Anteckningar om typ av naturligt urval av evolution (med exempel)

Läs den här artikeln för att lära dig om olika typer av naturligt urval av evolution med exempel!

Urval är processen genom vilken de organismer som förefaller fysiskt, fysiologiskt och beteende bättre anpassade till miljön överlever och reproducerar; de organismer som inte är så väl anpassade antingen misslyckas med att reproducera eller dö.

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

De tidigare organismerna vidarebefordrar sina framgångsrika karaktärer till nästa generation, medan de senare inte gör det. Urvalet beror på förekomsten av fenotypisk variation inom befolkningen och är en del av den mekanism som en art anpassar till sin miljö.

En befolkning har tre typer av individer på grundval av deras storlek medelstora, stora och små. Det finns tre typer av urvalsprocess som förekommer i naturliga och konstgjorda populationer och de beskrivs som stabiliserande, riktning och störande.

1. Stabiliserande urval (balanseringsval):

Denna typ av urval gynnar medelstora individer samtidigt som småpersoner elimineras. Det minskar variationen och främjar därför inte evolutionär förändring. Det upprätthåller emellertid medelvärdet från generation till generation. Om vi ​​ritar en grafisk kurva av befolkningen är den klockformad.

Exempel:

Det förekommer i alla populationer och tenderar att eliminera extremiteter från befolkningen, t.ex. det finns en optimal vinge längd för en hök av en viss storlek med en viss livsstil i en given miljö. Stabiliserande urval, som verkar genom skillnader i avelspotential, kommer att eliminera dessa hökar med vinge spänner större eller mindre än denna optimala längd.

2. Directional Selection (Progressive Selection):

I detta urval ändras befolkningen i en viss riktning. Det betyder att denna typ av urval gynnar små eller storstora individer och fler individer av den typen kommer att vara närvarande i nästa generation. Den genomsnittliga storleken på befolkningen förändras.

Exempel:

Utveckling av DDT-resistenta myggor, industriell melanism i pepparmot och utveckling av giraff.

3. Disruptive Selection (Diversifying Selection):

Denna typ av urval gynnar både små och stora personer. Det eliminerar de flesta medlemmar med medeluttryck, så producerar två toppar i fördelningen av egenskapen som kan leda till utveckling av två olika populationer. Denna typ av urval är motsatt av stabiliserande urval och är sällsynt i naturen men är väldigt viktigt för att skapa evolutionär förändring.

Exempel:

Stebbins och hans medarbetare studerade ett exempel på störande urval i en befolkning av solrosor i Sacramento Valley of California under en period av 12 år. I början var den genetiskt variabla populationen av dessa solrosor en hybrid mellan två arter. Efter fem år hade denna befolkning uppdelats i två delpopulationer åtskilda av gräsyta.

En av dessa subpopulationer upptog en relativ torr plats och annan upptagen relativt våt plats. Under de kommande sju åren varierade befolkningens storlek kraftigt som svar på skillnader i nederbörd, men skillnaderna mellan de två delpopulationerna upprätthölls.

Exempel på naturligt urval:

1. Industriell melanism:

Det är en anpassning där moths som bor i industriområdena utvecklat melaninpigment för att matcha sin kropp med trädstammen. Problemet med industriell melanism i moths har ursprungligen studerats av RA Fischer och EB Ford; och nyligen, av HBD Kettlewell.

Förekomsten av industriell melanism är nära associerad med den industriella revolutionens framsteg i Storbritannien under 1800-talet. Det har inträffat i flera arter av moths. Av dessa är peppared mal (Biston betularia) den mest intensivt studerade.

Industriell melanism kan skrivas kortfattat enligt följande.

(i) Den peppade malmen fanns i två stammar (former): ljusfärgad (vit) och melanisk (svart).

ii) Tidigare var barken av träd täckta av vitaktiga lavar, så vita vallmor flydde obemärkt från rovfåglar.

(iii) Efter industrialisering fick bågar täcks av rök, så de vita malarna selekterades selektivt av fåglar.

(iv) Men svarta malar flydde obemärkt så att de lyckades överleva, vilket resulterade i fler invånare av svarta malar och mindre befolkning av vita malar.

Industriell melanism stöder således evolutionen genom naturligt urval.

2. Insektsresistens mot bekämpningsmedel:

DDT, som användes senare 1945, ansågs vara ett effektivt insektsmedel mot hushålls skadedjur, såsom myggor, husflugor, kroppslöss, etc. Men inom två till tre år efter introduktionen av denna insektsmedel, nya DDT resistenta myggor uppträdde i befolkningen. Dessa mutantstammar, som är resistenta mot DDT, blev snart väl etablerade i befolkningen och ersatte i stor utsträckning de ursprungliga DDT-känsliga myggorna.

3. Antibiotikaresistens i bakterier:

Detta gäller också för sjukdomsframkallande bakterier mot vilka vi använder antibiotika eller droger för att döda dessa bakterier. När en bakteriepopulation möter ett visst antibiotikum dör de som är känsliga för det. Men vissa bakterier som har mutationer blir resistenta mot antibiotikumet. Sådana resistenta bakterier överlever och multiplicerar snabbt när de konkurrerande bakterierna har dött.

Snart blir motståndet som ger gener generellt och hela bakteriepopulationen blir resistent.

