Išskiriamosios Gamtinės Atrankos Pavyzdžiai ir Mechanizmai

Gamtinė atranka, dar vadinama natūraliąja atranka, yra pagrindinis evoliucijos veiksnys, lemiantis organizmų prisitaikymą prie gyvosios ir negyvosios aplinkos. Tai laipsniškas procesas, kurio metu dėl ekologinių veiksnių poveikio keičiasi biologinės populiacijos individų su tam tikrais paveldimais bruožais (genotipu) dažnis, atsižvelgiant į fenotipo įtaką išlikimui ir dauginimuisi. Pagrindinis gamtinės atrankos principas yra tai, kad gamtinės sąlygos lemia, jog individai, turintys tam tikrus bruožus, geriau išgyvena ir dauginasi, perduodami šiuos palankius bruožus savo palikuonims.

Gamtinės atrankos dėka organizmų populiacijos prisitaiko prie aplinkos, įgydamos tam tikroms gyvenimo sąlygoms geriausiai pritaikytas formas. Tai gali būti aptakus kūnas, naudingas plaukiojant ar skraidant, ar apsaugos priemonės, tokios kaip dygliai ar nuodingi geluoniai. Visa tai turi ir nauja karta, nes tokie padarai gali ilgiau išgyventi bei veistis.

Čarlzas Darvinas (Charles Robert Darwin) ir Alfredas Russelis Volesas (Alfred Russel Wallace) 1858 m. pasiūlė gamtinės atrankos sąvoką ir teoriją, nors mažiau tikslios formuluotės buvo naudojamos ir ankstesnių tyrinėtojų. Gamtinė atranka skiriasi nuo dirbtinės atrankos (selekcijos), kurios metu naminių gyvūnų populiacijos keičiasi dėl žmogaus įsikišimo, tuo tarpu gamtinės atrankos atveju poveikį daro „gamtinė aplinka“. Nepaisant to, gamtinės ir dirbtinės atrankos mechanizmas iš principo yra identiškas.

Gamtinės Atrankos Rūšys

Yra kelios gamtinės atrankos formos, kurios pasireiškia skirtingomis aplinkos sąlygomis ir lemia skirtingus evoliucijos rezultatus:

Stabilizuojančioji Atranka

Stabilizuojančioji gamtinė atranka vyksta tada, kai aplinkos sąlygos yra pastovios, ir pranašumą turi vidutinis fenotipas, o ne kraštutiniai. Tokiu atveju genų fondas lieka pastovus, o augalų ar gyvūnų populiacijos individai tampa labai panašūs.

Pavyzdžiai:

• Vidutinė kūdikių kūno masė. Dauguma kūdikių gimsta vidutinės kūno masės (apie 3,2 kg) - tai vidutinis fenotipas, kuris užtikrina geriausias išgyvenimo galimybes. Labai nedaug kūdikių gimsta labai maži (apie 1,0 kg) arba labai dideli (apie 5,0 kg) - kraštutiniai fenotipai, kuriems gali kilti didesnė rizika.
• Žiedo proporcijos, atitinkančios augalus apdulkinančių vabzdžių matmenis.

Kryptingoji Atranka

Kryptingoji gamtinė atranka vyksta tada, kai keičiasi aplinkos sąlygos, ir pranašumą turi kraštutinis fenotipas. Tai lemia, kad populiacijoje didėja vienos iš kraštutinių savybių dažnis.

Pavyzdžiai:

• Arklio evoliucija. Per milijonus metų arklių dydis ir kojų ilgis didėjo, prisitaikant prie besikeičiančių lygumų ir reikmės greičiau bėgti nuo plėšrūnų.
• Beržinių šeriasprindžių atranka. Pramonės revoliucijos metu dėl oro taršos tamsūs medžių kamienai tapo labiau paplitę, todėl tamsūs drugiai geriau maskavosi ir išgyveno, o šviesūs tapo lengvesniu grobiu. Vėliau, oro kokybei pagerėjus, situacija apsisuko.
• Bakterijų prisitaikymas prie antibiotikų. Netinkamai naudojant pesticidus ir antibiotikus, atsiranda šiems chemikalams atsparių vabzdžių ir bakterijų populiacijų. Atsparumą lemiančių mutacijų buvo ir iki chemikalų poveikio, tačiau chemikalai tapo tik gamtinės atrankos veiksniu. Dozę išlaikę organizmai išgyvena, jų palikuonys taip pat yra atsparūs, ir galiausiai visa populiacija tampa atspari.

