Balancerende selektion
Balancerende selektion henviser til selektive processer, hvorved forskellige alleler (forskellige versioner af et gen) bevares i en populations genpulje med en frekvens, der er højere end genmutationens.
Dette sker normalt, når heterozygoten for et gen har en højere relativ fitness end homozygoten. På denne måde bevares den genetiske polymorfi.
Beviset for balancerende selektion kan findes i antallet af alleler i en population, som opretholdes over mutationsfrekvenserne. Al moderne forskning har vist, at denne betydelige genetiske variation er almindelig i panmictiske populationer. Det er Darwins, Wallaces og andres erfaring fra felten, at naturlige populationer i naturen er usædvanligt varierede. Museumssamlinger af enkelte arter fortæller den samme historie.
Der er flere måder, hvorpå balancerende selektion fungerer for at bevare polymorfisme. De to vigtigste og mest undersøgte er heterozygote fordele og frekvensafhængig selektion.
Mekanismer til afbalancering af udvælgelse
Heterozygote fordele
Ved heterozygote fordele eller heterotisk balancerende selektion har et individ, der er heterozygot på et bestemt genlokus, en større fitness end et homozygot individ. Polymorfismer, der opretholdes ved denne mekanisme, er afbalancerede polymorfismer.
Et velundersøgt tilfælde er seglcelleanæmi hos mennesker, en arvelig sygdom, der skader de røde blodlegemer. Sikklecelleanæmi skyldes, at begge forældre arver en variant af hæmoglobingene (HgbS). Hos disse personer er hæmoglobinet i de røde blodlegemer ekstremt følsomt over for iltmangel, og det medfører en kortere levetid.
En person, der arver seglcellegenet fra den ene forælder og et normalt hæmoglobin-gen (HgbA) fra den anden, har en normal forventet levetid. Den heterozygote er resistent over for malariaparasitten, som dræber et stort antal mennesker hvert år. Frekvensen af heterozygoter holdes høj på grund af den hårde selektion mod begge homozygoter.
Heterozygoten har en permanent fordel (højere fitness), hvor der findes malaria.
Frekvensafhængig udvælgelse
Frekvensafhængig selektion forekommer, når en fænotypes egnethed afhænger af dens hyppighed.
Ved positiv frekvensafhængig selektion øges en fænotypes egnethed, efterhånden som den bliver mere almindelig. Ved negativ frekvensafhængig selektion øges en fænotypes egnethed, når den bliver mindre almindelig. Ved bytteskift mellem byttedyr er sjældne former af byttedyr federe, fordi rovdyrene koncentrerer sig om hyppigere former.
Fitness varierer i tid og rum
En genotypes egnethed kan variere meget mellem larve- og voksenstadier eller mellem forskellige dele af et habitatområde.
Udvælgelse sker på forskellige niveauer
En genotypes egnethed kan afhænge af andre genotypers egnethed i populationen: dette dækker mange naturlige situationer, hvor det bedste at gøre (ud fra et overlevelses- og reproduktionssynspunkt) afhænger af, hvad andre medlemmer af populationen gør på det pågældende tidspunkt.
Sikkelfyldte røde blodlegemer. Denne ikke-dødelige tilstand hos heterozygoter opretholdes ved en afbalanceret udvælgelse hos mennesker i Afrika og Indien på grund af deres modstandsdygtighed over for malariaparasitten.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er balancering af udvælgelse?
Svar: Balancerende selektion er en proces, hvorved forskellige alleler opretholdes i en populations genpulje med frekvenser, der ligger over genmutationens.
Spørgsmål: Hvorfor forekommer balancerende selektion?
Svar: Balancerende selektion forekommer, når heterozygoten for et gen har en højere relativ fitness end homozygoten.
Spørgsmål: Hvad er genetisk polymorfi?
Svar: Genetisk polymorfisme er forekomsten af forskellige former af en egenskab, f.eks. forskellige alleler, i en population.
Spørgsmål: Hvordan kan man finde beviser for balancerende selektion?
Svar: Bevis for balancerende selektion kan findes i antallet af alleler i en population, der opretholdes over mutationsfrekvenserne.
Spørgsmål: Er genetisk variation almindelig i panmictiske populationer?
Svar: Ja, al moderne forskning har vist, at betydelig genetisk variation er almindelig i panmictiske populationer.
Spørgsmål: Hvad er Darwins og Wallaces erfaringer med hensyn til naturlige populationer?
Svar: Darwin, Wallace og andre forskere har observeret, at naturlige populationer i naturen er usædvanligt varierede.
Spørgsmål: Hvad er de to vigtigste måder, hvorpå den balancerende selektion arbejder for at opretholde polymorfisme?
Svar: De to vigtigste måder, hvorpå balancerende selektion virker for at opretholde polymorfisme, er heterozygote fordele og frekvensafhængig selektion.
