Name: fitness and selection in populations
Uploaded: 2019-01-31T09:27:05.000Z
Duration: 6 min 48 s
Channel: JoVE

K12 Standards

north-carolina-k-12-science-standard-course-of-study

NC K-12 Science Standard Course of Study

9-12

Biology

Biological Evolution- Unity and Diversity

LS.Bio.9.1

Natural Selection

هل سمعت من قبل عبارة بقاء الأصلح؟ عندما يسمع معظم الناس هذه العبارة ، فإنهم يفكرون في ميزات اللياقة البدنية مثل السرعة والقوة والقدرة على التحمل. ولكن ماذا يعني علماء الأحياء حقا باللياقة البدنية؟ 
بدأ كل شيء عندما نشر تشارلز داروين أصل الأنواع في عام 1859 مما أثار الكثير من الجدل. نظرية داروين في الانتقاء الطبيعي، والتي عرفها بأنها "... المبدأ الذي يتم من خلاله الحفاظ على كل اختلاف طفيف، إذا كان مفيدا." أثارت اهتمام المفكر البارز في القرن التاسع عشر، هربرت سبنسر. في كتابه ، مبادئ علم الأحياء، صاغ سبنسر عبارة "بقاء الأصلح" ، لشرح الانتقاء الطبيعي لداروين. كان لهذه العبارة صدى لدى الكثيرين بما في ذلك داروين نفسه وأصبح مصطلح اللياقة البدنية شائعا. 
ومع ذلك ، عندما يفكر علماء الأحياء في لياقة الكائن الحي ، فإنهم لا يفكرون في قوته أو سرعته أو قدرته على التحمل. بدلا من ذلك ، فإنهم يعتبرون اللياقة البدنية ببساطة النجاح الإنجابي للكائن الحي بالنسبة للآخرين. خذ هذه الأرانب الثلجية على سبيل المثال. الكائنات الحية ذات اللياقة النسبية الأكبر لديها تكيفات تسمح لها بالحصول على المزيد من النسل الذي يعيش ويتكاثر. تسمى هذه التعديلات الأنماط الظاهرية التي يتم تعريفها ببساطة على أنها تعبير مرئي عن سمة. على سبيل المثال ، الأرانب الثلجية بنية اللون في الصيف ، لكنها تنمو معطفا أبيض عندما تنخفض درجة الحرارة. تسمح القدرة على تغيير لون الفراء للأرانب الثلجية بالتمويه. نظرا لأن الأرانب البرية ذات المعاطف الشتوية البيضاء أقل وضوحا للحيوانات المفترسة في الثلج ، فإن معدلات البقاء على قيد الحياة أعلى بكثير بالنسبة للأرانب البرية التي تتحول إلى اللون الأبيض في الشتاء. نتيجة لذلك ، ستبقى المزيد من الأرانب البرية المتغيرة اللون على قيد الحياة لتتكاثر في الصيف. 
لتحديد ما إذا كان الاختيار مقابل النمط الظاهري يحدث ، يحسب العلماء ملاءمة كل نمط ظاهري يعرف باسم اللياقة النسبية ، أو "w". يتم ذلك عن طريق ضرب معدل البقاء على قيد الحياة - وهو نسبة هذا النمط الظاهري الباقي - في معدل التكاثر لكل نمط ظاهري ، وهو متوسط حجم القمامة لكل موسم تزاوج. بعد ذلك ، يتم تقسيم قيمة المنتج لكل نمط ظاهري على أعلى قيمة منتج بين الأنماط الظاهرية. 
