การเลือกก่อกวน: คำจำกัดความ ที่มา และตัวอย่าง

การเลือกก่อกวนเป็นการคัดเลือกโดยธรรมชาติประเภทหนึ่งที่เอื้อประโยชน์ต่อบุคคลที่มีลักษณะทางฟีโนไทป์แบบสุดโต่งโดยต้องเสียบุคคลที่มีฟีโนไทป์เฉลี่ย ในกรณีเหล่านี้ ฟีโนไทป์โดยเฉลี่ยมีแนวโน้มที่จะอยู่รอดและสืบพันธุ์ได้น้อยกว่ากรณีที่รุนแรง เนื่องจากฟีโนไทป์แบบหลังมีข้อได้เปรียบทางวิวัฒนาการบางประการที่เป็นประโยชน์ต่อพวกมัน

กล่าวอีกนัยหนึ่ง การเลือกก่อกวนเป็นกลไกที่เลือกเทียบกับบุคคลทั่วไป สร้างความแปรปรวนมากขึ้นภายในสปีชีส์หนึ่งๆ นี่เป็นเพราะมันทำให้มีโอกาสมากขึ้นที่จะค้นหาบุคคลที่มีฟีโนไทป์ที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน

การตรวจจับการเลือกก่อกวน

มีแบบจำลองหลักสามแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่พยายามอธิบายวิวัฒนาการของสปีชีส์ต่างๆ ในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่แตกต่างกัน ได้แก่ การเลือกแบบคงที่หรือทำให้เป็นมาตรฐาน การเลือก แบบมีทิศทางหรือเชิงบวกและการเลือกแบบก่อกวน วิธีที่นักชีววิทยาตรวจพบว่าการเลือกประเภทใดได้ผลในประชากรคือการวิเคราะห์ความถี่ของลักษณะฟีโนไทป์แต่ละลักษณะ และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง วิวัฒนาการหรือการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเส้นโค้งการกระจาย

หากเมื่อวิเคราะห์การกระจายของลักษณะบางอย่าง เช่น ความยาวของจงอยปากของนก จะสังเกตเห็นว่าการกระจายนั้นไม่มีรูปทรงคลาสสิกของระฆัง (เช่น เส้นโค้งสีแดงในภาพก่อนหน้า) แต่จะแสดงสองอย่าง จุดสูงสุดใกล้กับจุดสิ้นสุด (เช่นการกระจายสีเขียว) จากนั้นคุณจะอยู่ในสถานะของการเลือกที่ก่อกวน การแจกแจงประเภทนี้เรียกว่า การแจกแจงแบบ bimodalเนื่องจากมีตัวแปรสองค่าที่บ่อยกว่าค่าอื่น ๆ ((สองโหมด)

การเลือกอีกสองประเภทยังสามารถตรวจจับได้โดยการวิเคราะห์เส้นโค้งการกระจาย ขึ้นอยู่กับว่าความถี่ของฟีโนไทป์จะกระจายมากหรือน้อย (ขยายหรือบีบอัดเส้นโค้ง) หรือถ้าค่าเฉลี่ยเคลื่อนที่ไปทางใดทางหนึ่ง ฟีโนไทป์ที่รุนแรง

สาเหตุของการเลือกก่อกวน

สิ่งสำคัญคือต้องกล่าวถึงการเลือกที่ก่อกวนไม่ได้ปรากฏให้เห็นในประชากรเสมอไป แรงผลักดันสำหรับการเลือกประเภทนี้คือสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตในคำถามอาศัยอยู่เช่นเคย โดยทั่วไป เมื่อมีลักษณะสุดโต่งที่เกี่ยวข้องกับผู้ล่า แหล่งอาหาร ฯลฯ ในสิ่งแวดล้อม บุคคลที่มีลักษณะสุดโต่งจะมีความเชี่ยวชาญมากกว่าคนที่มีลักษณะธรรมดา ดังนั้นพวกเขาจะมีการปรับตัวได้ดีกว่าคนอื่นๆ เมื่อเวลาผ่านไป บุคคลเหล่านี้จะประสบความสำเร็จในการเจริญพันธุ์มากกว่าคนอื่นๆ และจะค่อยๆ เพิ่มความถี่ขึ้นเมื่อเทียบกับบุคคล “ทั่วไป”

