方向選択

方向選択定義

方向選択とは、母集団が形質スペクトルの一端に向かって進化するようにする力です。 いくつかの形質は離散的で特定のバリエーション(目の色を考える)を持っていますが、他の形質は連続的であり、ほぼ無限の値(高さを考える)の広い範囲 離散トレイトが方向選択を通過する場合、一つの品種のみが選択されます(青い目のみ)。, 連続トレイトが方向選択の対象となる場合、最高値または最低値が(背の高い人のみ)選択されます。 方向選択は、中間値または中traitの特性が前面に選択される安定化選択と比較することができる。 方向選択は、破壊的な選択、または特性スペクトルの両極端の増加を引き起こす選択と比較することもできる。

方向選択が時間の経過とともに母集団に適用されると、選択された形質は永続的に増加し、選択された形質は失われます。, 時間の経過とともに人口のこの変化は進化として知られています。 ほとんどの形質は、その外観、機能、構造などを制御する多くの遺伝子にリンクされています。 単一の遺伝子によって制御される形質はまれにしか変化しない。 このため、ほとんどのトレイトは本質的に連続的であり、トレイトの多種多様な値を含む傾向があります。 方向選択の間、これらの値の一方の側が選択され、他方の側が増加します。 キツネザルの毛皮の色の下の例を見てください。,

何らかの理由で、自然は白いキツネザルに親切ではありません。 方向選択は、白いキツネザルだけを食べる新しい捕食者のような単一のソースに存在する可能性があります。 そしてより多くの要因が関連して選択ホワイトlemurs. 例えば、新しい捕食者に加えて、白いキツネザルはまた、彼らの生殖の成功を減少させる可能性があり、日焼けの増加の対象となる可能性があります。, 原因は無限または特異である可能性がありますが、選択はすべての最も明るい色のキツネザルに対して決定された方法で移動します。 時間が経つにつれて、第二の画像に見られるように、これ以上の軽く色のキツネザルはありません。

これは、どのような種類の力が集団に作用して方向性の変化を生み出すことができるかを考えるための単純化された例に過ぎません。 表現型形質を作り出す遺伝子と対立遺伝子は複雑に関連している可能性があります。 例えば、キツネザルの白いコートの色は、何らかのタンパク質欠乏に関連していた可能性があります。, そのため、いかに大変力の白lemursます。 一方、白は他の形質とほぼ完全に独立している可能性があります。 その場合、多くの成功した生物も白くなるので、白を取り除くには強い指向選択が必要です。 生態学者は、進化の原因と方向を決定するために集団を研究して多くの年を費やしています。 ダーウィンは集団の進化の直接的な証拠を持っていませんでしたが、その現象は最近の科学者によって何度も何度も文書化されています。, いくつかの優れた例は、ダーウィンのフィンチに関する研究、昆虫の進化的解析、およびミクロレベルで起こって進化を示すことができる多くの遺伝

方向選択の例

ダーウィンのフィンチ

また、ガラパゴスフィンチとして知られている、ダーウィンに特に関心のあるこれらの小さな鳥。 ダーウィンは、紛れもなく同じソースから来ている間、著しく変化異なる島の種ことに気づきました。 近年では、科学者ピーターとローズマリーグラントは、フィンチを研究してきました。, 過去三十年間で、彼らはフィンチとその後の進化に選択のすべての種類を目撃しています。 方向選択の非常に劇的な例では、より大きなくちばしを持つ鳥として観察された助成金は、方向選択の非常に劇的な形の唯一のシーズンの後に、のため

ガラパゴスでは、種子を生産する特定の植物種は、多くの種子に水を供給するために非常に濡れた雨季に依存しています。 干ばつの年では、植物はより少なく、より大きく、より堅い種を作り出す。, 1977年の干ばつの間、助成金は島の一つでフィンチを積極的に研究していました。 干ばつは確かに種子が大きく、より強くなる原因となりました。 干ばつ前のフィンチの個体群では、嘴の大きさは非常に大きいものから非常に小さいものまであった。 小さなくちばしを持つ鳥は小さな種子を扱うのが得意でしたが、大きな種子は挑戦を示しました。 干ばつ、および種子の大きさと強度の増加をもたらす、方向選択フィンチを置きます。 鳥小beaksなくなったので食べて、鳥大beaksが生き残りの大き厳しい。, この方向選択の結果人口のかを検討していく大きなくちばしの平均サイズ以上の人口の前にば旱魃(かんばつ)になる。 助成金は、このようなフィンチのような多くのケースを文書化しており、毎年、人口レベルで起こっている進化を効果的に示しています。

