Luonnonvalinta

)

Luonnonvalinta, käsite käyttöön Charles Darwin vuonna 1859 kirjan Lajien synty, on mekanismi, jolla tapahtuu kehitystä lajeja ja että yhteydessä geneettisen väestön monimuotoisuus, on asteittainen nostaminen taajuus yksilöiden optimaaliset ominaisuudet elinympäristön.

Viitaten kilpailu yksilöiden välillä, Darwin kuvaili käsitteen "olemassaolon taistelu", joka perustuu havaintoon, että organismit, kertomalla nopeudella liian korkea, tuottaa jälkeläisiä ylittää määrää, joka rajallisten luonnonvarojen voi tukea, ja näin ollen he joutuvat kovan kilpailun päästä aikuisikään ja lisääntymään.

Yksilöitä saman lajin eroavat toisistaan ​​geneettisen ja fenotyyppisen ominaisuuksia. Teoria luonnonvalinnan ennustaa, että tämän vaihtelun aiheuttama satunnainen geneettisiä mutaatioita, aikana peräkkäisten sukupolvien puhkeamista mutaatio, suositaan ne mutaatiot, jotka johtavat henkilöt on edullisempia ominaisuuksia tietyn ympäristöolosuhteissa, määritettäessä, eli mukautuva etumatka eloonjäämisen ja lisääntymisen.

Yksilöt parhaiten sovitettu tietty elinympäristö on helpommin hankkia ruokaa ja perämies helpommin kuin muita henkilöitä, saman lajin, joka ei ole näitä ominaisuuksia. Toisin sanoen, ympäristö on valita mutaatiot mukaan periaatteen favorability edellä: geenit harbingers mukautuva etu voidaan siten lähettää kautta kopiointi, tuleville sukupolville ja peräkkäin sukupolvilla on progressiivinen menestys on hyvät geenit kustannuksella geenien hyödyttömiä tai haitallisia. Lajit voivat kehittyä vähitellen kehittämällä ominaisuuksia, jotka tekevät sen paremmin ympäristöön, kunnes tasapaino ympäristön ja väestön jatkuu kunnes ympäristön muutos ei laukaista uuden evoluution ilmiö.

Esimerkki

Tyypillinen esimerkki on kehitys kaulan kirahveja. Miljoonien vuosien geneettisiä mutaatioita, jotka johtivat joidenkin ihmisten on pidempi kaula osoittautunut edulliseksi: nämä yksityishenkilöt voisivat helpommin päästä lehdet korkeita puita, joka mitattuna elintarvikepula, toi parempaa sopeutumista "ympäristö verrattuna yksilöiden lyhyempi kaula: parempi kyky saada ruokaa, joten todennäköisemmin hengissä päästä hedelmällisessä iässä ja toistaa siten todennäköisemmin siirtämään geenien seuraaville sukupolville.

Yleiset periaatteet

Perusperiaatteista, joihin luonnollinen valinta ovat:

  • periaate vaihtelu, jossa todetaan, että joukossa yksilöiden väestö on vaihtelevuus merkkiä;
  • sopeutuminen periaatteista, joiden mukaan joitakin henkilöitä on merkkejä, jotka tarjoavat mahdollisuudet säilyä ja lisääntymiseen ja siten niiden fenotyyppisen ominaisuuden yleistyä väestössä;
  • periaate perintötekijöitä, joka etsii geenit alkuperän vaihtelun ilmiasun lähetetään jälkeläisten kautta jalostukseen.

Käsite luonnonvalinnan kehittämää Charles Darwin kirjassaan Lajien synty, julkaistu sen ensimmäinen painos vuonna 1859, myöhemmin integroitu Mendelian genetiikan julkaisema kirja Ronald Fisher vuonna 1930, geneettinen teoria luonnonvalinnan, joka on pidetään yhtenä tärkeimmistä asiakirjoista modernin synteesin evoluution.

