ما هو الانتقاء الطبيعي؟

الانتقاء الطبيعي هو عملية حيث تعيش الأنواع ذات الخصائص التي تمكنها من التكيف في بيئة على قيد الحياة وتتكاثر عن طريق نقل جيناتها إلى الأجيال القادمة. الانتقاء الطبيعي يعني أن الأنواع التي يمكن أن تتكيف مع بيئة معينة ستنمو بأعداد وفي النهاية أكثر من الأنواع التي لا تستطيع التكيف. تغير عملية الانتقاء الطبيعية التركيب الوراثي في ​​كل جيل ، مما يسمح لأنواع تتكيف بشكل أفضل مع بيئتها. تحدث هذه التغييرات تدريجياً ويمكن أن تحدث لآلاف السنين ، ولكن في بعض الحالات ، يمكن أن يحدث الانتقاء الطبيعي بشكل أسرع بكثير ، خاصة في الأنواع التي لها معدلات تكاثر قصيرة الأجل وسريعة.

يحدث الانتقاء الطبيعي عندما تؤدي الاختلافات بين الأفراد إلى اختلافات في البقاء والتكاثر. هذه الاختلافات بين الانتقاء الطبيعي والتطور والبقاء والتكاثر تحدث عندما يؤدي السكان إلى التنمية. الانتقاء الطبيعي ناتج عن مزيج من عدد قليل من ظروف البيئة والميراث الأساسية.

تشارلز داروين والانتقاء الطبيعي

تمت صياغة مفهوم الانتقاء الطبيعي لأول مرة بواسطة Charles Darwin (1809-82) ويعتبر ذا أهمية كبيرة في البيولوجيا التطورية. يعمل الانتقاء الطبيعي عندما يختلف الأفراد في الصفات الوراثية التي تسبب اختلافات في المساهمة النسبية للذرية للأجيال القادمة. ستنتشر الخصائص المفيدة لكائن حي لتعظيم اللياقة البيولوجية في ظل الظروف البيئية الحالية في عدد من السكان وبالتالي تكون بمثابة تكيفات.

هناك حالة معينة من الانتقاء الطبيعي تتمثل في الانتقاء الجنسي ، والذي يشير إلى اختيار أي شخصية تؤثر على وصول الكائن الحي إلى شركاء التزاوج. بالإضافة إلى نتاج الخصائص المورفولوجية أو الفسيولوجية أو السلوكية التي تسمح للأفراد بالنجاح في التفاعلات التنافسية ، أنتج الانتقاء الطبيعي سلوكيات تعاونية عالية مثل السلوك الإيثار نظريا للرعاية غير الطبيعية ، والتي لا تزال تتكيف مع الظروف البيئية المحددة.

عندما يترك كائن واحد ذرية أكثر نجاحًا من غيرها ، ستبدأ الجينات مع مرور الوقت في السيطرة على مجموعة الجينات السكانية. بعد كل شيء ، الانتقاء الطبيعي يعمل فقط مع نجاح التكاثر التفاضلي. تُعرف قدرة الفرد على الحفاظ على نفسه كما يقاس بالنجاح الإنجابي باسم اللياقة الداروينية.

آلية الانتقاء الطبيعي

تعتمد آلية الانتقاء الطبيعي على عدة حالات:

• الوراثة: يرث الأبناء خصائصهم عن آبائهم في شكل جينات.

• الاختلاف الفردي الوراثي: لدى أفراد المجتمع اختلافات بسيطة في الطول أو حدة البصر أو شكل المنقار أو معدل إنتاج البيض أو غيرها من الخصائص التي قد تؤثر على البقاء والتكاثر. إذا كانت للسمة أساس جيني ، فيمكن نقلها إلى ذرية.

• الإنتاج الزائد من النسل: في أي جيل ، يميل السكان إلى إنشاء أجيال يمكنها أن تصمد أمام سن الإنجاب.

• المنافسة على الموارد: بسبب الاكتظاظ السكاني ، يجب أن يتنافس الأفراد على الغذاء أو العش أو الأزواج أو الموارد الأخرى التي تؤثر على قدرتهم على التكاثر بنجاح.

