Természetes kiválasztási mechanizmus, bizonyítékok, típusok és példák



az természetes kiválasztás A brit természettudós, Charles Darwin által javasolt evolúciós mechanizmus, ahol a népesség egyének között a reproduktív siker különbözik.

A természetes szelekció olyan egyedek reprodukciójával jár, akik bizonyos allélokat több leszármazót hagynak el, mint más, különböző allélokkal rendelkező személyeket. Ezek az egyének többet reprodukálnak, és így növelik a gyakoriságukat. A darwini természetes szelekciós folyamat adaptációhoz vezet.

A populációgenetika fényében az evolúció az allél frekvenciák variációja a populációban. Két folyamat vagy evolúciós mechanizmus hoz létre ilyen változást: a természetes szelekció és a gén drift.

A természetes kiválasztást tévesen értelmezték, mivel Darwin forradalmi ötleteit ismertette. Tekintettel az idő politikai és társadalmi kontextusára, a naturalista elméletek tévesen extrapoláltak az emberi társadalmakra, a feltörekvő kifejezésekre, amelyeket most a média és a dokumentumfilmek „a legerősebbek túlélése” -ként értelmeznek..

index

  • 1 Mi a természetes kiválasztás?
  • 2 Mechanizmus
    • 2.1 Változás
    • 2.2
    • 2.3 A változó karakter a fitneszhez kapcsolódik
    • 2.4 Hipotetikus példa: a mókusok farka
  • 3 Bizonyítékok
    • 3.1 Fosszilis rekord
    • 3.2 Homológia
    • 3.3 Molekuláris biológia
    • 3.4 Közvetlen megfigyelés
  • 4 Mi nem természetes kiválasztás?
    • 4.1 Ez nem a legjobban fennmaradt
    • 4.2 Ez nem az evolúció szinonimája
  • 5 Típusok és példák
    • 5.1 Stabilizáló kiválasztás
    • 5.2 Irányválasztás
    • 5.3 Zavaró kiválasztás
  • 6 Referenciák

Mi a természetes kiválasztás?

A természetes szelekciót a brit természettudós, Charles Darwin 1859-ben javasolta. A témát nagy részletességgel kezelik mesterműveiben A faj eredete.

Ez a biológia egyik legfontosabb elképzelése, mivel elmagyarázza, hogy az élet minden formája, amelyet ma tudunk értékelni, ered. Összehasonlítható a más tudományágak nagy tudósainak, például Isaac Newtonnak.

Darwin az utazása során megfigyelt számos példán keresztül elmagyarázza, hogy a fajok nem változtathatók meg időben, és azt javasolja, hogy mindannyian közös őse származzon.

Bár a természeti szelekció tucatnyi meghatározása létezik, a legegyszerűbb és legkonkrétabb a Stearns & Hoekstra (2000): a természetes szelekció az öröklődő jellemzőkkel kapcsolatos reproduktív siker változása..

Meg kell említeni, hogy az evolúció és a természetes szelekció nem cél- vagy konkrét célokat követ. Kizárólag a környezetükhöz igazodó szervezeteket termel, anélkül, hogy bármilyen fajta specifikációval rendelkeznének a potenciális konfigurációban, amelyet ezek a szervezetek fognak elérni.

mechanizmus

Egyes szerzők kifejezik, hogy a természetes szelekció matematikai elkerülhetetlenség, mivel három postulátum teljesülése esetén következik be, amit a következőképpen látunk:

variáció

A lakossághoz tartozó egyének eltéréseket mutatnak. Valójában a változás feltétele sine qua non hogy az evolúciós folyamatok megtörténjenek.

A szervezetek változása különböző szinteken történik, a nukleotidok variációitól, amelyek a DNS-t a morfológiákig és a viselkedésváltozásokig terjednek. A szint csökkentésével több variációt találunk.

örökölhetősége

A jellemzőnek örököltnek kell lennie. A lakosságban jelenlévő változatoknak a szülőkről a gyerekekre kell mennie. Annak ellenőrzésére, hogy egy karakter örökölhető-e, egy „örökölhetőség” paramétert használunk, amely a genetikai variációnak tulajdonítható fenotípusos variancia aránya..

Matematikailag ezt kifejezzük h2 = VG / (VG + VE). Hol VG a genetikai variancia és az VE a környezet varianciaterméke.

Az örökölhetőség számszerűsítése igen egyszerű és intuitív: a szülők karakterének mérése ellen van ábrázolva. a gyerekek karaktere. Ha például meg akarjuk erősíteni a madarak csúcsméretének örökölhetőségét, mérjük a méretet és a szülőkben, és a gyerekek méretével összehasonlítjuk őket..

Abban az esetben, ha megfigyeljük, hogy a grafikon egy vonalra hajlik (a r2 közel van 1-hez) arra a következtetésre juthatunk, hogy a jellemzők örököltek.

A változó karakter az alkalmasság

A természetes szelekciónak a lakosságban való működésének utolsó feltétele a karakterisztika és a karakterisztika viszonya alkalmasság - ez a paraméter számszerűsíti az egyének reprodukciójának és túlélésének képességét, és 0 és 1 között változik.