การค้นพบการเลือกก่อกวน

การเลือกก่อกวน เช่นเดียวกับการเลือกอีกสองรูปแบบ ถูกเสนอโดยนักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษผู้มีชื่อเสียงและเป็นบิดาแห่งชีววิทยาวิวัฒนาการ ชาร์ลส์ ดาร์วิน ในหนังสือของเขาThe Origin of Speciesซึ่งตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2402 ดาร์วินได้นำเสนอผลการสอบสวนของเขาซึ่งดำเนินการระหว่างการเดินทางผ่านพื้นที่ต่างๆ ของโลกบนเรือใบบีเกิลแต่โดยเฉพาะในหมู่เกาะกาลาปาโกส ที่นั่นเขาสังเกตเห็นนกฟินช์หลายสายพันธุ์ที่แตกต่างกันไปตามรูปร่างและขนาดของจะงอยปากเป็นหลัก ในสภาพแวดล้อมที่แหล่งอาหารหลักมีทั้งเมล็ดขนาดใหญ่และแข็งมาก หรือเมล็ดเล็กมาก นกฟินช์ที่มีจะงอยปากขนาดใหญ่และแข็งแรงเชี่ยวชาญในการหักและกินเมล็ดพืชขนาดใหญ่ และนกฟินช์ที่มีจะงอยปากละเอียดกว่า เชี่ยวชาญในการกะเทาะเมล็ดพืชขนาดเล็กอย่างระมัดระวัง พวกมัน สามารถกินอาหารได้ดีกว่าพวกที่มีจะงอยปากธรรมดา

ห้าตัวอย่างของการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่ก่อกวน

ตัวอย่างที่ 1 จงอยปากของนกฮัมมิงเบิร์ด

กรณีของนกฟินช์ของดาร์วินไม่ได้เป็นเพียงตัวอย่างเดียวของการเลือกนกที่ก่อกวนและเกี่ยวข้องกับลักษณะของจะงอยปากของพวกมัน นกฮัมมิงเบิร์ดมีปากที่บางและพิเศษเป็นพิเศษซึ่งปรับให้เหมาะกับดอกไม้หลากหลายชนิดที่พวกมันชื่นชอบโดยเฉพาะเพื่อเป็นอาหาร ในบางแห่งที่มีแต่ดอกสั้นและดอกยาวขึ้น แต่ไม่มีดอกที่มีความยาวปานกลาง นกฮัมมิงเบิร์ดที่มีใบสั้นและยาวจะกินอาหารได้ดีกว่า และเป็นที่ชื่นชอบมากกว่าผู้ที่มีใบยาวปานกลาง

ในทางกลับกัน ข้อเท็จจริงที่ว่ามีสัดส่วนของนกฮัมมิ่งเบิร์ดที่มีปากยาวและสั้นมากขึ้น ยังช่วยให้พืชที่มีดอกยาวและสั้นผสมเกสรได้บ่อยขึ้น และมีอิทธิพลเหนือพืชที่มีดอกกลาง ซึ่งยังแสดงถึง ตัวอย่างของการเลือกก่อกวน

ตัวอย่างที่ 2: หางของกระรอก

กระรอกมักถูกล่าโดยผู้ล่าเมื่ออยู่บนพื้นดิน แต่ไม่ถูกล่าเมื่ออยู่บนต้นไม้ ดังนั้น ลักษณะใดๆ ที่ช่วยให้พวกมันเคลื่อนไหวได้ดีขึ้นบนพื้นดินเพื่อหลบหนีผู้ล่า หรือเคลื่อนไหวอย่างอิสระตามกิ่งก้านของต้นไม้ มันจะเป็น ความได้เปรียบเชิงวิวัฒนาการ นี่คือแรงที่ผลักดันให้การเลือกความยาวหางของกระรอกก่อกวน

หางที่ยาวช่วยให้กระรอกรักษาสมดุล ทำให้สามารถเคลื่อนไหวบนกิ่งไม้ได้อย่างมั่นใจ จึงหลีกเลี่ยงผู้ล่าบนพื้นได้

ในทางกลับกัน หางที่สั้นช่วยให้กระรอกวิ่งบนพื้นได้ง่ายขึ้น (โดยที่มันไม่ต้องการการทรงตัวมากนัก) เนื่องจากมันไม่กีดขวางทาง นอกจากนี้ การมีหางที่ยาวและเทอะทะทำให้นักล่าจับกระรอกได้ง่ายขึ้น ด้วยเหตุผลสองประการนี้ กระรอกหางสั้นมักจะอยู่บนพื้นดินได้นานกว่าตัวอื่นๆ