方向の選択としての産業革命

多くの人が歴史書から産業革命を知っているだけですが、科学者が人間が環境に作り出す変化を研究し始めたとき、それは生物学の重要な部分となりました。, 1811年、産業革命の最も初期の年の間に、最初の黒いコショウの蛾が見つかりました。 典型的には、コシヒカリの蛾は軽く着色されていました。 二つの品種は、右に軽く色の蛾で、下の画像で一緒に見ることができます。

しかし、産業革命が進むにつれて、ますます暗い蛾が見られました。 この増加の理由は、産業革命によって適用された方向性の選択にさかのぼります。 産業革命の間に、塵、すすおよび汚染は大きい都市で劇的に増加しました。, これらの都市では、淡い色の蛾はほとんど見つかりませんでした。 大都市から遠く離れた森林では、明るい色の蛾が優勢であった。 これらの蛾の進化と生態に関する多くの実験は、暗い蛾の数の増加が捕食者を避ける成功の増加によるものであることを示している。 すすのある汚れた建物の軽い色の蛾は見つけやすく、捕食者はすぐに最も軽い蛾を食べます。 業界が都市の暗い蛾と森の白い蛾を選択するので、方向性の選択は両方の方法で存在します。, したがって、蛾の全集団が考慮される場合、これは破壊的な選択の例でもあり得る。 各都市のレベルでは、暗い種類の蛾だけが選択されるため、方向性の選択です。

  • 選択-特定の表現型に対して動作する自然界の力、その生物は表現型を持たないそのピアよりも少ない再現することをリードします。
  • 選択を安定させる-形質スペクトルの中央に向かって集団を押した選択的な力。,
  • 破壊的な選択-集団の表現型を分割する選択的な力。
  • 進化-選択が時間の経過とともに集団に作用し、見られる表現型の頻度を変化させるとき。

クイズ

1. 方向選択の例は次のどれですか?
A.鳥の個体群は、足が大きい個体群と小さい個体群に分かれています。
B.新しい捕食者が小さいメンバーを食べることができるので、魚種の最大サイズが増加します。
C.植物の集団は同じ高さに進化する。, 高すぎて、彼らはひっくり返り、短すぎて、十分な日光を得ることができません。

質問#1への回答
Bは正しいです。 方向選択は、トレイトの極端なもののいずれかが選択されている場合に存在します。 回答Aでは、人口が分割されたため、破壊的な選択が働いています。 答えCでは、適度な高さの植物が選択されるため、安定化選択が機能しています。 答えBだけが選択されたスペクトルの片側であり、人口はより大きくなり続けます。 最終的に、人口は維持するには大きすぎるサイズに達する可能性があります。, この場合、高い値と低い値の両方が選択されるため、サイズは安定化選択の下にあります。

2. ウサギの集団は、白から黒までのコートの色を持ち、その間に灰色のすべての色合いがあります。 人口は強い方向性の選択の下にあります。 多くの世代が経過した後、次のどれが人口の真である可能性がありますか?
A.表現型の同じ頻度が見られます。
B.黒と濃い灰色のウサギの増加が行われます。
C., 灰色のウサギは滅びますが、白と黒の両方が成功するでしょう。

質問#2への回答
Bは正しいです。 黒と濃い灰色のウサギが増加した場合、選択は表現型特性のスペクトル上の一方向にあるであろう。 質問の詳細を考えると、この答えは真実である可能性があります。 母集団がフォームa選択の下にある場合、答えAは真にすることはできません。 表現型の頻度の変化がなければ、選択圧が存在するかどうかは決して知られていませんでした。 したがって、Aが真である可能性はありそうもありません。, Cが真であれば、人口は方向選択ではなく破壊的な選択を通過するでしょう。

3. 翼のなさは、ショウジョウバエに見られる突然変異です。 自然界では、これらのハエはすぐに殺されます。 しかし、捕虜の環境では、彼らは苦労なしで機能し、再現することができます。 ショウジョウバエの集団は、捕食者がいなく、たくさんの食べ物を持つ捕獲環境に存在します。 半分のハエは翼を持ち、残りの半分は翼を持っていません。 新しい捕食者、ダーツカエルは、キャプティブ環境に導入されています。 カエルはどのタイプの選択を翼の表現型に置くのでしょうか?
A., 選択を安定させる
B.方向選択
C.破壊的な選択

質問#3への答え
bは正しいです。 翼のないハエを捕獲する容易さによって助けられたカエルは、すぐに翼のないハエを最初に食べるでしょう。 翼のないハエは、次の世代を再現する能力が少なくなり、人口は数世代後に主に翼のあるハエになります。 それは形質の唯一の極端なために選択するように、これは、方向選択の一形態であり、完全に機能する翼。

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