Más szóval, egy ilyen tulajdonságnak növelnie kell a hordozó reproduktív sikerét.

Hipotetikus példa: a mókusok farka

Vegyünk egy hipotetikus mókusok lakosságát, és gondoljunk, ha a természetes kiválasztás benne fog-e vagy sem.

Az első dolog, amit meg kell tennünk, hogy megerősítsük, ha van-e változás a népességben. Ezt az érdeklődő karakterek mérésével tehetjük meg. Tegyük fel, hogy a farokban variációk találhatók: vannak változatok hosszú farokkal és rövid farokkal.

Ezt követően meg kell erősítenünk, hogy a jellegzetes "farokméret" örökölhető-e. Ehhez mérjük a szülők farkának hosszát, és a gyerek farok hosszának megfelelően ábrázoljuk. Ha lineáris kapcsolatot találunk a két változó között, akkor azt jelenti, hogy az örökölhetőség magas.

Végül meg kell erősítenünk, hogy a farok mérete növeli a hordozó reprodukciós sikerét.

A rövidebb farok lehetővé teszi az egyének számára, hogy könnyebben mozoghassanak (ez nem feltétlenül igaz, tisztán didaktikus célokra), és lehetővé teszi számukra, hogy sikeresebben menjenek el a ragadozóktól, mint a hosszú farokhordozók..

Így a generációkban a jellegzetes "rövid colar" gyakoribb lesz a lakosság körében. Ez a természetes szelekció fejlődése. Az egyszerű, de nagyon erős folyamat eredménye az adaptáció.

bizonyítékok

A természetes szelekciót és az evolúciót általában különféle tudományágak rendkívül erős bizonyítékai támasztják alá, beleértve a paleontológiát, a molekuláris biológiát és a földrajzot..

Fosszilis rekord

A fosszilis rekord a legtisztább bizonyíték arra, hogy a fajok nem változtathatatlan entitások, amint azt Darwin idejére gondolták.

homológia

A fajok eredetében javasolt módosításokkal rendelkező utódok támogatják a homológ struktúrákat - közös eredetű struktúrákat -, amelyek azonban bizonyos változatokat mutathatnak.

Például az emberi kar, a denevér szárnya és a bálnák uszonyai egymással homológ struktúrák, hiszen ezeknek a vonalaknak a közös őse ugyanolyan csontmintákkal rendelkezett a feletteseikben. Minden csoportban a szerkezetet a szervezet életmódjától függően módosították.

Molekuláris biológia

Ugyanígy a molekuláris biológia előrehaladása lehetővé teszi a különböző organizmusok szekvenciáinak megismerését, és nem kétséges, hogy közös eredetű.

Közvetlen megfigyelés

Végül megfigyelhetjük a természetes szelekció mechanizmusát. Bizonyos, nagyon rövid generációs időkkel rendelkező csoportok, mint például a baktériumok és vírusok, lehetővé teszik a csoport fejlődését rövid idő alatt. A tipikus példa az antibiotikumok fejlődése.

Mi nem természetes kiválasztás?

Bár az evolúció az a tudomány, amely a biológiának jelentést ad - a Dobzhansky híres biológus idézésével "a biológiában semmi értelme, kivéve az evolúció fényében" - az evolúciós biológiában sok félreértés és a kapcsolódó mechanizmusok vannak ez az egyik.

A természetes szelekció népszerű fogalomnak tűnik, nemcsak a tudósok, hanem a lakosság számára is. Az évek során azonban az elképzelést torzították és félrevezetették mind az egyetemi, mind a médiában.

Ez nem a legerősebb túlélés

A "természetes szelekció" megemlítése esetén szinte lehetetlen, hogy olyan kifejezéseket hozzunk létre, mint a "legerősebb vagy legerősebb" túlélése. Bár ezek a kifejezések nagyon népszerűek, és a dokumentumokban és a kapcsolódóban széles körben használták, nem fejezik ki pontosan a természetes kiválasztás jelentését.

A természetes szelekció közvetlenül kapcsolódik az egyének reprodukciójához és közvetetten a túléléshez. Logikusan, minél több egyéni élet, annál több esélye van arra, hogy magát reprodukálja. A mechanizmus közvetlen összekapcsolása azonban a reprodukcióval történik.

Ugyanígy, a "legerősebb" vagy "sportosabb" szervezet nem mindig nagyobb mennyiségben jelenik meg. Ezen okok miatt el kell hagyni a jól ismert kifejezést.

Ez nem az evolúció szinonimája

Az evolúció egy kétlépéses folyamat: olyan, amely véletlenszerűen változást (mutációt és rekombinációt) okoz, és egy második lépés, amely meghatározza az allélfrekvenciák változását a populációban.

Ez az utolsó szakasz természetes szelekció vagy gén vagy genetikai sodródás következhet be. Ezért a természetes szelekció csak az evolúciónak nevezett nagyobb jelenség második része.

