SELECȚIA NATURALĂ: MECANISM, DOVEZI, TIPURI ȘI EXEMPLE - BIOLOGIE - 2025

Selecția naturală este un mecanism evolutiv propus de naturalistul britanic Charles Darwin, în cazul în care există este un succes reproductiv diferential intre indivizi dintr - o populație.

Selecția naturală acționează în ceea ce privește reproducerea indivizilor care poartă anumite alele, lăsând mai mulți urmași decât alți indivizi cu alele diferite. Acești indivizi reproduc mai mult și, prin urmare, își cresc frecvența. Procesul de selecție natural darwinian dă naștere la adaptări.

Sursa: a se vedea Sursa, prin Wikimedia Commons În lumina geneticii populației, evoluția este definită ca variația frecvențelor alelelor din populație. Există două procese sau mecanisme evolutive care duc la această schimbare: selecția naturală și derivă genică.

Charles Darwin

Selecția naturală a fost înțeleasă greșit de când Darwin a făcut cunoscute ideile sale de ultimă oră. Având în vedere contextul politic și social al vremii, teoriile naturalistului au fost extrapolate în mod eronat la societățile umane, fraze emergente care astăzi sunt viralizate de mass-media și documentare precum „supraviețuirea celor mai potrivite”.

Ce este selecția naturală?

Selecția naturală este mecanismul propus de naturalistul britanic Charles Darwin în anul 1859. Subiectul este tratat cu mare amănunt în capodopera sa „Originea speciilor”.

Este una dintre cele mai importante idei în domeniul biologiei, deoarece explică cum au luat naștere toate formele de viață pe care suntem capabili să le apreciem astăzi. Este comparabilă cu ideile marilor oameni de știință din alte discipline, cum ar fi Isaac Newton, de exemplu.

Darwin explică prin numeroase exemple observate în timpul călătoriilor sale cum speciile nu sunt entități imuabile în timp și propune că toate provin dintr-un strămoș comun.

Deși există zeci de definiții ale selecției naturale, cea mai simplă și mai concretă este cea a Stearns & Hoekstra (2000): „selecția naturală este variația succesului reproductiv asociat cu o trăsătură ereditară”.

Trebuie menționat că evoluția și selecția naturală nu urmăresc un obiectiv sau un obiectiv specific. Acesta produce numai organisme adaptate mediului lor, fără niciun fel de specificare a configurației potențiale pe care le vor avea aceste organisme.

Mecanism

Unii autori exprimă faptul că selecția naturală este o inevitabilitate matematică, deoarece apare ori de câte ori se îndeplinesc trei postulate, pe care le vom vedea mai jos:

Variație

Indivizii care aparțin populației prezintă variații. De fapt, variația este o sine qua non pentru procesele evolutive să aibă loc.

Variația în organisme are loc la diferite niveluri, de la variații ale nucleotidelor care alcătuiesc ADN la morfologii și variații ale comportamentului. Pe măsură ce coborâm nivelul, vom găsi mai multe variații.

Ereditatea

Caracteristica trebuie să fie ereditară. Aceste variații prezente în populație trebuie să treacă de la părinți la copii. Pentru a verifica dacă o trăsătură este ereditară, se folosește un parametru numit „heritabilitate”, definit ca proporția de variație fenotipică datorată variației genetice.

Matematic, este exprimat ca h ² = V _G / (V _G + V _E ). În cazul în care V _G este varianța genetică și V _E este produsul varianței mediului.

Există un mod foarte simplu și intuitiv de a cuantifica ereditatea: măsura caracterului părinților vs. caracter la copii. De exemplu, dacă dorim să confirmăm ereditatea dimensiunii ciocului la păsări, măsurăm dimensiunea y la părinți și îi imaginăm versus dimensiunea în urmași.

În cazul în care observăm că graficul tinde către o linie (r ² este aproape de 1) putem concluziona că caracteristicile sunt ereditare.

Caracterul diferit este legat de

Ultima condiție pentru ca selecția naturală să acționeze în populație este relația trăsăturii cu fitnessul - acest parametru cuantifică capacitatea indivizilor de a se reproduce și de a supraviețui și variază de la 0 la 1.

Cu alte cuvinte, această caracteristică trebuie să crească succesul reproducător al purtătorului său.

Exemplu ipotetic: coada veverițelor

Veverița Kaibaba

Să luăm o populație ipotetică de veverițe și să ne gândim dacă o selecție naturală ar putea acționa asupra ei.

