РУҚА
Задания № 18, 19 · ЕГЭ

Механизм естественного отбора

Как наследственная изменчивость и различия в размножении изменяют популяции
6 мин чтенияСложность: Обновлено 30 сентября 2026

Естественный отбор — механизм эволюции, при котором особи с наследственными признаками, полезными в данных условиях, в среднем оставляют больше потомков. Поэтому со временем в популяции увеличивается доля соответствующих аллелей и признаков.

Предпосылки естественного отбора

Отбор действует не на отдельную особь, а на популяцию. Популяция — группа особей одного вида, длительно живущих на общей территории и свободно скрещивающихся. Для действия отбора необходимы три условия: различия между особями, наследование хотя бы части этих различий и неодинаковый успех размножения.

  1. В популяции существует изменчивость: особи отличаются по размерам, окраске, устойчивости к холоду, болезням и другим признакам.
  2. Часть различий имеет наследственную природу и может передаваться потомкам. Подробнее это рассматривается на странице «Наследственная изменчивость».
  3. Ресурсы ограничены, поэтому не все особи выживают и оставляют одинаковое число потомков. Это проявление борьбы за существование.
  4. Особи с разной приспособленностью размножаются с разной эффективностью.
D
Естественный отбор

Естественный отбор — процесс избирательного выживания и размножения особей, обладающих наследственными признаками, повышающими их приспособленность к условиям среды.

T
Главное правило

Если наследственный признак повышает вероятность выживания или размножения, то при прочих равных условиях его частота в популяции со временем возрастает.

От признака особи к изменению популяции

Приспособленность — не абсолютное «совершенство» организма, а его относительный вклад в следующее поколение в конкретной среде. Один и тот же признак может быть полезным в одних условиях и нейтральным или вредным в других. Например, густой мех повышает выживаемость в холодном климате, но может мешать при жаре.

Отбор часто происходит незаметно: хищник чаще ловит медленных животных, засуха сильнее действует на растения с неглубокими корнями, а антибиотик уничтожает чувствительные бактерии. Выжившие особи передают потомкам свои аллели чаще, чем погибшие или не размножившиеся.

Важно различать наследственный признак и индивидуальное изменение, возникшее под влиянием среды. Загар, увеличение мышц при тренировке или изменение роста из-за питания сами по себе не становятся причиной эволюционного изменения частоты аллелей. В отличие от них, мутации и новые сочетания генов создают наследственные различия. Типы мутаций разобраны на страницах «Генные мутации», «Геномные мутации» и «Хромосомные мутации».

ЭтапЧто происходитРезультат
1. ИзменчивостьВ популяции появляются особи с различными наследственными признаками.Есть материал для отбора.
2. Борьба за существованиеРесурсов недостаточно для выживания всех.Возникает конкуренция и гибель части особей.
3. Дифференциальное размножениеОсобь с полезным признаком в среднем оставляет больше потомков.Её аллели передаются чаще.
4. Изменение частотВ следующих поколениях меняется соотношение вариантов генов и признаков.Популяция становится более приспособленной.
\[p_{t+1}=\frac{p_t w_A}{\overline{w}}\]1

В формуле (1) \(p_t\) — частота аллеля \(A\) в текущем поколении, \(w_A\) — относительная приспособленность носителей этого аллеля, а \(\overline{w}\) — средняя приспособленность популяции. Если \(w_A>\overline{w}\), частота аллеля обычно увеличивается; если \(w_A<\overline{w}\) — уменьшается.

−6−4−22460.10.20.30.40.50.60.70.8поколения, tчастота полезного аллеля, p0рост частоты аллеля
Типичная S-образная динамика: быстрый рост частоты полезного аллеля сменяется замедлением по мере приближения к 1.
Микро-проверка

Какое условие обязательно для эволюционного действия отбора?

Формы и результаты отбора

В зависимости от направления изменения среды выделяют несколько форм естественного отбора.

