Механизъм за естествен подбор, доказателства, видове и примери
на естествен подбор е еволюционен механизъм, предложен от британския натуралист Чарлз Дарвин, където има различен репродуктивен успех сред индивидите от една популация.
Естественият подбор действа по отношение на възпроизвеждането на индивиди, които носят определени алели, оставяйки повече потомци от други индивиди с различни алели. Тези индивиди се размножават повече и следователно увеличават честотата си. Дарвинският процес на естествен подбор поражда адаптации.
В светлината на популационната генетика еволюцията се определя като вариация на алелните честоти в популацията. Има два процеса или еволюционни механизми, които водят до тази промяна: естествен подбор и дрейф на гените.
Естественият подбор се тълкува погрешно, тъй като Дарвин прави известните си революционни идеи. Като се има предвид политическият и социален контекст на времето, теориите на натуралистите бяха погрешно екстраполирани към човешките общества, появяващи се фрази, които сега са вирусирани от медиите и документалните филми като "оцеляването на най-силните".
индекс
- 1 Какво е естествен подбор?
- 2 Механизъм
- 2.1
- 2.2 Наследственост
- 2.3 Характерът, който варира, е свързан с годността
- 2.4 Хипотетичен пример: опашката на катериците
- 3 Доказателства
- 3.1 Изкопаеми данни
- 3.2 Хомология
- 3.3 Молекулярна биология
- 3.4 Пряко наблюдение
- 4 Какво не е естествен подбор?
- 4.1 Това не е оцеляването на най-силния
- 4.2 Не е синоним на еволюцията
- 5 Видове и примери
- 5.1 Стабилизиране на селекцията
- 5.2 Насочена селекция
- 5.3 Прекъсващ избор
- 6 Препратки
Какво е естествен подбор?
Естественият подбор е механизмът, предложен от британския натуралист Чарлз Дарвин през 1859 г. Темата се разглежда с много подробности в своя шедьовър. Произходът на вида.
Това е една от най-важните идеи в областта на биологията, тъй като тя обяснява как са възникнали всички форми на живот, които днес можем да оценим. Тя е сравнима с идеите на великите учени в други дисциплини, като например Исак Нютон.
Дарвин обяснява чрез многобройни примери, наблюдавани по време на неговите пътувания, как видовете не са неизменни същества във времето и предлага всички те да идват от общ прародител.
Въпреки че има десетки определения на естествения подбор, най-простият и най-конкретен е този на Stearns & Hoekstra (2000): "естественият подбор е разликата в репродуктивния успех, свързан с наследствената характеристика".
Необходимо е да се спомене, че еволюцията и естественият подбор не преследват цел или конкретни цели. Той произвежда само организми, приспособени към тяхната среда, без каквито и да било спецификации на потенциалната конфигурация, която тези организми ще имат.
механизъм
Някои автори изразяват, че естественият подбор е математическа неизбежност, тъй като се случва, когато са изпълнени три постулата, които ще видим по-нататък:
вариация
Лицата, които принадлежат към популацията, са вариации. Всъщност, промяната е условие sine qua non така че се случват еволюционните процеси.
Разликите в организмите се случват на различни нива, от вариации в нуклеотидите, които образуват ДНК до морфологията и вариациите в поведението. Когато намаляваме нивото, намираме повече вариации.
наследствеността
Характеристиката трябва да бъде наследствена. Тези вариации в популацията трябва да преминат от родители към деца. За да се провери дали даден символ е наследствен, се използва параметър, наречен "наследственост", дефиниран като пропорция на фенотипната вариация, дължаща се на генетична вариация..
Математически се изразява като з2 = VG / (VG + VE). Където VG е генетичната вариация и VE е дисперсионният продукт на околната среда.
Налице е много прост и интуитивен начин за количествено определяне на наследствеността: срещу измерването на характера на родителите се начертава. характерът на децата. Например, ако искаме да потвърдим наследствеността на пиковия размер при птиците, ние измерваме размера и в родителите и ги начертаваме спрямо размера на децата..
В случай, че наблюдаваме, че графиката има тенденция към линия ( R2 е близо до 1) можем да заключим, че характеристиките са наследствени.
