Примеры естественного отбора

Один из сыновей Ч. Дарвина - майор Леонард Дарвин (1850-1943) - задал отцу в конце его жизни вопрос: можно ли и когда ученые смогут наблюдать процесс естественного отбора в природе. Дарвин ответил: "Если материал собирать правильно, то можно убедиться в существовании эволюционных явлений, вероятно, в течение какихнибудь 50 лет".

Е. Б. Паультон (Паултон) в 1898 г. сообщил о первых опытах моделирования естественного отбора на бабочке крапивнице. 600 куколок крапивницы разместили на коре деревьев, на изгороди, стенах построек, желтых листьях крапивы. Если окраска куколки соответствовала цвету фона, птицы уничтожали не более 57 % куколок. В случае контрастности окраски куколок и фона уничтожалось более 90 % куколок. Так экспериментально была подтверждена возможность селекционного происхождения покровительственной окраски.

В. Ф. Р. Уэлдон в 1898 г. опубликовал результаты многолетнего исследования популяции крабов в бухте Плимута. После постройки нового большого мола в Плимутской бухте, загородившего узкий вход в бухту, было замечено, что ширина головогруди у крабов достоверно уменьшилась. Биометрические измерения показали, что средняя ширина головогруди краба из года в год убывает.

Уэлдон выяснил, что избирательная гибель крабов происходит из-за загрязнения жаберной полости илом, поднимаемым со дна винтами пароходов. В специальном аквариуме Уэлдон поставил опыт, в котором 248 отловленных крабов жили в условиях постоянного взмучивания ила. Оказалось, что у 154 погибших крабов жаберные полости были забиты илом. Биометрические исследования показали, что у выживших крабов относительная ширина головогруди была меньше, чем у погибших.

А. Р. Чеснола в 1904 году провел эксперимент по проверке адаптивного значения покровительственной окраски у богомолов. Он привязывал ниткой к зеленой траве насекомых разной окраски. Через три недели из 45 коричневых осталось 10, а из 20 зеленых - 20 уцелели. Затем к коричневой траве было привязано 20 коричневых и 25 зеленых богомолов. На 12-й день оказалось, что все зеленые богомолы были истреблены, а коричневые - живы.

В "Происхождении видов" Дарвин писал: "Бескрылое состояние столь многочисленных мадерских жуков (200 видов из 550) зависит главным образом от действия естественного отбора". В качестве фактора естественного отбора выступает ветер. "Относительная численность бескрылых жуков на сильно обдуваемых ветрами островах Дезерта еще значительнее".

Ж. Тесье поставил опыт по проверке гипотезы Дарвина о роли ветра в качестве фактора естественного отбора, обусловливающего возникновение на океанических островах бескрылых насекомых. Смешанную популяцию плодовой мушки, состоящую из бескрылых особей (гомозиготы по рецессивному гену) и крылатых особей, поместили на террасе биостанции в Роскоффе, расположенной на берегу Атлантического океана. Пищи было в избытке. Бескрылых вначале было 12,5 %. Через 2 месяца под действием ветра изменился фенотипический состав популяции - бескрылые дрозофилы составляли уже 67 %. Затем был поставлен обратный эксперимент. Эту же популяцию перенесли в помещение. Через несколько поколений большинство популяции составляли крылатые особи. Это было связано с тем, что они были более плодовиты и имели большую продолжительность жизни, чем бескрылые. Этот эксперимент полностью подтвердил гипотезу Ч. Дарвина. Работа Тесье была опубликована в 1933 году - через 51 год после смерти Ч. Дарвина.

Дж. Гаррисон в 1920 г. опубликовал работу по направлению естественного отбора на примере бабочки пяденицы. Йоркширский лес до 1800 г. был смешанным. Позже лес разделился на 2 части полосой вересковой заросли. Буря 1885 г. привела к выпадению в южной части леса сосны. Доминирующим деревом здесь стала береза. В северном участке леса в процессе естественной сукцессии березу вытеснили хвойные деревья. В 1907 г. при обследовании соснового леса Гаррисон обнаружил, что среди бабочек только 4 % были светлыми, а остальные 96 % бабочек пяденицы были темные. В березовом же лесу светлые бабочки составляли 85 %, а темные - 15 %. По остаткам крыльев Гаррисон установил, что в сосновом лесу светлые формы поедаются примерно в 30 раз чаще, чем темные. Изменение состава деревьев в северном и южном участках леса изменило направление естественного отбора. Под действием естественного отбора изменился генофонд дочерних популяций, изменился фенотипический состав популяций.