Luonnollinen valintamekanismi, todisteet, tyypit ja esimerkit



luonnollinen valinta on brittiläisen luonnontieteilijän Charles Darwinin ehdottama evoluutiomekanismi, jossa väestön yksilöillä on erilainen lisääntymis menestys.

Luonnollinen valinta vaikuttaa sellaisten yksilöiden lisääntymiseen, jotka kuljettavat tiettyjä alleeleja, jotka jättävät enemmän jälkeläisiä kuin muut yksilöt, joilla on erilaisia ​​alleeleja. Nämä yksilöt toistavat enemmän ja lisäävät niiden taajuutta. Darwinin luonnollinen valintaprosessi aiheuttaa mukautuksia.

Väestögenetiikan valossa evoluutio määritellään alleelisten taajuuksien vaihteluksi väestössä. On olemassa kaksi prosessia tai evoluutiomekanismia, jotka aiheuttavat tämän muutoksen: luonnollinen valinta ja geenin drift.

Luonnollinen valinta on tulkittu väärin, koska Darwin teki vallankumoukselliset ajatuksensa. Ajan poliittisen ja yhteiskunnallisen kontekstin vuoksi luonnontieteelliset teoriat ekstrapoloitiin virheellisesti ihmiskuntaan, kehittyviin lauseisiin, joita media ja dokumentit ovat nyt viralized "vahvimman selviytymisen".

indeksi

  • 1 Mikä on luonnollinen valinta?
  • 2 Mekanismi
    • 2.1 Vaihtelu
    • 2.2 Perinnöllisyys
    • 2.3 Vaihteleva merkki liittyy kuntoon
    • 2.4 Hypoteettinen esimerkki: oravien häntä
  • 3 Todisteet
    • 3.1 Fossiilinen ennätys
    • 3.2 Homologia
    • 3.3 Molekyylibiologia
    • 3.4 Suora havainto
  • 4 Mikä ei ole luonnollinen valinta?
    • 4.1 Se ei ole kaikkein parhaimpien selviytyminen
    • 4.2 Se ei ole synonyymi evoluutioon
  • 5 Tyypit ja esimerkit
    • 5.1 Stabilointivalinta
    • 5.2 Suuntavalinta
    • 5.3 Häirittävä valinta
  • 6 Viitteet

Mikä on luonnollinen valinta?

Luonnollinen valinta on mekanismi, jota brittiläinen luonnontieteilijä Charles Darwin on ehdottanut vuonna 1859. Aihetta käsitellään yksityiskohtaisesti hänen mestariteoksessaan Lajin alkuperä.

Se on yksi tärkeimmistä ajatuksista biologian alalla, koska siinä selitetään, miten kaikki elämänmuodot, joita voimme tänään arvostaa, ovat alkaneet. Se on verrattavissa muiden tieteenalojen, kuten Isaac Newtonin, suurten tutkijoiden ajatuksiin.

Darwin selittää lukuisilla esimerkeillä, joita hänen matkansa aikana havaittiin, miten laji ei ole muuttumaton kokonaisuus ajoissa, ja ehdottaa, että ne kaikki tulevat yhteisestä esi-isästä.

Vaikka luonnollisen valinnan määritelmiä on kymmeniä, yksinkertaisin ja konkreettisin on Stearns & Hoekstra (2000): "luonnollinen valinta on perinnöllisessä menestyksessä tapahtuva vaihtelu periytyvään ominaisuuteen"..

On syytä mainita, että kehitys ja luonnollinen valinta eivät tavoita tavoitteita tai konkreettisia tavoitteita. Se tuottaa vain ympäristöönsä mukautettuja organismeja ilman minkäänlaista spesifikaatiota mahdollisista kokoonpanoista, joita näillä organismeilla on.

mekanismi

Jotkut kirjoittajat ilmaisevat, että luonnollinen valinta on matemaattinen väistämättömyys, koska se tapahtuu aina, kun kolme postulaattia on täytetty, joita näemme seuraavaksi:

vaihtelu

Väestöön kuuluvat henkilöt vaihtelevat. Itse asiassa vaihtelu on ehto sine qua non niin, että evoluutioprosessit tapahtuvat.

