Действует ли естественный отбор на генотип или фенотип?

В книге Дарвина 1859 года «О происхождении видов» он спросил, может ли быть сюрпризом, что «вариации, полезные в некотором роде каждому существу в великой и сложной битве. жизни, должно иногда происходить в течение тысяч поколений? "Разве эти вариации, - утверждал он, - не дадут людям с выгодными чертами" лучший шанс выжить и произвести на свет себе подобных? »Его резюме:« Это сохранение благоприятных вариаций и отказ от вредных вариаций я называю Естественный отбор ». Естественный отбор - это результат отбора окружающей среды по выгодным физическим характеристикам - фенотипу - в популяции организмы. Когда эти характеристики передаются по наследству, естественный отбор также оказывает долгосрочное влияние на генофонд популяции.

Многие виды проявляют различия в своих физических чертах, и часто эти черты проявляются непрерывно. Рост или цвет волос являются примерами. Эти черты могут иметь естественный диапазон изменчивости среди всех представителей вида. Представьте себе, например, вид бабочек, у которых длина языка может составлять, скажем, от 12 миллиметров до примерно 30 миллиметров. Если в их среде преобладают длинные трубчатые цветы, то бабочкам с более длинным языком будет легче добывать пищу. Эти бабочки могут быть более здоровыми, чем другие, и более успешными в размножении, или у них может быть больше шансов выжить достаточно долго, чтобы размножаться.

Как и в примере с бабочкой, естественный отбор происходит, когда физические характеристики организма делают его более или менее пригодным для жизни в окружающей среде. Физические характеристики называются фенотипом; следовательно, естественный отбор работает непосредственно с фенотипом. Фенотип организма определяется как влиянием окружающей среды, так и генотипом. То есть по мере роста и развития организма факторы окружающей среды могут влиять на его размер и другие физические характеристики; но когда он зачат, многие его характеристики предопределены генотипом. Следовательно, влияние окружающей среды на фенотип популяции организмов переводится как влияние на генотип этой популяции.

Связь между генотипом и фенотипом не обязательно проста и прямая. То есть не существует однозначной корреляции между геном и признаком; это не всегда так просто, как один ген, контролирующий одну черту. Если вспомнить пример бабочки, бабочки с длинными языками процветают и производят больше потомства. Поэтому со временем ген или гены, кодирующие длинные языки, становятся более распространенными в этой популяции бабочек. Однако это не обязательно означает, что все бабочки следующего поколения будут иметь длинные языки. Это связано со сложной взаимосвязью между генотипом и фенотипом. Даже если бы за длинные языки отвечал один-единственный ген, три четверти потомков длинноязычных родителей могли нести ген короткого языка. Однако на многие физические характеристики влияют несколько генов, что еще больше усложняет ситуацию.

Еще более важным показателем генетических или генотипических изменений является частота всех генотипов у всех представителей вида. Это называется генофондом, и он представляет собой полную возможную вариацию генетического признака.

Возвращаясь к примеру с бабочкой, когда длинноязычные особи больше подходят для окружающей среды, следующий поколение бабочек не обязательно будет иметь больший процент длинноязычных генов в гене бассейн. Однако со временем, если длинные трубчатые цветы продолжат преобладать в окружающей среде, продолжающееся давление отбора на фенотип изменит генофонд видов бабочек. Точный механизм изменения генотипа до сих пор неизвестен - и он, безусловно, отличается для других признаков и отдельных видов.