Непостоянный выбор
Флуктуирующий отбор — это способ естественного отбора, характеризующийся изменением направления отбора по данному фенотипу в течение относительно короткого периода эволюционного времени. Например, вид растения может быть двух разновидностей: один предпочитает более влажную почву, а другой — более сухую. В период влажных лет влажный сорт будет более приспособленным и даст больше потомства, тем самым увеличивая частоту растений, предпочитающих влажные растения. Если за этим влажным периодом последует засуха, будет выбран сухой сорт, и его численность увеличится. Поскольку периоды засухи и влажности колеблются, меняется и отбор растений, предпочитающих засушливость и влажность. Флуктуирующий отбор проявляется и на генном уровне. Рассмотрим две аллели , А и В, которые находятся в одном и том же локусе . Колеблющаяся динамика отбора имеет место, когда выбор отдает предпочтение A в момент времени t 0 , B в момент t 1 и снова A в момент t 2 .
Колеблющийся отбор характеризуется несколькими математическими моделями . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] При некоторых обстоятельствах колебательный отбор может привести к сбалансированному полиморфизму . [ 4 ] Когда два вида осуществляют отбор друг друга, например, хозяин и его паразит, это может привести к колебаниям динамики отбора. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
Динамика Красной Королевы и поддержание секса
[ редактировать ]Гипотеза Красной Королевы описывает коэволюционную «гонку вооружений» между видами-антагонистами (хищниками и добычей, паразитами и хозяевами, конкурентами с перекрывающимися нишами ), подчеркивая конкуренцию между видами и популяциями, а не внутри них. В условиях динамики Красной Королевы вид должен адаптироваться к изменяющемуся давлению отбора постоянно меняющейся биоты, составляющей его окружающую среду, иначе ему грозит исчезновение. Эксперименты в среде Красной Королевы на реальных и смоделированных популяциях предоставили убедительную поддержку поддержанию полового размножения, несмотря на двукратную стоимость секса . [ 8 ] [ 9 ]
Колеблющийся отбор может также играть важную роль в коэволюционных отношениях хозяин-паразит, особенно в поддержании пола. Было показано, что коэволюционная динамика гонки вооружений между хозяином и паразитом уступает место колебательной динамике отбора в минимальной среде. [ 6 ] Колеблющийся отбор в среде Красной Королевы был предложен в качестве объяснения сохранения пола:
Суть секса в нашей теории заключается в том, что он хранит гены, которые на данный момент плохие, но перспективны для повторного использования. Он постоянно пробует их в сочетании, ожидая момента, когда фокус невыгоды переместится в другое место. Когда это происходит, генотипы, несущие такие гены, распространяются путем успешного размножения, одновременно становясь хранилищем для других плохих генов и, таким образом, далее в непрерывной последовательности. [ 8 ]
В этой концепции пола популяция — это хранилище вариаций, а пол — это механизм распространения старых, меньших вариантов, когда они становятся полезными. Эта теория зависит от колеблющегося отбора, поскольку колеблющаяся динамика отбора делает адаптивными ранее неадаптивные варианты из-за экологических сдвигов.
См. также
[ редактировать ]- Частотно-зависимый выбор
- Выбор направления
- Балансирующий выбор
- Подрывной выбор
- Отрицательный отбор (естественный отбор)
- Стабилизирующий отбор
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Холдейн, JBS ; Джаякар, SD (1963). «Полиморфизм вследствие выбора разного направления». Журнал генетики . 58 (2): 237–242. дои : 10.1007/BF02986143 . ISSN 0022-1333 . S2CID 26313306 .
- ^ Карлин, С. ; Либерман, Ури (1974). «Случайные временные изменения интенсивности отбора: случай большого размера популяции». Теоретическая популяционная биология . 6 (3): 355–382. дои : 10.1016/0040-5809(74)90016-1 . ISSN 0040-5809 . ПМИД 4460262 .
- ^ Белл, Г. (2010). «Колеблющийся отбор: постоянное возобновление адаптации в изменяющихся условиях» . Философские труды Лондонского королевского общества B: Биологические науки . 365 (1537): 87–97. дои : 10.1098/rstb.2009.0150 . ISSN 0962-8436 . ПМЦ 2842698 . ПМИД 20008388 .
- ^ Бертрам, Джейсон; Мазель, Джоанна (20 марта 2019 г.). «Различные механизмы способствуют поддержанию полиморфизма в локусах, подверженных сильному или слабому колеблющемуся отбору». Эволюция . 73 (5): 883–896. дои : 10.1111/evo.13719 . hdl : 10150/632441 . ПМИД 30883731 . S2CID 83461372 .
- ^ Хейрсон, штат Нью-Йорк; Диллон, штат Калифорния (1990). «Колеблющийся отбор и реакция популяции пресноводных копепод». Эволюция . 44 (7): 1796–1805. дои : 10.2307/2409508 . ISSN 0014-3820 . JSTOR 2409508 . ПМИД 28567814 .
- ^ Перейти обратно: а б Холл, Арканзас; Сканлан, PD; Морган, AD; Баклинг, А. (2011). «Коэволюционная гонка вооружений между хозяином и паразитом уступает место нестабильному отбору». Экологические письма . 14 (7): 635–642. дои : 10.1111/j.1461-0248.2011.01624.x . ISSN 1461-023X . ПМИД 21521436 .
- ^ Сельпельский, AM; ДиБаттиста, доктор юридических наук; Эванс, Дж.А.; Карлсон, С.М. (2011). «Различия во временной динамике фенотипического отбора компонентов приспособленности в дикой природе» . Труды Лондонского королевского общества B: Биологические науки . 278 (1711): 1572–1580. дои : 10.1098/рспб.2010.1973 . ISSN 0962-8452 . ПМК 3081754 . ПМИД 21047862 .
- ^ Перейти обратно: а б Гамильтон, Вашингтон ; Аксельрод Р.; Танезе, Р. (1990). «Половое размножение как приспособление к сопротивлению паразитам (обзор)» . Труды Национальной академии наук . 87 (9): 3566–3573. Бибкод : 1990PNAS...87.3566H . дои : 10.1073/pnas.87.9.3566 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 53943 . ПМИД 2185476 .
- ^ Морран, Лейтенант; Шмидт, О.Г.; Геларден, Айова; Пэрриш, Колорадо; Лайвли, СМ (2011). «Бег с Красной Королевой: коэволюция хозяина-паразита выбирает двуродительский секс» . Наука . 333 (6039): 216–218. Бибкод : 2011Sci...333..216M . дои : 10.1126/science.1206360 . ISSN 0036-8075 . ПМК 3402160 . ПМИД 21737739 .