Přírodní výběr je faktorem, který řídí evoluční proces.
Přírodní výběr funguje na úrovni populace – nejčastěji. V této souvislosti je tato skupina živých organismů považována za základní jednotku evoluce.
Důvody přirozeného výběru
Koncept přirozeného výběru zavedl Charles Darwin. Během studia jeho praktického působení vědec dospěl k závěru, že:
- důvodem pro vznik přirozeného výběru je vliv nepříznivých podmínek prostředí;
- Mezi nepříznivé podmínky prostředí patří nedostatek nutričních zdrojů nebo omezené možnosti rozmnožování.
Konkurence mezi druhy také způsobuje přirozený výběr. Mezidruhová konkurence se nevyznačuje takovou závažností – je to dáno tím, že jedinci různých druhů se neliší ve vysoké míře podobnosti. Vnitrodruhová konkurence je intenzivnější, protože zdrojová základna je v tomto případě téměř identická.
Globální úroveň a srovnání přirozeného a umělého výběru
Za povšimnutí stojí projevy přírodního výběru na globální úrovni, což mu dává důležitý evoluční význam. Působení tohoto faktoru určuje směr evoluce: je nastavena trajektorie adaptace určitých živých organismů. Působení přirozeného výběru na konkrétní úrovni je zřejmé při srovnání mechanismu působení tohoto výběru a výběru umělého.
Toto srovnání zdůrazňuje některé podobnosti v obou formách výběru:
- vycházejí z individuálních vlastností organismu a dědičné variability;
- zachování vlastností po generace, které přispívají k přežití organismu;
- V průběhu přirozeného výběru jsou jedinci s nahromaděnými nepříznivými vlastnostmi vyřazováni a zabíjeni – v konkurenci prostě neobstojí.
Mechanismus působení přírodního výběru
Pokud se prostředí dynamicky mění, pak se aktivně projevuje mechanismus působení přírodního výběru. Během evoluce jsou některé vlastnosti zachovány, zatímco jiné nikoli. Když se průměrná hodnota vlastnosti posune, vytvoří se nová norma vlastnosti, odpovídající aktualizovaným životním podmínkám.
Příkladem působení přírodního výběru je „průmyslový melanismus“ březových můr, nepřítomnost trávicího systému u parazitů, chybějící orgány vidění u krtků atd.
Přírodní a umělý výběr mají opačné objekty – a proto se od sebe liší. Zaznamenáván je také vliv přirozeného výběru na úrovni populací i přirozených ekosystémů. Efekt umělého výběru se vztahuje na všechny ekosystémy, které lze nazvat umělými – jedná se o přírodní rezervace, školky atd.
Působení přirozeného výběru je konstantní, ale umělý výběr spouští člověk, který chce vyústit v jedince s vlastnostmi, které potřebuje.
Typy přirozeného a umělého výběru
Rozlišují se následující typy přirozeného výběru:
- pohybující se;
- stabilizace;
- rušivý.
Stabilizující přírodní výběr je chápán jako forma výběru, která funguje za stálých podmínek prostředí.
Umělý výběr může být metodický a nevědomý. Hlavním cílem řízení přirozeného výběru je změnit hodnotu vlastnosti a stabilizací přirozeného výběru je udržet jeho průměrnou hodnotu.
Existuje spousta příkladů fungování přirozeného výběru. Zde můžeme zmínit výskyt různých druhů pěnkav na Galapágách, druhů, které vznikly v důsledku divergence (zánik prastarých kapradin a přežívání nejzdatnějších jedinců) atd.
Darwin se zaměřil na oba typy selekce, což ovlivnilo šíření evoluční teorie a její doplňování teoretickým i praktickým materiálem.
Výsledkem přirozeného výběru je vznik nových typů vlastností. Výsledkem umělé selekce je produkce nových plemen zvířat, kmenů mikroorganismů a odrůd rostlin.
Rozdíly mezi přirozeným a umělým výběrem
Působení přirozeného výběru na úrovni populace je potvrzeno jeho odlišnostmi od umělého výběru:
- Vedoucí roli ve směru evolučního procesu má přirozený výběr. Výsledkem umělého výběru je přidání speciačního systému, rozšíření adaptačních schopností organismu v důsledku lidské činnosti;
- obě možnosti výběru vedou k druhové rozmanitosti. Počet druhů v přírodě se rozšiřuje;
- Účinnost přirozeného výběru je potvrzena stupněm adaptace druhů na podmínky prostředí. Přírodní výběr se vyznačuje vysokou mírou šíře vlivu. Umělý výběr naznačuje užitečnost vlastnosti pro člověka;
- přirozený výběr trvá déle. Dá se vysledovat napříč evolučními časovými obdobími.
