Κατευθυντική επιλογή είναι ένας τύπος ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ στην οποία το φαινότυπο (τα παρατηρήσιμα χαρακτηριστικά) του είδους τείνει προς ένα ακραίο μάλλον το μέσο φαινότυπο ή τον αντίθετο ακραίο φαινότυπο. Η κατευθυντική επιλογή είναι ένας από τους τρεις ευρέως μελετημένους τύπους φυσικής επιλογής, εκτός από σταθεροποίηση επιλογής και καταστροφική επιλογή. Στη σταθεροποίηση της επιλογής, οι ακραίες φαινότυποι μειώνονται σταδιακά σε αριθμό υπέρ του μέσου όρου φαινότυπος, ενώ σε διαταραχή της επιλογής, ο μέσος φαινότυπος συρρικνώνεται υπέρ των άκρων είτε κατεύθυνση.
Συνθήκες που οδηγούν στην επιλογή κατεύθυνσης
Το φαινόμενο της κατευθυντικής επιλογής συνήθως παρατηρείται σε περιβάλλοντα που έχουν αλλάξει με την πάροδο του χρόνου. Οι αλλαγές στον καιρό, το κλίμα ή τη διαθεσιμότητα τροφίμων μπορούν να οδηγήσουν σε επιλογή κατεύθυνσης. Σε ένα πολύ επίκαιρο παράδειγμα που συνδέεται με την αλλαγή του κλίματος, σολομός sockeye έχουν παρατηρηθεί πρόσφατα μετατοπίζοντας το χρονοδιάγραμμα της διαδρομής τους στην Αλάσκα, πιθανώς λόγω της αύξησης της θερμοκρασίας του νερού.
Σε μια στατιστική ανάλυση της φυσικής επιλογής, η κατευθυντική επιλογή δείχνει μια καμπύλη πληθυσμού καμπάνας για ένα συγκεκριμένο γνώρισμα που μετατοπίζεται είτε προς τα αριστερά είτε προς τα δεξιά. Ωστόσο, αντίθετα σταθεροποίηση επιλογής, το ύψος της καμπύλης καμπάνας δεν αλλάζει. Υπάρχουν πολύ λιγότερα "μέσα" άτομα σε πληθυσμό που έχει υποβληθεί σε κατευθυντική επιλογή.
Η ανθρώπινη αλληλεπίδραση μπορεί επίσης να επιταχύνει την επιλογή κατεύθυνσης. Για παράδειγμα, οι κυνηγοί ανθρώπων ή οι αλιείς που ασκούν λατομείο καταστρέφουν τα μεγαλύτερα άτομα του πληθυσμού για το κρέας τους ή για άλλα μεγάλα διακοσμητικά ή χρήσιμα μέρη. Με την πάροδο του χρόνου, αυτό αναγκάζει τον πληθυσμό να σκοντάψει προς τα μικρότερα άτομα. Μια καμπύλη καμπύλης κατεύθυνσης επιλογής για το μέγεθος θα δείχνει μια μετατόπιση προς τα αριστερά σε αυτό το παράδειγμα επιλογής κατεύθυνσης. Τα θηρευτικά ζώα μπορούν επίσης να δημιουργήσουν κατευθυντική επιλογή. Επειδή τα πιο αργά άτομα σε έναν πληθυσμό θηραμάτων είναι πιο πιθανό να θανατωθούν και να καταναλωθούν, η κατευθυνόμενη επιλογή θα οδηγήσει σταδιακά στον πληθυσμό προς ταχύτερα άτομα. Μια καμπύλη καμπάνας που σχεδιάζει το μέγεθος του μεγέθους των ειδών θα στρέφεται προς τα δεξιά κατά την τεκμηρίωση αυτής της μορφής κατευθυντικής επιλογής.
Παραδείγματα
Ως μία από τις κοινές μορφές φυσικής επιλογής, υπάρχουν άφθονα παραδείγματα κατευθυντικής επιλογής που έχουν μελετηθεί και τεκμηριωθεί. Μερικές γνωστές περιπτώσεις:
- Πρωτοπόρος εξελικτικός επιστήμονας Κάρολ Δαρβίνος (1809-1882) μελέτησε αυτό που αργότερα έγινε γνωστό ως κατευθυντική επιλογή ενώ βρισκόταν στο νησιά Γκαλαπάγκος. Παρατήρησε ότι το μήκος του ράμφους των Γκαλαπάγκων σκωληκοί με την πάροδο του χρόνου λόγω των διαθέσιμων πηγών τροφίμων. Όταν υπήρχε έλλειψη εντόμων για φαγητό, τα σπίρτα με μεγαλύτερα και βαθύτερα ράμφη επιβίωσαν επειδή η δομή ράμφους ήταν χρήσιμη για τη σπάσιμο των σπόρων. Με την πάροδο του χρόνου, καθώς τα έντομα έγιναν πιο άφθονα, η κατευθυντική επιλογή άρχισε να ευνοεί τα σπέρματα με μικρότερα και μακρύτερα ράμφη που ήταν πιο χρήσιμα για την σύλληψη εντόμων.
- Τα απολιθώματα δείχνουν ότι οι μαύρες αρκούδες στην Ευρώπη μειώθηκαν σε μέγεθος κατά τη διάρκεια περιόδων μεταξύ της ηπειρωτικής παγετώδους κάλυψης κατά τη διάρκεια των παγετώνων, αλλά αυξήθηκαν σε μέγεθος κατά τη διάρκεια της εποχής των παγετώνων. Αυτό ήταν πιθανό επειδή τα μεγαλύτερα άτομα απολάμβαναν πλεονέκτημα κάτω από συνθήκες περιορισμένης προσφοράς τροφίμων και ακραίων κρυολογήματος.
- Τον 18ο και 19ο αιώνα η Αγγλία, που ήταν κυρίως λευκές για να αναμειχθεί με ανοιχτόχρωμα δέντρα, άρχισε να εξελίσσεται σε κυρίως σκοτεινά είδη, προκειμένου να αναμειχθεί με ένα περιβάλλον το οποίο όλο και περισσότερο καλύπτεται με αιθάλη από τη Βιομηχανική Επανάσταση εργοστάσια.