Stabilizacja selekcji w ewolucji

jeffstrauss / Getty Images

Wybór stabilizujący w ewolucji jest rodzaj doboru naturalnego faworyzuje to przeciętne jednostki w populacji. Jest to jeden z pięciu typów procesów selekcji stosowanych w ewolucji: Pozostałe to: wybór kierunkowy (co zmniejsza zmienność genetyczną), różnicowanie lub destrukcyjny wybór (która przesuwa zmienność genetyczną w celu dostosowania się do zmian środowiskowych), dobór płciowy (który definiuje i dostosowuje się do pojęć „atrakcyjnych” cech osobników) oraz dobór sztuczny (która jest doborem zamierzonym przez ludzi, takim jak procesy zwierzęce i roślinne udomowienie ).

Klasycznymi przykładami cech, które wynikały z selekcji stabilizującej są: masa urodzeniowa człowieka, liczba potomstwa, barwa kamuflażu i gęstość grzbietu kaktusa.

Wybór stabilizujący

• Dobór stabilizujący jest jednym z trzech głównych typów doboru naturalnego w ewolucji. Pozostałe to selekcja kierunkowa i zróżnicowana.
• Najczęstszym z tych procesów jest selekcja stabilizująca.
• Rezultatem stabilizacji jest nadreprezentacja w określonej cesze. Na przykład sierść gatunku myszy w lesie będzie najlepszym kolorem do kamuflażu w ich środowisku.
• Inne przykłady to masa urodzeniowa człowieka, liczba jaj składanych przez ptaka oraz gęstość kolców kaktusa.

Selekcja stabilizująca jest najczęstszym z tych procesów i odpowiada za wiele cech charakterystycznych roślin, ludzi i innych zwierząt.

Znaczenie i przyczyny wyboru stabilizującego

Proces stabilizacji to taki, który statystycznie skutkuje nadreprezentowaną normą. Innymi słowy, dzieje się tak, gdy proces selekcji — w którym niektórzy członkowie gatunku przeżywają, aby się rozmnażać, podczas gdy inni nie — odrzuca wszystkie behawioralne lub fizyczne wybory do jednego zestawu. Z technicznego punktu widzenia stabilizowanie selekcji odrzuca skrajność fenotypy a zamiast tego faworyzuje większość populacji, która jest dobrze przystosowana do lokalnego środowiska. Wybór stabilizujący jest często przedstawiany na wykresie jako zmodyfikowana krzywa dzwonowa, w której środkowa część jest węższa i wyższa niż normalny kształt dzwonka.

Cechy poligeniczne mają tendencję do powodowania rozkładu przypominającego krzywą w kształcie dzwonu, z kilkoma skrajnymi wartościami i większością pośrodku. David Remahl/Wikimedia Commons

Różnorodność w populacji zmniejsza się z powodu stabilizującej selekcji — genotypy, które nie są selekcjonowane, zmniejszają się i mogą zniknąć. Nie oznacza to jednak, że wszystkie osoby są dokładnie takie same. Często wskaźniki mutacji w DNA w ustabilizowanej populacji są w rzeczywistości nieco wyższe statystycznie niż w innych typach populacji. Ten i inne rodzaje mikroewolucji chronią „ustabilizowaną” populację przed zbytnią jednorodnością i umożliwiają populacji przystosowanie się do przyszłych zmian środowiskowych.

Selekcja stabilizująca działa głównie na cechy, które są poligeniczne. Oznacza to, że więcej niż jeden gen kontroluje fenotyp, a zatem istnieje szeroki zakres możliwych wyników. Z biegiem czasu niektóre geny kontrolujące charakterystykę mogą zostać wyłączone lub zamaskowane przez inne geny, w zależności od tego, gdzie zakodowane są korzystne adaptacje. Ponieważ stabilizująca selekcja faworyzuje środek drogi, często widać mieszankę genów.

Przykłady selekcji stabilizującej

Istnieje kilka klasycznych przykładów wyników stabilizującego procesu selekcji u zwierząt i ludzi:

Waga urodzeniowa człowieka, zwłaszcza w krajach słabo rozwiniętych iw przeszłości krajów rozwiniętych, jest selekcją poligenetyczną, która jest kontrolowana przez czynniki środowiskowe. Niemowlęta z niską masą urodzeniową będą słabe i będą miały problemy zdrowotne, podczas gdy duże dzieci będą miały problemy z przejściem przez kanał rodny. Niemowlęta ze średnią masą urodzeniową mają większe szanse na przeżycie niż dziecko, które jest za małe lub za duże. Intensywność tej selekcji zmniejszyła się wraz z poprawą medycyny — innymi słowy, zmieniła się definicja „średniej”. Więcej dzieci przeżywa, nawet jeśli w przeszłości mogły być za małe (sytuacja rozwiązana przez kilka tygodni w inkubator ) lub zbyt duży (rozwiązany przez cięcie cesarskie). Zabarwienie sierściu kilku zwierząt wiąże się ich zdolność do ukrywania się przed atakami drapieżników. Małe zwierzęta o umaszczeniu bardziej pasującym do otoczenia mają większe szanse na przeżycie niż te o ciemniejszej lub jaśniejszej sierści: ustabilizowanie selekcji skutkuje przeciętnym ubarwieniem, które nie jest zbyt ciemne ani zbyt jasne. Gęstość kręgosłupa kaktusa:Kaktusy mają dwa zestawy drapieżników: pekari, które lubią jeść owoce kaktusów o mniejszej liczbie kolców, oraz pasożytnicze owady, które lubią kaktusy o bardzo gęstych kolcach, aby odstraszać własne drapieżniki. Odnoszące sukcesy, długowieczne kaktusy mają średnią liczbę kolców, które pomagają odeprzeć oba. Liczba potomstwa:Wiele zwierząt rodzi jednocześnie wiele potomstwa (znane jako r-wybrane gatunki ). Stabilizująca selekcja daje średnią liczbę potomstwa, która jest średnią między zbyt dużą (gdy istnieje niebezpieczeństwo niedożywienia) a zbyt małą (gdy szansa na brak ocalałych jest najwyższa).

Źródła

• Cattelan, Silvia, Andrea Di Nisio i Andrea Pilastro. ' Stabilizująca selekcja liczby plemników ujawniona przez sztuczną selekcję i ewolucję eksperymentalną . Ewolucja 72,3 (2018): 698-706. Wydrukować.
• Hansen, Thomas F. ' Selekcja stabilizująca i analiza porównawcza adaptacji . Ewolucja 51,5 (1997): 1341-51. Wydrukować.
• Sanjak, Jaleal S., et al. ' Dowody na selekcję kierunkową i stabilizującą u współczesnych ludzi . Materiały Narodowej Akademii Nauk 115,1 (2018): 151-56. Wydrukować.