Частотно-зависимый отбор: различия между версиями
[непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Строка 13: | Строка 13: | ||
Первое подробное описание частотно-зависимого отбора сделал, видимо, [[Edward Bagnall Poulton]] в 1884 г., описав, как хищники могут поддерживать цветовой полиморфизм у своих жертв.<ref>Poulton, E. B. 1884. Notes upon, or suggested by, the colours, markings and protective attitudes of certain lepidopterous larvae and pupae, and of a phytophagous hymenopterous larva. Transactions of the Entomological Society of London 1884: 27–60.</ref><ref>{{cite journal | last1 = Allen | first1 = J.A. | last2 = Clarke | first2 = B.C. | year = 1984 | title = Frequency-dependent selection -- homage to Poulton, E.B | url = | journal = Biological Journal of the Linnean Society | volume = 23 | issue = | pages = 15–18 | doi=10.1111/j.1095-8312.1984.tb00802.x}}</ref> |
Первое подробное описание частотно-зависимого отбора сделал, видимо, [[Edward Bagnall Poulton]] в 1884 г., описав, как хищники могут поддерживать цветовой полиморфизм у своих жертв.<ref>Poulton, E. B. 1884. Notes upon, or suggested by, the colours, markings and protective attitudes of certain lepidopterous larvae and pupae, and of a phytophagous hymenopterous larva. Transactions of the Entomological Society of London 1884: 27–60.</ref><ref>{{cite journal | last1 = Allen | first1 = J.A. | last2 = Clarke | first2 = B.C. | year = 1984 | title = Frequency-dependent selection -- homage to Poulton, E.B | url = | journal = Biological Journal of the Linnean Society | volume = 23 | issue = | pages = 15–18 | doi=10.1111/j.1095-8312.1984.tb00802.x}}</ref> |
||
Вероятно, лучшее из известных ранних, но современных описаний этого принципа - статья [[:en:Bryan Clarke|Bryan Clarke]] 1962 г., посвященная [[:en:apostatic selection|апостатическому отбору]] (синоним отрицательного частотно-зависимого отбора).<ref>Clarke, B. 1962. Balanced polymorphism and the diversity of sympatric species. Pp. 47-70 in D. Nichols ed. Taxonomy and Geography. Systematics Association, Oxford.</ref> Кларк обсуждает атаки хищников на полиморфных британских улиток, сcылаясь классическую работу [[:en:Luuk Tinbergen]] по [[:en:Prey detection|визуальному поиску жертв]] в поддержку тезиса, что хищники, такие как птицы, как правило, специализируются на обычных формах видов-жертв.<ref>Tinbergen, L. 1960. The natural control of insects in pinewoods. I. Factors influencing the intensity of predation in songbirds. Archs.Neerl.Zool. 13:265-343.</ref> Кларк позже утверждал, что частотно-зависимый балансирующий отбор может объяснить молекулярный полиморфизм (часто в отсутствие [[гетерозис|гетерозиса]]) в отличие от [[Нейтральная теория молекулярной эволюции|нейтральной теории молекулярной эволюции]]. |
Вероятно, лучшее из известных ранних, но современных описаний этого принципа - статья [[:en:Bryan Clarke|Bryan Clarke]] 1962 г., посвященная [[:en:apostatic selection|апостатическому отбору]] (синоним отрицательного частотно-зависимого отбора).<ref>Clarke, B. 1962. Balanced polymorphism and the diversity of sympatric species. Pp. 47-70 in D. Nichols ed. Taxonomy and Geography. Systematics Association, Oxford.</ref> Кларк обсуждает атаки хищников на полиморфных британских улиток, сcылаясь классическую работу [[:en:Luuk Tinbergen|Luuk Tinbergen]] по [[:en:Prey detection|визуальному поиску жертв]] в поддержку тезиса, что хищники, такие как птицы, как правило, специализируются на обычных формах видов-жертв.<ref>Tinbergen, L. 1960. The natural control of insects in pinewoods. I. Factors influencing the intensity of predation in songbirds. Archs.Neerl.Zool. 13:265-343.</ref> Кларк позже утверждал, что частотно-зависимый балансирующий отбор может объяснить молекулярный полиморфизм (часто в отсутствие [[гетерозис|гетерозиса]]) в отличие от [[Нейтральная теория молекулярной эволюции|нейтральной теории молекулярной эволюции]]. |
||
Another example is [[plant self-incompatibility]] [[allele]]s. When two plants share the same incompatibility allele, they are unable to mate. Thus, a plant with a new (and therefore, rare) allele has more success at mating, and its allele spreads quickly through the population {{Citation needed|date=December 2009}}. |
Another example is [[plant self-incompatibility]] [[allele]]s. When two plants share the same incompatibility allele, they are unable to mate. Thus, a plant with a new (and therefore, rare) allele has more success at mating, and its allele spreads quickly through the population {{Citation needed|date=December 2009}}. |
Версия от 12:37, 17 июня 2017
Это черновик статьи. |
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Частотно-зависимый отбор - вид естественного отбора, при котором приспособленность фенотипа зависит от его частотности относительно других фенотипов в данной популяции.
