Natuurlijke selectie

Natuurlijke selectie is een centraal begrip van de evolutie. De Engelse bioloog Charles Darwin en Alfred Russel Wallace, en wordt soms de survival of the fittest genoemd. Darwin koos de naam als analogie met kunstmatige selectie (selectief fokken).

Natuurlijke selectie is het proces waarbij organismen met gunstige eigenschappen een grotere kans hebben om zich voort te planten. Daarbij geven ze deze eigenschappen door aan de volgende generatie. Na verloop van tijd stelt dit proces de organismen in staat zich aan te passen aan hun omgeving. Dit komt omdat de frequentie van genen voor gunstige eigenschappen toeneemt in de populatie.

De leden van een soort zijn niet allemaal gelijk, mede door verschillen in erfelijkheid (genetica). Dit geldt zelfs voor kinderen van dezelfde ouders. Sommige van deze verschillen maken dat het ene organisme beter overleeft en zich voortplant dan het andere in een bepaald leefgebied. Wanneer dit organisme zich voortplant, krijgen zijn kinderen de genen, wat het voordeel oplevert. Sommige aanpassingen zijn extreem langdurig, nuttig in vele habitats. De evolutie van de vleugels in de omgeving van vogels blijft hetzelfde. Als de omgeving voldoende verandert, dan kan een ander organisme het beter doen.

Het proces

Natuurlijke selectie verklaart waarom levende organismen in de loop van de tijd veranderen om de anatomie, de functies en het gedrag te hebben die ze hebben. Het werkt als volgt:

  1. Alle levende wezens hebben zo'n vruchtbaarheid dat hun bevolkingsomvang snel zou kunnen toenemen.
  2. Eigenlijk neemt de omvang van de populaties niet in die mate toe. Meestal blijven de aantallen ongeveer gelijk.
  3. Voedsel en andere middelen zijn beperkt. Er is dus concurrentie voor voedsel en hulpbronnen.
  4. Geen twee personen zijn gelijk. Daarom hebben ze niet dezelfde kans om te leven en zich voort te planten.
  5. Veel van deze variatie is geërfd. De ouders geven de eigenschappen door aan de kinderen via hun genen.
  6. De volgende generatie komt van degenen die overleven en zich voortplanten. De eliminatie wordt veroorzaakt door de relatieve fit tussen de individuen en de omgeving waarin ze leven. Na vele generaties heeft de bevolking meer nuttige genetische verschillen, en minder schadelijke. Natuurlijke selectie is echt een proces van eliminatie.

Voorbeelden

Er zijn nu nogal wat voorbeelden van natuurlijke selectie in natuurlijke populaties.

Antibioticaresistentie

Een bekend voorbeeld van natuurlijke selectie in actie is de ontwikkeling van antibioticaresistentie bij micro-organismen. Sinds de ontdekking van penicilline in 1928 door Alexander Fleming worden antibiotica gebruikt om bacteriële ziekten te bestrijden. Natuurlijke populaties van bacteriën bevatten onder hun enorme aantal individuele leden een aanzienlijke variatie in hun genetisch materiaal, als gevolg van mutaties. Bij blootstelling aan antibiotica sterven de meeste bacteriën snel, maar sommige hebben mutaties die hen iets minder vatbaar maken. Als de blootstelling aan antibiotica kort is, zullen deze individuen de behandeling overleven. Het elimineren van individuen die geen resistentie hebben is een voorbeeld van natuurlijke selectie.

Als er voldoende tijd is en er herhaaldelijk aan het antibioticum wordt blootgesteld, zal er een populatie van antibioticaresistente bacteriën ontstaan. Dit leidt tot wat bekend staat als een evolutionaire wapenwedloop, of co-evolutie, waarbij bacteriën stammen blijven ontwikkelen die minder gevoelig zijn voor antibiotica, terwijl medische onderzoekers nieuwe antibiotica blijven ontwikkelen die hen kunnen doden. De responsstrategieën omvatten meestal het gebruik van verschillende, sterkere antibiotica, maar recentelijk zijn er nieuwe stammen van MRSA ontstaan die zelfs tegen deze geneesmiddelen resistent zijn. Een soortgelijke situatie doet zich voor bij resistentie tegen bestrijdingsmiddelen bij planten en insecten en bij malariabestrijding tegen kinine.

