DOĞAL SEÇILIM: MEKANIZMA, KANIT, TÜRLER VE ÖRNEKLER - BIYOLOJI - 2025

Doğal seleksiyon İngiliz doğabilimci Charles Darwin orada, önerdiği evrimsel mekanizmadır olan bir popülasyonda bireyler arasında bir diferansiyel üreme başarısı.

Doğal seçilim, belirli alelleri taşıyan bireylerin üremesi açısından hareket eder ve farklı alellere sahip diğer bireylerden daha fazla yavru bırakır. Bu bireyler daha fazla ürer ve bu nedenle sıklıklarını artırır. Darwinci doğal seçilim süreci adaptasyonlara yol açar.

Kaynak: Kaynak: Wikimedia Commons'a bakın Popülasyon genetiğinin ışığında, evrim, popülasyondaki alel frekanslarının değişimi olarak tanımlanır. Bu değişime yol açan iki evrimsel süreç veya mekanizma vardır: doğal seçilim ve gen kayması.

Charles Darwin

Darwin çığır açan fikirlerini ilk kez duyurduğundan beri doğal seçilim yanlış anlaşılmıştır. Zamanın politik ve sosyal bağlamı göz önüne alındığında, natüralist teoriler yanlış bir şekilde insan toplumlarına yansıtıldı, bugün medya ve belgeseller tarafından viral hale getirilen "en güçlü olanın hayatta kalması" gibi yeni ifadeler ortaya çıktı.

Doğal seçilim nedir?

Doğal seleksiyon, İngiliz doğa bilimci Charles Darwin tarafından 1859 yılında önerilen mekanizmadır. Konu, başyapıtı Türlerin Kökeni'nde ayrıntılı olarak işlenmiştir.

Bugün takdir edebileceğimiz tüm yaşam biçimlerinin nasıl ortaya çıktığını açıkladığı için biyoloji alanındaki en önemli fikirlerden biridir. Örneğin Isaac Newton gibi diğer disiplinlerdeki büyük bilim adamlarının fikirleriyle karşılaştırılabilir.

Darwin, seyahatlerinde gözlemlediği sayısız örnekle, türlerin zamanla nasıl değişmez varlıklar olmadığını açıklar ve hepsinin ortak bir atadan geldiğini öne sürer.

Doğal seçilimin düzinelerce tanımı olmasına rağmen, en basit ve en somut olanı Stearns ve Hoekstra'nın (2000): "doğal seçilim, kalıtsal bir özellik ile ilişkili üreme başarısındaki çeşitliliktir".

Evrimin ve doğal seleksiyonun belirli bir amaç veya hedef peşinde olmadığından bahsedilmelidir. Bu organizmaların sahip olacağı potansiyel konfigürasyonun herhangi bir özelliği olmadan, yalnızca çevrelerine adapte edilmiş organizmalar üretir.

Mekanizma

Bazı yazarlar, doğal seçilimin matematiksel bir kaçınılmazlık olduğunu ifade etmektedir, çünkü aşağıda göreceğimiz gibi, üç varsayım yerine getirildiğinde ortaya çıkar:

varyasyon

Popülasyona ait bireyler farklılıklar gösterir. Aslında varyasyon, evrimsel süreçlerin gerçekleşmesi için olmazsa olmaz bir koşuldur.

Organizmalarda varyasyon, DNA'yı oluşturan nükleotidlerdeki varyasyonlardan morfolojilere ve davranış varyasyonlarına kadar farklı seviyelerde meydana gelir. Seviyeyi düşürdükçe, daha fazla varyasyon buluyoruz.

Kalıtım

Karakteristik kalıtsal olmalıdır. Popülasyonda mevcut olan bu varyasyonlar ebeveynlerden çocuklara geçmelidir. Bir özelliğin kalıtsal olup olmadığını doğrulamak için, genetik varyasyona bağlı fenotipik varyans oranı olarak tanımlanan "kalıtsallık" adı verilen bir parametre kullanılır.

