Informacja

W jaki sposób selekcja normalizująca (selekcja stabilizująca) może być zaangażowana w specjację?

W jaki sposób selekcja normalizująca (selekcja stabilizująca) może być zaangażowana w specjację?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

W książce What Evolution Is Mayr omawia normalizację doboru w szybko rozwijających się liniach genealogicznych.

„Jednak normalizująca selekcja jest równie aktywna w szybko rozwijających się liniach”.

Co rozumie się przez „szybko rozwijające się linie rodowe” i jakie przykłady można znaleźć na temat tempa ewolucji w populacji, w której normalizujący dobór jest dominującym procesem ewolucyjnym, lub fakt, że normalizacja doboru może prowadzić do specjacji. Jak ważna jest normalizacja selekcji w porównaniu z selekcją destrukcyjną i kierunkową?


Wybór stabilizujący

Wybór stabilizujący (nie mylić z selekcją negatywną lub oczyszczającą [1] [2] ) jest typem selekcji naturalnej, w której średnia populacji stabilizuje się na określonej wartości cechy nieskrajnej. Uważa się, że jest to najczęstszy mechanizm działania doboru naturalnego, ponieważ większość cech nie wydaje się zmieniać drastycznie w czasie. [3] Selekcja stabilizująca zwykle wykorzystuje selekcję negatywną (tzw. selekcję oczyszczającą) do selekcji przeciw ekstremalnym wartościom postaci. Selekcja stabilizująca jest przeciwieństwem selekcji destrukcyjnej. Zamiast faworyzować osobniki o skrajnych fenotypach, faworyzuje warianty pośrednie. Selekcja stabilizująca ma tendencję do usuwania cięższych fenotypów, co skutkuje sukcesem reprodukcyjnym normy lub przeciętnych fenotypów. [4] Oznacza to, że najczęstszy fenotyp w populacji jest wybierany i nadal dominuje w przyszłych pokoleniach.


Wybór stabilizujący

Jeśli dobór naturalny faworyzuje przeciętny fenotyp poprzez selekcję przeciw skrajnej zmienności, populacja zostanie poddana selekcji stabilizującej. Na przykład w populacji myszy żyjących w lesie dobór naturalny będzie faworyzował osobniki, które najlepiej wpasowują się w dno lasu i są mniej podatne na zauważenie przez drapieżniki. Zakładając, że podłoże ma dość spójny odcień brązu, te myszy, których futro jest najlepiej dopasowane do tego koloru, najprawdopodobniej przeżyją i rozmnażają się, przekazując swoje geny brązowej sierści. Myszy niosące allele, które czynią je nieco jaśniejszymi lub nieco ciemniejszymi, będą wyróżniać się na tle ziemi i prawdopodobnie umrą z powodu drapieżników. W wyniku tej stabilizującej selekcji, populacyjna wariancja genetyczna zmniejszy się.

Wybór stabilizujący: Selekcja stabilizująca występuje, gdy populacja stabilizuje się na określonej wartości cechy i zmniejsza się różnorodność genetyczna.


W jaki sposób selekcja normalizująca (selekcja stabilizująca) może być zaangażowana w specjację? - Biologia

W przeciwieństwie do poprzednich trybów, specjacja sympatryczna nie wymaga dużej odległości geograficznej w celu zmniejszenia przepływu genów między częściami populacji. W jaki sposób losowo kojarząca się populacja może zmniejszyć przepływ genów i specjację? Samo eksploatowanie nowej niszy może automatycznie zmniejszyć przepływ genów, gdy jednostki eksploatują inną niszę. Może się to czasami zdarzyć, gdy na przykład owady roślinożerne wypróbowują nową roślinę żywicielską.

Na przykład 200 lat temu przodkowie muszek jabłoniowych składali jaja tylko na głogu, ale dzisiaj te muchy składają jaja na głogu (które są rodzime w Ameryce) i jabłkach domowych (które zostały wprowadzone do Ameryki przez imigrantów i wychowany). Samice zazwyczaj składają jaja na owocach, na których dorastały, a samce zwykle szukają partnerów na podstawie rodzaju owoców, w których dorastały. Tak więc muchy głogowe zazwyczaj kończą krzyżowanie się z innymi muchami głogowymi, a muchówki jabłkowe do krycia z innymi muchami jabłkowymi. Oznacza to, że przepływ genów między częściami populacji, które kojarzą się z różnymi rodzajami owoców, jest zmniejszony. Ta zmiana żywiciela z głogu na jabłka może być pierwszym krokiem w kierunku specjacji sympatrycznej – za mniej niż 200 lat wyewoluowały pewne różnice genetyczne między tymi dwiema grupami much.

robak jabłkowy leci jabłka głóg

Przepływ genów został zmniejszony między muchami, które żywią się różnymi odmianami pokarmu, mimo że obie żyją na tym samym obszarze geograficznym.