- При положительном частотно-зависимом отборе приспособленность фенотипа возрастает, когда он становится более распространенным.
- При отрицательном частотно-зависимом отборе приспособленность фенотипа падает, когда он становится более распространенным. Это частный случай балансирующей селекции.
Частотно-зависимый отбор -- это обычный результат взаимодействия между видами (хищничество, паразитизм или конкуренция) или между генотипами внутри вида (обычно конкуренция или симбиоз), который особенно часто обсуждается в связи с адаптациями жертв к хищникам. Частотно-зависимый отбор может приводить к равновесию полиморфные формы в результате взаимодействия разных генотипов внутри вида точно так же, как межвидовое равновесие достигается путем конкуренции между видами (когда параметр αij в уравнениях Лотки — Вольтерры отличен от нуля).
Отрицательный частотно-зависимый отбор
Первое подробное описание частотно-зависимого отбора сделал, видимо, Edward Bagnall Poulton в 1884 г., описав, как хищники могут поддерживать цветовой полиморфизм у своих жертв.[1][2]
Вероятно, лучшее из известных ранних, но современных описаний этого принципа - статья Bryan Clarke 1962 г., посвященная апостатическому отбору (синоним отрицательного частотно-зависимого отбора).[3] Кларк обсуждает атаки хищников на полиморфных британских улиток, сcылаясь классическую работу Luuk Tinbergen по визуальному поиску жертв в поддержку тезиса, что хищники, такие как птицы, как правило, специализируются на обычных формах видов-жертв.[4] Кларк позже утверждал, что частотно-зависимый балансирующий отбор может объяснить молекулярный полиморфизм (часто в отсутствие гетерозиса) в отличие от нейтральной теории молекулярной эволюции.
Another example is plant self-incompatibility alleles. When two plants share the same incompatibility allele, they are unable to mate. Thus, a plant with a new (and therefore, rare) allele has more success at mating, and its allele spreads quickly through the population Ошибка: некорректно задана дата установки (исправьте через подстановку шаблона).
In human pathogens, such as the flu virus, once a particular strain has become common, most individuals have developed an immune response to that strain. But a rare, novel strain of the flu virus is able to spread quickly to almost any individual, causing continual evolution of viral strains.Ошибка: некорректно задана дата установки (исправьте через подстановку шаблона)
The major histocompatibility complex (MHC) is involved in the recognition of foreign antigens and cells.[5] Frequency-dependent selection may explain the high degree of polymorphism in the MHC.[6]
In behavioral ecology, negative frequency-dependent selection often maintains multiple behavioral strategies within a species. A classic example is the Hawk-Dove model of interactions among individuals in a population. In a population with two traits A and B, being one form is better when most members are the other form. As another example, male common side-blotched lizards have three morphs, which either defend large territories and maintain large harems of females, defend smaller territories and keep one female, or mimic females in order to sneak matings from the other two morphs. These three morphs participate in a rock paper scissors sort of interaction such that no one morph completely outcompetes the other two.[7][8] Another example occurs in the scaly-breasted munia, where certain individuals become scroungers and others become producers.[9]
Positive frequency-dependent selection
Where negative frequency-dependent selection gives an advantage to rare phenotypes, positive frequency-dependent selection gives an advantage to common phenotypes. In the between-species analogue, this is equivalent to an Allee effect, in which if a species is too rare, it may decline to extinction. This means that new alleles can have a difficult time invading a population, since they don't experience significant benefit until they become common.
