Механизм естественного отбора, доказательства, виды и примеры



естественный отбор является эволюционным механизмом, предложенным британским натуралистом Чарльзом Дарвином, где есть различный репродуктивный успех среди людей населения.

Естественный отбор действует с точки зрения размножения особей, которые несут определенные аллели, оставляя больше потомков, чем другие особи с разными аллелями. Эти особи размножаются больше и поэтому увеличивают свою частоту. Дарвиновский процесс естественного отбора порождает адаптации.

В свете популяционной генетики эволюция определяется как изменение частоты аллелей в популяции. Есть два процесса или эволюционных механизма, которые вызывают это изменение: естественный отбор и дрейф генов.

Естественный отбор был неверно истолкован с тех пор, как Дарвин сделал известными свои революционные идеи. Принимая во внимание политический и социальный контекст того времени, натуралистические теории были ошибочно экстраполированы на человеческие общества, возникающие фразы, которые теперь воспринимаются СМИ и документальными фильмами как «выживание сильнейших».

индекс

  • 1 Что такое естественный отбор?
  • 2 Механизм
    • 2.1 Вариация
    • 2.2 Наследственность
    • 2.3 Характер, который варьируется, связан с фитнесом
    • 2.4 Гипотетический пример: хвост белки
  • 3 доказательства
    • 3.1 Ископаемые записи
    • 3.2 Гомология
    • 3.3 Молекулярная биология
    • 3.4 Прямое наблюдение
  • 4 Что не является естественным отбором?
    • 4.1 Это не выживание сильнейшего
    • 4.2 Это не синоним эволюции
  • 5 Типы и примеры
    • 5.1 Стабилизирующий выбор
    • 5.2 Направленный выбор
    • 5.3 Подрывной выбор
  • 6 Ссылки

Что такое естественный отбор?

Естественный отбор - это механизм, предложенный британским натуралистом Чарльзом Дарвином в 1859 году. В своем шедевре этот предмет подробно описан Происхождение вида.

Это одна из самых важных идей в области биологии, поскольку она объясняет, как возникли все формы жизни, которые мы можем оценить сегодня. Это сопоставимо с идеями великих ученых в других дисциплинах, таких как, например, Исаак Ньютон.

Дарвин объясняет на многочисленных примерах, наблюдавшихся во время его путешествий, что виды не являются неизменными во времени, и предлагает, чтобы все они происходили от общего предка..

Хотя существуют десятки определений естественного отбора, самое простое и конкретное из них дано в Stearns & Hoekstra (2000): «естественный отбор - это изменение репродуктивного успеха, связанное с наследственной характеристикой».

Необходимо отметить, что эволюция и естественный отбор не преследуют цели или конкретных целей. Он производит только организмы, адаптированные к их среде, без какого-либо указания на потенциальную конфигурацию, которую эти организмы будут иметь.

механизм

Некоторые авторы выражают, что естественный отбор является математической неизбежностью, поскольку он происходит всякий раз, когда выполняются три постулата, что мы увидим далее:

изменение

Люди, которые принадлежат населению, представляют изменения. На самом деле, вариация является условием непременное условие так что эволюционные процессы происходят.

Изменения в организмах происходят на разных уровнях: от изменений в нуклеотидах, из которых состоит ДНК, до морфологий и изменений в поведении. По мере снижения уровня мы находим больше вариаций.

наследуемость

Характеристика должна быть наследственной. Эти вариации, присутствующие в популяции, должны передаваться от родителей к детям. Чтобы проверить, является ли персонаж наследуемым, используется параметр, называемый «наследуемость», определяемый как доля фенотипической дисперсии, обусловленной генетической изменчивостью..

Математически это выражается как час2 = ВG / (ВG + ВЕ). Где VG это генетическая дисперсия и VЕ является продуктом дисперсии окружающей среды.

Существует очень простой и интуитивно понятный способ количественной оценки наследственности: измерение характера родителей строится на графике. персонаж у детей. Например, если мы хотим подтвердить наследуемость пикового размера у птиц, мы измеряем размер и у родителей и наносим их на график в зависимости от размера у детей..

В случае, если мы видим, что график стремится к прямой ( р2 близко к 1) мы можем сделать вывод, что характеристики являются наследуемыми.