Символът, който се променя, е свързан с фитнес
Последното условие за естествения отбор да действа в популацията е връзката на характеристиката с. \ T фитнес - този параметър определя количествено способността за възпроизводство и оцеляване на индивидите и варира от 0 до 1.
С други думи, подобна характеристика трябва да увеличи репродуктивния успех на нейния носител.
Хипотетичен пример: опашката на катериците
Да вземем една популация от хипотетични катерици и да помислим дали естественият подбор може да действа или не в него.
Първото нещо, което трябва да направим, е да потвърдим, ако има вариации в населението. Ние можем да направим това чрез измерване на интересуващите ни символи. Да предположим, че намираме вариация в опашката: има варианти с дълга опашка и къса опашка.
Впоследствие трябва да потвърдим дали характерният „размер на опашката“ е наследствен. За да направим това, измерваме дължината на опашката на родителите и ги заграждаме по дължината на опашката на децата. Ако намерим линейна връзка между двете променливи, това означава, че наследствеността е висока.
И накрая, трябва да потвърдим, че размерът на опашката увеличава репродуктивния успех на носителя.
По-късата опашка може да позволи на хората да се движат по-лесно (това не е непременно вярно, то е за чисто дидактични цели) и им позволява да избягат от хищниците по-успешно от дългите опашки.
По този начин, през поколенията, характерната „къса колона“ ще бъде по-честа в популацията. Това е еволюция чрез естествен подбор. А резултатът от този прост - но много мощен процес - са адаптациите.
доказателства
Естественият подбор и еволюцията като цяло са подкрепени от изключително стабилни доказателства от различни дисциплини, включително палеонтология, молекулярна биология и география..
Вкаменелости
Вкаменелостите са най-ясното доказателство, че видовете не са неизменни същества, както се смяташе преди времето на Дарвин.
хомология
Наследниците с модификации, предложени в произхода на вида, намират подкрепа в хомоложните структури - структури с общ произход, но това може да доведе до някои вариации.
Например, ръката на човека, крилото на прилепа и перките на китовете са структури, хомоложни един на друг, тъй като общият предшественик на всички тези линии имаше един и същ модел на кости в своите началници. Във всяка група структурата е модифицирана в зависимост от начина на живот на организма.
Молекулярна биология
По същия начин, напредъкът в молекулярната биология позволява да се познават последователностите в различните организми и няма съмнение, че има общ произход..
Пряко наблюдение
Накрая, можем да наблюдаваме механизма на естествения отбор в действие. Някои групи с много кратки поколения, като бактерии и вируси, позволяват да се наблюдава еволюцията на групата за кратък период от време. Типичният пример е еволюцията на антибиотиците.
Какво не е естествен подбор?
Въпреки че еволюцията е наука, която дава смисъл на биологията - цитирайки известния биолог Добжански, "нищо няма смисъл в биологията, освен в светлината на еволюцията" - има много погрешни схващания в еволюционната биология и механизмите, свързани с този.
Естественият подбор изглежда е популярна концепция не само за учени, но и за населението като цяло. Въпреки това, през годините, идеята е била изопачена и погрешно представена както в академичната, така и в медиите.
Това не е оцеляването на най-силния
Когато споменаваме "естествен подбор", е почти невъзможно да не предизвикваме фрази като "оцеляването на най-силния или най-силния". Въпреки че тези фрази са много популярни и са широко използвани в документални филми и свързани с тях, не изразяват с точност смисъла на естествения подбор.
Естественият подбор е пряко свързан с възпроизвеждането на индивидите и косвено с оцеляването. Логично, колкото повече индивид живее, толкова повече шансове той има да се възпроизвежда. Директната връзка на механизма обаче е с възпроизвеждането.
По същия начин, "най-силният" или "най-атлетичен" организъм не винаги се възпроизвежда в по-голямо количество. Поради тези причини е необходимо да се откаже от добре известната фраза.
Тя не е синоним на еволюцията
Еволюцията е двуетапен процес: такъв, който причинява вариация (мутация и рекомбинация), която е случайна, и втора стъпка, която определя промяната в честотите на алелите в популацията..
Този последен етап може да се осъществи чрез естествен подбор или чрез генен или генетичен дрейф. Ето защо, естественият подбор е само втората част от това по-голямо явление, наречено еволюция.
