ČO JE RUŠIVÝ VÝBER? (S PRÍKLADMI) - BIOLÓGIE - 2026

Rušivé výber je jedným z troch spôsobov, ktorými prírodný výber pôsobí na kvantitatívnych znakov v organizmoch. Rušivý výber je zodpovedný za výber viac ako dvoch hodnôt charakteru z populácie a priemerné formy klesajú.

Napríklad, zvážte nejakého vtáka, ktorý je jesť semená. Ak zakreslíme frekvenciu veľkosti píkov, získame normálne rozdelenie: zvonovú krivku, kde maximálny bod predstavuje jednotlivcov s najčastejšími vrcholmi.

Zdroj: Azcolvin429

Predpokladajme, že klimatické podmienky biotopu zvierat umožňujú iba produkciu veľmi malých a veľmi veľkých semien. Mušle s veľmi malými a veľmi veľkými zobákmi sa budú môcť živiť, zatiaľ čo jednotlivci s zobákmi strednej veľkosti budú nepriaznivo ovplyvnení.

Čo je to prírodný výber?

K selekcii môže dôjsť v prírode pri rôznych modalitách v závislosti od vzťahu medzi fenotypom a fitness.

Jednou z mnohých tvárí výberu je rušivý výber. Pred definovaním tohto typu selekcie je však potrebné pochopiť základný koncept v biológii: prirodzený výber.

Rok 1859 predstavoval pre biologické vedy etapu radikálnej zmeny s príchodom teórie prírodného výberu. Sformuloval to slávny britský prírodovedec Charles Darwin vo svojej knihe Pôvod druhov, v ktorej navrhol tento mechanizmus.

Prirodzený výber nastáva, ak sú v populácii splnené tri podmienky: existuje variabilita, organizmy majú určité vlastnosti, ktoré zvyšujú ich kondíciu, a táto vlastnosť je dedičná.

V evolučnej biológii pojem fitnes alebo biologická účinnosť označuje schopnosť jednotlivca rozmnožovať sa a mať plodného potomka. Je to parameter, ktorý sa pohybuje od 0 do 1.

Je potrebné poznamenať, že prírodný výber nie je jedinou evolučnou silou, génový drift má tiež dôležitú úlohu pri evolučných zmenách, najmä na molekulárnej úrovni.

Narušujúci prírodný výberový model

Jednotlivci na oboch koncoch krivky majú väčšie

Smerový výber nastane, keď jednotlivci nachádzajúci sa na oboch koncoch frekvenčnej distribúcie majú väčšiu kondíciu ako centrálni jedinci. Počas generácií zvýhodňovaní jednotlivci zvyšujú svoju frekvenciu v populácii.

V modeloch rušivého výberu môžu byť uprednostňované viac ako dva genotypy.

Z genetického hľadiska k disruptívnej selekcii dôjde, keď heterozygot má nižšiu kondíciu ako homozygot.

Vezmime hypotetický príklad veľkosti tela. Predpokladajme, že v populácii organizmov majú najmenší a najväčší výhodu (okrem iných dôvodov unikajú predátorom, získavajú jedlo). Na rozdiel od toho organizmy s priemernou výškou nebudú mať taký rozmnožovací úspech ako ich náprotivky.

Ako sa líši priemer a rozptyl?

Bežná a pomerne rozšírená metodológia medzi biológmi je meranie účinkov prirodzeného výberu na fenotypovú variáciu prostredníctvom zmien priemeru a variácie znakov v priebehu času.

V závislosti od toho, ako sa menia, je výber klasifikovaný tromi hlavnými spôsobmi: stabilizácia, smerovanie a rušenie.

V grafoch frekvenčnej distribúcie hodnotených kvantitatívnych znakov môžeme kvantifikovať niekoľko uvedených parametrov.

Prvým je priemer alebo aritmetický priemer sledovanej vlastnosti. Napríklad zmerajte veľkosť tela v populácii hlodavcov a vypočítajte priemer. Toto je miera ústrednej tendencie.

Rozptyl predstavuje rozptyl údajov vo vzťahu k priemeru populácie. Ak je rozptyl vysoký, existuje značná variabilita skúmaného charakteru. Ak je nízka, všetky získané hodnoty sú blízko priemeru.

Ak študujeme postavu v populácii a zistíme, že rozptyl rastie v priebehu generácií, môžeme odvodiť, že dochádza k rušivému výberu. Zvonok grafu sa vizuálne rozširuje s každou generáciou.

Teoretické a vývojové dôsledky

Narušujúci výber bol pre biologov veľmi zaujímavý z dvoch hlavných dôvodov. Po prvé, podporuje variabilitu v rámci druhu v populácii, ako uvidíme neskôr pri zobáku jemných.

Po druhé, navrhuje sa, aby narušujúci výber pôsobiaci po dlhú dobu mohol podporovať špekulácie (generovanie nových druhov).

Príklady

Hoci sa rušivé výberové udalosti môžu zdať nepravdepodobné, sú svojou povahou bežné - aspoň teoreticky. Najvýznamnejšie príklady rušivého výberu sú u rôznych druhov vtákov.

Africké finch

Všeobecné vlastnosti lastúry a jej výživy

Pinky druhu P. ostrinus žijú v strednej Afrike. Strava tohto zvieraťa sa skladá zo semien. Väčšina populácií má malé a veľké formy, a to u mužov aj u žien.

V prostredí, kde žijú pěnkavy, existuje viac druhov rastlín, ktoré produkujú semená a ktoré tieto vtáky zahŕňajú do svojej stravy. Semená sa líšia čo do tvrdosti a veľkosti.

Smithove štúdie o zmene veľkosti zobáka

Smith v roku 2000 študoval morfometrickú variáciu zobáka peny a našiel veľmi zaujímavé výsledky.

Výskumník kvantifikoval čas potrebný na otvorenie semena na jeho konzumáciu. Zároveň zmeral biologickú zdatnosť jednotlivcov a vzťahoval ju na veľkosť zobáka. Časový interval pre tento experiment bol asi sedem rokov.

Smith dospel k záveru, že existujú dve prevažujúce veľkosti zobáka, pretože existujú dva primárne druhy semien, ktoré sú konzumované mušľami.

Jeden z rastlinných druhov produkuje veľmi tvrdé semená a väčšie jemnosti s robustnejšími zobákmi sa špecializujú na konzumáciu tohto druhu semien.

Ďalší hojný druh produkuje malé, mäkké semená. V tomto prípade sú jemnými variantmi, ktoré sa špecializujú na ich spotrebu, malí jedinci s malými zobákmi.

V prostredí s bimodálnym rozdelením zdrojov prírodný výber formuje bimodálne rozdelenie druhov.

Referencie

1. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Pozvánka na biológiu. Panamerican Medical Ed.
2. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolučná analýza. Prentice Hall.
3. Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, a Garrison, C. (2001). Integrované princípy zoológie (zväzok 15). New York: McGraw-Hill.
5. Rice, S. (2007). Encyklopédia evolúcie. Skutkový stav.
6. Ridley, M. (2004). Evolution. Sakra.
7. Russell, P., Hertz, P. a McMillan, B. (2013). Biológia: Dynamická veda. Nelson Vzdelanie.
8. Soler, M. (2002). Evolúcia: základ biológie. Južný projekt.