Naturlig udvælgelsesmekanisme, beviser, typer og eksempler



den naturligt udvalg er en evolutionær mekanisme foreslået af den britiske naturalist Charles Darwin, hvor der er en forskellig reproduktiv succes blandt individer i en befolkning.

Naturlig udvælgelse virker med hensyn til reproduktion af personer, der bærer visse alleler, der efterlader flere efterkommere end andre personer med forskellige alleler. Disse personer reproducerer mere og øger derfor deres frekvens. Darwinian naturlige udvælgelsesproces giver anledning til tilpasninger.

I lyset af populationsgenetik defineres evolution som variationen i allelfrekvenser i befolkningen. Der er to processer eller evolutionære mekanismer, der giver anledning til denne ændring: naturligt valg og gendrift.

Naturligt udvalg er blevet fortolket, da Darwin lavede sine revolutionerende ideer kendt. I betragtning af den politiske og sociale kontekst af tiden blev naturalistiske teorier fejlagtigt ekstrapoleret til menneskelige samfund, nye sætninger, der nu viraliseres af medierne og dokumentarerne som "den stærkeste overlevelse".

indeks

  • 1 Hvad er naturlig udvælgelse?
  • 2 mekanisme
    • 2.1 Variation
    • 2.2 arvelighed
    • 2.3 Karakteren, der varierer, er relateret til fitness
    • 2.4 Hypotetisk eksempel: egernes hale
  • 3 Bevis
    • 3.1 Fossil rekord
    • 3.2 Homologi
    • 3.3 Molekylærbiologi
    • 3.4 Direkte observation
  • 4 Hvad er ikke naturligt valg?
    • 4.1 Det er ikke den mest fyldte overlevelse
    • 4.2 Det er ikke synonymt med evolutionen
  • 5 Typer og eksempler
    • 5.1 Stabiliseringsvalg
    • 5.2 Retningsvalg
    • 5.3 Disruptive selection
  • 6 referencer

Hvad er naturlig udvælgelse?

Naturligt valg er den mekanisme, som den britiske naturforsker Charles Darwin foreslog i år 1859. Emnet behandles med stor detaljer i sit mesterværk Artens oprindelse.

Det er en af ​​de vigtigste ideer inden for biologi, da det forklarer, hvordan alle former for liv, som vi kan sætte pris på i dag, stammer fra. Det kan sammenlignes med ideer fra store forskere i andre discipliner, f.eks. Isaac Newton.

Darwin forklarer gennem mange eksempler, der blev observeret under hans rejser, hvordan arter ikke er uforanderlige enheder i tide og foreslår, at de alle kommer fra en fælles forfader.

Selvom der er snesevis af definitioner af naturlig udvælgelse, er det enkleste og mest konkrete, Stearns & Hoekstra (2000): "Naturligt udvalg er variationen i reproduktiv succes forbundet med en arvelig karakteristisk".

Det er nødvendigt at nævne, at udvikling og naturvalg ikke forfølger et mål eller konkrete mål. Det producerer kun organismer, der er tilpasset deres omgivelser uden nogen form for specifikation af den potentielle konfiguration, som disse organismer skal have.

mekanisme

Nogle forfattere siger, at det naturlige valg er en matematisk uundgåelighed, da det opstår, når der er opfyldt tre postulater, som vi vil se næste:

variation

De individer, der tilhører befolkningen, byder på variationer. Faktisk er variation en betingelse sine qua non således at de evolutionære processer finder sted.

Variationen i organismer forekommer på forskellige niveauer, fra variationer i nukleotiderne, der udgør DNA til morfologier og variationer i adfærd. Når vi mindsker niveauet, finder vi mere variation.

arvelighed

Karakteristikken skal være arvelig. Disse variationer til stede i befolkningen skal passere fra forældre til børn. For at kontrollere om et tegn er arveligt, anvendes en parameter kaldet "heritability", defineret som andelen af ​​den fænotypiske varians som følge af genetisk variation..

Matematisk udtrykkes det som h2 = VG / (VG + VE). Hvor VG er den genetiske varians og VE er variansproduktet af miljøet.

Der er en meget enkel og intuitiv måde at kvantificere arvelighed på: Måling af forældres karakter er tegnet imod. karakteren hos børnene. For eksempel må vi, hvis vi ønsker at bekræfte herligheden af ​​toppestørrelsen hos fugle, vi måler størrelsen og forældrene, og vi plotter dem i forhold til størrelsen hos børnene.

Hvis vi bemærker, at grafen har tendens til at være en linje (den r2 er tæt på 1) vi kan konkludere, at egenskaberne er arvelige.

