Natürliche Selektion: Definition, Darwins Theorie, Beispiele & Fakten

Das Konzept der natürlichen Selektion wurde erstmals formell auf einer Biologiekonferenz der Linnean Society vorgeschlagen. Am 1. Juli 1858 wurde ein gemeinsames Papier zu diesem Thema vorgelegt und anschließend veröffentlicht. Es enthielt Beiträge von Charles Darwin und Alfred Russel Wallace.

Beide Männer schrieben über die Idee, dass die natürliche Auslese durch die Überleben der Organismen, die am besten zu ihrer Umgebung passen. Wissenschaftler erkannten damals, dass Evolution stattfand, wussten jedoch nicht, wie sich Arten entwickelt haben.

Nach dieser Einführung in die natürliche Auslese vertiefte Darwin das Thema mit seiner Evolutionstheorie und seinem Buch, Zur Entstehung der Arten, erschienen 1859. Seine Arbeit mit Darwins Finken und seine Ideen zu Überleben der Stärksten erklärten den Mechanismus der natürlichen Selektion und wie sie zu einer Vermehrung vieler verschiedener Arten von Organismen führen könnte.

Evolution ist die kumulative Veränderung der Eigenschaften eines Organismus oder einer Population über die nächsten Generationen. Es wird manchmal zusammengefasst als

Um ein aktives Merkmal oder Merkmal zu sein, das die natürliche Selektion auslöst, muss das Merkmal die folgenden Merkmale aufweisen:

• Erblichkeit. Ein Merkmal kann die Evolution nur durch natürliche Selektion beeinflussen, wenn es von den Eltern an die Nachkommen weitergegeben wird.
• Funktionalität. Das Merkmal muss eine Funktion haben. Merkmale müssen etwas tun, damit die natürliche Selektion stattfindet.
• Vorteil. Um für die Weitergabe an die Nachkommen ausgewählt zu werden, muss das Merkmal dem Organismus, der es besitzt, einen Vorteil verschaffen oder den Organismus für das Überleben in seiner Umwelt fit machen.
• Ursprung. Das Merkmal muss die Entwicklung der Organismen bewirkt haben, weil es die Organismen, die es hatten, überlebensfähiger machte. Wenn sich die Organismen aufgrund eines anderen Mechanismus, wie einer genetischen Mutation, veränderten, lag dies nicht an der natürlichen Selektion.

Basierend auf dem Fossilienbestand ist klar, dass sich Arten im Laufe der Zeit verändern und neue Arten entstehen, während andere absterben. Vor Darwin gab es keine Erklärung dafür, wie solche Veränderungen stattfinden könnten.

Das Evolutionstheorie beschreibt, was passiert, wenn die Merkmale einiger Individuen einer Art vorherrschen und natürliche Selektion beschreibt, wie diese Vorherrschaft zustande kommt.

Darwin untersuchte die natürliche Selektion bei Finken. Selbst wenn ein anderer Mechanismus, wie eine Mutation, eine Population verändert, kann sie aufgrund der natürlichen Selektion aussterben, wenn die Mutation keinen natürlichen Vorteil bietet.

Innerhalb einer Art umfasst eine typische Population Individuen mit unterschiedlichen Merkmalen, da sie die Hälfte ihrer genetischer Code vom Vater und die Hälfte von der Mutter. Bei genetisch bedingten Merkmalen führt diese Kombination von Genen der Eltern zu einer Vielzahl von Merkmalen bei den Individuen der Population.

Die Kombination von Merkmalen bei einigen Individuen verschafft ihnen einen Vorteil bei der Nahrungssuche, bei der Fortpflanzung oder bei der Abwehr von Raubtieren oder Krankheiten. Andere Personen erhalten Eigenschaften, die sie benachteiligen.

Die begünstigten Individuen werden länger leben und mehr Nachkommen hervorbringen. Ihre Nachkommen erhalten meist Gene, die zu den begünstigten Merkmalen führen. Im Laufe der Zeit wird sich der größte Teil der Bevölkerung mit den begünstigten Eigenschaften entwickeln, und die Eigenschaften, die einen Nachteil verursachen, werden verschwinden. Die natürliche Auslese hat die. ausgewählt Personen mit positiven Eigenschaften.

1831 schickte die britische Marine das Vermessungsschiff HMS Beagle auf eine Kartierungsexpedition um die Welt. Charles Darwin kam als Naturforscher an Bord, der mit der Beobachtung der lokalen Fauna und Flora beauftragt war. Die Expedition dauerte fünf Jahre und verbrachte viel Zeit entlang der Atlantik- und Pazifikküste Südamerikas.

