Dabas atlases mehānisms, pierādījumi, veidi un piemēri



The dabiska izvēle ir evolucionārs mehānisms, ko ierosinājis britu dabas zinātnieks Čārlzs Darvins, kur populācijas indivīdiem ir atšķirīgs reproduktīvais panākums.

Dabiskā atlase darbojas tādu personu reprodukcijas ziņā, kurām ir dažas alēles, atstājot vairāk pēcnācēju nekā citas personas ar atšķirīgiem alēļiem. Šīs personas vairojas un tādējādi palielina to biežumu. Darvina dabiskais atlases process rada pielāgojumus.

Ņemot vērā populācijas ģenētiku, evolūcija tiek definēta kā alēlija frekvenču variācija populācijā. Ir divi procesi vai evolūcijas mehānismi, kas izraisa šo pārmaiņu: dabiskā atlase un gēnu novirze.

Dabiskā atlase ir nepareizi interpretēta, jo Darvins darīja zināmas savas revolucionārās idejas. Ņemot vērā laika politisko un sociālo kontekstu, dabaszinātņu teorijas tika kļūdaini ekstrapolētas uz cilvēku sabiedrībām, jaunām frāzēm, kuras mediji un dokumentālās filmas tagad viralizē kā "spēcīgāko izdzīvošanu"..

Indekss

  • 1 Kas ir dabiskā izvēle?
  • 2 Mehānisms
    • 2.1
    • 2.2. Iedvesma
    • 2.3. Mainīgais raksturs ir saistīts ar fitnesa iespējām
    • 2.4. Hipotētisks piemērs: vāveru astes
  • 3 Pierādījumi
    • 3.1. Fosilais ieraksts
    • 3.2. Homoloģija
    • 3.3. Molekulārā bioloģija
    • 3.4 Tieša novērošana
  • 4 Kas nav dabiska izvēle?
    • 4.1 Tas nav visspēcīgākais
    • 4.2 Tas nav sinonīms evolūcijai
  • 5 veidi un piemēri
    • 5.1. Stabilizēšanas izvēle
    • 5.2 Virziena izvēle
    • 5.3 Traucējoša izvēle
  • 6 Atsauces

Kas ir dabiska izvēle?

Dabiskā atlase ir mehānisms, ko 1859. gadā ierosināja britu dabas zinātnieks Čārlzs Darvins. Priekšmets ir ļoti detalizēts viņa šedevrā Sugas izcelsme.

Tā ir viena no svarīgākajām idejām bioloģijas jomā, jo tā izskaidro, kā radās visas dzīvības formas, ko mēs šodien varam novērtēt. Tas ir salīdzināms ar citu zinātnieku, piemēram, Īzaka Ņūtona, lielo zinātnieku idejām.

Darvins ar daudziem piemēriem, kas novēroti viņa ceļojuma laikā, izskaidro, kā sugas nav nemainīgas vienības savlaicīgi un ierosina, ka tās visas nāk no kopīga senča.

Lai gan ir daudzas dabiskās atlases definīcijas, vienkāršākais un visprecīzākais ir Stearns & Hoekstra (2000): "dabiskā atlase ir reproduktīvo panākumu atšķirība, kas saistīta ar mantojumu".

Jāatzīmē, ka evolūcijai un dabiskai atlasei nav mērķu vai konkrētu mērķu. Tā ražo tikai tādus organismus, kas pielāgoti to videi, bez jebkāda veida specifikācijas potenciālajai konfigurācijai, kas šiem organismiem būs paredzēta.

Mehānisms

Daži autori norāda, ka dabiskā atlase ir matemātiska neizbēgamība, jo tā notiek, kad ir izpildīti trīs postulāti, kurus mēs redzēsim tālāk:

Izmaiņas

Personas, kas pieder pie iedzīvotājiem, var atšķirties. Faktiski variācija ir nosacījums sine qua non lai notiktu evolūcijas procesi.

Organismu variācija notiek dažādos līmeņos, sākot ar nukleotīdu variācijām, kas veido DNS līdz morfoloģijām un uzvedības variācijām. Samazinot līmeni, mēs atrodam vairāk atšķirību.

