Tabla de Contenidos
Η διασπαστική επιλογή είναι ένας τύπος φυσικής επιλογής που ευνοεί άτομα με ακραία φαινοτυπικά χαρακτηριστικά, σε βάρος ατόμων με μέσους φαινοτύπους. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ο μέσος φαινότυπος είναι λιγότερο ικανός να επιβιώσει και να αναπαραχθεί από τις ακραίες περιπτώσεις, αφού οι τελευταίες έχουν κάποιο εξελικτικό πλεονέκτημα που τους ευνοεί.
Με άλλα λόγια, η διασπαστική επιλογή είναι ένας μηχανισμός που επιλέγει ενάντια στο μέσο άτομο, δημιουργώντας μεγαλύτερη μεταβλητότητα μέσα σε ένα είδος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι καθιστά πιο πιθανό να βρεθούν άτομα με σημαντικά διαφορετικούς φαινότυπους.
Ανίχνευση διασπαστικής επιλογής
Υπάρχουν τρία κύρια μοντέλα φυσικής επιλογής που επιδιώκουν να εξηγήσουν την εξέλιξη διαφορετικών ειδών σε διαφορετικά φυσικά περιβάλλοντα, δηλαδή σταθεροποιώντας ή ομαλοποιώντας την επιλογή , κατευθυντική ή θετική επιλογή και διασπαστική επιλογή . Ο τρόπος με τον οποίο οι βιολόγοι εντοπίζουν ποιος από αυτούς τους τύπους επιλογής λειτουργεί σε έναν πληθυσμό είναι αναλύοντας τη συχνότητα κάθε φαινοτυπικού χαρακτηριστικού, και ειδικότερα, την εξέλιξη ή την αλλαγή στο σχήμα των καμπυλών κατανομής.
Εάν, κατά την ανάλυση της κατανομής ενός συγκεκριμένου χαρακτηριστικού, όπως το μήκος του ράμφους ενός πουλιού, παρατηρηθεί ότι η κατανομή δεν έχει το κλασικό σχήμα ενός κουδουνιού (όπως η κόκκινη καμπύλη στην προηγούμενη εικόνα), αλλά μάλλον παρουσιάζει δύο κορυφώνεται κοντά στα άκρα (όπως η πράσινη κατανομή), τότε βρίσκεστε στην παρουσία διασπαστικής επιλογής. Αυτός ο τύπος κατανομής ονομάζεται διτροπική κατανομή , καθώς υπάρχουν δύο τιμές της μεταβλητής που είναι πιο συχνές από τις άλλες ((δύο τρόποι).
Οι άλλοι δύο τύποι επιλογής μπορούν επίσης να ανιχνευθούν μέσω της ανάλυσης των καμπυλών κατανομής, ανάλογα με το εάν η συχνότητα των φαινοτύπων διασπείρεται περισσότερο ή λιγότερο (διεύρυνση ή συμπίεση της καμπύλης) ή εάν ο μέσος όρος κινείται προς το ένα ή το άλλο. ακραίος φαινότυπος.
Αιτίες διαταρακτικής επιλογής
Είναι σημαντικό να αναφέρουμε ότι η διασπαστική επιλογή δεν εκδηλώνεται πάντα σε έναν πληθυσμό. Η κινητήρια δύναμη για αυτό το είδος επιλογής είναι, όπως πάντα, το περιβάλλον στο οποίο ζει το εν λόγω είδος. Γενικά, όταν υπάρχουν ακραία χαρακτηριστικά που σχετίζονται με αρπακτικά ζώα, πηγές τροφής κ.λπ. στο περιβάλλον, τα άτομα με ακραία χαρακτηριστικά θα είναι πιο εξειδικευμένα από αυτά με μέτρια χαρακτηριστικά, άρα θα έχουν καλύτερη προσαρμογή από άλλα. Με την πάροδο του χρόνου, αυτά τα άτομα θα έχουν μεγαλύτερη αναπαραγωγική επιτυχία από άλλα και σταδιακά θα αυξάνονται σε συχνότητα σε σύγκριση με τα «μέτρια» άτομα.
