Действа ли естественият подбор върху генотип или фенотип?

В книгата на Дарвин от 1859 г. „За произхода на видовете“ той пита, може ли да бъде изненада, че „вариации, полезни по някакъв начин за всяко същество в голямата и сложна битка на живота, понякога трябва да се случат в продължение на хиляди поколения? "Не биха ли тези вариации, твърди той, дават на хората с изгодни черти" най-добрият шанс за оцеляване и потомство на техния вид? "Неговото резюме:" Това запазване на благоприятни вариации и отхвърлянето на вредни вариации Естествен подбор. "Естественият подбор е резултат от подбора на околната среда за изгодни физически характеристики - фенотипа - в популация от организми. Когато тези характеристики са наследствени, естественият подбор също има дългосрочни ефекти върху генофонда на популацията.

Много видове проявяват вариации във физическите си черти и често тези черти се срещат по континуум. Височината или цветът на косата са примери. Естествен диапазон на вариабилност може да съществува в тези черти сред всички членове на даден вид. Представете си например вид пеперуда, който има разпределение на дължината на езика, да речем, от 12 милиметра до около 30 милиметра. Ако има промяна в преобладаването на дълги, тръбести цветя в тяхната среда, тогава пеперудите с по-дълги езици ще имат по-лесно време да си набавят храна. Тези пеперуди могат да бъдат по-здрави от другите и по-успешни в размножаването, или е по-вероятно да оцелеят достатъчно дълго, за да се размножат.

Както в примера с пеперудата, естественият подбор се случва, когато физическите характеристики на организма го правят или повече или по-малко подходящ за процъфтяване в околна среда. Физическите характеристики се наричат ​​фенотип; следователно естественият подбор работи директно върху фенотипа. Фенотипът на организма се определя както от влиянието на околната среда, така и от генотипа. Тоест, докато един организъм расте и се развива, факторите на околната среда могат да повлияят на неговия размер и други физически характеристики; но когато е заченат, много от характеристиките му са предопределени от генотипа. Следователно влиянието на околната среда върху фенотипа на популация от организми се превръща във влияние върху генотипа на тази популация.

Връзката между генотипа и фенотипа не е непременно проста и пряка. Тоест не съществува индивидуална корелация между ген и черта; не винаги е толкова просто, колкото един ген, контролиращ една черта. Като мислим за примера с пеперудите, пеперудите с дълги езици процъфтяват и дават повече потомство. Следователно с течение на времето гените или гените, които кодират дълги езици, стават все по-често срещани в тази популация пеперуди. Това обаче не означава непременно, че следващото поколение пеперуди ще имат дълги езици. Това се дължи на сложната връзка между генотипа и фенотипа. Дори само един ген да е отговорен за дългите езици, три четвърти от потомството на дългоязични родители биха могли да носят ген с къс език. Много физически характеристики обаче се влияят от множество гени, което прави ситуацията още по-сложна.

Още по-важна мярка за генетична или генотипна промяна е честотата на всички генотипове във всички представители на даден вид. Това се нарича генофонд и представлява общата възможна вариация в генетичната характеристика.

Връщайки се към примера с пеперудата, когато индивидите с дълги езици са по-подходящи за околната среда, следващият генерирането на пеперуди не е задължително да има по-голям процент гени с дълги езици в гена си басейн. С течение на времето обаче, ако дългите тръбести цветя продължават да преобладават в околната среда, продължителният натиск за селекция върху фенотипа ще промени генофонда на видовете пеперуди. Точният механизъм на генотипна промяна все още не е известен - и той със сигурност е различен за други признаци и отделни видове.