Gamtos atrankos mechanizmas, įrodymai, tipai ir pavyzdžiai



The natūrali atranka yra evoliucinis mechanizmas, kurį pasiūlė britų gamtininkas Charlesas Darvinas, kuriame yra skirtingas reprodukcinės sėkmės tarp gyventojų individų.

Natūrali atranka atlieka asmenų, kurie turi tam tikrus alelius, paliekant daugiau palikuonių, reprodukciją, nei kiti asmenys, turintys skirtingus alelius. Šie asmenys dauginasi ir padidina jų dažnumą. Darvino natūralios atrankos procesas leidžia prisitaikyti.

Atsižvelgiant į populiacijų genetiką, evoliucija apibrėžiama kaip alelių dažnių variacija populiacijoje. Yra du procesai arba evoliuciniai mechanizmai, lemiantys šį pasikeitimą: natūrali atranka ir genų nutekėjimas.

Natūrali atranka buvo neteisingai suprantama, nes Darvinas padarė savo revoliucines idėjas. Atsižvelgiant į laiko politinį ir socialinį kontekstą, natūralios teorijos buvo klaidingai ekstrapoliuojamos į žmonių visuomenes, atsirandančias frazes, kurios dabar yra žiniasklaidos ir dokumentinių filmų viralizuotos kaip „stipriausiųjų išlikimas“..

Indeksas

  • 1 Kas yra natūrali atranka?
  • 2 Mechanizmas
    • 2.1
    • 2.2 Paveldimumas
    • 2.3 Kintantis simbolis yra susijęs su tinkamumu
    • 2.4 Hipotetinis pavyzdys: voverių uodega
  • 3 Įrodymai
    • 3.1 Fosiliniai įrašai
    • 3.2 Homologija
    • 3.3 Molekulinė biologija
    • 3.4 Tiesioginis stebėjimas
  • 4 Kas nėra natūrali atranka?
    • 4.1 Tai nėra labiausiai pasirengęs
    • 4.2 Tai nėra evoliucijos sinonimas
  • 5 Tipai ir pavyzdžiai
    • 5.1 Stabilizavimo pasirinkimas
    • 5.2 Kryptinis pasirinkimas
    • 5.3
  • 6 Nuorodos

Kas yra natūrali atranka?

Gamtinė atranka yra mechanizmas, kurį pasiūlė britų gamtininkas Charles Darwin 1859 metais. Rūšies kilmė.

Tai viena iš svarbiausių idėjų biologijos srityje, nes jame paaiškinama, kaip atsirado visos gyvenimo formos, kurias šiandien galime įvertinti. Tai panaši į kitų mokslininkų, pavyzdžiui, Isaako Niutono, didžiųjų mokslininkų idėjas.

Darvinas daugeliu pavyzdžių, pastebėtų jo kelionių metu, paaiškina, kaip rūšys nėra nepakeičiamosios savybės laiku ir siūlo, kad visos jos būtų kilusios iš bendro protėvio.

Nors yra daugybė natūralios atrankos apibrėžimų, paprasčiausias ir konkretiausias yra „Stearns & Hoekstra“ (2000): „natūrali atranka yra reprodukcinės sėkmės variacija, susijusi su paveldima charakteristika“..

Būtina paminėti, kad evoliucija ir natūrali atranka nesiekia tikslų ar konkrečių tikslų. Jis gamina tik tokius organizmus, kurie yra pritaikyti prie jų aplinkos, nenurodant galimo konfigūracijos, kurią šie organizmai turės.

Mechanizmas

Kai kurie autoriai teigia, kad natūrali atranka yra matematinis neišvengiamumas, nes jis įvyksta, kai įvykdomi trys postulatai, kuriuos matysime toliau:

Variacijos

Asmenys, priklausantys populiacijai, skiriasi. Tiesą sakant, variacijos yra sąlyga sine qua non taip, kad vyktų evoliuciniai procesai.

