Naturlig urvalsmekanism, bevis, typer och exempel



den naturligt urval är en evolutionär mekanism som föreslagits av den brittiska naturalisten Charles Darwin, där det finns en differentiell reproduktiv framgång bland individer i en befolkning.

Naturligt urval verkar när det gäller reproduktion av individer som bär vissa alleler som lämnar fler efterkommande än andra individer med olika alleler. Dessa individer reproducerar mer och ökar därför deras frekvens. Darwins naturliga urvalsprocess ger upphov till anpassningar.

I ljuset av populationsgenetik definieras evolution som variationen av allelfrekvenser i befolkningen. Det finns två processer eller evolutionära mekanismer som ger upphov till denna förändring: naturligt urval och gendrift.

Naturligt urval har misstolkats sedan Darwin gjorde sina revolutionära idéer kända. Med tanke på den politiska och sociala sammanhang tid, naturalistiska teorier felaktigt extrapoleras till mänskliga samhällen, fraser som växer fram i dag viralizadas av media och dokumentärer som "survival of the fittest".

index

  • 1 Vad är naturligt urval?
  • 2 mekanism
    • 2.1 Variation
    • 2.2 ärftlighet
    • 2.3 Karaktären som varierar är relaterad till fitness
    • 2.4 Hypotetiskt exempel: ekornas svans
  • 3 Bevis
    • 3.1 Fossil rekord
    • 3.2 Homologi
    • 3.3 Molekylärbiologi
    • 3.4 Direkt observation
  • 4 Vad är inte naturligt urval?
    • 4.1 Det är inte den fittestas överlevnad
    • 4.2 Det är inte synonymt med evolutionen
  • 5 Typer och exempel
    • 5.1 Stabiliserande urval
    • 5.2 Directional selection
    • 5.3 Störande urval
  • 6 referenser

Vad är naturligt urval?

Naturligt urval är den mekanism som föreslagits av den brittiska naturalisten Charles Darwin år 1859. Ämnet behandlas med stor detalj i sitt mästerverk Ursprung av arten.

Det är en av de viktigaste idéerna inom biologi, eftersom det förklarar hur alla former av liv vi kan uppskatta idag härstammar. Det är jämförbart med idéer från stora forskare inom andra discipliner, till exempel Isaac Newton.

Darwin förklarar genom många exempel som observerats under hans resor hur arten inte är oföränderliga enheter i tid och föreslår att de alla kommer från en gemensam förfader.

Även om det finns dussintals definitioner av naturligt urval, är det enklaste och mest konkreta det Stearns & Hoekstra (2000): "Naturligt urval är variationen i reproduktiv framgång i samband med en ärftlig karaktäristisk".

Det är nödvändigt att nämna att utvecklingen och det naturliga urvalet inte strävar efter ett mål eller konkreta mål. Det producerar bara organismer anpassade till sin miljö, utan någon typ av specifikation av den potentiella konfigurationen som dessa organismer kommer att ha.

mekanism

Vissa författare uttrycker att det naturliga urvalet är en matematisk oundviklighet, eftersom det inträffar när tre postulat är uppfyllda, vilket vi kommer att se nästa:

variation

De individer som tillhör befolkningen presenterar variationer. Faktum är att variation är ett villkor sine qua non så att de evolutionära processerna äger rum.

Variationen i organismer uppträder på olika nivåer, från variationer i nukleotiderna som utgör DNA till morfologier och variationer i beteende. När vi minskar nivån hittar vi mer variation.

ärftlighet

Karakteristiken måste vara ärftlig. Dessa variationer i befolkningen måste gå från föräldrar till barn. För att kontrollera om ett tecken är ärftligt används en parameter som heter "ärftlighet", definierad som andelen fenotypisk varians beroende på genetisk variation..

Matematiskt uttrycks det som h2 = VG / (VG + VE). Där VG är den genetiska variansen och VE är variansprodukten av miljön.

Det finns ett mycket enkelt och intuitivt sätt att kvantifiera ärftlighet: mätningen av föräldrarnas karaktär är plottad mot. karaktären hos barnen. Till exempel, om vi vill bekräfta heritabiliteten hos toppstorleken hos fåglar, mäter vi storleken och föräldrarna och vi plottar dem mot storleken hos barnen.

Om vi ​​observerar att grafen tenderar att vara en linje (the r2 ligger nära 1) vi kan dra slutsatsen att egenskaperna är ärftliga.

