definiție
selecția naturală este o presiune care determină schimbarea grupurilor de organisme în timp. Animalele își moștenesc genetica de la părinți sau strămoși, iar mediul este în continuă schimbare. Deci, nici un organism nu este perfect adaptat mediului său. Astfel, selecția naturală influențează în mod constant evoluția speciilor.,chiar dacă un părinte a fost perfect adaptat mediului, mediul se va schimba, lăsând descendenții neadaptați mediului. Deoarece există multe animale și puține resurse, numai cele mai bune și cele mai potrivite organisme se pot reproduce. Selecția naturală funcționează împotriva tuturor organismelor și poate fi considerată ca mediul și forțele care acționează pentru a împiedica organismele să supraviețuiască și să se reproducă. Prin urmare, organismele care sunt capabile să supraviețuiască pot, de asemenea, să transmită ADN-ul lor generației următoare. Aceasta „selectează” acele secvențe de ADN.,
Din fericire pentru toate organismele, variabilitatea genetică face ca fiecare individ să fie ușor diferit. Aceste mici diferențe de performanță pot duce la diferențe în cantitatea pe care o reproduce fiecare individ. Prin reproducerea mai mult, un individ creează mai multe variații genetice care l-au ajutat să reușească. Descendenții acestor indivizi vor beneficia, de asemenea, de variațiile genetice care le-au permis părinților să reușească. Organismele fără aceste adaptări genetice nu se vor reproduce la fel de mult și, în acest fel, liniile lor vor înceta într-o zi să existe., Natura exercită în mod constant o forță selectivă asupra diferitelor combinații genetice care încearcă să se reproducă și, în acest fel, selecția naturală este forța motrice majoră a evoluției.
Exemple de selecție naturală
exemplu de stabilizare a selecției
pentru stabilizarea selecției, imaginați-vă o populație de șoareci care trăiește în pădure. Unii dintre șoareci sunt negri, unii sunt albi, iar alții sunt gri., Dacă șoarecii nu ar avea prădători și nici alte forțe care să acționeze asupra culorii hainei lor, nu ar avea niciun motiv să se schimbe și s-ar schimba doar la întâmplare ca răspuns la anumite mutații din ADN. Cu toate acestea, nu este cazul acestor șoareci. Au mulți prădători.vulpile și pisicile de casă pradă șoarecilor în timpul zilei. În timpul nopții, bufnițele și alți prădători cutreieră întunericul pentru cină. Oricum, șoarecii sunt într-o poziție dificilă. Dar nu toți șoarecii se confruntă cu același risc în orice moment. În timpul zilei, șoarecii negri sunt mult mai ușor de observat, iar prădătorii mănâncă mai mulți șoareci negri., Șoarecii albi ies în evidență noaptea. Aceasta înseamnă că bufnițele mănâncă mai mulți șoareci albi noaptea. Șoarecii gri sunt singurii care supraviețuiesc mai mult atât în timpul zilei, cât și în timpul nopții. Până la următoarea generație, vor fi mult mai puțini șoareci alb-negru pentru a se reproduce.
după câteva generații de presiune selectivă puternică, întreaga populație ar putea fi gri. Depinde în întregime de machiajul genetic al trăsăturii, dar în unele cazuri este selectată o singură trăsătură, iar restul se pierde din populație., În alte cazuri, culorile alb-negru ale hainei ar putea deveni doar trăsături rar văzute. Păstrarea trăsăturilor poate fi un avantaj atunci când prădătorii se schimbă. De exemplu, dacă toate bufnițele și prădătorii de noapte ar dispărea, ar fi mai benefic să fii negru. Șoarecii negri ar decola apoi și ar deveni mai frecvenți în populație.
Exemplu de Selecția Direcțională
este important să se ia în considerare trăsături diferite în aceeași populație de animale., Imaginați-vă din nou populația de șoareci care trăiesc în pădure. În loc de culoarea lor, ia în considerare o trăsătură care rulează pe o scară continuă. Imaginați-vă că șoarecii variază ca mărime de la un șoarece de dimensiuni normale la ceva mult mai mare decât un șobolan. Deși șoarecii sunt aceeași specie, ele cresc în multe dimensiuni diferite. Prădătorii, totuși, au un timp teribil încercând să prindă și să mănânce cel mai mare dintre șoareci. Nu numai că șoarecii mari cântăresc mai mult, dar pot lupta înapoi. Șoarecii mai mici sunt în mare parte lipsiți de apărare și oferă gustarea de dimensiuni perfecte.,dacă acesta ar fi cazul și nimic nu le-ar reține, șoarecii ar deveni mult mai mari. Aceasta este selecția direcțională. Acesta este probabil ceea ce s-a întâmplat în cazul capybara, un gigant rozător Sud-American. La fel ca rozătoarele noastre fictive, presiunile mediului lor le-au făcut să fie mult mai mari decât orice alt rozător cunoscut de om. Mulți rozătoare găsesc avantaje diferite în a fi mici, motiv pentru care majoritatea rozătoarelor au rămas o anumită dimensiune., Aceste avantaje ar putea fi la fel de simple precum capacitatea de a ascunde sau disponibilitatea hranei, dar animalele de anumite dimensiuni se descurcă mai bine din diferite motive, iar populațiile pot schimba dimensiunea în timp.