Vaihtelut fenotyyppi väestön muutoksista johtuvat genotyyppi, mutta voi joskus vaikuttaa ympäristöön ja vuorovaikutus geeni / ympäristö. Geenin tietyn merkin voi olla olemassa, populaation sisällä, muodossa eri versioita, kutsutaan alleeleiksi.

Vain jotkut merkit ovat seurausta ilmentymisen yhden lokuksen, kun taas suurin osa ilmiasun, kuten silmien väri ja ihon väri, jotka johtuvat yhteistyötä tuotteiden useamman parin geenejä. Mutaatio yhdessä näistä geeneistä voi määrittää vain pieni vaihtelu merkki, kun taas mutaatiot useita geenejä, jotka tapahtuvat asteittain tavalla aikana sukupolvien, on kumulatiivinen vaikutus huomattavia eroja fenotyyppeihin. Lisäksi, on olemassa tapauksia, joissa valinta merkki korreloi valintaa toisen hahmon; Tämä johtuu siitä, että vastaavat geenit ovat tiiviisti hyvin lähellä lokusten samassa kromosomissa, tai siksi, että geenit, jotka voivat vaikuttaa useita merkkejä samanaikaisesti.

Alleelifrekvenssi, laskettu suhde useita alleeleja identtisiä, läsnä populaatiossa verrattuna kokonaismäärä alleelien tietylle geenilokus, määrittää, kuinka tietyn version geeni on edustettuna väestön .

Mutaatio ja rekombinaation ovat tärkeimmät mekanismeja, joilla tuotteet ovat uusia alleelit, kun taas luonnollinen valinta on mekanismi, joka vaikuttaa suhteellinen taajuudet eri alleelien populaatiossa.

On erotettava mekanismi, jonka luonnonvalinnan toimii ja sen vaikutuksia. Luonnonvalinta vaikuttaa fenotyyppejä, suosimalla sopivimmat ja antaen heille edun sekä eloonjääminen on lisääntymisterveyteen. Luonnonvalinta vaikuttaa yhtä lailla sekä perinnöllinen komponentti on ei-perinnöllinen luonne, mutta se on vasta ensimmäinen, eli genotyyppi, jotka ilmenevät sen vaikutuksia, koska se on vain tämä, että on siirtyä jälkeläisiin.

Kunto

Fundamental kuvauksessa valinta on käsite kunto, joka mittaa kykyä genotyypin jäljentää ja toimitetaan seuraavan sukupolven, antaa, jos suurempi kuin keskimäärin, lisääntymisterveyttä etu yksittäisten kuka sen omistaa.

Tämän seurauksena genotyypit korkea kunto kasvaa taajuus sukupolvet ja tulee parhaiten edustettuina, kun taas genotyypit alhainen kunto, tulee vähemmän ja harvemmin, kunnes katoamisesta. Kunto viittaa, siis kyky tuottaa jälkeläisiä; koska määrä jälkeläisiä yksilö voi tuottaa riippuu sen kyvystä päästä aikuisuuteen, niin sen hedelmällisyyttä, voimme harkita kunto kuin tuote kahdesta komponentista, elinvoimaa ja hedelmällisyyttä:

fenotyyppejä, jotka lisäävät selviytymiskykyä yksittäisen, mutta he tekevät sen steriili Fitness mitään.

Kunto vaikuttaa ympäristö, jossa organismi elää, itse asiassa sama fenotyyppi voi olla eri kuntoa eri ympäristöissä.

Toimenpiteet kunto

Kunto voidaan mitata eri tavoin:

Absoluuttinen Fitness

Absoluuttinen kunto W, tietty genotyyppi, viittaa lukumäärän suhde yksilöiden että genotyyppi jälkeen tapahtuman valikoiva verrattuna niiden määrä ennen tapahtumaa valikoiva:

Absoluuttinen kunto voidaan laskea saman sukupolven, välittömästi ennen ja jälkeen tapahtuman valikoiva; yleisemmin, kunto mitataan jälkeen sukupolvi, jonka määrä suhteutetaan jälkeläisten tietyllä genotyypin suhteen, että edellisen sukupolven.