Organismien vaihtelu tapahtuu eri tasoilla, nukleotidien vaihteluista, jotka muodostavat DNA: n morfologioihin ja käyttäytymismuutoksiin. Kun vähennämme tasoa, löydämme enemmän vaihtelua.

periytyvyysaste

Ominaisuuden on oltava perinnöllinen. Näiden väestössä esiintyvien vaihtelujen on läpäistävä vanhemmat lapsille. Jos haluat tarkistaa, onko merkki periytynyt, käytetään "perinnöllisyys" -parametria, joka määritellään geneettisestä vaihtelusta johtuvan fenotyyppisen varianssin osuutena..

Matemaattisesti se ilmaistaan h2 = VG / (VG + VE). Missä VG on geneettinen varianssi ja VE on ympäristön varianssituote.

On hyvin yksinkertainen ja intuitiivinen tapa mitata perintökykyä: vanhempien luonteen mittaaminen on esitetty. lasten luonne. Esimerkiksi, jos haluamme vahvistaa lintujen huippukoon periytyvyyden, mittaamme koon ja vanhemmissa ja piirrämme heidät lasten koon mukaan.

Jos havaitsemme, että kaavio pyrkii viivaan ( R2 on lähellä 1) voimme päätellä, että ominaisuudet ovat perinnöllisiä.

Vaihteleva merkki liittyy kunto

Viimeinen edellytys luonnollisen valinnan toimimiselle väestössä on ominaisuuden suhde kunto - tämä parametri määrittää yksilöiden lisääntymis- ja selviytymiskyvyn ja vaihtelee välillä 0 - 1.

Toisin sanoen tällaisen ominaisuuden pitäisi kasvattaa kantajansa lisääntymiskykyä.

Hypoteettinen esimerkki: oravien hännän

Otetaanpa joukko hypoteettisia oravia ja ajattele, voisiko luonnollinen valinta toimia siinä.

Ensimmäinen asia, joka meidän on tehtävä, on vahvistaa, onko väestössä vaihtelua. Voimme tehdä tämän mittaamalla kiinnostavat merkit. Oletetaan, että löytyy vaihtelua hännässä: on olemassa muunnelmia, joissa on pitkä häntä ja lyhyt häntä.

Tämän jälkeen meidän on vahvistettava, onko ominaisuus "hännän koko" perinnöllinen. Tätä varten mittaamme vanhempien hännän pituuden ja piirrämme sen lasten hännän pituudelle. Jos löydämme lineaarisen suhteen näiden kahden muuttujan välillä, se tarkoittaa, että perinnöllisyys on tehokasta.

Lopuksi meidän on vahvistettava, että hännän koko kasvattaa kantajan lisääntymiskykyä.

Lyhyempi häntä voi sallia yksilöiden liikkua helpommin (tämä ei välttämättä ole totta, se on puhtaasti didaktisia tarkoituksia varten) ja antaa heille mahdollisuuden paeta saalistajia onnistuneemmin kuin pitkät hännät.

Niinpä koko sukupolven aikana tyypillinen "lyhyt colar" on yleisempää väestössä. Tämä on luonnollinen valinta. Tämän yksinkertaisen - mutta erittäin voimakkaan prosessin - tulos on mukautukset.

todisteet

Luonnollista valintaa ja evoluutiota tukevat poikkeuksellisen vahvat todisteet eri tieteenaloilta, mukaan lukien paleontologia, molekyylibiologia ja maantiede.

Fossiilinen ennätys

Fossiilinen ennätys on selkein todiste siitä, että lajit eivät ole muuttumattomia kokonaisuuksia, kuten ajatettiin ennen Darwinia.

homologia

Jälkeläiset, joilla on muutoksia, jotka on ehdotettu lajin alkuperässä, löytävät tukea homologisissa rakenteissa - rakenteilla, joilla on yhteinen alkuperä, mutta jotka voivat aiheuttaa tiettyjä muunnelmia.