  • Движущий отбор благоприятствует одному крайнему варианту признака. Среднее значение признака смещается. Пример — увеличение доли устойчивых к антибиотику бактерий.
  • Стабилизирующий отбор сохраняет средние значения и устраняет крайние варианты. Пример — преимущество новорождённых со средней массой при прочих равных условиях.
  • Разрывающий отбор благоприятствует двум крайним вариантам и уменьшает долю промежуточных. Он может способствовать разделению популяции.
  • Половой отбор связан с успехом получения партнёра. Яркая окраска или сложное поведение могут повышать вероятность спаривания, хотя иногда увеличивают заметность для хищников.
D
Адаптация

Адаптация — наследственно закреплённое приспособление организма или популяции к условиям среды, сформированное в результате естественного отбора. Отдельная особь не «создаёт» адаптацию по желанию: отбор сохраняет уже возникшие наследственные различия.

Результатом отбора может стать не только повышение приспособленности, но и расхождение популяций. Если группы одного вида длительно живут в разных условиях и накапливают различия, возможна дивергенция; примеры приведены на странице «Примеры дивергенции». Противоположный по результату процесс — сходное формирование признаков у неродственных организмов, то есть конвергенция, описанная на странице «Примеры конвергенции».

Разобранный пример: отбор устойчивых бактерий

В популяции бактерий 10% особей имеют наследственную устойчивость к препарату. После обработки чувствительные бактерии почти не размножаются, а устойчивые дают в среднем в четыре раза больше потомков. Найдём примерную долю устойчивых бактерий в следующем поколении.

1
Запишем исходную долю устойчивых и чувствительных особей.
\(\displaystyle p=0{,}10,\qquad 1-p=0{,}90\)
2
Выберем относительную приспособленность устойчивых бактерий равной 4, а чувствительных — 1.
\(\displaystyle w_R=4,\qquad w_S=1\)
3
Рассчитаем среднюю приспособленность популяции как сумму вкладов двух групп.
\(\displaystyle \overline{w}=p w_R+(1-p)w_S=0{,}10\cdot4+0{,}90\cdot1=1{,}30\)
4
Подставим значения в формулу изменения частоты устойчивого варианта.
\(\displaystyle p' =\frac{p w_R}{\overline{w}}=\frac{0{,}10\cdot4}{1{,}30}=\frac{0{,}40}{1{,}30}\approx0{,}308\)
5
Переведём результат в проценты и сравним с исходным значением.
\(\displaystyle p'\approx30{,}8\%,\qquad 30{,}8\%-10\%=20{,}8\%\)
№
Вывод из примера

После одного поколения доля устойчивых бактерий возрастает примерно с 10% до 30,8%. Препарат не «создал» устойчивость по потребности: он создал условия, в которых уже существовавший наследственный вариант получил преимущество при размножении.

Что важно не перепутать

!
Частые ошибки

1. Неверно говорить, что организм изменился, чтобы приспособиться. Сначала возникают наследственные варианты, затем среда отбирает более успешные. 2. Нельзя считать любое выживание доказательством отбора: нужен различный вклад в потомство. 3. Естественный отбор действует на фенотипы особей, но эволюционный результат проявляется в изменении частот аллелей популяции. 4. Полезность признака относительна и зависит от среды. 5. Отбор не обязательно делает организм сложнее и не всегда направлен к «прогрессу».

Как решать задания

Сначала найдите наследственное различие, затем укажите фактор среды и сравните число выживших потомков. В расчётах не забывайте нормировать вклад группы на среднюю приспособленность популяции.

Естественный отбор — одна из предпосылок и движущих сил эволюции, но он действует вместе с наследственностью, изменчивостью, изоляцией и случайными изменениями частот генов. Общая схема таких факторов рассматривается на странице «Предпосылки эволюции», а сам естественный отбор — на более общей странице «Естественный отбор».

Q
Быстрый тест по теме

Быстрая проверка

~ 2 мин4 вопроса
Вопрос 1 / 4
Вопрос 1 из 4 · уровни организации
Что непосредственно изменяется в популяции под действием отбора?
Главное за минуту

Главное

  • Естественный отбор сохраняет наследственные варианты, повышающие выживание или успех размножения.
  • Эволюция происходит на уровне популяции: меняются частоты аллелей и признаков, а не «желания» отдельных организмов.
  • Необходимы наследственная изменчивость, борьба за существование и дифференциальное размножение.
  • Полезность признака зависит от условий среды; выделяют движущий, стабилизирующий, разрывающий и половой отбор.
  • В задачах сравнивайте вклад групп в следующее поколение и при необходимости используйте формулу \(p_{t+1}=\frac{p_t w_A}{\overline{w}}\).