Karakteren, der varierer, er relateret til fitness

Den sidste betingelse for naturlig udvælgelse til at handle i befolkningen er forholdet mellem karakteristika med fitness - denne parameter kvantificerer individets reproduktion og overlevelse, og varierer fra 0 til 1.

Med andre ord bør en sådan funktion øge den reproduktive succes af dets transportør.

Hypotetisk eksempel: Ekornes hale

Lad os tage en befolkning af hypotetiske egern og tænke, om det naturlige valg kunne fungere eller ikke i det.

Det første, vi skal gøre, er at bekræfte, om der er variation i befolkningen. Vi kan gøre dette ved at måle de karakterer af interesse. Antag, at vi finder variation i halen: Der er varianter med lang hale og kort hale.

Derefter skal vi bekræfte, om den karakteristiske "hale størrelse" er arvelig. For at gøre dette måler vi længden af ​​forældrenes hale og plottet den mod barnets hale. Hvis vi finder et lineært forhold mellem de to variabler, betyder det, at arveligheden effektivt er høj.

Endelig skal vi bekræfte, at halenes størrelse øger bærerens reproduktive succes.

Den kortere hale kan tillade enkeltpersoner at bevæge sig lettere (dette er ikke nødvendigvis sandt, det er til rent didaktiske formål), og giver dem mulighed for at undslippe rovdyr med større succes end lange halebærere.

Således vil den karakteristiske "short colar" i flere generationer forekomme hyppigere i befolkningen. Dette er evolution ved naturlig udvælgelse. Og resultatet af denne simple - men meget kraftfulde proces - er tilpasningerne.

beviser

Naturligt udvalg og evolution generelt understøttes af ekstraordinært robuste beviser fra forskellige discipliner, herunder paleontologi, molekylærbiologi og geografi.

Fossil rekord

Den fossile rekord er det tydeligste bevis på, at arter ikke er uforanderlige enheder, som man troede før Darwins tid.

homologi

Efterkommerne med ændringer foreslået i artens oprindelse finder støtte i de homologe strukturer - strukturer med en fælles oprindelse, men der kan frembyde visse variationer.

For eksempel er menneskets arm, vingen af ​​flagermusen og vinernes vinder strukturer, der er homologe med hinanden, da den fælles forfader af alle disse linjer havde samme mønster af knogler i deres overordnede. I hver gruppe er strukturen blevet ændret afhængigt af organismens livsstil.

Molekylærbiologi

På samme måde tillader fremskridtene i molekylærbiologi at kende sekvenserne i de forskellige organismer, og der er ingen tvivl om, at der er en fælles oprindelse.

Direkte observation

Endelig kan vi observere mekanismen for naturlig udvælgelse i aktion. Visse grupper med meget korte generationstider, såsom bakterier og vira, tillader, at gruppens udvikling overholdes på kort tid. Det typiske eksempel er udviklingen af ​​antibiotika.

Hvad er ikke naturligt valg?

Selvom evolutionen er videnskab, der giver mening til biologi - citere den berømte Dobzhansky biolog "Intet giver mening i biologi, hvis ikke i lyset af evolution" - der er mange misforståelser i evolutionær biologi og relaterede mekanismer denne ene.

Naturligt valg synes at være et populært begreb, ikke kun for akademikere, men også for befolkningen generelt. Men i årenes løb er ideen blevet forvrænget og vildledt i både akademisk og medier.

Det er ikke overlevelsen af ​​de hårdeste

Når man nævner "naturlig udvælgelse", er det næsten umuligt ikke at fremkalde sætninger som "den fitteste eller den stærkeste overlevelse". Selvom disse sætninger er meget populære og har været meget udbredt i dokumentarfilm og relaterede, må du ikke udtrykke med præcision betydningen af ​​naturlig udvælgelse.

Naturligt valg er direkte relateret til reproduktion af individer og indirekte til overlevelse. Logisk, jo mere en person lever, desto større chancer har han for at reproducere sig selv. Imidlertid er den direkte forbindelse af mekanismen med reproduktionen.

På samme måde reproduceres den "stærkeste" eller "mest atletiske" organisme ikke altid i større mængde. Af disse grunde er det nødvendigt at opgive den velkendte sætning.

Det er ikke synonymt med evolutionen

Evolution er en to-trins proces: en der forårsager variation (mutation og rekombination), som er tilfældig, og et andet trin, der bestemmer forandringen i allelfrekvenser i befolkningen.

Denne sidste fase kan forekomme ved naturlig udvælgelse eller ved gen eller genetisk drift. Derfor er naturlig udvælgelse kun den anden del af dette større fænomen kaldet evolution.