Jednak biolodzy kwestionują, czy ten rodzaj specjacji zdarza się bardzo często. Ogólnie rzecz biorąc, selekcja pod kątem specjalizacji musiałaby być niezwykle silna, aby spowodować rozbieżność populacji. Dzieje się tak, ponieważ przepływ genów działający w losowo kojarzącej się populacji miałby tendencję do rozkładania różnic między początkowymi gatunkami.


Zamrożona ewolucja. Albo tak nie jest, panie Darwin. Pożegnanie samolubnego Gene.

Jeśli monitorujemy wartości pewnego cecha ilościowa, np. długości ciała, w dużej populacji organizmów zwykle stwierdzamy, że cecha ta miała normalna dystrybucja w populacji. W populacji jest bardzo mało osobników bardzo dużych i bardzo małych, natomiast najwięcej osobników średniej wielkości. Wynika to z faktu, że a cecha ilościowa jest głównie determinowany przez dużą liczbę stosunkowo niezależnych i wzajemnie zastępowalnych genów. Z reguł kombinatoryki wynika, że ​​tylko bardzo niewielka liczba osobników dziedziczy ze wszystkich swoich genów allele, które mają identyczny efekt, m.in. powodują większy rozmiar ciała. Większość osobników dziedziczy część alleli powodującą większy rozmiar i część powodującą mniejszy rozmiar, tak że ich fenotyp zbliży się do średniej. Jeśli porównamy rozmieszczenie danej cechy ilościowej (liczby osobników w poszczególnych klasach wielkości) przed rozpoczęciem procesu doboru naturalnego i po jego zakończeniu, to często stwierdzamy istotne różnice. Ze względu na charakter tych różnic można wyróżnić trzy typy doboru naturalnego (ryc. IV.7).

Destrukcyjny (dywersyfikujący, odśrodkowy)wybór jest przeciwieństwem stabilizujący wybór (Rys. IV.7). W tym przypadku najbardziej dotknięte są osobniki o średniej wartości cechy, a najmniej osobniki o wartościach dalekich od średniej (jednak niekoniecznie muszą to być grupy najbardziej skrajne, np. największe i najmniejsze organizmy). Taka sytuacja ma miejsce np. gdy przedstawiciele jednego gatunku wykazują dwa różne strategie życiowe. Na przykład małe osobniki potrafią ukrywać się przed drapieżnikami, podczas gdy duże osobniki nie mieszczą się w dostępnych kryjówkach, ale mogą próbować walczyć z drapieżnikami, z większym lub mniejszym powodzeniem. Osobniki średniej wielkości są w niekorzystnej sytuacji – nie mieszczą się w kryjówkach i nie są wystarczająco silne, aby walczyć z drapieżnikami.

Podobna sytuacja może wystąpić u gatunków posługujących się mimiką. Jeśli w lesie znajdują się ciemne świerki i jasne brzozy, korzystne jest, aby motyl miał ciemny lub jasny kolor, aby optycznie zlał się z korą świerka lub brzozy. Motyle o skrzydłach o średniej barwie są dobrze widoczne zarówno na świerku, jak i brzozie.

Uciążliwy wybórjest niekorzystne z punktu widzenia populacji i typowego osobnika, ponieważ ma największy wpływ na najliczniejszą klasę częstości. Jest więc prawdopodobne, że tego rodzaju presja selekcyjna prędzej czy później doprowadzi do rozwoju mechanizmów genetycznych, etologicznych lub innych, które zmniejszają częstość występowania osobników o średniej wartości danej cechy. Na przykład może zwiększyć znaczenie jednego z genów determinujących wartość cechy, tak że wartość cechy będzie ostatecznie określana głównie (lub wyłącznie) przez parę alleli, z których jeden będzie dominujący i inni recesywny. Preferencyjne kojarzenie między osobnikami o tym samym fenotypie (pozytywne parowanie assorted) jest przykładem an mechanizm etologiczny. Ten mechanizm może prawdopodobnie prowadzić do: specjacja, w którym z jednego oryginalnego gatunku polimorficznego mogą powstać dwa nowe gatunki poprzez destrukcyjny wybór.

