Selectie stabiliseren in evolutie

Selectie stabiliseren in evolutie is een soort natuurlijke selectie die de gemiddelde individuen in een populatie begunstigt. Het is een van de vijf soorten selectieprocessen die in de evolutie worden gebruikt: de andere zijn richtingselectie (die de genetische variatie vermindert), diversifiërende of verstorende selectie (die genetische variatie verschuift om zich aan te passen aan veranderingen in de omgeving), seksuele selectie (die definieert en zich aanpast aan noties van "aantrekkelijke" kenmerken van de individuen), en kunstmatige selectie (wat de bewuste selectie door mensen is, zoals die van de processen van domesticatie van dieren en planten).

Klassieke voorbeelden van eigenschappen die het resultaat zijn van stabiliserende selectie zijn onder meer het geboortegewicht van de mens, het aantal nakomelingen, de kleur van de camouflagevacht en de dichtheid van de ruggengraat van de cactus.

Stabiliserende selectie

• Stabilisatie van selectie is een van de drie belangrijkste soorten natuurlijke selectie in de evolutie. De anderen zijn directionele en diversificerende selectie. 
• Het stabiliseren van selectie is de meest voorkomende van die processen. 
• Het resultaat van stabilisatie is de oververtegenwoordiging in een specifieke eigenschap. De jassen van een soort muizen in een bos zijn bijvoorbeeld allemaal de beste kleur om als camouflage in hun omgeving te fungeren. 
• Andere voorbeelden zijn het geboortegewicht van de mens, het aantal eieren dat een vogel legt en de dichtheid van cactusstekels.

Het stabiliseren van selectie is de meest voorkomende van deze processen en het is verantwoordelijk voor veel van de kenmerken van planten, mensen en andere dieren.

Betekenis en oorzaken van stabiliserende selectie

Het stabilisatieproces is er een dat statistisch resulteert in een oververtegenwoordigde norm. Met andere woorden, dit gebeurt wanneer het selectieproces, waarbij bepaalde leden van een soort overleven om zich voort te planten, terwijl anderen niet alle gedrags- of fysieke keuzes tot een enkele set uitsluiten. In technische termen negeert het stabiliseren van selectie de extreme fenotypes en begunstigt in plaats daarvan de meerderheid van de bevolking die goed is aangepast aan hun lokale omgeving. Stabiliserende selectie wordt vaak in een grafiek weergegeven als een aangepaste belcurve waarbij het centrale gedeelte smaller en langer is dan de normale belvorm.

Polygene eigenschappen hebben de neiging om te resulteren in een verdeling die lijkt op een klokvormige curve, met weinig aan de uitersten en de meeste in het midden. David Remahl / Wikimedia Commons

Diversiteit in een populatie wordt verminderd als gevolg van stabiliserende selectie-genotypen die niet worden geselecteerd, worden verminderd en kunnen verdwijnen. Dit betekent echter niet dat alle individuen precies hetzelfde zijn. Vaak zijn mutatiesnelheden in DNA binnen een gestabiliseerde populatie statistisch gezien zelfs iets hoger dan die in andere soorten populaties. Deze en andere soorten micro-evolutie zorgen ervoor dat de "gestabiliseerde" bevolking niet te homogeen wordt en stellen de bevolking in staat zich aan te passen aan toekomstige veranderingen in het milieu.

Stabilisatie van selectie werkt meestal op eigenschappen die polygeen zijn. Dit betekent dat meer dan één gen het fenotype regelt en dus is er een breed scala aan mogelijke resultaten. Na verloop van tijd kunnen sommige van de genen die het kenmerk besturen worden uitgeschakeld of gemaskeerd door andere genen, afhankelijk van waar de gunstige aanpassingen worden gecodeerd. Omdat het stabiliseren van de selectie de voorkeur geeft aan het midden van de weg, is vaak een mix van de genen te zien.

Voorbeelden van stabiliserende selectie

Er zijn verschillende klassieke voorbeelden bij dieren en mensen van de resultaten van een stabiliserend selectieproces:

• Menselijk geboortegewicht, vooral in onderontwikkelde landen en in het verleden van de ontwikkelde wereld, is een polygenetische selectie die wordt beheerst door omgevingsfactoren. Baby's met een laag geboortegewicht zullen zwak zijn en gezondheidsproblemen ondervinden, terwijl grote baby's problemen hebben met het passeren van het geboortekanaal. Baby's met een gemiddeld geboortegewicht overleven eerder dan een baby die te klein of te groot is. De intensiteit van die selectie is afgenomen naarmate het medicijn is verbeterd - met andere woorden, de definitie van "gemiddeld" is veranderd. Meer baby's overleven, zelfs als ze in het verleden misschien te klein waren geweest (een situatie opgelost door een paar weken in een couveuse) of te groot (opgelost door een keizersnede).
• Vacht kleuring in verschillende dieren is gebonden aan hun vermogen om zich te verbergen voor aanvallen van roofdieren. Kleine dieren met jassen die beter bij hun omgeving passen, zullen eerder overleven dan dieren met donkere of lichtere jassen: het stabiliseren van de selectie resulteert in een gemiddelde kleuring die niet te donker of te licht is.
• Cactus wervelkolom dichtheid: Cactussen hebben twee sets roofdieren: pekari's die graag cactusvruchten eten met minder stekels en parasitaire insecten die graag cactussen hebben met zeer dichte stekels om hun eigen roofdieren weg te houden. Succesvolle, langlevende cactussen hebben een gemiddeld aantal stekels om beide af te weren.
• Het aantal nakomelingen: Veel dieren produceren meerdere nakomelingen tegelijk (bekend als r-geselecteerde soorten). Stabilisatie van de selectie resulteert in een gemiddeld aantal nakomelingen, dat een gemiddelde is tussen te veel (wanneer er gevaar voor ondervoeding bestaat) en te weinig (wanneer de kans op geen overlevenden het grootst is).

bronnen

• Cattelan, Silvia, Andrea Di Nisio en Andrea Pilastro. "Stabiliserende selectie op spermacijfer onthuld door kunstmatige selectie en experimentele evolutie." Evolutie 72.3 (2018): 698-706. Afdrukken.
• Hansen, Thomas F. "Stabiliserende selectie en de vergelijkende analyse van aanpassing." Evolutie 51.5 (1997): 1341-51. Afdrukken.
• Sanjak, Jaleal S., et al. "Bewijs van directionele en stabiliserende selectie bij hedendaagse mensen." Proceedings van de National Academy of Sciences 115.1 (2018): 151-56. Afdrukken.