HomeVideos

Rodzaje doboru naturalnego

Now Playing

Rodzaje doboru naturalnego

Transcript

696 segments

0:07

Cześć, z tej strony Michał z Kanau

0:08

Magobiologia. Witam cię bardzo

0:09

serdecznie w następnym odcinku z

0:11

ewolucji. Dzisiaj omówimy sobie rodzaje

0:13

doboru naturalnego, czyli dobór

0:15

stabilizujący, dobór kierunkowy oraz

0:17

dobór rozrywający.

0:19

Omówimy też jakieś ciekawostki właśnie

0:22

jeśli chodzi o dobór naturalny. No bo o

0:23

tym doborze naturalnym mówimy już przez

0:26

kilka ostatnich odcinków, a temat

0:29

jeszcze nie jest oczywiście wyczerpany i

0:30

będzie się za nami ciągnął do końca tego

0:34

y działu. Y, no dobra, zacznijmy sobie.

0:38

Słuchajcie, y jak zwykle przypominam o

0:41

kursie maturalnym, który zawiera

0:43

wyłącznie informacje, które są ci

0:44

potrzebne na maturę bez właśnie takich

0:47

zbędnych ciekawostek. Znajdują się tam

0:50

również rozwiązania zadań maturalnych z

0:53

nowej podstawy programowej, więc

0:55

zachęcam do kupna tego kursu. Zachęcam

0:59

również do subskrypcji kanału, ponieważ

1:01

tyle z was nie subskrybuje kanału,

1:04

ogląda moje filmy. Będę bardzo, bardzo

1:06

wdzięczny, jeżeli wesprzecie mnie w taki

1:09

sposób.

1:11

Dobra, ostatnio rozmawialiśmy o

1:12

zmienności. Omawialiśmy, dlaczego

1:14

zmienność jest taka ważna, jeśli chodzi

1:16

o działanie doboru naturalnego, że jest

1:17

to czynnik niezbędny, żeby dobór

1:20

naturalny działał. Mówiliśmy sobie także

1:23

o źródłach zmienności, czyli jakie

1:27

procesy w naturze tę zmienność generują.

1:30

No i jednym z tych przykładów był

1:33

alternatywny splicing czy też

1:34

alternatywne składanie eksonów w

1:37

komórkach eukariotycznych. Przypomnijmy

1:39

ten proces. Tutaj mamy oczywiście DNA,

1:43

czyli mamy gen. Gen jest poprzedzony

1:46

promotorem. Dalej mamy introny na

1:48

niebiesko, ony na zielono. Introny to

1:51

sekwencje nie kodujące, to sekwencje

1:54

kodujące. Następnie następuje

1:56

transkrypcja i mamy preemRNA. I różnie

1:59

możemy sobie teraz te Oony powybierać i

2:02

złożyć w dojrzałe mRNA. No w tym

2:05

przypadku akurat komórka miała taki

2:07

humor, że wybrała sobie A i B. y tutaj A

2:10

i c natomiast mówiliśmy o genie muszki

2:13

owocowki Descam, który ma tych wariantów

2:16

splicingowych aż 38 000 na podstawie

2:19

wyłącznie jednego genu, więc jest to

2:21

bardzo, bardzo imponujące.

2:24

Ale zmienność zostawiamy. Oczywiście

2:26

będzie gdzieś tam z tyłu głowy. Dzisiaj

2:27

rozmawiamy o doborze naturalnym, ale

2:30

zanim to zmienność fenotypowa ciągła.

2:33

Mamy geny w naszym organizmie, które

2:37

kodują,

2:39

znaczy wiele genów koduje daną cechę i

2:41

bardzo często wtedy mamy właśnie do

2:42

czynienia z taką cechą ciągłą. Co to

2:45

znaczy, że cecha jest ciągła? To znaczy,

2:46

że nie możemy zaklasyfikować wartości

2:49

tej cechy do żadnych kategorii. Na

2:52

przykład taką cechą może być wzrost. nie

2:54

możemy po prostu zaklasyfikować wzrostu

2:57

do jakichś konkretnych y kategorii.

3:00

Możemy na przykład zaklasyfikować do

3:02

kategorii, no nie wiem, czy ktoś ma

3:03

jedną czy dwie ręce albo czy ktoś ma

3:08

gęsty zarost czy tego zarostu, chociaż

3:10

to też czy ktoś ma gęsty zarost, czy nie

3:12

ma zarostu, to też jest umowne. też bym

3:14

to nazwał bardziej cechą taką ciągłą, bo

3:17

ktoś może mieć y chociaż samo posiadanie

3:20

zarostu jest cechą y taką kategoryczną,

3:22

natomiast wiecie o co chodzi, że nie

3:24

możemy po prostu y wyznaczyć konkretnych

3:28

kategorii, jeśli chodzi o daną cechę, że

3:31

te wartości tej cechy przechodzą w

3:33

siebie w sposób ciągły, czyli na

3:35

przykład kolor skóry będzie taką cechą.