Je důležité nedávat kategoricky do protikladu působení přírodního a umělého výběru, které nejčastěji působí jako jeden celek. Pro hlubší pochopení působení těchto faktorů je důležité upozornit na to, že příroda v některých případech tlačí člověka k zásahu, což není vždy vnímáno negativně.
Kombinace přírodního a umělého výběru umožňuje evoluci plně realizovat svůj účinek, vytvářet rozmanitost druhů, která uspokojuje energetické nároky biosféry, a provádět oběh látek v přírodě.
V důsledku toho se příroda stane odolnější vůči změnám prostředí a vnitřním změnám.
Působení přírodního výběru se projevuje jak na úrovni populace, tak na úrovni globální (úroveň biosféry). Takový evoluční faktor je impulsem pro zahájení procesu formování druhů. Živé organismy jsou schopny efektivněji využívat zdroje životního prostředí.
Přirozený výběr je proces zachování organismů, které se nejvíce přizpůsobily stávajícím podmínkám prostředí, a také odstranění těch, které jsou nejméně schopné přežití.
Tento proces je hlavním hnacím faktorem evoluce. Vyskytuje se kvůli tomu, že silnější zástupci druhu přežívají a rozmnožují se.
Formy a charakteristiky přírodního výběru
Existuje několik forem přirozeného výběru. Liší se účinností, zaměřením a dalšími vlastnostmi kontroly nad druhem.
Výběrové formuláře:
Řízení – proces, který podporuje přežití jedince vhodného do měnícího se prostředí, zatímco ostatní jsou zničeni.
Řidičský výběr nastává v situaci, kdy se mění vnější prostředí (rozšíření biotopu, oteplení, ochlazení).
Příkladem hybné selekce může být vznik rezistence vůči antibiotikům u bakterií, přeměna předních končetin na zavrtávací – u těch zvířat, která si vyvíjejí půdu jako stanoviště.
Stabilizace – typ selekce, při které jsou zničeni jedinci, kteří mají výrazné odchylky od normy. Zároveň jsou zachovány organismy odpovídající průměrnému ukazateli.
Zvláštností je, že funguje za stabilních podmínek prostředí – provádí jakousi údržbu druhu, chrání ho před silnými změnami.
Příkladem může být zachování specifické struktury květů u rostlin, které se rozmnožují pomocí hmyzu, a také zachování jedinců s průměrnou plodností.
Rušivé (nebo trhavé) – proces, během kterého jsou odstraněny průměrné hodnoty charakteristiky při zachování extrémů.
S takovou selekcí je v populaci zachováno několik zřetelně odlišných forem fenotypu. V tomto případě ke křížení mezi různými jedinci nedochází kvůli izolaci. Navíc se po nějaké době postavy výrazněji rozcházejí, v důsledku čehož se objevují nové druhy.
Existuje například několik druhů sýkor, které se vyvinuly díky specializaci na jídlo; Před senoseči jsou častější pampelišky s vysokou stopkou, po – s nízkou.
Sexuální – na základě úspěšnosti reprodukce. Kritériem výběru je aktivita samce během procesu rozmnožování.
Existují dva podtypy:
- aktivní samice – je to ona, kdo si vybírá samce vhodného k plození;
- pasivní samice – samci bojují o možnost pokračovat v dostihu, silnější vyhrává.
Díky tomu se aktivuje reprodukční proces konkrétního druhu.
Zvláštností této formy výběru je, že „nevhodný“ jedinec ve většině případů nezemře. Přežije a může být „vítězem“ v příštím období páření.
Faktory výběru
Efektivitu přirozeného výběru ovlivňují následující faktory:
- prostředí, ve kterém konkrétní jedinec existuje;
- individuální vlastnosti;
- síla selekčního tlaku (závisí na počtu jedinců účastnících se reprodukce);
- přítomnost izolace (izolace zvyšuje účinek);
- přítomnost mutačních procesů (čím slabší mutace, tím nižší účinnost selekce).
Význam v evoluci
Jedním z mechanismů, na kterých je evoluce založena, je přirozený výběr. Začalo to u každého druhu existujícího v přírodě v okamžiku, kdy se tento druh objevil, a působí neustále. Navíc může vést nejen k rozvoji druhu, ale také k jeho degradaci.
Klíčovou vlastností tohoto procesu je, že zachovává a akumuluje užitečné vlastnosti. To zajišťuje vznik mnoha organismů přizpůsobených k přežití. Právě ti jedinci, kteří mají příznivé vlastnosti, si mohou nárokovat vedoucí roli v populaci.
Tvůrčí role přírodního výběru spočívá ve změnách jednoho druhu, které jsou základem pro vznik nového.
Tento proces se provádí za účelem eliminace negativních vlastností a posílení prospěšných, přičemž původně identický genetický soubor lze různými způsoby kombinovat, což zajišťuje rozmanitost druhu. Záleží na tom, jaká forma selekce na organismus působila.