Typer og eksempler

Der er flere klassifikationer af udvælgelsen. Den første klassificerer udvælgelsesbegivenhederne i henhold til deres virkning på gennemsnittet og variansen i frekvensfordelingen af ​​den studerede karakter. Disse er: stabiliserende, retningsbestemt og forstyrrende udvælgelse

Vi har også en anden klassifikation, der afhænger af variationen af fitness ifølge frekvensen af ​​de forskellige genotyper af befolkningen. Disse er udvælgelsen afhængig af positiv og negativ frekvens.

Endelig er der et hårdt og blødt udvalg. Denne klassificering afhænger af eksistensen af ​​konkurrence blandt befolkningens individer og størrelsen af ​​det selektive tryk. Næste vil vi beskrive de tre vigtigste typer af valg:

Stabiliseringsvalg

Der er et stabiliserende udvalg, når personer, der har det "gennemsnitlige" eller hyppigere karakter (dem, der er på det højeste punkt i frekvensfordelingen), har den højeste fitness.

I modsætning hertil er de personer, der er i bjergets haler meget langt fra gennemsnittet, elimineret med generationsstrinnet.

I denne selektionsmodel forbliver gennemsnittet konstant gennem generationerne, mens variansen falder.

Et klassisk eksempel på stabiliserende valg er barnets vægt ved fødslen. Selvom medicinske fremskridt har afslappet dette selektive tryk med procedurer som kejsersnit, er størrelsen sædvanligvis en afgørende faktor.

Små babyer mister varme hurtigt, mens babyer, der har en signifikant større vægt end gennemsnittet, har problemer med fødslen.

Hvis en forsker søger at studere den type udvælgelse, der forekommer i en given population, og kun kvantificerer gennemsnittet af karakteristikken, kan det nå fejlagtige konklusioner, idet det antages, at udviklingen ikke forekommer i befolkningen. Derfor er det vigtigt at måle variansen af ​​karakteren.

Retningsvalg

Retningsbestemt udvælgelse model tyder på, at over generationer overlevende personer, der er i en af ​​halerne af fordelingen af ​​frekvenser, enten venstre eller højre side.

I modellerne af retningsvalg vælger gennemsnittet med generationenes passage, medens variansen forbliver konstant.

Fænomenet kunstigt udvælgelse udført af mennesker på deres husdyr og planter er et typisk retningsbestemt valg. Generelt er det søgt, at dyr (fx husdyr) er større, producerer mere mælk, være stærkere osv. På samme måde sker det i planter.

Når generationerne passerer, varierer gennemsnittet af befolkningens valgte karakter i overensstemmelse med trykket. Hvis du søger større køer, vil gennemsnittet øges.

I et naturligt biologisk system kan vi tage eksemplet på pelsen af ​​et bestemt lille pattedyr. Hvis temperaturen falder konstant i sit levested, vil de varianter, der har en tilfældig mutation, vælges et tykkere lag.

Disruptive selection

Disruptive selection acts favoriserer personer, der er længere væk fra gennemsnittet. Efterhånden som generationerne passerer, øger halerne deres frekvens, mens de personer, der tidligere var tæt på gennemsnittet, begynder at falde.

I denne model kan gennemsnittet holdes konstant, mens variansen stiger - kurven bliver bredere og bredere, indtil den ender op i to..

Det foreslås, at denne type udvælgelse kunne føre til speciering begivenheder, forudsat at tilstrækkelig isolering mellem de to morfologier placeret ved enderne af halen forekommer.

For eksempel kan en bestemt fuglefamilie have markerede variationer i dens højdepunkt. Antag at der er optimale frø til meget små toppe og optimale frø til meget store toppe, men de mellemliggende toppe får ikke ordentlig mad.

Således er de stige i hyppighed begge ender og hvis der opstår ordentlige betingelser, der bidrager speciering begivenheder, kan over tid med personer med forskellige variationer af toppen bliver to nye arter.

referencer

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biologi: videnskab og natur. Pearson Education.
  2. Darwin, C. (1859). På oprindelsen af ​​arter ved naturlig udvælgelse. Murray.
  3. Freeman, S., & Herron, J.C. (2002). Evolutionær analyse. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D. J. (2005). Evolution . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrerede principper for zoologi (Bind 15). New York: McGraw-Hill.
  6. Rice, S. (2007).Evolutionens Encyclopedia. Fakta om filen.
  7. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologi: Den dynamiske videnskab. Nelson Uddannelse.
  8. Soler, M. (2002). Evolution: grundlaget for biologi. South Project.