3:37

No bo to nie jest tak, że mamy osobniki

3:39

czarne, białe, żółte, tylko bardziej tu

3:42

są takie gradienty, tak? Czyli ktoś jest

3:44

bardziej jest osoba biała. Na przykład w

3:47

Polsce mamy y jesteśmy z natury y białej

3:52

karnacji. No ale jak już pojedziemy

3:54

sobie na przykład do naszych sąsiadów

3:56

Czechów i już tam na dole w okolicach

3:59

granicy austriackiej, no to już

4:01

zauważymy, że ci Czesi są troszeczkę

4:03

ciemniejsi od nas.

4:05

jeszcze niżej Włosi. Chociażby narody

4:08

śródziemnomorskie są jeszcze

4:10

ciemniejsze, ale na przykład jak sobie

4:12

pojedziemy już na do Magrebu, tam do

4:16

północnozachodniej Afryki, no to tam już

4:20

zauważymy, że ta ludność jest znacznie

4:22

ciemniejsza. Więc widzimy, że to jest

4:24

taki sposób ciągły w siebie przechodzi i

4:28

wtedy mamy do czynienia ze zmiennością

4:32

ciągłą. E, no i tutaj mamy przykład

4:35

takiej cechy. Już powiedziałem o tym, że

4:37

jest to wzrost. I widzimy, że w

4:39

przypadku wzrostu mamy do czynienia z

4:41

taką sytuacją, że bardzo wiele jest

4:44

takich osobników o wartości średniej,

4:46

czyli około 170 cm. Natomiast jest mało

4:50

osobników o wartości wzrostu skrajnych,

4:53

czyli na przykład 150 cm czy 190

4:57

cm.

4:59

I w tym przypadku akurat to się ten

5:01

rozkład się tak rozkłada, że możemy go

5:05

symulować rozkładem normalnym. To jest

5:07

właśnie ta zielona linia. To jest tak

5:09

zwana krzywa gausa, czyli po prostu

5:12

jeden z przykładów rozkładów ciągłych.

5:14

Oczywiście nie każda cecha musi się tak

5:17

rozkładać, że mamy dużo wartości

5:19

pośrednich, a mało wartości skrajnych.

5:21

możemy mieć taką sytuację, że na

5:23

przykład dużo jest wartości niskich, a

5:25

wartości wysokie są po prostu

5:27

niespotykane w naturze. Wtedy dalej może

5:29

być to cecha ciągła, ale

5:33

i dalej znaczy i symulowana innym

5:37

rozkładem czy przybliżana innym

5:39

rozkładem ciągłym już już nie rozkładem

5:43

normalnym. Natomiast wiele cech w

5:44

naturze rozkłada się właśnie w sposób

5:46

normalny.

5:48

I matematycy, którzy zajmują się również

5:50

biologią, badają takie takie taką dziwną

5:53

zależność natury, że jest to właśnie aż

5:56

tak matematyczne.

5:57

O, o tej normalności

6:01

tych cech mówi tak zwane centralne

6:03

twierdzenie graniczne. Jeżeli jesteście

6:05

bardziej matematycznymi umysłami, to

6:07

zachęcam, żeby sobie o tym poczytać, bo

6:08

jest to dość zastanawiające, że nasz

6:12

nasz znaczy, że natura po prostu

6:14

rozkłada się w sposób normalny bardzo

6:17

często, czyli w sposób matematyczny.

6:20

Y, dobra. No i tutaj widzimy, że jest to

6:24

grafika z publikacji naukowej. Ja będę

6:26

starał się wam coraz więcej tych grafik

6:28

z publikacji naukowych wrzucać do do

6:31

filmów, ponieważ w przyszłości zapewne

6:33

będziecie takie publikacje naukowe

6:35

czytać, więc chciałbym, żebyście się po

6:38

prostu przyzwyczajali

6:39

powoli do do takiego stylu rycin. Akurat

6:43

ta rycina jest brzydka, ale mam

6:46

nadzieję, że następne już będą bardziej

6:49

estetyczne.

6:50

Dobra. No i co wpływa na to, że cecha

6:52

właśnie rozkłada się w sposób normalny?

6:54

Czyli powiedzieliśmy sobie już o tym, że

6:58

czym więcej genów, tym więcej tym

7:01

większa szansa, że cecha rozłoży się w

7:03

sposób normalny. Ale ogólnie czym

7:06

większy wpływ na daną cechę ma

7:07

środowisko, również będzie powodować, że

7:12

ten rozkład będzie bardziej ciągły. No i

7:16

to jest tak, że po prostu więcej genów,

7:19

losowość, środowisko, one wpływają, że

7:22

ta cecha się tak rozmywa.

