CE ESTE SELECȚIA PERTURBATOARE? (CU EXEMPLE) - BIOLOGIE - 2025

Selecția perturbatoare este una dintre cele trei modalități prin care selecția naturală acționează asupra însușirilor cantitative în organisme. Selecția perturbatoare este responsabilă pentru selectarea a mai mult de două valori ale unui personaj din populație, iar formele medii scad.

De exemplu, ia în considerare un fel de pasăre care mănâncă semințe. Dacă graficăm frecvența mărimii vârfurilor, vom obține o distribuție normală: o curbă în formă de clopot, unde punctul maxim reprezintă indivizii cu vârfurile cele mai frecvente.

Sursa: Azcolvin429

Să presupunem că condițiile climatice din habitatul animalelor permit doar producerea de semințe foarte mici și foarte mari. Pânzele cu ciocuri foarte mici și foarte mari se vor putea hrăni, în timp ce persoanele cu ciocuri de dimensiuni intermediare vor fi afectate negativ.

Ce este selecția naturală?

Selecția poate avea loc în natură în diferite modalități, în funcție de relația dintre fenotip și fitness.

Una dintre numeroasele fețe ale selecției este selecția perturbatoare. Cu toate acestea, înainte de a defini acest tip de selecție, este necesar să înțelegem un concept de bază în biologie: selecția naturală.

Anul 1859 a reprezentat o etapă de schimbare radicală pentru științele biologice odată cu sosirea teoriei selecției naturale. Aceasta a fost formulată de celebrul naturalist britanic Charles Darwin în cartea sa „Originea speciilor”, unde a propus acest mecanism.

Selecția naturală are loc atât timp cât sunt îndeplinite trei condiții într-o populație: există variabilitate, organismele au anumite caracteristici care le cresc capacitatea, iar această caracteristică este ereditară.

În biologia evolutivă, termenul de fitness sau eficacitate biologică se referă la capacitatea unui individ de a se reproduce și de a avea urmași fertili. Este un parametru care merge de la 0 la 1.

De remarcat este faptul că selecția naturală nu este singura forță evolutivă, deriva genică are, de asemenea, un rol relevant în schimbarea evolutivă, în special la nivel molecular.

Model de selecție naturală perturbatoare

Indivizii de la ambele capete ale curbei au un număr mai mare

Selecția direcțională are loc atunci când indivizii aflați la ambele capete ale distribuției frecvenței au o formă de fitness mai mare decât indivizii centrali. De-a lungul generațiilor, indivizii favorizați își cresc frecvența în populație.

În modelele de selecție perturbatoare, pot fi favorizate mai mult de două genotipuri.

Din perspectivă genetică, selecția perturbatoare are loc atunci când heterozigotul are o formă de fitness mai mică decât cea a homozigotului.

Să luăm exemplul ipotetic al mărimii corpului. Să presupunem că într-o populație de organisme, cei mai mici și cei mai mari au avantajul (evadarea din prădători, obținerea hranei, printre alte motive). În schimb, organismele cu înălțimea medie nu vor avea un succes reproductiv la fel de mare ca omologii lor.

Cum variază media și variația?

O metodologie comună și destul de răspândită în rândul biologilor este măsurarea efectelor selecției naturale asupra variației fenotipice prin schimbări în medie și în variația în timp.

În funcție de modul în care se schimbă, selecția este clasificată în trei moduri principale: stabilizator, direcțional și perturbator.

În graficele de distribuție a frecvențelor trăsăturilor cantitative evaluate putem cuantifica mai mulți dintre parametrii menționați.

Prima este media sau media aritmetică a trăsăturii studiate. De exemplu, măsurați dimensiunea corpului într-o populație de rozătoare și calculați media. Aceasta este o măsură a tendinței centrale.

Varianța este dispersia datelor în raport cu media populației. Dacă variația este mare, atunci există o variabilitate considerabilă a caracterului studiat. Dacă este scăzută, toate valorile obținute sunt apropiate de medie.

Dacă studiem un caracter din populație și observăm că variația crește de-a lungul generațiilor, putem deduce că are loc o selecție perturbatoare. Vizual, clopotul graficului se extinde cu fiecare generație.

Implicații teoretice și evolutive

Selecția perturbatoare a fost de mare interes pentru biologi din două motive principale. În primul rând, promovează variația în cadrul unei specii dintr-o populație, așa cum vom vedea mai târziu cu ciocul de ciuperci.

În al doilea rând, se propune că selecția perturbatoare care acționează pe perioade lungi de timp ar putea promova evenimente de specializare (generarea de noi specii).

Exemple

Deși evenimentele de selecție perturbatoare pot părea puțin probabile, acestea sunt de natură comună - cel puțin în teorie. Cele mai importante exemple de selecție perturbatoare sunt la diferite specii de păsări.

Finicul african

Generalități ale puiului și alimentației sale

Finci din specia P. ostrinus trăiesc în Africa centrală. Dieta acestui animal este formată din semințe. Majoritatea populațiilor au forme mici și mari, atât la bărbați, cât și la femei.

În mediul în care trăiesc cenușii, există mai multe specii de plante care produc semințe și pe care aceste păsări le includ în dieta lor. Semințele diferă în funcție de duritatea și dimensiunea lor.

Studiile lui Smith asupra variației dimensiunii ciocului

Smith, în anul 2000, a studiat variația morfometrică în ciocul finisajelor și a găsit rezultate foarte interesante.

Cercetătorul a cuantificat timpul necesar pentru o fină pentru a deschide sămânța pentru a o consuma. În același timp, el a măsurat fitnessul biologic al indivizilor și l-a legat de mărimea ciocului. Perioada de timp pentru acest experiment a fost de aproximativ șapte ani.

Smith a concluzionat că există două dimensiuni predominante ale ciocului, deoarece există două specii primare de semințe care sunt consumate de ciuperci.

Una dintre speciile de plante produce semințe foarte tari, iar cearșafurile mai mari cu ciocuri mai rezistente sunt specializate în consumul acestei specii de semințe.

Celelalte specii abundente produc semințe mici și moi. În acest caz, variantele de finisare care se specializează în consumul lor sunt persoane mici cu ciocuri mici.

Într-un mediu cu o distribuție bimodală a resurselor, selecția naturală formează o distribuție bimodală a speciei.

Referințe

1. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitatie la biologie. Editura Medicală Panamericană.
2. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analiza evolutivă. Sala Prentice.
3. Futuyma, DJ (2005). Evoluţie. Sinauer.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Principii integrate ale zoologiei (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
5. Rice, S. (2007). Enciclopedia Evoluției. Date despre dosar.
6. Ridley, M. (2004). Evoluţie. La naiba.
7. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologie: Știința dinamică. Nelson Education.
8. Soler, M. (2002). Evoluție: baza Biologiei. Proiectul Sud.