Toinen järjestelmä mitata kunto liittyy geenin taajuudet havaittu jälkeläisten verrattuna odotettavissa geenin taajuudet mukaan yhtälö Hardy-Weinberg, mittaus tässä tapauksessa poikkeama tästä tasapainosta.

Suhteellinen kunto

Eniten käytetty on suhteellinen kunto, ω, joka lasketaan olettaen, että genotyyppi eniten edustettuina väestöstä, W = Wmax, on suhteellinen kunto ωmax = 1, kun taas suhteellinen kunto muiden genotyyppien johdettu suhde kuntoaan ehdoton suhteessa maksimaaliseen:

Näin ollen omega voidaan olettaa arvoja nollan ja yhden välillä:

0 & lt; ω & lt; 1

Kerroin valinta

Toinen mittaparametrin luonnonvalinnan on valinta kerroin, s mitattuna yhtälön mukaisesti:

s = 1 - ω,

jossa sillä on merkitys, joka on vastakkainen kunto, itse asiassa sen kasvu merkitsee vähennystä vastaavan alleelifrekvenssien väestössä.

Tyypit luonnonvalinta

Sisällä luonnollinen väestön yksilöiden väliseen vaihteluun, olennaista vaatimusta valinta, voi esiintyä eri tasoilla: morfologiset, solu, subsellulaarinen, biokemiallisia, geeni. On syytä täsmentää, että, vaikka kunto liittyy usein genotyyppi, tavoite luonnonvalinnan on elin kokonaisuudessaan, ja on peräisin vuorovaikutuksesta eri genotyypin kunto. Jokainen geeni, itse asiassa, voi auttaa lisäämällä tai vähentämällä lisääntymiskykyä yksittäisen, tai sen selviytymisen, mutta Total Fitness on seurausta eri valikoiva paineita. Hyvin usein, fenotyypit tiettyjä merkkejä, kuten korkeus yksilöiden tai painostaan, vaihtelee jatkuvalla tavalla ja niiden taajuudet voidaan jakaa mukaan kellokäyrä, normaalijakauma, joiden suurin taajuus vastaten fenotyyppi keskimäärin. Muissa tapauksissa, kuten läsnäolo / poissaolo tietyn perinnöllinen sairaus tai vastustuskyky / herkkyys antibiooteille, löytyy bakteeripopulaatioita, fenotyyppi voi esittää epäjatkuvalla tavalla, muodossa kaksi tai muutaman variantteja.

Luonnonvalinta voidaan jakaa kolmeen ryhmään:

