Mehanizam prirodne selekcije, dokazi, vrste i primjeri



prirodna selekcija je evolucijski mehanizam koji je predložio britanski prirodoslovac Charles Darwin, gdje postoji različit reproduktivni uspjeh među pojedincima populacije.

Prirodna selekcija djeluje u smislu reprodukcije pojedinaca koji nose određene alele ostavljajući više potomaka od drugih pojedinaca s različitim alelima. Ti se pojedinci razmnožavaju i povećavaju svoju učestalost. Darvinistički proces prirodne selekcije potiče prilagodbe.

U svjetlu populacijske genetike, evolucija se definira kao varijacija frekvencija alela u populaciji. Postoje dva procesa ili evolucijski mehanizmi koji dovode do ove promjene: prirodna selekcija i zanošenje gena.

Prirodni odabir je pogrešno protumačen jer je Darwin učinio svoje revolucionarne ideje poznatim. S obzirom na politički i društveni kontekst tog vremena, prirodoslovne teorije su pogrešno ekstrapolirane na ljudska društva, nove fraze koje su mediji i dokumentarci viralizirali kao "opstanak najjačih".

indeks

  • 1 Što je prirodna selekcija?
  • 2 Mehanizam
    • 2.1 Varijacija
    • 2.2. Nasljednost
    • 2.3 Znak koji se razlikuje ovisi o sposobnosti
    • 2.4 Hipotetički primjer: rep vjeverica
  • 3 Dokazi
    • 3.1 Fosilni zapis
    • 3.2 Homologija
    • 3.3 Molekularna biologija
    • 3.4 Izravno promatranje
  • 4 Što nije prirodna selekcija?
    • 4.1 To nije opstanak najsposobnijih
    • 4.2 Nije sinonim za evoluciju
  • 5 Vrste i primjeri
    • 5.1. Stabilizacijski odabir
    • 5.2 Odabir smjera
    • 5.3 Neispravan odabir
  • 6 Reference

Što je prirodna selekcija?

Prirodni odabir je mehanizam koji je predložio britanski prirodoslovac Charles Darwin 1859. godine. Podrijetlo vrste.

To je jedna od najvažnijih ideja u području biologije, jer objašnjava kako su nastali svi oblici života koje danas možemo uvažiti. To se može usporediti s idejama velikih znanstvenika u drugim disciplinama, poput Isaaca Newtona, na primjer.

Darwin objašnjava kroz brojne primjere promatrane tijekom svojih putovanja kako vrste nisu nepromjenjivi entiteti u vremenu i predlaže da svi dolaze iz zajedničkog pretka.

Iako postoje desetine definicija prirodne selekcije, najjednostavniji i najkonkretniji je onaj Stearns & Hoekstra (2000): "prirodna selekcija je varijacija u reproduktivnom uspjehu povezanom s nasljednom karakteristikom".

Potrebno je spomenuti da evolucija i prirodna selekcija ne teže cilju ili konkretnim ciljevima. Ona proizvodi samo organizme prilagođene njihovoj okolini, bez ikakve specifikacije potencijalne konfiguracije koju će ti organizmi imati.

mehanizam

Neki autori izražavaju da je prirodna selekcija matematička neizbježnost, budući da se javlja kad se ispune tri postulata, što ćemo vidjeti sljedeće:

varijacija

Osobe koje pripadaju populaciji predstavljaju varijacije. Zapravo, varijacija je uvjet sine qua non tako da se odvijaju evolucijski procesi.

Varijacije u organizmima događaju se na različitim razinama, od varijacija u nukleotidima koji čine DNK do morfologije i varijacija u ponašanju. Kako smanjujemo razinu, nalazimo više varijacija.

nasljednost

Karakteristika mora biti nasljedna. Ove varijacije prisutne u populaciji moraju prelaziti s roditelja na djecu. Da bi se provjerilo je li znak nasljedan, koristi se parametar nazvan "heritabilnost", definiran kao udio fenotipske varijance zbog genetske varijacije..

Matematički se izražava kao h2 = VG / (VG + VE). Gdje je VG je genetska varijacija i VE je proizvod varijance okoliša.

Postoji vrlo jednostavan i intuitivan način za kvantificiranje nasljednosti: protiv mjerenja karaktera roditelja. lik u djece. Na primjer, ako želimo potvrditi heritabilnost vršne veličine kod ptica, mjerimo veličinu i kod roditelja i planiramo ih u odnosu na veličinu u djece..

U slučaju da promatramo da grafikon teži prema liniji ( r2 blizu 1) možemo zaključiti da su karakteristike nasljedne.

