Notater om typene naturlig valg av evolusjon (med eksempler)

Les denne artikkelen for å lære om ulike typer naturlig valg av evolusjon med eksempler!

Utvelgelse er prosessen hvor de organismer som virker fysisk, fysiologisk og oppførsellig bedre tilpasset miljøet, overlever og reproduserer; de organismer som ikke er så godt tilpasset, klarer heller ikke å reprodusere eller dø.

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

De tidligere organismene overfører sine vellykkede tegn til neste generasjon, mens sistnevnte ikke gjør det. Utvelgelsen avhenger av forekomsten av fenotypisk variasjon i befolkningen og er en del av mekanismen som en art tilpasser seg til sitt miljø.

En befolkning har tre typer individer på grunnlag av deres størrelse, middels størrelse, stor størrelse og liten størrelse. Det finnes tre typer valgprosesser som forekommer i naturlige og kunstige populasjoner, og de beskrives som stabiliserende, retningsbestemt og forstyrrende.

1. Stabiliseringsvalg (Balanseringsvalg):

Denne typen utvalg favoriserer middels størrelse individer, samtidig som småpersoner elimineres. Det reduserer variasjon og fremmer derfor ikke evolusjonelle endringer. Imidlertid opprettholder den middelverdien fra generasjon til generasjon. Hvis vi tegner en grafisk kurve av befolkning, er den klokkeformet.

Eksempel:

Det forekommer i alle befolkninger og har en tendens til å eliminere ekstremiteter fra befolkningen, for eksempel er det en optimal vinge lengde for en hauk av en bestemt størrelse med en bestemt livsstil i et gitt miljø. Stabiliseringsvalg, som opererer gjennom forskjeller i avlspotensial, vil eliminere disse haugene med vinge spenner større eller mindre enn denne optimale lengden.

2. Retningsvalg (Progressivt utvalg):

I dette valget endres befolkningen til en bestemt retning. Det betyr at denne typen utvalg favoriserer små eller store personer, og flere personer av den typen vil være til stede i neste generasjon. Den gjennomsnittlige størrelsen på befolkningen endres.

eksempler:

Utvikling av DDT-resistente mygg, industriell melanisme i peppered moth og evolusjon av giraffe.

3. Disruptive Selection (Diversifying Selection):

Denne typen utvalg favoriserer både små og store personer. Det eliminerer de fleste medlemmer med gjennomsnittlig uttrykk, og produserer to topper i fordelingen av egenskapen som kan føre til utvikling av to forskjellige populasjoner. Denne typen valg er motsatt av stabiliserende utvalg og er sjeldne i naturen, men er svært viktig for å skape evolusjonær endring.

Eksempel:

Stebbins og hans medarbeidere studerte et eksempel på forstyrrende utvalg i en solfylte befolkning i Sacramento Valley of California over en periode på 12 år. I begynnelsen var den genetisk variable befolkningen av disse solsengene en hybrid mellom to arter. Etter fem år hadde denne befolkningen delt seg i to delpopulasjoner skilt av et gressletteområde.

En av disse delpopulasjonene okkuperte et relativt tørt sted og et annet opptatt forholdsvis vått sted. I løpet av de neste syv årene svingte befolkningens størrelse sterkt som følge av forskjeller i nedbør, men forskjellene mellom de to delpopulasjonene ble opprettholdt.

Eksempler på naturlig valg:

1. Industriell melanisme:

Det er en tilpasning der møllene som bor i industriområdene, utviklet melaninpigmenter for å matche kroppen til trebuksene. Problemet med industriell melanisme i møllene er opprinnelig studert av RA Fischer og EB Ford; og i nyere tid, av HBD Kettlewell.

Forekomsten av industriell melanisme er nært forbundet med fremdriften av den industrielle revolusjonen i Storbritannia, i det 19. århundre. Det har skjedd i flere arter av moths. Av disse er peppered moth (Biston betularia) den mest intensivt studerte.

Industriell melanisme kan skrives kort som følger.

(i) Den peppered moth eksisterte i to stammer (former): lysfarget (hvit) og melanisk (svart).

(ii) Tidligere ble bark av trær dekket av hvite flager, så hvite malter rømte ubemerket fra rovfugler.

(iii) Etter industrialisering ble barken dekket av røyk, så de hvite møllene ble selektivt plukket opp av fugler.

(iv) Men svarte malter rømte ubemerket slik at de klarte å overleve, noe som resulterte i mer populasjon av svarte malter og mindre befolkning av hvite møll.

Derfor støtter industriell melanisme evolusjon ved naturlig utvalg.

2. Motstand av insekter til plantevernmidler:

DDT, som ble brukt i senere 1945, ble antatt å være et effektivt insektmiddel mot husdyr skadedyr, for eksempel mygg, husfly, kroppslus osv. Men innen to til tre år etter innføringen av dette insektmiddelet, er det nye DDT-resistente mygg dukket opp i befolkningen. Disse mutantstamlene, som er resistente mot DDT, ble snart godt etablert i befolkningen og erstattet i stor grad de originale DDT-sensitive myggene.

3. Antibiotikaresistens i bakterier:

Dette gjelder også for sykdomsfremkallende bakterier mot hvilke vi bruker antibiotika eller rusmidler for å drepe disse bakteriene. Når en bakteriepopulasjon møter et bestemt antibiotika, dør de som er følsomme overfor det. Men noen bakterier som har mutasjoner blir resistente mot antibiotika. Slike resistente bakterier overlever og multipliserer raskt ettersom konkurrerende bakterier har dødd.

