Selecție naturală | un concept central al evoluției

Selecția naturală explică de ce organismele vii se schimbă în timp pentru a avea anatomia, funcțiile și comportamentul pe care le au. Funcționează în felul următor:

1. Toate viețuitoarele au o asemenea fertilitate încât dimensiunea populației lor ar putea crește rapid la nesfârșit.
2. De fapt, mărimea populațiilor nu crește în această măsură. În cea mai mare parte, numerele rămân aproximativ aceleași.
3. Alimentele și alte resurse sunt limitate. Prin urmare, există o concurență pentru hrană și resurse.
4. Nu există două persoane la fel. Prin urmare, nu au aceeași șansă de a trăi și de a se reproduce.
5. O mare parte din această variație este moștenită. Părinții transmit trăsăturile copiilor prin intermediul genelor lor.
6. Următoarea generație provine din cei care supraviețuiesc și se reproduc. Eliminarea este cauzată de potrivirea relativă dintre indivizi și mediul în care trăiesc. După mai multe generații, populația are mai multe diferențe genetice utile și mai puține diferențe dăunătoare. Selecția naturală este, de fapt, un proces de eliminare.

În prezent, există un număr destul de mare de exemple de selecție naturală în populațiile naturale.

Rezistența la antibiotice

Un exemplu bine cunoscut de selecție naturală în acțiune este dezvoltarea rezistenței la antibiotice în microorganisme. De la descoperirea penicilinei în 1928 de către Alexander Fleming, antibioticele au fost folosite pentru a combate bolile bacteriene. Populațiile naturale de bacterii conțin, printre numărul mare de membri individuali, o variație considerabilă în materialul lor genetic, ca urmare a mutațiilor. Atunci când sunt expuse la antibiotice, majoritatea bacteriilor mor rapid, dar unele prezintă mutații care le fac puțin mai puțin sensibile. Dacă expunerea la antibiotice este scurtă, acești indivizi vor supraviețui tratamentului. Eliminarea indivizilor care nu au rezistență este un exemplu de selecție naturală.

Dacă se acordă suficient timp și dacă există o expunere repetată la antibiotic, va apărea o populație de bacterii rezistente la antibiotice. Acest lucru duce la ceea ce se numește o cursă evolutivă a înarmării sau co-evoluție, în care bacteriile continuă să dezvolte tulpini mai puțin sensibile la antibiotice, în timp ce cercetătorii din domeniul medical continuă să dezvolte noi antibiotice care le pot distruge. Strategiile de răspuns includ, de obicei, utilizarea unor antibiotice diferite, mai puternice; cu toate acestea, au apărut recent noi tulpini de MRSA care sunt rezistente chiar și la aceste medicamente. O situație similară se întâlnește în cazul rezistenței la pesticide în plante și insecte, precum și în cazul rezistenței malariei la chinină.

Camuflaj

Un studiu de caz celebru este studiul evoluției moliei piperate și există multe alte exemple. Majoritatea acestor molii care zboară ziua erau de culoare deschisă, dar doar câteva dintre ele erau de culoare închisă. La început, moliile de culoare deschisă au supraviețuit mai bine, deoarece se camuflau față de culoarea deschisă a copacilor din apropiere. Acest lucru a făcut ca păsările să le vadă cu greu.

Când au fost construite fabricile, poluarea a făcut ca toți copacii să devină negri. Acum, moliile de culoare deschisă erau evidente pe coaja întunecată. Moliile de culoare închisă au avut un avantaj după ce mediul s-a schimbat. Genele care controlează culoarea închisă s-au răspândit în populația de molii. După cel de-al doilea război mondial, măsurile de combatere a poluării au contribuit la un mediu mai curat. Atunci, moliile mai deschise au avut din nou un avantaj, iar acum sunt mult mai frecvente.

Un alt exemplu este mimetismul: Unele insecte inofensive imită alte insecte periculoase sau care au un gust neplăcut. Mimetismul evoluează pentru că cei mai buni imitatori supraviețuiesc mai bine. Aceștia trăiesc pentru a produce mai mulți descendenți decât cei mai puțin buni imitatori. Genele celor care imită mai bine devin mai frecvente în cadrul speciei. În timp, speciile care imită devin mai apropiate de modelele lor.

Selecția sexuală este un tip special de selecție naturală. Este o teorie a lui Charles Darwin conform căreia anumite trăsături evolutive pot fi explicate prin competiția în cadrul unei specii. Darwin a definit selecția sexuală ca fiind efectele "luptei dintre indivizii de un sex, în general masculi, pentru posesia celuilalt sex". De obicei, masculii sunt cei care se luptă între ei. Trăsăturile selectate prin lupta masculilor se numesc caracteristici sexuale secundare (inclusiv coarne, coarne etc.) și uneori sunt denumite "arme". Trăsăturile selectate prin alegerea partenerului sunt numite "ornamente".

Adesea, femelele preferă să se împerecheze cu masculi cu ornamente externe - caracteristici morfologice exagerate. Genele care le permit masculilor să dezvolte ornamente impresionante sau abilități de luptă pot prezenta pur și simplu o rezistență mai mare la boli sau un metabolism mai eficient - caracteristici de care beneficiază și femelele. Această idee este cunoscută sub numele de ipoteza "genelor bune". Selecția sexuală este cercetată și discutată și astăzi.

Ernst Mayr a spus:

"De pe vremea lui Darwin a devenit clar că acest tip de selecție include un domeniu mult mai larg de fenomene și, în loc de selecție sexuală, este mai bine numită selecție pentru succesul reproductiv... este vorba de o selecție autentică, nu de eliminare, spre deosebire de selecția pentru supraviețuire. Având în vedere câte tipuri noi de selecție pentru succesul reproductiv sunt descoperite an de an, încep să mă întreb dacă nu cumva este chiar mai importantă decât selecția pentru supraviețuire, cel puțin în cazul anumitor organisme superioare".