Camouflage

Een beroemde casestudy is de studie van de gepeperde evolutie van de mot, en er zijn vele andere voorbeelden. De meeste van deze dagvliegende motten waren licht van kleur, maar slechts een paar van de motten waren donker. In het begin overleefden de lichtgekleurde motten beter omdat ze gecamoufleerd waren tegen de lichte kleur van de nabijgelegen bomen. Dit maakte het moeilijk voor vogels om ze te zien.

Toen de fabrieken werden gebouwd, zorgde de vervuiling ervoor dat alle bomen er zwart uitzagen. Nu waren de lichtgekleurde motten duidelijk zichtbaar tegen de donkere schors. De donkergekleurde motten hadden het voordeel dat de omgeving veranderde. De genen die de donkere kleur regelen verspreidden zich over de populatie van de motten. Na de tweede wereldoorlog werkte de controle tegen de vervuiling om het milieu schoner te maken. Toen hadden de lichtere motten weer het voordeel, en komen nu veel vaker voor.

Mimicry is een ander voorbeeld: Sommige onschuldige insecten bootsen andere insecten na die gevaarlijk zijn, of die vies smaken. Mimicry evolueert omdat de betere imitators beter overleven. Ze leven om meer nakomelingen te produceren dan de minder goede mimespelers. De genen van de betere mimespelers komen steeds vaker voor in de soort. In de loop van de tijd komen de mimespelers dichter bij hun modellen.

De resistentie tegen antibiotica wordt verhoogd door de overleving van personen die immuun zijn voor de effecten van het antibioticum. Hun nakomelingen erven de resistentie, waardoor een nieuwe populatie van resistente bacteriën ontstaat.
De resistentie tegen antibiotica wordt verhoogd door de overleving van personen die immuun zijn voor de effecten van het antibioticum. Hun nakomelingen erven de resistentie, waardoor een nieuwe populatie van resistente bacteriën ontstaat.

Seksuele selectie

Seksuele selectie is een bijzondere vorm van natuurlijke selectie. Het is een theorie van Charles Darwin dat bepaalde evolutionaire eigenschappen kunnen worden verklaard door competitie binnen een soort. Darwin definieerde seksuele selectie als de effecten van de "strijd tussen de individuen van het ene geslacht, over het algemeen de mannetjes, voor het bezit van het andere geslacht". Het zijn meestal de mannetjes die met elkaar vechten. De door de mannelijke strijd geselecteerde eigenschappen worden secundaire geslachtskenmerken genoemd (waaronder hoorns, geweien, enz.) en worden soms 'wapens' genoemd. Eigenschappen geselecteerd door partnerkeuze worden 'ornamenten' genoemd.

Vrouwtjes geven vaak de voorkeur aan paren met mannetjes met uitwendige ornamentele overdreven kenmerken van de morfologie. Genen die mannetjes in staat stellen om indrukwekkende ornamenten of vechtlust te ontwikkelen, kunnen gewoonweg een grotere weerstand tegen ziekten of een efficiëntere stofwisselingskenmerken vertonen die ook de vrouwtjes ten goede komen. Dit idee staat bekend als de 'goede genen'-hypothese. Seksuele selectie wordt vandaag de dag nog steeds onderzocht en besproken.

Ernst Mayr zei:

"Sinds de tijd van Darwin is het duidelijk geworden dat dit soort selectie een veel breder gebied van fenomenen omvat, en in plaats van seksuele selectie kan het beter worden aangeduid als selectie voor reproductief succes... er is sprake van echte selectie, niet van eliminatie, in tegenstelling tot overlevingsselectie. Gezien het aantal nieuwe soorten selectie voor voortplantingssucces dat jaar na jaar wordt ontdekt, begin ik me af te vragen of het niet nog belangrijker is dan overlevingsselectie, althans in bepaalde hogere organismen".

Illustratie uit The Descent of Man en selectie in relatie tot seks door Charles Darwin met de Tufted Coquette Lophornis ornatus, vrouwelijk links, geornamenteerd mannetje rechts.
Illustratie uit The Descent of Man en selectie in relatie tot seks door Charles Darwin met de Tufted Coquette Lophornis ornatus, vrouwelijk links, geornamenteerd mannetje rechts.


AlegsaOnline.com - 2020 / 2021 - License CC3