بمجرد أن يعرف العلماء اللياقة النسبية ، يمكنهم حساب معامل الاختيار ، أو "s" ، وهو قوة الانتقاء مقابل النمط الظاهري ، عن طريق طرح اللياقة النسبية من 1. تعني الأرقام الأعلى اختيارا أقوى مقابل هذا النمط الظاهري الفردي. يمكن للعلماء استخدام معاملات البقاء على قيد الحياة واللياقة النسبية والاختيار لمعرفة ما إذا كان السكان قد يتغيرون بمرور الوقت. على سبيل المثال ، بعد الثورة الصناعية ، انخفض البقاء واللياقة النسبية للعث ذو الألوان الفاتحة وزاد معامل الاختيار ضدها. كان التأثير على سكان العث الميلانيك عكس ذلك تماما ، لأن الظروف كانت مواتية لبقائهم على قيد الحياة. بعد إقرار قانون الهواء النظيف ، تم إزالة السخام وتحركت قيم البقاء واللياقة النسبية ومعامل الاختيار لكلا النمطين الظاهريين في اتجاهين متعاكسين - مما يدل على أن الاختيار فضل عث الضوء مرة أخرى. 
بشكل عام ، تظهر غالبية السمات البيولوجية ذات الأنماط الظاهرية المحتملة المختلفة توزيعا طبيعيا. لنأخذ البقع على هذه المجموعة من الخنافس كمثال. يمكننا أن نرى أن لديهم عددا مختلفا من البقع من صفر إلى 12 ، ولكن متوسط قيمة السمة في المنتصف - يشار إليه باسم التوزيع الطبيعي لأن معظم الخنافس في هذه المجموعة لديها ست نقاط. يشير ارتفاع المنحنى إلى عدد الأفراد في السكان الذين يعرضون السمة المحددة. تخيل الآن أن هناك اختيارا ضد الخنافس ذات البقع القليلة أو المعدومة لأنها تمتص حرارة أقل ولا تعيش جيدا في درجات الحرارة الباردة. سيكون هذا مثالا على الاختيار الاتجاهي الذي يفضل القيم القصوى للسمة في اتجاه واحد. 
لفهم نوع آخر من الاختيار ، دعونا نلقي نظرة على روبينز. إذا وضعت أنثى روبن خمس بيضات أو أكثر في مخلب واحد ، فإن خطر الإصابة بسوء التغذية يزداد بالنسبة للكتاكيت. ولكن إذا وضع روبينز ثلاث بيضات أو أقل ، فقد لا يكون لديهم ذرية قابلة للحياة. إذن هنا ، فإن استقرار الاختيار يحمل سمة ، حجم مخلب البيض ، ولكن القيمة المثلى ... أي انحراف عن ذلك غير موات. ومن ثم ، فإن معظم روبينز يضع أربع بيضات. 
في غرب إفريقيا ، تكسر عصافير تكسير البذور ذات المنقار الأسود بسهولة البذور الصلبة الأكبر لنوع واحد من عشب البردي بينما تناور العصافير الصغيرة المنقارة بسهولة وتكسر البذور الأصغر لنوع مختلف من البردي. لا يمكن للعصافير متوسطة المنقار فتح أي من البذرة بكفاءة ونادرا ما يتم ملاحظتها. يشار إلى هذا النوع من الاختيار على أنه تخريبي - حيث تكون الأنماط المتطرفة للنمط الظاهري مثالية مما يخلق توزيعا ثنائي النمط ينحرف عن الوضع الطبيعي. 
في هذا المختبر ، ستقوم بنمذجة أربعة سيناريوهات للسكان باستخدام منظفات الأنابيب بألوان وأطوال مختلفة تمثل أنماطا ظاهرية مختلفة ثم تحديد نوع التحديد الذي يحدث في كل سيناريو.

