Noter om typer af naturligt valg af evolution (med eksempler)

Læs denne artikel for at lære om forskellige typer af naturligt valg af evolution med eksempler!

Udvælgelse er den proces, hvormed de organismer, der forekommer fysisk, fysiologisk og adfærdsmæssigt bedre tilpasset miljøet overlever og reproducerer; de organismer, der ikke er så godt tilpassede, enten ikke reproducerer eller dør.

Image Courtesy: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cc/Natural_Tunnel_State_Park.jpg

De tidligere organismer videregiver deres succesfulde tegn til næste generation, mens sidstnævnte ikke gør det. Udvælgelsen afhænger af forekomsten af ​​fænotypisk variation inden for befolkningen og er en del af den mekanisme, hvormed en art tilpasser sig sit miljø.

En befolkning har tre typer individer på grundlag af deres størrelse, middelstørrelse, stor størrelse og lille størrelse. Der er tre typer udvælgelsesproces, der forekommer i naturlige og kunstige populationer, og de beskrives som stabiliserende, retningsbestemt og forstyrrende.

1. Stabiliserende udvælgelse (Balanceringsvalg):

Denne type udvælgelse favoriserer gennemsnitsstørrelsespersoner, mens eliminerer småpersoner. Det reducerer variationen og fremmer derfor ikke evolutionær forandring. Det opretholder dog den gennemsnitlige værdi fra generation til generation. Hvis vi tegner en grafisk kurve af befolkningen, er den klokkeformet.

Eksempel:

Det forekommer i alle befolkninger og har tendens til at eliminere ekstremiteter fra befolkningen, f.eks. Der er en optimal vinge længde for en hawk af en bestemt størrelse med en bestemt livsstil i et givet miljø. Stabiliseringsvalg, der opererer gennem forskelle i avlspotentiale, vil eliminere disse høge med vingespænd større eller mindre end denne optimale længde.

2. Directional Selection (Progressive Selection):

I dette udvalg ændres befolkningen til en bestemt retning. Det betyder, at denne type udvælgelse favoriserer små eller store mellemstore individer, og flere individer af den type vil være til stede i næste generation. Den gennemsnitlige størrelse af befolkningen ændres.

Eksempler:

Evolution af DDT-resistente myg, industriel melanisme i pebermot og udvikling af giraf.

3. Disruptive Selection (Diversifying Selection):

Denne type udvælgelse favoriserer både små og store personer. Det eliminerer de fleste medlemmer med gennemsnitlig udtryk, så producerer to toppe i fordelingen af ​​det træk, der kan føre til udvikling af to forskellige populationer. Denne form for valg er modsat af stabiliserende udvælgelse og er sjældent, men er meget vigtigt for at skabe evolutionær forandring.

Eksempel:

Stebbins og hans medarbetere studerede et eksempel på forstyrrende udvælgelse i en population af solsikker i Sacramento Valley of California over en periode på 12 år. I begyndelsen var den genetisk variable population af disse solsikker en hybrid mellem to arter. Efter fem år havde denne befolkning opdelt i to delpopulationer adskilt af et græsareal.

En af disse subpopulationer besatte et relativt tørt sted og andet besat forholdsvis vådt sted. I løbet af de næste syv år svingede befolkningens størrelse kraftigt som følge af forskelle i nedbør, men forskellene mellem de to subpopulationer blev opretholdt.

Eksempler på naturlig udvælgelse:

1. Industriel melanisme:

Det er en tilpasning, hvor møllerne, der bor i industriområderne, udviklede melaninpigmenter til at matche deres krop til træstammerne. Problemet med industriel melanisme i møller er oprindeligt studeret af RA Fischer og EB Ford; og i nyere tid af HBD Kettlewell.

Tilstedeværelsen af ​​industriel melanisme er tæt forbundet med udviklingen i den industrielle revolution i Storbritannien i det nittende århundrede. Det har forekommet i flere arter af mothes. Af disse er den mest intense undersøgelse af pebermot (Biston betularia).

Industriel melanisme kan skrives kort som følger.

(i) Den peberede mal eksisterede i to stammer (former): lysfarvet (hvid) og melanisk (sort).

ii) Tidligere var bark af træer dækket af hvide lav, så hvide møller undslap ubemærket fra rovfugle.

iii) Efter industrialisering blev barken dækket af røg, så de hvide møller blev selektivt optaget af fugle.

(iv) Men sorte møller undslapede ubemærket, så de formåede at overleve, hvilket resulterede i mere befolkning af sorte møller og mindre befolkning af hvide møller.

Således understøtter industriel melanisme evolution ved naturlig udvælgelse.

2. Insektresistens mod pesticider:

DDT'et, som blev anvendt senere i 1945, blev anset for at være et effektivt insektmiddel mod husdyr skadedyr, såsom myg, husfly, lus osv. Men inden for to til tre år efter indførelsen af ​​dette insekticid, blev nye DDT resistente mosquitoes dukkede op i befolkningen. Disse mutantstammer, som er resistente overfor DDT, blev hurtigt veletablerede i befolkningen og erstattede i høj grad de oprindelige DDT-følsomme myg.

3. Antibiotikaresistens i bakterier:

Dette gælder også for sygdomsfremkaldende bakterier, som vi bruger antibiotika eller stoffer til at dræbe disse bakterier. Når en bakteriel population møder et bestemt antibiotikum, dør de følsomme over for det. Men nogle bakterier med mutationer bliver resistente over for antibiotika. Sådanne resistente bakterier overlever og formeres hurtigt, da de konkurrerende bakterier er døde.

Snart bliver modstanden, der giver gener, udbredt, og hele bakteriepopulationen bliver resistent.

