破壊的な選択とは何ですか？（例付き） - 生物学 - 2025

破壊的な選択は、自然選択は生物における量的形質に作用することにより、3つの方法の一つです。破壊的な選択は、母集団からキャラクターの3つ以上の値を選択する責任があり、平均的な形は減少します。

たとえば、種を食べるある種の鳥について考えてみましょう。ピークのサイズの頻度をグラフ化すると、正規分布が得られます：ベル形の曲線。最大点が最も頻度の高いピークを持つ個人を表します。

ソース：Azcolvin429

動物の生息地の気候条件により、非常に小さい種子と非常に大きい種子しか生産できないと仮定します。非常に小さいくちばしと非常に大きいくちばしを持つフィンチは餌を与えることができますが、中間サイズのくちばしを持つ個人は悪影響を受けます。

自然淘汰とは何ですか？

選択は、表現型と適応度の関係に応じて、さまざまなモダリティで自然に発生する可能性があります。

選択の多くの面の1つは、破壊的な選択です。ただし、このタイプの選択を定義する前に、生物学の基本概念である自然選択を理解する必要があります。

1859年は、自然淘汰理論の到来とともに、生物科学にとって根本的な変化の段階を示しました。これは有名なイギリスの博物学者チャールズダーウィンが著書 『種の起源』でこのメカニズムを提案したときに策定されました。

自然選択は、母集団で3つの条件が満たされている限り発生します。変動性があり、生物にはその適応度を高める特定の特性があり、この特性は遺伝的です。

進化生物学では、「フィットネス」または「生物学的有効性」という用語は、個体が生殖能力を持ち、繁殖可能な子孫を持つ能力を指します。0から1までのパラメーターです。

自然選択が進化の力だけではないことは注目に値します。遺伝子ドリフトも進化の変化、特に分子レベルでの関連する役割を果たします。

破壊的な自然選択モデル

曲線の両端の個人は

方向選択は、頻度分布の両端に位置する個人が中央の個人よりも大きな適応度を持っている場合に発生します。世代を超えて、支持された個人は人口の中で彼らの頻度を増やします。

破壊的な選択モデルでは、2つ以上の遺伝子型が優先される場合があります。

遺伝的観点から、破壊的な選択は、ヘテロ接合体がホモ接合体よりも適応度が低い場合に発生します。

体の大きさの仮定の例を見てみましょう。生物の集団において、最小および最大が利点を持っていると仮定します（とりわけ、捕食者からの脱出、食糧の入手）。対照的に、平均的な高さの生物は、対応する生物ほど繁殖成功率は高くありません。

平均と分散はどのように異なりますか？

生物学者の間で一般的でかなり普及している方法論は、時間の経過に伴う平均の変化と特性の変化による表現型の変化に対する自然淘汰の影響の測定です。

それらがどのように変化するかに応じて、選択は3つの主な方法に分類されます：安定化、方向性、破壊的。

評価された量的形質の頻度分布グラフでは、言及されたパラメーターのいくつかを定量化できます。

1つ目は、調査中の特性の平均または算術平均です。たとえば、げっ歯類の集団の体のサイズを測定し、平均を計算します。これは中心的な傾向の尺度です。

分散は、母平均に対するデータの分散です。分散が高い場合、調査される特性にはかなりのばらつきがあります。それが低い場合、取得されるすべての値は平均に近いです。

母集団の特性を調査し、世代によって分散が増加することを観察した場合、破壊的な選択が行われていると推測できます。視覚的には、グラフのベルは世代ごとに拡大しています。

理論的および進化的含意

破壊的な選択は、2つの主な理由から生物学者にとって大きな関心事です。まず、フィンチのくちばしで後で見るように、個体群内の種内の変動を促進します。

第二に、長期間にわたって作用する破壊的な選択は、種分化イベント（新種の生成）を促進する可能性があることが提案されています。

例

破壊的な選択イベントが発生する可能性は低いと思われるかもしれませんが、少なくとも理論的には、それらは本質的に一般的です。破壊的選択の最も顕著な例は、さまざまな種の鳥です。

アフリカのフィンチ

フィンチとその食事の一般性

P. ostrinus種のフィンチは中央アフリカに住んでいます。この動物の食事は種子でできています。人口のほとんどは、男性と女性の両方で、小さい形と大きい形があります。

フィンチが生息する環境では、種子を生産する植物の複数の種があり、これらの鳥は彼らの食事に含まれています。種子は硬さとサイズの点で異なります。

くちばしのサイズの変化に関するスミスの研究

2000年にスミスは、フィンチのくちばしの形態計測の変化を研究し、非常に興味深い結果を発見しました。

研究者は、フィンチが種子を開いて消費するのにかかる時間を数値化しました。同時に、彼は個人の生物学的適合性を測定し、それをくちばしのサイズに関連付けました。この実験の期間は約7年でした。

スミスは、フィンチによって消費される種子には2つの主要な種があるため、2つの主なくちばしのサイズがあると結論付けました。

植物種の1つは非常に硬い種子を生成し、より頑丈なくちばしを持つ大きなフィンチは、この種の種子の消費を専門としています。

他の豊富な種は小さくて柔らかい種子を作ります。この場合、消費に特化したフィンチの亜種は、小さなくちばしを持つ小さな個体です。

資源の二峰性の分布がある環境では、自然選択が種の二峰性の分布を形成します。

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