COS'È LA SELEZIONE DIROMPENTE? (CON ESEMPI) - BIOLOGIA - 2025

La selezione dirompente è uno dei tre modi in cui la selezione naturale agisce sui tratti quantitativi negli organismi. La selezione dirompente è responsabile della selezione di più di due valori di un personaggio dalla popolazione e le forme medie diminuiscono.

Ad esempio, considera una specie di uccello che mangia i semi. Se rappresentiamo graficamente la frequenza delle dimensioni dei picchi, otterremo una distribuzione normale: una curva a campana, dove il punto massimo rappresenta gli individui con i picchi più frequenti.

Fonte: Azcolvin429

Supponiamo che le condizioni climatiche dell'habitat degli animali consentano solo la produzione di semi molto piccoli e molto grandi. I fringuelli con becco molto piccolo e molto grande saranno in grado di nutrirsi, mentre gli individui con becchi di taglia intermedia saranno influenzati negativamente.

Cos'è la selezione naturale?

La selezione può avvenire in natura sotto diverse modalità, a seconda della relazione tra fenotipo e fitness.

Una delle tante facce della selezione è la selezione dirompente. Tuttavia, prima di definire questo tipo di selezione, è necessario comprendere un concetto di base in biologia: la selezione naturale.

L'anno 1859 rappresentò una fase di cambiamento radicale per le scienze biologiche con l'arrivo della teoria della selezione naturale. Questo è stato formulato dal famoso naturalista britannico Charles Darwin nel suo libro The Origin of Species, dove ha proposto questo meccanismo.

La selezione naturale si verifica finché tre condizioni sono soddisfatte in una popolazione: c'è variabilità, gli organismi hanno determinate caratteristiche che aumentano la loro forma fisica e questa caratteristica è ereditabile.

Nella biologia evolutiva, il termine fitness o efficacia biologica si riferisce alla capacità di un individuo di riprodursi e avere una prole fertile. È un parametro che va da 0 a 1.

Vale la pena notare che la selezione naturale non è l'unica forza evolutiva, la deriva genica ha anche un ruolo rilevante nel cambiamento evolutivo, in particolare a livello molecolare.

Modello di selezione naturale dirompente

Gli individui ad entrambe le estremità della curva ne hanno maggiori

La selezione direzionale si verifica quando gli individui situati a entrambe le estremità della distribuzione di frequenza hanno una forma fisica maggiore rispetto agli individui centrali. Nel corso delle generazioni, gli individui favoriti aumentano la loro frequenza nella popolazione.

Nei modelli di selezione dirompente, possono essere favoriti più di due genotipi.

Da una prospettiva genetica, la selezione dirompente si verifica quando l'eterozigote ha una forma fisica inferiore rispetto all'omozigote.

Prendiamo l'esempio ipotetico delle dimensioni del corpo. Supponiamo che in una popolazione di organismi, il più piccolo e il più grande abbiano il vantaggio (fuga dai predatori, approvvigionamento di cibo, tra le altre ragioni). Al contrario, gli organismi di altezza media non avranno un successo riproduttivo così elevato come le loro controparti.

Come variano la media e la varianza?

Una metodologia comune e abbastanza diffusa tra i biologi è la misurazione degli effetti della selezione naturale sulla variazione fenotipica mediante cambiamenti nella media e nella variazione dei tratti nel tempo.

A seconda di come cambiano, la selezione è classificata in tre modi principali: stabilizzante, direzionale e dirompente.

Nei grafici di distribuzione in frequenza dei tratti quantitativi valutati possiamo quantificare molti dei parametri citati.

Il primo è la media o media aritmetica del tratto in esame. Ad esempio, misura le dimensioni del corpo in una popolazione di roditori e calcola la media. Questa è una misura della tendenza centrale.

La varianza è la dispersione dei dati rispetto alla media della popolazione. Se la varianza è alta, c'è una considerevole variabilità del carattere studiato. Se è basso, tutti i valori ottenuti sono vicini alla media.

Se studiamo un carattere nella popolazione e osserviamo che la varianza aumenta nel corso delle generazioni, possiamo dedurre che si sta verificando una selezione dirompente. Visivamente, la campana del grafico si espande ad ogni generazione.

Implicazioni teoriche ed evolutive

La selezione dirompente è stata di grande interesse per i biologi per due ragioni principali. In primo luogo, promuove la variazione all'interno di una specie in una popolazione, come vedremo più avanti con il becco dei fringuelli.

In secondo luogo, si propone che la selezione dirompente che agisce per lunghi periodi di tempo possa promuovere eventi di speciazione (generazione di nuove specie).

Esempi

Sebbene eventi di selezione dirompenti possano sembrare improbabili, sono di natura comune, almeno in teoria. Gli esempi più importanti di selezione dirompente si trovano in diverse specie di uccelli.

Il fringuello africano

Generalità del fringuello e sua dieta

I fringuelli della specie P. ostrinus vivono nell'Africa centrale. La dieta di questo animale è composta da semi. La maggior parte delle popolazioni ha forme piccole e grandi, sia nei maschi che nelle femmine.

Nell'ambiente in cui vivono i fringuelli, ci sono più specie di piante che producono semi e che questi uccelli includono nella loro dieta. I semi variano in termini di durezza e dimensione.

Studi di Smith sulla variazione delle dimensioni del becco

Smith nel 2000 ha studiato la variazione morfometrica nel becco dei fringuelli e ha trovato risultati molto interessanti.

Il ricercatore ha quantificato il tempo impiegato da un fringuello per aprire il seme per consumarlo. Allo stesso tempo, ha misurato l'idoneità biologica degli individui e l'ha correlata alle dimensioni del becco. Il periodo di tempo per questo esperimento era di circa sette anni.

Smith ha concluso che ci sono due dimensioni del becco predominanti perché ci sono due specie primarie di semi che vengono consumate dai fringuelli.

Una delle specie vegetali produce semi molto duri e i fringuelli più grandi con becchi più robusti sono specializzati nel consumo di questa specie di semi.

L'altra specie abbondante produce semi piccoli e morbidi. In questo caso, le varianti del fringuello specializzate nel loro consumo sono piccoli individui con piccoli becchi.

In un ambiente con una distribuzione bimodale delle risorse, la selezione naturale dà forma a una distribuzione bimodale della specie.

Riferimenti

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