Pastabos apie natūralaus evoliucijos pasirinkimo tipus (su pavyzdžiais)

Perskaitykite šį straipsnį, kad sužinotumėte apie įvairius natūralios evoliucijos pasirinkimo tipus su pavyzdžiais!

Atranka - tai procesas, kuriuo tie organizmai, kurie atrodo fiziškai, fiziologiškai ir elgsenai geriau pritaikyti prie aplinkos, išgyvena ir dauginasi; tie organizmai, kurie nėra taip gerai pritaikyti, nesugeba daugintis ar mirti.

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

Buvusieji organizmai savo sėkmingus simbolius perduoda kitai kartai, o pastarieji ne. Atranka priklauso nuo fenotipinių pokyčių populiacijoje ir yra dalis mechanizmo, kuriuo rūšis prisitaiko prie aplinkos.

Gyventojai turi trijų tipų asmenis pagal jų dydį vidutinio dydžio, didelių ir mažų. Gamtinėse ir dirbtinėse populiacijose yra trijų tipų atrankos procesai, kurie apibūdinami kaip stabilizuojantys, kryptingi ir trikdantys.

1. Stabilizavimo pasirinkimas (balansavimo pasirinkimas):

Šio tipo atranka palanki vidutinio dydžio asmenims, o pašalina mažus asmenis. Tai mažina skirtumus ir todėl neprataria evoliucinių pokyčių. Tačiau ji išlaiko vidutinę vertę iš kartos į kartą. Jei sudarysime grafinę kreivę, ji yra varpinė.

Pavyzdys:

Jis pasireiškia visose populiacijose ir yra linkęs pašalinti kraštutinumą iš gyventojų, pvz., Tam tikro dydžio haukui, turinčiam tam tikrą gyvenimo būdą tam tikroje aplinkoje, yra optimalus sparno ilgis. Stabilizuojanti atranka, veikianti per skirtingus veisimo potencialus, pašalins tuos haukus su sparnais, kurie yra didesni ar mažesni už šį optimalų ilgį.

2. Kryptinis pasirinkimas (progresyvus pasirinkimas):

Šioje atrankoje gyventojai keičiasi į vieną konkrečią kryptį. Tai reiškia, kad tokio tipo atranka teikia pirmenybę mažiems ar dideliems asmenims, o daugiau tokio tipo asmenų ateis naujos kartos. Vidutinis gyventojų skaičius keičiasi.

Pavyzdžiai:

DDT atsparių uodų evoliucija, pramoninis melanizmas pipiruose ir žirafos evoliucija.

3. Sutrikimas pasirinkimas (įvairinimo pasirinkimas):

Šio tipo atranka palanki tiek mažiems, tiek dideliems asmenims. Ji pašalina daugumą narių, turinčių vidutinę išraišką, todėl du požymiai skiriasi dviem smailėmis, kurios gali sukelti dviejų skirtingų populiacijų vystymąsi. Toks atrankos būdas prieštarauja atrankos stabilizavimui ir yra retas pobūdis, bet labai svarbus kuriant evoliucinius pokyčius.

Pavyzdys:

Stebbinsas ir jo kolegos ištyrė saulėgrąžų populiacijos Sakramento slėnyje Kalifornijoje pavyzdį per 12 metų. Iš pradžių šių saulėgrąžų genetiškai kintanti populiacija buvo dviejų rūšių hibridas. Po penkerių metų ši populiacija buvo suskirstyta į dvi subpopuliacijas, atskirtas žole.

Viena iš šių pogrupių užėmė santykinai sausą vietą ir kitą užimamą palyginti drėgną vietą. Per ateinančius septynerius metus gyventojų skaičius labai svyravo, atsižvelgiant į lietaus skirtumus, tačiau buvo išlaikyti skirtumai tarp šių dviejų pogrupių.

Natūralaus pasirinkimo pavyzdžiai:

1. Pramoninis melanizmas:

Tai pritaikymas, kai pramoninėse teritorijose gyvenantys kandžiai sukūrė melanino pigmentus, kad jie atitiktų jų kūną su medžių kamienais. Pramoninės melanizmo problemą kandžioose iš pradžių tyrė RA Fischer ir EB Ford; ir neseniai HBD Kettlewell.

Pramonės melanizmo atsiradimas yra glaudžiai susijęs su pramoninės revoliucijos Didžiojoje Britanijoje, XIX a. Jis įvyko keliose rūšyse kandžių. Iš jų intensyviausiai ištirtas moliūgas (Biston betularia).

