Directional Selection Definition
az irányított kiválasztás olyan erő a természetben, amely miatt a populáció egy tulajdonságspektrum egyik vége felé fejlődik. Míg egyes vonások diszkrétek és sajátos variációkkal rendelkeznek (gondoljunk a szemszínre), más vonások folyamatosak, és szinte végtelen értékek széles skálájaként léteznek (gondoljunk a magasságra). Ha egy diszkrét tulajdonság egy irányított kiválasztáson megy keresztül, csak egy fajta kerül kiválasztásra (csak kék szem)., Ha egy folyamatos tulajdonságot irányított kiválasztásnak vetnek alá, akkor a legmagasabb vagy legalacsonyabb értéket választják ki (csak magas emberek). Az irányított kiválasztás összehasonlítható a stabilizáló szelekcióval, amelyben középértéket vagy mérsékelt tulajdonságot választanak előre. Az irányított kiválasztás összehasonlítható a zavaró szelekcióval is, vagy olyan szelekcióval, amely a tulajdonságspektrum mindkét szélsőségének növekedését okozza.
Ha az idő múlásával irányított választást alkalmaznak egy populációra, akkor a kiválasztott tulajdonságok véglegesen növekednek, míg az ellen kiválasztott tulajdonságok elvesznek., Ez a változás a lakosság idővel ismert evolúció. A legtöbb tulajdonság számos génhez kapcsolódik, amelyek szabályozzák megjelenésüket, funkciójukat, szerkezetüket stb. Csak ritkán változnak az egyes gének által vezérelt tulajdonságok. Emiatt, a legtöbb vonások általában folyamatos jellegű, tartalmaznak sokféle értékek egy tulajdonság. Az irányított kiválasztás során ezeknek az értékeknek az egyik oldala kerül kiválasztásra, míg a másik oldal növekszik. Nézze meg az alábbi példát a szőrme színéről a lemurs-ban.,
bármilyen okból a természet nem kedves a fehér lemurokhoz. Az irányított kiválasztás egyetlen forrásban létezhet, például egy új ragadozó, amely csak fehér lemurokat eszik. Azt is okozhatja, hogy sok tényező működik együtt, hogy válasszon ellen fehér makik. Például egy új ragadozó mellett a fehér makik is fokozott napégésnek lehetnek kitéve, ami csökkentheti szaporodási sikerüket., Míg az okok végtelenek vagy egyedülállóak lehetnek, a kiválasztás határozott módon mozog az összes legkönnyebb színes lemur ellen. Idővel, amint a második képen látható, nincs több enyhén színes lemur.
Ez csak egy túl egyszerűsített példa arra, hogy képet adjunk arról, hogy milyen erők hatnak a populációra egy irányított változás létrehozásához. A fenotípusos tulajdonságokat létrehozó gének és allélok komplex módon kapcsolódhatnak egymáshoz. Például a lemurok fehér kabát színe valamilyen fehérjehiányhoz kapcsolódhatott., Ezért lehet, hogy nem kell egy nagy, drasztikus erő, hogy távolítsa el a fehér makik teljesen. Másrészt a fehér szinte teljesen független lehet más tulajdonságoktól. Ebben az esetben a fehér eltávolításához erős irányválasztás szükséges, mivel sok sikeres szervezet fehér is lenne. Az ökológus sok éven át tanulmányozza a populációkat, hogy meghatározza az evolúció okait és irányait. Míg Darwinnak nem volt közvetlen bizonyítéka az evolúcióra egy populációban, ezt a jelenséget a tudósok az utóbbi időben újra és újra dokumentálták., Néhány kiváló példa a Darwin pintyjeiről, a rovarok evolúciós elemzéséről, valamint számos genetikai tanulmányról, amelyek megmutathatják az evolúciót a mikro szinten.
példák irányított kiválasztás
Darwin pintyek
más néven Galapagos pintyek, ezek a kis madarak, ahol különösen érdekes, hogy Darwin, miközben ő volt a híres felfedezés expedíció. Darwin észrevette, hogy a faj különböző szigeteken, ahol rendkívül változatos, miközben tagadhatatlanul ugyanabból a forrásból származik. Az elmúlt években Peter és Rosemary Grant tudós tanulmányozta a pintyeket., Az elmúlt harminc évben mindenféle válogatásnak voltak szemtanúi a pintyeken és az azt követő fejlődésen. Az irányított szelekció egyik nagyon drasztikus példájában a nagyobb csőrű madarakként megfigyelt támogatásokat választották ki, csak egy szezon után az irányított szelekció rendkívül drasztikus formája.
