CO TO JEST DESTRUKCYJNA SELEKCJA? (Z PRZYKŁADAMI) - BIOLOGIA - 2026

Dobór różnicujący jest jednym z trzech sposobów, za pomocą których dobór naturalny działa na cechy ilościowe w organizmach. Selekcja destrukcyjna jest odpowiedzialna za wybranie więcej niż dwóch wartości postaci z populacji, a średnie formy maleją.

Weźmy na przykład pod uwagę jakiegoś ptaka, który zjada nasiona. Jeśli wykreślimy częstotliwość wielkości pików, otrzymamy rozkład normalny: krzywą w kształcie dzwonu, gdzie punkt maksimum reprezentuje osobniki z najczęstszymi szczytami.

Źródło: Azcolvin429

Załóżmy, że warunki klimatyczne siedliska zwierząt pozwalają na produkcję tylko bardzo małych i bardzo dużych nasion. Łuszczaki z bardzo małymi i bardzo dużymi dziobami będą w stanie żerować, podczas gdy osobniki z dziobami średniej wielkości będą miały niekorzystny wpływ.

Co to jest dobór naturalny?

Selekcja może zachodzić w przyrodzie w różnych warunkach, w zależności od związku między fenotypem a przystosowaniem.

Jednym z wielu aspektów selekcji jest selekcja destrukcyjna. Jednak przed zdefiniowaniem tego typu selekcji konieczne jest zrozumienie podstawowego pojęcia biologii: doboru naturalnego.

Rok 1859 był dla nauk biologicznych etapem radykalnej zmiany, wraz z pojawieniem się teorii doboru naturalnego. Sformułował to słynny brytyjski przyrodnik Karol Darwin w swojej książce The Origin of Species, w której zaproponował ten mechanizm.

Dobór naturalny zachodzi tak długo, jak długo w populacji spełnione są trzy warunki: występuje zmienność, organizmy mają pewne cechy, które zwiększają ich przystosowanie, a cecha ta jest dziedziczna.

W biologii ewolucyjnej termin przystosowanie lub skuteczność biologiczna odnosi się do zdolności jednostki do reprodukcji i posiadania płodnego potomstwa. Jest to parametr od 0 do 1.

Warto zauważyć, że dobór naturalny nie jest jedyną siłą ewolucyjną, dryf genów odgrywa również istotną rolę w zmianach ewolucyjnych, szczególnie na poziomie molekularnym.

Destrukcyjny model doboru naturalnego

Osoby na obu końcach krzywej mają większe

Selekcja kierunkowa występuje, gdy osobniki położone na obu końcach rozkładu częstotliwości mają większą sprawność niż osobniki centralne. Z biegiem pokoleń osobniki uprzywilejowane zwiększają częstość występowania w populacji.

W modelach selekcji destrukcyjnej faworyzowane mogą być więcej niż dwa genotypy.

Z genetycznego punktu widzenia selekcja destrukcyjna występuje, gdy heterozygota ma niższą sprawność niż homozygota.

Weźmy hipotetyczny przykład rozmiaru ciała. Załóżmy, że w populacji organizmów najmniejsze i największe mają przewagę (między innymi ucieczka przed drapieżnikami, zdobywanie pożywienia). W przeciwieństwie do nich organizmy o średniej wysokości nie odniosą tak wysokiego sukcesu reprodukcyjnego jak ich odpowiedniki.

Jak zmienia się średnia i wariancja?

Powszechną i dość rozpowszechnioną metodologią wśród biologów jest pomiar wpływu doboru naturalnego na zmienność fenotypową za pomocą zmian średniej i zmienności cech w czasie.

W zależności od tego, jak się zmieniają, wybór jest klasyfikowany na trzy główne sposoby: stabilizujący, kierunkowy i zakłócający.

Na wykresach rozkładu częstotliwości ocenianych cech ilościowych możemy określić ilościowo kilka z wymienionych parametrów.