Mantojums

Raksturlielumam jābūt mantojamam. Šīs atšķirības, kas pastāv iedzīvotāju vidū, jānokārto no vecākiem uz bērniem. Lai pārbaudītu, vai raksturs ir iedzimts, tiek izmantots parametrs ar nosaukumu "pārmantojamība", kas definēta kā fenotipiskās dispersijas proporcija ģenētiskās variācijas dēļ..

Matemātiski to izsaka kā h2 = VG / (VG + VE). Kur VG ir ģenētiskā dispersija un VE ir vides dispersijas produkts.

Ir ļoti vienkāršs un intuitīvs veids, kā kvantitatīvi noteikt mantojamību: pret vecāku rakstura mērīšanu tiek norādīts. raksturs bērniem. Piemēram, ja mēs vēlamies apstiprināt pīķa lieluma pārmantojamību putnus, mēs izmērām lielumu un vecākiem, un mēs tos attēlojam pret bērniem..

Gadījumā, ja mēs redzam, ka grafiks tiecas uz līniju ( r2 ir tuvu 1), mēs varam secināt, ka īpašības ir mantojamas.

Raksturs, kas atšķiras, ir saistīts ar piemērotība

Pēdējais nosacījums dabiskai atlasei darboties iedzīvotājiem ir raksturīgās pazīmes attiecība pret piemērotība - šis parametrs nosaka indivīdu reprodukcijas un izdzīvošanas spēju un svārstās no 0 līdz 1.

Citiem vārdiem sakot, šādai iezīmei būtu jāpalielina sava pārvadātāja reproduktīvais rezultāts.

Hipotētisks piemērs: vāveru astes

Pieņemsim hipotētisku vāveru populāciju un domājam, vai dabiskā atlase varētu tajā darboties vai nē.

Pirmā lieta, kas mums jādara, ir apstiprināt, ja pastāv iedzīvotāju atšķirības. To varam izdarīt, izmērot interesējošās rakstzīmes. Pieņemsim, ka mēs atrodam variāciju astē: ir varianti ar garu asti un īsu asti.

Pēc tam mums jāapstiprina, vai raksturīgais "astes izmērs" ir mantojams. Lai to izdarītu, mēs izmērām vecāku astes garumu un piestiprinām to pret bērnu astes garumu. Ja atrodam lineāru saikni starp abiem mainīgajiem lielumiem, tas nozīmē, ka efektīvi pārmantojamība ir augsta.

Visbeidzot, mums ir jāapstiprina, ka astes lielums palielina pārvadātāja reproduktīvos panākumus.

Īsāks asti var ļaut indivīdiem vieglāk pārvietoties (tas ne vienmēr ir taisnība, tas ir tikai didaktiskiem mērķiem), un ļauj viņiem veiksmīgāk izvairīties no plēsējiem nekā ilgi asti..

Tādējādi visā paaudzē raksturīgais "īss kolars" būs biežāks iedzīvotājiem. Tā ir evolūcija pēc dabiskās izvēles. Un šī vienkāršā, bet ļoti spēcīgā procesa rezultāts ir pielāgojumi.

Pierādījumi

Dabisko atlasi un attīstību kopumā atbalsta ārkārtīgi spēcīgi pierādījumi no dažādām disciplīnām, tostarp paleontoloģijas, molekulārās bioloģijas un ģeogrāfijas..

Fosilais ieraksts

Fosilais ieraksts ir skaidrākais pierādījums tam, ka sugas nav nemainīgas, kā tas bija domāts pirms Darvina laika.

Homoloģija

Pēcnācēji ar izmaiņām, kas ierosinātas sugas izcelsmē, atrod atbalstu homologās struktūrās - struktūrās, kurām ir kopīga izcelsme, bet kas var radīt dažas izmaiņas.

Piemēram, cilvēka rokas, sikspārņu spārns un vaļu spuras ir savstarpēji viendabīgas struktūras, jo visu šo ciltsrakstu kopīgajam priekšniekam bija tāds pats kaulu modelis viņu priekšniekiem. Katrā grupā struktūra ir mainīta atkarībā no organisma dzīvesveida.