Išskiriančioji (Disruptyvioji) Atranka

Išskiriančioji, arba disruptyvioji, gamtinė atranka pasireiškia tada, kai nė viena tos rūšies organizmų grupė neturi didelio pranašumo kovoje dėl būvio, tačiau pranašesni tampa kraštutiniai fenotipai. Tai gali lemti rūšių skilimą.

Pavyzdžiai:

• Kai vienos rūšies organizmai atskiriami vieni nuo kitų (pvz., geografiškai), jie patenka į skirtingą fizinę aplinką ir vystosi skirtingomis kryptimis. Po ilgo laiko dviejų tos pačios rūšies organizmų bruožai išsivysto tokiomis skirtingomis kryptimis, kad jie nebegali tarpusavyje kryžmintis (reprodukcinė izoliacija) ir šias grupes jau galima laikyti skirtingomis rūšimis. Tokiu būdu rūšys kartais skyla į kelias rūšis, o ne pasikeičia nauja rūšies forma.

Gamtinės Atrankos Veikimo Mechanizmai

Gamtinė atranka veikia genų fondą trejopai:

• Žalingus genus pašalina;
• Teigiamus genus, kurie lemia geresnį išgyvenimą ir naudingas savybes, palaiko;
• Neutralias savybes lemiančių genų neveikia.

Gamtinė atranka gali reikštis nevienodai net ir žalingų genų atžvilgiu. Pavyzdžiui, žalingas genas dėl pleotropinio poveikio (pleotropija) gali turėti populiacijos išgyvenimui vertingų ypatybių; tokiu atveju gamtinė atranka sukuria sistemą dominuojančių modifikuojančiųjų genų, kurie neutralizuoja geno lemiamas populiacijai žalingas savybes (dominavimo evoliucija). Taip pat gamtinė atranka gali palaikyti žalingą geną heterozigotinės būklės dėl heterozigotų pranašumo (subalansuotas polimorfizmas). Šiuo atveju gamtinė atranka ypač palaiko heterozigotas ir pašalina homozigotas su žalingu genu.

Pavyzdžiui, pjautuvinė mažakraujystė dėl anomalinio hemoglobino (β polipeptido). Heterozigotos (HbAHbS) atsparesnės maliarijai, todėl jos išplitusios ten, kur sergama šia infekcine liga, bet homozigotų (HbSHbS) populiacijoje nėra, jos žūva embriogenezėje arba per pirmuosius 1-2 metus.

Kitame atveju, gamtinė atranka gali palaikyti tik heterozigotas, homozigotos žūva. Jas lemia mirtini (letalūs genai, arba letalės), todėl reiškinys vadinamas subalansuotu letalių polimorfizmu. Taip paveldima žinduolių T, t genai, lemiantys mezodermos raidą: TT ir tt žūva, išgyvena tik T/t.

Gamtinės atrankos efektyvumui didelės reikšmės turi ir alelinių genų sąveikos ypatumai bei dauginimosi sistemos. Savidulkos ir įvaisos būdu besidauginančių organizmų genus gamtinė atranka įvertina labai greitai ir žalingi genai pašalinami. Dauginantis autogaminimo būdu (dalyvaujant dviem partneriams) atrankos efektyvumas priklauso nuo to, ar genas dominuojantysis, ar recesyvinis. Recesyviniai genai gali būti paveldimi, nors nepasireiškia fenotipe, todėl jų gamtinė atranka vyksta lėčiau ir žalingi genai nėra visiškai pašalinami, susidaro vadinamasis genetinis krūvis.

Įvairių genotipų išgyvenimas vertinamas atrankos koeficientu S; kai S=1, atitinkamo genotipo (fenotipo) organizmai žūva arba yra sterilūs, t. y. nepalieka palikuonių. Dėl gamtinės atrankos atsiranda organizmų įvairovė, organizmų sandara palengva tampa sudėtingesnė, neprisitaikiusios rūšys išnyksta. Natūraliosios atrankos poveikis ryškus tik pakankamai gausiose populiacijose.

tags: #isskiriancioji #gamtine #atranka #pavyzdziai #didysis #barskutis

• Sužinokite, kaip sumažinti vaiko pilvo pūtimą ir diskomfortą
• Kaip Atpažinti Tėvų Atstūmimą
• Kaip žaidimai lavina vaikus
• Kaip išsirinkti vaikiškus slidinėjimo batus?
• socialinės globos sistemos pokyčiai šalyje