Mekanisme seleksi alam, bukti, jenis dan contoh



itu seleksi alam adalah mekanisme evolusi yang diusulkan oleh naturalis Inggris Charles Darwin, di mana ada keberhasilan reproduksi yang berbeda di antara individu-individu dalam suatu populasi.

Seleksi alam bertindak dalam hal reproduksi individu yang membawa alel tertentu meninggalkan lebih banyak keturunan daripada individu lain dengan alel yang berbeda. Individu-individu ini berkembang biak lebih banyak dan karenanya meningkatkan frekuensi mereka. Proses seleksi alam Darwin menimbulkan adaptasi.

Dalam terang genetika populasi, evolusi didefinisikan sebagai variasi frekuensi alelik dalam populasi. Ada dua proses atau mekanisme evolusi yang memunculkan perubahan ini: seleksi alam dan pergeseran gen.

Seleksi alam telah disalahtafsirkan sejak Darwin membuat gagasan revolusionernya diketahui. Mengingat konteks politik dan sosial pada waktu itu, teori-teori naturalis secara keliru diekstrapolasi ke masyarakat manusia, frasa-frasa yang muncul yang sekarang diabadikan oleh media dan dokumenter sebagai "kelangsungan hidup yang terkuat".

Indeks

  • 1 Apa itu seleksi alam?
  • 2 Mekanisme
    • 2.1 Variasi
    • 2.2 Warisan
    • 2.3 Karakter yang bervariasi terkait dengan kebugaran
    • 2.4 Contoh hipotesis: ekor tupai
  • 3 Bukti
    • 3.1 Catatan fosil
    • 3.2 Homologi
    • 3.3 Biologi molekuler
    • 3.4 Pengamatan langsung
  • 4 Apa yang bukan seleksi alam?
    • 4.1 Ini bukan survival of the fittest
    • 4.2 Ini tidak identik dengan evolusi
  • 5 Jenis dan contoh
    • 5.1 Pilihan menstabilkan
    • 5.2 Pemilihan arah
    • 5.3 Pemilihan yang mengganggu
  • 6 Referensi

Apa itu seleksi alam??

Seleksi alam adalah mekanisme yang diusulkan oleh naturalis Inggris Charles Darwin pada tahun 1859. Subjek diperlakukan dengan sangat rinci dalam karya besarnya Asal usul spesies.

Ini adalah salah satu ide paling penting dalam bidang biologi, karena ini menjelaskan bagaimana semua bentuk kehidupan yang dapat kita hargai berasal hari ini. Ini sebanding dengan ide-ide para ilmuwan hebat di disiplin ilmu lain, seperti Isaac Newton, misalnya.

Darwin menjelaskan melalui banyak contoh yang diamati selama perjalanannya bagaimana spesies bukanlah entitas yang tidak dapat berubah pada waktunya dan mengusulkan bahwa mereka semua berasal dari nenek moyang yang sama..

Meskipun ada puluhan definisi seleksi alam, yang paling sederhana dan paling konkret adalah dari Stearns & Hoekstra (2000): "seleksi alam adalah variasi dalam keberhasilan reproduksi yang terkait dengan karakteristik yang dapat diwariskan".

Perlu disebutkan bahwa evolusi, dan seleksi alam, tidak mengejar tujuan atau tujuan konkret. Ini hanya menghasilkan organisme yang disesuaikan dengan lingkungannya, tanpa jenis spesifikasi konfigurasi potensial yang akan dimiliki oleh organisme ini.

Mekanisme

Beberapa penulis menyatakan bahwa seleksi alam adalah keniscayaan matematis, karena seleksi alam terjadi ketika tiga postulat dipenuhi, yang akan kita lihat selanjutnya:

Variasi

Individu yang termasuk dalam populasi menunjukkan variasi. Faktanya, variasi adalah suatu kondisi sine qua non sehingga proses evolusi terjadi.