Matematiksel olarak h ² = V _G / (V _G + V _E ) olarak ifade edilir. V _G genetik varyans ve V _E , çevrenin varyans ürünüdür.

Kalıtımı ölçmenin çok basit ve sezgisel bir yolu var: ebeveynlerin karakterine karşı ebeveynlerin karakter ölçüsü çocuklarda karakter. Örneğin, kuşlarda gaga büyüklüğünün kalıtsallığını doğrulamak istiyorsak, ebeveynlerde y boyutunu ölçüyoruz ve yavrularda boyuta göre grafiğini çiziyoruz.

Grafiğin bir doğruya eğilim gösterdiğini gözlemlediğimizde (r ² 1'e yakın) karakteristiklerin kalıtsal olduğu sonucuna varabiliriz.

Değişen karakter,

Doğal seçilimin popülasyonda etkili olmasının son koşulu, özelliğin uygunluk ile ilişkisidir - bu parametre, bireylerin üreme ve hayatta kalma yeteneklerini nicelendirir ve 0 ile 1 arasında değişir.

Başka bir deyişle, bu özellik, taşıyıcısının üreme başarısını artırmalıdır.

Varsayımsal örnek: sincap kuyruğu

Kabe sincap

Varsayımsal bir sincap popülasyonunu ele alalım ve doğal seçilimin bunun üzerinde etkili olup olmayacağını düşünelim.

Yapmamız gereken ilk şey, popülasyonda varyasyon olup olmadığını kontrol etmektir. Bunu ilgilendiğimiz karakterleri ölçerek yapabiliriz. Kuyrukta varyasyon bulduğumuzu varsayalım: Uzun kuyruklu ve kısa kuyruklu varyantlar var.

Daha sonra, "kuyruk boyutu" özelliğinin devralınabilir olup olmadığını doğrulamalıyız. Bunu yapmak için ebeveynlerin kuyruk uzunluğunu ölçüyoruz ve bunu çocukların kuyruk uzunluğuna göre çiziyoruz. İki değişken arasında doğrusal bir ilişki bulursak, bu gerçekten kalıtımın yüksek olduğu anlamına gelir.

Son olarak, kuyruk boyutunun taşıyıcının üreme başarısını artırdığını doğrulamalıyız.

Daha kısa kuyruk, bireylerin daha kolay hareket etmelerine izin verebilir (bu mutlaka doğru değildir, tamamen eğitim amaçlıdır) ve uzun kuyruklu taşıyıcılardan daha başarılı bir şekilde avcılardan kaçmalarına izin verir.

Bu nedenle, nesiller boyunca, popülasyonda “kısa zorlanma” özelliği daha sık olacaktır. Bu, doğal seçilim yoluyla evrimdir. Ve bu basit - ama çok güçlü sürecin sonucu - uyarlamalardır.

Kanıt

Doğal seçilim ve genel olarak evrim, paleontoloji, moleküler biyoloji ve coğrafya dahil olmak üzere çeşitli disiplinlerden gelen olağanüstü sağlam kanıtlarla desteklenmektedir.

Fosil kaydı

Fosil kayıtları, Darwin'den önce düşünüldüğü gibi türlerin değişmez varlıklar olmadığının en açık kanıtıdır.

Homoloji

Türlerin kökeninde ortaya çıkan modifikasyonlara sahip torunlar, homolog yapılarda destek bulur - ortak bir kökene sahip, ancak belirli varyasyonları gösterebilen yapılar.

Örneğin, insan kolu, yarasanın kanadı ve balinanın yüzgeçleri homolog yapılardır, çünkü tüm bu soyların ortak atası üst kısımlarında aynı kemik modeline sahipti. Her grupta, organizmanın yaşam tarzına bağlı olarak yapı değiştirildi.