Znak koji se razlikuje odnosi se na sposobnost

Posljednji uvjet za djelovanje prirodne selekcije u populaciji je odnos karakteristike s sposobnost - ovaj parametar kvantificira sposobnost reprodukcije i preživljavanja pojedinaca i varira od 0 do 1.

Drugim riječima, takva bi značajka trebala povećati reproduktivni uspjeh svog nositelja.

Hipotetički primjer: rep vjeverica

Uzmimo populaciju hipotetičkih vjeverica i mislimo da bi prirodna selekcija u tome mogla djelovati ili ne.

Prvo što moramo učiniti je potvrditi ako postoje varijacije u populaciji. To možemo učiniti mjerenjem zanimljivih znakova. Pretpostavimo da nalazimo varijacije u repu: postoje varijante s dugim repom i kratkim repom.

Nakon toga moramo potvrditi je li karakteristična "veličina repa" nasljedna. Da bismo to učinili, mjerimo duljinu repa roditelja i planiramo je na duljinu dječjeg repa. Ako nađemo linearnu vezu između dviju varijabli, to znači da je učinkovito nasljednost visoka.

Konačno, moramo potvrditi da veličina repa povećava reproduktivni uspjeh nosača.

Kraći rep može omogućiti pojedincima da se lakše kreću (to nije nužno istina, to je za čisto didaktičke svrhe), i omogućuje im da uspješnije pobjegnu od predatora nego od nosača dugačkog repa..

Dakle, tijekom generacija, karakteristična "kratka ogrlica" će biti češća u populaciji. To je evolucija prirodnom selekcijom. A rezultat ovog jednostavnog - ali vrlo moćnog procesa - su prilagodbe.

dokazi

Prirodni odabir i evolucija općenito podržani su iznimno čvrstim dokazima iz različitih disciplina, uključujući paleontologiju, molekularnu biologiju i geografiju..

Fosilni zapis

Fosilni zapis je najjasniji dokaz da vrste nisu nepromjenjivi entiteti, kao što se mislilo prije Darwina.

homologija

Potomci s izmjenama predloženim u podrijetlu vrste nalaze podršku u homolognim strukturama - strukturama zajedničkog podrijetla, ali mogu predstavljati određene varijacije.

Na primjer, ruka čovjeka, krilo šišmiša i peraje kitova su strukture koje su homologne jedna drugoj, budući da je zajednički predak svih ovih linija imao isti uzorak kostiju u svojim nadređenima. U svakoj skupini struktura je modificirana ovisno o načinu života organizma.

Molekularna biologija

Na isti način, napredak u molekularnoj biologiji omogućuje poznavanje sekvenci u različitim organizmima i nema sumnje da postoji zajedničko podrijetlo..

Izravno promatranje

Konačno, možemo promatrati mehanizam prirodne selekcije u djelovanju. Određene skupine s vrlo kratkim generacijskim vremenima, kao što su bakterije i virusi, omogućuju promatranje evolucije grupe u kratkom vremenskom razdoblju. Tipičan primjer je razvoj antibiotika.

Što nije prirodna selekcija?

Iako je evolucija znanost koja daje značenje biologiji - citirajući poznatog biologa Dobzhanskog "ništa u biologiji nema smisla osim u svjetlu evolucije" - postoje mnoge zablude u evolucijskoj biologiji i mehanizmi vezani uz ovaj.

Prirodni odabir čini se popularnim konceptom, ne samo za akademike, već i za stanovništvo općenito. Međutim, tijekom godina, ideja je bila iskrivljena i pogrešno predstavljena iu akademskim iu medijima.

To nije opstanak najsposobnijih

Kada spominjemo "prirodnu selekciju", gotovo je nemoguće ne izazvati fraze kao što su "opstanak najjačih ili najjačih". Iako su te fraze vrlo popularne i široko korištene u dokumentarnim i srodnim dokumentima, ne izražavajte precizno značenje prirodne selekcije.

Prirodna selekcija izravno je povezana s reprodukcijom pojedinaca i posredno s opstankom. Logično, što više pojedinac živi, ​​to je više prilika da se reproducira. Međutim, izravna veza mehanizma je s reprodukcijom.

Na isti način, "najjači" ili "najatraktivniji" organizam nije uvijek reproduciran u većoj količini. Zbog tih razloga potrebno je napustiti dobro poznatu frazu.

Nije sinonim za evoluciju

Evolucija je proces u dva koraka: onaj koji uzrokuje varijacije (mutacije i rekombinacije), koji je slučajan, i drugi korak koji određuje promjenu frekvencija alela u populaciji.

Ova posljednja faza može se dogoditi prirodnom selekcijom ili genskim ili genetskim driftom. Stoga je prirodna selekcija samo drugi dio te veće pojave nazvane evolucija.