Pierwsza to średnia lub średnia arytmetyczna badanej cechy. Na przykład zmierz rozmiar ciała w populacji gryzoni i oblicz średnią. Jest to miara tendencji centralnej.

Wariancja to rozrzut danych w odniesieniu do średniej populacji. Jeśli wariancja jest duża, występuje znaczna zmienność badanego charakteru. Jeśli jest niski, wszystkie uzyskane wartości są zbliżone do średniej.

Jeśli zbadamy postać w populacji i zaobserwujemy, że wariancja zwiększa się w ciągu pokoleń, możemy wywnioskować, że ma miejsce selekcja destrukcyjna. Wizualnie dzwonek wykresu rozszerza się z każdym pokoleniem.

Implikacje teoretyczne i ewolucyjne

Selekcja destrukcyjna budzi duże zainteresowanie biologów z dwóch głównych powodów. Po pierwsze, promuje zmienność w obrębie gatunku w populacji, jak zobaczymy później z dziobem zięb.

Po drugie, proponuje się, aby destrukcyjna selekcja działająca przez długi czas mogła sprzyjać wydarzeniom specjacyjnym (powstawaniu nowych gatunków).

Przykłady

Chociaż destrukcyjne zdarzenia selekcyjne mogą wydawać się mało prawdopodobne, mają one charakter powszechny - przynajmniej w teorii. Najbardziej widoczne przykłady destrukcyjnej selekcji występują u różnych gatunków ptaków.

Zięba afrykańska

Ogólne informacje o ziębie i jej diecie

Zięby z gatunku P. ostrinus żyją w środkowej Afryce. Dieta tego zwierzęcia składa się z nasion. Większość populacji ma małe i duże formy, zarówno u samców, jak i samic.

W środowisku, w którym żyją zięby, występuje wiele gatunków roślin wytwarzających nasiona, które ptaki te włączają do swojej diety. Nasiona różnią się twardością i wielkością.

Smith's badania zmienności wielkości dzioba

Smith w 2000 roku zbadał zmienność morfometryczną dzioba zięb i znalazł bardzo interesujące wyniki.

Badacz określił ilościowo czas potrzebny ziębie na otwarcie nasion w celu ich spożycia. Jednocześnie zmierzył biologiczną sprawność osobników i powiązał ją z wielkością dzioba. Okres tego eksperymentu wynosił około siedmiu lat.

Smith doszedł do wniosku, że istnieją dwa przeważające rozmiary dziobów, ponieważ istnieją dwa podstawowe gatunki nasion, które są spożywane przez zięby.

Jeden z gatunków roślin wytwarza bardzo twarde nasiona, a większe łuszczaki z mocniejszymi dziobami specjalizują się w spożywaniu tego gatunku nasion.

Inne obfite gatunki produkują małe, miękkie nasiona. W tym przypadku wariantami zięb, które specjalizują się w ich spożyciu, są małe osobniki z małymi dziobami.

W środowisku z bimodalnym rozmieszczeniem zasobów dobór naturalny kształtuje bimodalne rozmieszczenie gatunków.

Bibliografia

1. Curtis, H. i Schnek, A. (2006). Zaproszenie na biologię. Panamerican Medical Ed.
2. Freeman, S. i Herron, JC (2002). Analiza ewolucyjna. Prentice Hall.
3. Futuyma, DJ (2005). Ewolucja. Sinauer.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC i Garrison, C. (2001). Zintegrowane zasady zoologii (tom 15). Nowy Jork: McGraw-Hill.
5. Rice, S. (2007). Encyklopedia ewolucji. Fakty dotyczące akt.
6. Ridley, M. (2004). Ewolucja. Cholera.
7. Russell, P., Hertz, P. i McMillan, B. (2013). Biologia: dynamiczna nauka. Edukacja Nelsona.
8. Soler, M. (2002). Ewolucja: podstawa biologii. Projekt Południowy.