Najczęściej spotykamy się z sytuacją, w której rozkład częstości poszczególnych fenotypów przed selekcją i po selekcji ma to samo mieć na myśli (ta sama pozycja maksymalnej częstotliwości), jednak rozkład po selekcji jest znacznie węższy, gdyż szczególnie osoby z skrajny wartości monitorowanej cechy (najmniejszej i największej) usunięto z populacji. Ten rodzaj selekcji nazywa się stabilizujący lub normalizacja lub dośrodkowy (Rys. IV.7)..Jeśli populacja występuje w niezmiennych warunkach, zwykle istnieje optymalna wartość każdej cechy ilościowej, na przykład optymalna długość ciała. Podczas ewolucji działanie naturalna selekcja ogólnie ustala częstotliwość alleli poszczególnych genów wpływających na dany cecha ilościowa, tak, że większość potomstwa utworzonego w wyniku rekombinacji genetycznej wykazuje optymalny lub prawie optymalny fenotyp, a zatem jest najmniej dotknięte przez naturalna selekcja. Šmalgauzen i Waddington (Waddington 1953a) używali terminu stabilizującego selekcję w nieco innym sensie (selekcja alleli zmniejszających zdolność nieprawidłowych genów do wpływania na fenotyp).

Trzeci typ dobór naturalny cech ilościowych polega na wybór kierunkowy (Rys. IV.7). W przeciwieństwie do dwóch poprzednich typów selekcji, w tym przypadku selekcja prowadzi do przesunięcia maksimum częstotliwości w lewo lub w prawo. Wybór kierunkowy prowadzi do zmiany, nie tylko w Średnia wartość określonej cechy, ale także zmiana (zmniejszenie lub zwiększenie rozmiaru) w zmienność danej cechy w populacji.

Przesunięcie maksimum częstotliwości występuje, gdy naturalna selekcja preferencyjnie eliminuje osobniki o pewnej skrajnej wartości cechy (największej lub najmniejszej). Poprzez działanie wybór kierunkowy, gatunek stopniowo się zmienia, na przykład organizmy stają się większe lub mniejsze. Jasne jest, że z punktu widzenia ewolucji musi to być sytuacja przejściowa (choć czasami trwa bardzo długo). Najczęściej może to być reakcja na zmianę warunków życia, zmianę czynnika biotycznego lub abiotycznego. W takim przypadku osobniki z czasem osiągną nową optymalną wartość danej cechy i pozostaną w pobliżu tej wartości poprzez stabilizacja doboru naturalnego.


Zrozumienie wyboru stabilizującego

❍ Selekcja stabilizująca jest definiowana jako rodzaj doboru naturalnego, który faworyzuje propagację średniego lub pośredniego fenotypu w populacji, jednocześnie aktywnie selekcjonując przeciw skrajnym fenotypom. Faworyzuje główny fenotyp w populacji, która jest dobrze przystosowana do środowiska. Jakość bycia przeciętnym i dobrze przystosowanym oznacza, że ​​został przetestowany w czasie i okazał się najbardziej niezawodnym i odpornym fenotypem, a zatem okazuje się być zaletą w zakresie przeżywalności organizmu. Jest to najczęstsza metoda doboru naturalnego, która ma miejsce u wszystkich zwierząt i roślin.

❍ Ten typ selekcji działa jednak w celu zmniejszenia różnorodności genetycznej populacji, ponieważ utrata skrajnych fenotypów implikuje również utratę genów i alleli kodujących te fenotypy, zachowuje również formę i funkcje cech fenotypowych organizmy przez pewien czas. Świadczy o tym niezmienna anatomia rekinów i paproci. W większości przypadków ten rodzaj selekcji występuje dla cech, które mają charakter poligeniczny, tj. są kodowane przez więcej niż jeden gen. Interakcje między tymi genami dają początek różnym produktom fenotypowym, z których aktywnie wybierany jest najbardziej przystosowany i powszechny fenotyp. Inne fenotypy są kontrolowane przez blokowanie ekspresji kilku wybranych genów lub przez maskowanie ekspresji tych genów.

