Selezione naturale

Il processo

La selezione naturale spiega perché gli organismi viventi cambiano nel tempo per avere l'anatomia, le funzioni e il comportamento che hanno. Funziona così:

1. Tutti gli esseri viventi hanno una tale fertilità che la loro popolazione potrebbe aumentare rapidamente e per sempre.
2. In realtà, la dimensione delle popolazioni non aumenta in questa misura. Per lo più, i numeri rimangono all'incirca gli stessi.
3. Il cibo e le altre risorse sono limitate. Quindi, c'è competizione per il cibo e le risorse.
4. Non ci sono due individui uguali. Pertanto, non hanno la stessa possibilità di vivere e riprodursi.
5. Gran parte di questa variazione è ereditata. I genitori trasmettono le caratteristiche ai bambini attraverso i loro geni.
6. La generazione successiva viene da coloro che sopravvivono e si riproducono. L'eliminazione è causata dal relativo accoppiamento tra gli individui e l'ambiente in cui vivono. Dopo molte generazioni, la popolazione ha più utili differenze genetiche e meno dannose. La selezione naturale è in realtà un processo di eliminazione.

Esempi

Ci sono ora numerosi esempi di selezione naturale nelle popolazioni naturali.

Resistenza agli antibiotici

Un noto esempio di selezione naturale in azione è lo sviluppo della resistenza agli antibiotici nei microrganismi. Dalla scoperta della penicillina nel 1928 da parte di Alexander Fleming, gli antibiotici sono stati utilizzati per combattere le malattie batteriche. Le popolazioni naturali di batteri contengono, tra il loro vasto numero di singoli membri, una notevole variazione nel loro materiale genetico, come risultato di mutazioni. Quando sono esposti agli antibiotici, la maggior parte dei batteri muore rapidamente, ma alcuni hanno mutazioni che li rendono leggermente meno suscettibili. Se l'esposizione agli antibiotici è breve, questi individui sopravviveranno al trattamento. L'eliminazione di individui che non hanno alcuna resistenza è un esempio di selezione naturale.

Con il tempo necessario e l'esposizione ripetuta all'antibiotico, emergerà una popolazione di batteri resistenti agli antibiotici. Questo porta a quella che è conosciuta come una corsa agli armamenti evolutiva, o co-evoluzione, in cui i batteri continuano a sviluppare ceppi meno sensibili agli antibiotici, mentre i ricercatori medici continuano a sviluppare nuovi antibiotici che possono ucciderli. Le strategie di risposta includono tipicamente l'uso di diversi antibiotici più forti; tuttavia, recentemente sono emersi nuovi ceppi di MRSA che sono resistenti anche a questi farmaci. Una situazione simile si verifica con la resistenza ai pesticidi nelle piante e negli insetti e con la resistenza malarica al chinino.

Camouflage

Un caso di studio famoso è lo studio dell'evoluzione della falena pepata, e ci sono molti altri esempi. La maggior parte di queste falene che volano di giorno erano di colore chiaro, ma solo alcune di esse erano scure. All'inizio, le falene di colore chiaro sopravvivevano meglio perché erano mimetizzate contro il colore chiaro degli alberi vicini. Questo rendeva difficile agli uccelli vederle.

Quando le fabbriche furono costruite, l'inquinamento fece apparire tutti gli alberi neri. Ora le falene di colore chiaro erano evidenti contro la corteccia scura. Le falene di colore scuro avevano il vantaggio dopo che l'ambiente era cambiato. I geni che controllano il colore scuro si sono diffusi nella popolazione di falene. Dopo la seconda guerra mondiale, i controlli contro l'inquinamento lavorarono per rendere l'ambiente più pulito. Poi le falene più chiare hanno avuto ancora una volta il vantaggio, e ora sono molto più comuni.

Il mimetismo è un altro esempio: Alcuni insetti innocui imitano altri insetti che sono pericolosi, o che hanno un sapore sgradevole. Il mimetismo si evolve perché i migliori mimi sopravvivono meglio. Vivono per produrre più prole rispetto ai meno bravi che imitano. I geni dei migliori imitatori diventano più comuni nella specie. Con il tempo, le specie imitatrici si avvicinano ai loro modelli.

La resistenza agli antibiotici è aumentata dalla sopravvivenza di individui che sono immuni agli effetti dell'antibiotico. La loro prole eredita la resistenza, creando una nuova popolazione di batteri resistenti.

Selezione sessuale

La selezione sessuale è un tipo speciale di selezione naturale. È una teoria di Charles Darwin che certi tratti evolutivi possono essere spiegati dalla competizione all'interno di una specie. Darwin definì la selezione sessuale come gli effetti della "lotta tra gli individui di un sesso, generalmente i maschi, per il possesso dell'altro sesso". Di solito sono i maschi che combattono tra loro. I tratti selezionati dal combattimento maschile sono chiamati caratteristiche sessuali secondarie (tra cui corna, corna, corna, ecc.) e talvolta indicati come "armi". I tratti selezionati per scelta del compagno sono chiamati "ornamenti".

Le femmine spesso preferiscono accoppiarsi con i maschi con ornamenti esterni - caratteristiche morfologiche esagerate. I geni che permettono ai maschi di sviluppare ornamenti impressionanti o capacità di combattimento possono semplicemente mostrare una maggiore resistenza alle malattie o un metabolismo più efficiente - caratteristiche che vanno a beneficio anche delle femmine. Questa idea è conosciuta come l'ipotesi dei "geni buoni". La selezione sessuale è ancora oggi oggetto di ricerca e discussione.

Ernst Mayr ha detto:

"Fin dai tempi di Darwin è diventato chiaro che questo tipo di selezione include un regno molto più ampio di fenomeni, e invece di selezione sessuale è meglio riferita come selezione per il successo riproduttivo... è coinvolta la selezione genuina, non l'eliminazione, a differenza della selezione per la sopravvivenza. Considerando quanti nuovi tipi di selezione per il successo riproduttivo vengono scoperti anno dopo anno, comincio a chiedermi se non sia ancora più importante della selezione per la sopravvivenza, almeno in certi organismi superiori".

Illustrazione da La discesa dell'uomo e selezione in relazione al sesso di Charles Darwin che mostra il Tufted Coquette Lophornis ornatus, femmina a sinistra, maschio ornato a destra.