Naravni izbor

Postopek

Naravni izbor pojasnjuje, zakaj se živi organizmi sčasoma spreminjajo in imajo takšno anatomijo, funkcije in vedenje, kot jih imajo. Deluje takole:

1. Vsa živa bitja so tako rodovitna, da se lahko njihova populacija hitro povečuje v neskončnost.
2. Dejansko se velikost populacij ne povečuje v tolikšni meri. Večinoma ostaja število približno enako.
3. Hrana in drugi viri so omejeni. Zato obstaja konkurenca za hrano in vire.
4. Niti dva posameznika nista enaka. Zato nimajo enakih možnosti za življenje in razmnoževanje.
5. Veliko teh sprememb je podedovanih. Starši s svojimi geni prenašajo lastnosti na otroke.
6. Naslednja generacija izhaja iz tistih, ki preživijo in se razmnožujejo. Izločanje je posledica relativne primernosti med posamezniki in okoljem, v katerem živijo. Po več generacijah ima populacija več koristnih genetskih razlik in manj škodljivih. Naravni izbor je v resnici proces izločanja.

Primeri

Danes poznamo precej primerov naravne selekcije v naravnih populacijah.

Odpornost na antibiotike

Dobro znan primer delovanja naravne selekcije je razvoj odpornosti mikroorganizmov na antibiotike. Odkar je Alexander Fleming leta 1928 odkril penicilin, se antibiotiki uporabljajo za boj proti bakterijskim boleznim. Naravne populacije bakterij med velikim številom posameznih članov vsebujejo precejšnje razlike v svojem genskem materialu, ki so posledica mutacij. Večina bakterij ob stiku z antibiotiki hitro umre, vendar imajo nekatere mutacije, zaradi katerih so nekoliko manj občutljive. Če je izpostavljenost antibiotikom kratka, bodo ti posamezniki zdravljenje preživeli. Izločanje osebkov, ki niso odporni, je primer naravne selekcije.

Ob dovolj dolgem času in ponavljajoči se izpostavljenosti antibiotiku se bo pojavila populacija bakterij, odpornih na antibiotik. To vodi v tako imenovano evolucijsko oboroževalno tekmo ali koevolucijo, v kateri bakterije še naprej razvijajo seve, ki so manj občutljivi na antibiotike, medtem ko medicinski raziskovalci še naprej razvijajo nove antibiotike, ki jih lahko uničijo. Strategije odzivanja običajno vključujejo uporabo drugih, močnejših antibiotikov, vendar so se nedavno pojavili novi sevi MRSA, ki so odporni tudi na ta zdravila. Podobno se dogaja z odpornostjo rastlin in žuželk proti pesticidom ter z odpornostjo malarije proti kininu.

Kamuflaža

Znana študija primera je študija evolucije popernega molja, obstajajo pa še številni drugi primeri. Večina teh dnevno letečih moljev je bila svetle barve, le nekaj moljev pa je bilo temnih. Sprva so svetli molji bolje preživeli, saj so se maskirali pred svetlo barvo bližnjih dreves. Tako so jih ptice težko opazile.

Ko so zgradili tovarne, so zaradi onesnaževanja vsa drevesa postala črna. Zdaj so bili svetli molji vidni na temnem lubju. Temno obarvani molji so bili po spremembi okolja v prednosti. Geni, ki nadzorujejo temno barvo, so se razširili v populaciji moljev. Po drugi svetovni vojni je okolje postalo čistejše zaradi nadzora nad onesnaževanjem. Takrat so imeli svetlejši molji ponovno prednost in so zdaj veliko pogostejši.

Drug primer je posnemanje: Nekatere neškodljive žuželke posnemajo druge žuželke, ki so nevarne ali imajo neprijeten okus. Mimikrija se razvija, ker boljši posnemovalci bolje preživijo. Doživijo več potomcev kot manj dobri posnemovalci. Geni boljših posnemovalcev postanejo pogostejši v vrsti. Sčasoma se vrste, ki posnemajo, približajo svojim modelom.

Odpornost na antibiotike se povečuje s preživetjem osebkov, ki so imuni na učinke antibiotika. Njihovi potomci podedujejo odpornost, s čimer se ustvari nova populacija odpornih bakterij.

Spolna izbira

Spolni izbor je posebna vrsta naravnega izbora. To je teorija Charlesa Darwina, ki pravi, da je nekatere evolucijske lastnosti mogoče razložiti s tekmovalnostjo znotraj vrste. Darwin je spolni izbor opredelil kot učinek "boja med osebki enega spola, običajno samci, za posest drugega spola". Običajno se med seboj borijo samci. Lastnosti, izbrane z bojem med samci, se imenujejo sekundarne spolne značilnosti (vključno z rogovi, rogovi itd.) in se včasih imenujejo "orožje". Lastnosti, ki se izbirajo z izbiro partnerja, se imenujejo "okraski".

Samice se pogosto raje parijo s samci z zunanjimi okraski - pretiranimi morfološkimi značilnostmi. Geni, ki samcem omogočajo razvoj impresivnih okraskov ali bojnih sposobnosti, lahko preprosto kažejo večjo odpornost proti boleznim ali učinkovitejšo presnovo - lastnosti, ki koristijo tudi samicam. Ta zamisel je znana kot hipoteza "dobrih genov". Spolno selekcijo še vedno raziskujejo in o njej razpravljajo.

Ernst Mayr je dejal:

"Od Darwinovih časov je postalo jasno, da ta vrsta selekcije vključuje veliko širše področje pojavov in jo je namesto spolne selekcije bolje imenovati selekcija za razmnoževalni uspeh ... za razliko od selekcije za preživetje gre za pravo selekcijo, ne za izločanje. Glede na to, koliko novih vrst selekcije za razmnoževalni uspeh odkrivamo iz leta v leto, se začenjam spraševati, ali ni vsaj pri nekaterih višjih organizmih celo pomembnejša od selekcije za preživetje."

Ilustracija iz knjige The Descent of Man and selection in relation to sex Charlesa Darwina, ki prikazuje kokoško Lophornis ornatus, samica na levi, okrašen samec na desni.