Подрывной отбор

редактировать

Эти диаграммы отображают различные типы генетического отбора. На каждом графике переменная оси X представляет собой тип фенотипического признака, а переменная оси Y - количество организмов. Группа A - это исходная популяция, а Группа B - это популяция после отбора. График 1 показывает направленный отбор, при котором предпочтение отдается одному крайнему фенотипу. График 2 изображает стабилизирующий отбор, где промежуточный фенотип предпочтительнее крайних признаков. График 3 показывает разрушительный отбор, при котором крайние фенотипы предпочтительнее промежуточных. Диаграмма, показывающая три типа отбора

Подрывной отбор, также называемый диверсифицирующим отбором, описывает изменения в популяционная генетика, в которой экстремальные значения для признака предпочтительнее промежуточных значений. В этом случае дисперсия признака увеличивается, и популяция делится на две отдельные группы. В этом случае большее количество людей приобретает значение периферийного символа на обоих концах.

Содержание
  • 1 Обзор
  • 2 Пример
  • 3 Симпатрическое видообразование
  • 4 Другие результаты
  • 5 Значимость
  • 6 См. также
  • 7 Ссылки
Обзор

Естественный отбор известен как один из наиболее важных биологических процессов, лежащих в основе эволюции. Есть много разновидностей черт, и некоторые из них вызывают больший или меньший репродуктивный успех особи. Эффект отбора заключается в продвижении определенных аллелей, признаков и особей, которые имеют более высокие шансы на выживание и размножение в своей конкретной среде. Поскольку среда имеет несущую способность, природа воздействует на этот способ отбора на особей, чтобы позволить только наиболее приспособленным потомкам выжить и воспроизвести весь свой потенциал. Чем выгоднее признак, тем более распространенным он станет в популяции. Подрывной отбор - это особый тип естественного отбора, который активно отбирает промежуточное звено в популяции, отдавая предпочтение обоим крайностям спектра.

Подрывной отбор часто приводит к симпатрическому видообразованию через филетический постепенный способ эволюции. Подрывной отбор может быть вызван множеством факторов или под их влиянием, а также иметь множество результатов, помимо видообразования. Люди в одной и той же среде могут развивать предпочтение крайних черт, а не промежуточных. Отбор может влиять на различную морфологию тела при доступе к пище, например клюв и структуру зубов. Видно, что часто это более распространено в средах, где нет широкого клинического диапазона ресурсов, что приводит к невыгодному положению гетерозигот или отбору по сравнению со средним.

Разделение по нишам позволяет выбирать различные шаблоны использования ресурсов, которые могут стимулировать спецификацию. Напротив, сохранение ниши в эволюционном перетягивании каната тянет людей к наследственным экологическим чертам. Кроме того, природа имеет тенденцию «прыгать в тупик», когда находят что-то полезное. Это может привести к противоположному результату с разрушительным отбором, в конечном итоге отобранным против среднего; когда все начнут пользоваться этим ресурсом, он истощится, и крайности будут благоприятствовать. Более того, градуализм является более реалистичным взглядом на видообразование по сравнению с прерывистым равновесием.

Подрывной отбор изначально может быстро усилить дивергенцию; это потому, что это только манипулирование уже существующими аллелями. Часто это не создание новых путем мутации, которая занимает много времени. Обычно полная репродуктивная изоляция наступает только в течение многих поколений, но поведенческие или морфологические различия отделяют вид от размножения в целом. Кроме того, как правило, гибриды имеют пониженную приспособленность, что способствует репродуктивной изоляции.

Пример

Предположим, есть популяция кроликов. Цвет кроликов определяется двумя не полностью доминирующими признаками: черный мех, обозначаемый буквой «B», и белый мех, обозначаемый буквой «b». Кролик в этой популяции с генотипом «BB» будет иметь фенотип черного меха, генотип «Bb» будет иметь серый мех (отображение как черного, так и белого цвета).), а генотип «bb» будет иметь белый мех.

Если бы эта популяция кроликов происходила в среде, где есть участки черных камней, а также участки белых камней, кролики с черной шерстью могли бы спрятаться от хищников среди черных камней, а кролики с белый мех также среди белых скал. Однако кролики с серым мехом выделялись бы во всех областях среды обитания и, таким образом, страдали бы от более сильного хищничества.

Как следствие этого типа давления отбора, наша гипотетическая популяция кроликов будет отбираться с нарушением предельных значений признака окраски меха: белого или черного, но не серого. Это пример недостаточного доминирования (недостаток гетерозиготы), ведущего к разрушительному отбору.

Симпатрическое видообразование

Считается, что деструктивный отбор является одной из основных движущих сил симпатрического видообразования в естественных популяциях. Пути, ведущие от разрушительного отбора к симпатрическому видообразованию, редко склонны к отклонениям; такое видообразование - это эффект домино, который зависит от согласованности каждой отдельной переменной. Эти пути являются результатом разрушительного отбора в внутривидовой конкуренции ; это может вызвать репродуктивную изоляцию и, наконец, привести к симпатрическому видообразованию.

Важно помнить, что подрывной отбор не всегда должен основываться на внутривидовой конкуренции. Также важно знать, что этот тип естественного отбора похож на другие. Там, где это не главный фактор, внутривидовая конкуренция может не учитываться при оценке оперативных аспектов хода адаптации. Например, то, что может приводить к разрушительному отбору вместо внутривидовой конкуренции, может быть полиморфизмом, который ведет к репродуктивной изоляции, а затем к видообразованию.

