Naturleg seleksjon
Tilpassing gjennom naturleg seleksjon
Det er fleire mekanismar som fører til evolusjon, men naturleg seleksjon er den einaste som gjer at populasjonen blir tilpassa miljøet. Evolusjon ved naturleg seleksjon bygger på desse to føresetnadene:
Populasjonen må ha arveleg variasjon i eit trekk.
Trekket må påverke evna til å etterlate seg overlevande avkom.
Arveleg variasjon i eit trekk
Individa i ein populasjon har ulike fenotypar. Mange av desse forskjellane kjem av heilt eller delvis genetiske forskjellar. Til dømes kan individ i ein fuglepopulasjon ha ulike nebbformer fordi dei har arva ulike allel frå foreldra sine.
Forskjellar i talet på overlevande avkom
Nokre fenotypar gir individa ein fordel i miljøet dei lever i. Til dømes kan lyse mus ha betre kamuflasje enn mørke mus, og fuglar med store nebb kan utnytte ressursar meir effektivt enn fuglar med små nebb. Slike fordelar gjer at individa har høgare fitness, det vil seie ei betre evne til å etterlate seg overlevande avkom enn individ med andre fenotypar.
Dersom desse to føresetnadene er oppfylte, vil det skje evolusjon ved naturleg seleksjon. Fenotypane som gir høgast fitness, blir vanlegare i populasjonen for kvar generasjon. Det gjer at populasjonen blir tilpassa miljøet sitt.
Endring i allelfrekvensar
Når ein bestemd fenotype gjer at individet etterlèt seg fleire avkom, vil allela som bidreg til denne fenotypen opptre hyppigare i genlageret i neste generasjon. Naturleg seleksjon fører altså til ei gradvis endring i allelfrekvensar. Allel som gir gunstige fenotypar, blir vanlegare på kostnad av andre allel.
La oss ta eit konkret døme på korleis naturleg seleksjon kan endre allelfrekvensane i ein populasjon.
Døme på endring i allelfrekvensar
Figuren under viser ein populasjon av brune og lyse mus i eit miljø der dei brune har betre kamuflasje enn dei lyse. Vi tenker oss at rovdyra oppdagar og et 40 % av dei lyse musene, mens alle dei brune musene overlever. Sidan berre 60 % av dei lyse musene overlever, vil dei i gjennomsnitt etterlate seg færre avkom enn dei brune. Brune mus har med andre ord høgare fitness enn lyse mus.
Resultatet er at allelet for brun pels blir vidareført i større grad enn allelet for lys pels. Som ein konsekvens aukar frekvensen til allelet for brun pels frå ein generasjon til den neste, samtidig som frekvensen til allelet for lys pels minkar. Dette illustrerer korleis naturleg seleksjon av individ fører til endra allelfrekvensar i genlageret til populasjonen.
Ver merksam på at dersom miljøet blir endra slik at lyse mus får betre kamuflasje, vil situasjonen vere motsett. Dei lyse musene vil då ha høgast fitness, og allelet for lys pels vil auke i frekvens. Dette viser at fitness er avhengig av miljøet. Det viser også at ein fenotype kan bli vanlegare uavhengig av om han er dominant eller recessiv.
Naturleg seleksjon verkar på fenotypar, ikkje på genotypar. I dette dømet ser ikkje rovdyra forskjell på individ med Bb og BB. Det er fordi begge gir brun pels.
Tre seleksjonsformer
Mange trekk blir påverka av fleire gen og varierer gradvis mellom individ. Hos mennesket er høgde og hudfarge døme på slike trekk.
Vi kan måle individa i ein populasjon og framstille variasjonen grafisk. I figuren nedanfor ser vi korleis nebbhøgda varierer i ein populasjon av mellomjordsporv. Dei fleste individa har ei nebbhøgde som er nært gjennomsnittsverdien for populasjonen, mens det er sjeldnare å ha lågare eller høgare verdiar. Det er typisk for eigenskapar som blir påverka av fleire gen. Vi seier at eigenskapen er tilnærma normalfordelt.
Naturleg seleksjon kan føre til at fordelinga av nebbhøgde blir endra over tid. Det som avgjer korleis fordelinga blir endra, er kva samanheng det er mellom nebbhøgda og fitness.
Vi skil mellom tre ulike former for seleksjon: stabiliserande, retningsbestemd og splittande.
Stabiliserande seleksjon
Stabiliserande seleksjon skjer når miljøet favoriserer den gjennomsnittlege fenotypen.
Vi kan tenke oss at individ med middels store nebb er dei som utnyttar ressursane mest effektivt, og dermed har størst fitness.
Allel som bidreg til store eller små nebb, minskar i frekvens. Resultatet er at den gjennomsnittlege nebbhøgda blir ståande uendra, men variasjonen minkar slik at fordelinga blir smalare.
Seleksjon verkar stabiliserande når populasjonen allereie er godt tilpassa miljøet sitt.
Retningsbestemd seleksjon
Retningsbestemd seleksjon skjer når det eine ytterpunktet blant fenotypane har størst fitness.
Vi kan tenke oss at det skjer ei endring i tilgangen på frø som favoriserer individ med store nebb. I ein slik situasjon vil allel som bidreg til store nebb auke i frekvens, mens allel som bidreg til små nebb, minke i frekvens. Resultatet er at den gjennomsnittlege nebbhøgda i populasjonen aukar.
Retningsbestemd seleksjon skjer gjerne som følge av at miljøet blir endra.
Splittande seleksjon
Splittande seleksjon skjer når begge ytterpunkta blant fenotypane har større fitness enn den gjennomsnittlege fenotypen.
Vi kan tenke oss eit miljø med to næringsnisjar: små frø som blir handterte best med små nebb, og store frø som blir handterte best med store nebb.
I ein slik situasjon vil allel som bidreg til anten store eller små nebb auke i frekvens. Variasjonen i nebbhøgde aukar.
Splittande seleksjon kan føre til utvikling av to eller fleire tydeleg skilde fenotypar i ein populasjon. I somme tilfelle kan det bidra til danninga av nye artar.