Organizmų pokyčiai vyksta skirtingais lygiais, nuo nukleotidų, sudarančių DNR, pokyčių iki morfologijų ir elgesio pokyčių. Sumažinus lygį, randame daugiau skirtumų.

Paveldimumas

Ši charakteristika turi būti paveldima. Šie skirtumai, susiję su gyventojais, turi pereiti nuo tėvų prie vaikų. Norėdami patikrinti, ar simbolis yra paveldimas, naudojamas parametras, vadinamas „paveldimumu“, apibrėžiamas kaip fenotipinės dispersijos, atsiradusios dėl genetinės variacijos, dalis..

Matematiškai tai išreiškiama kaip h2 = VG / (VG + VE). Kur VG yra genetinė variacija ir VE yra aplinkos dispersijos produktas.

Yra labai paprastas ir intuityvus paveldimumo kiekybinis nustatymas: prieš tėvų charakterio matavimą. charakterį vaikams. Pvz., Jei norime patvirtinti paukščių didžiausio dydžio paveldimumą, mes matuojame dydį ir tėvus, ir mes juos supažindiname su dydžiu vaikams.

Jei pastebime, kad grafikas yra linkęs į eilutę ( r2 arti 1) galime daryti išvadą, kad charakteristikos yra paveldimos.

Skirtingas simbolis yra susijęs su tinkamumas

Paskutinė sąlyga, kad natūrali atranka veiktų gyventojams, yra savybių santykis su tinkamumas - šis parametras kiekybiškai įvertina asmenų reprodukcijos ir išgyvenimo gebėjimą ir svyruoja nuo 0 iki 1.

Kitaip tariant, tokia savybė turėtų padidinti savo vežėjo reprodukcinę sėkmę.

Hipotetinis pavyzdys: voverių uodega

Paimkime hipotetinių voverių populiaciją ir pagalvokime, ar natūrali atranka gali veikti, ar ne.

Pirmas dalykas, kurį turime padaryti, yra patvirtinti, ar yra skirtumų tarp gyventojų. Tai galime padaryti matuodami dominančius simbolius. Tarkime, mes galime rasti įvairius uodegos variantus.

Vėliau privalome patvirtinti, ar būdingas „uodegos dydis“ yra paveldimas. Tam mes matuojame tėvų uodegos ilgį ir užrašome jį nuo vaikų uodegos ilgio. Jei randame tiesinį ryšį tarp dviejų kintamųjų, tai reiškia, kad efektyvumas yra didelis.

Galiausiai, turime patvirtinti, kad uodegos dydis padidina vežėjo reprodukcinę sėkmę.

Trumpesnė uodega gali leisti žmonėms lengviau judėti (tai nebūtinai tiesa, tai yra tik didaktiniams tikslams), ir leidžia jiems sėkmingiau pabėgti nuo plėšrūnų nei ilgų uodegų vežėjai.

Taigi, visose kartose, būdingas „trumpasis kolaras“ bus dažnesnis populiacijoje. Tai yra natūralios atrankos evoliucija. Ir šio paprasto, bet labai galingo proceso rezultatas yra adaptacijos.

Įrodymai

Gamtos atranką ir evoliuciją apskritai palaiko nepaprastai patikimi įvairių disciplinų įrodymai, įskaitant paleontologiją, molekulinę biologiją ir geografiją..

Fosiliniai įrašai

Fosilinis rekordas yra aiškiausias įrodymas, kad rūšys nėra nekintamos, kaip buvo minėta prieš Darvino laiką.

Homologija

Palikuonys, kurių siūlomi pakeitimai siūlomi rūšies kilme, suranda paramą homologinėse struktūrose - bendros kilmės struktūrose, tačiau tai gali sukelti tam tikrus variantus.

Pavyzdžiui, žmogaus rankos, šikšnosparnio sparnai ir banginių pelekai yra vieni kitiems homologiški, nes visų šių linijų bendras protėvis savo tėvams turėjo tokį patį kaulų modelį. Kiekvienoje grupėje struktūra buvo modifikuota priklausomai nuo organizmo gyvenimo būdo.