Genetisk grund för anpassning av Lederberg Replica Plating Experiment för att illustrera roll av naturligt urval (Figur 7.54):

Genom ett experiment kunde Joshua Lederberg och Esther Lederberg visa att det finns mutationer som faktiskt är pre-adaptiva. Generellt odlas bakterier genom att plätera utspädda suspensioner av bakterieceller på halvfasta agarplattor innehållande komplett medium med antibiotikum som Penicillin. Efter några periodkolonier visas på agarplattorna. Var och en av dessa kolonier utvecklas från en enda bakteriecell genom mitotiska cellavdelningar. Lederberg-inokulerade bakterier på en agarplatta och erhöll en platta med flera bakteriekolonier. Denna platta kallas för "huvudplatta".

De bildade sedan flera replikor från denna mästerplatta. För detta tog de en steril sammetskiva, monterad på ett träblock, som försiktigt pressades på huvudplattan. Några av bakteriecellerna från varje koloni klibbade sig på sammetsduken. Genom att trycka på denna sammet på nya agarplattor med minimal medium kunde de få exakta replikor av huvudplattan.

Detta berodde på det faktum att bakteriecellerna överfördes från en platta till den andra av sammeten. Därefter försökte de göra replika på agarplattorna med minimal medium innehållande ett antibiotiskt penicillin, replikonkolonierna bildades inte. De nya kolonierna som växte var naturligt resistenta mot streptomycin / penicillin.

De nya kolonierna som inte växte var känsliga kolonier. Därför var det en anpassning i vissa bakterieceller för att växa på ett medium innehållande antibiotikumet (penicillin). Detta visade att mutationer hade inträffat innan bakterier utsattes för penicillin.

4. Sickle Cell Anemia:

Ett av de bästa exemplen har upptäckts i de mänskliga befolkningarna, som bor i tropiskt och subtropiskt Afrika. Sickcellgenen producerar en variantform av proteinhemoglobinet, som skiljer sig från det normala hemoglobinet med en enda aminosyra. Hos människor som är homozygota för detta onormala hemoglobin blir de röda blodkropparna siglformade och detta tillstånd beskrivs som sicklecellanemi.

De människor som drabbats av denna sjukdom dör vanligen före reproduktiv ålder, på grund av en allvarlig hemolytisk anemi. Trots dess ofördelaktiga natur har genen en hög frekvens i vissa delar av Afrika, där malaria också är i hög frekvens. Därefter har det upptäckts att heterozygoterna för sickle cellegenskapen är exceptionellt resistenta mot malaria.

Således i vissa delar av Afrika tenderar människor som är homozygota för den normala genen att dö av malaria, och de som är homozygota för sicklecellanemi tenderar att dö av allvarlig anemi. medan de heterozygotiska individerna överlever och har selektiv fördel gentemot någon av homozygotema. Sicklecellanemi orsakas av substitution av glutaminsyra med valin vid sjätte positionen av beta-kedjan av hemoglobin.

5. Glukos 6-fosfat dehydrogenasbrist (G-6-PD):

Det förekommer som inbornt metabolismfel hos vissa personer. Det kallas också favism eftersom bönor orsakar hemolys hos patienterna. Antimalariala läkemedel som primaquin orsakar hemolys hos sådana personer. Hemolysen beror på produktion av H202 som inte avlägsnas på grund av glukos 6-PD-brist och resultatet är brist på NADPH ₂ . Malariaparasit kan inte slutföra schizogoni hos glukos 6-PD-bristande patienter på grund av tidig död hos RBC.

6. Genetisk polymorfism:

Polymorfism spelar en viktig roll i processen med naturligt urval. Det definieras som förekomsten av två eller flera former av samma art inom samma population och kan tillämpas på biokemiska, morfologiska och beteendemässiga egenskaper. Det finns två former av polymorfism Balanserad polymorfism och övergående polymorfism.

Balanserad polymorfism:

Detta sker när olika former samexisterar i samma population i en stabil miljö. Det illustreras tydligast av förekomsten av de två könen i djur och växter. De genotypa frekvenserna hos de olika formerna uppvisar jämvikt eftersom varje form har en selektiv fördel med lika intensitet. Hos människor är förekomsten av blodgrupperna А, В, AB och О exempel på balanserad polymorfism.

Även om de genotypa frekvenserna inom olika populationer kan variera, förblir de konstanta från generation till generation inom den populationen. Detta beror på att ingen av dem har en selektiv fördel över den andra.

Statistiken visar att vita män i blodgrupp О har en större förväntad livslängd än andra blodgruppers, men intressant har de också en ökad risk att utveckla ett duodenalt sår som kan perforera och leda till döden. Rödgrön färgblindhet hos människor är ett annat exempel på polymorfism, liksom förekomsten av arbetare, dronor och drottningar i sociala insekter och stiftögda och trumögda former i primros.

Övergående polymorfism:

Detta uppkommer när olika former eller morfer existerar i en befolkning som genomgår ett starkt urvalstryck. Frekvensen för det fenotypiska utseendet hos varje form bestäms av intensiteten hos selektionstrycket, såsom melaniska och icke-melaniska formerna av den peppared malmen. Övergående polymorfism gäller vanligtvis i situationer där en form gradvis ersätts av en annan.