Prírodný výber

Proces

Prírodný výber vysvetľuje, prečo sa živé organizmy v priebehu času menia a majú takú anatómiu, funkcie a správanie, aké majú. Funguje to takto:

1. Všetky živé organizmy majú takú plodnosť, že ich populácia by sa mohla donekonečna rýchlo zväčšovať.
2. V skutočnosti sa veľkosť populácie v takomto rozsahu nezvyšuje. Väčšinou zostávajú počty približne rovnaké.
3. Potraviny a iné zdroje sú obmedzené. O potraviny a zdroje teda existuje konkurencia.
4. Žiadni dvaja ľudia nie sú rovnakí. Preto nemajú rovnakú šancu žiť a rozmnožovať sa.
5. Veľká časť tejto variability je dedičná. Rodičia odovzdávajú vlastnosti deťom prostredníctvom svojich génov.
6. Ďalšia generácia pochádza z tých, ktorí prežili a rozmnožujú sa. Vylučovanie je spôsobené relatívnou vhodnosťou jedincov a prostredia, v ktorom žijú. Po mnohých generáciách má populácia viac užitočných genetických rozdielov a menej škodlivých. Prírodný výber je vlastne proces eliminácie.

Príklady

V súčasnosti existuje pomerne veľa príkladov prirodzeného výberu v prírodných populáciách.

Rezistencia na antibiotiká

Známym príkladom pôsobenia prirodzeného výberu je vývoj rezistencie mikroorganizmov voči antibiotikám. Od objavu penicilínu Alexandrom Flemingom v roku 1928 sa antibiotiká používajú na boj proti bakteriálnym chorobám. Prirodzené populácie baktérií obsahujú medzi obrovským počtom svojich jednotlivých členov značnú variabilitu genetického materiálu, ktorá je výsledkom mutácií. Pri vystavení antibiotikám väčšina baktérií rýchlo hynie, ale niektoré majú mutácie, ktoré ich robia o niečo menej citlivými. Ak je vystavenie antibiotikám krátke, títo jedinci liečbu prežijú. Eliminácia jedincov, ktorí nemajú rezistenciu, je príkladom prirodzeného výberu.

Pri dostatočnom čase a opakovanom vystavení antibiotiku sa vytvorí populácia baktérií odolných voči antibiotikám. To vedie k takzvaným evolučným pretekom v zbrojení alebo koevolúcii, v rámci ktorej baktérie pokračujú vo vývoji kmeňov, ktoré sú menej citlivé na antibiotiká, zatiaľ čo výskumní pracovníci v oblasti medicíny pokračujú vo vývoji nových antibiotík, ktoré ich môžu zabiť. Stratégie reakcie zvyčajne zahŕňajú používanie iných, silnejších antibiotík; nedávno sa však objavili nové kmene MRSA, ktoré sú odolné aj voči týmto liekom. Podobná situácia nastáva pri rezistencii rastlín a hmyzu voči pesticídom a pri rezistencii malárií voči chinínu.

Kamufláž

Známou prípadovou štúdiou je štúdia evolúcie molice peperovej a existuje mnoho ďalších príkladov. Väčšina týchto denných motýľov mala svetlé sfarbenie, ale len niekoľko motýľov bolo tmavých. Spočiatku svetlé mole lepšie prežívali, pretože sa maskovali proti svetlej farbe okolitých stromov. Vtáky ich tak nemohli vidieť.

Keď boli postavené továrne, všetky stromy boli čierne kvôli znečisteniu. Teraz boli na tmavej kôre viditeľné svetlé mole. Po zmene prostredia mali výhodu tmavé mole. Gény ovládajúce tmavé sfarbenie sa rozšírili v populácii moľ. Po druhej svetovej vojne fungovali kontroly proti znečisteniu, aby bolo prostredie čistejšie. Potom mali svetlejšie mole opäť výhodu a v súčasnosti sú oveľa bežnejšie.

Ďalším príkladom je mimikry: Niektoré neškodné druhy hmyzu napodobňujú iné druhy hmyzu, ktoré sú nebezpečné alebo majú odpornú chuť. Mimikry sa vyvíjajú, pretože lepšie mimikry lepšie prežívajú. Žijú tak, aby splodili viac potomkov ako menej dobrí imitátori. Gény lepších imitátorov sa v druhu rozšíria. Postupom času sa mimické druhy približujú svojim modelom.

Rezistencia voči antibiotikám sa zvyšuje prežívaním jedincov, ktorí sú voči účinkom antibiotika imúnni. Ich potomstvo zdedí rezistenciu, čím sa vytvorí nová populácia rezistentných baktérií.

Pohlavný výber

Pohlavný výber je osobitným druhom prírodného výberu. Je to teória Charlesa Darwina, podľa ktorej sa určité evolučné znaky dajú vysvetliť súťažou v rámci druhu. Darwin definoval pohlavný výber ako účinky "boja medzi jedincami jedného pohlavia, spravidla samcami, o vlastníctvo druhého pohlavia". Zvyčajne sú to samce, ktoré medzi sebou bojujú. Znaky vyselektované bojom samcov sa nazývajú sekundárne pohlavné znaky (vrátane rohov, parohov atď.) a niekedy sa označujú ako "zbrane". Znaky vybrané výberom partnera sa nazývajú "ozdoby".

Samice často uprednostňujú samcov s vonkajšími ornamentmi - prehnanými morfologickými znakmi. Gény, ktoré samcom umožňujú vyvinúť pôsobivé ozdoby alebo bojové schopnosti, môžu jednoducho ukázať väčšiu odolnosť voči chorobám alebo efektívnejší metabolizmus - vlastnosti, ktoré sú výhodné aj pre samice. Táto myšlienka je známa ako hypotéza "dobrých génov". Pohlavný výber sa dodnes skúma a diskutuje.

Ernst Mayr povedal:

"Od Darwinových čias sa ukázalo, že tento druh selekcie zahŕňa oveľa širšiu oblasť javov a namiesto pohlavného výberu je lepšie hovoriť o selekcii na reprodukčný úspech... na rozdiel od selekcie na prežitie ide o skutočnú selekciu, nie elimináciu. Vzhľadom na to, koľko nových druhov selekcie na reprodukčný úspech sa rok čo rok objavuje, začínam uvažovať o tom, či nie je dokonca dôležitejšia ako selekcia na prežitie, aspoň u niektorých vyšších organizmov."

Ilustrácia z knihy The Descent of Man and selection in relation to sex od Charlesa Darwina, na ktorej je znázornený kocúrkovec Lophornis ornatus, samica vľavo, zdobený samec vpravo.