7:24

I dlatego ona rozmywając się może

7:28

przyjmować wartości, które będą układały

7:31

się w sposób ciągły. Bo gdyby to było

7:33

tak, że środowisko nie działa i mamy

7:35

jeden gen, no to gdzie ma być to źródło

7:38

takiej zmienności? No nie ma tego

7:39

źródła, prawda? Więc zobaczmy sobie

7:42

na ten tą rycinę tutaj po prawej

7:44

stronie. Tutaj mamy na osi ox

7:48

zwiększający się zwiększającą się

7:50

zmienność środowiskową. Natomiast tutaj

7:53

na osi o w dół zwiększa nam się liczba

7:56

liczba genów. No więc zobaczmy sobie

7:58

sytuację, kiedy mamy wyłącznie jeden gen

8:02

i kiedy mamy najmniejszą zmienność

8:05

środowiskową. No i widzimy, że ten

8:06

rozkład jest taki skokowy. Tak naprawdę

8:08

tutaj możemy wyróżnić trzy kategorie,

8:12

więc tutaj rozkład jest średnio ciągły.

8:14

On nadal jest ciągły. Natomiast y

8:18

tutaj widzimy, że no widać po prostu te

8:20

trzy konkretne kategorie. Zwiększmy

8:23

sobie zatem liczbę genów do czterech. No

8:25

i widzimy, że tutaj tych, no już ciężko

8:29

jest nam wyznaczyć takie konkretne

8:31

klasy. Już ten rozkład staje się taki

8:33

bardziej dzwonowaty, właśnie jak krzywa

8:35

gausa. Jeżeli będziemy mieli 10 genów,

8:38

to już jest ten dzwon widoczny.

8:40

Natomiast zwiększając jeszcze zmienność

8:42

środowiskową, widzimy, że on się jeszcze

8:44

bardziej rozpłaszcza, jeszcze bardziej

8:46

rozmywają nam się rozmywają nam się te

8:49

cechy i tak w sposób ciągły przechodzą w

8:54

siebie. Więc podsumowując, cecha jest

8:56

ciągła, ponieważ dużo genów ją

8:59

determinuje i działa na tą cechę również

9:04

środowisko.

9:07

No i co pociąga za sobą determinacja

9:09

cechy przez wiele przez wiele genów? No

9:12

więc

9:14

przez to, że mamy wiele genów, które

9:16

determinuje daną cechę, to ewolucja nie

9:19

musi wymagać mutacji, czy dobór

9:22

naturalny nie musi wymagać mutacji, żeby

9:25

miał z czego wybierać. Zobaczmy, mamy y

9:28

jeden lokus, jeden gen, który przyjmuje,

9:30

y, który ma trzy różne allele. No i

9:34

ustalmy sobie, y, że częstość jednego

9:36

allelu to jest 0,25 w populacji. No i

9:39

widzimy, że średnia wartość tej cechy

9:41

yyy znajduje się gdzieś tutaj. Y i

9:44

popatrzmy na sytuację, kiedy w populacji

9:47

jakaś ta ta częstość teraz wzrośnie do

9:50

0,75.

9:51

No i widzimy, że ta cecha przesunęła

9:54

faktycznie swoją średnią wartość, ale w

9:56

sposób nieznaczny, w sposób taki, że te

9:58

rozkłady

10:00

na siebie nachodzą. Czyli będziemy mogli

10:03

faktycznie, jeżeli zobaczymy takiego

10:04

osobnika, powiedzieć, że ten osobnik z

10:08

tej populacji i ten osobnik z tej

10:09

populacji wykazuje tę samą cechę. Być

10:12

może po prostu o innym, innej

10:14

intensywności fenotypowej. Natomiast

10:17

jeśli chodzi o 50 genów, no to zauważmy

10:20

co się dzieje. Mamy w każdym z tych

10:22

genów wyznaczamy ten jeden z trzech

10:24

alleli, żeby miał 0,25 częstość. No i

10:28

otrzymujemy taką średnią

10:31

położoną gdzieś tutaj. Zauważcie też ten

10:32

dzwonowaty kształt. Mamy rozkład ciągły.

10:35

Natomiast jeżeli zmienimy sobie częstość

10:38

tego allelu w 50 różnych genach na 0,75,

10:42

no to zauważcie, że ta średnia wartość

10:44

tej cechy przesunęła się w sposób

10:46

znaczny. Na tyle się przesunęła, że

10:48

rozkłady tych dwóch cech, znaczy

10:50

rozkłady te te dwa rozkłady na siebie

10:52

nie nachodzą. Czyli wartość tej cechy

10:55

jest zupełnie, zupełnie inna. y, na tyle

10:58

inna, że możemy po prostu nawet nie

11:00

powiedzieć, że to jest ten sam osobnik,

11:04

znaczy, że że pochodzi z tej samej

11:05

populacji, prawda? Czyli mamy inny

11:09

fenotyp, a nie doszło do mutacji. Po

11:11

prostu zmieniły się częstości allelów w

11:13

populacji.

