LỰA CHỌN GIÁN ĐOẠN LÀ GÌ? (CÓ VÍ DỤ) - SINH HỌC - 2026

Các lựa chọn đột phá là một trong ba cách mà chọn lọc tự nhiên tác động lên những đặc điểm định lượng trong cơ thể. Lựa chọn gián đoạn chịu trách nhiệm chọn nhiều hơn hai giá trị của một ký tự từ tổng thể và các dạng trung bình giảm.

Ví dụ, hãy xem xét một số loại chim ăn hạt. Nếu chúng ta vẽ biểu đồ tần số kích thước của các đỉnh, chúng ta sẽ thu được một phân phối chuẩn: một đường cong hình chuông, trong đó điểm cực đại đại diện cho các cá thể có các đỉnh thường xuyên nhất.

Nguồn: Azcolvin429

Giả sử rằng điều kiện khí hậu của môi trường sống của động vật chỉ cho phép tạo ra những hạt rất nhỏ và rất lớn. Những con chim sẻ có mỏ rất nhỏ và rất lớn sẽ có thể kiếm ăn, trong khi những cá thể có mỏ cỡ trung bình sẽ bị ảnh hưởng xấu.

Chọn lọc tự nhiên là gì?

Sự chọn lọc có thể xảy ra trong tự nhiên dưới các phương thức khác nhau, tùy thuộc vào mối quan hệ giữa kiểu hình và tính trạng.

Một trong nhiều mặt của sự lựa chọn là sự lựa chọn mang tính đột phá. Tuy nhiên, trước khi định nghĩa kiểu chọn lọc này, cần hiểu một khái niệm cơ bản trong sinh học: chọn lọc tự nhiên.

Năm 1859 đánh dấu một giai đoạn thay đổi căn bản của khoa học sinh học với sự xuất hiện của lý thuyết chọn lọc tự nhiên. Điều này được nhà tự nhiên học nổi tiếng người Anh Charles Darwin đưa ra trong cuốn sách Nguồn gốc của các loài, nơi ông đề xuất cơ chế này.

Chọn lọc tự nhiên xảy ra với điều kiện quần thể hội tụ đủ ba điều kiện: có sự biến đổi, sinh vật có một số đặc điểm làm tăng khả năng sinh sản và đặc điểm này là di truyền.

Trong sinh học tiến hóa, thuật ngữ thể lực hoặc hiệu quả sinh học đề cập đến khả năng sinh sản và sinh con đẻ cái của một cá nhân. Nó là một tham số đi từ 0 đến 1.

Cần lưu ý rằng chọn lọc tự nhiên không phải là lực lượng tiến hóa duy nhất, sự trôi dạt gen cũng có một vai trò liên quan trong sự thay đổi tiến hóa, đặc biệt là ở cấp độ phân tử.

Mô hình chọn lọc tự nhiên gián đoạn

Các cá nhân ở cả hai đầu của đường cong có

Lựa chọn định hướng xảy ra khi các cá thể nằm ở cả hai đầu của phân bố tần số có sức khỏe tốt hơn các cá thể trung tâm. Qua nhiều thế hệ, các cá thể được ưu đãi tăng tần số xuất hiện trong quần thể.

Trong các mô hình chọn lọc gián đoạn, nhiều hơn hai kiểu gen có thể được ưu tiên.

Dưới góc độ di truyền, chọn lọc gây rối loạn xảy ra khi thể dị hợp tử có thể trạng thấp hơn thể đồng hợp tử.

Hãy lấy ví dụ giả định về kích thước cơ thể. Giả sử rằng trong một quần thể sinh vật, con nhỏ nhất và lớn nhất có lợi thế (thoát khỏi kẻ săn mồi, kiếm thức ăn, trong số những lý do khác). Ngược lại, những sinh vật có chiều cao trung bình sẽ không có khả năng sinh sản thành công cao như những sinh vật khác của chúng.

Giá trị trung bình và phương sai khác nhau như thế nào?

Một phương pháp phổ biến và khá phổ biến trong giới sinh vật học là đo lường tác động của chọn lọc tự nhiên đối với sự biến đổi kiểu hình thông qua những thay đổi về giá trị trung bình và sự biến đổi của các tính trạng theo thời gian.

Tùy thuộc vào cách chúng thay đổi, lựa chọn được phân loại theo ba cách chính: ổn định, định hướng và phá vỡ.