Exemplu de Diversificare Selecție
Bine, ultima dată cu soareci. Dar de data aceasta, ia în considerare o nouă trăsătură în populație. Să ne imaginăm că unii dintre șoareci încep să crească clapete de piele între picioarele din față și din spate., Efectiv, face o parașută care le permite să alunece departe de prădători. Șoarecii care au pe deplin clapele de piele se descurcă foarte bine și sunt aproape întotdeauna capabili să scape de prădători. De asemenea, șoarecii fără clapete evită copacii și spațiile deschise în care șoarecii cu clapete se aventurează și sunt mult mai bine să se ascundă de prădători. Cea mai mare forță selectivă este împotriva șoarecilor din mijloc.
fără capacitatea de a aluneca, șoarecii undeva la mijloc nu pot scăpa de prădători într-un ritm care îi poate ajuta să profite de beneficiile copacilor., În același timp, jumătățile de flapsuri le îngreunează să alerge și să se ascundă de prădători. Din cauza acestei slăbiciuni, mulți dintre acești șoareci din mijlocul spectrului sunt mâncați. Aceasta începe să împartă populația în două trăsături distincte. În cele din urmă, acest lucru poate duce la șoarecii să devină o specie complet diferită.este posibil ca astfel liliecii să devină singurii rozătoare zburătoare. La fel ca scenariul imaginar descris, există rozătoare reale care nu zboară, unele care pot aluneca și lilieci., În timp ce strămoșul comun dintre toate aceste animale s-ar putea să nu fi fost numit rozătoare, toate sunt mamifere. La fel ca scenariul nostru imaginar, diversificarea selecției ar fi putut determina schimbarea și separarea populației strămoșului comun. În lumea reală, presiunile selective sunt mult mai complexe și putem ghici doar relația istorică exactă dintre animale.
Exemplu de Selecție Sexuală
Uită-te la un păun., Încercați să vă imaginați o utilizare funcțională a acelei cozi ridicole. Lovit? Oamenii de știință au fost, de asemenea, până când mecanismul de selecție sexuală a fost explicat. Această formă de selecție naturală poate selecta uneori pentru adaptări funcționale, dar produce adesea adaptări bizare care servesc doar la atragerea colegilor. În cazul păunului, coada colorată este folosită într-un afișaj menit să atragă femele. Bărbații cu cozi mai mari și culori mai orbitoare sunt preferați bărbaților cu cozi mici., Această preferință ciudată pare să nu aibă nici o influență reală asupra succesului masculilor în colectarea hranei și reproducerea, dar din cauza preferinței femelelor, toți păunii masculi au cozi mari, colorate.
Interesant, acest model de de bărbați deveni cel mai decorat din sexe este valabil pentru multe specii de păsări., Rațele de sex masculin, multe păsări tropicale masculine și chiar vrabia de casă comună masculină sunt mult mai decorate decât omologii lor de sex feminin. Acest lucru este văzut și în unele reptile. De fapt, multe animale au adaptat afișaje ciudate sau metode de decorare a cuibului lor pentru a atrage colegii. Selecția poate funcționa în ambele moduri și depinde mai ales de sexul care poate fi mai ales în selectarea unui partener.
exemplu de selecție prădător-pradă
cel mai rapid prădător de pământ este ghepardul. Ghepardii nu au devenit extrem de rapizi fără niciun motiv. Principalul obiect de pradă al ghepardului, antilopa, este de asemenea rapid., Care dintre ele a devenit rapid va rămâne pentru totdeauna un mister, dar adevărul este că aceste două specii se conduc reciproc pentru a fi mai rapide.
mai Repede gheparzi experienta un avantaj față de alte gheparzi în care vor prinde mai mult de antilopă, și poate suporta o mult mai mare familie. În cele din urmă, ghepardii lenți vor muri, iar populația rapidă de ghepard va exploda prinzând antilope., Populația de antilope, care răspunde noii selecții, are, de asemenea, mai mult succes atunci când este suficient de rapidă pentru a evita ghepardii. Astfel, populația de antilope este, de asemenea, selectată direcțional pentru animale mai rapide.
