Informacja

19.3C: Wybór zależny od częstotliwości - Biologia

19.3C: Wybór zależny od częstotliwości - Biologia


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 selekcji zależnej od częstotliwości, fenotypy, które są albo powszechne, albo rzadkie, są faworyzowane przez dobór naturalny.

cele nauczania

  • Opisz wybór zależny od częstotliwości

Kluczowe punkty

  • Negatywna selekcja zależna od częstotliwości selekcjonuje rzadkie fenotypy w populacji i zwiększa zróżnicowanie genetyczne populacji.
  • Dodatnia selekcja zależna od częstotliwości selekcjonuje wspólne fenotypy w populacji i zmniejsza wariancję genetyczną.
  • Na przykładzie samców jaszczurek z plamami bocznymi populacje każdego wzoru kolorystycznego zwiększają się lub zmniejszają na różnych etapach, w zależności od ich częstotliwości; zapewnia to, że zarówno powszechne, jak i rzadkie fenotypy są nadal obecne cyklicznie.
  • Czynniki zakaźne, takie jak drobnoustroje, mogą wykazywać negatywną selekcję zależną od częstotliwości; ponieważ populacja żywiciela staje się odporna na pospolity szczep drobnoustroju, mniej powszechne szczepy drobnoustroju są automatycznie faworyzowane.
  • Różnice w naśladowaniu kolorów przez szkarłatnego węża królewskiego zależą od występowania wschodniego węża koralowego, wzoru tej mimikry, w określonym regionie geograficznym. Im bardziej rozpowszechniony jest wąż koralowy w regionie, tym bardziej powszechny i ​​zmienny będzie wzór kolorystyczny szkarłatnego królewskiego węża, co czyni go przykładem pozytywnej selekcji zależnej od częstotliwości.

Kluczowe terminy

  • wybór zależny od częstotliwości: termin nadany procesowi ewolucyjnemu, w którym dopasowanie fenotypu zależy od jego częstotliwości w stosunku do innych fenotypów w danej populacji
  • poligamiczny: posiadanie więcej niż jednej samicy jako partnera

Wybór zależny od częstotliwości

Inny typ selekcji, zwany selekcją zależną od częstotliwości, faworyzuje fenotypy, które są albo powszechne (dodatnia selekcja zależna od częstotliwości), albo rzadkie (negatywna selekcja zależna od częstotliwości).

Wybór w zależności od częstotliwości ujemnej

Ciekawym przykładem tego typu selekcji jest unikalna grupa jaszczurek północno-zachodniego Pacyfiku. Samce jaszczurek z plamami bocznymi występują w trzech wzorach koloru gardła: pomarańczowym, niebieskim i żółtym. Każda z tych form ma inną strategię reprodukcyjną: pomarańczowe samce są najsilniejsze i mogą walczyć z innymi samcami o dostęp do swoich samic; niebieskie samce są średniej wielkości i tworzą silne więzy par ze swoimi partnerami; a żółte samce są najmniejsze i wyglądają trochę jak samice, co pozwala im na skradanie się w kopulacji. Jak w grze kamień-papier-nożyce, pomarańczowy wygrywa z niebieskim, niebieski wygrywa z żółtym, a żółty wygrywa z pomarańczowym w konkurencji dla kobiet. Duże, silne pomarańczowe samce mogą walczyć z niebieskimi samcami, aby kojarzyć się z połączonymi parami samic niebieskich; niebieskie samce z powodzeniem strzegą swoich partnerów przed żółtymi samcami trampek; a żółte samce mogą przemykać kopulacje od potencjalnych partnerów dużych, poligynicznych pomarańczowych samców.

W tym scenariuszu pomarańczowe samce będą faworyzowane przez dobór naturalny, gdy populacja jest zdominowana przez niebieskie samce, niebieskie samce będą się rozwijać, gdy populacja składa się głównie z żółtych samców, a żółte samce zostaną wybrane, gdy pomarańczowe samce będą najliczniejsze. W rezultacie populacje jaszczurek z plamami bocznymi zmieniają rozkład tych fenotypów. W jednym pokoleniu może dominować kolor pomarańczowy, a następnie żółte samce zaczną rosnąć. Gdy żółte samce będą stanowić większość populacji, do wyboru zostaną wybrane niebieskie samce. Wreszcie, gdy niebieskie samce staną się powszechne, pomarańczowe samce znów będą faworyzowane.

