Nel libro di Darwin del 1859 "Sull'origine delle specie", ha chiesto, può essere una sorpresa che "le variazioni utili in qualche modo a ogni essere nella grande e complessa battaglia della vita, a volte dovrebbero verificarsi nel corso di migliaia di generazioni?" Queste varianti non avrebbe, secondo lui, dare agli individui caratteristiche vantaggiose "la migliore possibilità di sopravvivere e di procreare la loro specie?" Il suo riassunto: "Questa conservazione delle variazioni favorevoli e il rifiuto delle variazioni nocive, chiamo Selezione Naturale". La selezione naturale è il risultato dell'ambiente che seleziona per caratteristiche fisiche vantaggiose - il fenotipo - in una popolazione di organismi. Quando queste caratteristiche sono ereditabili, la selezione naturale ha anche effetti a lungo termine sul pool genico di una popolazione.
Selezione naturale
Molte specie presentano variazioni nei loro tratti fisici, e spesso questi tratti si verificano lungo un continuo. Altezza o colore dei capelli sono esempi. Una gamma naturale di variabilità può esistere in quei tratti tra tutti i membri di una specie. Immaginiamo, per esempio, una specie di farfalla che abbia una distribuzione della lunghezza della lingua, diciamo, da 12 millimetri a circa 30 millimetri. Se c'è un cambiamento nella predominanza di fiori tubolari lunghi nel loro ambiente, allora le farfalle con lingue più lunghe avranno un tempo più facile procurarsi del cibo. Queste farfalle potrebbero essere più salutari di altre e più efficaci nell'allevamento, o potrebbero avere una maggiore probabilità di sopravvivere abbastanza a lungo da riprodursi.
Fenotipo e Ambiente
Come nell'esempio della farfalla, si verifica la selezione naturale quando le caratteristiche fisiche di un organismo lo rendono più o meno adatto a prosperare in un ambiente. Le caratteristiche fisiche sono chiamate fenotipo; quindi, la selezione naturale funziona direttamente sul fenotipo. Il fenotipo di un organismo è determinato da influenze ambientali e genotipo. Cioè, mentre un organismo cresce e si sviluppa, i fattori ambientali possono influenzarne le dimensioni e altre caratteristiche fisiche; ma quando è concepito, molte delle sue caratteristiche sono predeterminate dal genotipo. Pertanto, l'influenza dell'ambiente sul fenotipo di una popolazione di organismi si traduce in un'influenza sul genotipo di quella popolazione.
Fenotipo e genotipo
La connessione tra genotipo e fenotipo non è necessariamente semplice e diretto. Cioè, non c'è una correlazione uno-a-uno tra gene e tratto; non è sempre così semplice come un gene che controlla un tratto. Pensando all'esempio delle farfalle, le farfalle con lunghe lingue prosperano e producono più figli. Pertanto, nel tempo, il gene oi geni che codificano per lunghe lingue diventano più comuni in quella popolazione di farfalle. Ciò non significa necessariamente, tuttavia, che la prossima generazione di farfalle avrà tutte una lunga lingua. Ciò è dovuto alla complessa relazione tra genotipo e fenotipo. Anche se un singolo gene fosse responsabile di lunghe lingue, tre quarti della progenie di genitori con la lingua lunga potevano portare un gene a lingua corta. Molte caratteristiche fisiche sono influenzate da più geni, tuttavia, il che rende la situazione ancora più complicata.
The Gene Pool
Una misura ancora più importante del cambiamento genetico o genotipico è la frequenza di tutti genotipi in tutti i membri di una specie. Questo è chiamato il pool genico e rappresenta la variazione totale possibile di un tratto genetico.
Tornando all'esempio della farfalla, quando gli individui con lingue lunghe sono più adatti all'ambiente, la prossima generazione di farfalle non necessariamente hanno una maggiore percentuale di geni a lingua lunga nel loro pool genico. Nel tempo, tuttavia, se i lunghi fiori tubolari continuano a predominare nell'ambiente, la continua pressione selettiva sul fenotipo modificherà il pool genetico delle specie di farfalle. L'esatto meccanismo del cambiamento genotipico non è ancora noto - ed è certamente diverso per altri tratti e specie separate.