Видове и примери
Има няколко класификации на подбора. Първата класифицира събития за подбор според техния ефект върху средната стойност и дисперсията в честотното разпределение на изследвания характер. Това са: стабилизиращ, насочен и деструктивен подбор
Имаме и друга класификация, която зависи от вариацията на фитнес според честотата на различните генотипове на популацията. Това са избора, който зависи от положителната и отрицателната честота.
И накрая, има твърда и мека селекция. Тази класификация зависи от наличието на конкуренция между индивидите от населението и от степента на селективното налягане. След това ще опишем трите най-важни типа подбор:
Стабилизиране на селекцията
Има стабилизираща селекция, когато индивидите, които имат „среден“ или по-чест характер (тези, които са на най-високата точка в честотното разпределение), имат най-високата стойност. фитнес.
Обратно, индивидите, които са в опашките на камбаната, много далеч от средните, се елиминират със стъпката на поколенията.
В този модел на подбор средната стойност остава постоянна през поколенията, докато вариацията намалява.
Класически пример за стабилизираща селекция е теглото на детето при раждането. Въпреки, че напредъкът в медицината е облекчил този селективен натиск чрез процедури като цезарово сечение, размерът обикновено е решаващ фактор.
Малките бебета бързо губят топлина, докато бебетата, които имат значително по-голямо тегло от средното тегло, имат проблеми с раждането.
Ако изследователят се стреми да проучи вида на селекцията, която се среща в дадена популация и само определя количествено средната стойност на характеристиката, тя може да стигне до погрешни заключения, вярвайки, че еволюцията не се среща в популацията. Ето защо е важно да се измери вариацията на характера.
Насочена селекция
Моделът на насочената селекция предполага, че през цялото поколение оцеляват индивиди, които са в някое от опашките на честотното разпределение, или в левия, или в десния сектор..
В моделите на насочената селекция средната се движи с преминаването на поколенията, докато дисперсията остава постоянна.
Феноменът на изкуствения подбор, извършван от хората върху техните домашни животни и растения, е типична насочена селекция. Обикновено се търси животните (например животните) да са по-големи, да произвеждат повече мляко, да бъдат по-силни и т.н. По същия начин, по който се случва в растенията.
С преминаването на поколенията средната стойност на избрания характер на населението варира в зависимост от натиска. Ако търсите по-големи крави, средната стойност ще се увеличи.
В естествена биологична система можем да вземем примера на козината на даден малък бозайник. Ако температурата постоянно намалява в местообитанието си, ще бъдат избрани тези варианти, които имат случайна мутация, по-дебела козина.
Деструктивна селекция
Деструктивни действия за подбор, предпочитащи лица, които са по-далеч от средните. С преминаването на поколенията опашките увеличават честотата си, докато индивидите, които преди са били близо до средните, започват да намаляват.
В този модел средната стойност може да се поддържа постоянна, докато варирането се увеличава - кривата става по-широка и по-широка, докато се раздели на две..
Предполага се, че този вид селекция може да доведе до събития на видообразуване, при условие, че между двете морфологии, разположени в краищата на опашката, настъпи адекватна изолация..
Например, някои видове птици могат да имат значителни различия в своя пик. Да предположим, че има оптимални семена за много малки пикове и оптимални семена за много големи върхове, но междинните върхове не получават подходяща храна.
По този начин, двете крайности ще се увеличават по честота и ако се появят адекватни условия, които умилостивят събитията от видообразуването, може да се окаже, че с течение на времето индивидите с различни вариации на пика стават два нови вида..
препратки
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B.E. (2004). Биология: наука и природа. Образование в Пиърсън.
- Дарвин, С. (1859). За произхода на видовете чрез естествен подбор. Мъри.
- Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Еволюционен анализ. Prentice Hall.
- Futuyma, D. J. (2005). еволюция . Sinauer.
- Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Интегрирани принципи на зоологията (Том 15). Ню Йорк: Макгроу-Хил.
- Райс, С. (2007).Енциклопедия на еволюцията. Факти във файла.
- Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Биология: Динамичната наука. Нелсън Образование.
- Солер, М. (2002). Еволюция: основата на биологията. Южен проект.