Экологический отбор

Экологический отбор (или экологический отбор , или отбор на выживание , или индивидуальный отбор , или бесполый отбор ) относится к естественному отбору без полового отбора , то есть строго экологическим процессам, которые действуют на унаследованных видами признаках безотносительно к спариванию или вторичным половым признакам. Названия вариантов описывают различные обстоятельства, при которых половой отбор как фактор спаривания полностью подавляется.

Экологи часто изучают экологический отбор, изучая численность особей на популяцию в разных регионах и то, что управляет такой численностью.

Обстоятельства, при которых это происходит

незначителен или отсутствует Можно сказать, что экологический отбор имеет место в любых обстоятельствах, когда наследование определенных признаков определяется только экологией без прямой половой конкуренции, когда, например, сексуальная конкуренция носит строго экологический или экономический характер, выбор партнера , самки не сопротивляются никакому самец, желающий спариваться, все признаки будут одинаково распространяться независимо от спаривания, или вид является гермафродитным или размножается бесполым путем, происходит экологический отбор. Например, давление окружающей среды в значительной степени ответственно за эволюцию различных стратегий жизненного цикла африканской медоносной пчелы A. m. scutellata и европейская медоносная пчела .

У видов, размножающихся половым путем , это применимо главным образом к ситуациям, когда экологическое давление не позволяет большинству конкурентов достичь зрелости, или когда скученность, образование пар или крайнее подавление факторов полового отбора препятствуют осуществлению нормальных ритуалов половой конкуренции и отбора, но которые также предотвращают действие искусственного отбора , например, браки по расчету, когда родители, а не молодые люди, выбирают партнера на основе экономических или даже астрологических факторов и где сексуальные желания супружеской пары часто подчиняются этим факторам, являются искусственными, если они не основаны полностью на экологический фактор, такой как контроль над землей, которая удерживается их собственной силой.

В лесах можно наблюдать экологический отбор, включающий множество факторов, таких как доступный солнечный свет, качество почвы и окружающая биота . Во время роста леса саженцы деревьев, в частности, являются пионерами экосистемы, и разные саженцы деревьев часто могут совершенно по-разному реагировать на ряд членов своего экологического сообщества, обеспечивая тем самым спектр экологических занятий. С другой стороны, взрослые деревья могут сильно влиять на свои экологические сообщества, меняя роль экологического отбора. Элементы почвы являются чрезвычайно влиятельным селективным фактором роста леса. С течением времени каждый вид деревьев эволюционировал, чтобы расти в определенных почвенных условиях, независимо от того, зависит ли это от уровня pH , содержания минералов или уровня дренажа. Каждый из них является средством экологического отбора, выполняющим свою работу в ходе эволюции . Однако экологический отбор может быть гораздо более конкретным, работая не только внутри вида, но и внутри популяций, даже популяций в одном и том же регионе. Например, ученые из Квебека недавно исследовали, как саженцы деревьев реагируют на различные уровни нитратов. Они обнаружили, что в районах с более высоким уровнем нитратов встречаются растения, которые могут гораздо более эффективно усваивать азот. Такие растения могли осуществлять фотосинтез и дыхание гораздо быстрее, чем их собратья, испытывающие недостаток азота, а также имели в среднем большую длину корней, что давало им эволюционное преимущество в их среде обитания . Неожиданно слишком высокий уровень азота может нанести вред некоторым видам деревьев, но именно эти экземпляры создали нишу для себя и могут превзойти других вокруг себя. На место произрастания деревьев также могут влиять уклон, каменистость, климат и доступность солнечного света. Пространство изначально доступно для всего, но саженцы, которые могут быстрее всего заселить почву и воспользоваться имеющимися питательными веществами, обычно наиболее успешны. Как правило, одним из первых факторов, определяющих, какие виды лучше всего растут в почве, является количество солнечного света. Почва и вода сами по себе очень важны (например, сухая лиственная древесина, такая как белый дуб, не будет расти на болоте), но солнечный свет является первоначальным решающим фактором в сукцессии леса. Деревья, не переносящие тени, могут сразу вырасти впечатляющими. Им нужен солнечный свет, который дает открытый навес в голой среде. Селекция отсеивает саженцы, которые не могут выдерживать яркое солнце, поэтому высокие прямые деревья со временем вырастут и разовьют пышную крону. Однако вскоре такое поведение изменится. Саженцы , которые когда-то были удалены в результате экологического отбора, теперь становятся предпочтительными, потому что затененная лесная подстилка стала идеальной для таких теневыносливых видов. Это отличный пример того, как экологический отбор может создавать ниши для разных видов, выполняя одну и ту же функцию с разными результатами.