Karaktären som varierar är relaterad till fitness

Det sista villkoret för det naturliga valet att agera i befolkningen är förhållandet mellan egenskapen hos fitness - Denna parameter kvantifierar möjligheten att reproducera och överleva individer, och varierar från 0 till 1.

Med andra ord bör en sådan egenskap öka bärarens framgångsrika framgång.

Hypotetiskt exempel: ekorreets svans

Låt oss ta en hypotetisk ekorre befolkning och tänk om det naturliga urvalet skulle kunna fungera eller inte.

Det första vi måste göra är att bekräfta om det finns variation i befolkningen. Vi kan göra det genom att mäta de intressanta tecknen. Antag att vi finner variation i svansen: det finns varianter med lång svans och kort svans.

Därefter måste vi bekräfta om den karakteristiska "svansstorleken" är arv. För att göra detta mäter vi längden på föräldrarnas svans och plottar den mot barnets svanslängd. Om vi ​​finner ett linjärt förhållande mellan de två variablerna betyder det att det är effektivt att ärftligheten är hög.

Slutligen måste vi bekräfta att svansens storlek ökar bärarens reproduktiva framgång.

Den kortare svansen kan tillåta individer att röra sig lättare (detta är inte nödvändigtvis sant, det är för rent didaktiska ändamål) och tillåter dem att släppa rovdjur mer framgångsrikt än långa svansbärare.

Under hela generationerna kommer således den karakteristiska "kortkolaren" att bli frekventare i befolkningen. Detta är evolution genom naturligt urval. Och resultatet av denna enkla - men mycket kraftfulla process - är anpassningarna.

bevis

Naturval och evolution i allmänhet stöds av utomordentligt robusta bevis från olika discipliner, inklusive paleontologi, molekylärbiologi och geografi.

Fossil rekord

Den fossila skivan är det tydligaste beviset att arten inte är oföränderliga enheter, som troddes före Darwins tid.

homologi

Efterkommarna med modifieringar som föreslås i artens ursprung, finner stöd i de homologa strukturerna - strukturer med ett gemensamt ursprung, men det kan innebära vissa variationer.

Till exempel den mänskliga armen, bat vingar och fenor strukturer valar är homologa med varandra, eftersom den gemensamma förfadern till alla dessa linjer hade samma mönster av ben i deras medan högre. I varje grupp har strukturen modifierats beroende på organismens livsstil.

Molekylärbiologi

På samma sätt tillåter framstegen i molekylärbiologi att känna till sekvenserna i de olika organismerna och det finns ingen tvekan om att det finns ett gemensamt ursprung.

Direkt observation

Slutligen kan vi observera mekanismen för naturligt urval i handling. Vissa grupper med mycket korta generationstider, såsom bakterier och virus, tillåter att gruppens utveckling följs på kort tid. Det typiska exemplet är utvecklingen av antibiotika.

Vad är inte naturligt urval?

Även evolution är vetenskap som ger mening åt biologi - citerar den berömda Dobzhansky biolog "Ingenting är vettigt i biologi om inte mot bakgrund av evolution" - det finns många missuppfattningar i evolutionsbiologi och tillhörande mekanismer den här.

Naturligt urval verkar vara ett populärt begrepp, inte bara för akademiker, utan också för befolkningen i allmänhet. Men genom åren har idéen förvrängts och förvrängts både i akademin och media.

Det är inte överlevnaden för de fittaste

När man nämner "naturligt urval" är det nästan omöjligt att inte framkalla fraser som "den starkaste eller den starkaste överlevnaden". Även om dessa fraser är mycket populära och har använts i stor utsträckning i dokumentärer och relaterade, uttrycker inte med precision betydelsen av det naturliga urvalet.

Naturligt urval är direkt relaterat till reproduktion av individer och indirekt överlevnad. Logiskt desto mer en individ lever, desto större chanser har han att reproducera sig själv. Den mekaniska direktanslutningen är dock med reproduktionen.

På samma sätt reproduceras den "starkaste" eller "mest atletiska" organismen inte alltid i större mängd. Av dessa skäl är det nödvändigt att överge den välkända frasen.

Det är inte synonymt med evolutionen

Evolution är en tvåstegsprocess: en som orsakar variation (mutation och rekombination), som är slumpmässig och ett andra steg som bestämmer förändringen i allelfrekvenser i befolkningen.