Típusok és példák

A kiválasztásnak több osztályozása is van. Az első a kiválasztási eseményeket a vizsgált karakter gyakorisági eloszlásának átlagára és szórására gyakorolt ​​hatásuk szerint osztályozza. Ezek a következők: stabilizáló, irányított és zavaró kiválasztás

Van még egy olyan osztályozás is, amely függ a változatoktól alkalmasság a populáció különböző genotípusainak gyakorisága szerint. Ezek a kiválasztás a pozitív és negatív frekvenciától függ.

Végül van egy kemény és lágy kiválasztás. Ez az osztályozás a lakosság egyének közötti verseny és a szelektív nyomás nagyságától függ. Ezután leírjuk a három legfontosabb kiválasztási módot:

Stabilizáló kiválasztás

Stabilizáló szelekció van, amikor az egyének, akik "átlagos" vagy gyakrabban jelennek meg (azok, akik a frekvenciaeloszlás legmagasabb pontján vannak), a legmagasabb alkalmasság.

Ezzel szemben az egyének, akik a harang farkában vannak, nagyon messze az átlagtól, a generációk lépésével megszűnnek.

Ebben a kiválasztási modellben az átlag állandó marad a generációkban, míg a variancia csökken.

A kiválasztás stabilizálásának klasszikus példája a gyermek születési ideje. Bár az orvosi fejlődés enyhítette ezt a szelektív nyomást olyan eljárásokkal, mint a császármetszés, a méret általában döntő tényező.

A kisgyermekek gyorsan elvesztik a hőt, míg az átlagosnál nagyobb súlyú csecsemőknek szülési problémái vannak.

Ha egy kutató az adott populációban előforduló kiválasztás típusát kívánja tanulmányozni, és csak a jellemző átlagát számszerűsíti, akkor hibás következtetésekre juthat, hiszen az evolúció nem fordul elő a lakosságban. Ezért fontos mérni a karakter szóródását.

Irányválasztás

Az irányválasztás modellje azt sugallja, hogy az egész generációban túléljük azokat a személyeket, akik a frekvenciaeloszlás bármelyik farokában vannak, akár a bal, akár a jobb oldali szektorban.

Az irányválasztás modelljeiben az átlag a generációk áthaladásával mozog, míg a variancia változatlan marad.

A mesterséges szelekció jelensége, amelyet az emberek a házi állatokon és növényeken végeznek, jellemző irányválasztás. Általában az állatok (pl. Állatállomány) nagyobbak, több tejet termelnek, erősebbek, stb. Ugyanígy történik a növényekben is.

A generációk áthaladásával a népesség kiválasztott karakterének átlaga a nyomás függvényében változik. Ha nagyobb tehenek keresnek, az átlag növekedne.

Természetes biológiai rendszerben egy kis kis emlős szőrmeinek példáját láthatjuk. Ha a hőmérséklet folyamatosan csökken az élőhelyén, azok a variánsok, amelyek véletlenszerű mutációval rendelkeznek, vastagabb bevonatot választanak ki.

Zavaró kiválasztás

Zavaró kiválasztási aktusok előnyben részesítik azokat az egyéneket, akik távolabb vannak az átlagtól. Ahogy a generációk áthaladnak, a farok gyakoriságát növelik, míg a korábban az átlaghoz közel eső egyének csökkenni fognak.

Ebben a modellben az átlag állandó értéken tartható, míg a variancia megnő - a görbe szélesebbre és szélesebbre változik, amíg két részre osztódik..

Javasoljuk, hogy ez a fajta kiválasztás spekulációs eseményekhez vezethessen, feltéve, hogy a farok végein elhelyezkedő két morfológia között megfelelő izoláció történik..

Például bizonyos madárfajok szignifikáns eltéréseket mutathatnak a csúcsában. Tegyük fel, hogy a nagyon kis csúcsok és az optimális magok számára optimális magok vannak nagyon nagy csúcsok számára, de a köztes csúcsok nem kapnak megfelelő táplálékot.

Így a két szélsőséges frekvencia növekedni fog, és ha a spekulációs események megfelelő feltételei bekövetkeznek, akkor a csúcs különböző variációival rendelkező egyének idővel két új fajsá válnak..

referenciák

  1. Audesirk, T., Audesirk, G. és Byers, B. E. (2004). Biológia: tudomány és természet. Pearson oktatás.
  2. Darwin, C. (1859). A fajok eredetén a természetes szelekció segítségével. Murray.
  3. Freeman, S., és Herron, J. C. (2002). Evolúciós elemzés. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D. J. (2005). evolúció . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W.C. és Garrison, C. (2001). A zoológia integrált elvei (15. kötet). New York: McGraw-Hill.
  6. Rice, S. (2007).Az evolúció enciklopédiája. Tények a fájlban.
  7. Russell, P., Hertz, P. és McMillan, B. (2013). Biológia: A dinamikus tudomány. Nelson Oktatás.
  8. Soler, M. (2002). Evolúció: a biológia alapja. Dél-projekt.