Czym jest dobór naturalny? Rodzaje doboru naturalnego (tabela)

Jednym z głównych mechanizmów ewolucji wraz zmutacje, procesy migracyjne i transformacje genów to dobór naturalny. Rodzaje doboru naturalnego oznaczają takie zmiany w genotypie, które zwiększają szanse przetrwania organizmu i kontynuowania rodzaju. Ewolucja jest często postrzegana jako konsekwencja tego procesu, który może powstać w wyniku różnic w przetrwaniu gatunku, płodności, wskaźnikach rozwoju, sukcesie godowym lub w jakimkolwiek innym aspekcie życia.

Naturalna równowaga

Częstotliwości genów pozostają stałe z pokolenia na pokolenie.generacji, pod warunkiem, że nie występują czynniki zakłócające, które zakłócają równowagę naturalną. Należą do nich mutacje, migracja (lub przepływ genów), dryf losowy genów i dobór naturalny. Mutacja to spontaniczna zmiana w częstotliwości genów w populacji charakteryzującej się niskim tempem rozwoju. W tym przypadku jednostka przechodzi od jednej populacji do drugiej, a następnie się zmienia. Losowy dryf genów to zmiana, która jest przenoszona z pokolenia na pokolenie w całkowicie losowy sposób.

Wszystkie te czynniki zmieniają częstotliwości genów bez wzięcia pod uwagęzwiększyć lub zmniejszyć prawdopodobieństwo przetrwania organizmu i rozmnażania w jego naturalnym środowisku. Wszystkie są procesami losowymi. A dobór naturalny, rodzaje selekcji naturalnej są umiarkowanymi dezorganizującymi konsekwencjami tych procesów, ponieważ pomnażają częstotliwość użytecznych mutacji przez wiele pokoleń i eliminują szkodliwe składniki.

Czym jest dobór naturalny?

Selekcja naturalna przyczynia się do zachowania tych grup organizmów, które są lepiej dostosowane do fizycznych i biologicznych warunków ich siedlisk. On
może działać na każdym odziedziczonymfenotypowe cechy i używanie może mieć wpływ na każdy aspekt środowiska presji selekcyjnej na środowisko, w tym doboru płciowego i konkurencji z członkami tych samych lub innych gatunków.

Jednak nie oznacza to, że proces ten jest zawszejest kierunkowy i produktywny w ewolucji adaptacyjnej. Dobór naturalny, ogólnie rodzaje selekcji naturalnej, często prowadzą do eliminacji mniej dostosowanych opcji.

Istnieją różnice w obrębie całej populacji.organizmy. Częściowo dlatego, że w genomie pojedynczego organizmu występują losowe mutacje, a ich potomstwo może odziedziczyć takie mutacje. Przez całe życie genomy wchodzą w interakcje z otoczeniem. W konsekwencji populacja ewoluuje.

Pojęcie doboru naturalnego

Dobór naturalny jest jednym z kamieni węgielnych.kamienie współczesnej biologii. Działa na fenotyp, którego podstawa genetyczna daje przewagę reprodukcyjną dla większego rozpowszechnienia w populacji. Z biegiem czasu proces ten może prowadzić do pojawienia się nowych gatunków. Innymi słowy, ten ważny (choć nie jedyny) proces ewolucyjny w obrębie populacji.
Sama koncepcja została sformułowana i opublikowana w 1858 r. Przez Charlesa Darwina i Alfredo Russella Wallace'a we wspólnej prezentacji dokumentów dotyczących pochodzenia gatunku.

Termin został opisany jako analogowy sztucznyselekcja, czyli proces, w którym zwierzęta i rośliny o pewnych cechach są uważane za pożądane do rozmnażania i rozmnażania. Pojęcie "doboru naturalnego" zostało pierwotnie opracowane pod nieobecność teorii dziedziczności. W czasach, gdy Darwin pisał swoje prace, nauka wciąż rozwijała nowoczesne teorie genetyki. Połączenie tradycyjnej ewolucji darwinowskiej z kolejnymi odkryciami w dziedzinie genetyki klasycznej i molekularnej nosi nazwę nowoczesnej syntezy ewolucyjnej. 3 rodzaje doboru naturalnego pozostają głównym wytłumaczeniem ewolucji adaptacyjnej.

