定向選擇

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介紹

“定向選擇”是自然選擇的一個過程，其中具有特定性狀或一組性狀的個體優於其他個體，導致種群中平均性狀值發生變化。當環境條件發生變化或特定性狀的選擇壓力增加時，就會發生這種型別的選擇，導致有利性狀變得越來越普遍，最終成為優勢性狀。

定向選擇可能導致物種隨著時間的推移發生進化變化，但也可能導致種群內遺傳多樣性的喪失。定向選擇主要有三種類型：穩定性選擇、破壞性選擇和多樣化選擇，每種型別對種群內性狀分佈的影響都不同。

定向選擇的三種類型是什麼？

定向選擇可以採取三種不同的形式，每種形式對種群內性狀分佈的影響都是獨一無二的。這三種形式是穩定性選擇、破壞性選擇和多樣化選擇。

穩定性選擇

• 透過選擇具有極端性狀的個體來維持種群的平均性狀值。

• 當環境或選擇壓力有利於具有中間性狀的個體而不是具有極端性狀的個體時發生。

• 導致所討論性狀的變異範圍減少。

• 有助於維持種群當前的適應水平。

破壞性選擇

• 透過選擇具有中間性狀的個體來創造兩個或多個單獨的種群。

• 當環境或選擇壓力有利於具有極端性狀的個體而不是具有中間性狀的個體時發生。

• 導致單個種群分裂成兩個或多個單獨的種群。

多樣化選擇

• 透過偏愛具有不同性狀的個體來增加種群中性狀的多樣性。

• 當環境或選擇壓力有利於具有不同性狀的個體而不是具有相似性狀的個體時發生。

• 導致所討論性狀的變異範圍增加。

• 有助於提高種群的適應性。

定向選擇之間有什麼區別？

重要的是要注意，雖然定向選擇會導致種群進化變化，但其他形式的自然選擇，如遺傳漂變、穩定性選擇和平衡選擇，也會塑造種群內性狀的分佈，從而影響進化。

定向選擇	其他選擇
關注性狀分佈的變化	關注個體的生存和繁殖
當性狀的選擇壓力增加時發生	由於隨機事件和遺傳變異而發生
這導致平均性狀值向有利性狀的極端方向移動	導致維持遺傳多樣性和平均性狀值
例如：鳥類喙的進化變長，哺乳動物體型增大	例如：遺傳漂變、穩定性選擇、平衡選擇

定向選擇的例子

加拉帕戈斯雀喙的進化變長

一項對加拉帕戈斯雀的研究表明，嚴重的乾旱導致可作為食物的種子變得堅硬且難以啄開。喙較長的雀鳥更能啄開這些種子，因此具有更高的生存和繁殖率。隨著時間的推移，雀鳥種群的平均喙長增加了，導致喙較長的個體數量增加。

北美野牛體型增大

在晚更新世時期，北美的野牛面臨著來自狼和其他大型捕食者的日益增長的捕食壓力。體型較大的野牛更能自衛，因此具有更高的生存和繁殖率。隨著時間的推移，野牛種群的平均體型增加了，導致體型較大的個體數量增加。

蛾類翅長的變化

在工業革命期間，工廠的煙塵使英國的樹幹變黑。翅膀較短的蛾子能夠更好地躲避捕食者，並隱藏在黑暗的樹幹上。隨著時間的推移，蛾類種群的平均翅長減少了，導致翅膀較短的個體數量增加。

象牙長度在象群中的進化

在象群中，象牙較長的雄性具有更高的交配成功率，因此具有更高的生存和繁殖率。隨著時間的推移，象群的平均象牙長度增加了，導致象牙較長的個體數量增加。

人類對高海拔地區的適應

居住在高海拔地區的人類面臨著低氧水平和寒冷溫度等挑戰。具有肺活量增加和血紅蛋白水平升高等適應能力的個體能夠更好地生存和繁殖。

結論

總之，定向選擇是塑造種群內性狀多樣性的進化中一個至關重要的方面。當環境條件發生變化或特定性狀的選擇壓力增加時，就會發生這個過程，導致具有該性狀的個體優於其他個體。理解定向選擇對於理解驅動進化和塑造地球生命多樣性的機制至關重要。

常見問題

Q1. 定向選擇的主要目標是什麼？

A1. 定向選擇的主要目標是透過偏愛具有特定性狀或性狀的個體，隨著時間的推移改變種群內性狀的分佈。這個過程的結果是種群的平均性狀值向有利性狀的極端方向移動，這可能導致物種隨著時間的推移發生進化變化。

Q2. 定向選擇與其他形式的自然選擇有何不同？

A2. 定向選擇與其他形式的自然選擇不同之處在於，它關注的是種群內性狀分佈隨時間的變化，而不是個體的生存和繁殖。當環境條件發生變化或特定性狀的選擇壓力增加時，就會發生這種型別的選擇，導致具有該性狀的個體優於其他個體。

Q3. 定向選擇會導致遺傳多樣性的喪失嗎？

A3. 是的，定向選擇可能導致種群內遺傳多樣性的喪失。這是因為，隨著有利性狀變得越來越普遍並最終在種群中占主導地位，具有其他性狀的個體可能不太可能生存和繁殖。