进化生物学中的方向选择

定向选择是一种自然选择,其中物种的表型(可观察到的特征)倾向于一个极端,而不是平均表型或相反的极端表型。除了稳定选择和破坏性选择之外,定向选择是被广泛研究的三种自然选择类型之一。在稳定选择中,极端表型的数量逐渐减少,有利于平均表型,而在破坏性选择中,平均表型减少,有利于两个方向的极端。...

定向选择是一种自然选择,其中物种的表型(可观察到的特征)倾向于一个极端,而不是平均表型或相反的极端表型。除了稳定选择和破坏性选择之外,定向选择是被广泛研究的三种自然选择类型之一。在稳定选择中,极端表型的数量逐渐减少,有利于平均表型,而在破坏性选择中,平均表型减少,有利于两个方向的极端。

Darwin Finch Bird, Galapagos Isles

导致定向选择的条件

方向选择现象通常出现在随时间变化的环境中。天气、气候或食物供应的变化会导致方向选择。在一个与气候变化有关的非常及时的例子中,最近观察到红眼鲑鱼改变了它们在阿拉斯加产卵的时间,这可能是由于水温上升。

在一项自然选择的统计分析中,方向选择显示了一个特定性状的种群钟形曲线,它要么进一步向左移动,要么进一步向右移动。但是,与稳定选择不同,钟形曲线的高度不会改变。在经历定向选择的群体中,“平均”个体要少得多。

人机交互也可以加快方向选择。例如,人类猎人或渔夫追求采石场往往杀死人口中较大的个体,以获取肉或其他大型装饰或有用的部分。随着时间的推移,这会导致人口向较小的个体倾斜。在本方向选择示例中,大小的方向选择钟形曲线将显示向左移动。动物捕食者也可以创造定向选择。由于猎物种群中速度较慢的个体更有可能被杀死和吃掉,定向选择将使种群逐渐向速度较快的个体倾斜。当记录这种形式的定向选择时,绘制物种大小的钟形曲线将向右倾斜。

例子

作为自然选择的一种常见形式,有大量研究和记录的定向选择的例子。一些著名案例:

  • 进化先驱科学家查尔斯·达尔文(1809-1882)在加拉帕戈斯群岛时研究了后来被称为方向选择的东西。他观察到,加拉帕戈斯雀的喙长随着时间的推移而变化,这是由于可用的食物来源。当没有昆虫可吃时,喙更大、更深的雀类存活下来,因为喙的结构有助于开裂种子。随着时间的推移,随着昆虫变得越来越多,定向选择开始青睐喙小而长、更适合捕捉昆虫的雀类。
  • 化石记录显示,欧洲黑熊的体型在冰河时期的大陆冰川覆盖期间有所减小,但在冰河时期有所增大。这可能是因为体型较大的个体在食物供应有限和极端寒冷的条件下享有优势。
  • 在18世纪和19世纪,英国的胡椒蛾主要是白色的,为了与浅色的树木相融合,它们开始进化成以深色为主的物种,以便与日益被工业革命工厂的烟尘所覆盖的环境相融合。

  • 发表于 2021-09-06 04:15
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  • 分类:科学

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