11:15

Więc tutaj taka ciekawostka właśnie, że

11:17

nie musimy mieć mutacji, żeby

11:18

drastycznie zmieniać wartości fenotypowe

11:21

y cech.

11:23

No i przechodzimy wreszcie do rodzajów

11:25

doboru. Mamy dobór kierunkowy,

11:27

stabilizujący i rozrywający. No i tutaj

11:30

mamy taki slajd, myślę, bardzo, bardzo

11:32

ważny i dużo tłumaczący, więc przejdźmy

11:36

od razu do niego. Dobór kierunkowy, ten

11:39

z lewej, jak sama nazwa wskazuje, będzie

11:41

powodować, że dobór naturalny będzie

11:43

premywać konkretny kierunek ewolucji.

11:46

Oczywiście ewolucja nie dąży w żadnym

11:49

kierunku, ona jest bezkierunkowa, ale

11:51

tutaj chodzi o to, żeby jeżeli będziemy

11:53

mieli

11:54

jakąś jakieś skrajne cechy, to ten dobór

11:58

będzie premiowiał premiował jedną

12:00

skrajność, jeden kierunek.

12:02

No i zobaczmy, mamy pewien rozkład

12:05

cechy. Troszeczkę przypomina nawet

12:07

rozkład normalny.

12:09

Mamy średnią wartość cechy i zauważmy,

12:12

że przeżywalność osobników rośnie wraz

12:15

ze wzrostem wartości danej cechy. Tak?

12:17

Czyli tu dla niskich wartości cechy mamy

12:20

niską przeżywalność, natomiast dla

12:22

wysokich wartości tej cechy mamy wysoką

12:24

przeżywalność.

12:26

No i co co nam to daje po tym, jak już

12:28

odsiejemy te osobniki? No zauważmy, że

12:31

osobniki, które miały niską wartość tej

12:33

cechy nie przeżyły, natomiast osobniki,

12:36

które miały wysoką wartość tej cechy

12:39

przeżyły. Tak, oczywiście nie wszystkie,

12:41

to nie jest zeroedynkowe, ale zauważmy,

12:44

że średnia wartość tej cechy przesunęła

12:47

się w prawo. No to oczywiście dlatego,

12:50

że ta przeżywalność wyglądała tak, jak

12:52

wyglądała. funkcja liniowa, współczynnik

12:54

kierunkowy dodatni,

12:57

więc faktycznie te osobniki o wyższej

12:59

wartości cechy przeżywały i dawały

13:04

potomstwo. Jeśli chodzi o dobór

13:05

stabilizujący, tutaj mamy taką sytuację,

13:07

że dobór naturalny premiuje wartości

13:09

średnie, czyli zauważmy, że mamy znów

13:13

ten sam rozkład.

13:15

No i mamy krzywą przeżywalności taką, że

13:18

skrajności nie przeżywają, natomiast

13:20

wartości średnie już jak najbardziej. Y

13:23

i po odsianiu osobników widzimy, że

13:26

skrajności zostały wytępione, natomiast

13:29

jeśli chodzi o y te w środku jak

13:32

najbardziej jak najbardziej przeżyły.

13:35

Jeśli chodzi o dobór rozrywający, to to

13:37

jest y przeciwieństwo doboru

13:39

stabilizującego, czyli te osobniki,

13:41

które mają wartości skrajne, mają

13:43

najwyższą przeżywalność. Natomiast te

13:45

osobniki, które mają wartości

13:48

średnie cechy, zauważcie, że nie mają

13:50

takiej totalnej y totalnej

13:53

przeżywalności równą równej zero, bo one

13:57

będą jakby taką mieszanką tych

13:58

skrajności, więc będą przeżywały, ale w

14:01

mniejszym stopniu.

14:03

No i widzimy, że w następnym pokoleniu

14:06

mamy do czynienia z taką sytuacją, że te

14:09

osobniki o wartościach średnich zostały

14:12

jakby ścięte, tak? ścięliśmy ten

14:14

wierzchołek góry lodowej. Natomiast te

14:17

osobniki o wartościach skrajnych

14:19

poradziły sobie świetnie. Jeżeli macie

14:22

jakiekolwiek pytania, to zachęcam do

14:25

zadawania ich w komentarzach. Za chwilę

14:27

podamy sobie przykłady takie konkretne z

14:30

przyrody tych tychże właśnie rodzajów

14:32

doboru.

14:34

No więc dobór kierunkowy omówimy sobie

14:37

na przykładzie Darwinki czarnej

14:38

występującej na wyspach Galapagos w

14:40

Ekwadorze Geospiza Fortis. Y, oczywiście

14:43

Darwinki były bardzo długo badane, jeśli

14:46

chodzi o ewolucję w czasie rzeczywistym.

