Valintakoe B: Lääketiede ja biotieteet
Mikä on luonnonvalinta?
Luonnonvalinta on evoluution mekanismi, jossa ympäristöönsä paremmin sopivat yksilöt jättävät keskimäärin enemmän jälkeläisiä kuin muut. Se toimii, kun kolme ehtoa täyttyy: populaatiossa on muuntelua, muuntelu on periytyvää ja muunnokset eroavat lisääntymismenestykseltään. Tuloksena edullisten alleelien osuus populaatiossa kasvaa sukupolvesta toiseen, ja populaatio sopeutuu ympäristöönsä.
Luonnonvalinta ei luo uusia ominaisuuksia tilauksesta. Uutta muuntelua syntyy mutaatioista ja suvullisen lisääntymisen yhdistelmistä, ja valinta suosii olemassa olevista muunnoksista niitä, jotka sopivat senhetkiseen ympäristöön.
Valinta kohdistuu yksilöihin, mutta muutos näkyy populaatiossa. Yksilö ei evoluoidu elämänsä aikana. Populaation alleelien osuudet muuttuvat, koska eri yksilöt lisääntyvät eri määrin. Kelpoisuus tarkoittaa juuri lisääntymismenestystä, ei voimaa tai kestävyyttä.
Antibioottiresistenssi on esimerkki nopeasta valinnasta. Bakteerit lisääntyvät nopeasti ja populaatiot ovat suuria, joten resistenssiä aiheuttavia mutaatioita syntyy. Antibiootti tappaa herkät bakteerit, ja resistentit jäävät lisääntymään. Antibiootti ei aiheuta resistenssiä vaan valikoi sitä.
Esimerkki
Bakteeripopulaatiossa 1 % on resistenttejä. Antibiootti tappaa 99 % herkistä bakteereista, mutta ei yhtään resistenttiä. Kuinka suuri osa eloonjääneistä on resistenttejä?
- Otetaan 100 bakteeria: 99 herkkää ja 1 resistentti.
- Herkistä jää eloon 1 % eli 0,99 bakteeria, ja resistentti säilyy.
- Resistenttien osuus eloonjääneistä on 1 / (0,99 + 1) ≈ 0,50 eli noin 50 %.
- Yksi hoitokerta nosti osuuden prosentista puoleen, ja seuraava sukupolvi polveutuu tästä joukosta.
Tyypillinen virhe
Virhe on ajatella, että eliö muuttuu, koska se tarvitsee muutosta. Kirahvin kaula ei pidentynyt venyttelystä, eikä bakteeri kehitä resistenssiä kohdatessaan antibiootin. Muunnokset ovat olemassa ennen valintaa.
Valintakokeessa B
Evoluutio kuuluu lukion biologiaan, ja valintakoe B perustuu lukion biologian pakollisiin ja valtakunnallisiin valinnaisiin opintoihin. Vastauksessa kannattaa rakentaa syy-seurausketju ehdoista muutokseen eikä vain nimetä mekanismia.
Missä kurssissa tämä opetetaan
SmartVK:n valintakoe B -kurssin luvussa 10: Evoluutio ja ekologia. Katso kurssin sisältö.
Kysymyksiä
Mitä eroa on luonnonvalinnalla ja geneettisellä ajautumisella?
Luonnonvalinta muuttaa alleelien osuuksia suuntaan, joka parantaa lisääntymismenestystä ympäristössä. Geneettinen ajautuminen muuttaa osuuksia sattumanvaraisesti, eikä se suosi hyödyllisiä alleeleja. Ajautumisen vaikutus kasvaa, kun populaatio pienenee, mutta valinta toimii kaikenkokoisissa populaatioissa.
Mitä kelpoisuus tarkoittaa?
Kelpoisuus kuvaa yksilön tai genotyypin kykyä saada lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä suhteessa muihin. Se ei tarkoita fyysistä kuntoa. Vahva yksilö, joka ei lisäänny, on evoluution kannalta kelpoisuudeltaan nolla, ja pieni mutta hedelmällinen yksilö voi olla kelpoisuudeltaan suuri.