بالنظر إلى كل هذه العوامل ، فإن الانتقاء الطبيعي يحدث حتما. أكثر أعضاء التكاثر في السكان ، بحكم تعريفهم ، يتركون ذرية أكثر للجيل القادم.

في أي جيل ، يميل السكان إلى إنتاج ذرية أكثر مما يمكنهم تحمل عمر التكاثر.

المفاهيم الخاطئة عن الانتقاء الطبيعي

من السهل فهم الانتقاء الطبيعي ، ولكن غالبًا ما يساء فهمه. الانتقاء الطبيعي ليس مرادفا للتطور. بينما يشير التطور إلى أي تغيير جيني في السكان ، يشير الانتقاء الطبيعي إلى طريقة معينة يتم بها إجراء هذه التغييرات. الانتقاء الطبيعي هو أهم عامل للتغيير التطوري لأنه يتسبب في تكيف الكائن الحي مع بيئته.

الانتقاء الطبيعي لا يمكن أن ينتج تفضيلات مناسبة ، ولكن يجب أن يعمل مع ما هو في متناول اليد. على سبيل المثال ، لا يشكل العلاج بالمضادات الحيوية طفرات مقاومة للمضادات الحيوية. بدلاً من ذلك ، فإنه يدعم بالصدفة الميكروبات التي لديها بالفعل جينات للمقاومة.

وفقًا لداروين ، فإن التطور يتكون من الطفرة والتباين والانتقاء الطبيعي والتكيف. ومع ذلك ، فإن الانتقاء الطبيعي ليس قادرًا على إنشاء نوع جديد أو تنمية الكائنات الحية. الانتقاء الطبيعي هو آلية تبقي الأنواع سليمة وهي عملية طبيعية تتم ملاحظتها في الكائنات الحية.

الأفراد الذين يتكيفون مع الظروف البيئية لنوع معين هم أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة والتكاثر من الأفراد الذين لا يستطيعون التكيف ، ويتم نقل البديل الجيني الناتج إلى أجيال جديدة. سوف العدائين سريع البقاء على قيد الحياة في قطيع من الغزلان ، مهددة من قبل الأسود. تقضي آلية الانتقاء الطبيعي على الأفراد الذين يكونون ضعفاء أو متكئين أو معيبين وراثيا داخل النوع. تعيش الكائنات الحية القوية في البيئة.

لا ينتج أي شيء في حالة التقدم التطوري. لا يهتم بتكوين التوازن في الطبيعة. يتم فحص العلاقات البيئية من خلال ثلاثة قوانين. وفقا لقاعدة ألين ، فإن نتوءات المناخ البارد صغيرة مقارنة بأقاربهم في المناخات الحارة. وفقًا لحكم بيرجمان ، فإن أجسام المناخ البارد أكبر من أقاربها في المناخات الحارة. قاعدة Gloger ، وألوان غطاء الجسم في نصف الكرة الشمالي أخف بكثير من تلك الموجودة في نصف الكرة الجنوبي.

يتم تغيير مناطق التوزيع التي تؤثر على خصائص الأنواع حسب العوامل البيئية. هذا يخلق ضغط الانتقاء الطبيعي الذي يسبب خصائص التكيف. من المحتمل أن تتزاوج المجموعات القريبة لإعطاء ذرية طبيعية. في هذه الحالة ، يكون النوع سلالة أو متغيرات. إذا انتهت القدرة على التزاوج مع مجموعات قريبة بسبب التغييرات ، فهذا يعني أنه يتم تكوين نوع بت جديد. وهذا ما يسمى speciation.