14:50

Na przykładzie tych Darwinek mogliśmy w

14:53

kilkadziesiąt lat

14:56

określić zmiany, jeśli chodzi o

14:58

morfologię ich dziobów. No i właśnie

15:01

zaraz wam pokażę przykład, w którym ten

15:03

ta zmiana wielkości i głębokości dzioba

15:06

była podyktowana doborem kierunkowym. Y,

15:10

te Darwinki żywią się głównie nasionami.

15:14

Y, no i w zależności od tego, jakie

15:16

będzie to nasionko, małe czy duże, no to

15:18

różny dziób będzie do tego potrzebny. No

15:21

i zobaczmy.

15:24

W 1977 roku Galapagos dotknęła

15:29

susza i to spowodowało ograniczenie

15:32

dostępności małych nasion. pozostały

15:34

wyłącznie te grube, duże nasiona, więc

15:38

te osobniki, które miały małe, takie

15:41

dość słabiutkie dzioby, nie przeżywały.

15:44

Natomiast te osobniki, które miały

15:45

grube, mocne dzioby, były premiowane

15:48

przez dobór naturalny. Nic bardziej

15:50

prostszego. No i zobaczmy. Mamy tutaj

15:54

pytanie, jak to wpłynęło na rozkład

15:56

głębokości dzioba, tych Darwinek. No i

15:58

mamy trzy panele. Współczynnik

16:00

przeżywalności darwinki, rozkład

16:02

głębokości dziobów darwinki przed suszą

16:04

oraz po suszy. Na osi ox mamy również

16:07

głębokość dzioba. Bill to jest to jest

16:10

dzió albo m nie czy żółć jest żółć to

16:14

jest chyba bile. Dobra dzió. Głębokość

16:17

dzioba.

16:19

No i na panelu A widzimy, że dla tych

16:21

mniejszych, niższych wartości głębokości

16:25

dzioba mieliśmy niską przeżywalność.

16:27

Natomiast dla tych wyższych mieliśmy

16:29

przeżywalność wysoką, więc spodziewamy

16:32

się, że ta wartość średnia głębokości

16:34

działa przesunie się w stronę tych

16:36

wartości wyższych. No i faktycznie tak

16:38

było. Mamy rozkład przed, widzimy, że

16:41

również rozkłada się w sposób taki

16:43

normalny.

16:44

No i mamy wartość średnią. No i po tej

16:47

suszy w ciągu jednego pokolenia tak

16:50

naprawdę przesunęła się ta wartość w

16:52

stronę wartości wyższych. No bo te

16:55

osobniki, które miały y głębsze,

16:57

mocniejsze dzioby, mogły zjadać te

17:00

wysokie nasiona, a te, które miały

17:02

dzioby małe, miały trudność z

17:06

przeżyciem, no bo nie było tych małych

17:07

nasion, a te duże sprawiały im dużo,

17:10

dużo problemów. Ewolucja jest naprawdę

17:13

bardzo, bardzo prosta.

17:16

Jeszcze jeden podręcznikowy przykład

17:18

doboru kierunkowego,

17:20

czyli melanizm przemysłowy.

17:22

W Anglii występuje taka ćma, być może

17:26

gdzieś indziej też, przepraszam, nie,

17:27

nie sprawdziłem tego przed odcinkiem.

17:28

Pamiętam, że te badania były prowadzone

17:30

w Wielkiej Brytanii, więc tam na pewno w

17:33

Anglii występuje.

17:35

Więc mamy taką ćmę motyla, krępak na

17:38

brzozak się nazywa. I ten krępak na

17:40

brzozak występuje w dwóch formach

17:42

morfologicznych. w formie białej i w

17:45

formie czarnej. Wydaje mi się, że na

17:47

początku występowała wyłącznie forma

17:49

biała tego krępaka. Później nastąpiła

17:52

mutacja, która była wynikiem

17:54

transpozycji

17:56

w genie kodującym właśnie ubarwienie

17:59

tych tych ciem, ale nie jestem pewien.

18:02

Znaczy na pewno to była transpozycja,

18:04

ale nie wiem w którą stronę, która była

18:05

pierwsza. Wydaje mi się, że biała była

18:06

pierwsza. W każdym razie mamy dwie formy

18:09

morfologiczne i teraz tak. W XIX wieku

18:12

przeważały te formy białe krępaka na

18:15

brzozaka, ponieważ one bardzo dobrze

18:18

kamuflowały się przed swoimi

18:20

drapieżnikami, czyli ptakami na pniach

18:22

drzew, na których

18:25

które były porośnięte porostami. Te

18:27

plechy porostów były jasne i te krępaki,

18:30

które były białe, one świetnie się tam

18:32

kamuflowały.

18:33

Natomiast te czarne były oczywiście

18:35

częściej zjadane przez ptaki, no bo nie

18:37

miały się za bardzo gdzie ukryć.