Variasi dalam organisme terjadi pada tingkat yang berbeda, dari variasi dalam nukleotida yang membentuk DNA hingga morfologi dan variasi dalam perilaku. Saat kami menurunkan level, kami menemukan lebih banyak variasi.

Warisan

Karakteristik harus diwariskan. Variasi yang ada dalam populasi ini harus diturunkan dari orang tua ke anak-anak. Untuk memeriksa apakah suatu karakter diwariskan, parameter yang disebut "heritabilitas" digunakan, didefinisikan sebagai proporsi varian fenotipik karena variasi genetik..

Secara matematis, ini dinyatakan sebagai h2 = VG / (VG + VE). Dimana VG adalah varians genetik dan VE adalah produk varians dari lingkungan.

Ada cara yang sangat sederhana dan intuitif untuk mengukur heritabilitas: pengukuran karakter orang tua diplot. karakter pada anak-anak. Sebagai contoh, jika kita ingin mengkonfirmasi heritabilitas ukuran puncak pada burung, kita mengukur ukuran dan pada orang tua dan kita plot mereka versus ukuran pada anak-anak.

Dalam kasus kami mengamati bahwa grafik cenderung garis (the r2 dekat dengan 1) kita dapat menyimpulkan bahwa karakteristik tersebut dapat diwarisi.

Karakter yang bervariasi terkait dengan kebugaran

Kondisi terakhir bagi seleksi alam untuk bertindak dalam populasi adalah hubungan karakteristik dengan kebugaran - parameter ini mengukur kemampuan reproduksi dan kelangsungan hidup individu, dan bervariasi dari 0 hingga 1.

Dengan kata lain, fitur seperti itu harus meningkatkan keberhasilan reproduksi pembawanya.

Contoh hipotesis: ekor tupai

Mari kita mengambil populasi tupai hipotetis dan berpikir apakah seleksi alam dapat bertindak atau tidak di dalamnya.

Hal pertama yang harus kita lakukan adalah untuk menguatkan jika ada variasi dalam populasi. Kita dapat melakukan ini dengan mengukur karakter yang menarik. Misalkan kita menemukan variasi pada ekor: ada varian dengan ekor panjang dan ekor pendek.

Selanjutnya, kita harus mengkonfirmasi apakah karakteristik "ukuran ekor" itu dapat diturunkan. Untuk melakukan ini, kami mengukur panjang ekor orang tua dan menempelkannya pada panjang ekor anak-anak. Jika kita menemukan hubungan linier antara dua variabel, itu berarti, secara efektif, heritabilitas tinggi.

Akhirnya, kita harus memastikan bahwa ukuran ekor meningkatkan keberhasilan reproduksi pembawa.

Ekor yang lebih pendek memungkinkan individu untuk bergerak lebih mudah (ini tidak selalu benar, itu untuk tujuan didaktik murni), dan memungkinkan mereka untuk melarikan diri predator lebih berhasil daripada pembawa ekor panjang.

Dengan demikian, sepanjang generasi, ciri "colar pendek" akan lebih sering terjadi pada populasi. Ini adalah evolusi melalui seleksi alam. Dan hasil dari proses sederhana ini - tetapi sangat kuat - adalah adaptasinya.

Bukti

Seleksi alam, dan evolusi secara umum, didukung oleh bukti yang sangat kuat dari berbagai disiplin ilmu, termasuk paleontologi, biologi molekuler, dan geografi..

Catatan fosil

Catatan fosil adalah bukti paling jelas bahwa spesies bukanlah entitas yang tidak berubah, seperti yang diperkirakan sebelum zaman Darwin.

Homologi

Keturunan dengan modifikasi yang diusulkan dalam asal usul spesies, menemukan dukungan dalam struktur homolog - struktur dengan asal yang sama, tetapi yang mungkin menghadirkan variasi tertentu.