❍ Gdyby narysować wykres dla takiej selekcji, rozkład cech w pierwotnej populacji byłby reprezentowany przez normalną krzywą w kształcie dzwonu, która wykazywałaby stopniowy wzrost, a następnie stopniowy spadek częstości występowania danej cechy. Jeśli ta krzywa miałaby podlegać selekcji stabilizującej, siły selektywne wywierałyby nacisk na końce i modyfikują krzywą w taki sposób, że wąskie końce na obu końcach krzywej zostałyby wyeliminowane, podczas gdy zakrzywiony środek zostałby wzmocniony, powodując wysoki i wąska krzywa. Zawężenie implikuje utratę skrajnych fenotypów, a wysokość krzywej wskazuje na zwiększoną częstość występowania wspólnego/pośredniego fenotypu w danej populacji.

❍ Tę zmianę kształtu krzywej można wytłumaczyć przykład koloru sierści u szczurów. Rozważ gatunek szczurów o umaszczeniu od jasnobrązowego, brązowego do ciemnobrązowego, które zamieszkują gęsty las. W takim scenariuszu poszycie lasu byłoby pokryte opadłymi i wysuszonymi gałązkami oraz liśćmi i innymi przedmiotami, co powodowałoby, że podłoga nabierałaby brązowawego wyglądu. Tutaj pośrednie szczury o brązowym kolorze sierści uniknęłyby wykrycia przez drapieżniki, ponieważ ich kolor sierści zmieszałby się z kolorem dna lasu, działając w ten sposób jako rodzaj kamuflażu. Jednak w przypadku szczurów ubarwionych jasno i ciemnobrązowo ich obecność byłaby widoczna i oczywista, co powodowałoby, że byłyby łatwo żerowane. Doprowadziłoby to do ostatecznego spadku częstości występowania tych fenotypów, pozostawiając jedynie powszechny i ​​najlepiej przystosowany fenotyp brunatnej sierści w populacji szczurów, tym samym wykazując stabilizującą selekcję.


WARUNKI SPECJACJI W KONKURSIE TRADYCYJNYM

Abstrakcyjny Wykazano teoretycznie, że specjacja sympatryczna może wystąpić, jeśli konkurencja wewnątrzgatunkowa jest wystarczająco silna, aby wywołać destrukcyjną selekcję. Jednak wiarygodność zaangażowanych procesów jest przedmiotem dyskusji, a wiele pytań dotyczących warunków specjacji pozostaje nierozwiązanych. Na przykład, czy silna selekcja destrukcyjna wystarcza do specjacji? Jakie role odgrywa architektura genetyczna i początkowy skład populacji? Jak silne musi być kojarzenie grupowe, aby populacja mogła się podzielić na dwie części? Oto niektóre z problemów, które tutaj poruszamy. Badamy diploidalny model multilocus cechy ilościowej, który podlega selekcji zależnej od częstotliwości, spowodowanej równowagą konkurencji wewnątrzgatunkowej i selekcji stabilizującej niezależnej od częstotliwości. Ta cecha działa również jako charakter godowy dla asortymentu. Ustalono wcześniej, że specjacja może wystąpić tylko wtedy, gdy konkurencja jest wystarczająco silna, aby wywołać destrukcyjną selekcję. Uważamy, że specjacja staje się trudniejsza w przypadku bardzo silnej konkurencji, ponieważ wtedy wymagany jest niezwykle silny asortyment. Tak więc specjacja jest najbardziej prawdopodobna w przypadku konkurencji o średniej sile, gdzie wymaga silnego, ale niezbyt silnego asortymentu. Dla tego zakresu parametrów nie jest jednak oczywiste, w jaki sposób asortyment może ewoluować od poziomów niskich do wysokich, ponieważ przy umiarkowanie silnym składzie zachowana jest mniejsza zmienność genetyczna niż przy słabym lub silnym asortymencie czasami wcale. Oprócz siły współzawodnictwa zależnego od częstotliwości i kojarzenia assortatywnego, role liczby loci, rozkład efektów allelicznych, warunki początkowe, koszty bycia wybrednym, siła selekcji stabilizującej i szczególny dobór przystosowania badane są funkcje. Obserwuje się wiele możliwych skutków ewolucyjnych, w tym utratę wszelkiej zmienności genetycznej, podział na dwa do pięciu gatunków, a także bardzo krótkie i bardzo długie, stabilne cykle graniczne. Od strony metodologicznej proponujemy mierniki ilościowe do decydowania, czy dany rozkład odzwierciedla dwa (lub więcej) wyodrębnione reprodukcyjnie skupienia.