Против. половой отбор

В тех случаях, когда факторы экологического и полового отбора сильно противоречат друг другу, одновременно поощряя и препятствуя одним и тем же чертам, также может быть важно различать их как подпроцессы естественного отбора.

Например, Ceratogaulus , олигоцена рогатый суслик , оставил в летописи окаменелостей ряд особей со все более и более длинными рогами, которые, по-видимому, не были связаны с его экологической нишей или не приспособлены к ней. Некоторые современные учёные выдвинули теорию, что рога были полезны или впечатляли в брачных ритуалах среди самцов (хотя другие учёные оспаривают эту теорию, указывая, что рога не были сексуально диморфными ) и что это было примером безудержной эволюции . Этот вид, похоже, внезапно вымер, когда рога достигли примерно длины тела самого животного, возможно, потому, что оно больше не могло бегать или уклоняться от хищников — таким образом, экологический отбор, похоже, в конечном итоге взял верх над половым.

Также важно различать экологический отбор в случаях чрезвычайного экологического изобилия, например, в созданной человеком среде , городах или зоопарках, где половой отбор обычно должен преобладать, поскольку нет угрозы того, что виды или особи потеряют свою экологическую нишу . Однако даже в таких ситуациях, когда выживание не подвергается сомнению, разнообразие и качество пищи, например, предоставляемой самцами самкам обезьян в обмен на пол у некоторых видов, все еще влияют на воспроизводство, однако становятся фактором полового отбора. Можно сказать, что подобные явления существуют и у людей, например, у « невест по почте », которые в первую очередь вступают в брак ради экономической выгоды.

Отличие экологического отбора от полового особенно полезно в таких крайних случаях; Приведенные выше примеры демонстрируют исключения, а не типичный выбор в дикой природе. В целом экологический отбор считается доминирующим процессом естественного отбора , за исключением высокопознавательных видов, которые не образуют или не всегда образуют пары, например морж , горилла , человек . Но даже у этих видов можно выделить случаи, когда у изолированных популяций не было реального выбора партнеров или когда подавляющее большинство особей умерло до достижения половой зрелости, оставив для спаривания только экологически отобранного выжившего - независимо от его сексуальной приспособленности при нормальном половом отборе. процессы для этого вида.

Например, если лишь несколько близкородственных самцов пережили стихийное бедствие и все они способны к очень широкому спариванию из-за отсутствия самцов, половой отбор подавляется экологическим отбором (катастрофа). Такие ситуации обычно носят временный характер, характерный для популяций, находящихся в состоянии сильного стресса, на относительно короткий срок. Однако за это короткое время они могут радикально повлиять на население, иногда уничтожая всех людей, восприимчивых к патогену , и тем самым делая всех выживших невосприимчивыми. Несколько таких катастрофических событий, когда преобладает экологический отбор, могут привести к появлению популяции с особыми преимуществами, например, при колонизации, когда вторжение популяций из более густонаселенных, предрасположенных к болезням условий прибывает с антителами к болезням, а сами болезни, которые начинают уничтожать местных жителей, очищая путь для колонистов.

У людей вмешательства искусственных устройств, таких как корабли или одеяла, может быть достаточно, чтобы некоторые считали это примером искусственного отбора . Однако это ясно наблюдается и у других видов, кажется неразумным отличать колонизацию на корабле от колонизации путем ходьбы, и даже слово «колония» не характерно для человека, а в общем относится к вторжению одного вида в экологию, в которой он находится. не совсем адаптирован. Таким образом, несмотря на потенциальные разногласия, возможно, лучше рассматривать все примеры болезней, передаваемых колонистами, как экологический отбор.

Другой пример: в регионе, опустошенном ядерной радиацией , таком как атолл Бикини , способность пережить гамма-лучи до половой зрелости и (для самок) до вынашивания ребенка является ключевым фактором экологического отбора, хотя она не является ни « естественной », ни сексуальной. . Некоторые назвали бы это слишком искусственным отбором , а не естественным или экологическим, поскольку радиация не попадает в экологию как фактор, за исключением усилий человека. Неоднозначные «искусственные плюс экологические» факторы можно с полным основанием назвать « средовыми », и в этих случаях термин «средовой отбор» может быть предпочтительнее.

См. также

• Экология