Χαρακτηριστικά και παραδείγματα σταθεροποίησης επιλογής

Σταθεροποιητική επιλογή στην εξέλιξη είναι ένα τύπος φυσικής επιλογής που ευνοεί τα μέσα άτομα σε έναν πληθυσμό. Είναι ένας από τους πέντε τύπους διαδικασιών επιλογής που χρησιμοποιούνται στην εξέλιξη: Οι άλλοι είναι κατευθυντική επιλογή (που μειώνει τη γενετική διακύμανση), διαφοροποίηση ή αναστατωτική επιλογή (που μετατοπίζει τη γενετική παραλλαγή για να προσαρμοστεί στις περιβαλλοντικές αλλαγές), σεξουαλική επιλογή (η οποία ορίζει και προσαρμόζεται στις έννοιες του "ελκυστικού" χαρακτηριστικά των ατόμων), και τεχνητή επιλογή (που είναι η σκόπιμη επιλογή από ανθρώπους, όπως αυτή των διεργασιών των ζώων και φυτό εξημέρωση).

Τα κλασικά παραδείγματα χαρακτηριστικών που προέκυψαν από τη σταθεροποίηση της επιλογής περιλαμβάνουν το ανθρώπινο βάρος γέννησης, τον αριθμό των απογόνων, το χρώμα του καλύμματος καμουφλάζ και την πυκνότητα κάκτου της σπονδυλικής στήλης.

Σταθεροποίηση επιλογής

Η σταθεροποίηση της επιλογής είναι η πιο κοινή από αυτές τις διαδικασίες και είναι υπεύθυνη για πολλά από τα χαρακτηριστικά των φυτών, των ανθρώπων και άλλων ζώων.

Η διαδικασία σταθεροποίησης είναι αυτή που καταλήγει στατιστικά σε έναν υπερεκπροσωπούμενο κανόνα. Με άλλα λόγια, αυτό συμβαίνει όταν η διαδικασία επιλογής - στην οποία επιβιώνουν ορισμένα μέλη ενός είδους για αναπαραγωγή, ενώ άλλοι δεν το κάνουν — ανακαλύπτει όλες τις επιλογές συμπεριφοράς ή σωματικής φύσης σε ένα μόνο σειρά. Σε τεχνικούς όρους, η σταθεροποίηση της επιλογής απορρίπτει το άκρο φαινότυποι και αντ 'αυτού ευνοεί την πλειονότητα του πληθυσμού που είναι καλά προσαρμοσμένος στο τοπικό τους περιβάλλον. Η επιλογή σταθεροποίησης εμφανίζεται συχνά σε ένα γράφημα ως τροποποιημένη καμπύλη καμπάνας όπου το κεντρικό τμήμα είναι στενότερο και ψηλότερο από το κανονικό σχήμα καμπάνας.

Η ποικιλομορφία σε έναν πληθυσμό μειώνεται λόγω της σταθεροποίησης της επιλογής - οι γονότυποι που δεν επιλέγονται μειώνονται και μπορούν να εξαφανιστούν. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι όλα τα άτομα είναι ακριβώς τα ίδια. Συχνά, τα ποσοστά μετάλλαξης στο DNA εντός ενός σταθεροποιημένου πληθυσμού είναι στην πραγματικότητα λίγο υψηλότερα στατιστικά από αυτά σε άλλους τύπους πληθυσμών. Αυτό και άλλα είδη μικροεξέλιξης εμποδίζουν τον «σταθεροποιημένο» πληθυσμό να γίνει υπερβολικά ομοιογενές και να επιτρέπει στον πληθυσμό τη δυνατότητα προσαρμογής σε μελλοντικές περιβαλλοντικές αλλαγές.

Η σταθεροποίηση της επιλογής λειτουργεί κυρίως σε χαρακτηριστικά που είναι πολυγονικά. Αυτό σημαίνει ότι περισσότερα από ένα γονίδια ελέγχουν τον φαινότυπο και έτσι υπάρχει ένα ευρύ φάσμα πιθανών αποτελεσμάτων. Με την πάροδο του χρόνου, ορισμένα από τα γονίδια που ελέγχουν το χαρακτηριστικό μπορούν να απενεργοποιηθούν ή να καλυφθούν από άλλα γονίδια, ανάλογα με το πού κωδικοποιούνται οι ευνοϊκές προσαρμογές. Δεδομένου ότι η σταθεροποίηση της επιλογής ευνοεί τη μέση του δρόμου, είναι συχνά αυτό που φαίνεται το μείγμα των γονιδίων.