18:40

No dobra, ale pod koniec XIX wieku, jak

18:43

nastąpiła rewolucja przemysłowa, to

18:46

nagle

18:48

pogorszyła się bardzo mocno jakość

18:50

powietrza w Wielkiej Brytanii i nagle te

18:53

porosty zaczęły znikać. Jak wiemy,

18:55

porosty są gatunkami, organizmami

18:58

wskaźnikowymi, bioindykatorami

19:00

zanieczyszczeń powietrza. One źle znoszą

19:02

bardzo zanieczyszczenie powietrza,

19:05

szczególnie o te o tych rozbudowanych

19:07

plechach krzaczkowatych czy

19:08

listkowatych.

19:10

Więc zaczęły znikać te porosty i zaczęła

19:13

się odsłaniać ciemna kora drzew. Też

19:16

zaczęła się ona pokrywać sadzą, co

19:18

jeszcze ułatwiło kamuflaż tej ciemnej

19:22

formie krępaka na brzozaka. Natomiast ta

19:24

biała forma krępaka na brzozaka zaczęła

19:27

być znacznie lepiej widoczna i nagle

19:29

dobór naturalny premiował tę czarną

19:32

postać. Z tego co wiem w tym momencie

19:36

jest inaczej. I w tym momencie znowu

19:38

zaczyna być premiowana ta biała postać,

19:41

ponieważ w wyniku regulacji,

19:44

no już wydaje mi się, że to były

19:46

regulacje unijne. No teraz oczywiście

19:47

Wielka Brytania nie jest w Unii, więc

19:49

zobaczymy jak to będzie dalej, ale znowu

19:52

zaczęły się pojawiać porosty na tych

19:54

drzewach i i ta biała forma zaczęła być

19:57

znowu promowana, więc widzimy, że dobór

20:00

w tym momencie nie mógł się za bardzo,

20:02

znaczy zmieniał zdanie

20:05

w toku ewolucji. najpierw premiował

20:07

formę białą, później premiował formę

20:09

czarną, później znowu premiował formę

20:12

białą. No ale jak najbardziej był to

20:14

dobór kierunkowy, ponieważ premiował

20:17

skraj jedną ze skrajności, jeśli chodzi

20:19

o morfologię tych rzec.

20:21

Jeśli chodzi o dobór stabilizujący, to

20:23

najczęściej omawia się go na przykładzie

20:26

masy noworodków. No i w tym przypadku

20:28

nie będzie to in nie będzie inaczej.

20:31

Tutaj taki slajd przygotowałem.

20:34

też jest to rycina z publikacji naukowej

20:37

z Nature. No i tu widzimy, że mamy masę

20:40

noworodków i ich śmiertelność w

20:44

zależności od no właśnie tej masy i

20:47

rasy.

20:49

To też bardzo ciekawe badanie zresztą.

20:52

No i widzimy, że największą śmiertelność

20:53

charakteryzują się noworodki, które są

20:56

albo za lekkie, albo za ciężkie. y te

21:00

które mają takie wartości środkowe, no

21:03

to po prostu przeżywają najwięcej

21:07

w największej liczbie przypadków.

21:11

No i tutaj też to zróżnicowanie jeśli

21:12

chodzi o rasy jest dość ciekawe. Na

21:14

przykład ciekawi mnie

21:16

tutaj ta sytuacja w narodach

21:19

południowo-azjatyckich, że tutaj mamy

21:20

bardzo wysoką

21:22

śmiertelność tych noworodków za ciężkich

21:26

w porównaniu do tej

21:29

dla osobników zbyt lekkich. No bo tutaj

21:33

zazwyczaj mamy taką symetryczną krzywą,

21:35

a tutaj w narodach

21:37

południowo-azjatyckich jest jakoś nie

21:39

mogą sobie za bardzo poradzić z tymi za

21:41

ciężkimi

21:42

noworodkami. Ciekawe. W każdym razie

21:45

wracając do tematu, widzimy tutaj

21:48

premiowanie wartości średnich, wartości

21:51

skrajne umierają. Yyy, no oczywiście

21:55

zbyt yyy za małe yyy osobniki yyy

22:00

najczęściej są po prostu mają jakieś

22:03

wady po prostu y rozwojowe, natomiast

22:05

osobniki za ciężkie yyy również yyy

22:09

mają y problemy z yyy problemy ze

22:14

zdrowiem najczęściej po prostu ze

22:16

względu na zbyt wysoką masę.

22:20

No i mamy dobór rozrywający,

22:23

czyli taki dobór, który na który jest

22:26

bardzo mało przykładów, natomiast jeden

22:28

z nich widzicie na slajdzie. Mamy takie

22:31

takiego ptaszka, krasnoliczkę

22:32

czarnobrzuchą,

22:34

która żywi się nasionami.

