Почему единицей эволюции считают не особь, а популяцию?

Если коротко: эволюция — это не «изменение отдельной особи», а изменение генетического состава группы скрещивающихся особей, то есть популяции. Поэтому единицей эволюции и считают популяцию, а не отдельный организм. Теперь по шагам, почему так.

1. Что биологи называют эволюцией

В современной биологии эволюцию обычно определяют как изменение частот аллелей (вариантов генов) в популяции из поколения в поколение.

Ключевые слова здесь:

• аллель — вариант гена (например, ген окраски может иметь аллель «тёмный» и «светлый»);

• частота аллеля — доля этого варианта среди всех копий гена в популяции.

Пока частоты аллелей не меняются, с точки зрения популяционной генетики эволюции нет, даже если отдельные организмы рождаются, растут, стареют, болеют и т.п.

2. Почему не особь

У отдельной особи:

1. Генотип (набор генов) в основном фиксирован с момента оплодотворения.
   Да, в ходе жизни могут происходить мутации, но:

   • большая часть — в соматических (телесных) клетках,

   • такие изменения не передаются потомству.

2. То, что с особью происходит в течение жизни (обучение, тренировки, загар, потеря конечности, шрам и т.п.) — это индивидуальное развитие, а не эволюция. Эти изменения:

   • не меняют исходный набор наследственных инструкций в половых клетках,

   • значит, не меняют генетическую структуру вида.

3. Даже если у конкретной особи появилась полезная мутация в половой клетке, говорить об эволюции только по факту её появления рано:

   • это пока свойство одной особи,

   • если её носитель не оставит потомков, мутация исчезнет, не повлияв на вид.

Поэтому про одну особь можно сказать: у неё есть мутация, у неё такой-то генотип, но нельзя говорить, что она «эволюционировала». Эволюция — всегда про ряды поколений и группы.

3. Почему популяция — удобная и правильная единица

Популяция — это группа особей одного вида, живущих на общей территории и свободно скрещивающихся между собой. У популяции есть то, чего нет у отдельной особи:

1. Генофонд — совокупность всех аллелей всех особей популяции.
   Можно говорить:

   • какой процент аллеля А,

   • какой процент аллеля a,

   • как эти проценты меняются.

2. Только на уровне популяции мы можем измерить:

   • частоту аллелей,

   • частоту генотипов (например, AA, Aa, aa),

   • их изменения из поколения в поколение.

3. Факторы эволюции (естественный отбор, дрейф генов, миграции, мутации) изменяют именно генофонд:

   • одни аллели встречаются всё чаще,

   • другие редеют или исчезают.

Это и есть эволюция в действии — статистическое изменение состава популяции во времени, а не превращение одной особи в другую.

4. Как связаны особь и популяция: «единица отбора» и «единица эволюции»

Часто говорят так:

• особь — единица отбора,

• популяция — единица эволюции.

Что имеется в виду:

1. Отбор действует на особь.
   Живёт конкретный организм, у него конкретная комбинация генов → конкретный фенотип (внешность, поведение, физиология).
   Среда «отбирает»:

   • кто выживет,

   • кто даст потомство,

   • кто погибнет, не успев размножиться.

2. Но результат отбора виден на популяции:

   • те генотипы, которые чаще выживают и размножаются, дают больше потомков,

   • их аллели становятся более частыми в следующем поколении,

   • те, чьи носители размножаются хуже, постепенно «размываются» и исчезают.

Именно изменение этих частот аллелей и есть эволюция. Поэтому логично считать:

Отбор «работает» с отдельными организмами,
а эволюционирует совокупность организмов — популяция.

5. Примеры, где видно, что эволюционирует популяция, а не особь

Пример 1. Тёмные и светлые бабочки

Есть популяция бабочек с двумя вариантами окраски: светлая и тёмная.

• До промышленного загрязнения:

  • кору деревьев покрывает светлый лишайник,

  • светлых бабочек плохо видно хищникам, тёмных — хорошо,

  • светлые выживают и размножаются чаще → их аллели в популяции преобладают.

• После загрязнения:

  • кора темнеет, лишайник исчезает,

  • теперь тёмных хуже видно, а светлых легче обнаружить,

  • тёмные выживают чаще, оставляют больше потомков,

  • через несколько поколений в популяции большинство бабочек — тёмные.

Ни одна бабочка не меняла окраску в течение своей жизни. Не особь «побледнела» или «потемнела» — изменилось соотношение тёмных и светлых бабочек в популяции.

Пример 2. Антибиотикорезистентность бактерий

• В популяции бактерий есть очень редкий аллель, который даёт устойчивость к антибиотику.

• До применения антибиотика такие бактерии ничем особо не выделяются.

• Вводят антибиотик:

  • обычные (чувствительные) бактерии гибнут,

  • устойчивые выживают и размножаются.

• Через несколько поколений:

  • почти вся популяция становится устойчивой.

Отдельная бактерия не «учится» сопротивляться лекарству как навыку. Просто в популяции возрастает доля тех генотипов, которые уже были устойчивыми. Вот это изменение долей — и есть эволюция.

6. Немного про мутации и наследственность

Ещё один момент, почему важна популяция и смена поколений:

1. Мутация (изменение ДНК) сама по себе — это только источник вариативности.

2. Чтобы мутация стала «эволюционным событием», нужно:

   • чтобы она оказалась в половых клетках (или передавалась иным способом, как у бактерий),

   • чтобы её носитель оставил потомков,

   • чтобы частота этой мутации в следующем поколении стала отличаться от нуля и начала расти или уменьшаться.

То есть одна мутация у одной особи — это только потенциальный материал.
Эволюционным фактом она становится, лишь когда закрепляется (или, наоборот, вымывается) в популяции.

Итог

Единицей эволюции считают популяцию, потому что:

• эволюция определяется как изменение генетического состава во времени, а его можно описать только для группы скрещивающихся организмов;

• генотип отдельной особи в ходе жизни почти не меняется, а большинство её изменений не наследуются → это не эволюция, а индивидуальное развитие;

• естественный отбор действует на особи, но результат отбора проявляется как изменение частот аллелей в популяции из поколения в поколение.

Поэтому особь — «мишень» отбора, а популяция — настоящая единица эволюционного процесса.