自然選択説

プロセス

自然淘汰は、なぜ生物が時間の経過とともに、解剖学的、機能的、行動的に変化していくのかを説明しています。その仕組みは次のようになっています。

1. すべての生物は、その人口規模が永遠に急速に増加する可能性があるほどの繁殖力を持っています。
2. 実際には、人口の規模がここまで大きくなることはありません。大抵の場合、数はほぼ変わらない。
3. 食料などの資源は限られています。そのため、食料や資源の奪い合いがあります。
4. 2つの個体は同じではありません。そのため、同じように生き、同じように繁殖することはありません。
5. このバリエーションの多くは遺伝します。親は遺伝子を介して子供に形質を伝えます
6. 次の世代は、生き残って繁殖した個体から生まれる。消去法は、個体と住んでいる環境との相対的な適合性によって起こる。何世代も経つと、集団はより有益な遺伝的差異を持ち、有害なものは少なくなる。自然淘汰とは、まさに淘汰のプロセスなのです。

例としては、以下のようなものがあります。

自然集団の中での自然淘汰の例は今ではかなりの数になりました。

抗生物質耐性

自然淘汰が作用しているよく知られた例は、微生物における抗生物質耐性の発達である。1928年にアレキサンダー・フレミングによってペニシリンが発見されて以来、抗生物質は細菌の病気と戦うために使用されてきました。細菌の自然集団は、膨大な数の個々のメンバーの中に、突然変異の結果として、その遺伝物質にかなりの変異を含んでいます。抗生物質にさらされると、ほとんどの細菌はすぐに死滅しますが、中には突然変異があって、わずかに感受性が低くなるものもあります。抗生物質への曝露期間が短ければ、これらの個体は治療を受けても生き延びることができます。耐性を持たない個体の排除は自然淘汰の一例である。

十分な時間を与えられ、抗生物質への繰り返しの曝露は、抗生物質耐性細菌の集団を出現させます。これは、医学研究者がそれらを殺すことができる新しい抗生物質を開発し続けている間、細菌が抗生物質に対してより少ない感受性である株を開発し続ける進化の軍拡競争、または共進化として知られているものにつながる。対応戦略には、通常、異なる強力な抗生物質の使用が含まれますが、最近では、これらの抗生物質にさえ耐性を持つMRSAの新しい株が出現しています。同様の状況は、植物や昆虫の農薬耐性や、キニーネに対するマラリアの耐性にも見られます。

カモフラージュ

有名な事例としては、コショウガの進化の研究がありますが、他にもたくさんの事例があります。これらの日飛蛾のほとんどは明るい色をしていましたが、ごく一部の蛾は暗い色をしていました。当初、明るい色の蛾は近くの木の明るい色にカモフラージュされていたため、よりよく生き残っていました。そのため、鳥には見えにくくなっていた。

工場が建設されたとき、汚染はすべての木を黒く見せました。今では、明るい色の蛾が暗い樹皮に対して目立っていました。環境が変化した後、暗い色の蛾が有利になった。暗い色を制御する遺伝子が蛾の集団の中に広がっていったのです。第二次世界大戦後、環境をよりきれいにするために汚染に対する制御が働いた。その後、再び明るい色の蛾が優位に立ち、今でははるかに一般的になっています。

擬態もその一例です。無害な昆虫の中には、危険な昆虫や不潔な味のする昆虫の真似をするものがいます。擬態はよりよい擬態がよりよく生き残るので進化します。擬態が進化するのは、優れた擬態の方が生き残りやすく、優れた擬態の方が劣った擬態よりも多くの子孫を残すためです。優れた模倣種の遺伝子は、その種の中でより一般的になります。時間が経つにつれて、模倣種はモデルに近づいていく。

抗生物質に対する耐性は、抗生物質の効果に対して免疫を持つ個体の生存によって増加する。彼らの子孫は抵抗性を継承し、耐性菌の新しい集団を生み出します。

性的選択

性淘汰は自然淘汰の特別な種類である。これは、チャールズ・ダーウィンの理論で、ある種の進化形質は種内の競争によって説明することができるというものです。ダーウィンは、性淘汰を"一方の性の個体間の争い、一般的にはオスが、他方の性の所有権のために"の影響として定義しました。争うのは通常、オス同士である。男性の戦闘によって選択される形質は、第二次性徴（角、角などを含む）と呼ばれ、「武器」と呼ばれることもある。また、仲間の選択によって選択される形質は「装飾品」と呼ばれる。

メスはしばしば、外見的な装飾や誇張された形態の特徴を持つオスと交尾することを好みます。男性が印象的な装飾品や戦闘能力を開発することを可能にする遺伝子は、単に病気への抵抗力やより効率的な代謝機能を誇示しているだけで、女性にもメリットがあるのかもしれません。この考え方は「良い遺伝子」仮説として知られています。性淘汰は今日でも研究され、議論されています。

アーンスト・マイヤーは言った。

"ダーウィンの時代から、この種の選択には、はるかに広い範囲の現象が含まれていることが明らかになっており、性的選択というよりは、生殖成功のための選択と呼ぶ方が良いでしょう。繁殖成功のための新しい種類の選択が年々発見されていることを考えると、少なくともある種の高等生物においては、生存選択よりもさらに重要ではないかと考え始めています」。

チャールズ・ダーウィンの『人間の降臨と性と選択』からのイラストで、左がメス、右が装飾されたオスのタフトコケットLophornis ornatusを示しています。