Υπάρχουν πολλά κλασικά παραδείγματα σε ζώα και ανθρώπους για τα αποτελέσματα της διαδικασίας σταθεροποίησης επιλογής:

• Ανθρώπινο βάρος γέννησης, ειδικά σε υπανάπτυκτες χώρες και στο παρελθόν του ανεπτυγμένου κόσμου, είναι μια πολυγενετική επιλογή που ελέγχεται από περιβαλλοντικούς παράγοντες. Τα βρέφη με χαμηλό βάρος γέννησης θα είναι αδύναμα και θα αντιμετωπίσουν προβλήματα υγείας, ενώ τα μεγάλα μωρά θα έχουν προβλήματα που περνούν από το κανάλι γέννησης. Τα μωρά με μέσο βάρος γέννησης είναι πιο πιθανό να επιβιώσουν από ένα μωρό που είναι πολύ μικρό ή πολύ μεγάλο. Η ένταση αυτής της επιλογής έχει μειωθεί καθώς το φάρμακο έχει βελτιωθεί - με άλλα λόγια, ο ορισμός του "μέσου όρου" έχει αλλάξει. Περισσότερα μωρά επιβιώνουν ακόμα και αν ήταν στο παρελθόν πολύ μικρά (μια κατάσταση επιλύθηκε σε λίγες εβδομάδες σε ένα εκκολαπτήριο) ή υπερβολικά μεγάλο (επιλύεται από την Καισαρική ενότητα).
• Χρωματισμός παλτών σε πολλά ζώα συνδέεται με την ικανότητά τους να κρύβονται από επιθέσεις αρπακτικών. Μικρά ζώα με παλτά που ταιριάζουν πιο κοντά στο περιβάλλον τους είναι πιο πιθανό να επιβιώσουν από αυτά με πιο σκούρα ή ελαφρύτερα παλτά: η σταθεροποίηση της επιλογής έχει ως αποτέλεσμα έναν μέσο χρωματισμό που δεν είναι πολύ σκοτεινός ή πολύ φως.
• Πυκνότητα κάκτου σπονδυλικής στήλης: Οι κάκτοι έχουν δύο ομάδες αρπακτικών: φύκια που τους αρέσει να τρώνε κάκτους με λιγότερα αγκάθια και παρασιτικά έντομα που τους αρέσουν οι κάκτοι που έχουν πολύ πυκνές αγκάθια για να κρατήσουν τους δικούς τους θηρευτές μακριά. Οι επιτυχημένοι, μακράς διάρκειας κάκτοι έχουν έναν μέσο αριθμό αγκάθια για να βοηθήσουν στην αποτροπή και των δύο.
• Ο αριθμός των απογόνων: Πολλά ζώα παράγουν πολλούς απογόνους ταυτόχρονα (γνωστά ως r-επιλεγμένα είδη). Η σταθεροποίηση της επιλογής έχει ως αποτέλεσμα έναν μέσο αριθμό απογόνων, που είναι και ένας μέσος όρος μεταξύ αυτών πολλά (όταν υπάρχει κίνδυνος υποσιτισμού) και πολύ λίγα (όταν είναι πιθανό να μην επιζούν) ύψιστος).

• Cattelan, Silvia, Andrea Di Nisio και Andrea Pilastro. "Η επιλογή σταθεροποίησης στον αριθμό σπέρματος αποκαλύπτεται από τεχνητή επιλογή και πειραματική εξέλιξη." Εξέλιξη 72.3 (2018): 698-706. Τυπώνω.
• Χάνσεν, Τόμας Φ. "Σταθεροποίηση επιλογής και συγκριτική ανάλυση προσαρμογής." Εξέλιξη 51.5 (1997): 1341-51. Τυπώνω.
• Sanjak, Jaleal S., et αϊ. "Στοιχεία επιλογής κατεύθυνσης και σταθεροποίησης στους σύγχρονους ανθρώπους." Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών 115.1 (2018): 151-56. Τυπώνω.