Molekulārā bioloģija

Tādā pašā veidā molekulārās bioloģijas attīstība ļauj zināt dažādo organismu sekvences un nav šaubu, ka pastāv kopīga izcelsme.

Tieša novērošana

Visbeidzot, mēs varam novērot dabiskās atlases mehānismu darbībā. Dažas grupas ar ļoti īsu paaudzes laiku, piemēram, baktērijas un vīrusi, ļauj īsā laikā novērot grupas attīstību. Tipisks piemērs ir antibiotiku attīstība.

Kas nav dabiska izvēle?

Lai gan evolūcija ir zinātne, kas dod jēgu bioloģijai - citējot slaveno biologu Dobzansku, "nekas nav jēga bioloģijā, izņemot evolūcijas kontekstā" - ir daudz nepareizu priekšstatu par evolucionāro bioloģiju un mehānismiem, kas saistīti ar šo vienu.

Dabiskā atlase šķiet populāra koncepcija ne tikai akadēmiķiem, bet arī iedzīvotājiem kopumā. Tomēr gadu gaitā ideja ir izkropļota un sagrozīta gan akadēmiskajā, gan plašsaziņas līdzekļos.

Tas nav visspēcīgākais

Minējot "dabisko atlasi", gandrīz neiespējami neizpaust frāzes, piemēram, "stiprākā vai spēcīgākā izdzīvošana". Lai gan šīs frāzes ir ļoti populāras un plaši izmantotas dokumentālajās filmās un ar tām saistītās, nepārprotami neizpauž dabiskās atlases nozīmi.

Dabiskā atlase ir tieši saistīta ar indivīdu reproducēšanu un netieši ar izdzīvošanu. Loģiski, jo vairāk cilvēku dzīvo, jo vairāk iespēju viņam ir sevi atveidot. Tomēr mehānisma tiešais savienojums ir ar reproducēšanu.

Tādā pašā veidā "spēcīgākais" vai "sportiskākais" organisms ne vienmēr tiek attēlots lielākos daudzumos. Šo iemeslu dēļ ir nepieciešams atteikties no labi zināmās frāzes.

Tas nav sinonīms evolūcijai

Evolūcija ir divpakāpju process: viens, kas izraisa variāciju (mutāciju un rekombināciju), kas ir nejaušība, un otrais solis, kas nosaka alēļu frekvenču izmaiņas populācijā.

Šis pēdējais posms var notikt dabiskās atlases vai gēnu vai ģenētiskās novirzes dēļ. Tāpēc dabiskā atlase ir tikai šī lielākā fenomena, ko sauc par evolūciju, otrā daļa.

Veidi un piemēri

Ir vairākas atlases klasifikācijas. Pirmais klasificē atlases notikumus atbilstoši to ietekmei uz pētāmā rakstura vidējo un dispersijas frekvenci. Tie ir: stabilizēšana, virziena un traucējoša izvēle

Mums ir arī cita klasifikācija, kas ir atkarīga no variācijas piemērotība atkarībā no dažādu genotipu biežuma. Tās ir izvēle, kas atkarīga no pozitīvās un negatīvās frekvences.

Visbeidzot, ir cieta un mīksta izvēle. Šī klasifikācija ir atkarīga no konkurences starp iedzīvotāju indivīdiem un selektīvā spiediena lielumu. Tālāk mēs aprakstīsim trīs svarīgākos atlases veidus:

Stabilizējoša izvēle

Pastāv stabilizējoša izvēle, ja indivīdiem, kuriem ir "vidējais" vai biežāks raksturs (tie, kas atrodas augstākajā punktā frekvenču sadalījumā), ir visaugstākais piemērotība.

Turpretī indivīdi, kas ir zvana astes, ļoti tālu no vidējā līmeņa, tiek iznīcināti ar paaudžu soli.

Šajā atlases modelī vidējā vērtība paliek nemainīga paaudzēs, kamēr dispersija samazinās.