Specjacja sympatryczna

Termin sympatric pochodzi od angielskiego przedrostka sym- co znaczy „taki sam” lub „razem” i greckie słowo Patris co oznacza „ojczyzna”. Ten rodzaj specjacji występuje w populacji bez izolacji geograficznej. Główne mechanizmy prowadzące do specjacji sympatrycznej obejmują zmiany w chromosomach organizmu. Jednym ze sposobów, w jaki się to dzieje, jest poważny błąd, który pojawia się podczas podziału komórki, powodując więcej niż jedną kopię chromosomu lub utratę chromosomu w jednej z komórek potomnych. Ten stan jest znany jako aneuploidia i istnieją dwa główne rodzaje:

Autopoliploidalność

W tej sytuacji organizm ma dwa lub więcej zestawów chromosomów własnego gatunku. Zwykle dzieje się to w roślinach i wynika z przeniesienia wszystkich chromosomów do jednej z komórek potomnych podczas mejozy. Kiedy tak się stanie, powstałe gamety nie będą kompatybilne do reprodukcji z gametami któregokolwiek z rodziców. Jednak organizm może samozapylić się lub rozmnażać z innym organizmem, takim jak on, który ma taką samą liczbę par chromosomów.

Allopoliploidalność

Allopoliploidalna forma specjacji sympatrycznej powstaje, gdy dwa różne gatunki łączą się w pary i tworzą potomstwo. Powstałe gamety potomstwa pierwszej generacji muszą łączyć się z normalnymi gametami jednego z dwóch pierwotnych gatunków, aby utworzyć zdolne do życia potomstwo. Historia prawie 50% wszystkich gatunków roślin wywodzi się z gatunku poliploidalnego. Przykładami są uprawiany tytoń, bawełna i pszenica.


Ocena stabilizującej selekcji jako mechanizmu zastoju

W niniejszej pracy oceniamy rolę, jaką stabilizująca selekcja odgrywa w pośredniczeniu w długotrwałym zastoju gatunków. Przedstawiamy studium przypadku z zapisu kopalnego, które kwestionuje znaczącą rolę stabilizowania doboru jako mechanizmu zastoju. Omawiamy również alternatywny mechanizm zastoju oparty na tym, jak gatunki są zorganizowane w przyrodzie, który przewiduje, że dopóki gatunek występuje w kilku różnych środowiskach, będzie buforowany przed zmianą sieci. Dochodzimy do wniosku, że teoria ewolucyjna i ekologiczna wskazuje, że stabilizująca selekcja będzie odgrywać ważną rolę w utrzymywaniu zastoju gatunków tylko wtedy, gdy społeczności są w równowadze i/lub środowisko fizyczne jest stabilne przez długi czas. Obecnie większość danych wskazuje, że żadna z tych sytuacji nie jest prawdopodobna, chociaż niedawna dokumentacja długoterminowej stabilności fauny paleozoicznej stanu Nowy Jork, zjawisko skoordynowanego zastoju, może być prawdopodobnie skorelowana z pewnym rodzajem stabilnych jednostek ekologicznych, być może stabilnym struktura społeczności. Jednak w przypadku jednej z tych fauny, środkowego dewońskiej grupy Hamiltona, wzorce zastoju morfologicznego gatunków wydają się nie mieć związku ze stabilizującą selekcją. Oznacza to, że stabilność fauny grupy Hamiltona nie jest równoważna zbiorowi stabilnych zbiorowisk, a nawet jeśli tak jest, to w równowadze stabilizująca selekcja nie jest ważnym mechanizmem pośredniczącym w stazie.


Wyjaśnij, w jaki sposób dobór naturalny może prowadzić do tworzenia nowych gatunków (specjacji)

W obrębie puli genów populacji występuje zmienność genetyczna spowodowana mutacją. Prowadzi to do zmienności fenotypowej. Niektóre osobniki będą lepiej przystosowane do środowiska niż inne, a zatem będą bardziej skłonne do rozmnażania się i przekazywania swoich alleli następnemu pokoleniu. Oznacza to, że każde pokolenie będzie nieco lepiej przystosowane do środowiska niż poprzednie, a tym samym nastąpi ewolucja. Jeśli populacja jest podzielona, ​​a każdy fragment jest odizolowany od siebie (np. oddzielająca je rzeka lub dryf kontynentalny), to nie mogą się krzyżować. Każda nowa populacja będzie miała do czynienia z innym środowiskiem, a co za tym idzie różnymi presjami selekcyjnymi. Oznacza to, że każda populacja zacznie ewoluować w różne adaptacje, aby dopasować się do ich środowiska i ostatecznie będzie tak fizycznie i genetycznie odmienna, że ​​nie będzie w stanie rozmnażać się i wydawać żywego, płodnego potomstwa. Oznacza to, że te dwie populacje są teraz dwoma oddzielnymi gatunkami i wystąpiła specjacja. Jeśli zostaną ponownie wprowadzone do siebie (utracona zostaje cecha izolacyjna), nie będą się krzyżować.