oamenii de știință teoretizează că această dăruire între populațiile de prădător și pradă este responsabilă pentru modelarea multor trăsături definitorii ale acestora. De fapt, oamenii de știință au fost uimiți de ce Pronghornul American, o specie care seamănă cu antilopa ca mărime și viteză, ar exista având în vedere lipsa ghepardilor din America de Nord., Fără un prădător suficient de rapid pentru a vă prinde, la un moment dat viteza suplimentară nu este de mare avantaj. Oamenii de știință au rămas uimiți până când fosilele unui prădător asemănător ghepardului au fost găsite în America de Nord. Spre deosebire de ghepardii din Africa, ghepardii din America de Nord nu au supraviețuit expansiunii umane, iar pronghornul este lăsat fără prădător.există o varietate incredibilă de forțe selective în lumea naturală, variind de la concurența interspecifică, la dinamica prădător-pradă, la selecția sexuală între diferitele sexe., Caracteristica definitorie a selecției naturale este că este o forță care permite unor organisme să se reproducă mai mult decât altele. Selecția naturală nu duce întotdeauna la răspunsul „corect”, așa cum unii oameni tind să gândească.selecția naturală este un proces imperfect. Nu poate crea ADN nou în mod spontan sau nu poate schimba ADN-ul pe care îl dă în moduri semnificative. Poate încetini sau opri reproducerea unui anumit ADN, permițând în același timp persistența altui ADN. Fiecare populație are posibilitatea de a se adapta, de a migra la diferite condiții sau de a dispărea în fața selecției naturale.,
procesul de selecție naturală ecrane ADN-ul este dat, cu minore mutațiile și recombinarea care apare în timpul reproducerii, și pur și simplu nu se lasă ADN trece. Uneori, ecranul este aleator, ca într-o grevă de iluminat care ucide un singur copac. Alteori, ecranul este părtinitor față de anumite tipuri de organisme, determinând o selecție să se întâmple. Acest lucru poate fi văzut în invazia gândacului de pin din America de Nord., Gândacii de pin sunt selectați pentru că exploatează o sursă bogată de hrană. Pinii, pe de altă parte, sunt selectați pentru că nu au o apărare adecvată împotriva gândacilor.pe măsură ce animalele diversifică și umple diferite nișe, presiunile exercitate asupra lor se pot schimba în multe feluri. Cerințele funcționale pentru a fi o pasăre sunt mult diferite de cele necesare pentru a fi un pește. Hrana lor este diferită, mediul în care există este diferit și trebuie să obțină oxigen într-un mod diferit., Selecția naturală selectează astfel pentru animale cu aspect foarte diferit pentru a umple diferitele nișe ale ecosistemului.indiferent de trăsătură, selecția naturală tinde să facă unul din cele trei lucruri unei populații. Poate păstra trăsătura la fel, stabilizând selecția, mutând trăsătura într-o direcție, selecția direcțională sau selectați pentru valorile extreme ale trăsăturii, diversificând selecția., Pe lângă faptul că este clasificat după efectele pe care le provoacă, selecția naturală poate fi clasificată și prin relațiile organismelor care provoacă selecția naturală, iar uneori selecția poate fi făcută prin factori abiotici.
tipul 1: stabilizarea selecției
majoritatea trăsăturilor din regnul animal pot fi descrise printr-o curbă clopot, în ceea ce privește distribuția lor. Majoritatea animalelor dintr-o anumită specie tind să prezinte aceeași trăsătură sau caracteristică, de aceeași dimensiune., Există întotdeauna câteva excepții de trăsături mai mari sau mai mici la anumiți indivizi, dar, în general, majoritatea indivizilor stau undeva la mijloc.stabilizarea selecției este o formă de selecție naturală care afișează valorile aberante sau excepțiile de la trăsătură. Ecranul împiedică aceste animale să se reproducă la fel de mult ca indivizii” normali ” sau mai obișnuiți. Se nasc mai mulți bebeluși care sunt” normali ” și se observă mai puține valori în fiecare generație consecutivă din cauza acestei părtiniri., În acest fel, speciile pot deveni foarte distincte de alte specii, totuși toți membrii unei specii vor arăta exact la fel.selecția direcțională este un tip de selecție naturală care apare atunci când o parte a spectrului unei anumite trăsături este favorizată față de cealaltă. De exemplu, dacă cele mai mici organisme sunt consumate, iar organismele mai mari sunt complet protejate, populația va tinde să devină mult mai mare. Dacă contrariul este adevărat, populația va scădea în timp.,de asemenea, folosind selecția direcțională în mod artificial, oamenii pot crea rase de animale „miniatură”, care arată ca niște copii minuscule ale omologilor lor mai mari. Cu toate acestea, selecția artificială se concentrează doar pe o singură trăsătură. Acest lucru permite multe trăsături negative să devină prezente în populație, care ar fi fost selectate în mod natural împotriva.