Klasisks piemērs, kā stabilizēt izvēli, ir bērna svars dzimšanas brīdī. Lai gan medicīniskā attīstība ir atvieglojusi šo selektīvo spiedienu ar tādām procedūrām kā ķeizargrieziens, lielums parasti ir izšķirošs faktors.

Mazie bērni ātri zaudē siltumu, savukārt zīdaiņiem, kuru svars ir ievērojami lielāks par vidējo svaru, ir grūtības dzemdībās.

Ja pētnieks cenšas izpētīt atlases veidu, kas notiek konkrētajā populācijā, un tikai kvantitatīvi raksturo vidējo rādītāju, tas var sasniegt kļūdainus secinājumus, uzskatot, ka evolūcija nav sastopama iedzīvotājiem. Tāpēc ir svarīgi izmērīt rakstura dispersiju.

Virziena izvēle

Virziena izvēles modelis liecina, ka visā paaudzē izdzīvo indivīdus, kas atrodas kādā no frekvences sadalījuma astēm, vai nu pa kreisi vai pa labi..

Virziena izvēles modeļos vidējais pārvietojas ar paaudžu pāreju, savukārt dispersija saglabājas nemainīga.

Parastā virziena izvēle ir cilvēka mākslīgās atlases parādība mājdzīvniekiem un augiem. Parasti tiek prasīts, lai dzīvnieki (piemēram, mājlopi) būtu lielāki, ražotu vairāk piena, būtu spēcīgāki utt. Tādā pašā veidā tas notiek augos.

Pāriet paaudzēm, iedzīvotāju vidējais rādītājs mainās atkarībā no spiediena. Ja meklējat lielākas govis, vidējais pieaugums.

Dabiskā bioloģiskā sistēmā mēs varam ņemt piemēru konkrēta neliela zīdītāja kažokādu. Ja temperatūra biotopā pastāvīgi samazinās, tad varianti, kuriem ir nejauša mutācija, tiks izvēlēts biezāks apvalks.

Traucējoša izvēle

Traucējoši atlases akti, kas dod priekšroku personām, kas atrodas tālāk no vidējā līmeņa. Pateicoties paaudzēm, astes palielina to biežumu, bet personas, kas iepriekš bija tuvu vidējam līmenim, sāk samazināties.

Šajā modelī vidējo var saglabāt nemainīgu, kamēr dispersija palielinās - līkne kļūst plašāka un plašāka, līdz tā beidzas divās daļās..

Ir ierosināts, ka šāda veida atlases rezultātā var rasties spekulācijas notikumi, ar nosacījumu, ka starp abām morfoloģijām, kas atrodas astes galos, ir pietiekama izolācija..

Piemēram, noteiktai putnu sugai var būt ievērojamas atšķirības tās pīķī. Pieņemsim, ka ir optimālas sēklas ļoti mazām virsotnēm un optimālām sēklām ļoti lieliem pīķiem, bet starpposma pīķi nesaņem pienācīgu ēdienu.

Tādējādi abas galējības palielināsies biežumā un, ja notiktu piemēroti apstākļi, kas veicina spekulācijas notikumus, var būt, ka laika gaitā indivīdi ar atšķirīgām maksimuma variācijām kļūst par divām jaunām sugām..

Atsauces

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., un Byers, B.E. (2004). Bioloģija: zinātne un daba. Pearson Education.
  2. Darvins, C. (1859). Par sugu izcelsmi, izmantojot dabisko atlasi. Murray.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolūcijas analīze. Prentices zāle.
  4. Futuyma, D. J. (2005). Evolūcija . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larsons, A., Obers, W.C. & Garrison, C. (2001). Integrēti zooloģijas principi (15. sējums). Ņujorka: McGraw-Hill.
  6. Rice, S. (2007).Evolūcijas enciklopēdija. Fakti par failu.
  7. Russell, P., Hertz, P., &, McMillan, B., (2013). Bioloģija: dinamiskā zinātne. Nelsona izglītība.
  8. Soler, M. (2002). Evolūcija: bioloģijas pamats. Dienvidu projekts.