Ανακάλυψη διασπαστικής επιλογής
Η διασπαστική επιλογή, καθώς και οι άλλες δύο μορφές επιλογής, προτάθηκαν από τον διάσημο Βρετανό φυσιοδίφη και πατέρα της εξελικτικής βιολογίας, Κάρολο Δαρβίνο. Στο βιβλίο του The Origin of Species , που δημοσιεύτηκε το 1859, ο Δαρβίνος παρουσίασε τα αποτελέσματα των ερευνών του, που διεξήχθησαν κατά τη διάρκεια ενός ταξιδιού σε διάφορες περιοχές της γης στο ιστιοφόρο Beagle ., αλλά κυρίως στα νησιά Γκαλαπάγκος. Εκεί παρατήρησε διάφορα είδη σπίνων που διέφεραν κυρίως από το σχήμα και το μέγεθος του ράμφους τους. Σε ένα περιβάλλον όπου η κυρίαρχη πηγή τροφής ήταν είτε πολύ μεγάλοι και πολύ σκληροί ή πολύ μικροί σπόροι, σπίνοι με μεγάλα δυνατά ράμφη που ειδικεύονται στο σπάσιμο και κατανάλωση μεγάλων σπόρων και σπίνοι με πιο ευαίσθητα ράμφη που ειδικεύονται στο προσεκτικό σπάσιμο των μικρότερων σπόρων, μπορούσαν να ταΐσουν καλύτερα από αυτά με μέσο ράμφος.
Πέντε Παραδείγματα Διαταρακτικής Φυσικής Επιλογής
Παράδειγμα 1: Το ράμφος του κολιμπρί
Η περίπτωση των σπίνων του Δαρβίνου δεν είναι το μόνο παράδειγμα διασπαστικής επιλογής μεταξύ των πτηνών και σχετίζεται με τα χαρακτηριστικά του ράμφους τους. Για να τραφούν, τα κολίβρια έχουν ένα πολύ λεπτό και εξειδικευμένο ράμφος που είναι ειδικά προσαρμοσμένο στην αγαπημένη τους ποικιλία λουλουδιών. Σε ορισμένα μέρη όπου φυτρώνουν μόνο κοντά λουλούδια και μακριά λουλούδια, αλλά όχι λουλούδια ενδιάμεσου μήκους, τα κολίβρια με κοντές και μακριές ράβδους τρέφονται καλύτερα, ευνοούμενα έναντι αυτών με ενδιάμεσους λογαριασμούς.
Από την άλλη πλευρά, το ίδιο το γεγονός ότι υπάρχει μεγαλύτερη αναλογία κολιμπρί με μακριά και κοντά άνθη βοηθά επίσης τα φυτά με μακριά και κοντά άνθη να επικονιάζονται συχνότερα και να κυριαρχούν στο περιβάλλον τους έναντι των φυτών με ενδιάμεσα άνθη, τα οποία αντιπροσωπεύουν επίσης ένα παράδειγμα διασπαστικής επιλογής.
Παράδειγμα 2: Η ουρά του σκίουρου
Οι σκίουροι συχνά κυνηγούνται από τα αρπακτικά όταν βρίσκονται στο έδαφος, αλλά όχι όταν βρίσκονται στα δέντρα, επομένως κάθε χαρακτηριστικό που τους βοηθά να κινούνται καλύτερα στο έδαφος για να ξεφύγουν από τα αρπακτικά ή να κινούνται ελεύθερα στα κλαδιά των δέντρων, θα είναι εξελικτικό πλεονέκτημα. Αυτή είναι η δύναμη που οδηγεί την ανατρεπτική επιλογή στο μήκος της ουράς στους σκίουρους.
Μια μακριά ουρά βοηθά τον σκίουρο να διατηρήσει την ισορροπία του, επιτρέποντάς του να κινείται με μεγάλη σιγουριά στα κλαδιά δέντρων, αποφεύγοντας έτσι τα αρπακτικά στο έδαφος.
Από την άλλη, μια κοντή ουρά διευκολύνει τον σκίουρο να τρέχει στο έδαφος (όπου δεν χρειάζεται τόση ισορροπία) καθώς είναι λιγότερο εμπόδιο. Επίσης, έχοντας μια μακριά, ογκώδη ουρά διευκολύνει ένα αρπακτικό να πιάσει τον σκίουρο. Για αυτούς τους δύο λόγους, οι σκίουροι με κοντή ουρά τείνουν να επιβιώνουν περισσότερο στο έδαφος από άλλους.