Trong đồ thị phân bố tần số của các tính trạng số lượng được đánh giá, chúng ta có thể định lượng một số thông số đã đề cập.

Đầu tiên là trung bình cộng hoặc trung bình cộng của đặc điểm đang nghiên cứu. Ví dụ, đo kích thước cơ thể trong một quần thể động vật gặm nhấm và tính giá trị trung bình. Đây là một thước đo của xu hướng trung tâm.

Phương sai là độ phân tán của dữ liệu đối với trung bình tổng thể. Nếu phương sai cao, thì có sự thay đổi đáng kể của đặc tính được nghiên cứu. Nếu nó thấp, tất cả các giá trị thu được đều gần với giá trị trung bình.

Nếu chúng ta nghiên cứu một nhân vật trong quần thể và quan sát thấy phương sai tăng lên qua các thế hệ, chúng ta có thể suy ra rằng sự chọn lọc gây rối đang xảy ra. Trực quan, chuông của đồ thị đang mở rộng theo từng thế hệ.

Ý nghĩa lý thuyết và tiến hóa

Sự chọn lọc gây rối đã được các nhà sinh vật học rất quan tâm vì hai lý do chính. Đầu tiên, nó thúc đẩy sự biến đổi trong một loài trong quần thể, như chúng ta sẽ thấy ở phần sau với mỏ chim sẻ.

Thứ hai, người ta đề xuất rằng hoạt động chọn lọc gây rối loạn trong thời gian dài có thể thúc đẩy các sự kiện đặc trưng (tạo ra các loài mới).

Ví dụ

Mặc dù các sự kiện lựa chọn gây rối có vẻ khó xảy ra, nhưng về bản chất thì chúng rất phổ biến - ít nhất là trên lý thuyết. Các ví dụ nổi bật nhất của sự chọn lọc không hợp lý là ở các loài chim khác nhau.

Chim sẻ châu Phi

Khái quát chung về chim sẻ và chế độ ăn uống của nó

Chim sẻ thuộc loài P. ostrinus sống ở Trung Phi. Chế độ ăn uống của loài động vật này được tạo thành từ hạt. Hầu hết các quần thể có dạng nhỏ và dạng lớn, ở cả con đực và con cái.

Trong môi trường nơi chim sẻ sinh sống, có nhiều loài thực vật tạo ra hạt giống và những loài chim này đưa vào chế độ ăn uống của chúng. Các hạt khác nhau về độ cứng và kích thước của chúng.

Các nghiên cứu của Smith về sự thay đổi kích thước mỏ

Smith vào năm 2000 đã nghiên cứu sự biến đổi hình thái trong mỏ của chim sẻ và tìm thấy những kết quả rất thú vị.

Nhà nghiên cứu đã định lượng thời gian cần thiết để một con chim sẻ mở hạt để tiêu thụ nó. Đồng thời, ông đo thể trạng sinh học của các cá thể và liên hệ nó với kích thước của mỏ. Khoảng thời gian cho thí nghiệm này là khoảng bảy năm.

Smith kết luận rằng có hai kích thước mỏ chiếm ưu thế vì có hai loài hạt chính được chim sẻ tiêu thụ.

Một trong những loài thực vật tạo ra hạt rất cứng, và những con chim sẻ lớn hơn với chiếc mỏ khỏe hơn chuyên ăn hạt của loài này.

Các loài phong phú khác tạo ra hạt nhỏ, mềm. Trong trường hợp này, các biến thể chim sẻ chuyên tiêu thụ chúng là những cá thể nhỏ có mỏ nhỏ.

Trong một môi trường có sự phân bố tài nguyên theo hai phương thức, chọn lọc tự nhiên định hình sự phân bố hai phương thức của loài.

Người giới thiệu

1. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Thư mời tham gia môn Sinh học. Panamerican Medical Ed.
2. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Phân tích tiến hóa. Sảnh Prentice.
3. Futuyma, DJ (2005). Sự phát triển. Sinauer.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Các nguyên tắc tổng hợp của động vật học (Tập 15). New York: McGraw-Hill.
5. Rice, S. (2007). Encyclopedia of Evolution. Dữ kiện về Hồ sơ.
6. Ridley, M. (2004). Sự phát triển. Chỉ trích.
7. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Sinh học: Khoa học Động lực học. Giáo dục Nelson.
8. Soler, M. (2002). Tiến hóa: cơ sở của Sinh học. Dự án phía Nam.