Molekulinė biologija

Taip pat molekulinės biologijos pažanga leidžia žinoti skirtingų organizmų sekas ir nėra abejonių, kad yra bendra kilmės.

Tiesioginis stebėjimas

Galiausiai, mes galime stebėti natūralaus pasirinkimo mechanizmą. Tam tikros grupės, turinčios labai trumpus kartos laikus, pvz., Bakterijos ir virusai, leidžia trumpą laiką stebėti grupės evoliuciją. Tipiškas pavyzdys yra antibiotikų raida.

Kas nėra natūrali atranka?

Nors evoliucija yra mokslas, suteikiantis biologijai prasmę - cituodama garsųjį biologą Dobžanskį „niekas neturi prasmės biologijoje, išskyrus evoliucijos šviesą“ - evoliucinėje biologijoje yra daug klaidingų sampratų ir su tuo susijusių mechanizmų. tai vienas.

Atrodo, kad natūrali atranka yra populiari ne tik akademikams, bet ir apskritai gyventojams. Tačiau per daugelį metų ši idėja iškraipyta ir padaryta klaidinga tiek akademinėje, tiek žiniasklaidoje.

Tai ne pats geriausias išlikimas

Kalbant apie „natūralią atranką“, beveik neįmanoma nesukelti tokių frazių kaip „stipriausių ar stipriausi“ išlikimas. Nors šios frazės yra labai populiarios ir plačiai naudojamos dokumentiniuose filmuose ir su jais susijusiose, nėra tikslios natūralios atrankos prasmės išraiška.

Gamtos atranka yra tiesiogiai susijusi su individų reprodukcija ir netiesiogiai išgyvenimu. Logiškai, tuo daugiau individo gyvenimas, tuo daugiau galimybių jis atgamina save. Tačiau tiesioginis mechanizmo sujungimas susijęs su reprodukcija.

Taip pat „stipriausias“ ar „sportingiausias“ organizmas ne visada yra daug didesnis. Dėl šių priežasčių būtina atsisakyti gerai žinomos frazės.

Tai nėra evoliucijos sinonimas

Evoliucija yra dviejų pakopų procesas, kuris sukelia variacijos (mutacijos ir rekombinacijos), kuris yra atsitiktinis, ir antrasis žingsnis, kuris lemia alelio dažnių pokyčius populiacijoje.

Šis paskutinis etapas gali įvykti dėl natūralios atrankos arba geno ar genetinio dreifo. Todėl natūrali atranka yra tik antroji šio didesnio reiškinio, vadinamo evoliucija, dalis.

Tipai ir pavyzdžiai

Yra keletas pasirinkimo klasifikacijų. Pirmasis klasifikuoja atrankos įvykius pagal jų poveikį vidutiniam ir dispersijos tiriamojo pobūdžio dažnių pasiskirstymui. Tai yra: stabilizavimas, kryptinis ir trikdomas pasirinkimas

Mes taip pat turime kitą klasifikaciją, kuri priklauso nuo tinkamumas atsižvelgiant į skirtingų populiacijos genotipų dažnį. Tai atranka priklauso nuo teigiamo ir neigiamo dažnio.

Galiausiai, yra kietas ir minkštas pasirinkimas. Ši klasifikacija priklauso nuo konkurencijos tarp gyventojų individų ir selektyvaus slėgio dydžio. Toliau aprašysime tris svarbiausius pasirinkimo tipus:

Stabilizavimo pasirinkimas

Yra stabili atranka, kai asmenys, turintys „vidutinį“ ar dažnesnį pobūdį (tuos, kurie yra aukščiausiame dažnio pasiskirstymo taške), turi didžiausią tinkamumas.

Priešingai, žmonės, kurie yra varpų uodegose, labai toli nuo vidutinio, yra pašalinami su kartų žingsniu.

Šiame atrankos modelyje vidurkis išlieka pastovus visose kartose, o dispersija mažėja.