Pramoninis melanizmas gali būti trumpai parašytas taip.

i) Pipirai buvo dviejose padermėse (formose): šviesiai (balti) ir melaniniai (juodi).

(ii) Anksčiau medžių žievė buvo padengta baltieji kerpės, taigi baltieji kandžiai pabėgo nepastebėti iš plėšriųjų paukščių.

(iii) Po industrializacijos žievės uždengtos dūmai, todėl baltos kandys buvo paimtos paukščių paukščių.

(iv) Tačiau juodieji kandžiai pabėgo nepastebėti, todėl jie sugebėjo išgyventi, dėl to padidėjo juodųjų kandžių populiacija ir mažiau baltųjų kandžių.

Taigi pramoninis melanizmas palaiko evoliuciją natūralios atrankos būdu.

2. Vabzdžių atsparumas pesticidams:

Manoma, kad DDT, kuris buvo naudojamas vėliau 1945 m., Buvo veiksmingas insekticidas nuo buitinių kenkėjų, pvz., Uodų, naminių tinklelių, kūno utėlių ir kt. uodai pasirodė populiacijoje. Šie mutantiniai kamienai, kurie yra atsparūs DDT, netrukus tapo gerai žinomi populiacijoje, ir iš esmės pakeitė originalius DDT jautrius uodus.

3. Bakterijų atsparumas antibiotikams:

Tai pasakytina ir apie ligas sukeliančias bakterijas, kurioms mes naudojame antibiotikus ar vaistus, kad nužudytų šias bakterijas. Kai bakterinė populiacija susiduria su tam tikru antibiotiku, tai jaučiasi jautrūs. Tačiau kai kurios bakterijos, turinčios mutacijas, tampa atsparios antibiotikui. Tokios atsparios bakterijos išgyvena ir greitai padaugėja, kai konkuruojančios bakterijos mirė.

Netrukus pasipriešinimo genai tampa plačiai paplitę ir visa bakterijų populiacija tampa atsparesnė.

Lederbergo reprodukcijos bandymo genetinio pritaikymo pagrindai, iliustruojantys natūralios atrankos vaidmenį (7.54 pav.):

Eksperimentu Joshua Lederberg ir Esther Lederberg sugebėjo parodyti, kad yra mutacijų, kurios iš tikrųjų yra prieš adaptyvios. Paprastai bakterijos auginamos skiedžiant praskiestų suspensijų bakterines ląsteles pusiau kietose agaro plokštelėse, kuriose yra visa terpė su antibiotikais, tokiais kaip penicilinas. Po kai kurių periodų ant agaro plokštelių atsiranda kolonijos. Kiekviena iš šių kolonijų išsivysto iš vienos bakterinės ląstelės mitozinių ląstelių dalijimuose. Lederberg inokuliavo bakterijas ant agaro plokštės ir gavo plokštelę su keliomis bakterinėmis kolonijomis. Ši plokštelė vadinama „pagrindine plokšte“.

Tada jie suformavo kelis kopijas iš šios pagrindinės plokštės. Dėl to jie paėmė sterilų aksomo diską, sumontuotą ant medinio bloko, kuris švelniai paspaudžiamas ant pagrindinės plokštės. Kai kurios bakterijų ląstelės iš kiekvienos kolonijos prilipo prie aksomo audinio. Paspaudus šį aksominį sluoksnį ant naujų minimalių terpių agaro plokštelių, jie galėjo gauti tikslią pagrindinės plokštės kopiją.

Taip buvo dėl to, kad bakterinės ląstelės buvo perkeltos iš vienos plokštės į kitą aksomo. Po to jie bandė kopijuoti ant minimalios terpės agaro plokštelių, turinčių antibiotikų peniciliną, nesukūrė kopijų kolonijų. Naujos kolonijos, kurios augo, buvo natūraliai atsparios streptomicinui / penicilinui.

Naujos kolonijos, kurios neaugo, buvo jautrios kolonijos. Todėl kai kuriose bakterinėse ląstelėse buvo pritaikytas augimas ant terpės, kurioje yra antibiotikas (penicilinas). Tai parodė, kad mutacijos įvyko prieš bakterijų veikimą penicilinu.