22:37

No i mamy dwie formy morfologiczne,

22:39

które dominują w populacji tej

22:41

krasnoliczki. yyy takie, które mają

22:43

duże, mocne dzioby yyy i takie, które

22:45

mają małe yyy małe i yyy dość słabe

22:49

dzioby. Yyy i wynika to z tego, że w

22:54

krasolniczka żywi się nasionami yyy,

22:56

które są yyy rośliny, która ma

23:00

albo duże, bardzo mocne nasiona, bardzo

23:03

grube nasiona o grubej

23:06

yyy skorupie. Natomiast jeśli chodzi o

23:09

drugą formę, no to właśnie są te małe,

23:12

które

23:14

są dość łatwe do rozgryzienia przez te

23:17

przez te osobniki z małym dziobem.

23:19

Natomiast te osobniki z małym dziobem są

23:21

również wyspecjalizowane

23:23

w w zjadaniu tych małych nasion. Yyy, no

23:26

i tu widzimy, że yyy mamy taki przykład

23:29

yyy, że mamy taki rozkład populacji yyy

23:33

przed, to znaczy w jednym pokoleniu ten

23:35

zielony yyy i mamy rozkład populacji yyy

23:39

po yyy po zadziałaniu doboru ten

23:43

niebieski i widzimy jeszcze krzywą

23:45

przeżywalności w zależności od y

23:49

długości y dolnej szczęki, no czyli po

23:51

prostu no tak, dolnej szczęki tego tego

23:55

ptaka. No i widzimy, że jeśli chodzi o

23:59

te osobniki, które mają duże dzioby, to

24:01

one są szczególnie premiowane. Natomiast

24:03

te osobniki, które mają małe dzioby też

24:06

są premiowane, ale nie w taki sposób.

24:08

osobniki o wartościach średnich y są y

24:12

bardzo słabo premiowane. No wynika to z

24:15

tego, że te osobniki, które mają duże

24:17

dzioby, no to one mogą z łatwością

24:19

zjadać te duże nasiona, których nie mogą

24:22

zjadać te osobniki

24:25

z małymi dziobami. Natomiast jeśli

24:26

chodzi o te osobniki z małymi dziobami,

24:28

no to one również są premiowane, bo one

24:30

są wyspecjalizowane w zjadaniu małych

24:32

nasion. No ale małe nasiona mogą zjeść

24:34

również osobniki z klasy średniej bądź

24:37

osobniki z klasy dużej. Natomiast ta

24:40

specjalizacja powoduje, że one zjadają

24:42

je najefektywniej i stąd tutaj ten ta

24:45

taka mała górka występuje i widzimy, że

24:47

faktycznie mamy do czynienia z doborem

24:50

rozrywającym w tymże przypadku. Czyli

24:52

jeżeli mamy po prostu takiego

24:53

przeciętnego ptaka, który się urodzi,

24:55

będzie miał przeciętnego przeciętny

24:58

rozmiar dolnej szczęki, no to to średnio

25:01

to on raczej nie przeżyje

25:05

długo i nie da potomstwa.

25:08

Dobra, no to skończyliśmy temat tych

25:10

doborów trzech. No i teraz takie

25:13

pytanie. Jaki dobór najczęściej

25:15

występuje w przyrodzie?

25:17

Badacze zbadali wiele różnych cech i ich

25:21

ewolucję i zbadali coś, co się nazywa

25:23

gradient selekcji. Nie będę teraz

25:25

wprowadzał konkretnie matematycznego

25:27

wzoru na ten gradient selekcji. Po

25:29

prostu przyjmijmy, że dla doboru

25:31

stabilizującego jest on równy zero. Czym

25:33

bardziej odbiega od tej wartości, tym

25:36

bardziej jest kierunkowy. No i widzimy

25:39

faktycznie, że ten dla tych cech ten

25:42

współczynnik selekcji,

25:45

ten współczynnik gradientu selekcji no

25:47

jest skupiony wokół zera, więc przeważa

25:50

w przyrodzie znacznie gradient

25:52

stabilizujący, ale często mamy do

25:55

czynienia również z doborem kierunkowym

25:57

i to z silnym doborem kierunkowym. Y,

26:00

tutaj widzimy ten pik i tutaj również

26:02

mała górka występuje, więc odpowiedź na

26:05

pytanie, jaki dobór najczęściej

26:06

występuje w przyrodzie brzmi

26:08

stabilizujący.

26:09

Natomiast dobór kierunkowy jest często

26:12

dość silny, jeśli już występuje.

26:17

I jeszcze pytanie, czy alele mogą

26:18

wpływać na swoje współczynniki selekcji?

26:21

Jest to jak najbardziej prawda. E, tutaj

26:24

mamy przykład takiego węża tam

26:27

ordinoides.