Wybór

Selekcja odnosi się do presji ewolucyjnej, która jest wynikiem kombinacji presji środowiskowych i genetycznych, które wpływają na zdolność an organizm żyć i, co równie ważne, wychowywać własne, pomyślne reprodukcyjnie potomstwo.

Jak sugerowano, dobór naturalny obejmuje naturalne (ale często złożone) naciski obecne w środowisku organizmu. Sztuczna selekcja to świadoma manipulacja kojarzeniem, manipulacją i łączeniem materiału genetycznego w celu uzyskania pożądanego rezultatu.

Ewolucja wymaga zmienności genetycznej, a te wariacje lub zmiany (mutacje) są zwykle szkodliwe, ponieważ czynniki środowiskowe już wspierają zakres dystrybucji genetycznej w populacji.

Dobór naturalny opiera się na wyraźnych różnicach w zdolności organizmów do rozwoju i produkcji potomstwa z powodzeniem biologicznym. Co ważne, selekcja może działać jedynie w celu wywarcia wpływu (napędu) na te różnice w genotypie, które pojawiają się jako różnice fenotypowe. W bardzo realnym sensie presja ewolucyjna działa na ślepo.

Istnieją trzy podstawowe typy doboru naturalnego: selekcja kierunkowa faworyzująca ekstremalny fenotyp selekcja stabilizująca faworyzująca fenotyp o cechach pośrednich do fenotypu ekstremalnego (tj. selekcja normalizująca) oraz selekcja destrukcyjna, która faworyzuje fenotypy ekstremalne nad genotypami pośrednimi.

Ewolucja odporności na pestycydy stanowi żywy przykład selekcji kierunkowej, w której czynnik selekcyjny (w tym przypadku DDT) tworzy pozorną siłę w jednym kierunku, powodując odpowiednią zmianę (poprawę odporności) w zaatakowanych organizmach. Selekcja kierunkowa jest również widoczna w wysiłkach ludzi zmierzających do uzyskania pożądanych cech u wielu rodzajów zwierząt domowych i roślin. Wiele ras psów, od jamników do pasterzy, wszystkie są potomkami jednego, podobnego do wilka przodka i są produktem starannej selekcji i hodowli pod kątem unikalnych cech preferowanych przez hodowców ludzi.

Jednak nie wszystkie efekty selektywne są kierunkowe. Selekcja może również dawać wyniki, które są stabilizujące lub destrukcyjne. Selekcja stabilizująca występuje, gdy selekcjonuje się znaczące zmiany w cechach organizmów. Przykładem tego jest narodziny waga u ludzi. Niemowlęta, które są znacznie cięższe lub lżejsze niż przeciętnie, nie przeżywają tak dobrze, jak te, które są bliższe średniej (przeciętnej) wadze.

Z drugiej strony mówi się, że selekcja jest destrukcyjna, jeśli skrajne wartości jakiejś cechy są faworyzowane w stosunku do wartości pośrednich. Być może jednym z bardziej oczywistych przykładów destrukcyjnej selekcji jest dymorfizm płciowy, w którym samce i samice tego samego osobnika gatunek wyglądają wyraźnie różnie od siebie. Jedna płeć może być większa, mieć jasne, efektowne upierzenie, niedźwiedzie rogi lub mieć jakieś ozdoby, których brakuje drugiej. Na przykład samiec pawia ma ciemnozielone i szafirowoniebieskie upierzenie oraz ogromny, wachlujący ogon, podczas gdy samica jest szarobrązowa, bez wyszukanego ogona.

