Είναι η φυσική επιλογή τυχαία;

Η φυσική επιλογή, η διαδικασία με την οποία τα είδη προσαρμόζονται στο περιβάλλον τους μέσω αλλαγών στη γενετική, δεν είναι τυχαία. Μέσα από χρόνια εξέλιξης, η φυσική επιλογή ενισχύει τα βιολογικά χαρακτηριστικά που βοηθούν τα ζώα και Τα φυτά επιβιώνουν στο ιδιαίτερο περιβάλλον τους, και εξαλείφουν τα χαρακτηριστικά που κάνουν την επιβίωση περισσότερο δύσκολος.

Ωστόσο, οι γενετικές αλλαγές (ή μεταλλάξεις) που φιλτράρονται με φυσική επιλογή εμφανίζονται τυχαία. Υπό αυτήν την έννοια, η φυσική επιλογή περιέχει τόσο τυχαία όσο και μη τυχαία συστατικά.

Βασικές επιλογές

ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ είναι ο μηχανισμός με τον οποίο εξελίσσονται τα είδη. Στη φυσική επιλογή, ένα είδος αποκτά γενετικές προσαρμογές που θα τους βοηθήσουν να επιβιώσουν στο περιβάλλον τους και περάστε αυτές τις ευνοϊκές προσαρμογές στους απογόνους τους. Τελικά, μόνο άτομα με αυτές τις ευνοϊκές προσαρμογές θα επιβιώσουν.

Ένα αξιοσημείωτο, πρόσφατο παράδειγμα φυσικής επιλογής είναι οι ελέφαντες σε περιοχές όπου βρίσκονται τα ζώα ποσέ για ελεφαντόδοντο. Αυτά τα ζώα γεννούν λιγότερα παιδιά με χαυλιόδοντες, κάτι που μπορεί να τους δώσει περισσότερες πιθανότητες επιβίωσης.

Ο Charles Darwin, ο πατέρας της εξέλιξης, διαπίστωσε τη φυσική επιλογή παρακολουθώντας πολλές βασικές παρατηρήσεις:

• Υπάρχουν πολλά γνωρίσματα–Οι οποίες είναι ιδιότητες ή ιδιότητες που χαρακτηρίζουν έναν οργανισμό. Αυτά τα χαρακτηριστικά, επιπλέον, μπορούν ποικίλλω στο ίδιο είδος. Για παράδειγμα, σε μια περιοχή μπορεί να βρείτε μερικές πεταλούδες που είναι κίτρινες και άλλες που είναι κόκκινες.
• Πολλά από αυτά τα χαρακτηριστικά είναι κληρονομήσιμος και μπορεί να μεταδοθεί από τους γονείς στον απόγονο.
• Δεν επιβιώνουν όλοι οι οργανισμοί αφού ένα περιβάλλον έχει περιορισμένους πόρους. Για παράδειγμα, οι κόκκινες πεταλούδες από πάνω τείνουν να τρώγονται από πουλιά, προκαλώντας να υπάρχουν περισσότερες κίτρινες πεταλούδες. Αυτές οι κίτρινες πεταλούδες αναπαράγονται περισσότερο και γίνονται πιο συχνές στις επόμενες γενιές.
• Με τον καιρό, ο πληθυσμός έχει προσαρμοσμένο στο περιβάλλον του - αργότερα, οι κίτρινες πεταλούδες θα είναι ο μόνος τύπος.

Η φυσική επιλογή δεν είναι τέλεια. Η διαδικασία δεν επιλέγει απαραίτητα το απόλυτο καλύτερος προσαρμογή θα μπορούσε να υπάρξει για ένα δεδομένο περιβάλλον, αλλά αποδίδει χαρακτηριστικά που δουλειά για ένα δεδομένο περιβάλλον. Για παράδειγμα, τα πουλιά έχουν πιο αποτελεσματικούς πνεύμονες από ό, τι οι άνθρωποι, οι οποίοι επιτρέπουν στα πτηνά να παίρνουν πιο καθαρό αέρα και είναι γενικά πιο αποτελεσματικοί όσον αφορά τη ροή του αέρα.

Επιπλέον, ένα γενετικό γνώρισμα που κάποτε θεωρήθηκε πιο ευνοϊκό μπορεί να χαθεί εάν δεν είναι πλέον χρήσιμο. Για παράδειγμα, πολλά πρωτεύοντα δεν μπορούν να παράγουν βιταμίνη C επειδή το γονίδιο που αντιστοιχεί σε αυτό το χαρακτηριστικό απενεργοποιήθηκε μέσω μετάλλαξης. Σε αυτήν την περίπτωση, τα πρωτεύοντα συνήθως ζουν σε περιβάλλοντα όπου η βιταμίνη C είναι εύκολα προσβάσιμη.

