ЕСТЕСТВЕН ПОДБОР: МЕХАНИЗЪМ, ДОКАЗАТЕЛСТВА, ВИДОВЕ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В естествения подбор е еволюционен механизъм, предложен от британски естественик Чарлз Дарвин, където има е диференциално репродуктивен успех сред хората в една популация.

Естественият подбор действа по отношение на възпроизвеждането на индивиди, които носят определени алели, оставяйки повече потомство в сравнение с други индивиди с различни алели. Тези индивиди се възпроизвеждат повече и следователно увеличават честотата си. Процесът на естествен подбор на дарвинистите поражда адаптации.

Източник: вижте Източник, чрез Wikimedia Commons В светлината на популационната генетика еволюцията се определя като изменение на честотите на алелите в популацията. Има два еволюционни процеса или механизма, които водят до тази промяна: естествен подбор и отклонение на гените.

Чарлз Дарвин

Естественият подбор е разбран погрешно още от времето, когато Дарвин направи известни своите новаторски идеи. Като се има предвид политическият и социален контекст на онова време, натуралистичните теории бяха погрешно екстраполирани в човешките общества, появяващи се фрази, които днес са вирализирани от медиите и документалните филми като „оцеляване на най-силните“.

Какво е естествен подбор?

Естественият подбор е механизмът, предложен от британския натуралист Чарлз Дарвин през 1859 г. Темата е разгледана много подробно в шедьовъра му Произходът на видовете.

Това е една от най-важните идеи в областта на биологията, тъй като обяснява как са възникнали всички форми на живот, които днес сме в състояние да оценим. Той е сравним с идеите на велики учени в други дисциплини, като Исак Нютон, например.

Дарвин обяснява чрез многобройни примери, наблюдавани по време на пътуванията си, как видовете не са неизменни същества във времето и предлага всички те да произхождат от общ прародител.

Въпреки че има десетки дефиниции на естествения подбор, най-простата и конкретна е тази на Stearns & Hoekstra (2000): „естественият подбор е разликата в репродуктивния успех, свързан с наследствена черта“.

Трябва да се отбележи, че еволюцията и естественият подбор не преследват конкретна цел или цел. Той произвежда само организми, адаптирани към тяхната среда, без никакъв вид уточняване на потенциалната конфигурация, която тези организми ще имат.

механизъм

Някои автори изразяват, че естественият подбор е математическа неизбежност, тъй като се появява винаги, когато са изпълнени три постулата, които ще видим по-долу:

вариация

Индивидите, които принадлежат към населението, показват вариации. Всъщност вариацията е задължително условие за протичане на еволюционните процеси.

Разнообразието в организмите възниква на различни нива, от вариации в нуклеотидите, които съставляват ДНК, до морфологии и вариации в поведението. Докато понижаваме нивото, намираме още вариации.

унаследяването

Характеристиката трябва да бъде наследствена. Тези различия в населението трябва да преминат от родителите на децата. За да се провери дали черта е наследствена, се използва параметър, наречен „наследственост“, дефиниран като пропорция на фенотипична дисперсия поради генетична промяна.

Математически той се изразява като h ² = V _G / (V _G + V _E). Където V _G е генетичната дисперсия и V _E е продуктът на дисперсията на околната среда.

Има много прост и интуитивен начин за количествено определяне на наследствеността: мярката на характера на родителите vs. характер при децата. Например, ако искаме да потвърдим наследствеността на размера на клюна при птиците, измерваме y размер при родителите и ги начертаваме спрямо размера в потомството.

В случай, че наблюдаваме, че графиката има тенденция към права (r ² е близка до 1), можем да заключим, че характеристиките са наследствени.

Променливият характер е свързан с

Последното условие естественият подбор за действие в популацията е връзката на чертата с фитнес - този параметър количествено определя способността на хората да се възпроизвеждат и оцеляват и варира от 0 до 1.

С други думи, тази характеристика трябва да увеличи репродуктивния успех на нейния носител.

