), борьба за существование (Д).
Ответ: 212121.
Задание 3. Установите соответствие (линия 19)
Установите соответствие между примером и формой борьбы за существование: 1) внутривидовая; 2) межвидовая; 3) с неблагоприятными условиями среды.
| Пример | Форма |
|---|---|
| А) турнирные бои самцов оленей | 1) внутривидовая 2) межвидовая 3) с условиями среды |
| Б) вытеснение чёрной крысы серой | |
| В) гибель всходов от весенних заморозков | |
| Г) конкуренция елей в густом молодняке за свет | |
| Д) паразитирование аскариды в кишечнике человека | |
| Е) гибель растений на засолённой почве |
Разбор
Особи одного вида соперничают в А и Г; разные виды — в Б и Д; с абиотическими факторами — В и Е.
Ответ: 123123.
Задание 4. Работа с текстом (линия 17)
Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых описаны предпосылки создания теории Ч. Дарвина.
(1) Ч. Лайель доказал, что поверхность Земли изменялась медленно и постепенно. (2) Г. Мендель установил законы наследования признаков. (3) Т. Мальтус показал, что численность населения растёт быстрее, чем средства существования. (4) С. С. Четвериков обнаружил в природных популяциях скрытые рецессивные мутации. (5) Английские селекционеры за короткое время вывели много пород и сортов. (6) М. Кимура предложил теорию нейтральной эволюции.
Разбор
Предпосылки — геология Лайеля (1), работа Мальтуса (3), успехи селекции (5). Работа Менделя (2) Дарвину осталась неизвестной; Четвериков (4) и Кимура (6) работали в XX веке, это развитие теории.
Ответ: 135.
Задание 5. Работа с таблицей (линия 20)
Проанализируйте таблицу и заполните пустые ячейки, используя элементы из списка.
| Форма отбора | Кто отбирает | Результат |
|---|---|---|
| естественный | (А) | приспособленность, новые виды |
| (Б) | человек | породы и сорта |
| половой | особи противоположного пола и соперники | (В) |
Список: 1) искусственный; 2) условия среды; 3) яркая окраска и украшения самцов; 4) стабилизирующий; 5) селекционер по заранее намеченной цели; 6) модификации; 7) упражнение органов; 8) мутации.
Разбор
А — естественный отбор осуществляют условия среды (2). Б — отбор, который ведёт человек, — искусственный (1). В — половой отбор формирует украшения самцов (3).
Ответ: 213.
Задание 6. Анализ данных (линия 21)
Селекционеры в течение десяти поколений отбирали для размножения кур с наибольшей яйценоскостью. Средняя яйценоскость в поколениях 0, 2, 4, 6, 8 и 10 составила 150, 165, 178, 188, 194 и 197 яиц в год. Выберите все утверждения, которые можно сформулировать на основании этих данных.
- Яйценоскость росла в течение всех десяти поколений.
- Прирост яйценоскости за два поколения постепенно уменьшался.
- Яйценоскость кур определяется одним геном.
- Отбор по яйценоскости уменьшает массу кур.
- За десять поколений средняя яйценоскость выросла более чем на 30 %.
Разбор
Верно 1, 2, 5. Яйценоскость росла всё время; прирост за каждые два поколения — 15, 13, 10, 6, 3 яйца, то есть постоянно уменьшался (полезные аллели накапливаются, и запас наследственной изменчивости по признаку исчерпывается); (197 − 150) : 150 ≈ 31 %. Утверждения 3 и 4 из данных не следуют.
Ответ: 125.
Задание 7. Найдите ошибки (линия 24)
Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.
(1) Ч. Дарвин изложил свою теорию в книге «Происхождение видов путём естественного отбора» в 1859 году. (2) Материалом для эволюции Дарвин считал определённую изменчивость. (3) Результат избыточного размножения при ограниченных ресурсах — борьба за существование. (4) Наиболее острой формой борьбы Дарвин считал межвидовую. (5) Естественный отбор сохраняет признаки, полезные самому организму. (6) Искусственный отбор сохраняет только признаки, полезные самому организму.
Разбор
- Предложение 2: материалом эволюции Дарвин считал неопределённую (наследственную) изменчивость; определённая не наследуется.
- Предложение 4: наиболее острая форма — внутривидовая борьба, так как у особей одного вида одинаковые потребности.
- Предложение 6: искусственный отбор сохраняет признаки, полезные человеку, даже если они вредны самому организму.
Задание 8. Обобщение знаний (линия 26)
В начале применения инсектицида ДДТ погибало почти 100 % комнатных мух, а через несколько лет — лишь небольшая часть. Объясните это явление с позиций теории Ч. Дарвина. Почему нельзя сказать, что мухи «приспособились к яду» в течение жизни?