Primul lucru pe care trebuie să-l facem este să verificăm dacă există o variație a populației. Putem face acest lucru măsurând caracterele de interes. Să presupunem că găsim variație în coadă: există variante cu coadă lungă și coadă scurtă.

Ulterior, trebuie să confirmăm dacă caracteristica „dimensiunea cozii” este moștenitoare. Pentru a face acest lucru, măsurăm lungimea cozii părinților și o trasăm pe lungimea cozii copiilor. Dacă găsim o relație liniară între cele două variabile, înseamnă că, într-adevăr, ereditatea este ridicată.

În cele din urmă, trebuie să confirmăm că dimensiunea cozii crește succesul reproducător al purtătorului.

S-ar putea ca coada mai scurtă să permită indivizilor să se miște mai ușor (acest lucru nu este neapărat adevărat, este doar în scopuri pur educaționale) și le permite să scape de prădători mai cu succes decât transportatorii cu coada lungă.

Astfel, de-a lungul generațiilor, caracteristica „tulpina scurtă” va fi mai frecventă în populație. Aceasta este evoluția prin selecție naturală. Iar rezultatul acestui proces simplu - dar foarte puternic - este adaptările.

evidență

Selecția naturală și evoluția în general sunt susținute de dovezi extraordinar de solide din diverse discipline, inclusiv paleontologie, biologie moleculară și geografie.

Înregistrare fosilă

Înregistrarea fosilelor este cea mai clară dovadă că speciile nu sunt entități imuabile, așa cum se credea înainte de vremea lui Darwin.

Omologia

Descendenții cu modificări ridicate la originea speciei, găsesc sprijin în structurile omologe - structuri cu o origine comună, dar care pot prezenta anumite variații.

De exemplu, brațul uman, aripa liliacului și aripioarele balenelor sunt structuri omologe între ele, deoarece strămoșul comun al tuturor acestor linii avea același model osos în timpul lor superior. În fiecare grup, structura a fost modificată în funcție de stilul de viață al organismului.

Biologie moleculara

În același mod, progresele în biologia moleculară ne permit să cunoaștem secvențele din diferite organisme și nu există niciun dubiu că există o origine comună.

Observare directa

În cele din urmă, putem observa în acțiune mecanismul selecției naturale. Anumite grupuri cu timp de generație foarte scurt, cum ar fi bacteriile și virusurile, permit observarea evoluției grupului într-o perioadă scurtă de timp. Exemplul tipic este evoluția antibioticelor.

Ce nu este selecția naturală?

Deși evoluția este știința care are sens biologiei - pentru a cita celebrul biolog Dobzhansky „nimic nu are sens în biologie decât în ​​lumina evoluției” - există multe concepții greșite în biologia evolutivă și mecanisme conexe. este.

Selecția naturală pare a fi un concept popular, nu numai pentru academicieni, ci și pentru populația generală. Cu toate acestea, de-a lungul anilor, ideea a fost distorsionată și prezentată greșit atât în ​​mediul academic, cât și în mass-media.

Nu este supraviețuirea cea mai potrivită

Când menționați „selecția naturală”, este aproape imposibil să nu conjurați expresii precum „supraviețuirea celor mai potrivite sau cele mai potrivite”. Deși aceste expresii sunt foarte populare și au fost utilizate pe scară largă în documentare și altele asemenea, ele nu exprimă cu exactitate sensul selecției naturale.

Selecția naturală este direct legată de reproducerea indivizilor și indirect de supraviețuire. În mod logic, cu cât trăiește mai mult un individ, cu atât este mai probabil să se reproducă. Cu toate acestea, conexiunea directă a mecanismului este cu reproducerea.

În același mod, organismul „mai puternic” sau „mai atletic” nu se reproduce întotdeauna într-o cantitate mai mare. Din aceste motive, binecunoscuta frază trebuie abandonată.

Nu este sinonim cu evoluția

Evoluția este un proces în două etape: unul care provoacă variație (mutație și recombinare), care este aleatorie, și un al doilea pas care determină schimbarea frecvențelor de alele din populație.

Această ultimă etapă poate apărea prin selecție naturală sau prin derivă genetică sau genetică. Prin urmare, selecția naturală este doar a doua parte a acestui fenomen mai mare numit evoluție.