Tipul 3: diversificarea selecției
la fel ca selecția direcțională, diversificarea selecției împinge populația spre extremele trăsăturii. Acest tip de selecție se mai numește selecție perturbatoare., Diversificarea selecției, spre deosebire de selecția direcțională, împinge trăsătura în ambele sensuri. Acest lucru se poate întâmpla într-o varietate de moduri, dar de multe ori duce la speciație, deoarece populațiile pot deveni atât de diferite. Cu toate acestea, dacă este diversificată doar pentru perioade scurte, selecția poate duce la o varietate de trăsături care pot fi împărtășite de o specie.
Tip 4: selecție sexuală
în timp ce puteți clasifica selecția naturală în ceea ce privește efectele pe care le are asupra populației, o puteți vedea și ca interacțiunea dintre organisme cu relații diferite., Selecția sexuală este un fel de selecție naturală în care diferitele sexe dintr-o specie își exercită forțe unul asupra celuilalt care își schimbă aspectul sau trăsăturile. Pentru oameni, aceste trăsături apar adesea arbitrare, cum ar fi pene viu colorate, capacitatea de a face un dans ritualizat sau anumite trăsături de cuibărit, cum ar fi decorarea, care nu par să servească unei funcții în reproducere.în multe organisme, reproducerea sexuală este un proces extrem de competitiv. Ca atare, organismele petrec o perioadă considerabilă de timp încercând să aleagă un partener care va crește succesul puilor lor., În unele organisme, acest lucru se reduce la cel mai puternic sau cel mai mare. Cu toate acestea, multe organisme au adaptat ritualuri complexe de împerechere pentru a identifica potențialii parteneri. Selecția sexuală în aceste organisme poate produce unele trăsături bizare, așa cum se vede în multe păsări.în cazul în care selecția sexuală este un exemplu de selecție intraspecifică, adesea mai multe specii pot exercita presiuni de selecție între ele, cunoscute și sub denumirea de selecție interspecifică. În timp ce acest lucru există în multe forme, una dintre cele mai frecvente este dinamica prădător-pradă., Prădătorii vor încerca întotdeauna să consume cea mai ușoară sursă de hrană, ceea ce face ca prada să evolueze pentru a fi mai greu de prins. La rândul său, prădătorul devine mai rapid și mai agil. Acest ciclu este continuu, iar prădătorii și prada se schimbă constant.
alte tipuri de selecție naturală
selecția naturală poate veni într-o varietate infinită de forme. Fiecare organism va avea mai mult sau mai puțin succes în funcție de genele pe care le poartă și de modul în care aceste gene interacționează cu mediul., Genele pot provoca noi modalități de procesare a nutrienților, permit formarea diferitelor structuri și permit re-utilizarea structurilor vechi. Organismele complet diferite care ocupă aceeași nișă sunt adesea găsite ca având structuri similare. Aceste structuri nu au fost obținute dintr-un strămoș comun, ci doar din forțele selecției naturale. Selecția naturală este principala forță motrice din spatele tuturor diferitelor forme și funcții ale vieții pe Pământ.
istoria selecției naturale
înainte de Darwin
în 1809, lumea biologiei era foarte diferită., Acesta a fost anul în care sa născut Charles Darwin, inițiatorul teoriei selecției naturale. Darwin sa născut într-o lume au fost transmutare a fost teoria dominantă a evoluției. Conform acestei teorii, animalele s-au schimbat de-a lungul vieții și au transmis aceste schimbări descendenților lor. De exemplu, girafele și-au luat gâtul lung, deoarece fiecare generație s-a întins pe cât posibil pentru a ajunge la frunze.,
Această teorie nu sta bine cu Darwin, care a făcut deja primele observații cu privire la modul în care organismele trece jos trăsăturile lor. Până în 1831, Darwin a primit ocazia unei vieți. La bordul HMS Beagle, Darwin a călătorit pe glob timp de aproape 5 ani colectând exemplare și documentând vasta diversitate a vieții. Până în 1838, Darwin avea o idee aproape complet formată despre selecția naturală.,
teoria lui Darwin
în această idee, evoluția a fost condusă de patru principii. Între indivizi, variația a fost. Organismele pot obține trăsături numai prin moștenire. O forță, selecție naturală, să cele mai potrivite animale reproduce cel mai mult. În cele din urmă, toate aceste acțiuni au loc în timp, un aspect important al evoluției. Împreună, aceste principii determină schimbări în timp.cu toate acestea, Darwin nu a publicat aceste idei imediat. Și-a petrecut următorii 20 de ani adunând mai multe dovezi și consolidându-și argumentul., Acest proces a fost scurtat când Darwin a fost contactat de Alfred Russel Wallace, un tânăr om de știință care a dat peste aceleași principii. Împreună, cei doi oameni de știință și-au publicat teoriile, confirmate de faptul că au găsit independent teoria selecției naturale.