Разбор
- В популяции мух ещё до применения ДДТ были немногочисленные особи с наследственной устойчивостью (неопределённая, наследственная изменчивость).
- ДДТ действовал как фактор естественного отбора: неустойчивые мухи погибали, устойчивые выживали.
- Выжившие оставляли потомство и передавали ему устойчивость; благодаря высокой интенсивности размножения доля устойчивых мух быстро росла.
- Изменились не отдельные мухи, а состав популяции: устойчивость не возникает под действием яда у особи (это была бы определённая изменчивость, которая не наследуется), а отбирается из уже существующих вариантов.
Задание 9. Обобщение знаний (линия 26)
Как объяснил бы появление длинной шеи у жирафа Ж.-Б. Ламарк и как — Ч. Дарвин? Почему объяснение Ламарка отвергнуто наукой?
Разбор
- Ламарк: предки жирафов постоянно тянулись к листьям, шея удлинялась от упражнения, и это удлинение передавалось потомкам.
- Дарвин: среди предков жирафов были особи с наследственно более длинной шеей; в борьбе за пищу (особенно в засуху) они лучше выживали и оставляли больше потомства; естественный отбор накапливал этот признак.
- Признаки, приобретённые в течение жизни, не наследуются: изменения клеток тела не затрагивают ДНК половых клеток, что подтверждено опытами (Вейсман) и генетикой.
Задание 10. Установите соответствие (линия 19)
Установите соответствие между примером и формой изменчивости по Дарвину: 1) определённая; 2) неопределённая.
| Пример | Форма |
|---|---|
| А) у всех растений на бедной почве мелкие листья | 1) определённая 2) неопределённая |
| Б) у одного телёнка в стаде — укороченные ноги, передающиеся потомству | |
| В) у всех овец, содержащихся на холоде, мех гуще | |
| Г) появление в посевах единственного растения с махровым цветком, наследующим махровость | |
| Д) загар у всех людей после лета на юге |
Разбор
Определённая — одинаковые изменения у всех особей под действием условия (А, В, Д). Неопределённая — индивидуальные наследуемые изменения (Б, Г).
Ответ: 12121.
Задание 11 (олимпиадное). Слоны Дарвина
Пусть каждая пара слонов оставляет за жизнь 6 детёнышей (3 пары), и все они выживают и размножаются; смена поколений — раз в 30 лет. а) Во сколько раз увеличится число слонов за 10 поколений? б) За сколько лет это произойдёт? в) Сколько детёнышей из шести в среднем должно доживать до размножения, чтобы численность слонов оставалась постоянной, и какой вывод отсюда следует для теории Дарвина?
Разбор
а) За поколение число пар увеличивается в 3 раза; за 10 поколений — в 3¹⁰ = 59 049 раз.
б) 10 × 30 = 300 лет.
в) Чтобы численность не менялась, из шести детёнышей в среднем должны доживать до размножения двое (одна пара заменяет пару родителей); значит, около двух третей потомков гибнет, не оставив потомства. Борьба за существование и отбор неизбежны даже у самых медленно размножающихся животных.
Задание 12 (олимпиадное). Уравнение селекционера
Средняя масса поросят при рождении в стаде — 1,2 кг. Для размножения отобрали свиней, которые сами при рождении весили в среднем 1,5 кг. Наследуемость массы при рождении — 0,2. а) Какой средней массы ожидать у поросят следующего поколения? б) Почему отбор по признаку с наследуемостью, близкой к нулю, почти не даёт результата? Как это связано с представлением Дарвина об определённой изменчивости?
Разбор
а) Дифференциал отбора S = 1,5 − 1,2 = 0,3 кг; ответ на отбор R = h² · S = 0,2 × 0,3 = 0,06 кг; ожидаемая средняя масса — 1,26 кг.
б) Наследуемость, близкая к нулю, означает, что различия между особями созданы в основном условиями среды и потомкам не передаются; это определённая изменчивость по Дарвину, которая не служит материалом отбора.
Литература
- Дарвин Ч. Происхождение видов путём естественного отбора. Любое издание.
- Дарвин Ч. Путешествие натуралиста вокруг света на корабле «Бигль». Любое издание.
- Яблоков А. В., Юсуфов А. Г. Эволюционное учение. 6-е изд. М.: Высшая школа, 2006.
- Северцов А. С. Теория эволюции. М.: ВЛАДОС, 2005.
- Futuyma D. J., Kirkpatrick M. Evolution. 4th ed. Sunderland: Sinauer, 2017.
- Browne J. Charles Darwin: Voyaging. Princeton University Press, 1996.
Обсуждение
Загружаем обсуждение…