Natūralioji atranka

Procesas

Natūralioji atranka paaiškina, kodėl gyvi organizmai laikui bėgant keičiasi ir turi tokią anatomiją, funkcijas ir elgseną, kokią turi. Ji veikia taip:

1. Visos gyvosios būtybės pasižymi tokiu vaisingumu, kad jų populiacijos dydis gali sparčiai didėti amžinai.
2. Iš tikrųjų populiacijų dydis tokiu mastu nedidėja. Dažniausiai jų skaičius išlieka maždaug toks pat.
3. Maisto ir kiti ištekliai yra riboti. Taigi dėl maisto ir išteklių vyksta konkurencija.
4. Nėra dviejų vienodų asmenų. Todėl jie neturi vienodų galimybių gyventi ir daugintis.
5. Didelė dalis šių skirtumų yra paveldima. Tėvai perduoda savybes vaikams per savo genus.
6. Kita karta susiformuoja iš tų, kurie išgyvena ir dauginasi. Eliminaciją lemia santykinis individų ir aplinkos, kurioje jie gyvena, atitikimas. Po daugelio kartų populiacijoje atsiranda daugiau naudingų genetinių skirtumų ir mažiau žalingų. Natūralioji atranka iš tikrųjų yra eliminacijos procesas.

Pavyzdžiai

Šiuo metu yra nemažai natūralios atrankos gamtinėse populiacijose pavyzdžių.

Atsparumas antibiotikams

Gerai žinomas natūralios atrankos veikimo pavyzdys - mikroorganizmų atsparumo antibiotikams išsivystymas. Nuo tada, kai 1928 m. Aleksandras Flemingas (Alexander Fleming) atrado peniciliną, antibiotikai naudojami kovai su bakterinėmis ligomis. Natūraliose bakterijų populiacijose tarp daugybės atskirų jų narių dėl mutacijų labai skiriasi jų genetinė medžiaga. Veikiama antibiotikų, dauguma bakterijų greitai žūsta, tačiau kai kurios turi mutacijų, dėl kurių jos tampa šiek tiek mažiau jautrios. Jei antibiotikų poveikis trumpas, šie individai išgyvena gydymą. Atsparumo neturinčių individų pašalinimas yra natūraliosios atrankos pavyzdys.

Praėjus pakankamai laiko ir pakartotinai veikiant antibiotikui, susiformuoja antibiotikams atsparių bakterijų populiacija. Dėl to vyksta vadinamosios evoliucinės ginklavimosi varžybos arba koevoliucija, kai bakterijos toliau kuria mažiau antibiotikams jautrias atmainas, o medicinos tyrėjai toliau kuria naujus antibiotikus, galinčius jas sunaikinti. Atsakymo strategijos paprastai apima skirtingų, stipresnių antibiotikų vartojimą, tačiau pastaruoju metu atsirado naujų MRSA padermių, kurios yra atsparios net šiems vaistams. Panaši situacija susiklosto ir su augalų bei vabzdžių atsparumu pesticidams ir maliarijos atsparumu chininui.

Kamufliažas

Vienas iš žinomų pavyzdžių - pipirinių kandžių evoliucijos tyrimas, yra ir daug kitų pavyzdžių. Dauguma šių dieną skraidančių kandžių buvo šviesios spalvos, tačiau tik kelios kandys buvo tamsios. Iš pradžių šviesios spalvos kandys išgyveno geriau, nes jos maskuodavosi nuo šviesios aplinkinių medžių spalvos. Dėl to paukščiams buvo sunku jas pastebėti.

Kai buvo statomos gamyklos, dėl taršos visi medžiai tapo juodi. Dabar tamsios žievės fone buvo matyti šviesios spalvos kandys. Pasikeitus aplinkai, tamsios spalvos kandys turėjo pranašumą. Tamsią spalvą valdantys genai išplito kandžių populiacijoje. Po Antrojo pasaulinio karo imtasi taršos kontrolės priemonių, kad aplinka taptų švaresnė. Tuomet šviesesnės kandys vėl įgijo pranašumą ir dabar yra daug labiau paplitusios.

Kitas pavyzdys - mimikrija: Kai kurie nepavojingi vabzdžiai mėgdžioja kitus vabzdžius, kurie yra pavojingi arba turi nemalonų skonį. Mimikrija evoliucionuoja, nes geresni mimikrai geriau išgyvena. Jie gyvena ir susilaukia daugiau palikuonių nei mažiau geri mėgdžiotojai. Geresnių mėgdžiotojų genai tampa labiau paplitę rūšyje. Laikui bėgant mimikrijos rūšys tampa vis artimesnės savo modeliams.

Atsparumas antibiotikams didėja dėl to, kad išgyvena individai, kurie yra atsparūs antibiotikų poveikiui. Jų palikuonys paveldi atsparumą, todėl susidaro nauja atsparių bakterijų populiacija.

Lytinė atranka

Lytinė atranka yra ypatinga natūralios atrankos rūšis. Tai Čarlzo Darvino teorija, pagal kurią tam tikrus evoliucinius požymius galima paaiškinti konkurencija rūšies viduje. Darvinas lytinę atranką apibrėžė kaip "vienos lyties individų, paprastai patinų, kovos dėl kitos lyties individų nuosavybės" poveikį. Paprastai tarpusavyje kovoja patinai. Kovos metu vyriškos lyties atstovų atrinktos savybės vadinamos antrinėmis lytinėmis savybėmis (įskaitant ragus, ragus ir kt.) ir kartais vadinamos "ginklais". Požymiai, atrenkami renkantis partnerį, vadinami "papuošalais".

Patelės dažnai renkasi poruotis su patinais, turinčiais išorinių ornamentų - perdėtų morfologijos bruožų. Genai, leidžiantys patinams išvystyti įspūdingus ornamentus ar kovinius gebėjimus, gali būti tiesiog atsparesni ligoms ar pasižymėti efektyvesne medžiagų apykaita - savybėmis, kurios taip pat naudingos patelėms. Ši idėja vadinama "gerųjų genų" hipoteze. Lytinė atranka tebėra tiriama ir diskutuojama ir šiandien.

Ernstas Mayras sakė:

"Nuo Darvino laikų tapo aišku, kad ši atrankos rūšis apima daug platesnę reiškinių sritį, ir vietoj lytinės atrankos ją geriau vadinti reprodukcinės sėkmės atranka... Kitaip nei išlikimo atranka, čia vyksta tikra atranka, o ne eliminavimas. Atsižvelgdamas į tai, kiek daug naujų reprodukcinės sėkmės atrankos rūšių kasmet atrandama, pradedu svarstyti, ar ji nėra net svarbesnė už išlikimo atranką, bent jau tam tikruose aukštesniuose organizmuose".

Iliustracija iš Čarlzo Darvino knygos "Žmogaus kilmė ir atranka lyties atžvilgiu", kurioje pavaizduotas kuoduotasis kuoduotasis Lophornis ornatus, kairėje - patelė, dešinėje - ornamentuotas patinas.