Moleküler Biyoloji

Aynı şekilde, moleküler biyolojideki ilerlemeler, farklı organizmalardaki dizileri bilmemize izin verir ve ortak bir köken olduğuna şüphe yoktur.

Doğrudan gözlem

Son olarak, doğal seçilim mekanizmasının işleyişini gözlemleyebiliriz. Bakteriler ve virüsler gibi çok kısa oluşum sürelerine sahip bazı gruplar, grubun evrimini kısa sürede gözlemlemeyi mümkün kılar. Tipik örnek, antibiyotiklerin evrimidir.

Doğal seleksiyon nedir?

Evrim, biyolojiyi anlamlandıran bilim olsa da - ünlü biyolog Dobzhansky'den alıntı yapacak olursak, "biyolojide evrim ışığı dışında hiçbir şey mantıklı değildir" - evrimsel biyoloji ve ilgili mekanizmalarda birçok yanlış anlama vardır. dır-dir.

Doğal seçilim, yalnızca akademisyenler için değil, aynı zamanda genel nüfus için de popüler bir kavram gibi görünüyor. Ancak yıllar geçtikçe fikir çarpıtıldı ve hem akademide hem de medyada yanlış tanıtıldı.

En güçlü olanın hayatta kalması değil

"Doğal seçilim" den bahsederken, "en zinde olanın ya da en zinde olanın hayatta kalması" gibi sözler uydurmamak neredeyse imkansızdır. Bu sözler çok popüler olmasına ve belgesellerde ve benzerlerinde yaygın olarak kullanılmasına rağmen, doğal seçilimin anlamını doğru bir şekilde ifade etmemektedirler.

Doğal seçilim, doğrudan bireylerin üremesiyle ve dolaylı olarak hayatta kalmasıyla ilgilidir. Mantıksal olarak, bir birey ne kadar uzun yaşarsa, çoğalması o kadar olasıdır. Bununla birlikte, mekanizmanın doğrudan bağlantısı çoğaltmadır.

Aynı şekilde, "daha güçlü" veya "daha atletik" organizma her zaman daha fazla miktarda çoğalmaz. Bu nedenlerden ötürü, iyi bilinen cümle terk edilmelidir.

Evrim ile eşanlamlı değildir

Evrim iki aşamalı bir süreçtir: rastgele olan varyasyona (mutasyon ve rekombinasyon) neden olan ve popülasyondaki alel frekanslarındaki değişikliği belirleyen ikinci adım.

Bu son aşama, doğal seçilim veya genetik veya genetik sürüklenme ile gerçekleşebilir. Bu nedenle, doğal seçilim, evrim adı verilen bu daha büyük olgunun yalnızca ikinci kısmıdır.

Türler ve örnekler

Seçimin çeşitli sınıflandırmaları vardır. İlki, seçim olaylarını, incelenen karakterin ortalama üzerindeki etkilerine ve frekans dağılımındaki varyansa göre sınıflandırır. Bunlar: stabilize edici, yönlü ve yıkıcı seçim

Popülasyondaki çeşitli genotiplerin sıklığına göre uygunluğun varyasyonuna bağlı olan başka bir sınıflandırmamız da var. Bunlar, pozitif ve negatif frekansa bağlı seçimdir.

Son olarak, sert ve yumuşak seçim var. Bu sınıflandırma, popülasyondaki bireyler arasındaki rekabetin varlığına ve seçim baskısının büyüklüğüne bağlıdır. Aşağıda en önemli üç seçim türünü açıklayacağız:

Sabitleme seçimi

"Ortalama" veya daha sık karaktere sahip bireyler (frekans dağılımında en yüksek noktada olanlar) en yüksek uygunluğa sahip kişiler olduğunda, dengeleyici seçilim vardır.

Buna karşılık, çanın kuyruklarında bulunan bireyler ortalamanın çok ötesinde, nesiller boyunca ortadan kaldırılır.

Bu seçim modelinde, varyans azalırken ortalama nesiller boyunca sabit kalır.

