Σχέση μεταξύ DNA και φυσικής επιλογής

Οι βιολόγοι ορίζουν την εξέλιξη ως γενετική αλλαγή σε έναν πληθυσμό από γενιά σε γενιά. Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η διαδικασία της γενετικής αλλαγής μπορεί να δημιουργήσει νέα γονίδια, νέα χαρακτηριστικά και νέα είδη, όλα προκαλούνται από αλλαγές στον γενετικό κώδικα ή το DNA. Πολλοί μηχανισμοί οδηγούν σε εξελικτικές αλλαγές. από αυτά, ένα από τα πιο σημαντικά είναι η φυσική επιλογή.

Τα κύτταρα αντιγράφουν το DNA τους όταν διαιρούνται. Και τα δύο θυγατρικά κληρονομούν ένα πανομοιότυπο αντίγραφο. Μερικές φορές, ωστόσο, ο μηχανισμός αναπαραγωγής DNA του κελιού κάνει σφάλματα, έτσι ώστε ένα ή και τα δύο θυγατρικά κύτταρα να έχουν αλλοιωμένο αντίγραφο του αρχικού κώδικα. Αυτά τα σφάλματα ονομάζονται μεταλλάξεις.

Με την πάροδο του χρόνου, οι μεταλλάξεις και η σεξουαλική αναπαραγωγή διασφαλίζουν ότι οι οργανισμοί δεν είναι όλοι γενετικά ίδιοι, ακόμη και όταν προέρχονται από τους ίδιους προγόνους. Εάν συγκρίνετε το DNA από διαφορετικούς οργανισμούς στον πληθυσμό, συνήθως θα βρείτε πολλές διαφορές. Με άλλα λόγια, οι μεταλλάξεις στο DNA δημιουργούν γενετική ποικιλομορφία σε έναν πληθυσμό.

Συχνά, ορισμένοι οργανισμοί είναι καλύτερα προσαρμοσμένοι για να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν σε ένα δεδομένο περιβάλλον από άλλους. Αυτοί οι καλά προσαρμοσμένοι οργανισμοί συνήθως αφήνουν περισσότερους απογόνους. Επειδή αυτοί οι οργανισμοί από πιο προσαρμοστικούς πληθυσμούς μεταδίδουν το DNA τους στους απογόνους τους, οι μεταλλάξεις που μεταφέρουν, με την πάροδο του χρόνου, θα γίνουν πιο συχνές. Οι μεταλλάξεις που καθιστούν έναν οργανισμό ακατάλληλο για το περιβάλλον του, αντιθέτως, τείνουν να γίνονται όλο και λιγότερο συχνές με την πάροδο του χρόνου. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται φυσική επιλογή.

Ο γονότυπος ενός οργανισμού είναι η συλλογή των γενετικών παραλλαγών που διαθέτει. Ο φαινότυπός του, αντίθετα, είναι τα χαρακτηριστικά του - ορατά χαρακτηριστικά του οργανισμού όπως το χρώμα των ματιών, το χρώμα των μαλλιών, το ύψος και ούτω καθεξής. Μερικά χαρακτηριστικά μπορεί να επηρεαστούν από περιβαλλοντικούς παράγοντες. Για παράδειγμα, εάν είστε υποσιτισμένος ως παιδί, το ύψος σας στην ενηλικίωση μπορεί να είναι μικρότερο από αυτό που θα προβλέπετε μόνο με βάση τα γονίδια σας. Κατά συνέπεια, μπορεί να υπάρχουν περισσότεροι από ένας φαινότυποι για τον ίδιο γονότυπο. Η φυσική επιλογή δρα στους φαινότυπους, επομένως ενεργεί μόνο έμμεσα στον γονότυπο.

Με την πάροδο του χρόνου, μια δεδομένη έκδοση ενός γονιδίου μπορεί να γίνει τόσο επιτυχής που όλες οι άλλες εκδόσεις του ίδιου γονιδίου εξαφανίζονται από τον πληθυσμό. Όταν συμβαίνει αυτό, το επιτυχές γονίδιο λέγεται ότι έχει σταθεροποιηθεί. Συχνά συμβαίνει, ωστόσο, ότι ορισμένες παραλλαγές ενός γονιδίου δίνουν στους κατόχους τους μόνο ένα μικρό πλεονέκτημα ή ακόμη και κανένα πλεονέκτημα. Σε αυτήν την περίπτωση, η φυσική επιλογή μπορεί να μην εξαλείψει εντελώς τις άλλες παραλλαγές και πολλές παραλλαγές ενός γονιδίου μπορούν να παραμείνουν στον πληθυσμό.