Izravnalna selekcija
Izravnalna selekcija se nanaša na selekcijske procese, pri katerih se v genskem skladu populacije ohranjajo različni aleli (različne različice gena) s frekvencami, ki so višje od frekvenc mutacije gena.
To se običajno zgodi, kadar ima heterozigot za določen gen večjo relativno sposobnost kot homozigot. Na ta način se genetski polimorfizem ohranja.
Dokaz za uravnoteženo selekcijo je število alelov v populaciji, ki se ohranjajo nad frekvencami mutacij. Vse sodobne raziskave so pokazale, da je ta pomembna genetska variabilnost pogosta v panmikotskih populacijah. Darwin, Wallace in drugi so na terenu ugotovili, da so naravne populacije v naravi izjemno raznolike. Muzejske zbirke posameznih vrst pripovedujejo isto zgodbo.
Za ohranjanje polimorfizma je na voljo več načinov uravnotežene selekcije. Dva glavna in najbolj raziskana sta prednost heterozigotov in od frekvence odvisna selekcija.
Mehanizmi uravnotežene selekcije
Prednost heterozigotov
Pri prednosti heterozigotov ali heterotični uravnoteženi selekciji ima posameznik, ki je heterozigot na določenem genskem lokusu, večji fitnes kot homozigot. Polimorfizmi, ki se ohranjajo s tem mehanizmom, so uravnoteženi polimorfizmi.
Dobro raziskan primer je srpastocelična anemija pri ljudeh, dedna bolezen, ki poškoduje rdeče krvničke. Srpastocelično anemijo povzročata oba starša, ki sta podedovala različico gena za hemoglobin (HgbS). Pri teh osebah je hemoglobin v rdečih krvničkah izjemno občutljiv na pomanjkanje kisika, kar povzroča krajšo pričakovano življenjsko dobo.
Oseba, ki od enega od staršev podeduje gen za srpasto celico, od drugega pa normalen gen za hemoglobin (HgbA), ima normalno pričakovano življenjsko dobo. Heterozigot je odporen na malarični parazit, zaradi katerega vsako leto umre veliko število ljudi. Pogostost heterozigotov je visoka zaradi ostre selekcije proti homozigotom.
Heterozigot ima trajno prednost (višji fitnes) povsod, kjer obstaja malarija.
Od frekvence odvisna izbira
Frekvenčno odvisna selekcija se pojavi, kadar je fitnes fenotipa odvisen od njegove frekvence.
Pri pozitivni selekciji, odvisni od frekvence, se fitnes fenotipa poveča, ko postane pogostejši. Pri negativni selekciji, odvisni od frekvence, se z zmanjšanjem pogostosti fenotipa njegova sposobnost povečuje. Na primer, pri menjavi plena so redke oblike plena primernejše, ker se plenilci osredotočajo na pogostejše oblike.
Fitnes se spreminja v času in prostoru
Primernost genotipa se lahko med ličinkami in odraslimi osebki ali med posameznimi deli habitatnega območja zelo razlikuje.
Izbirna dejanja na različnih ravneh
Primernost genotipa je lahko odvisna od primernosti drugih genotipov v populaciji: to velja za številne naravne situacije, v katerih je najboljše dejanje (z vidika preživetja in razmnoževanja) odvisno od tega, kaj v danem trenutku počnejo drugi člani populacije.
Rdeče krvničke v obliki srpa. To nesmrtonosno stanje pri heterozigotih se pri ljudeh v Afriki in Indiji ohranja z uravnoteženo selekcijo zaradi odpornosti na malarične parazite.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je balansiranje izbora?
O: Izravnalna selekcija je proces, s katerim se v genskem skladu populacije ohranjajo različni aleli s frekvencami, ki so višje od frekvenc genskih mutacij.
V: Zakaj prihaja do uravnotežene selekcije?
O: Izravnalna selekcija se pojavi, kadar ima heterozigot za gen višjo relativno sposobnost kot homozigot.
V: Kaj je genski polimorfizem?
O: Genetski polimorfizem pomeni pojavljanje različnih oblik lastnosti, kot so različni aleli, v populaciji.
V: Kako lahko najdemo dokaze za uravnoteženo selekcijo?
O: Dokaz za uravnoteženo selekcijo lahko najdemo v številu alelov v populaciji, ki se ohranjajo nad frekvencami mutacij.
V: Ali je genetska variabilnost pogosta v panmiktičnih populacijah?
O: Da, vse sodobne raziskave so pokazale, da je v panmikotskih populacijah značilna velika genetska variabilnost.
V: Kakšne so izkušnje Darwina in Wallacea glede naravnih populacij?
O: Darwin, Wallace in drugi raziskovalci so opazili, da so naravne populacije v naravi izjemno raznolike.
V: Katera sta dva glavna načina, s katerima uravnovešujoča selekcija ohranja polimorfizem?
O: Dva glavna načina, s katerima uravnovešujoča selekcija ohranja polimorfizem, sta prednost heterozigotov in frekvenčno odvisna selekcija.