Vrste i primjeri

Postoji nekoliko klasifikacija odabira. Prvi klasificira selekcijske događaje prema njihovom učinku na srednju vrijednost i varijansu u raspodjeli frekvencije istraživanog lika. To su: stabiliziranje, usmjeravanje i ometanje izbora

Također imamo drugu klasifikaciju koja ovisi o varijaciji sposobnost prema učestalosti različitih genotipova populacije. To je izbor ovisan o pozitivnoj i negativnoj frekvenciji.

Konačno, tu je i tvrdi i mekani izbor. Ova klasifikacija ovisi o postojanju konkurencije među pojedincima u populaciji i veličini selektivnog pritiska. Zatim ćemo opisati tri najvažnije vrste odabira:

Stabilizacijski odabir

Postoji stabilizirajući izbor kada pojedinci koji imaju "prosječan" ili češći karakter (oni koji su na najvišoj točki raspodjele frekvencija) imaju najveći sposobnost.

Nasuprot tome, pojedinci koji su u repovima zvona, vrlo daleko od prosjeka, eliminirani su korakom generacija.

U ovom selekcijskom modelu, srednja vrijednost ostaje konstantna tijekom generacija, dok se varijanca smanjuje.

Klasičan primjer stabilizirajuće selekcije je težina djeteta pri rođenju. Iako je napredak u medicini opustio ovaj selektivni pritisak postupcima kao što je carski rez, veličina je obično odlučujući faktor.

Mala djeca brzo gube toplinu, dok bebe koje imaju značajno veću težinu od prosječne imaju problema s porođajem.

Ako istraživač želi proučiti vrstu selekcije koja se javlja u datoj populaciji i samo kvantificira prosjek karakteristike, može doći do pogrešnih zaključaka, vjerujući da se evolucija ne događa u populaciji. Stoga je važno mjeriti varijancu karaktera.

Usmjereni odabir

Model usmjerene selekcije sugerira da tijekom generacija preživljavaju pojedinci koji se nalaze u bilo kojem repu raspodjele frekvencije, bilo lijevi ili desni sektor.

U modelima usmjerenog odabira, prosjek se pomiče s prolaskom generacija, dok varijacija ostaje konstantna.

Fenomen umjetne selekcije koju ljudi provode na domaćim životinjama i biljkama tipičan je pravac selekcije. Općenito se traži da životinje (npr. Stoka) budu veće, proizvode više mlijeka, budu jače itd. Na isti način kao u biljkama.

Uz prolazak generacija, prosjek odabranog karaktera populacije varira prema pritisku. U slučaju da tražite veće krave, prosjek bi se povećao.

U prirodnom biološkom sustavu možemo uzeti primjer krzna određenog malog sisavca. Ako se temperatura u staništu stalno smanjuje, odabrat će se one varijante koje imaju slučajnu mutaciju, deblji sloj.

Poremećajan odabir

Rizični selekcijski postupci favoriziraju pojedince koji su dalje od prosjeka. Kako generacije prolaze, repovi povećavaju njihovu učestalost, dok pojedinci koji su bili blizu prosjeka počinju opadati.

U ovom modelu, prosjek se može držati konstantnim, dok se varijacija povećava - krivulja postaje šira i šira sve dok se ne podijeli na dva dijela..

Predlaže se da bi ovaj tip selekcije mogao dovesti do pojava speciacije, pod uvjetom da se desi odgovarajuća izolacija između dvije morfologije smještene na krajevima repa.

Na primjer, neke vrste ptica mogu imati značajne varijacije u svom vrhuncu. Pretpostavimo da postoji optimalno sjeme za vrlo male vrhove i optimalno sjeme za vrlo velike vrhove, ali srednji vrhovi ne dobivaju odgovarajuću hranu.

Dakle, dvije krajnosti će se povećati u učestalosti i, ako se dogode adekvatni uvjeti koji pogoduju događajima speciacije, može se dogoditi da tijekom vremena pojedinci s različitim varijacijama vrha postanu dvije nove vrste..

reference

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., i Byers, B. E. (2004). Biologija: znanost i priroda. Obrazovanje Pearson.
  2. Darwin, C. (1859). O podrijetlu vrsta pomoću prirodne selekcije. Murray.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolucijska analiza. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D. J. (2005). evolucija . Sinauer.
  5. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrirani principi zoologije (Svezak 15). New York: McGraw-Hill.
  6. Rice, S. (2007).Enciklopedija evolucije. Činjenice u spisu.
  7. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologija: Dinamička znanost. Obrazovanje Nelsona.
  8. Soler, M. (2002). Evolucija: osnova biologije. Južni projekt.