  • Suuntaava valinta, joka syntyy, kun tietty genotyyppi on suurempi kunto kuin muut ja, näin ollen, taajuus vastaavan fenotyypin on taipumus kasvaa. Verrattuna normaalijakaumaa, siellä on muutos Tämän aikana sukupolvien kohti päät joka vastaa fenotyyppi sopivampi, jossa häntä vastaten tähän suuntaan. Esimerkiksi, kun on kyse kehon painosta, jos tapahtuma valikoivasti toimii vastoin yksilöiden suurempi paino, jakelu taajuudet pyrkivät liikkumaan kohti äärimmäinen vastaa kevyempiä, jopa saavuttaa uuden tasapainon.
  • Vakauttava valinta kuitenkin tapahtuu, kun fenotyyppi suositaan keskipitkällä äärimmäisyyksiin. Esimerkiksi henkilöt, joilla keskimääräinen syntymäpaino todennäköisemmin hengissä kuin ne, joilla on enemmän tai vähemmän painoa. Tämäntyyppinen valinta siis vastustaa muutoksia, säilyttäminen vakaana erilaisessa fenotyypissä muodoissa; ottaen tässä tapauksessa, tasapainoisen polymorfismi. Klassinen esimerkki on heteroosi, joka syntyy, kun yksilöt ovat heterotsygoottisia tietyn alleelin on suurempi kunto kuin joko homotsygoottiset resessiivinen hallitseviin niistä. Tämä mekanismi riippuu samanaikainen läsnäolo kaksi valikoiva paineita, joka toimii vastoin homotsygoottinen väistyvä ja muut vastaan ​​homotsygoottinen hallitseva. Tämä on kyse heteroosi varten sirppisoluanemia, joka löytyy alueilla, joilla on endeeminen läsnäolo loinen, joka aiheuttaa malariaan, Plasmodium falciparum, tässä tapauksessa puhutaan paremmuus heterotsygootti vastaan ​​homozygoottien suhteen kunto .
  • Häiritsevä valinta, jota kutsutaan myös disruptiva, suosii äärimmäinen fenotyyppejä, vahingoksi välissä. Tämä ehto syntyy, kun väestöstä asuu ympäristössä ole yhtenäinen, jossa fenotyypin voidaan suosia erityisesti ekologinen lokero, kun taas toinen on sopivampi toisessa markkinarako. Tällä tavalla, molemmat fenotyypit kasvaa taajuuden yli sukupolvien ja käyrä olettaa bimodaalinen suuntaus. Tämäntyyppinen valinta on huomattava merkitys, koska se määrittää, kasvua geenin monimuotoisuuden väestön ja siten edistää spesiaatio.

On myös puhuttu negatiivisen valinnan, eli selektiivisen poiston harvinaisia ​​alleelien, jotka ovat haitallisia. Puhdistava valinta kutsutaan myös ja voi johtaa ylläpitoon geenisekvenssien, konservoitunut lajien välillä, pitkään evoluution ajan. Asteittainen huuhtelua haitallisten alleelien, sillä jatkuva toistumisen uusien haitallisten mutaatioiden, liittyy ympäristön valinta.

Seksuaalinen valinta

Darwin, 4 luvun kirjassaan Lajien synty, hän omistettu kappale määritelmää toisentyyppistä valinta, erillinen ekologinen, joka oli kuvattu prosessi, jossa yksilö hankkii etua toiseen samaa sukupuolta , koska sen kyky perämies suuremman määrän kumppaneita ja näin ollen on suurempi määrä jälkeläisiä. Tämäntyyppinen valinta, joka tunnetaan nimellä seksuaalinen valinta, yleensä vaikuttaa miesten ja voidaan ilmaista kaksi käyttäytymistä:

  • kilpailu miehillä, kun kilpailijat ottamaan taistelua voittaa seuralainen;
  • valinta naisista, kun taas miehillä yrittävät houkutella kumppani käyttäytymiseen tai koristekasvit, kuten laulu ja höyhenpeite lintujen.

Tämäntyyppinen valinta johtaa kehitystä erityisiä aseita tai koriste merkkejä, jotka on määritelty toisen seksuaalista ominaisuuksia, koska toisin kuin ensisijainen niistä, eivät ole suoraan mukana lisääntymiselle vaan ovat kuitenkin edullisia kytkentä. Suhteelliset erot miesten ja naisten määrittää seksuaalisen dimorphism. Darwin johtuvan erittäin tärkeänä seksuaalisen dimorphism, jota hän on kuvattu useita lajeja. Vertailun lajien välillä osoitti, että tämä dimorphism oli yleisempää moniavioinen lajeja, joissa mies voisi pariutua enemmän naisilla, verrattuna yksiavioinen.

Ryhmä valinta ja sukulaisuus

Vaikka klassinen teoria luonnonvalinnan pitää yksilön pääkohde valikoiva voimien, on toinen lähestymistapa, jossa otetaan huomioon läsnäolo monitasoinen valinta, selektiivisten voimat eri tasoilla biologisten hierarkia eli geenit, solu, yksilön, ryhmän ja lajeja. Tässä mielessä tulee mahdollisuus olemassa valikoiva voimien ominaisuuksista tai käyttäytymistä jaetaan henkilöryhmien tai koko väestölle.