Esimerkiksi ihmisen käsivarsi, lepakon siipi ja valaiden evät ovat rakenteita, jotka ovat homologisia toistensa kanssa, koska kaikkien näiden linjojen yhteinen esi-isällä oli sama kaavamalli esimiehissään. Kussakin ryhmässä rakenne on muunnettu organismin elämäntavan mukaan.

Molekyylibiologia

Samalla tavoin molekyylibiologian edistyminen mahdollistaa eri organismien sekvenssien tuntemisen ja ei ole epäilystäkään siitä, että on olemassa yhteinen alkuperä.

Suora havainto

Lopuksi voimme tarkkailla luonnollisen valinnan mekanismia toiminnassa. Tietyt ryhmät, joilla on hyvin lyhyet sukupolvenajat, kuten bakteerit ja virukset, mahdollistavat ryhmän kehittymisen lyhyessä ajassa. Tyypillinen esimerkki on antibioottien kehittyminen.

Mikä ei ole luonnollinen valinta?

Vaikka evoluutio on tiede, joka antaa merkityksen biologialle - mainitsemalla kuuluisa biologi Dobzhansky "mikään ei ole järkevää biologiassa paitsi evoluutiolla" - evoluutiobiologiassa on monia väärinkäsityksiä ja niihin liittyviä mekanismeja tämä yksi.

Luonnollinen valinta näyttää olevan suosittu käsite paitsi tutkijoille myös väestölle yleensä. Vuosien kuluessa ajatus on kuitenkin vääristynyt ja vääristetty sekä akateemisessa että tiedotusvälineissä.

Se ei ole kovimmillaan selviytyminen

Kun mainitaan "luonnollinen valinta", ei ole melkein mahdotonta herättää sellaisia ​​lauseita, kuten "voimakkaimman tai vahvimman" selviytyminen. Vaikka nämä lausekkeet ovat hyvin suosittuja ja niitä on käytetty laajasti dokumenteissa ja niihin liittyvissä asioissa, älä ilmaise tarkasti luonnollisen valinnan merkitystä.

Luonnollinen valinta liittyy suoraan yksilöiden lisääntymiseen ja välillisesti selviytymiseen. Loogisesti, mitä enemmän yksilö elää, sitä enemmän mahdollisuuksia hän toistaa itsensä. Mekanismin suora kytkentä on kuitenkin toistoa.

Samalla tavalla "voimakkainta" tai "urheilullisinta" organismia ei aina tuoteta suurempana määränä. Näistä syistä on välttämätöntä luopua tunnetusta lauseesta.

Se ei ole synonyymi evoluutioon

Evoluutio on kaksivaiheinen prosessi: sellainen, joka aiheuttaa vaihtelua (mutaatio ja rekombinaatio), joka on satunnainen, ja toinen vaihe, joka määrittää muutoksen alleelitaajuuksissa väestössä.

Tämä viimeinen vaihe voi tapahtua luonnollisella valinnalla tai geenillä tai geneettisellä ajolla. Siksi luonnollinen valinta on vain tämän suuremman ilmiön, jota kutsutaan evoluutioon, toinen osa.

Tyypit ja esimerkit

Valintaa on useita. Ensimmäinen luokittelee valintatapahtumat niiden vaikutuksen perusteella tutkitun merkin taajuusjakauman keskiarvoon ja varianssiin. Nämä ovat: vakauttaminen, suuntaava ja häiritsevä valinta

Meillä on myös toinen luokitus, joka riippuu vaihtelusta kunto väestön eri genotyyppien taajuuden mukaan. Nämä valinnat riippuvat positiivisesta ja negatiivisesta taajuudesta.

Lopuksi on olemassa kova ja pehmeä valinta. Tämä luokittelu riippuu väestön yksilöiden välisestä kilpailusta ja valikoivan paineen suuruudesta. Seuraavaksi kuvataan kolme tärkeintä valintatyyppiä:

Vakauttava valinta

On vakauttava valinta, kun henkilöillä, joilla on "keskimääräinen" tai useammin esiintyvä merkki (ne, jotka ovat korkeimman pisteen taajuusjakaumassa) on korkein kunto.

