Tipi di selezione

Selezione direzionale

La distribuzione dei fenotipi in una popolazione a volte cambia sistematicamente in una particolare direzione. (Vedere la colonna centrale della figura.) Gli aspetti fisici e biologici dell’ambiente sono in continua evoluzione, e per lunghi periodi di tempo i cambiamenti possono essere sostanziali. Il clima e anche la configurazione della terra o delle acque variano incessantemente., I cambiamenti avvengono anche nelle condizioni biotiche-cioè negli altri organismi presenti, siano essi predatori, prede, parassiti o concorrenti. I cambiamenti genetici si verificano di conseguenza, perché le fitnesses genotipiche possono spostarsi in modo da favorire diversi set di alleli. L’opportunità di selezione direzionale si presenta anche quando gli organismi colonizzano nuovi ambienti in cui le condizioni sono diverse da quelle del loro habitat originale., Inoltre, la comparsa di un nuovo allele favorevole o di una nuova combinazione genetica può indurre cambiamenti direzionali in quanto la nuova costituzione genetica sostituisce quella preesistente.

Il processo di selezione direzionale avviene in scatti. La sostituzione di una costituzione genetica con un’altra modifica le fitnesses genotipiche in altri loci, che poi cambiano nelle loro frequenze alleliche, stimolando così ulteriori cambiamenti, e così via in una cascata di conseguenze.,

La selezione direzionale è possibile solo se c’è una variazione genetica rispetto ai tratti fenotipici sotto selezione. Le popolazioni naturali contengono grandi riserve di variazione genetica, e queste sono continuamente reintegrate da nuove varianti aggiuntive che sorgono per mutazione. Il successo quasi universale della selezione artificiale e la rapida risposta delle popolazioni naturali alle nuove sfide ambientali sono la prova che la variazione esistente fornisce i materiali necessari per la selezione direzionale.,

Nei tempi moderni le azioni umane sono state uno stimolo importante per questo tipo di selezione. L’attività umana trasforma gli ambienti di molti organismi, che rispondono rapidamente alle nuove sfide ambientali attraverso la selezione direzionale. Esempi ben noti sono i molti casi di resistenza degli insetti ai pesticidi, che sono sostanze sintetiche non presenti nell’ambiente naturale. Quando un nuovo insetticida viene applicato per la prima volta per controllare un parassita, i risultati sono incoraggianti perché una piccola quantità di insetticida è sufficiente per tenere sotto controllo l’organismo nocivo., Con il passare del tempo, tuttavia, la quantità necessaria per raggiungere un certo livello di controllo deve essere aumentata ancora e ancora fino a quando non diventa inefficace o economicamente impraticabile. Ciò si verifica perché gli organismi diventano resistenti al pesticida attraverso la selezione direzionale. La resistenza della mosca domestica al DDT fu segnalata per la prima volta nel 1947. La resistenza a uno o più pesticidi è stata registrata in diverse centinaia di specie di insetti e acari.,

Un altro esempio è il fenomeno del melanismo industriale (menzionato sopra nella sezione Mutazioni genetiche), che è esemplificato dal graduale oscuramento delle ali di molte specie di falene e farfalle che vivono in boschi oscurati dall’inquinamento industriale. Il caso più studiato è la falena pepata, Biston betularia, d’Inghilterra. Fino alla metà del 19 ° secolo, queste falene erano uniformemente pepate di grigio chiaro., Varianti scure pigmentate furono rilevate per la prima volta nel 1848 a Manchester e poco dopo in altre regioni industriali dove la vegetazione era annerita dalla fuliggine e da altri inquinanti. Verso la metà del 20 ° secolo, le varietà scure avevano quasi completamente sostituito le forme leggermente pigmentate in molte aree inquinate, mentre nelle regioni non inquinate le falene leggere continuavano ad essere le più comuni. Il passaggio dalle falene chiare a quelle scure è stato un esempio di selezione direzionale causata dai predatori di uccelli., Sui tronchi d’albero coperti di licheni, le falene grigio chiaro sono ben mimetizzate, mentre quelle scure sono ben visibili e quindi cadono vittime degli uccelli. Il contrario è il caso degli alberi oscurati dall’inquinamento.

Nel corso del tempo geologico, selezione direzionale porta a grandi cambiamenti nella morfologia e modi di vita. I cambiamenti evolutivi che persistono in modo più o meno continuo per lunghi periodi di tempo sono noti come tendenze evolutive., I cambiamenti evolutivi direzionali hanno aumentato la capacità cranica del lignaggio umano dal piccolo cervello di Australopithecus—antenati umani di tre milioni di anni fa—che era inferiore a 500 cc in volume, a un cervello quasi tre volte più grande negli esseri umani moderni. L’evoluzione del cavallo da più di 50 milioni di anni fa ai tempi moderni è un altro esempio ben studiato di selezione direzionale.