Ajatus ryhmän valinta otettiin käyttöön vuonna 1962 Wynne-Edwards, joka väitti, että tietyt yksilöt, tietyissä olosuhteissa voi uhrata heidän pelata tarjota etua ryhmään, johon ne kuuluvat. Toisin sanoen, ei olisi valikoiva voimat välistä kilpailua ryhmien eikä että yksilöiden välillä ja näin ollen olisi lasku yksittäisten sopivuudesta selviytymisen ryhmän. Se on mitä tapahtuu, esimerkiksi väestön sosiaalisia hyönteisiä. Toisinaan, mukaan Wynne-Edwards, yksilöt voivat rajoittaa niiden kopiointi, esimerkiksi silloin, kun ruokaa on vähän, jotta vältetään ahtaus myöhempien ehtyminen ravintoa. On monia kiistoja olemassaolosta ryhmän valinnasta ja mukaan lausunnon melko yhteinen, useimmissa tapauksissa tämäntyyppisen valinnan voidaan selittää yksilön valinta. Yksi tärkeimmistä kysymyksistä vastustajien tämä teoria on, että vähentämällä yksittäisten kunto, piirteitä liittyy tämän tyyppinen käyttäytyminen "pyyteetöntä" ei voida lähettää kautta sukupolvien.

Vuonna 1964 WDHamilton, uusittaviksi hypoteesi ilmaisemat JBSHaldane vuonna 1932, otti käyttöön käsitteen sukulaisten valinta tai perheen valinta. Mukaan eläintieteilijä, pyyteettömästi käyttäytyminen suosii vain, jos henkilöt, jotka saavat etuuksia liittyvät yksittäisiin pyyteettömästi, eli kun on vahva jakaminen geenien välillä epäitsekäs ja edunsaaja ja siksi geenit voidaan lähettää seuraaville sukupolville. Näissä tapauksissa yksittäiset kunto korvataan osallistavaa kunto.

Hamilton ilmaista matemaattisesti Opinnäytetyön kanssa seuraavan yhtälön:

RB & gt; c

missä r on osa geenien jaettu pyyteetöntä yksilöiden ja edunsaajat; b on hyötyä maksama yksittäinen vastaanotin C pyyteetöntä.

Tämän teoria voi selittää vanhempien huolenpidon vanhempien lapsilleen ja jopa pyyteettömästi käyttäytymistä havaittiin väestön sosiaalisia hyönteisiä, jonka ihmiset jakavat suuri osa geeneistä.

Teoria Kin valinta on sittemmin tukenut myös muiden tutkijoiden, kuten Maynard-Smith.

Seuraukset luonnollinen valinta: sopeutuminen ja lajiutuminen

Luonnonvalinta on perusta prosessien sopeutumista ja lajiutuminen, ja siksi kehitystä lajeja.

Sopeutuminen on joukko piirteitä, sekä rakenteellisia että käyttäytymiseen, jotka ovat suosiossa luonnonvalinnan koska ne lisäävät selviytymismahdollisuuksia ja lisääntymisen organismin sen luonnollinen elinympäristö. Sopeutuminen on seurausta muutoksista, jotka tapahtuvat geenipoolin väestön seurauksena valikoivan paineiden ympäristöön, jotka suosivat yksilöiden korkeampi kunto. Muunnelmia geenireservinä voi aiheuttaa, sekä luonnonvalinnan, myös geneettinen ajautuminen. On kuitenkin syytä todeta, että käsite sopeutuminen on suhteellista, koska mitä voi olla sopiva ympäristössä voi olla niin toisessa ja, seurauksena ympäristön muunnelmia, edullisia ominaisuuksia voi tulla haittaa ja / tai päinvastoin. Lisäksi luonnossa sopeutuminen on koskaan täydellinen, mutta kompromissi tarpeet eri adaptiivisen ominaisuuksien organismi.