Dymorfizm płciowy jest uważany za wynik doboru płciowego, procesu, w którym członkowie gatunku rywalizują o dostęp do partnerów. Dobór płciowy i dobór naturalny mogą często działać w przeciwnych kierunkach, tworząc dwa różne fenotypy płci. Mężczyźni, którzy zazwyczaj są głównymi zawodnikami w konkurencja dla partnerów godowych zwykle noszą ozdoby, takie jak efektowne upierzenie, pomimo potencjalnych kosztów tych ozdób, takich jak zwiększona widoczność dla drapieżników i ataki rywalizujących samców. Samice rzadziej biorą udział w bezpośredniej rywalizacji o partnerów i generalnie nie podlegają siłom doboru płciowego (chociaż u kilku gatunków występuje odwrócenie ról). Uważa się, że samice odgrywają kluczową rolę w ewolucji wielu skomplikowanych cech męskich, ponieważ jeśli preferencja żeńska ma podłoże genetyczne, wybór przez samicę konkretnych samców jako partnerów do rozmnażania spowoduje, że cechy męskie będą się rozprzestrzeniać w kolejnych pokoleniach.

Czasami dopasowanie fenotypu w pewnym środowisku zależy od tego, jak często (lub rzadko) jest to zjawisko znane jako selekcja zależna od częstotliwości. Być może i zwierzę cieszy się zwiększoną przewagą, jeśli jest zgodny z fenotypem większości w populacji ma to miejsce, gdy np. drapieżniki nauczą się unikać niesmacznego motyla ofiara, ponieważ motyle ewoluowały, by reklamować swoje szkodliwe smak dostosowując się do konkretnego skrzydła kolor i wzór. Motyle, które zbytnio odbiegają od wzorca „ostrzegawczego”, nie są tak łatwo rozpoznawane przez drapieżniki i są zjadane w większej liczbie. Co ciekawe, selekcja zależna od częstotliwości umożliwiła motylom, które nie są niesmaczne, naśladowanie wyglądu swoich nieprzyjemnych braci, a tym samym unikanie tych samych drapieżników. I odwrotnie, fenotyp może być faworyzowany, jeśli jest rzadki, a jego alternatywy są w większości. Wiele drapieżników ma tendencję do tworzenia „obrazów poszukiwawczych” swojej ofiary, faworyzując najczęstsze fenotypy i ignorując rzadsze fenotypy. Wybór zależny od częstotliwości stanowi interesujący przypadek, w którym częstotliwość genu sam zmienia selektywne środowisko, w którym istnieje genotyp.

Wiele osób przypisuje Darwinowi wyrażenie „przetrwanie najsilniejszych”, ale w rzeczywistości pochodzi ono od innego przyrodnika/filozofa, Herberta Spencera (1820&ndash1903). Ostatnio wielu biologów ewolucyjnych pytało: Ewolucja drogą doboru naturalnego co? Na jakim poziomie organizmu dobór jest najpotężniejszy? Jaka jest biologiczna jednostka doboru naturalnego – gatunek, indywidualny, a nawet gen?

Chociaż wydaje się racjonalne, że organizmy mogą wykazywać rodzicielskie zachowanie lub inne cechy „dla dobra gatunku”. W swojej książce z 1962 r. Dyspersja zwierząt w odniesieniu do zachowań społecznych, biolog behawioralny V. C. Wynne-Edwards zaproponował, aby zwierzęta ograniczały rozmnażanie się w czasach niedoboru zasobów, aby uniknąć wygaszenia lokalnej podaży, a tym samym zachować „równowagę w naturze”. Jednak Wynne-Edwards został skrytykowany, ponieważ wszystkie takie przypadki pozornego doboru na poziomie grupy można wytłumaczyć doborem działającym na poziomie poszczególnych organizmów. Kotka, która ssie swoje kocięta, nie robi tego z korzyścią dla gatunku, w którym wyewoluowało jej zachowanie, ponieważ poprawia to kondycję jej kociąt, a ostatecznie także jej własnej, ponieważ niosą one jej geny.

W większości warunków dobór grupowy nie będzie bardzo silny, ponieważ tempo zmian częstotliwości genów, gdy jedna osoba zastępuje inną w populacji, jest większe niż to, które występuje, gdy jedna grupa zastępuje inną. Liczba obecnych osób jest na ogół większa niż liczba grup obecnych w środowisku, a rotacja jednostek jest większa. Ponadto trudno sobie wyobrazić, że jednostki mogłyby ewoluować, aby poświęcić swoją reprodukcję dla dobra grupy, bardziej samolubna alternatywa mogłaby łatwo najechać i rozprzestrzenić się w takiej grupie.