Klasikinis atrankos stabilizavimo pavyzdys yra vaiko svoris gimimo metu. Nors medicinos pažanga sušvelnino šį selektyvųjį spaudimą tokiomis procedūromis kaip cezario pjūvis, dydis paprastai yra lemiamas veiksnys.

Maži kūdikiai greitai praranda šilumą, o kūdikiai, kurių svoris yra gerokai didesnis, nei gimdymas turi problemų.

Jei tyrėjas siekia ištirti pasirinktos populiacijos tipą ir kiekybiškai apibūdinti charakteristikų vidurkį, jis gali pasiekti klaidingas išvadas, manydamas, kad evoliucija nėra populiacijoje. Todėl svarbu įvertinti charakterio dispersiją.

Kryptinis pasirinkimas

Kryptinės atrankos modelis rodo, kad per visas kartas išgyvena asmenis, kurie yra bet kuriame dažnio pasiskirstymo uoste, kairiajame arba dešiniame sektoriuje.

Krypties pasirinkimo modeliuose vidutinis perėjimas vyksta per kartų eigą, o dispersija išlieka pastovi.

Dirbtinio atrankos reiškinys, kurį žmonės atlieka savo naminiams gyvūnams ir augalams, yra tipiškas kryptinis pasirinkimas. Paprastai siekiama, kad gyvūnai (pvz., Gyvuliai) būtų didesni, gamintų daugiau pieno, būtų stipresni ir tt Panašiai jis vyksta ir augaluose.

Pravažiavus kartoms, vidutinis pasirinkto gyventojų pobūdžio pobūdis skiriasi priklausomai nuo spaudimo. Jei ieškote didesnių karvių, vidurkis padidėtų.

Natūralioje biologinėje sistemoje galime paimti tam tikro mažo žinduolio kailių pavyzdį. Jei temperatūra buveinėje nuolat mažėja, tie variantai, kurie turi atsitiktinę mutaciją, bus pasirinktas storesnis sluoksnis.

Sutrikimas pasirinkimas

Sutrikusios atrankos priemonės, palankios tiems, kurie yra toliau nuo vidurkio. Kai kartos praeina, uodegos padidina jų dažnumą, o asmenys, kurie anksčiau buvo artimi vidurkiui, pradeda mažėti.

Šiame modelyje vidurkis gali būti išlaikytas pastovus, o dispersija didėja - kreivė tampa platesnė ir platesnė, kol ji pasiskirsčius į dvi dalis..

Siūloma, kad tokio tipo atranka galėtų lemti spekuliacijos įvykius, jei tarp dviejų uodegos galuose esančių morfologijų atsiranda tinkama izoliacija..

Pavyzdžiui, tam tikros paukščių rūšys gali turėti ryškius jo smailių skirtumus. Tarkime, yra labai mažų smailių ir optimalių sėklų labai didelėms smailėms, tačiau tarpiniai smailės netinka tinkamai.

Taigi, šie du kraštutinumai padidėtų ir, jei atsirastų tinkamų sąlygų, kurios sukeltų spekuliacijos įvykius, gali būti, kad laikui bėgant individai, turintys skirtingus smailės pokyčius, tampa dviem nauja rūšimis..

Nuorodos

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., ir Byers, B. E. (2004). Biologija: mokslas ir gamta. „Pearson Education“.
  2. Darvinas, C. (1859). Dėl rūšies atsiradimo natūralios atrankos būdu. Murray.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evoliucinė analizė. Prentice salė.
  4. Futuyma, D. J. (2005). Evoliucija . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C. & Garrison, C. (2001). Integruoti zoologijos principai (15 tomas). Niujorkas: McGraw-Hill.
  6. Rice, S. (2007).Evoliucijos enciklopedija. Faktai apie failą.
  7. Russell, P., Hertz, P., ir McMillan, B. (2013). Biologija: dinaminis mokslas. Nelsono švietimas.
  8. Soler, M. (2002). Evoliucija: biologijos pagrindas. Pietų projektas.