Хипотетичен пример: опашката на катериците

Кайбаба катеричка

Нека вземем хипотетична популация от катерици и помислим дали естественият подбор може да действа върху нея.

Първото нещо, което трябва да направим, е да проверим дали има различия в популацията. Можем да направим това чрез измерване на интересуващите герои. Да предположим, че намираме вариация в опашката: има варианти с дълга опашка и къса опашка.

Впоследствие трябва да потвърдим дали характеристиката "размер на опашката" е наследствена. За целта измерваме дължината на опашката на родителите и я начертаваме спрямо дължината на опашката на децата. Ако намерим линейна връзка между двете променливи, това означава, че действително наследствеността е висока.

Накрая трябва да потвърдим, че размерът на опашката увеличава репродуктивния успех на носача.

По-късата опашка може да позволи на индивидите да се движат по-лесно (това не е непременно вярно, това е с чисто образователни цели) и им позволява да избягат от хищниците по-успешно от преносителите с дълги опашки.

По този начин, през поколенията, характеристиката на "късото напрежение" ще бъде по-честа в популацията. Това е еволюцията чрез естествен подбор. И резултатът от този прост - но много мощен процес - са адаптациите.

доказателства

Естественият подбор и еволюцията като цяло се подкрепят от изключително здрави доказателства от различни дисциплини, включително палеонтология, молекулярна биология и география.

Фосилни записи

Записът на изкопаемите е най-ясното доказателство, че видовете не са неизменни образувания, както се е смятало преди времето на Дарвин.

Homology

Потомците с модификации, повдигнати в произхода на вида, намират опора в хомоложните структури - структури с общ произход, но които могат да представят някои вариации.

Например човешката ръка, крилото на прилепа и перките на китовете са хомоложни структури помежду си, тъй като общият прародител на всички тези родове е имал един и същ костен модел в горната им част. Във всяка група структурата е модифицирана в зависимост от начина на живот на организма.

Молекулярна биология

По същия начин напредъкът в молекулярната биология ни позволява да знаем последователностите в различни организми и няма съмнение, че има общ произход.

Пряко наблюдение

Накрая може да наблюдаваме механизма на естествения подбор в действие. Някои групи с много кратко поколение време, като бактерии и вируси, позволяват да се наблюдава еволюцията на групата в кратък период от време. Типичният пример е еволюцията на антибиотиците.

Какво не е естествен подбор?

Въпреки че еволюцията е науката, която има смисъл от биологията - да цитираме известния биолог Добжански "в биологията няма нищо смислено, освен в светлината на еволюцията" - в еволюционната биология и свързаните с нея механизми има много погрешни схващания. е.

Естественият подбор изглежда популярна концепция не само за академиците, но и за широката популация. Въпреки това през годините идеята е изкривена и погрешно представена както в академичните среди, така и в медиите.

Това не е оцеляване на най-силните

Когато споменаваме „естествен подбор“, почти е невъзможно да не си измислим фрази като „оцеляване на най-силните или най-пригодните“. Въпреки че тези фрази са много популярни и са широко използвани в документални филми и други подобни, те не изразяват точно значението на естествения подбор.

Естественият подбор е пряко свързан с възпроизвеждането на индивидите и косвено с оцеляването. Логично е, че колкото по-дълго живее човек, толкова по-голяма е вероятността да се възпроизведе. Директната връзка на механизма обаче е с възпроизвеждането.

По същия начин „по-силният“ или „по-атлетичният“ организъм не винаги се възпроизвежда в по-голямо количество. Поради тези причини добре известната фраза трябва да бъде изоставена.

Не е синоним на еволюцията

Еволюцията е процес в две стъпки: този, който причинява вариация (мутация и рекомбинация), която е случайна, и втора стъпка, която определя промяната на алелните честоти в популацията.

Този последен етап може да настъпи чрез естествен подбор или чрез генетичен или генетичен дрейф. Следователно, естественият подбор е само втората част от това по-голямо явление, наречено еволюция.