Istnieje jednak kilka możliwych wyjątków, jednym z nich jest zmniejszona zjadliwość w: pasożyty, których przetrwanie zależy od przetrwania gospodarzy. ten śluzak wirus, wprowadzony w Australia do kontroli importowanych królików europejskich (Oryctolagus cuniculus), początkowo spowodował śmierć wielu osób. Jednak w ciągu kilku lat śmiertelność była znacznie niższa, częściowo dlatego, że króliki stały się odporne na patogen, ale częściowo dlatego, że wirus wyewoluował niższą zjadliwość. Uważa się, że udało się zmniejszyć zjadliwość, ponieważ wirus jest przenoszony przez komara z jednego żywego królika na drugiego. Mniej śmiercionośny szczep wirusa jest utrzymywany w populacji królików, ponieważ króliki dotknięte bardziej zjadliwym szczepem umierają przed przekazaniem wirusa. W ten sposób geny wirusowe zmniejszające zjadliwość mogą rozprzestrzeniać się poprzez selekcję grupową. Oczywiście zmniejszona zjadliwość leży również w interesie każdego pojedynczego wirusa, jeśli ma on przetrwać w swoim gospodarzu. Naukowcy twierdzą, że nie można by oczekiwać obserwowania ewolucji poprzez dobór grupowy, gdy dobór indywidualny działa silnie w przeciwnym kierunku.

Niektórzy biologowie, w szczególności Richard Dawkins (1941&ndash), twierdzą, że sam gen jest prawdziwą jednostką doboru. Jeśli jedna alternatywa genetyczna lub allel zapewnia swojemu nosicielowi przewagę adaptacyjną nad inną osobą, która nosi inny allel, wówczas bardziej korzystny allel będzie replikowany więcej razy, ponieważ jego nosiciel cieszy się większą sprawnością. W jego książce Samolubny genDawkins twierdzi, że geny pomagają budować ciała, które pomagają w ich transmisji, poszczególne organizmy są jedynie „maszyną przetrwania”, której geny potrzebują do tworzenia większej liczby kopii samych siebie.

Argument ten został skrytykowany, ponieważ dobór naturalny nie „widzi” poszczególnych genów znajdujących się w organizmie genom, ale raczej wybiera spośród fenotypów zewnętrzną manifestację wszystkich genów, które posiadają organizmy. Niektóre kombinacje genetyczne mogą zapewniać bardzo wysoką sprawność, ale mogą one znajdować się w genach mających negatywny wpływ na tę samą osobę. Kiedy osobnik się rozmnaża, jego „złe” geny są replikowane wraz z „dobrymi” genami, jeśli tego nie zrobi, nawet jego najkorzystniejsze geny nie zostaną przekazane następnemu pokoleniu. Chociaż większość biologów ewolucyjnych skupia się na selekcji na poziomie jednostki, przykład ten wskazuje na możliwość, że poszczególne geny w genomach podlegają pewnego rodzaju selekcji grupowej. Powodzenie w przekazywaniu pojedynczych genów kolejnym pokoleniom będzie zależeć od ich dobrego wspólnego funkcjonowania, wspólnie budując możliwie najlepszy organizm w danym środowisku.

Kiedy selektywna zmiana jest powodowana ludzkim wysiłkiem, nazywa się to doborem sztucznym. Pozwalając na reprodukcję tylko wyselekcjonowanej mniejszości osobników, hodowcy mogą wytwarzać nowe generacje organizmów o określonych cechach, takich jak większa produkcja mleka u krów mlecznych, większa zawartość oleju w kukurydzy czy tęcza kolorów w kwiatach handlowych. Powtarzana sztuczna selekcja i hodowla osobników o najbardziej ekstremalnych wartościach pożądanych cech może trwać do wyczerpania wszystkich dostępnych zmienności genetycznych i niemożliwa jest dalsza selekcja. Jest prawdopodobne, że hodowcy mleka napotkali limit produkcji mleka u bydła i ostatecznie produkcja mleka krowiego będzie rosła wolniej przy danym wzroście paszy, ale nie osiągnięto jeszcze limitu zawartości oleju kukurydzianego, który nadal rośnie pod wpływem sztucznego wybór.



Uwagi:

  1. Altman

    Warto zauważyć, że to zabawna informacja

  2. Kelemen

    Akceptuję to z przyjemnością. Moim zdaniem jest to interesujące pytanie, biorę udział w dyskusji. Razem możemy dojść do właściwej odpowiedzi.

  3. Pius

    Autor, czy jesteś przypadkiem z Moskwy?

  4. Hanisi

    Jakie słowa potrzebowały ... świetne, genialne zdanie

  5. Regenweald

    Jakie dobre pytanie



Napisać wiadomość