Naturligt urval | ett centralt begrepp inom evolutionen

Det naturliga urvalet förklarar varför levande organismer förändras över tid för att få den anatomi, de funktioner och det beteende som de har. Det fungerar så här:

1. Alla levande varelser har en sådan fertilitet att deras populationer kan öka snabbt i all evighet.
2. I själva verket ökar befolkningsstorleken inte i samma utsträckning. Oftast förblir antalet ungefär detsamma.
3. Livsmedel och andra resurser är begränsade. Det råder alltså konkurrens om mat och resurser.
4. Ingen individ är den andra lik. Därför har de inte samma chans att leva och föröka sig.
5. En stor del av denna variation är nedärvd. Föräldrarna överför egenskaperna till barnen genom sina gener.
6. Nästa generation kommer från dem som överlever och förökar sig. Elimineringen orsakas av den relativa passformen mellan individerna och den miljö de lever i. Efter många generationer har befolkningen fler nyttiga genetiska skillnader och färre skadliga. Det naturliga urvalet är egentligen en elimineringsprocess.

Det finns numera ett stort antal exempel på naturligt urval i naturliga populationer.

Antibiotikaresistens

Ett välkänt exempel på naturligt urval i praktiken är utvecklingen av antibiotikaresistens hos mikroorganismer. Sedan Alexander Fleming upptäckte penicillinet 1928 har antibiotika använts för att bekämpa bakteriesjukdomar. Naturliga bakteriepopulationer innehåller, bland det stora antalet enskilda medlemmar, en betydande variation i sitt genetiska material, som ett resultat av mutationer. När de utsätts för antibiotika dör de flesta bakterier snabbt, men vissa har mutationer som gör dem något mindre mottagliga. Om antibiotikaexponeringen är kort kommer dessa individer att överleva behandlingen. Elimineringen av individer som inte har någon resistens är ett exempel på naturligt urval.

Om antibiotikan utsätts för tillräckligt lång tid och upprepade gånger kommer en population av antibiotikaresistenta bakterier att växa fram. Detta leder till vad som kallas en evolutionär kapprustning, eller samevolution, där bakterier fortsätter att utveckla stammar som är mindre mottagliga för antibiotika, samtidigt som medicinska forskare fortsätter att utveckla nya antibiotika som kan döda dem. Svarsstrategier omfattar vanligtvis användning av olika, starkare antibiotika, men nyligen har nya MRSA-stammar dykt upp som är resistenta även mot dessa läkemedel. En liknande situation uppstår när det gäller resistens mot bekämpningsmedel hos växter och insekter och när det gäller malariaresistens mot kinin.

Camouflage

En berömd fallstudie är studien av utvecklingen av pepparmot, och det finns många andra exempel. De flesta av dessa dagflygande malar var ljusa, men bara några få malar var mörka. Till en början överlevde de ljusa malarna bättre eftersom de var kamouflerade mot den ljusa färgen på de närliggande träden. Detta gjorde det svårt för fåglarna att se dem.

När fabrikerna byggdes gjorde föroreningarna att alla träd blev svarta. Nu var de ljusa malarna tydliga mot den mörka barken. De mörkfärgade malarna hade en fördel efter att miljön förändrats. De gener som kontrollerar den mörka färgen spreds i populationen av nattfjärilar. Efter andra världskriget fungerade kontrollerna mot föroreningar för att göra miljön renare. Då hade de ljusare malarna återigen en fördel och är nu mycket vanligare.

Mimikry är ett annat exempel: Vissa ofarliga insekter efterliknar andra insekter som är farliga eller som smakar illa. Mimikry utvecklas eftersom de som är bättre på att imitera överlever bättre. De lever och producerar fler avkommor än de mindre bra imiterarna. De bättre imitatorernas gener blir vanligare inom arten. Med tiden närmar sig de imiterande arterna sina förebilder.

Sexuellt urval är en speciell typ av naturligt urval. Det är Charles Darwins teori att vissa evolutionära egenskaper kan förklaras av konkurrens inom en art. Darwin definierade sexuellt urval som effekterna av "kampen mellan individerna av det ena könet, i allmänhet hanarna, för att få besittning av det andra könet". Det är vanligtvis hanar som slåss mot varandra. Egenskaper som väljs ut genom manlig kamp kallas sekundära sexuella egenskaper (inklusive horn, horn, horn etc.) och kallas ibland för "vapen". Egenskaper som väljs ut genom val av partner kallas "prydnad".

Honorna föredrar ofta att para sig med hanar som har yttre ornament - överdrivna morfologiska egenskaper. Gener som gör det möjligt för hanar att utveckla imponerande ornament eller kampförmåga kan helt enkelt visa upp en större motståndskraft mot sjukdomar eller en effektivare ämnesomsättning - egenskaper som också gynnar honorna. Denna idé är känd som hypotesen om "goda gener". Sexuellt urval forskas och diskuteras fortfarande i dag.

Ernst Mayr sade:

"Sedan Darwins dagar har det blivit klart att denna typ av urval omfattar ett mycket bredare område av fenomen, och i stället för sexuellt urval kallas det bättre för urval för reproduktiv framgång... det handlar om äkta urval, inte eliminering, till skillnad från urval för överlevnad. Med tanke på hur många nya typer av urval för reproduktiv framgång som upptäcks år efter år börjar jag undra om det inte är ännu viktigare än urval för överlevnad, åtminstone i vissa högre organismer".