เนื่องจากทั้งกระรอกหางยาวและหางสั้นมีข้อได้เปรียบที่เพิ่มโอกาสในการอยู่รอด (เพราะผู้ล่ามีเวลาล่าพวกมันได้ยากขึ้น) และกระรอกหางกลางไม่มี ฟีโนไทป์สุดโต่งทั้งสองนี้จึงจบลงด้วยการครอบงำ

ตัวอย่างที่ 3: สีของขนกระต่าย

กระต่ายมีสีขนทั่วไปอยู่ 3 สี ซึ่งควบคุมโดยยีนที่แสดงลักษณะเด่นที่ไม่สมบูรณ์ ได้แก่ สีดำ สีขาว และสีเทา ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่พวกมันอาศัยอยู่ หนึ่งในสีเหล่านี้อาจแสดงถึงข้อได้เปรียบที่ทำให้กระต่ายเหมาะสมหรือปรับตัวได้ดีขึ้น

ตัวอย่างเช่น หากกระต่ายอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีโขดหินซึ่งมีหินที่มืดมากและ/หรือสว่างมาก กระต่ายขาวดำจะสามารถพรางตัวได้ดีขึ้นและซ่อนตัวจากผู้ล่า ในขณะที่กระต่ายสีเทาจะโดดเด่นกว่า บนโขดหินทั้งสองให้จับเหยื่อ ง่ายๆ การเลือกเทียบกับสีกลางนี้ทำให้พวกเขามีแนวโน้มที่จะอยู่รอดในสภาพแวดล้อมนี้น้อยลง ทำให้ความถี่สัมพัทธ์ของฟีโนไทป์สุดโต่งอีกสองชนิดเพิ่มขึ้น

ตัวอย่างที่ 4 ลวดลายปีกผีเสื้อ

ผีเสื้อหางแฉกแอฟริกา ( Papilio dardanus ) มีชื่อเสียงในฐานะตัวอย่างของการเลียนแบบ Batesian ตัวผู้ของสปีชีส์นี้มีลักษณะเหมือนกันไม่มากก็น้อย แต่มีตัวเมียมากกว่า 10 สายพันธุ์ที่มีรูปร่างปีกแตกต่างกันอย่างชัดเจน (ฟีโนไทป์สุดโต่ง) มีการพัฒนา

ในผีเสื้อเหล่านี้ การคัดเลือกจะเกิดขึ้นกับตัวเมียที่มีปีกซึ่งมีรูปแบบปกติทั่วไปของตัวผู้ โดยนิยมฟีโนไทป์ที่รุนแรงซึ่งคล้ายกับผีเสื้อสายพันธุ์อื่นๆ ที่ไม่น่ารับประทานหรือเป็นพิษต่อผู้ล่า ดังนั้น ผีเสื้อเหล่านี้จึงมีแนวโน้มที่จะอยู่รอดได้มากกว่าผีเสื้อชนิดอื่นๆ

ตัวอย่างที่ 5 สีของผีเสื้อกลางคืน

คล้ายกับตัวอย่างกระต่าย ผีเสื้อกลางคืน Biston betulariaเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการเลือกรบกวนที่เกี่ยวข้องกับสี ในสภาพแวดล้อมที่ต้นไม้มืดมาก (เช่น เนื่องจากการปนเปื้อนของเขม่า เป็นต้น) แมลงเม่าของแมลงเม่า คาร์โบนาเรียที่มืดมากและสามารถพรางตัวเพื่อซ่อนตัวจากผู้ล่าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในทางกลับกัน ในที่ที่ต้นไม้โปร่งและสะอาดกว่า หรือในเมืองที่มีกำแพงสีขาว แมลงเม่าใสf. ไทปิก้าคือคนที่อยู่รอดได้ดีที่สุด อย่างไรก็ตาม ผีเสื้อสีกลางไม่สามารถอยู่รอดได้ดีในสภาพแวดล้อมใดสภาพแวดล้อมหนึ่ง ดังนั้นพวกมันจึงถูกผู้ล่าโจมตีบ่อยกว่า