Genetisk grundlag for tilpasning Lederberg Replica Plating Eksperiment for at illustrere Rolle Naturligt Valg (Figur 7.54):

Ved et eksperiment kunne Joshua Lederberg og Esther Lederberg vise, at der er mutationer, der faktisk er præadaptive. Generelt dyrkes bakterier ved at plette fortyndede suspensioner bakterieceller på halvfast agarplader indeholdende komplet medium med antibiotikum som Penicillin. Efter nogle periode forekommer kolonier på agarpladerne. Hver af disse kolonier udvikler sig fra en enkelt bakteriecelle ved mitotiske celledele. Lederberg podede bakterier på en agarplade og opnåede en plade med flere bakteriekolonier. Denne plade hedder 'master plate'.

Derefter dannede de flere replikaer fra denne hovedplade. Til dette tog de en steril fløjlskive monteret på en træblok, der blev forsigtigt presset på hovedpladen. Nogle af bakteriecellerne fra hver koloni stakkede til fløjlens klud. Ved at trykke på denne fløjl på nye agarplader af minimalt medium kunne de opnå nøjagtige replikaer af masterpladen.

Dette skyldtes det faktum, at bakteriecellerne blev overført fra den ene plade til den anden af ​​fløjlen. Derefter forsøgte de at lave replikaer på agarpladerne af minimal medium indeholdende et antibiotisk penicillin, replikonkolonierne blev ikke dannet. De nye kolonier, der voksede, var naturligt resistente over for streptomycin / penicillin.

De nye kolonier, der ikke voksede, var følsomme kolonier. Derfor var der en tilpasning i nogle bakterieceller for at vokse på et medium indeholdende antibiotikumet (penicillin). Dette viste sig, at mutationer havde fundet sted før bakterier blev udsat for penicillin.

4. Sickle Cell Anemia:

Et af de bedste eksempler er blevet opdaget i de menneskelige befolkninger, der beboer i tropisk og subtropisk Afrika. Seglcellegenet producerer en variantform af protein-hæmoglobinet, der adskiller sig fra det normale hæmoglobin med en enkelt aminosyre. Hos mennesker, homozygote for dette unormale hæmoglobin, bliver de røde blodlegemer (RBC'er) siglformede, og denne tilstand beskrives som seglcelleanæmi.

De mennesker, der er ramt af denne sygdom, dør normalt før reproduktiv alder, på grund af en alvorlig hæmolytisk anæmi. På trods af dens ufordelagtige natur har genet en høj frekvens i nogle dele af Afrika, hvor malaria også er i høj frekvens. Derefter er det blevet opdaget, at heterozygoterne til sylcelleegenskabet er usædvanligt resistente overfor malaria.

I nogle dele af Afrika har mennesker, der er homozygote for det normale gen, derfor en tendens til at dø af malaria, og dem, der er homozygote for blodcelleanæmi, har tendens til at dø af alvorlig anæmi. mens de heterozygote individer overlever og har den selektive fordel over enten homozygoter. Sicklecelleanæmi skyldes substitution af glutaminsyre med valin i sjette stilling af beta-kæde af hæmoglobin.

5. Glucose 6-phosphat dehydrogenase mangel (G-6-PD):

Det forekommer som født metabolismefejl hos nogle personer. Det kaldes også favism, fordi bønner forårsager hæmolyse hos patienterne. Antimalariale lægemidler som primaquin forårsager hæmolyse hos sådanne personer. Hæmolysen skyldes produktion af H202, som ikke fjernes på grund af Glucose 6-PD-mangel, og resultatet er mangel på NADPH ₂ . Malariaparasit kan ikke fuldføre skizogoni hos patienter med glukose 6-PD-defekter på grund af for tidlig død af RBC'er.

6. Genetisk polymorfisme:

Polymorfisme spiller en væsentlig rolle i processen med naturlig udvælgelse. Det defineres som eksistensen af ​​to eller flere former af samme art inden for samme population og kan gælde for biokemiske, morfologiske og adfærdsmæssige karakteristika. Der er to former for polymorfisme Balanceret polymorfisme og Transient polymorfisme.

Balanceret polymorfisme:

Dette sker, når forskellige former eksisterer i samme befolkning i et stabilt miljø. Det illustreres tydeligst ved eksistensen af ​​de to køn i dyr og planter. De genotypiske frekvenser af de forskellige former udviser ligevægt, da hver form har en selektiv fordel med samme intensitet. Hos mennesker er eksistensen af ​​А, В, AB og О blodgrupperne eksempler på afbalanceret polymorfisme.

Mens de genotypiske frekvenser inden for forskellige populationer kan variere, forbliver de konstant fra generation til generation inden for denne population. Dette skyldes, at ingen af ​​dem har en selektiv fordel over den anden.

Statistikker viser, at hvide blodgruppen О har en større forventet levetid end andre blodgrupper, men de har også en øget risiko for at udvikle et duodenalt sår, som kan perforere og føre til døden. Rødgrøn farveblindhed hos mennesker er et andet eksempel på polymorfisme, ligesom eksistensen af ​​arbejdere, droner og dronninger i sociale insekter og pin-eyed og thrum-eyed former i primroses.

Transient polymorfisme:

Dette opstår, når der findes forskellige former eller morfer i en befolkning, der gennemgår et stærkt udvælgelsestryk. Hyppigheden af ​​fænotypisk udseende af hver form bestemmes af intensiteten af ​​udvælgelsestrykket, såsom melaniske og ikke-melaniske former af den peberede møll. Transient polymorfisme gælder normalt i situationer, hvor en form gradvis erstattes af en anden.