Характер, который меняется, связан с фитнес

Последнее условие естественного отбора, действующего в популяции, - это связь характеристики с фитнес - этот параметр количественно определяет способность к размножению и выживанию особей и варьируется от 0 до 1.

Другими словами, такая особенность должна увеличить репродуктивный успех своего носителя.

Гипотетический пример: хвост белки

Давайте возьмем популяцию гипотетических белок и подумаем, может ли естественный отбор действовать или нет..

Первое, что мы должны сделать, это подтвердить, если есть различия в популяции. Мы можем сделать это, измерив символы, представляющие интерес. Предположим, мы находим вариацию в хвосте: есть варианты с длинным хвостом и коротким хвостом.

Впоследствии мы должны подтвердить, является ли характеристика «размер хвоста» наследуемой. Для этого мы измеряем длину хвоста родителей и наносим ее на график по длине хвоста детей. Если мы находим линейную связь между двумя переменными, это означает, что, по сути, наследственность высока.

Наконец, мы должны подтвердить, что размер хвоста увеличивает репродуктивный успех носителя.

Более короткий хвост может позволить людям двигаться легче (это не обязательно верно, это чисто для дидактических целей), и позволяет им избегать хищников более успешно, чем носители длинного хвоста.

Таким образом, на протяжении поколений характерный «короткий воротник» будет более частым в популяции. Это эволюция путем естественного отбора. И результатом этого простого - но очень мощного процесса - адаптации.

свидетельства

Естественный отбор и эволюция в целом подкрепляются чрезвычайно убедительными доказательствами из различных дисциплин, включая палеонтологию, молекулярную биологию и географию.

Ископаемая запись

Окаменелость является ярким доказательством того, что виды не являются неизменными, как считалось до Дарвина..

гомология

Потомки с модификациями, предложенными в происхождении вида, находят поддержку в гомологичных структурах - структурах с общим происхождением, но это может представлять определенные вариации.

Например, рука человека, крыло летучей мыши и плавники китов являются структурами, гомологичными друг другу, так как общий предок всех этих линий имел одинаковый рисунок костей в своих начальных частях. В каждой группе структура была изменена в зависимости от образа жизни организма.

Молекулярная биология

Таким же образом, достижения в молекулярной биологии позволяют узнать последовательности в различных организмах, и нет никаких сомнений в том, что существует общее происхождение.

Прямое наблюдение

Наконец, мы можем наблюдать механизм естественного отбора в действии. Определенные группы с очень коротким временем генерации, такие как бактерии и вирусы, позволяют наблюдать за развитием группы в течение короткого периода времени. Типичным примером является эволюция антибиотиков.

Что не является естественным отбором?

Хотя эволюция - это наука, которая придает значение биологии - цитируя известного биолога Добжанского, «в биологии нет ничего, кроме смысла эволюции», - в эволюционной биологии и механизмах, связанных с этот.

Естественный отбор, кажется, является популярной концепцией не только для ученых, но и для населения в целом. Однако с годами эта идея была искажена и искажена как в академической среде, так и в СМИ..

Это не выживание сильнейшего

Упоминая «естественный отбор», почти невозможно не вызвать такие фразы, как «выживание сильнейших или сильнейших». Хотя эти фразы очень популярны и широко используются в документальных фильмах и связанных с ними, не точно выразить значение естественного отбора.

Естественный отбор напрямую связан с размножением особей и косвенно с выживанием. Логично, что чем больше человек живет, тем больше у него шансов на воспроизведение. Тем не менее, прямая связь механизма с воспроизведением.

Точно так же «самый сильный» или «самый спортивный» организм не всегда воспроизводится в большем количестве. По этим причинам необходимо отказаться от известной фразы.

Это не синоним эволюции

Эволюция представляет собой двухэтапный процесс: тот, который вызывает вариации (мутации и рекомбинации), который является случайным, и второй шаг, который определяет изменение частот аллелей в популяции.

Эта последняя стадия может происходить путем естественного отбора или по гену или генетическому дрейфу. Поэтому естественный отбор - это только вторая часть этого более крупного явления, называемого эволюцией..