Δεδομένου ότι και οι σκίουροι με μακρόστενη και κοντή ουρά έχουν ένα πλεονέκτημα που αυξάνει τις πιθανότητές τους να επιβιώσουν (επειδή τα αρπακτικά δυσκολεύονται να τους κυνηγήσουν) και οι σκίουροι μέσης ουράς δεν έχουν, αυτοί οι δύο ακραίοι φαινότυποι καταλήγουν να κυριαρχούν.
Παράδειγμα 3: Το χρώμα του τριχώματος του κουνελιού
Υπάρχουν τρία πολύ κοινά χρώματα τριχώματος μεταξύ των κουνελιών, τα οποία διέπονται από ένα γονίδιο που παρουσιάζει ελλιπή κυριαρχία: μαύρο, λευκό και γκρι. Ανάλογα με το περιβάλλον στο οποίο ζουν, ένα από αυτά τα χρώματα μπορεί να αντιπροσωπεύει ένα πλεονέκτημα που κάνει το κουνέλι να ταιριάζει περισσότερο ή να έχει καλύτερη προσαρμοστικότητα.
Για παράδειγμα, εάν τα κουνέλια ζουν σε ένα βραχώδες μέρος που χαρακτηρίζεται από την παρουσία πολύ σκοτεινών ή/και πολύ ανοιχτόχρωμων βράχων, τα ασπρόμαυρα κουνέλια θα μπορούν καλύτερα να καμουφλάρονται και έτσι να κρύβονται από τα αρπακτικά, ενώ τα γκρίζα κουνέλια θα ξεχωρίζουν και στους δύο βράχους, κάνοντάς τους θήραμα.εύκολες. Αυτή η επιλογή έναντι του ενδιάμεσου χρώματος τα καθιστά λιγότερο ικανά να επιβιώσουν σε αυτό το περιβάλλον, αυξάνοντας τη σχετική συχνότητα των άλλων δύο ακραίων φαινοτύπων.
Παράδειγμα 4: Το σχέδιο των φτερών της πεταλούδας
Το είδος της αφρικανικής πεταλούδας της χελιδονοουράς ( Papilio dardanus ) είναι διάσημο ως παράδειγμα μιμητισμού του Bates. Τα αρσενικά αυτού του είδους είναι λίγο πολύ ομοιόμορφα, αλλά έχουν εξελιχθεί περισσότερες από 10 ποικιλίες θηλυκών με σημαντικά διαφορετικά σχήματα φτερών (ακραίοι φαινότυποι).
Σε αυτές τις πεταλούδες, η επιλογή γίνεται με θηλυκά που έχουν φτερά με το μέσο κοινό πρότυπο των αρσενικών, ευνοώντας ακραίους φαινοτύπους που μοιάζουν με άλλες ποικιλίες πεταλούδων που είναι λιγότερο εύγευστες ή ακόμη και τοξικές για τα αρπακτικά. Κατά συνέπεια, αυτές οι πεταλούδες είναι πιο πιθανό να επιβιώσουν από τις άλλες, γεγονός που οδηγεί σε ανατρεπτική επιλογή.
Παράδειγμα 5: Το χρώμα του πιπερατισμένου σκόρου
Παρόμοια με το παράδειγμα του κουνελιού, ο σκόρος Biston betularia είναι ένα άλλο παράδειγμα διασπαστικής επιλογής που σχετίζεται με το χρώμα. Σε περιβάλλοντα όπου τα δέντρα είναι πολύ σκοτεινά (λόγω μόλυνσης από αιθάλη, για παράδειγμα), οι σκώροι του f . καρμπονάρια που είναι επίσης πολύ σκούρα και μπορούν αποτελεσματικά να καμουφλάρονται για να κρυφτούν από τα αρπακτικά. Από την άλλη πλευρά, σε εκείνα τα μέρη όπου τα δέντρα είναι πιο καθαρά και καθαρά, ή σε πόλεις όπου υπάρχουν λευκοί τοίχοι, οι καθαροί σκόροι f. Τα typica είναι αυτά που επιβιώνουν καλύτερα. Οι πεταλούδες μεσαίου χρώματος, ωστόσο, δεν επιβιώνουν καλά σε κανένα από τα δύο περιβάλλοντα, επομένως δέχονται επιθέσεις πιο συχνά από αρπακτικά.