a Galapagos-szigeteken egyes vetőmagokat előállító növényfajok nagyon nedves esős évszakra támaszkodnak, hogy sok magot vízzel szállítsanak. Az aszályos években a növények kevesebb, nagyobb és keményebb magot termelnek., Az 1977-es aszály idején a támogatások aktívan tanulmányozták a pintyeket az egyik szigeten. A szárazság miatt a magok egyre nagyobbak és erősebbek lettek. Az aszály előtti pintyek populációjában a csőrméretek nagyon nagyok voltak, nagyon kicsiek. A kis csőrű madarak alkalmasak voltak a kis magok kezelésére, de a nagyobb magok kihívást jelentettek. A szárazság, és ennek következtében nőtt a mag mérete és ereje, hogy egy irányított kiválasztás a pintyek. A kis csőrű madarak Már nem tudtak enni, míg a nagy csőrű madarak túlélhetik a nagy, kemény magokat., Ez az irányított kiválasztás miatt a pintyek populációja sokkal nagyobb átlagos csőrmérettel rendelkezik, mint a szárazság előtti népesség. A támogatások sok ilyen esetet dokumentáltak a finches-ben, és hatékonyan kimutatták a népesség szintjén zajló fejlődést, évről évre.
ipari forradalom mint irányított kiválasztás
bár sokan csak a történelemkönyvekből ismerik az ipari forradalmat, a biológia fontos részévé vált, amikor a tudósok elkezdték tanulmányozni azokat a változásokat, amelyeket az emberek a környezetben hoznak létre., 1811-ben, az ipari forradalom legkorábbi éveiben, megtalálták az első fekete borsos lepkét. A borsos lepkék általában enyhén színezettek voltak. A két fajta együtt látható az alábbi képen, a jobb oldali enyhén színes lepkével.
azonban az ipari forradalom előrehaladtával egyre több sötét lepke volt látható. Ennek a növekedésnek az oka az ipari forradalom által alkalmazott irányított kiválasztás. Az ipari forradalom idején a nagyvárosokban drasztikusan megnőtt a por, a korom és a szennyezés., Ezekben a városokban szinte nem találtak enyhén színes lepkéket. A nagyvárosoktól távol eső erdőkben az enyhén színes lepkék domináltak. Ezeknek a lepkéknek az evolúciójával és ökológiájával kapcsolatos számos kísérlet kimutatta, hogy a sötét lepkék számának növekedése annak köszönhető, hogy egyre nagyobb sikerrel kerülik el a ragadozókat. A kormos, piszkos épületeken enyhén színes lepkék könnyen észlelhetők, a ragadozók pedig gyorsan megeszik a legkönnyebb lepkéket. Az irányválasztás mindkét irányban létezik, mivel az ipar a városokban sötét lepkéket választ, az erdőben pedig fehér lepkéket., Ezért, ha figyelembe vesszük a lepkék teljes populációját, ez a zavaró szelekció példája is lehet. Minden város szintjén irányított kiválasztás, mert csak a lepkék sötét változatát választják ki.
- kiválasztás-a természetben olyan erő, amely egy adott fenotípus ellen működik, ami azt eredményezi, hogy az organizmusok kevésbé reprodukálódnak, mint a fenotípussal nem rendelkező társaik.
- a szelekció stabilizálása-egy szelektív erő, amely a populációt egy vonásspektrum közepére tolta.,
- diszruptív szelekció-szelektív erő, amely megosztja a populáció fenotípusait.
- evolúció-amikor a kiválasztás idővel egy populációra hat, megváltoztatva a látott fenotípusok gyakoriságát.
kvíz
1. Az alábbiak közül melyik az irányított kiválasztás példája?
A. a madarak populációja két populációra oszlik, az egyik nagy lábú, a másik kicsi.
B. a halfaj maximális mérete növekszik, mert egy új ragadozó meg tudja enni a kisebb tagokat.
C. a növények populációja azonos magasságra fejlődik., Túl magasra, túl rövidre borulnak, és nem tudnak elég napfényt termelni.
2. A lakosság nyulak kabát színek kezdve fehér fekete, minden árnyalatú szürke között. A lakosság erős irányított kiválasztás alatt áll. Az alábbiak közül melyik lehet igaz a lakosságra, miután sok generáció telt el?
A. a fenotípusok azonos gyakorisága látható.
B. A fekete és sötétszürke nyulak számának növekedése várható.
C., Bár a szürke nyulak elpusztulnak, mind a fehér, mind a fekete sikeres lesz.
3. A szárnytalanság a gyümölcslegyekben látható mutáció. A természetben ezek a legyek gyorsan elpusztulnak. Egy fogságban lévő környezetben azonban nehézségek nélkül képesek működni és reprodukálni. A gyümölcslegyek populációja fogságban él, ragadozók nélkül, és rengeteg élelemmel. A legyek fele szárnyas, a másik fele nem. Egy új ragadozó, a dart béka kerül be a fogságban lévő környezetbe. Milyen típusú kiválasztást tesz a béka a szárnyak fenotípusára?
A., Stabilizáló kiválasztás
B. irányított kiválasztás
C. diszruptív kiválasztás