4. Pjautuvo ląstelių anemija:

Vienas iš geriausių pavyzdžių buvo aptiktas žmonių populiacijose, gyvenančiose atogrąžų ir subtropikų Afrikoje. Pjautuvo ląstelių genas sukuria baltymų hemoglobino variantą, kuris skiriasi nuo įprastos hemoglobino vienoje aminorūgštyje. Žmonėms, kurie yra homozigotiniai šiam nenormaliam hemoglobinui, raudonieji kraujo kūneliai (RBC) tampa pjautuvo formos, ir ši būklė apibūdinama kaip pjautuvo ląstelių anemija.

Dėl sunkios hemolizinės anemijos šios ligos kenčia nuo reprodukcinio amžiaus. Nepaisant jo nepalankios prigimties, kai kuriuose Afrikos regionuose genas pasižymi aukštu dažnumu, kur maliarija taip pat yra dažna. Vėliau buvo nustatyta, kad pjautuvo ląstelių bruožų heterozigotai yra ypač atsparūs maliarijai.

Taigi kai kuriose Afrikos dalyse normaliam genui homozigotiniai žmonės miršta nuo maliarijos, o pjautuvinių ląstelių anemijai homozigotiniai linkę mirti nuo sunkios anemijos; kol heterozigotiniai asmenys išgyvena ir turi selektyvų pranašumą prieš bet kurį homozigotą. Pjautuvo ląstelių anemija atsiranda dėl glutamo rūgšties pakeitimo valinu šeštoje hemoglobino beta grandinės vietoje.

5. 6-fosfato dehidrogenazės gliukozės trūkumas (G-6-PD):

Tai atsitinka kaip įgimta metabolizmo klaida kai kuriems žmonėms. Jis taip pat vadinamas favizmu, nes pupelės pacientams sukelia hemolizę. Antimalariniai vaistai, tokie kaip primaquin, sukelia hemolizę tokiuose asmenims. Hemolizė atsiranda dėl H _{2 2 2} gamybos, kuri nepašalinama dėl 6-PD gliukozės trūkumo ir dėl to NADPH ₂ trūkumas. Malarija parazitas negali užbaigti schizogonijos 6-PD gliukozės nepakankamiems pacientams dėl ankstyvos mirties nuo RBC.

6. Genetinis polimorfizmas:

Polimorfizmas vaidina svarbų vaidmenį natūralios atrankos procese. Jis apibrėžiamas kaip dviejų ar daugiau tos pačios rūšies formų egzistavimas toje pačioje populiacijoje ir gali būti taikomas biocheminėms, morfologinėms ir elgesio savybėms. Yra dvi polimorfizmo formos: subalansuotas polimorfizmas ir trumpalaikis polimorfizmas.

Subalansuotas polimorfizmas:

Taip atsitinka, kai tose pačiose gyventojų grupėse stabilioje aplinkoje egzistuoja skirtingos formos. Tai aiškiai iliustruoja dviejų lyties egzistavimas gyvūnuose ir augaluose. Įvairių formų genotipiniai dažniai turi pusiausvyrą, nes kiekviena forma turi selektyvų vienodo intensyvumo pranašumą. Žmonėms A, В, AB ir О kraujo grupės yra subalansuoto polimorfizmo pavyzdžiai.

Nors genotipiniai dažniai skirtingose ​​populiacijose gali skirtis, jie išlieka pastovūs iš kartos į kartą per tą populiaciją. Taip yra todėl, kad nė vienas iš jų neturi pasirinktinio pranašumo prieš kitą.

Statistika atskleidžia, kad baltųjų kraujo grupės vyrų gyvenimo trukmė yra didesnė nei kitų kraujo grupių, tačiau įdomu, kad jie taip pat turi didesnę riziką susirgti dvylikapirštės žarnos opa, kuri gali perforuoti ir sukelti mirtį. Raudonžalios spalvos aklumas žmonėms yra dar vienas polimorfizmo pavyzdys, kaip ir darbuotojų, dronų ir karalienių egzistavimas socialiniuose vabzdžiais, knibždės ir šlaunies akys.

Laikinas polimorfizmas:

Tai atsiranda, kai populiacijoje, kuriai būdingas stiprus atrankos spaudimas, egzistuoja skirtingos formos ar morphs. Kiekvienos formos fenotipinės išvaizdos dažnį lemia atrankos slėgio intensyvumas, pvz., Melioninės ir ne melaninės formos pipirai. Laikinas polimorfizmas paprastai taikomas situacijose, kai viena forma palaipsniui pakeičiama kita.