Jak działa dobór naturalny?

Dobór naturalny jest mechanizmem wedługktórego organizm zwierzęcy dostosowuje się i ewoluuje. Zasadniczo poszczególne organizmy najlepiej przystosowane do środowiska przeżywają i rozmnażają się najskuteczniej, dając płodne potomstwo. Po wielu cyklach rozrodu dominują gatunki. W ten sposób natura odfiltrowuje źle przystosowane osoby, z korzyścią dla całej populacji.

Jest to stosunkowo prosty mechanizm, którypowoduje, że członkowie danej populacji zmieniają się z czasem. W rzeczywistości można podzielić go na pięć głównych etapów: zmienność, dziedziczenie, selekcja, czas i adaptacja.

Darwin o doborze naturalnym

Według Darwina dobór naturalny składa się z czterech elementów:

1. Wariacje. Organizmy w obrębie populacji wykazują indywidualne różnice w wyglądzie i zachowaniu. Zmiany te mogą obejmować rozmiar ciała, kolor włosów, plamy na twarzy, właściwości głosu lub liczbę wyprodukowanego potomstwa. Z drugiej strony niektóre cechy nie są związane z różnicami między osobami, na przykład liczbą oczu u kręgowców.
2. Dziedziczenie. Niektóre cechy są sukcesywnie przenoszone z rodziców na potomstwo. Takie cechy są dziedziczone, podczas gdy inne są silnie uzależnione od warunków środowiskowych i są słabo dziedziczone.
3. Wysokie stopy wzrostu populacji. Większość zwierząt rocznie produkuje potomstwo w znacznie większych ilościach niż jest to konieczne do równomiernego podziału zasobów między nimi. Prowadzi to do międzygatunkowej konkurencji i przedwczesnej śmierci.
4. Różnicowe przeżycie i reprodukcja. Wszystkie rodzaje doboru naturalnego w populacjach pozostawiają po sobie zwierzęta, które mogą walczyć o lokalne zasoby.

Dobór naturalny: rodzaje doboru naturalnego

Darwinowska teoria ewolucji radykalnie się zmieniłakierunek przyszłej myśli naukowej. W jego centrum znajduje się dobór naturalny, proces, który zachodzi w kolejnych pokoleniach i definiowany jest jako zróżnicowana reprodukcja genotypów. Każda zmiana środowiska (na przykład zmiana koloru pnia drzewa) może prowadzić do lokalnej adaptacji. Istnieją następujące rodzaje selekcji naturalnej (tabela nr 1):

Rodzaje doboru naturalnego	Przykłady
Stabilizujące	Masa urodzeniowa ludzkich dzieci, liczba jaj wylęgowych u ptaków i płazów
Kierowany	Zmiany ewolucyjne w zębach, długości kończyn nóg u koni, jasny kolor roślin w celu przyciągnięcia zapylaczy, duże i małe dzioby u ptaków w zależności od wielkości pożywienia.
Dywersyfikacja (wywrotowa)	Kolor sierści zwierzęcej zależy od warunków siedliskowych i porowatych, zmienia się wraz z upływem czasu

Wybór stabilizujący

Często częstotliwość mutacji w DNA u niektórych gatunkówstatystycznie wyższe niż inne. Ten rodzaj selekcji naturalnej pomaga wyeliminować wszelkie ekstremalne zjawiska w fenotypach najbardziej dostosowanych środowiskowo osobników w populacji. Z tego powodu zmniejsza się różnorodność w obrębie jednego gatunku. Nie oznacza to jednak, że wszystkie osoby są absolutnie identyczne.

Stabilizacja doboru naturalnego i jego rodzajeKrótko mówiąc, można ją określić jako uśrednianie lub stabilizację, w której populacja staje się bardziej jednorodna. Przede wszystkim dotyczy to cech poligenicznych. Oznacza to, że fenotyp jest kontrolowany przez kilka genów i istnieje szeroki zakres możliwych wyników. Z biegiem czasu niektóre geny są wyłączane lub maskowane przez innych, w zależności od korzystnej adaptacji.