Sebagai contoh, lengan manusia, sayap kelelawar dan sirip paus adalah struktur yang homolog satu sama lain, karena nenek moyang yang sama dari semua garis keturunan ini memiliki pola tulang yang sama pada atasan mereka. Di setiap kelompok, struktur telah dimodifikasi tergantung pada gaya hidup organisme.

Biologi molekuler

Dengan cara yang sama, kemajuan dalam biologi molekuler memungkinkan untuk mengetahui urutan dalam organisme yang berbeda dan tidak ada keraguan bahwa ada asal usul yang sama..

Pengamatan langsung

Akhirnya, kita dapat mengamati mekanisme seleksi alam dalam aksi. Kelompok tertentu dengan waktu generasi yang sangat singkat, seperti bakteri dan virus, memungkinkan evolusi kelompok diamati dalam waktu yang singkat. Contoh khas adalah evolusi antibiotik.

Apa yang bukan seleksi alam?

Meskipun evolusi adalah ilmu yang memberi makna pada biologi - mengutip ahli biologi terkenal Dobzhansky "tidak ada yang masuk akal dalam biologi kecuali dalam cahaya evolusi" - ada banyak kesalahpahaman dalam biologi evolusi dan mekanisme yang berkaitan dengan yang ini.

Seleksi alam tampaknya menjadi konsep yang populer, tidak hanya untuk akademisi, tetapi juga untuk populasi secara umum. Namun, selama bertahun-tahun, ide tersebut telah terdistorsi dan salah diartikan baik di bidang akademik maupun media.

Ini bukan survival of the fittest

Ketika menyebutkan "seleksi alam", hampir tidak mungkin untuk tidak membangkitkan ungkapan seperti "kelangsungan hidup yang terkuat atau terkuat". Meskipun frasa ini sangat populer dan telah banyak digunakan dalam film dokumenter dan terkait, jangan mengungkapkan dengan tepat arti seleksi alam.

Seleksi alam secara langsung berkaitan dengan reproduksi individu dan secara tidak langsung untuk bertahan hidup. Logikanya, semakin hidup seorang individu, semakin banyak peluang yang dimiliki untuk mereproduksi dirinya sendiri. Namun, hubungan langsung dari mekanisme tersebut adalah dengan reproduksi.

Dengan cara yang sama, organisme "terkuat" atau "paling atletis" tidak selalu direproduksi dalam jumlah yang lebih besar. Untuk alasan ini perlu untuk meninggalkan ungkapan yang terkenal.

Itu tidak identik dengan evolusi

Evolusi adalah proses dua langkah: satu yang menyebabkan variasi (mutasi dan rekombinasi), yang acak, dan langkah kedua yang menentukan perubahan frekuensi alel dalam populasi.

Tahap terakhir ini dapat terjadi melalui seleksi alam atau oleh gen atau pergeseran genetik. Karena itu, seleksi alam hanyalah bagian kedua dari fenomena besar yang disebut evolusi ini.

Jenis dan contoh

Ada beberapa klasifikasi pemilihan. Yang pertama mengklasifikasikan peristiwa seleksi sesuai dengan pengaruhnya terhadap mean dan varians dalam distribusi frekuensi dari karakter yang dipelajari. Ini adalah: seleksi stabilisasi, terarah dan mengganggu

Kami juga memiliki klasifikasi lain yang bergantung pada variasi kebugaran sesuai dengan frekuensi genotipe populasi yang berbeda. Ini adalah pemilihan tergantung pada frekuensi positif dan negatif.

Akhirnya, ada pilihan yang sulit dan lunak. Klasifikasi ini tergantung pada adanya persaingan di antara individu-individu populasi dan pada besarnya tekanan selektif. Selanjutnya kita akan menjelaskan tiga jenis seleksi yang paling penting:

Pilihan menstabilkan

Ada pilihan stabilisasi ketika individu yang memiliki karakter "rata-rata" atau lebih sering (mereka yang berada pada titik tertinggi dalam distribusi frekuensi) memiliki yang tertinggi kebugaran.

