Naturlig selektion | et centralt begreb i evolutionen

Processen

Naturlig udvælgelse forklarer, hvorfor levende organismer ændrer sig over tid og får den anatomi, de funktioner og den adfærd, som de har. Det fungerer på følgende måde:

1. Alle levende væsener har en sådan frugtbarhed, at deres befolkningsstørrelse kan vokse hurtigt for evigt.
2. Faktisk stiger befolkningernes størrelse ikke i samme omfang. For det meste forbliver antallet nogenlunde det samme.
3. Fødevarer og andre ressourcer er begrænsede. Så der er konkurrence om mad og ressourcer.
4. Der er ikke to personer, der er ens. Derfor har de ikke de samme muligheder for at leve og formere sig.
5. En stor del af denne variation er arvelig. Forældrene giver egenskaberne videre til børnene gennem deres gener.
6. Den næste generation kommer fra dem, der overlever og formerer sig. Elimineringen skyldes den relative tilpasning mellem individerne og det miljø, de lever i. Efter mange generationer har populationen flere nyttige genetiske forskelle og færre skadelige. Naturlig selektion er i virkeligheden en elimineringsproces.

 

Eksempler

Der findes nu en lang række eksempler på naturlig selektion i naturlige populationer.

Antibiotikaresistens

Et velkendt eksempel på naturlig selektion i praksis er udviklingen af antibiotikaresistens hos mikroorganismer. Siden Alexander Flemings opdagelse af penicillin i 1928 er antibiotika blevet brugt til at bekæmpe bakterielle sygdomme. Naturlige bakteriepopulationer indeholder blandt deres enorme antal individuelle medlemmer en betydelig variation i deres genetiske materiale som følge af mutationer. Når de fleste bakterier udsættes for antibiotika, dør de hurtigt, men nogle af dem har mutationer, der gør dem lidt mindre modtagelige. Hvis udsættelsen for antibiotika er kort, vil disse individer overleve behandlingen. Elimineringen af individer, der ikke har nogen resistens, er et eksempel på naturlig udvælgelse.

Med tilstrækkelig lang tid og gentagen eksponering for antibiotikaet vil der opstå en population af antibiotikaresistente bakterier. Dette fører til et såkaldt evolutionært våbenkapløb eller co-evolution, hvor bakterier fortsætter med at udvikle stammer, der er mindre modtagelige for antibiotika, mens medicinske forskere fortsætter med at udvikle nye antibiotika, der kan dræbe dem. Responsstrategier omfatter typisk anvendelse af forskellige, stærkere antibiotika; der er imidlertid for nylig opstået nye MRSA-stammer, som er resistente selv over for disse lægemidler. En lignende situation opstår med pesticidresistens hos planter og insekter og med malariaresistens over for kinin.

Camouflage

Et berømt eksempel er studiet af udviklingen af pebermøl, og der er mange andre eksempler. De fleste af disse dagflyvende møl var lyse i farven, men kun nogle få af mølene var mørke. I begyndelsen overlevede de lyse møl bedre, fordi de var camoufleret mod den lyse farve på de nærliggende træer. Det gjorde det svært for fuglene at se dem.

Da fabrikkerne blev bygget, fik forureningen alle træerne til at se sorte ud. Nu var de lyse møl tydelige mod den mørke bark. De mørkfarvede møl havde en fordel, efter at miljøet havde ændret sig. Generne, der kontrollerer den mørke farve, spredte sig i populationen af møl. Efter anden verdenskrig blev der indført kontrolforanstaltninger mod forurening for at gøre miljøet renere. Derefter havde de lysere møl igen en fordel og er nu langt mere almindelige.

Mimikry er et andet eksempel: Nogle harmløse insekter efterligner andre insekter, som er farlige eller smager dårligt. Mimikry udvikler sig, fordi de bedste efterlignere overlever bedre. De overlever og producerer flere afkom end de mindre gode efterlignere. Generne fra de bedre efterlignere bliver mere almindelige i arten. Med tiden nærmer efterligningsarterne sig deres forbilleder.

 
Resistens over for antibiotika øges ved, at der overlever individer, som er immune over for virkningerne af antibiotikaet. Deres afkom arver resistensen, hvilket skaber en ny population af resistente bakterier.  

Seksuel udvælgelse

Seksuel udvælgelse er en særlig form for naturlig udvælgelse. Det er en teori af Charles Darwin om, at visse evolutionære træk kan forklares ved konkurrence inden for en art. Darwin definerede seksuel selektion som virkningerne af "kampen mellem individerne af det ene køn, som regel hannerne, om besiddelsen af det andet køn". Det er normalt hanner, der kæmper mod hinanden. Egenskaber, der udvælges ved kamp mellem hanner, kaldes sekundære kønskarakteristika (herunder horn, gevir osv.) og kaldes nogle gange for "våben". Egenskaber, der udvælges ved parringsvalg, kaldes "pynt".

Hunnerne foretrækker ofte at parre sig med hanner med ydre ornamenter - overdrevne morfologiske træk. Gener, der gør det muligt for hanner at udvikle imponerende ornamenter eller kampfærdigheder, kan simpelthen vise større modstandsdygtighed over for sygdomme eller et mere effektivt stofskifte - egenskaber, der også er til gavn for hunnerne. Denne idé er kendt som "gode gener"-hypotesen. Seksuel udvælgelse bliver stadig forsket i og diskuteret i dag.

Ernst Mayr sagde:

"Siden Darwins dage er det blevet klart, at denne form for udvælgelse omfatter et langt bredere område af fænomener, og i stedet for seksuel udvælgelse kan den bedre betegnes som udvælgelse for reproduktiv succes... der er tale om ægte udvælgelse, ikke eliminering, i modsætning til overlevelsesudvælgelse. Når man tænker på, hvor mange nye former for selektion for reproduktiv succes der opdages år efter år, begynder jeg at spekulere på, om den ikke er endnu vigtigere end selektion for overlevelse, i det mindste i visse højere organismer".

 

Illustration fra The Descent of Man and selection in relation to sex af Charles Darwin, der viser Tufted Coquette Lophornis ornatus, hunnen til venstre, den ornamenterede han til højre.