Klassinen esimerkki sopeutumista, kuvattu Darwin, edustaa nokka tikka, täydellisesti sovitettu poimimaan hyönteisiä puunkuorta. Toinen tyypillinen esimerkki on matkiminen kryptinen, jolla väri ja muoto joidenkin eläinten täydellisesti sopeutuneet ympäristöön he asuvat, heitä suojellaan saalistajat.

Tyypillisiä esimerkkejä mukautuva kehitys voidaan helposti havaita väestön mikro-organismien, kuten bakteerien tai virusten, koska niiden hyvin lyhyen sukupolven kertaa. Esimerkiksi populaatiossa bakteerien olemassa henkilöitä, jotka sisältävät geenit, jotka antavat resistenssin tietyille lääkkeille, kuten antibiootteja. Koska tällaista huumeiden, kaikilla yksilöillä on sama selviytymismahdollisuuksia, mutta kun se altistetaan antibiootti erityisiä, herkkä bakteerit estyvät, kun taas ne, jotka sisältävät resistenssigeenin voi lisääntyä rauhassa ja jälkeen muutaman sukupolven, väestöstä on Se koostuu lähes kokonaan resistenttien bakteerien; väestöstä on siis mukautettava. Jotkin virukset, kuten influenssaviruksen ja ihmisen immuunikatovirus, kehitetään jatkuvasti, läsnäolo huumeiden resistenttien kantojen ja isännän immuunivasteita.

Jos, toisaalta, se on suhteellisen helppo selittää adaptiivisen kehitystä yksinkertainen fenotyyppisten ominaisuuksien, jotka johtuvat yhden tai muutaman geenejä, kuten naamiointi, lääkeresistenssiä, jne., On monimutkaisempi seurata kehitystä monimutkainen elin , esimerkiksi selkärankaisten silmää. Mukaan evoluutioteoria monimutkaiset piirteet, jotka johtuvat useita geenejä, on tehty myöhemmin muutoksia, jotka tapahtui useassa vaiheessa, joista kukin mukana mutaatioita eri geenien sille lisäetua yksilöiden kuljettaa. On ollut niin hidasta ja asteittaista kehitystä, joka johti kehitystä erikoistuneiden elinten tiettyjä toimintoja.

Koska sopeutuminen on vastaus organismien valikoivaan paineita ympäristön, joka on toteutettu kehittämiseen elinten, joilla on tietty toiminto, se ei selitä myös muita evoluution ilmiöitä, kuten konvergentti evoluutio, jonka mukaan eri lajien , elävät vastaavissa ympäristöissä, ja alistetaan sitten samantyyppistä valinnan, he ovat kehittäneet elimiä tai vastaavia toimintoja. Surkastunut elimet puolestaan ​​ovat rakenteita eli menneisyyteen, joka valittiin erityinen tehtävä ja että ympäristön muutokset tapahtuivat myöhemmin, ovat menettäneet merkityksensä.

Luonnonvalinta on perusta spesiaatio, evoluutioprosessin johtaa muodostetaan uusia lajeja. Yleensä lajiutumista tapahtuu, kun väestö saman lajin erotetaan maantieteellisiä esteitä tai käyttäytymiseen ja siksi sovelletaan erilaisia ​​paineita, jotka johtavat eroihin niiden anatomisia rakenteita, kunnes kertynyt eroja tuottavat selvästi eri populaatioiden yksilöiden kykene pariutumisen . On neljä spesiaatiosta: allopatrinen, peripatrica, parapatric ja sympatrisesta. Klassinen esimerkki allopatrinen lajiutuminen on ehdottamaa Darwin, joka kuvaili neljätoista lajien peippojen eri saarilla Galapagos, kaikki johtuvat yhdestä vanhempien lajeista.

  0   0
Edellinen artikkeli Salvatore Mancuso

Aiheeseen Liittyvät Artikkelit

Kommentit - 0

Ei kommentteja

Lisääkommentti

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Merkkiä jäljellä: 3000
captcha