Tipuri și exemple

Există diverse clasificări ale selecției. Primul clasifică evenimentele de selecție în funcție de efectul lor asupra mediei și variației distribuției de frecvență a personajului studiat. Acestea sunt: ​​selecție stabilizatoare, direcțională și perturbatoare

De asemenea, avem o altă clasificare care depinde de variația fitnessului în funcție de frecvența diferitelor genotipuri din populație. Acestea sunt selecția dependentă de frecvența pozitivă și negativă.

În cele din urmă, există selecția grea și moale. Această clasificare depinde de existența concurenței între indivizi din populație și de amploarea presiunii de selecție. Vom descrie cele mai importante trei tipuri de selecție de mai jos:

Stabilirea selecției

Există o selecție stabilizatoare atunci când indivizii care au caracterul „mediu” sau mai frecvent (cei care se află în cel mai înalt punct al distribuției frecvenței) sunt cei cu cea mai mare formă de fitness.

În schimb, indivizii găsiți în cozile clopotului, departe de medie, sunt eliminați de-a lungul generațiilor.

În acest model de selecție, media rămâne constantă de-a lungul generațiilor, în timp ce variația scade.

Un exemplu clasic de stabilizare a selecției este greutatea copilului la naștere. Deși progresele medicale au relaxat această presiune selectivă cu proceduri precum cezariană, dimensiunea este adesea un factor decisiv.

Bebelușii mici pierd caldura rapid, în timp ce bebelușii care sunt semnificativ mai grei decât media au probleme cu nașterea.

Dacă un cercetător încearcă să studieze tipul de selecție care are loc într-o populație dată și doar cuantifică media caracteristicii, el poate ajunge la concluzii greșite, crezând că evoluția nu se produce în populație. Din acest motiv, este important să se măsoare variația personajului.

Selecția direcțională

Modelul de selecție direcțională propune ca indivizii care se află într-una din cozile distribuției frecvențelor să supraviețuiască de-a lungul generațiilor, fie că este sectorul stâng sau drept.

În modelele de selecție direcțională, media se schimbă de-a lungul generațiilor, în timp ce variația rămâne constantă.

Fenomenul selecției artificiale efectuate de oameni pe animalele și plantele lor domestice este o selecție direcțională tipică. În general, se intenționează ca animalele (de exemplu, vitele) să fie mai mari, să producă mai mult lapte, să fie mai puternice etc. La fel se întâmplă și la plante.

De-a lungul generațiilor, media caracterului selectat al populației variază în funcție de presiune. În cazul în care sunt căutate vaci mai mari, media ar crește.

Într-un sistem biologic natural, putem lua exemplul blănii unui anumit mic mamifer. Dacă temperatura scade constant în habitatul său, acele variante care au un strat mai gros vor fi selectate printr-o mutație aleatorie.

Selecție perturbatoare

Selecția perturbatoare funcționează favorizând persoanele care sunt cel mai îndepărtate de medie. Pe măsură ce generațiile trec, cozile cresc în frecvență, în timp ce indivizii care au fost anterior apropiați de medie încep să scadă.

În acest model, media poate fi menținută constantă, în timp ce variația crește - curba devine din ce în ce mai largă până când se termină divizând în două.

Se sugerează că acest tip de selecție ar putea duce la evenimente de specializare, cu condiția să existe o izolare adecvată între cele două morfologii situate la capetele cozii.

De exemplu, o anumită specie de păsări poate avea variații marcate în cioc. Să presupunem că există semințe optime pentru ciocuri foarte mici și semințe optime pentru ciocuri foarte mari, dar ciocurile intermediare nu obțin mâncare potrivită.

Astfel, cele două extreme ar crește în frecvență și, dacă se dau condițiile adecvate pentru a propune evenimentele de specializare, se poate ca, în timp, indivizii cu variații diferite ale vârfului să devină două specii noi.

Sursa: Ealbert17, de la Wikimedia Commons

Referințe

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologie: știință și natură. Pearson Education.
2. Darwin, C. (1859). Despre originile speciilor prin selecție naturală. Murray.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analiza evolutivă. Sala Prentice.
4. Futuyma, DJ (2005). Evoluţie. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Principii integrate ale zoologiei (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
6. Rice, S. (2007). Enciclopedia Evoluției. Date despre dosar.
7. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologie: Știința dinamică. Nelson Education.
8. Soler, M. (2002). Evoluție: baza Biologiei. Proiectul Sud.