Sebaliknya, individu-individu yang ada di ekor bel, sangat jauh dari rata-rata, dihilangkan dengan langkah generasi.

Dalam model seleksi ini, rerata tetap konstan sepanjang generasi, sementara variansnya menurun.

Contoh klasik dari pemilihan stabilisasi adalah berat badan anak saat lahir. Walaupun kemajuan medis telah mengurangi tekanan selektif ini dengan prosedur seperti sesar, ukuran biasanya merupakan faktor penentu.

Bayi kecil kehilangan panas dengan cepat, sementara bayi yang memiliki berat badan jauh lebih besar daripada rata-rata mengalami masalah saat melahirkan.

Jika seorang peneliti berupaya mempelajari jenis seleksi yang terjadi pada populasi tertentu dan hanya menghitung rata-rata karakteristiknya, ia mungkin mencapai kesimpulan yang keliru, meyakini bahwa evolusi tidak terjadi dalam populasi. Karena itu, penting untuk mengukur varian karakter.

Seleksi terarah

Model seleksi terarah menunjukkan bahwa sepanjang generasi bertahan individu yang berada di salah satu ujung distribusi frekuensi, baik sektor kiri atau kanan.

Dalam model pemilihan terarah, rata-rata bergerak dengan berlalunya generasi, sementara varians tetap konstan.

Fenomena seleksi buatan yang dilakukan oleh manusia pada hewan dan tanaman domestik mereka adalah seleksi terarah khas. Umumnya, dicari bahwa hewan (mis. Ternak) lebih besar, menghasilkan lebih banyak susu, menjadi lebih kuat, dll. Dengan cara yang sama terjadi pada tanaman.

Dengan berlalunya generasi, rata-rata karakter yang dipilih dari populasi bervariasi sesuai dengan tekanan. Jika Anda mencari sapi yang lebih besar, rata-rata akan meningkat.

Dalam sistem biologis alami, kita dapat mengambil contoh bulu mamalia kecil tertentu. Jika suhu menurun secara konstan di habitatnya, varian-varian yang mengalami mutasi acak, akan dipilih mantel yang lebih tebal.

Seleksi yang mengganggu

Seleksi mengganggu bertindak menguntungkan individu yang jauh dari rata-rata. Ketika generasi-generasi berlalu, ekor meningkatkan frekuensi mereka, sementara individu-individu yang sebelumnya dekat dengan rata-rata mulai berkurang.

Dalam model ini, rata-rata dapat dijaga konstan, sementara variansnya meningkat - kurva menjadi lebih luas dan lebih luas sampai akhirnya terbagi menjadi dua..

Diusulkan bahwa jenis seleksi ini dapat menyebabkan peristiwa spesiasi, asalkan isolasi yang memadai terjadi antara dua morfologi yang terletak di ujung ekor..

Misalnya, spesies burung tertentu mungkin telah menandai variasi puncaknya. Misalkan ada benih optimal untuk puncak sangat kecil dan benih optimal untuk puncak sangat besar, tetapi puncak menengah tidak mendapatkan makanan yang tepat.

Dengan demikian, dua ekstrem akan meningkat dalam frekuensi dan, jika kondisi yang memadai yang mendukung peristiwa spesiasi terjadi, mungkin seiring waktu individu dengan variasi puncak yang berbeda menjadi dua spesies baru..

Referensi

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biologi: sains dan alam. Pendidikan Pearson.
  2. Darwin, C. (1859). Tentang asal-usul spesies melalui seleksi alam. Murray.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Analisis evolusi. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D. J. (2005). Evolusi . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Prinsip-prinsip zoologi yang terintegrasi (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
  6. Rice, S. (2007).Ensiklopedia Evolusi. Fakta di File.
  7. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologi: Ilmu yang Dinamis. Pendidikan Nelson.
  8. Soler, M. (2002). Evolusi: dasar Biologi. Proyek Selatan.