Видове и примери

Има различни класификации на селекцията. Първият класифицира селекционните събития според техния ефект върху средната стойност и отклонението в честотното разпределение на изследвания характер. Това са: стабилизиращ, насочен и разрушителен подбор

Имаме и друга класификация, която зависи от изменението на годността според честотата на различните генотипове в популацията. Това са положителната и отрицателната честотна зависимост.

И накрая, там е твърдият и мек избор. Тази класификация зависи от наличието на конкуренция между индивидите в популацията и степента на натиска за подбор. По-долу ще опишем трите най-важни типа подбор:

Стабилизиране на селекцията

Има стабилизираща селекция, когато индивидите, които имат „средния“ или по-честия характер (тези, които са в най-високата точка на честотното разпределение) са тези с най-висока годност.

За разлика от тях, хората, намерени в опашките на камбаната, далеч от средното, се елиминират през поколенията.

При този модел на селекция средната стойност остава постоянна през поколенията, докато дисперсията намалява.

Класически пример за стабилизиране на селекцията е теглото на детето при раждането му. Въпреки че медицинският напредък облекчава този селективен натиск с процедури като цезарово сечение, размерът често е решаващ фактор.

Малките бебета губят топлина бързо, докато бебетата, които са значително по-тежки от средното, имат проблеми с раждането.

Ако изследовател се стреми да проучи вида на подбор, който се случва в дадена популация и само количествено определи средната стойност на характеристиката, той може да стигне до грешни изводи, вярвайки, че еволюцията не се случва в популацията. Поради тази причина е важно да се измери дисперсията на характера.

Избор на посоката

Моделът за насочен подбор предлага индивидите, които са в един от опашките на честотното разпределение, да оцелеят през поколенията, било то в ляв или десен сектор.

При моделите за насочен подбор средната стойност се измества в поколенията, докато дисперсията остава постоянна.

Феноменът на изкуствения подбор, осъществяван от хората върху техните домашни животни и растения, е типичен насочен подбор. Като цяло се предвижда животните (например говеда) да са по-големи, да произвеждат повече мляко, да са по-силни и т.н. Същото се случва и при растенията.

С течение на поколенията средната стойност на избрания характер на популацията варира в зависимост от натиска. Ако се търсят по-големи крави, средната стойност ще се увеличи.

В естествена биологична система можем да вземем примера с козината на определен малък бозайник. Ако температурата постоянно се понижава в местообитанието му, тези варианти, които имат по-гъста козина, ще бъдат избрани чрез произволна мутация.

Разрушителен подбор

Разрушителният подбор работи, като предпочита хората, които са най-отдалечени от средното ниво. С напредването на поколенията опашките се увеличават по честота, докато индивидите, които преди са били близо до средната, започват да намаляват.

В този модел средната стойност може да се поддържа постоянна, докато дисперсията се увеличава - кривата става все по-широка и по-широка, докато не се раздели на две.

Предполага се, че този тип селекция би могла да доведе до събития от спецификацията, при условие че е налице адекватна изолация между двете морфологии, разположени в края на опашката.

Например, определен вид птица може да има забележими изменения в човката си. Да предположим, че има оптимални семена за много малки човки и оптимални семена за много големи човки, но междинните човки не получават подходяща храна.

По този начин двете крайности биха се увеличили по честота и ако се предвидят подходящи условия, които улесняват специфичните събития, може да се окаже, че с течение на времето индивидите с различни изменения на върха ще станат два нови вида.

Източник: Ealbert17, от Wikimedia Commons

Препратки

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Биология: наука и природа. Pearson Education.
2. Дарвин, С. (1859). Относно произхода на видовете чрез естествена селекция. Мъри.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Еволюционен анализ. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Интегрирани принципи на зоологията (том 15). Ню Йорк: McGraw-Hill.
6. Райс, С. (2007). Енциклопедия на еволюцията. Факти във файла.
7. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Биология: Динамичната наука. Нелсън образование.
8. Солер, М. (2002). Еволюция: основата на биологията. Проект Юг.