The effect can be seen in the evolution of warning coloration (aposematism) in toxic or distasteful organisms. The signalling theory advantage of such coloration is that predators can learn to avoid potential prey with that color pattern. For example, in the Batesian mimicry complex between a harmless mimic, the scarlet kingsnake (Lampropeltis elapsoides), and the model, the eastern coral snake (Micrurus fulvius), in locations where the model and mimic were in deep sympatry, the phenotype of the scarlet kingsnake was quite variable due to relaxed selection.[10] But where the pattern was rare, the predator population was not 'educated', so the pattern brought no benefit. The scarlet kingsnake was much less variable on the allopatry/sympatry border of the model and mimic, likely due to increased selection since the eastern coral snake is rare, but present, on this border.[10] Therefore, the color is only advantageous once it has become common.
See also
- Apostatic selection
- Evolutionary game theory
- Evolutionarily stable strategy
- Frequency-dependent foraging by pollinators
- Mimicry
- Tit for tat
References
- ↑ Poulton, E. B. 1884. Notes upon, or suggested by, the colours, markings and protective attitudes of certain lepidopterous larvae and pupae, and of a phytophagous hymenopterous larva. Transactions of the Entomological Society of London 1884: 27–60.
- ↑ Allen, J.A.; Clarke, B.C. (1984). "Frequency-dependent selection -- homage to Poulton, E.B". Biological Journal of the Linnean Society. 23: 15—18. doi:10.1111/j.1095-8312.1984.tb00802.x.
- ↑ Clarke, B. 1962. Balanced polymorphism and the diversity of sympatric species. Pp. 47-70 in D. Nichols ed. Taxonomy and Geography. Systematics Association, Oxford.
- ↑ Tinbergen, L. 1960. The natural control of insects in pinewoods. I. Factors influencing the intensity of predation in songbirds. Archs.Neerl.Zool. 13:265-343.
- ↑ Takahata, N.; Nei, M. (1990). "Allelic genealogy under overdominant and frequency-dependent selection and polymorphism of major histocompatibility complex loci". Genetics. 124: 967—78.
- ↑ Borghans, JA; Beltman, JB; De Boer, RJ. (Feb 2004). "MHC polymorphism under host-pathogen coevolution". Immunogenetics. 55 (11): 732—9. doi:10.1007/s00251-003-0630-5. PMID 14722687.
- ↑ Sinervo, B.; C.M. Lively (1996). "The rock–paper–scissors game and the evolution of alternative male strategies". Nature. 380 (6571): 240—243. doi:10.1038/380240a0.
- ↑ Sinervo, Barry; Donald B. Miles; W. Anthony Frankino; Matthew Klukowski; Dale F. DeNardo (2000). "Testosterone, Endurance, and Darwinian Fitness: Natural and Sexual Selection on the Physiological Bases of Alternative Male Behaviors in Side-Blotched Lizards". Hormones and Behavior. 38 (4): 222—233. doi:10.1006/hbeh.2000.1622. PMID 11104640.
- ↑ Barnard, C.J.; Sibly, R.M. "Producers and scroungers: A general model and its application to captive flocks of house sparrows". Animal Behaviour. 29 (2): 543—550. doi:10.1016/S0003-3472(81)80117-0.
- ↑ 1 2 Harper, G. R; Pfennig, D. W (22 August 2007). "Mimicry on the edge: why do mimics vary in resemblance to their model in different parts of their geographical range?". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 274 (1621): 1955—1961. doi:10.1098/rspb.2007.0558. PMC 2275182. PMID 17567563.
Bibliography
- Robert H. Tamarin (2001) Principles of Genetics. 7th edition, McGraw-Hill.