Det sista steget kan ske genom naturligt urval eller genom gen eller genetisk drift. Naturligt val är därför bara den andra delen av detta större fenomen som kallas evolution.

Typer och exempel

Det finns flera klassificeringar av urvalet. Den första klassificerar urvalshändelserna beroende på deras effekt på medelvärdet och variationen i frekvensfördelningen av den studerade karaktären. Dessa är: stabiliserande, riktning och störande urval

Vi har också en annan klassificering som beror på variationen av fitness enligt frekvensen av de olika genotyperna hos befolkningen. Dessa är urvalet beroende på positiv och negativ frekvens.

Slutligen finns det ett hårt och mjukt urval. Denna klassificering beror på förekomsten av konkurrens mellan individerna i befolkningen och storleken på det selektiva trycket. Nästa kommer vi att beskriva de tre viktigaste typerna av urval:

Stabiliserande urval

Det finns ett stabiliserande urval när individer som har den "genomsnittliga" eller frekventare karaktären (de som ligger högst i frekvensdistributionen) har den högsta fitness.

Däremot elimineras individerna som ligger i klockans svans, väldigt långt ifrån genomsnittet, med generationsstegen.

I denna urvalsmodell förblir medelvärdet konstant under generationerna, medan variationen minskar.

Ett klassiskt exempel på stabiliserande urval är barnets vikt vid födseln. Även om medicinska framsteg har avslappnad denna selektivt tryck med förfaranden såsom kejsarsnitt, är storleken ofta en avgörande faktor.

Småbarn förlorar värme snabbt, medan barn som har en betydligt större än genomsnittlig vikt har problem vid förlossningen.

Om en forskare försöker studera typen av urval som uppträder i en given population och endast kvantifierar medelvärdet av karaktäristiken, kan det komma felaktiga slutsatser, och tro att utvecklingen inte sker i befolkningen. Därför är det viktigt att mäta karaktärens varians.

Riktigt val

Modellen av riktningsval tyder på att över hela generationerna överlever individer som befinner sig i någon av frekvensdistributionernas svans, antingen vänster eller höger sektor.

I modellerna av riktningsval rör sig medelvärdet med generationen, medan variationen förblir konstant.

Fenomenet artificiellt urval som utförs av människor på deras husdjur och växter är ett typiskt riktval. I allmänhet är det sökt att djur (t.ex. boskap) är större, producerar mer mjölk, starkare etc. På samma sätt händer det i växter.

Med generationsgenomgången varierar medeltalet av befolkningens valda karaktär beroende på trycket. Om du letar efter större kor kommer genomsnittet öka.

I ett naturligt biologiskt system kan vi ta ett exempel på pälsen hos ett visst litet däggdjur. Om temperaturen sjunker ständigt i dess livsmiljö, kommer de varianter som har en slumpmässig mutation att välja en tjockare beläggning.

Störande urval

Disruptive selection handlingar favoriserar personer som är längre bort från genomsnittet. När de passerar generationer köer ökar i frekvens, medan individer som tidigare var nära genomsnittet börja minska.

I denna modell kan medelvärdet hållas konstant, medan variationen ökar - kurvan blir bredare och bredare tills den slutar delas i två..

Det föreslås att denna typ av urval kan leda till specieringshändelser, förutsatt att tillräcklig isolering inträffar mellan de två morfologierna som ligger i ändarna av svansen.

Till exempel kan vissa fågelarter ha märkta variationer i sin topp. Antag att det finns optimala frön för mycket små toppar och optimala fröer för mycket stora toppar, men mellanliggande toppar får inte rätt mat.

Således ökar de två ytterligheterna i frekvens och om de adekvata förhållandena som förmedlar specieringshändelserna kan det vara att personer med olika variationer av toppen blir över tiden två nya arter..

referenser

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B.E. (2004). Biologi: vetenskap och natur. Pearson Education.
  2. Darwin, C. (1859). På artens ursprung med hjälp av naturligt urval. Murray.
  3. Freeman, S., & Herron, J.C. (2002). Evolutionär analys. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D.J. (2005). Evolution . Sinauer.
  5. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrerade zoologiska principer (Volym 15). New York: McGraw-Hill.
  6. Rice, S. (2007).Encyclopedia of Evolution. Fakta om filen.
  7. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologi: Den dynamiska vetenskapen. Nelson Utbildning.
  8. Soler, M. (2002). Evolution: grunden för biologi. South Project.