Przykład negatywnej selekcji zależnej od częstotliwości można również zaobserwować w interakcji między ludzkim układem odpornościowym a różnymi zakaźnymi drobnoustrojami, takimi jak patogenne bakterie lub wirusy. Ponieważ konkretna populacja ludzka jest zarażona powszechnym szczepem drobnoustroju, większość osobników w populacji staje się na niego odporna. To następnie selekcjonuje rzadsze szczepy drobnoustroju, które nadal mogą infekować populację z powodu mutacji genomu; te szczepy mają większą sprawność ewolucyjną, ponieważ są mniej powszechne.

Dodatni wybór zależny od częstotliwości

Przykładem pozytywnej selekcji zależnej od częstotliwości jest naśladowanie ostrzegawczego ubarwienia niebezpiecznych gatunków zwierząt przez inne, nieszkodliwe gatunki. Szkarłatny wąż, nieszkodliwy gatunek, naśladuje ubarwienie wschodniego węża koralowego, jadowitego gatunku zwykle występującego w tym samym regionie geograficznym. Drapieżniki uczą się unikać obu gatunków węży ze względu na podobne ubarwienie, w wyniku czego szkarłatny wąż staje się bardziej powszechny, a jego fenotyp ubarwienia staje się bardziej zmienny ze względu na zrelaksowaną selekcję. Ten fenotyp jest zatem bardziej „dopasowany”, ponieważ populacja gatunków, które go posiadają (zarówno niebezpieczne, jak i nieszkodliwe) staje się coraz liczniejsza. Na obszarach geograficznych, gdzie wąż koralowy jest mniej powszechny, wzór staje się mniej korzystny dla węży królewskich i znacznie mniej zmienny w swojej ekspresji, prawdopodobnie dlatego, że drapieżniki w tych regionach nie są „wykształcone” w unikaniu tego wzoru.

Negatywna selekcja zależna od częstotliwości służy zwiększeniu genetycznej zmienności populacji poprzez selekcję rzadkich fenotypów, podczas gdy pozytywna selekcja zależna od częstotliwości zwykle zmniejsza zmienność genetyczną poprzez selekcję wspólnych fenotypów.


Chociaż związek między jasnościami radiowymi w dalekiej podczerwieni i falach centymetrowych normalnych galaktyk jest jedną z najbardziej uderzających korelacji w astronomii, brakuje solidnego zrozumienia jej fizycznych podstaw. W jednej z interpretacji, „model kalorymetryczny”, szybkie chłodzenie synchrotronowe elektronów promieniowania kosmicznego jest niezbędne do odtworzenia obserwowanej zależności liniowej. Obserwowane widma radiowe są jednak płytsze niż to, czego oczekuje się od schłodzonej emisji synchrotronowej. W 2006 roku Thompson i in. przedstawili prosty sparametryzowany model, aby wyjaśnić, w jaki sposób stosunkowo płytkie obserwowane widma mogą powstawać nawet w obecności szybkiego chłodzenia synchrotronu poprzez uwzględnienie strat jonizacyjnych i innych mechanizmów chłodzenia. Podczas uruchamiania 42-elementowego Allen Telescope Array (ATA) obserwowaliśmy galaktyki M82, NGC 253 i Arp 220 na częstotliwościach od 1 do 7 GHz, uzyskując niespotykane szerokopasmowe ciągłe widma radiowe tych źródeł. Łączymy nasze obserwacje z danymi o wysokiej częstotliwości z literatury, aby rozdzielić widma na składowe termiczne i nietermiczne. Wszystkie komponenty nietermiczne są strome w reżimie fal centymetrowych i nie mogą być dobrze modelowane jako proste prawa mocy. Model Thompsona i in. jest zgodny z naszymi wynikami M82, gdy wybrane są wiarygodne parametry, a nasze wyniki w rzeczywistości znacznie zmniejszają przestrzeń dozwolonych parametrów modelu. Model jest tylko nieznacznie zgodny z naszymi danymi NGC 253. Zakładając, że Thompson et al. model, stromy wskaźnik wstrzykiwania energii elektronów P = -2,5 jest wykluczone w M82 i NGC 253 z ufnością >gt99%. Opisujemy szczegółowo procedury obserwacyjne, metody kalibracji, analizy i kontrole spójności stosowane do szerokopasmowych obserwacji spektralnych za pomocą ATA.

Eksportuj cytat i streszczenie BibTeX RIS



Uwagi:

  1. Thackere

    Bravo, what excellent message

  2. Deston

    Talent, nic nie powiesz.

  3. Manly

    I am assured, that you on a false way.

  4. Kazira

    Co ciekawe, przydatny pokój

  5. Elvern

    Co ciekawe, jest to cenna fraza



Napisać wiadomość