Toolyard

Эволюция и естественный отбор: учебное руководство

Главные идеи

Эволюция — это изменение частот аллелей в череде поколений. Естественный отбор действует на наследуемую изменчивость приспособленности, а дрейф, поток генов и мутации меняют частоты независимо от приспособленности.

  • Естественному отбору нужны изменчивость, наследственность и различия в выживании или размножении. Приспособленность — это относительный репродуктивный успех, а коэффициент отбора s — потеря приспособленности.
  • Генетический дрейф — случайное изменение частоты аллеля, наиболее сильное в малых популяциях. Эффект основателя и бутылочное горлышко — частные случаи.
  • Поток генов переносит аллели между популяциями и уменьшает различия между ними. Мутация — первоисточник новых аллелей.
  • Молекулярные часы оценивают время расхождения по числу различий в последовательностях и известной скорости замен.

Основные формулы

  • q′ = q(1 − sq) ÷ (1 − sq²)
  • w = 1 − s
  • divergence time = difference ÷ (2 × rate)
  • F = 1 − H_obs ÷ H_exp

Разобранный пример

У аллеля частоты p = 0,6 и q = 0,4, а у рецессивной гомозиготы коэффициент отбора s = 0,5. Через одно поколение q′ = q(1 − sq) ÷ (1 − sq²) = 0,4 × (1 − 0,2) ÷ (1 − 0,08) = 0,32 ÷ 0,92 = 0,35. Два вида, различающиеся по 6 % позиций, при скорости расхождения 2 % за миллион лет разошлись около 3 млн лет назад.

Частые ошибки

  • Утверждение, что эволюционируют особи. Эволюционируют популяции; особи не меняют свои аллели.
  • Мнение, что отбор создаёт нужную изменчивость. Он действует только на уже существующую.
  • Принятие дрейфа за отбор. Дрейф случаен по отношению к приспособленности.

Практика

Проверьте себя на тренировочных вопросах по этой теме: Эволюция и естественный отбор

Инструменты из этого руководства

Другие руководства

Закон Снеллиуса, преломление и полное внутреннее отражениеАтомные орбитали: s, p, d и fКак работает гель-электрофорез и как читать гель с ДНКФазы Луны, приливы и затменияБиномиальное распределение, колоколообразная кривая и доска ГальтонаПоследовательные и параллельные цепиКак работают буферы: уравнение Хендерсона — Хассельбаха и буферная ёмкостьМитоз и мейоз: фазы, кроссинговер и нерасхождениеКак работает парниковый эффектРяды Фурье: как собрать волну из синусоидЗакон Бернулли: неразрывность, расходомеры Вентури и трение в трубахКак работает электромагнитная индукция: закон Фарадея, правило Ленца, генераторы и трансформаторыКак работает хроматография: Rf, колонки и разрешениеЗакон Бугера — Ламберта — Бера: оптическая плотность, спектрофотометры и калибровочные кривыеКак идёт синтез белка: транскрипция, трансляция и мутацииФотосинтез и лимитирующие факторы: свет, углекислый газ и температураЦиклы хищников и жертв: уравнения Лотки — ВольтеррыЭпидемические модели SIR и SEIR: R₀, коллективный иммунитет и сглаживание кривойЖизненный цикл звезды и диаграмма Герцшпрунга — РасселаКристаллические решётки, элементарные ячейки и рентгеновская дифракцияСтроение клетки и органоиды: учебное руководствоМембраны и транспорт: учебное руководствоКлетки и транспорт: учебное руководствоДыхание и фотосинтез: учебное руководствоКлеточный цикл и мейоз: учебное руководствоЭкспрессия генов и синтез белка: учебное руководствоЭкология и поток энергии: учебное руководствоФизиология человека: учебное руководствоНервы и мышцы: учебное руководствоБиология растений: учебное руководствоИммунитет и эпидемиология: учебное руководствоФерменты и белки: учебное руководствоБиотехнология и молекулярные методы: учебное руководствоРост и подсчёт микроорганизмов: учебное руководствоСтроение атома и свет: учебное руководствоКинетика реакций: учебное руководствоХимическое равновесие: учебное руководствоСвободная энергия и самопроизвольность: учебное руководствоВероятность и распределения: учебное руководствоОрбиты и свет звёзд: учебное руководствоЗемлетрясения, плиты и датирование: учебное руководствоНоменклатура (названия соединений): учебное руководствоФункциональные группы: учебное руководствоСтроение и связи: учебное руководствоУглеводороды: алканы, алкены и алкины: учебное руководствоСпирты, фенолы и простые эфиры: учебное руководствоАльдегиды и кетоны: учебное руководствоКарбоновые кислоты и их производные: учебное руководствоАмины: учебное руководствоАроматические соединения: учебное руководствоСтереохимия: учебное руководствоЗамещение, отщепление и карбокатионы: учебное руководствоФизические свойства и кислотность: учебное руководствоЯМР- и ИК-спектроскопия: учебное руководствоЛабораторные методы: учебное руководствоКинематика: учебное руководствоЭлектромагнитная индукция: учебное руководствоСовременная физика: учебное руководствоДвижение брошенного тела: учебное руководствоРабота, энергия и мощность: учебное руководствоИмпульс и столкновения: учебное руководствоДвижение по окружности и гравитация: учебное руководствоКолебания: учебное руководствоЖидкости и газы: учебное руководствоВолны и звук: учебное руководствоОптика: учебное руководствоЭлектростатика: учебное руководствоМагнетизм: учебное руководство