Οι μεταλλάξεις –που ορίζονται ως αλλαγές σε μια γενετική αλληλουχία– εμφανίζονται τυχαία. Μπορούν να βοηθήσουν, να βλάψουν ή να μην επηρεάσουν καθόλου έναν οργανισμό και θα συμβούν ανεξάρτητα από το πόσο επιβλαβές ή ευεργετικό μπορεί να είναι για έναν συγκεκριμένο οργανισμό.

Ο ρυθμός των μεταλλάξεων μπορεί να αλλάξει ανάλογα με το περιβάλλον. Για παράδειγμα, η έκθεση σε επιβλαβή χημική ουσία μπορεί να αυξήσει τον ρυθμό μετάλλαξης ενός ζώου.

Αν και η φυσική επιλογή είναι υπεύθυνη για πολλά από τα χαρακτηριστικά που βλέπουμε και συναντάμε, ορισμένες μελέτες περιπτώσεων έχουν δείξει άμεσα τις επιπτώσεις ή τις διαδικασίες της φυσικής επιλογής.

Κατά τη διάρκεια των ταξιδιών του Ντάργουιν στα Νησιά Γκαλαπάγκος, είδε πολλές παραλλαγές ενός τύπου πουλιού που ονομάζεται finch. Αν και είδε ότι τα σπίτια ήταν πολύ παρόμοια μεταξύ τους (και με ένα άλλο είδος σπίτου που είχε δει στη Νότια Αμερική), Ο Ντάργουιν σημείωσε ότι τα ράμφη των σπίνων βοήθησαν τα πουλιά να τρώνε συγκεκριμένους τύπους τροφίμων. Για παράδειγμα, τα σπίνια που έτρωγαν έντομα είχαν πιο έντονα ράμφη για να βοηθήσουν να πιάσουν σφάλματα, ενώ τα σπίνια που έτρωγαν σπόρους είχαν ισχυρότερα και παχύτερα ράμφη.

Ένα παράδειγμα μπορεί να βρεθεί με τον σκώρο που έχει πιπέρι, ο οποίος μπορεί να είναι μόνο λευκός ή μαύρος, και του οποίου η επιβίωση εξαρτάται από την ικανότητά τους να συνδυάζονται με το περιβάλλον τους. Κατά τη διάρκεια της Βιομηχανική επανάσταση- όταν τα εργοστάσια μολύνουν τον αέρα με αιθάλη και άλλες μορφές ρύπανσης - οι άνθρωποι σημείωσαν ότι οι λευκοί σκώροι μειώθηκαν σε αριθμό ενώ οι μαύροι σκώροι έγιναν πολύ πιο συνηθισμένοι.

Στη συνέχεια, ένας Βρετανός επιστήμονας πραγματοποίησε μια σειρά πειραμάτων που δείχνουν ότι οι μαύροι σκώροι αυξάνονταν σε αριθμό επειδή Το χρώμα τους τους επέτρεψε να αναμιχθούν καλύτερα με τις καλυμμένες με αιθάλη περιοχές, προστατεύοντάς τους από την κατανάλωση από πουλιά. Για να υποστηρίξει αυτήν την εξήγηση, ένας άλλος (αρχικά αμφίβολος) επιστήμονας έδειξε ότι οι λευκοί σκώροι τρώγονταν λιγότερο σε μια μη μολυσμένη περιοχή, ενώ οι μαύροι σκώροι τρώγονταν περισσότερο.

• Ainsworth, Claire και Michael Le Page "Τα μεγαλύτερα λάθη της εξέλιξης." Νέος Επιστήμονας, Νέο, 8 Αυγούστου 2007, www.newscientist.com/article/mg19526161-800-evolutions-greatest-mistakes/.
• Feeney, Γουίλιαμ. «Φυσική επιλογή σε μαύρο και άσπρο: Πώς η βιομηχανική ρύπανση άλλαξε τους σκώρους». Η συζήτηση, The Conversation US, 15 Ιουλίου 2015, theconversation.com/natural-selection-in-black-and-white-how-industrial-pollution-changed-moths-43061.
• Le Page, Μάικλ. "Μύθοι της εξέλιξης: Η εξέλιξη παράγει τέλεια προσαρμοσμένα πλάσματα." Νέος Επιστήμονας, New Scientist Ltd., 10 Απριλίου 2008, www.newscientist.com/article/dn13640-evolution-myths-evolution-produces-perfectly-adapted-creatures/.
• Le Page, Μάικλ. "Μύθοι της εξέλιξης: Η εξέλιξη είναι τυχαία." Νέος Επιστήμονας, New Scientist Ltd., 16 Απριλίου 2008, www.newscientist.com/article/dn13698-evolution-myths-evolution-is-random/.
• Maron, Dina Fine. «Κάτω από την πίεση λαθροθηρίας, οι ελέφαντες εξελίσσονται για να χάσουν τα δόντια τους». Nationalgeographic.com, National Geographic, 9 Νοεμβρίου 2018, www.nationalgeographic.com/animals/2018/11/wildlife-watch-news-tuskless-elephants-behavior-change/.