wybór Kierunkowy definicja
wybór kierunkowy jest siłą natury, która powoduje, że populacja ewoluuje w kierunku jednego końca widma cechy. Podczas gdy niektóre cechy są dyskretne i mają określone odmiany( myśl kolor oczu), inne cechy są ciągłe i istnieje szeroki zakres prawie nieskończonych wartości (myśl wysokość). Jeśli cecha Dyskretna przechodzi przez wybór Kierunkowy, zostanie wybrana tylko jedna odmiana (tylko niebieskie oczy)., Jeśli ciągła cecha jest poddawana selekcji kierunkowej, zostanie wybrana najwyższa lub najniższa wartość (tylko wysokie osoby). Wybór Kierunkowy można porównać do wyboru stabilizującego, w którym zaznaczona jest wartość średnia lub cecha umiarkowana. Selekcja kierunkowa może być również porównywana do selekcji destrukcyjnej lub selekcji, która powoduje wzrost w obu skrajnościach widma cechy.
Jeśli selekcja kierunkowa zostanie zastosowana do populacji w czasie, cechy, które zostaną wybrane, będą stale wzrastać, podczas gdy cechy wybrane przeciwko zostaną utracone., Ta zmiana w populacji w czasie jest znana jako ewolucja. Większość cech jest związana z wieloma genami, które kontrolują ich wygląd, funkcję, strukturę itp. Tylko rzadko występują cechy kontrolowane przez pojedyncze geny. Z tego powodu większość cech ma tendencję do ciągłego charakteru i zawiera wiele różnych wartości dla danej cechy. Podczas wyboru kierunkowego jedna strona tych wartości zostanie wybrana przeciwko, podczas gdy druga strona wzrośnie. Spójrz na poniższy przykład koloru futra u lemurów.,
z jakiegokolwiek powodu natura nie jest miła dla białych lemurów. Wybór kierunku może istnieć w jednym źródle, na przykład nowy drapieżnik, który zjada tylko białe lemury. Może to być również spowodowane przez wiele czynników, które działają w połączeniu, aby wybrać przeciwko białych lemurów. Na przykład, oprócz nowego drapieżnika, lemury białe mogą również podlegać zwiększonym oparzeniom słonecznym, co może zmniejszyć ich sukces reprodukcyjny., Podczas gdy przyczyny mogą być nieskończone lub pojedyncze, wybór porusza się w zdecydowany sposób wobec wszystkich najlżejszych kolorowych lemurów. Z czasem, jak widać na drugim zdjęciu, nie ma już lekko kolorowych lemurów.
jest to tylko jeden zbyt uproszczony przykład, aby dać pojęcie, jakie rodzaje sił mogą działać na populację, aby stworzyć zmianę kierunku. Geny i allele, które tworzą cechy fenotypowe, mogą być ze sobą powiązane kompleksowo. Na przykład biały kolor sierści lemurów mógł być związany z pewnym niedoborem białka., Dlatego nie potrzeba dużej i drastycznej siły, aby całkowicie usunąć białe lemury. Z drugiej strony, biały może być prawie całkowicie niezależny od innych cech. W takim przypadku potrzeba silnego kierunkowego wyboru, aby usunąć Biel, ponieważ wiele udanych organizmów również byłoby białych. Ekolog przez wiele lat badał populacje w celu określenia przyczyn i kierunków ewolucji. Podczas gdy Darwin nie miał bezpośrednich dowodów na ewolucję w populacji, zjawisko to zostało udokumentowane wielokrotnie przez naukowców w ostatnich czasach., Kilka doskonałych przykładów to badania nad płetwami Darwina, analizy ewolucyjne owadów i wiele badań genetycznych, które mogą pokazać ewolucję zachodzącą na poziomie mikro.
przykłady selekcji kierunkowej
Zięby Darwina
znane również jako zięby Galapagos, te małe ptaki, które szczególnie interesowały Darwina podczas jego słynnej wyprawy odkrywczej. Darwin zauważył, że gatunki na różnych wyspach, gdzie niezwykle zróżnicowane, a niezaprzeczalnie pochodzą z tego samego źródła. W ostatnich latach naukowcy Peter i Rosemary Grant badali płetwy., W ciągu ostatnich trzydziestu lat byli świadkami wszelkiego rodzaju selekcji na ziębach i ewolucji, która nastąpiła. W jednym bardzo drastycznym przykładzie selekcji kierunkowej granty obserwowane jako ptaki o większych dziobach zostały wybrane, po zaledwie jednym sezonie niezwykle drastycznej formy selekcji kierunkowej.