Wiele cech ludzkich jest wynikiemtaki wybór. Waga osoby przy narodzinach jest nie tylko cechą poligeniczną, ale jest również kontrolowana przez czynniki środowiskowe. Noworodki ze średnią wagą urodzeniową są bardziej narażone na przeżycie niż na zbyt małe lub zbyt duże.

Kierunkowa dobór naturalny

Zjawisko to jest zwykle obserwowane w warunkachktóre zmieniły się w czasie, takie jak pogoda, klimat lub ilość żywności, mogą prowadzić do ukierunkowanej hodowli. Zaangażowanie człowieka może również przyspieszyć ten proces. Łowcy najczęściej zabijają duże osobniki z powodu mięsa lub innych dużych ozdobnych lub użytecznych części. W konsekwencji populacja będzie skłaniać się ku mniejszym osobnikom.

Im więcej drapieżników zabija i je wolnoosoby w populacji, tym bardziej będzie nastawienie na bardziej skutecznych i szybszych członków populacji. Rodzaje doboru naturalnego (tabela z przykładami nr 1) można dokładniej przedstawić na przykładach z dzikiej przyrody.

Karol Darwin studiował selekcję kierunkową, kiedy onbył na Wyspach Galapagos. Długość dzioba lokalnych zięb zmieniła się z czasem ze względu na dostępne źródła energii. W przypadku braku owadów, zięby przetrwały z dużymi i długimi dziobami, co pomogło im zjeść nasiona. Z upływem czasu owady stały się większe, a dzięki wyborowi kierunkowemu dzioby ptaka stopniowo stawały się mniejsze.

Funkcje dywersyfikacji (uciążliwy) wyboru

Selekcja zakłócająca jest rodzajem doboru naturalnego,co sprzeciwia się uśrednianiu cech gatunkowych w populacji. Ten proces jest najrzadszy, jeśli krótko opiszemy rodzaje selekcji naturalnej. Wybór dywersyfikacji może prowadzić do specjacji dwóch lub większej liczby różnych form w miejscach gwałtownych zmian w środowisku. Poza selekcją kierunkową proces ten można także spowolnić ze względu na destrukcyjny wpływ czynników ludzkich i zanieczyszczenie środowiska.

Jeden z najbardziej przebadanych przykładów zakłóceńwybór dotyczy przypadku motyli w Londynie. Na obszarach wiejskich prawie wszystkie osoby miały jasny kolor. Jednak te same motyle były bardzo ciemne w obszarach przemysłowych. Występowały również przypadki o średniej intensywności kolorów. Wynika to z faktu, że ciemne motyle nauczyły się przetrwać i uciec przed drapieżnikami w obszarach przemysłowych w środowisku miejskim. Jasne ćmy w obszarach przemysłowych zostały łatwo znalezione i zjedzone przez drapieżniki. Przeciwny obraz zaobserwowano na wsi. Motyle o średnim natężeniu koloru były łatwo widoczne w obu miejscach, a zatem bardzo niewiele z nich pozostało.

Tak więc, znaczenie selekcji wywrotowej to ruch fenotypu do ekstremum, który jest niezbędny do przetrwania gatunku.

Dobór naturalny i ewolucja

Główną ideą teorii ewolucji jest toże różnorodność gatunków stopniowo ewoluowała od prostych form życia, które pojawiły się ponad trzy miliardy lat temu (dla porównania, wiek Ziemi wynosi około 4,5 miliarda lat). Rodzaje doboru naturalnego z przykładami od pierwszych bakterii do pierwszych współczesnych ludzi odegrały istotną rolę w tym ewolucyjnym rozwoju.

Organizmy źle przystosowanew ich środowisku, istnieje mniejsze prawdopodobieństwo przetrwania i pozostawienia potomstwa. Oznacza to, że ich geny są mniej prawdopodobne, że zostaną przekazane następnemu pokoleniu. Ścieżka do różnorodności genetycznej nie powinna zostać utracona, ani zdolność na poziomie komórkowym do reagowania na zmieniające się warunki środowiskowe.