Nachdem das Schiff Südamerika für die Pazifiküberquerung nach Neuseeland verlassen hatte, verbrachte es fünf Wochen damit, die Galapagos-Inseln zu erkunden. Wie überall machte sich Darwin ausführliche Notizen über die Eigenschaften der Pflanzen und Tiere, die er fand. Schließlich bildeten diese Notizen die Grundlage für seine Entwicklung des Konzepts der natürlichen Auslese und seiner Evolutionstheorie.

Zurück in England untersuchten Darwin und ein Ornithologen-Mitarbeiter Darwins Aufzeichnungen über die Finken der Galapagos-Inseln. Anscheinend beherbergten die Inseln 13 verschiedene Finkenarten, während die nächste südamerikanische Landmasse 600 Meilen entfernt nur eine Art hatte. Der Hauptunterschied zwischen den Arten war der Größe und Form der Schnäbel.

Darwins Analyse seiner Notizen führte ihn zu folgenden Schlussfolgerungen:

• Die Finken hatten verschiedene schnäbel weil sie auf verschiedenen Inseln in. lebten verschiedene Umgebungen.
• Die Umwelt verursachte die Unterschiede bei den Schnäbeln nicht, da es keinen Mechanismus für einen solchen Einfluss gab.
• Die verschiedenen Schnabelmerkmale müssen alle in der ursprünglichen Finkenpopulation vorhanden gewesen sein.
• Da sich die Finken der Urbevölkerung auf einer Insel niederließen, wurden die Finken mit den Schnäbeln am besten an die lokale Lebensmittelversorgung angepasst hätte einen Vorteil.
• Die Finken mit Schnäbeln würden sich am besten für die Nahrungsquelle auf ihrer Insel eignen in größerer Zahl überleben als die weniger angepassten Finken.
• Über viele Generationen hinweg bildeten die Finken auf einer Insel schließlich eine eigene Art mit a unterschiedliche Schnabelgröße und -form, da Finken mit diesen Schnäbeln am besten zu ihrem passen Umgebung.

Mit diesen Schlussfolgerungen erklärte Darwin die Entwicklung der Finkenschnäbel auf den Galapagos-Inseln, indem er die Mechanismus der natürlichen Selektion. Er fasste diesen Mechanismus zusammen als Überleben der Stärksten, wobei Fitness definiert wurde als Fortpflanzungserfolg.

Für seine Schlussfolgerungen stützte sich Darwin auf seine Notizen, seine eigenen Beobachtungen und seine Interpretation der Schriften von Thomas Robert Malthus. Malthus war ein englischer Gelehrter, der 1798 seine Theorie veröffentlichte, dass das Bevölkerungswachstum immer das Nahrungsangebot übersteigen wird. Die Folge davon ist, dass in jeder Population viele Individuen aufgrund der Konkurrenz um ein begrenztes Nahrungsangebot sterben.

Die drei Beobachtungen, die es Darwin ermöglichten, seine Theorie der Evolution und der natürlichen Auslese zu entwickeln, waren:

1. Die Individuen in einer Population weisen aufgrund genetischer Variation Unterschiede in Merkmalen wie Farbe, Verhalten, Größe und Form auf.
2. Einige der Merkmale werden von den Eltern an die Nachkommen weitergegeben und sind vererbbar.
3. Die Eltern in einer Population überproduzieren Nachkommen, so dass einige nicht überleben werden.

Basierend auf diesen Beobachtungen schlug Darwin vor, dass diejenigen Personen mit Merkmalen, die sie fitter machten, überleben würden, während die am wenigsten fitten sterben würden. Im Laufe der Zeit würde die Bevölkerung von Individuen mit den Eigenschaften dominiert, die sie fitter machten.

Bakterienpopulationen weisen eine sehr starke natürliche Selektion auf, da sie sich schnell vermehren können. Sie vermehren sich normalerweise, bis sie eine Einschränkung wie Nahrungs-, Platz- oder andere Ressourcenmangel erreichen. An diesem Punkt überleben die Bakterien, die am besten für ihre Umgebung geeignet sind, während der Rest absterben wird.

Ein Beispiel für die natürliche Selektion bei Bakterien ist die Entwicklung von Antibiotika Resistenz. Wenn Bakterien eine Infektion verursachen und die Person mit Antibiotika behandelt wird, überleben alle Bakterien mit der Eigenschaft der Antibiotikaresistenz, während alle anderen absterben. Die Vermehrung antibiotikaresistenter Bakterien ist ein großes medizinisches Problem.

Pflanzen entwickeln sich durch natürliche Selektion, um sich ihrer Umgebung anzupassen. Einige Pflanzen entwickeln Blütenfarben, um Bestäuber einer bestimmten Art anzulocken und entwickeln spezielle Mechanismen, um ihre Samen zu verbreiten. Sie müssen sich an mehr oder weniger Sonnenlicht anpassen und Schädlinge bekämpfen.

Kakteen sind ein Beispiel für die natürliche Selektion bei Pflanzen. In der Wüste, in der sie leben, gibt es viel Sonnenlicht, wenig Wasser und gelegentlich ein Tier, das einen saftigen Bissen liebt.