26:29

To jest po polsku pończosznik i one mają

26:33

różne formy morfologiczne. Te węże mogą

26:35

być paskowane lub plamkowane,

26:40

a mogą również uciekać przed

26:41

drapieżnikiem w linii prostej bądź

26:43

zmieniać kierunek. I okazuje się, że

26:46

kombinacja

26:48

węża paskowanego, który ucieka w linii

26:51

prostej jest bardzo, bardzo korzystna w

26:54

porównaniu do tej, kiedy mamy węża

26:57

plamkowanego i takiego, który ucieka

27:00

zmieniając kierunek. Oczywiście możemy

27:03

mieć również paskowanego, który zmienia

27:05

kierunek. to będzie taka pośrednia yyy

27:08

pośrednia morfologia i on pewnie będzie

27:11

miał takie dostosowanie pomiędzy tym

27:14

najgorszym i najlepszym. Natomiast

27:16

widzimy tutaj, że te allele, które

27:18

odpowiadają za paskowanie i za ucieczkę

27:21

w linii prostej, one jakby nawzajem

27:24

siebie wspierają,

27:26

żeby przechodzić do następnych pokoleń

27:28

tego węża. Więc allel paskowania jak

27:32

najbardziej wpływa na współczynnik

27:34

selekcji strategii ucieczki tego węża,

27:37

więc one nawzajem na siebie wpływają. To

27:39

nie jest tak, że allel ma niezależny

27:41

współczynnik selekcji od innych zupełnie

27:43

cech, bo to jest jakby wszystko jest

27:47

połączone, że tak powiem.

27:51

Znaczy no tak, everything is connected,

27:53

to chciałem powiedzieć.

27:56

I ostatni slajd. Czy wielkość populacji

27:59

ma wpływ na tempo ewolucji? Taka

28:02

intuicyjna odpowiedź to jest oczywiście,

28:04

że tak. Mam nadzieję, że również dla was

28:05

jest to już intuicyjne po tych kilku y

28:09

wykładach z ewolucji. Czym większa

28:11

populacja, tym większa zmienność, więc y

28:14

może po prostu dobór naturalny działać

28:17

na większej liczbie wariantów i na

28:20

mniejsze populacje działa dryf

28:21

genetyczny, o którym jeszcze nie

28:22

mówiliśmy. Ja tylko wspomnę, że dryf

28:24

genetyczny to jest mechanizm,

28:27

który powoduje losowe wypadanie allelii

28:30

z populacji. Więc jeżeli mamy losowe

28:32

wypadanie alleli, także alleli

28:35

korzystnych, no to jest troszkę średnio,

28:37

bo my chcemy te korzystne allele trzymać

28:40

w populacji, a tak to mamy taki miszmasz

28:42

i nie wiadomo, które warianty będą

28:45

przekazywane do następnych pokoleń. I

28:47

badacze zbadali

28:50

tą ewolucję na przykładzie muszki

28:53

owocowej. yyy wzięli populację o różnej

28:56

liczbie osobników, 40, 200 i 1000

28:58

osobników i patrzyli jak bardzo zmienia

29:02

się yyy zmieniają się cechy tej muszki w

29:04

porównaniu do populacji kontrolnej. No i

29:07

widzimy, że yyy w 50 generacji, ale tu

29:10

już od 20 generacji tak naprawdę yyy ta

29:14

zmienność była y największa, czy też

29:17

najbardziej różniły się te łóżki z tej

29:20

populacji yyy o największej liczbie

29:23

osobników. Czyli czym więcej osobników w

29:26

populacji, tym bardziej ta populacja

29:28

ewoluuje.

29:30

I to wszystko w tym odcinku. Jeżeli

29:32

macie jakiekolwiek pytania, zachęcam do

29:33

zadawania ich w komentarzach. Zachęcam

29:35

do odwiedzenia Facebooka, Instagrama

29:37

oraz do odwiedzenia kanału partnerskiego

29:39

Lemia, na którym znajdują się

29:41

analogiczne materiały z chemii. A to

29:44

wszystko w tym odcinku. Y słyszymy się

29:46

przy następnej okazji. Y miłej nauki.

29:48

Trzymajcie się. Cześć

Interactive Summary

W tym odcinku Michał z kanału Magobiologia omawia trzy rodzaje doboru naturalnego: stabilizujący, kierunkowy i rozrywający, a także związane z nimi ciekawostki. Przedstawia pojęcie zmienności fenotypowej ciągłej, wyjaśniając, jak wiele genów i czynniki środowiskowe wpływają na rozkład cech w populacji. Prezentuje również, w jaki sposób zmiana częstości alleli w wielu genach może prowadzić do znaczących zmian fenotypowych bez konieczności mutacji. Poszczególne typy doboru naturalnego są zilustrowane konkretnymi przykładami z przyrody, takimi jak zięby Darwina, krępak brzozak, masa noworodków oraz krasnoliczka czarnobrzucha. Na koniec omawia, który dobór występuje najczęściej, jak allele mogą wpływać na siebie nawzajem oraz jaki wpływ ma wielkość populacji na tempo ewolucji, wskazując, że dobór stabilizujący jest najbardziej powszechny, a większe populacje ewoluują szybciej.

Suggested questions

11 ready-made prompts