Когда разрушительный отбор основан на внутривидовой конкуренции, результирующий отбор в свою очередь способствует диверсификации и полиморфизму экологической ниши. Если несколько морфов (фенотипических форм ) занимают разные ниши, можно ожидать, что такое разделение будет способствовать снижению конкуренции за ресурсы. Подрывной отбор чаще наблюдается в популяциях с высокой плотностью, чем в популяциях с низкой плотностью, поскольку внутривидовая конкуренция имеет тенденцию быть более интенсивной в популяциях с высокой плотностью. Это связано с тем, что более высокая плотность населения часто подразумевает усиление конкуренции за ресурсы. Возникающая в результате конкуренция заставляет полиморфизмы использовать различные ниши или менять ниши, чтобы избежать конкуренции. Если одному морфу не нужны ресурсы, используемые другим морфом, то вполне вероятно, что ни один из них не будет испытывать давления, чтобы конкурировать или взаимодействовать, тем самым поддерживая устойчивость и, возможно, усиление различимости двух морфов в популяции. Эта теория не обязательно имеет много подтверждающих доказательств в естественных популяциях, но она много раз наблюдалась в экспериментальных ситуациях с использованием существующих популяций. Эти эксперименты также подтверждают, что в определенных ситуациях (как описано выше) эта теория может оказаться верной в природе.

Когда внутривидовая конкуренция не работает, подрывной отбор все еще может привести к симпатрическому видообразованию, и это действительно так. это через поддержание полиморфизмов. Если полиморфизм сохраняется в популяции, если происходит ассортативное спаривание, то это один из путей, по которым разрушительный отбор может привести к симпатрическому видообразованию. Если разные морфы имеют разные предпочтения при спаривании, то может произойти ассортативное спаривание, особенно если полиморфная черта является «магической чертой », что означает черту, которая находится в рамках экологического отбора и, в свою очередь, имеет побочное действие на репродуктивное поведение. В ситуации, когда полиморфный признак не является магическим, тогда должен быть какой-то штраф пригодности для тех особей, которые не спариваются ассортативно, и механизм, который вызывает ассортативное спаривание, должен развиваться в популяции. Например, если вид бабочек развивает два типа рисунка крыльев, критически важных для целей мимикрии в их предпочтительной среде обитания, то спаривание между двумя бабочками с разным рисунком крыльев приводит к неблагоприятной гетерозиготе. Следовательно, бабочки будут иметь тенденцию спариваться с другими, имеющими такой же рисунок крыльев, что способствует повышению приспособленности, в конечном итоге полностью устраняя гетерозиготу. Эта неблагоприятная гетерозигота создает давление для механизма, который вызывает ассортативное спаривание, которое затем приводит к репродуктивной изоляции из-за создания пост-спаривающих барьеров. На самом деле довольно часто можно увидеть симпатрическое видообразование, когда разрушительный отбор поддерживает две морфы, в частности, когда фенотипический признак влияет на приспособленность, а не выбор партнера.

В обеих ситуациях, в одной из которых действует внутривидовая конкуренция, а в другой - когда она нет, если все эти факторы присутствуют, они приведут к репродуктивной изоляции, которая может привести к симпатрическому видообразованию.

Другие исходы
Значение

Подрывной отбор имеет особое значение в истории эволюционных исследований, поскольку он участвует в одном из «кардинальных случаев» эволюции, а именно в популяциях зябликов, наблюдаемых Дарвином в Галапагосские острова. Он заметил, что виды зябликов были достаточно похожи, чтобы якобы произошли от одного вида. Однако у них наблюдались серьезные различия в размере клюва. Это изменение оказалось адаптивно связанным с размером семян, доступным на соответствующих островах (большие клювы для крупных семян, маленькие клювы для мелких семян). Средние клювы с трудом извлекали мелкие семена, а также были недостаточно жесткими для более крупных семян и, следовательно, были неадаптивными.

Хотя разрушительный отбор может привести к видообразованию, это правда, но это не такой быстрый или простой процесс, как другие типы видообразования или эволюционных изменений. Это вводит тему постепенности, которая представляет собой медленное, но непрерывное накопление изменений в течение длительных периодов времени. Это во многом объясняется тем, что результаты разрушающего отбора менее стабильны, чем результаты направленного отбора (направленный отбор благоприятствует особям только на одном конце спектра).

Например, возьмем математически простой, но биологически невероятный случай кроликов: предположим, что имел место направленный отбор. В поле только темные камни, поэтому чем темнее кролик, тем эффективнее он может прятаться от хищников. В конце концов, в популяции будет много черных кроликов (отсюда много аллелей «B») и меньшее количество серых кроликов (которые вносят 50% хромосом с аллелем «B» и 50% хромосом с аллелем «b» в популяцию.). Будет немного белых кроликов (не очень много вкладчиков хромосом с аллелем «b» в популяцию). В конечном итоге это может привести к тому, что хромосомы с аллелем «b» вымрут, и черный станет единственным возможным цветом для всех последующих кроликов. Причина этого в том, что ничто не «повышает» уровень «b» хромосом в популяции. Они могут только погибнуть и в конце концов вымрут.

Рассмотрим теперь случай разрушительного отбора. В результате равное количество черных и белых кроликов и, следовательно, равное количество хромосом с аллелями «B» или «b», все еще плавающих в этой популяции. Каждый раз, когда белый кролик спаривается с черным, получаются только серые кролики. Итак, чтобы результаты «щелкнули», должна быть сила, заставляющая белых кроликов выбирать других белых кроликов, а черных кроликов - других черных. В случае зябликов эта «сила» была географической / нишевой изоляцией.

См. Также
На Викискладе есть материалы, связанные с Разрушающим выбором.
Ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-17 09:07:48
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте