Vyrovnávací selekce
Vyrovnávací selekce označuje selekční procesy, při nichž se v genofondu populace udržují různé alely (různé verze genu) s frekvencemi vyššími, než je frekvence genové mutace.
K tomu obvykle dochází, když má heterozygot pro daný gen vyšší relativní fitness než homozygot. Tímto způsobem se genetický polymorfismus zachovává.
Důkazem vyrovnávajícího výběru může být počet alel v populaci, které se udržují nad frekvencí mutační rychlosti. Všechny moderní výzkumy ukazují, že tato významná genetická variabilita je běžná v panmiktických populacích. Z terénních zkušeností Darwina, Wallace a dalších vyplývá, že přírodní populace ve volné přírodě jsou mimořádně pestré. Muzejní sbírky jednotlivých druhů vypovídají o tomtéž.
Existuje několik způsobů, jak udržovat polymorfismus pomocí vyvažovací selekce. Dva hlavní a nejvíce studované jsou výhoda heterozygotů a selekce závislá na frekvenci.
Mechanismy vyrovnávacího výběru
Výhoda heterozygotů
Při heterozygotní výhodě neboli heterotickém vyrovnávacím výběru má jedinec, který je heterozygotem v určitém genovém lokusu, větší fitness než homozygotní jedinec. Polymorfismy udržované tímto mechanismem jsou balancované polymorfismy.
Dobře prozkoumaným případem je srpkovitá anémie u lidí, dědičné onemocnění, které poškozuje červené krvinky. Srpkovitá anémie je způsobena dědičností variantního genu pro hemoglobin (HgbS) po obou rodičích. U těchto jedinců je hemoglobin v červených krvinkách extrémně citlivý na nedostatek kyslíku, což způsobuje kratší délku života.
Člověk, který zdědí srpkovitý gen od jednoho rodiče a normální gen pro hemoglobin (HgbA) od druhého, má normální délku života. Heterozygot je odolný vůči malarickému parazitovi, který každoročně zabíjí velké množství lidí. Frekvence heterozygotů se udržuje vysoká díky tvrdé selekci proti oběma homozygotům.
Heterozygot má trvalou výhodu (vyšší fitness) všude tam, kde se malárie vyskytuje.
Výběr v závislosti na frekvenci
K selekci závislé na frekvenci dochází tehdy, když fitness fenotypu závisí na jeho frekvenci.
Při pozitivní selekci závislé na frekvenci se fitness fenotypu zvyšuje s tím, jak se stává běžnějším. Při negativním výběru závislém na frekvenci se fitness fenotypu zvyšuje s tím, jak se stává méně častým. Například při výměně kořisti jsou vzácné morfy kořisti vhodnější, protože predátoři se soustředí na častější morfy.
Fitness se mění v čase a prostoru
Zdatnost genotypu se může výrazně lišit mezi larválními a dospělými stádii nebo mezi jednotlivými částmi areálu výskytu.
Výběrové řízení na různých úrovních
Zdatnost genotypu může záviset na zdatnosti jiných genotypů v populaci: to se týká mnoha přírodních situací, kdy to, co je nejlepší udělat (z hlediska přežití a reprodukce), závisí na tom, co v danou chvíli dělají ostatní členové populace.
Červené krvinky srpkovitého tvaru. Tento nesmrtelný stav se u heterozygotů udržuje díky vyrovnávací selekci u lidí v Africe a Indii díky odolnosti vůči malarickému parazitovi.
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to balancující výběr?
Odpověď: Vyrovnávací selekce je proces, při kterém se v genofondu populace udržují různé alely s vyšší frekvencí, než je frekvence genových mutací.
Otázka: Proč dochází k vyrovnávacímu výběru?
Odpověď: K vyrovnávacímu výběru dochází, když má heterozygot pro určitý gen vyšší relativní fitness než homozygot.
Otázka: Co je to genetický polymorfismus?
Odpověď: Genetický polymorfismus znamená výskyt různých forem znaku, například různých alel, v populaci.
Otázka: Jak lze nalézt důkazy o vyrovnávacím výběru?
Odpověď: Důkazem vyrovnávacího výběru může být počet alel v populaci, které se udržují nad frekvencí mutační rychlosti.
Otázka: Je genetická variabilita běžná v panmiktických populacích?
Odpověď: Ano, všechny moderní výzkumy ukázaly, že v panmiktických populacích je běžná významná genetická variabilita.
Otázka: Jaké jsou Darwinovy a Wallaceovy zkušenosti s přírodními populacemi?
Odpověď: Darwin, Wallace a další badatelé vypozorovali, že přírodní populace ve volné přírodě jsou mimořádně rozmanité.
Otázka: Jakými dvěma hlavními způsoby působí vyrovnávací výběr na udržení polymorfismu?
Odpověď: Dva hlavní způsoby, kterými vyrovnávací výběr působí na udržení polymorfismu, jsou výhoda heterozygotů a výběr závislý na frekvenci.