Als Ergebnis haben Kakteen kompakte Körper oder kleine, saftige Blätter mit dicker Schale entwickelt, um vor der starken Sonne zu schützen und den Wasserverlust zu minimieren. Sie können auch Wasser speichern und haben scharfe Stacheln, um Tiere abzuschrecken. Die Kakteen mit diesen Eigenschaften waren die fittesten und entwickeln sich immer noch weiter.

Ein weiteres Beispiel ist die Veränderung der Feldsenfpflanze durch die Dürre in Südkalifornien. Um eine Dürre zu überleben, müssen Pflanzen schnell wachsen, blühen und ihre Samen verteilen. Die früh blühenden Feldsenfpflanzen aus Südkalifornien wurden dominant, während die später blühenden ausstarben.

Tiere haben mehr Spielraum, ihr Überleben zu beeinflussen, weil sie sich auf komplexe Verhaltensmuster einlassen können. Merkmale, die die Fitness bestimmen können, fallen in drei Hauptkategorien. Die Fähigkeit, durch Jagen oder Nahrungssuche genügend Nahrung zu finden, ist ein Schlüssel zum Überleben.

Die meisten Tiere haben Raubtiere, und bestimmte Merkmale ermöglichen es ihnen, zu vermeiden, gefressen zu werden. Schließlich ermöglicht es ihnen die Fähigkeit, einen Partner zu finden und anzuziehen, ihre positiven Eigenschaften an die Nachkommen weiterzugeben.

Zu den typischen Merkmalen, die die natürliche Selektion beeinflussen, gehören:

• Bewegung. Die Fähigkeit zu rennen, zu schwimmen oder schnell zu fliegen bestimmt, ob ein Tier erfolgreich jagen oder Raubtieren entkommen kann.
• Tarnung. Wenn sich ein Tier erfolgreich verstecken kann, kann es Raubtieren ausweichen oder Beute aus dem Hinterhalt überfallen.
• Immunität. Einige Tiere sind resistenter gegen eine Krankheit als andere und werden überleben.
• Stärke. Der Wettbewerb um einen Partner beinhaltet oft Krafttests mit anderen Mitgliedern derselben Art.
• Sinne. Tiere, die besser sehen, riechen oder hören können, haben möglicherweise bessere Überlebenschancen.
• Geschlechtsmerkmale. Die natürliche Selektion bei Tieren hängt von einer erfolgreichen Reproduktion ab, nachdem sie einen Partner angezogen hat.

Tiere entwickeln sich kontinuierlich weiter, um sich zunächst besser an eine gegebene Umgebung anzupassen und dann, wenn sich die Umgebung ändert, an die neue Umgebung. Natürliche Selektion kann evolutionäre Veränderungen in bestehenden Populationen verursachen und auch eine Art gegenüber einer anderen begünstigen, wenn zwei Arten um denselben Raum und dieselben Ressourcen konkurrieren.

Die natürliche Selektion bei Tieren zeigt sich am besten, wenn sich die Umgebung in irgendeiner Weise ändert und Tiere mit bestimmten Eigenschaften besser geeignet sind und bald dominant werden.

Zum Beispiel war die Pfeffermotte in London hell mit dunklen Flecken. Während der industriellen Revolution verdunkelten sich Gebäude mit Ruß. Vögel konnten die hellen Falter vor dem dunklen Hintergrund leicht erkennen, und bald waren nur noch dunkle Falter übrig. Die natürliche Selektion begünstigte die Motten mit mehr und größeren dunklen Flecken.

Nehmen wir in einem anderen Beispiel an, dass einige Insekten sehr schnell gegen ein chemisches Pestizid resistent werden. Selbst wenn nur wenige Individuen resistent sind, sterben die anderen ab und die resistenten Insekten überleben. Insekten produzieren typischerweise eine große Anzahl von Nachkommen, sodass die Insekten mit den resistenten Genen schnell die Oberhand gewinnen werden.

In einem Beispiel für die Fortpflanzungspräferenz wählen weibliche Pfauen ihre Partner basierend auf der Größe und Helligkeit ihrer Schwänze aus. Nach den Auswirkungen von natürliche Selektion, haben heute fast alle Pfauenmännchen große, bunte Schwänze.

Während Darwin vor allem für seine Veröffentlichungen zur Evolutionstheorie bekannt ist, ist es die natürliche Selektion, die den Wandel und die Anpassung von Arten antreibt. Charles Darwins Aufsatz von 1858 mit Beiträgen von Alfred Russel Wallace, dessen Aufsatz zur gleichen Zeit veröffentlicht wurde, veränderte für immer die Sichtweise der Menschen auf die Evolution und die natürlichen Veränderungen bei Pflanzen und Tieren, die ständig in der Umgebung stattfanden Sie.