Sitä vastoin yksilöiden, jotka ovat kellon haaroissa, hyvin kaukana keskiarvosta, poistetaan sukupolvien askeleella.

Tässä valintamallissa keskiarvo pysyy vakiona koko sukupolvessa, kun taas varianssi pienenee.

Klassinen esimerkki vakauttamisesta on lapsen paino syntymähetkellä. Vaikka lääketieteen edistyminen on lieventänyt tätä valikoivaa painetta menetelmillä, kuten keisarileikkauksella, koko on yleensä ratkaiseva tekijä.

Pienet lapset menettävät lämpöä nopeasti, kun taas vauvoilla, joiden paino on merkittävästi suurempi, on ongelmia synnytyksessä.

Jos tutkija pyrkii tutkimaan tietyn väestön esiintyvyyttä ja määrittelee vain ominaisuuden keskiarvon, se voi johtaa virheellisiin johtopäätöksiin, uskomalla, että kehitys ei tapahdu väestössä. Siksi on tärkeää mitata merkin varianssi.

Suuntavalinta

Suuntavalinnan malli viittaa siihen, että koko sukupolvessa selviää yksilöitä, jotka ovat missä tahansa taajuusjakauman hännässä, joko vasemmassa tai oikeassa sektorissa.

Suuntavalinnan malleissa keskiarvo liikkuu sukupolvien kulun myötä, mutta varianssi pysyy vakiona.

Ihmisten tekemä keinotekoinen valinta kotieläimille ja kasveille on tyypillinen suuntavalinta. Yleensä pyritään siihen, että eläimet (esim. Karja) ovat suurempia, tuottavat enemmän maitoa, ovat vahvempia jne. Samoin se tapahtuu kasveissa.

Sukupolvien kulkiessa väestön valitun luonteen keskiarvo vaihtelee paineen mukaan. Jos etsit isompia lehmiä, keskiarvo kasvaisi.

Luonnollisessa biologisessa järjestelmässä voimme ottaa esimerkin tietyn pienen nisäkkään turkista. Jos lämpötila laskee jatkuvasti elinympäristössään, ne variantit, joilla on satunnainen mutaatio, valitaan paksumpi kerros.

Häirittävä valinta

Häirittävät valintatoimet suosivat henkilöitä, jotka ovat kauempana keskiarvosta. Kun sukupolvet kulkevat, hännät lisäävät niiden taajuutta, kun taas henkilöt, jotka olivat aiemmin lähellä keskiarvoa, alkavat laskea.

Tässä mallissa keskiarvo voidaan pitää vakiona, kun varianssi kasvaa - käyrä laajenee ja laajenee, kunnes se jakaantuu kahteen..

On ehdotettu, että tämäntyyppinen valinta voisi johtaa spesifikaatiotapahtumiin edellyttäen, että riittävän eristyneisyys tapahtuu näiden kahden morfologian välillä..

Esimerkiksi tietyllä lintulajilla voi olla merkittäviä vaihteluja sen huipussa. Oletetaan, että erittäin pienille huipuille on optimaaliset siemenet ja optimaaliset siemenet erittäin suurille huipuille, mutta välihuiput eivät saa riittävästi ruokaa.

Näin ollen nämä kaksi ääripäätä kasvaisivat taajuudella ja, jos spesifikaatiotapahtumia edistävät riittävät olosuhteet, voi olla, että ajan kuluessa yksilöt, joilla on erilaiset huippuarvot, muodostuvat kahdeksi uudeksi lajiksi..

viittaukset

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., ja Byers, B. E. (2004). Biologia: tiede ja luonto. Pearson Education.
  2. Darwin, C. (1859). Lajin alkuperästä luonnollisella valinnalla. Murray.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evoluutioanalyysi. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D. J. (2005). evoluutio . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C. & Garrison, C. (2001). Zoologian integroidut periaatteet (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
  6. Rice, S. (2007).Encyclopedia of Evolution. Faktat tiedostosta.
  7. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologia: dynaaminen tiede. Nelsonin koulutus.
  8. Soler, M. (2002). Evoluutio: biologian perusta. Etelä-projekti.