العزلة هي العامل الأكثر أهمية ، على الرغم من العوامل المختلفة التي يتم أخذها في الاعتبار في حالة الانكماش الذاتي. العزلة يمنع المجموعتين تشكيل الأنواع من التزاوج مع بعضها البعض. عزل مجموعة يؤدي إلى فصل المتغيرات الجينية. من المفترض أنه يتكون من خطوتين مثل العزلة الجغرافية والعزل الإنجابي. تنجم العزلة الجغرافية عن تقسيم السكان نتيجة للكوارث الطبيعية. وبالتالي ، يتم عزل المتغيرات الجينية لكلتا المجموعتين. تشكل أنشطة التكاثر وانتشار المجموعات التي تتكيف مع بيئتها بعد فترة زمنية معينة متغيرات جينية مختلفة. وبالتالي ، يحدث العزلة الإنجابية. يصبح تزاوج الأفراد المنتمين إلى نفس المجموعة أمرًا مستحيلًا. يمكن أن تحدث العزلة الإنجابية أيضًا نتيجة لآليات مختلفة. تعد الأمثلة على التعددية والانتشار التكيفي. بالإضافة إلى ذلك ، تتشابه الكائنات غير المرتبطة كنتيجة للعزلة الجغرافية مع بعضها البعض عن طريق تطوير تكيف مماثل. هذه التعديلات الهيكلية هي نتيجة لبيئة مماثلة واحتياجات مماثلة تؤدي إلى الانتقاء الطبيعي. لهذا السبب ، يطلق عليه تطور التوجيه.

الميلانية الصناعية في الانتقاء الطبيعي المرصود

لون العث المرقش في غابات إنجلترا خفيف قبل 1850. العث التي تحتوي على صبغة الميلانين نادرة جدا. ومع ذلك ، فقد حدث التصنيع بسرعة فائقة ، حيث سواد لون جذوع الأشجار وتسبب في اختفاء الأشنات. منذ 1890 ، كانت جميع العث المرقش تقريبا سوداء. ومع ذلك ، أظهرت الأبحاث في القسم غير الصناعي أن العث المرقش لا يزال فاتح اللون. نتيجة للتحكم في تلوث الهواء في 1950 ، أصبحت العث ذات الألوان الفاتحة هي المهيمنة مرة أخرى.

ويفسر تشكيل العثة السوداء عن طريق الانتقاء الطبيعي. كان لدى العث ذات الألوان الفاتحة والموجودة على جذوع الأشجار المموهة بالأشنة في وضح النهار فرصة جيدة للبقاء على قيد الحياة. ومع ذلك ، عندما تظلم جذوع الأشجار وتم استنزاف الأشنات بتأثير دخان السخام ، أصبحت العث ذات الألوان الفاتحة فريسة سهلة. وهكذا ، استغلت العث الأسود وتضاعفت من خلال القيام بالأنشطة الإنجابية. هذا يدل على التنوع في السكان وتأثير الظروف البيئية المتغيرة على اختيار اللون.

المقاومة البكتيرية للمضادات الحيوية في الانتقاء الطبيعي المرصود

يمكن للمضادات الحيوية بسهولة منع واستئصال نمو البكتيريا دون مقاومة. ومع ذلك ، بعد فترة من الزمن ، لا تتأثر البكتيريا المحصنة باستخدام المضادات الحيوية. في الأعداد الكبيرة من السكان ، يمكن لأكثر من نوع واحد أن يظهر مقاومة. في مثل هذه البيئة ، يمكن للأفراد الذين يكتسبون المقاومة فقط التكاثر والتكاثر. وهكذا ، مع الانتقاء الطبيعي ، يصبح نوع التحصين واسع الانتشار.

دي دي تي ومقاومة الحشرات في الانتقاء الطبيعي المرصود

للـ دي.دي.تي تأثير مدمر على الحشرات في السنوات الأولى من الاستخدام. ومع ذلك ، فإن الأفراد الذين لديهم مقاومة طبيعية ينقلون المقاومة للأفراد المولودين في أنشطة إنجابية. نتيجة للانتقاء الطبيعي ، أصبح العديد من السكان مقاومًا تمامًا للـ دي. دي. بالإضافة إلى ذلك ، أصبح دور الـ دي. دي. تي عاملاً بيئياً في اختيار الأنواع شديدة المقاومة.