Back to chapter

31.3:

Частотно-зависимый отбор

JoVE Core
Biologia
É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo.  Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
JoVE Core Biologia
Frequency-dependent Selection

Idiomas

COMPARTILHAR

На естественный выбор также может оказывать влияние частота различных фенотипов в рамках популяции, процесс, известный как отбор в зависимости от частоты. При положительной частотно зависимой селекции, по мере того, как фенотип становится все более распространённым, фитнес этого фенотипа также увеличивается. Например, есть многие токсичные цветовые морфы видов бабочек Heliconius.Когда один морф становится распространённым, птицы узнают, что он отравлен и избегают его. Однако, когда птицы сталкиваются с редким морфом и узнают, что он также отравлен, фитнес и частота этого морфа также увеличится. С другой стороны, при выборе в зависимости от частоты, снижается фитнес фенотипа по мере того, как он чаще встречается.Например, чтобы избежать хищничества, бабочки-наместники подделывают окраску и рисунок токсичной бабочки монарх. Когда подделки редки, птицы не будут охотиться на них, поскольку они, вероятно, столкнулись бы с ядовитыми монархами. Однако, когда подделки распространены, встречи между птицами и бабочками, скорее всего, безопасны, что снижает фитнес наместников.

31.3:

Частотно-зависимый отбор

Когда на пригодность признака влияет то, насколько он распространен (т. е. его частота) по сравнению с различными признаками в популяции, это называется частотно-зависимым отбором. Частотно-зависимый отбор может происходить между видами или внутри одного вида. Этот тип отбора может быть положительным & mdash; с более частыми фенотипами, имеющими более высокую приспособленность & mdash; или отрицательным, с более редкими фенотипами, обеспечивающими повышенную приспособленность.

Положительный частотно-зависимый выбор

При положительном частотно-зависимом отборе общие фенотипы имеют преимущество в пригодности. Этот сценарий часто встречается во взаимодействиях, где задействована мимикрия. В Неотропическом регионе Центральной Америки виды бабочек Heliconius cydno и Heliconius sapho участвуют в партнерстве по мимикрии M & uuml; llerian. Обе бабочки черно-белые, это общий апосематический сигнал в животном мире, который предупреждает о токсичности, яде, плохом вкусе или других средствах отпугивания хищников.

Интересно, что Х. cydno может гибридизоваться с близкородственными сестринскими видами H. melpomene и произвести потомство. H. мелпомена преимущественно черный и красный. Получившееся смешанное бело-красно-черное гибридное потомство значительно хуже. В дополнение к тому, что женские гибриды бесплодны, хищники не распознают цвета в качестве сдерживающих предупреждений, а бабочки любого родительского вида не распознают гибридов как потенциальных партнеров. Поэтому выбран наиболее распространенный фенотип – черно-белый. Однако чем чаще встречаются бело-красно-черные гибриды, тем более подходящим становится фенотип, поскольку хищники с большей вероятностью узнают о предупреждающем паттерне во время предыдущей встречи с другим гибридом.

Отрицательный частотно-зависимый выбор

Отрицательный частотно-зависимый отбор – это форма отбора, при которой отбираются общие фенотипы. Один из типов отрицательного частотно-зависимого отбора происходит, когда редкие фенотипы вида-жертвы обеспечивают более высокую приспособленность, поскольку хищники не распознают организмы как добычу. Это известно как апостатический выбор.

Классический пример апостатического отбора – это Лесная улитка и один из хищников, охотящихся на неё – дрозд. Лесная улитка демонстрирует полиморфный рисунок раковины, но хищные дрозды, как правило, сосредотачиваются на одной или двух общих формах паттерна раковины при поиске добычи. Поэтому эти общие фенотипы испытывают более сильное негативное давление отбора.

Другой пример отрицательного частотно-зависимого отбора можно найти в системах с само-несовместимостью растений. У покрытосеменных гомоморфная само-несовместимость имеет решающее значение для предотвращения самооплодотворения, которое обычно включает генетические механизмы, предотвращающие прорастание пыльцы или рост трубок, если пыльца и пестик экспрессируют идентичные аллели. Это контролируется многоаллельной областью генома, называемой S -локусом. Из-за этого растения, экспрессирующие общие формы S -локуса, часто будут сталкиваться с ложными «я», когда потенциальное репродуктивное событие и, следовательно, поток генов блокируется из-за генов само-несовместимости. . Это означает, что более редкие формы S -локуса подвергаются положительному отбору, в то время как общие формы отбираются против.

Leitura Sugerida

Naisbit, R. E., C. D. Jiggins, and J. Mallet. “Disruptive Sexual Selection against Hybrids Contributes to Speciation between Heliconius Cydno and Heliconius Melpomene.” Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 268, no. 1478 (September 7, 2001): 1849–54. [Source]

Brisson, Dustin. “Negative Frequency-Dependent Selection Is Frequently Confounding.” Frontiers in Ecology and Evolution 6 (2018). [Source]