Seçimi dengelemenin klasik bir örneği, çocuğun doğumdaki ağırlığıdır. Tıbbi gelişmeler sezaryen gibi prosedürlerle bu seçici baskıyı gevşetmiş olsa da, büyüklük genellikle belirleyici bir faktördür.

Küçük bebekler ısıyı hızla kaybederken, ortalamadan önemli ölçüde ağır olan bebekler doğumla ilgili sorunlar yaşar.

Bir araştırmacı, belirli bir popülasyonda meydana gelen seçilim türünü incelemeye çalışırsa ve sadece karakteristiğin ortalamasını ölçerse, popülasyonda evrim olmadığına inanarak yanlış sonuçlara varabilir. Bu nedenle karakterin varyansını ölçmek önemlidir.

Yön seçimi

Yönlü seçim modeli, frekans dağılımının herhangi bir kuyruğunda bulunan bireylerin, ister sol ister sağ sektör olsun, nesiller boyunca hayatta kaldıklarını önermektedir.

Yönlü seçim modellerinde, varyans sabit kalırken, ortalama nesiller boyunca değişir.

İnsanların evcil hayvanları ve bitkileri üzerinde gerçekleştirdiği yapay seçilim olgusu, tipik bir yönlü seçimdir. Genel olarak, hayvanların (örneğin sığırların) daha büyük olması, daha fazla süt üretmesi, daha güçlü olması vb. Aynı şey bitkilerde de olur.

Nesiller boyunca, nüfusun seçilen karakterinin ortalaması, baskıya göre değişir. Daha büyük ineklerin aranması durumunda, ortalama artacaktır.

Doğal bir biyolojik sistemde, belirli bir küçük memelinin kürk örneğini alabiliriz. Yaşam alanında sıcaklık sürekli olarak düşerse, daha kalın bir kaplamaya sahip olan varyantlar rastgele bir mutasyonla seçilecektir.

Yıkıcı seçim

Yıkıcı seçim, ortalamadan en uzak olan bireyleri tercih ederek çalışır. Nesiller geçtikçe, kuyrukların sıklığı artarken, daha önce ortalamaya yakın olan kişiler azalmaya başlar.

Bu modelde, varyans artarken ortalama sabit tutulabilir - eğri ikiye bölünene kadar genişler ve genişler.

Kuyruğun uçlarında bulunan iki morfoloji arasında yeterli izolasyon olması koşuluyla, bu tür bir seçimin türleşme olaylarına yol açabileceği öne sürülmektedir.

Örneğin, belirli bir kuş türünün gagasında belirgin varyasyonlar olabilir. Çok küçük gagalar için en uygun tohumlar ve çok büyük gagalar için en uygun tohumlar olduğunu, ancak ara gagaların uygun yiyecek almadığını varsayalım.

Bu nedenle, iki uç noktanın sıklığı artacaktır ve türleşme olaylarına yatkınlık sağlayan uygun koşullar verilirse, zamanla tepe noktasının farklı varyasyonlarına sahip bireyler iki yeni tür haline gelebilir.

Kaynak: Ealbert17, Wikimedia Commons'tan

Referanslar

1. Audesirk, T., Audesirk, G. ve Byers, BE (2004). Biyoloji: bilim ve doğa. Pearson Education.
2. Darwin, C. (1859). Doğal seleksiyon yoluyla türlerin kökenleri hakkında. Murray.
3. Freeman, S. ve Herron, JC (2002). Evrimsel analiz. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Evrim. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC ve Garrison, C. (2001). Entegre zooloji ilkeleri (Cilt 15). New York: McGraw-Hill.
6. Pirinç, S. (2007). Evrim Ansiklopedisi. Dosyadaki Gerçekler.
7. Russell, P., Hertz, P. ve McMillan, B. (2013). Biyoloji: Dinamik Bilim. Nelson Eğitimi.
8. Soler, M. (2002). Evrim: Biyolojinin temeli. Güney Projesi.