Snart blir motstanden som gir gener blitt utbredt, og hele bakteriepopulasjonen blir resistent.

Genetisk grunnlag for tilpasning av Lederberg Replica Plating Experiment for å illustrere Roll of Natural Selection (Figur 7.54):

Ved et eksperiment kunne Joshua Lederberg og Esther Lederberg vise at det er mutasjoner som faktisk er pre-adaptive. Vanligvis dyrkes bakterier ved å plette fortynnede suspensjoner av bakterielle celler på halvfaste agarplater som inneholder komplett medium med antibiotika som Penicillin. Etter noen periodekolonier vises på agarplatene. Hver av disse koloniene utvikler seg fra en enkelt bakteriell celle ved mitotiske celleavdelinger. Lederberg inokulerte bakterier på en agarplate og oppnådde en plate med flere bakteriekolonier. Denne platen kalles som hovedplate.

De dannet deretter flere kopier fra denne hovedplaten. For dette tok de en steril fløyelsskive, montert på en treblokk, som ble forsiktig presset på hovedplaten. Noen av bakteriecellene fra hver koloni stakk til fløyelduken. Ved å trykke denne fløyel på nye agarplater med minimal medium, var de i stand til å oppnå nøyaktige kopier av hovedplate.

Dette skyldes det faktum at bakteriecellene ble overført fra en plate til den andre av fløyen. Deretter forsøkte de å lage replikaer på agarplatene med minimal medium inneholdende et antibiotisk penicillin, ikke dannet replikakolonier. De nye koloniene som vokste, var naturlig resistente mot streptomycin / penicillin.

De nye koloniene som ikke vokste, var følsomme kolonier. Derfor var det en tilpasning i enkelte bakterielle celler for å vokse på et medium som inneholder antibiotikaet (penicillin). Dette viste at mutasjoner hadde skjedd før bakterier ble utsatt for penicillin.

4. Sickle Cell Anemia:

Et av de beste eksemplene har blitt oppdaget i de menneskelige befolkningene, som bor i tropisk og subtropisk Afrika. Seglcellegenet produserer en variantform av proteinhemoglobinet, som adskiller seg fra det normale hemoglobin med en enkelt aminosyre. Hos mennesker som er homozygote for dette unormale hemoglobin, blir de røde blodlegemer (RBC) seglformet, og denne tilstanden er beskrevet som seglcelleanemi.

Personene som er rammet av denne sykdommen, dør vanligvis før reproduktiv alder, på grunn av en alvorlig hemolytisk anemi. Til tross for sin ufordelagtige natur har genet høy frekvens i enkelte deler av Afrika, hvor malaria også er i høy frekvens. Deretter har det blitt oppdaget at heterozygotene for seglcelleegenskapen er svært resistente mot malaria.

Dermed i noen deler av Afrika, mennesker som er homozygote for det normale genet, har en tendens til å dø av malaria, og de homozygote for seglcelleanemi har en tendens til å dø av alvorlig anemi. mens de heterozygote individer overlever og har den selektive fordelen over hver av homozygotene. Sykelcelleanemi skyldes substitusjon av glutaminsyre med valin i sjette posisjon av beta-kjede av hemoglobin.

5. Glukose 6-fosfat dehydrogenase mangel (G-6-PD):

Det forekommer som en innfødt feil i metabolisme hos noen personer. Det kalles også favism fordi bønner forårsaker hemolyse hos pasientene. Antimalariale stoffer som primaquin forårsaker hemolyse hos slike personer. Hemolysen skyldes produksjon av H202 som ikke fjernes på grunn av Glucose 6-PD-mangel, og resultatet er mangel på NADPH ₂ . Malariaparasitt kan ikke fullføre skizogoni hos pasienter med glukose 6-PD-defekter på grunn av tidlig død av RBC.

6. Genetisk polymorfisme:

Polymorfisme spiller en viktig rolle i prosessen med naturlig utvalg. Det er definert som eksistensen av to eller flere former av samme art innenfor samme populasjon og kan gjelde for biokjemiske, morfologiske og atferdsegenskaper. Det er to former for polymorfisme Balansert polymorfisme og transient polymorfisme.

Balansert polymorfisme:

Dette skjer når ulike former eksisterer i samme befolkning i et stabilt miljø. Det illustreres tydeligst ved eksistensen av de to kjønnene i dyr og planter. De genotypiske frekvensene i de forskjellige former utviser likevekt siden hver form har en selektiv fordel med lik intensitet. Hos mennesker er eksistensen av А, В, AB og О blodgruppene eksempler på balansert polymorfisme.

Mens de genotypiske frekvensene i forskjellige populasjoner kan variere, forblir de konstant fra generasjon til generasjon i den populasjonen. Dette skyldes at ingen av dem har en selektiv fordel over den andre.

Statistikk viser at hvite menn i blodgruppe О har større forventet levealder enn andre blodgruppers, men det er interessant at de også har økt risiko for å utvikle et duodenalt sår som kan perforere og føre til døden. Rødgrønn fargeblindhet hos mennesker er et annet eksempel på polymorfisme, som det er eksistensen av arbeidere, droner og dronninger i sosiale insekter og øyeformede og trommeøyne former i primroser.

Forløpende polymorfisme:

Dette oppstår når forskjellige former eller morphs eksisterer i en befolkning som har et sterkt utvalgstrykk. Frekvensen av fenotypisk utseende av hver form bestemmes av intensiteten av utvelgelsestrykket, slik som melaniske og ikke-melaniske former av peppered moth. Transient polymorfisme gjelder vanligvis i situasjoner hvor en form gradvis blir erstattet av en annen.