Czy dobór naturalny jest losowy?

Westend61 / Getty Images.

Dobór naturalny, proces, w którym gatunki przystosowują się do środowiska poprzez zmiany w genetyce, nie jest przypadkowy. Przez lata ewolucji dobór naturalny wzmacnia cechy biologiczne, które pomagają zwierzętom i roślinom przetrwać w ich konkretnym środowisku, oraz usuwa cechy, które utrudniają przetrwanie.

Jednak zmiany genetyczne (lub mutacje ), które są filtrowane przez dobór naturalny, pojawiają się losowo. W tym sensie dobór naturalny zawiera zarówno składniki losowe, jak i nielosowe.

Kluczowe dania na wynos

• Wprowadzony przez Karola Darwina, naturalna selekcja to idea, że ​​gatunek przystosowuje się do swojego środowiska poprzez zmiany w jego genetyce.
• Dobór naturalny nie jest przypadkowy, chociaż zmiany genetyczne (lub mutacje ), które są filtrowane przez dobór naturalny, pojawiają się losowo.
• Niektóre studia przypadków – na przykład ćmy pieprzowe – bezpośrednio wykazały wpływ lub procesy doboru naturalnego.

Jak działa dobór naturalny

Naturalna selekcja to mechanizm, dzięki któremu gatunki ewoluują. W doborze naturalnym gatunek nabywa adaptacje genetyczne, które pomogą mu przetrwać w środowisku, oraz przekazać te korzystne adaptacje ich potomstwu. Ostatecznie przetrwają tylko osobniki z tymi korzystnymi przystosowaniami.

Jednym z godnych uwagi, niedawnym przykładem doboru naturalnego są słonie na obszarach, gdzie zwierzęta są przeszukiwane na kość słoniową. Zwierzęta te rodzą mniej dzieci z kłami, co może dać im większą szansę na przeżycie.

Charles Darwin, ojciec ewolucji, odkrył dobór naturalny, obserwując kilka kluczowych obserwacji:

• Jest wiele cechy –które są cechami lub właściwościami charakteryzującymi organizm. Te cechy ponadto mogą: różnić się w tym samym gatunku. Na przykład w jednym obszarze możesz znaleźć motyle, które są żółte, a inne czerwone.
• Wiele z tych cech to dziedziczne i mogą być przekazywane z rodziców na potomstwo.
• Nie wszystkie organizmy przeżywają, ponieważ środowisko ma ograniczone zasoby. Na przykład czerwone motyle z góry są zjadane przez ptaki, co powoduje, że jest więcej żółtych motyli. Te żółte motyle rozmnażają się więcej i stają się bardziej powszechne w następnych pokoleniach.
• Z biegiem czasu populacja przystosowany do otoczenia – później żółte motyle będą jedynym typem w okolicy.

Zastrzeżenie doboru naturalnego

Dobór naturalny nie jest doskonały. Proces niekoniecznie wybiera dla absolutu Najlepsza adaptacja może istnieć dla danego środowiska, ale daje cechy, które praca dla danego środowiska. Na przykład ptaki mają bardziej wydajne płuca niż ludzie, co pozwala ptakom pobierać więcej świeżego powietrza i ogólnie jest bardziej wydajne pod względem przepływu powietrza.

Co więcej, cecha genetyczna, która kiedyś była uważana za bardziej korzystną, może zostać utracona, jeśli nie będzie już przydatna. Na przykład wiele naczelnych nie może wytwarzać witaminy C, ponieważ gen odpowiadający tej cesze został dezaktywowany przez mutację. W tym przypadku naczelne zazwyczaj żyją w środowiskach, w których witamina C jest łatwo dostępna.

Mutacje genetyczne są losowe

Mutacje – definiowane jako zmiany w sekwencji genetycznej – występują losowo. Mogą pomóc, zaszkodzić lub w ogóle nie wpłynąć na organizm i wystąpią bez względu na to, jak szkodliwe lub korzystne może to być dla danego organizmu.

Tempo mutacji może się zmieniać w zależności od środowiska. Na przykład ekspozycja na szkodliwą substancję chemiczną może zwiększyć szybkość mutacji zwierzęcia.

Dobór naturalny w działaniu

Chociaż dobór naturalny jest odpowiedzialny za wiele cech, które widzimy i napotykamy, niektóre studia przypadków bezpośrednio wykazały wpływ lub procesy doboru naturalnego.

zięby z Galapagos

Podczas podróży Darwina po Wyspach Galapagos widział kilka odmian ptaka zwanego ziębą. Chociaż zauważył, że zięby były do ​​siebie bardzo podobne (i do innego rodzaju zięb, które widział w Ameryce Południowej), Darwin zauważył, że dzioby zięb… pomógł ptakom jeść określone rodzaje pożywienia. Na przykład zięby, które zjadały owady, miały ostrzejsze dzioby, aby pomóc łapać owady, podczas gdy zięby, które zjadały nasiona, miały mocniejsze i grubsze dzioby.

Ćmy pieprzowe

Przykładem może być ćma pieprzowa, która może być tylko biała lub czarna, a której przetrwanie zależy od ich zdolności do wtapiania się w otoczenie. Podczas Rewolucja przemysłowa – kiedy fabryki zanieczyszczały powietrze sadzą i innymi formami zanieczyszczeń – ludzie zauważyli, że liczba białych ćmy zmniejszyła się, podczas gdy ćmy czarne stały się znacznie częstsze.

Brytyjski naukowiec przeprowadził następnie serię eksperymentów, które wykazały, że ćmy czarne rosły, ponieważ ich kolor pozwalał im lepiej wtopić się w obszary pokryte sadzą, chroniąc je przed zjedzeniem przez ptaki. Aby poprzeć to wyjaśnienie, inny (początkowo wątpliwy) naukowiec wykazał, że białe ćmy były zjadane mniej na nieskażonym obszarze, podczas gdy czarne ćmy były zjadane więcej.

Źródła

• Ainsworth, Claire i Michael Le Page. Największe błędy ewolucji. Nowy naukowiec , Nowy, 8 sierpnia 2007 r., www.newscientist.com/article/mg19526161-800-evolutions-greatest-mistakes/.
• Feeneyu, Williamie. Dobór naturalny w czerni i bieli: jak zanieczyszczenia przemysłowe zmieniły ćmy. Rozmowa , The Conversation US, 15 lipca 2015 r., theconversation.com/natural-selection-in-black-and-white-how-industrial-pollution-changed-moths-43061.
• Le Page, Michael. Mity o ewolucji: Ewolucja tworzy doskonale przystosowane stworzenia. Nowy naukowiec , New Scientist Ltd., 10 kwietnia 2008, www.newscientist.com/article/dn13640-evolution-myths-evolution-produces-perfectly-adaped-creatures/.
• Le Page, Michael. Mity o ewolucji: Ewolucja jest losowa. Nowy naukowiec , New Scientist Ltd., 16 kwietnia 2008, www.newscientist.com/article/dn13698-evolution-myths-evolution-is-random/.
• Maron, Dina Dobra. Pod presją kłusownictwa słonie gubią kły. nationalgeographic.com National Geographic, 9 listopada 2018 r., www.nationalgeographic.com/animals/2018/11/wildlife-watch-news-tuskless-elephants-behavior-change/.