w Galapagos niektóre gatunki roślin, które produkują nasiona, polegają na bardzo mokrej porze deszczowej, aby zaopatrzyć wiele nasion w wodę. W latach suszy rośliny wytwarzają mniej, większe i twardsze nasiona., Podczas suszy w 1977 roku granty aktywnie badały płetwy na jednej z wysp. Susza rzeczywiście spowodowała, że nasiona stały się większe i silniejsze. W populacji płetw przed suszą rozmiary dziobów wahały się od bardzo dużych do bardzo małych. Ptaki z małymi dziobami były zdolne do obchodzenia się z małymi nasionami, ale większe nasiona stanowiły wyzwanie. Susza, a co za tym idzie wzrost wielkości nasion i siły, umieścić Kierunkowy wybór zięb. Ptaki z małymi dziobami nie były już w stanie jeść, podczas gdy ptaki z dużymi dziobami mogły przetrwać na dużych, twardych nasionach., Ta selekcja kierunkowa spowodowała, że wynikająca z niej populacja zięb miała znacznie większy średni rozmiar dzioba niż populacja sprzed suszy. Granty udokumentowały wiele przypadków takich jak ten w płetwach i skutecznie wykazały ewolucję zachodzącą na poziomie populacji, z roku na rok.
Rewolucja Przemysłowa jako wybór kierunku
chociaż wielu zna rewolucję przemysłową tylko z książek historycznych, stała się ona ważną częścią biologii, gdy naukowcy zaczęli badać zmiany, które ludzie tworzą w środowisku., W 1811 roku, w pierwszych latach rewolucji przemysłowej, znaleziono pierwszą czarną pieprzową ćmę. Zazwyczaj pieprzone ćmy były lekko zabarwione. Dwie odmiany można zobaczyć razem na poniższym obrazku, z lekko zabarwioną ćmą po prawej stronie.
jednak wraz z postępem rewolucji przemysłowej coraz więcej ciemnych moli było widzianych. Powodem tego wzrostu była selekcja kierunkowa zastosowana przez rewolucję przemysłową. Podczas rewolucji przemysłowej pył, sadza i zanieczyszczenia wzrosły drastycznie w dużych miastach., W miastach tych nie znaleziono prawie żadnych lekko zabarwionych ćm. W lasach z dala od dużych miast dominowały lekko zabarwione ćmy. Wiele eksperymentów na temat ewolucji i ekologii tych ćm wykazało, że wzrost liczby ciemnych ćm jest spowodowany ich zwiększonym sukcesem w unikaniu drapieżników. Lekko kolorowe ćmy na ponurych, brudnych budynkach są łatwe do wykrycia, a drapieżniki szybko zjadają najlżejsze ćmy. Wybór Kierunkowy istnieje w obie strony, ponieważ przemysł wybiera ciemne ćmy w miastach i białe ćmy w lasach., Dlatego, jeśli weźmie się pod uwagę całą populację ćmy, może to być również przykład destrukcyjnej selekcji. Na poziomie każdego miasta jest to wybór Kierunkowy, ponieważ wybierane są tylko ciemne odmiany ćmy.
- selekcja – siła w przyrodzie działająca przeciwko konkretnemu fenotypowi, prowadząca organizmy do rozmnażania się mniej niż ich rówieśnicy, którzy nie mają fenotypu.
- selekcja stabilizująca – Siła selektywna, która pchała populację w kierunku środka spektrum cech.,
- selekcja destrukcyjna – siła selektywna dzieląca fenotypy danej populacji.
- Ewolucja – gdy selekcja oddziałuje na populację w czasie, zmieniając częstość występowania obserwowanych fenotypów.
Quiz
1. Który z poniższych przykładów jest przykładem wyboru kierunkowego?
A. populacja ptaków dzieli się na dwie populacje, jedną z dużymi stopami, a drugą z małymi.
B. Maksymalny rozmiar gatunku ryby wzrasta, ponieważ nowy drapieżnik może zjadać mniejsze członki.
C. populacja roślin ewoluuje do tej samej wysokości., Za wysoko i przewracają się, za krótko i nie mają wystarczającej ilości światła słonecznego.
2. Populacja królików ma Kolory sierści od białego do Czarnego, z każdym odcieniem szarości pomiędzy. Populacja podlega silnej selekcji kierunkowej. Która z poniższych sytuacji może odnosić się do ludności po przejściu wielu pokoleń?
A. Ta sama częstość występowania fenotypów będzie widoczna.
B. nastąpi wzrost liczebności królików czarnych i ciemnoszarych.
C., Chociaż szare króliki zginą, zarówno białe, jak i czarne odniosą sukces.
3. Bezskrzydłość jest mutacją obserwowaną u muszek owocowych. W naturze muchy te są szybko zabijane. W niewoli mogą jednak funkcjonować i rozmnażać się bez trudności. Populacja muszek owocowych występuje w środowisku niewoli bez drapieżników i obfitości pożywienia. Połowa much ma skrzydła, druga połowa nie. Nowy drapieżnik, żaba dart, zostaje wprowadzony do środowiska niewoli. Jaki rodzaj selekcji żaba postawi na fenotyp skrzydeł?
A., Wybór stabilizujący
B. wybór Kierunkowy
C. wybór destrukcyjny