Типы и примеры

Существует несколько классификаций выбора. Первый классифицирует события отбора по их влиянию на среднее значение и дисперсию в распределении частот изучаемого персонажа. Это: стабилизирующий, направленный и разрушительный отбор

У нас также есть другая классификация, которая зависит от изменения фитнес по частоте различных генотипов популяции. Это выбор, зависящий от положительной и отрицательной частоты.

Наконец, есть жесткий и мягкий выбор. Эта классификация зависит от существования конкуренции среди отдельных лиц и от величины избирательного давления. Далее мы опишем три наиболее важных типа отбора:

Стабилизирующий отбор

Существует стабилизирующий отбор, когда люди, которые имеют «средний» или более частый характер (те, кто находится в самой высокой точке в распределении частот), имеют самые высокие фитнес.

Напротив, особи, которые находятся в хвостах колокола, очень далеко от среднего, устраняются с шагом поколений.

В этой модели выбора среднее значение остается постоянным на протяжении поколений, тогда как дисперсия уменьшается.

Классическим примером стабилизирующего отбора является вес ребенка при рождении. Хотя медицинские достижения ослабили это избирательное давление с помощью таких процедур, как кесарево сечение, размер обычно является решающим фактором.

Маленькие дети быстро теряют тепло, в то время как у детей, которые имеют значительно больший вес, возникают проблемы при родах..

Если исследователь стремится изучить тип отбора, который происходит в данной популяции и только количественно определяет среднее значение характеристики, он может сделать ошибочные выводы, полагая, что эволюция не происходит в популяции. Поэтому важно измерить дисперсию персонажа.

Направленный выбор

Модель направленного отбора предполагает, что на протяжении поколений выживают люди, которые находятся в любом из хвостов частотного распределения, либо в левом, либо в правом секторе..

В моделях направленного отбора среднее значение перемещается с переходом поколений, тогда как дисперсия остается постоянной.

Феномен искусственного отбора, осуществляемого людьми на своих домашних животных и растениях, является типичным направленным отбором. Обычно требуется, чтобы животные (например, домашний скот) были крупнее, производили больше молока, были сильнее и т. Д. Точно так же, как это происходит в растениях.

С течением поколений среднее значение выбранного характера населения меняется в зависимости от давления. Если вы ищете более крупных коров, среднее значение увеличится.

В естественной биологической системе мы можем взять пример меха определенного маленького млекопитающего. Если температура постоянно понижается в своей среде обитания, то будут выбраны те варианты, которые имеют случайную мутацию, более толстый слой.

Подрывной выбор

Подрывной отбор действует в пользу людей, которые находятся далеко от среднего уровня. По мере того, как проходят поколения, хвосты увеличивают свою частоту, в то время как особи, которые были ранее близки к среднему, начинают уменьшаться.

В этой модели среднее значение может поддерживаться постоянным, в то время как дисперсия увеличивается - кривая становится все шире и шире, пока не заканчивается делением на две части..

Предполагается, что этот тип отбора может привести к событиям видообразования, при условии, что происходит адекватная изоляция между двумя морфологиями, расположенными на концах хвоста..

Например, некоторые виды птиц могут иметь заметные изменения в своем пике. Предположим, что есть оптимальные семена для очень маленьких пиков и оптимальные семена для очень больших пиков, но промежуточные пики не получают правильную пищу.

Таким образом, эти две крайности будут увеличиваться по частоте, и, если возникают адекватные условия, которые способствуют событиям видообразования, может случиться так, что со временем особи с различными изменениями пика станут двумя новыми видами..

ссылки

  1. Одесирк Т., Одесирк Г. и Байерс Б.Э. (2004). Биология: наука и природа. Пирсон Образование.
  2. Дарвин, C. (1859). О происхождении видов посредством естественного отбора. Мюррей.
  3. Фриман, С. & Херрон, Дж. С. (2002). Эволюционный анализ. Прентис Холл.
  4. Футуйма, Д.Дж. (2005). эволюция . Sinauer.
  5. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Интегрированные принципы зоологии (Том 15). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
  6. Райс С. (2007).Энциклопедия Эволюции. Факты в файле.
  7. Рассел П., Герц П. и Макмиллан Б. (2013). Биология: Динамическая Наука. Нельсон Образование.
  8. Солер М. (2002). Эволюция: основа биологии. Южный Проект.