الانتقاء الطبيعي

<h4>اللياقه البدنيه</h4>
يوفر التباين الواسع النطاق في الأنماط الظاهرية في التجمعات الطبيعية المادة الخام للتطور ، وهو التغيير في السمات الموروثة للسكان على مدى الأجيال المتعاقبة. الانتقاء الطبيعي هو أحد الآليات الرئيسية للتطور ويتطلب سمات متغيرة لتكون وراثية وترتبط بالبقاء التفاضلي و / أو النجاح الإنجابي. الأنماط الظاهرية التي ترتبط بنجاح أكبر سيكون لها المزيد من النسل الذي يبقى على قيد الحياة للتكاثر في الجيل التالي ، وبالتالي سيتم تمثيله على مستويات أعلى في كل جيل متتالي.
يعرف النجاح الإنجابي للكائن الحي بالنسبة للكائن الحي باللياقة البدنية وأي سمة وراثية تساهم في لياقة الكائن الحي تعرف باسم التكيف. لذلك ، يعتبر الأفراد أو الأنماط الظاهرية ذات النجاح الإنجابي العالي مدى الحياة أكثر ملاءمة وتكيفا بشكل أفضل مع بيئتهم.
مثال على اللياقة التفاضلية يأتي من أرنب الحذاء الثلجي ، وهو بني في الصيف ولكنه ينمو معطفا أبيض في الشتاء للتمويه في الثلج. ومع ذلك ، فإن الأرانب البرية التي تحافظ على معاطفها الصيفية البنية على مدار العام ستكون في وضع غير مؤات للياقة البدنية نظرا لظهورها الأكبر نسبيا للحيوانات المفترسة. لذلك ، فإن الرؤية العالية للحيوانات المفترسة من شأنها أن تقلل من معدل بقاء النمط الظاهري للمعطف البني بالنسبة للنمط الظاهري للطبقة البيضاء ، وبالتالي تقليل نجاحه الإنجابي مدى الحياة. ومع ذلك ، فإن تغير المناخ يهدد الكائنات الحية التي تفشل في التكيف مع الظروف ، وبالتالي كان الباحثون يدرسون كيف تتعامل الأرانب البرية مع درجات الحرارة الأكثر دفئا وانخفاض الغطاء الثلجي في الشتاء. تصبح الأرانب البرية ذات الأحذية الثلجية التي تنمو معطفا أبيض في البيئات ذات الغطاء الثلجي المتضائل أكثر وضوحا للحيوانات المفترسة ، مما يقلل من نجاحها الإنجابي. وجد الباحثون أن الأرانب البرية ذات الأحذية الثلجية لم تغير سلوكها للتكيف مع عدم التطابق في تمويهها1 وأن الأرانب البرية غير المتطابقة شهدت انخفاضا كبيرا في معدلات بقائهاعلى قيد الحياة 2.
يعتمد حساب اللياقة البدنية على معدلات البقاء النسبية والتكاثر للأنماط الظاهرية المختلفة في السكان. بالنسبة لنمط ظاهري معين ، فإن معدل البقاء على قيد الحياة هو نسبة هذا النمط الظاهري الباقي على قيد الحياة ، ومعدل التكاثر هو متوسط النسل المنتج لكل فرد. تعرف النسبة بين نواتج معدلات البقاء على قيد الحياة والتكاثر للأنماط الظاهرية المختلفة باللياقة النسبية (w). ومن ثم ، لحساب w لكل نمط ظاهري (أو سمة) ، يتم أولا حساب ناتج الضرب لمعدلات البقاء والتكاثر للأنماط الظاهرية الفردية ، ثم يتم قسمة ذلك على أعلى قيمة منتج فيما بينها.
ث = (البقاء على قيد الحياةأ × التكاثرأ) / (الحد الأقصى للبقاء على قيد الحياة × التكاثر الأقصى)
يمكن استخدام هذه المعادلة بدورها لحساب قوة الانتقاء على أنماط ظاهرية مختلفة ، أو معامل (معامل) الاختيار ، عن طريق طرح w من 1. لذلك ، تتراوح قيمة معامل الاختيار بين 0 و 1 ؛ كلما انخفضت القيمة ، زاد الاختيار مقابل السمة المحددة. وبالتالي ، فإن النمط الظاهري الذي يبلغ الحد الأقصى للياقة البدنية 1.0 ، لن يواجه أي اختيار.
ق = 1 - ث
<h4>إنتخاب</h4>
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من التحديدات: الاتجاهية ، والتثبيت ، والتخريبية. يفضل الاختيار الاتجاهي القيم القصوى للسمة في اتجاه واحد ويمكن أن يحدث من خلال تغيير في البيئة التي يحتاج السكان إلى التكيف معها. أحد الأمثلة على ذلك هو تطور هياكل الفك التفاضلي لأسماك البلطي في شرق إفريقيا وفقا لمصدر النظام الغذائي3. تثبيت الاختيار يحمل سمة بالقيمة المثلى. من المفترض عموما أن أي انحراف عن هذا الأمثل غير موات. على سبيل المثال ، يخضع حجم الجنين البشري لاختيار الاستقرار. الأطفال الذين يولدون صغارا جدا هم أقل عرضة للبقاء على قيد الحياة ولا يمكن للأطفال الأكبر حجما أن يمروا عبر قناة الولادة أثناء الولادة الطبيعية4. يفضل الاختيار التخريبي نقيضين مختلفين من النمط الظاهري ، مما يخلق توزيعا ثنائي النمط. نتج عن تطور مناقير عصفور تكسير البذور في غرب إفريقيا نمطين ظاهريين شائعين ، مناقير كبيرة تكسر بسهولة بذور البردي الصلب والمناقير الصغيرة للبذور اللينة. العصافير ذات المناقير المتوسطة ليست جيدة بشكل خاص في استهلاك أي من أنواع البذور ، وبالتالي يتم اختيارها مقابل5.
واحدة من أهم الطرق التي يؤثر بها الانتقاء الطبيعي على حياة البشر هي من خلال ظهور السلالات البكتيرية المقاومة للمضادات الحيوية في المستشفيات وبسبب الممارسات الزراعية التي تستخدم كميات كبيرة من المضادات الحيوية6. ظاهرة مقاومة المضادات الحيوية هي نوع من الشكل غير المقصود من الانتقاء الطبيعي الذي يفرضه البشر.
السؤال الذي يمضي قدما هو ما إذا كانت المجموعات الطبيعية ستكون قادرة على التكيف مع آثار تغير المناخ بسرعة كافية لتجنب الانقراض. هذا لا يعتمد فقط على التباين الحالي في السكان ، ولكن أيضا على قوة الانتقاء عالية بما يكفي للتأثير على التغيير السريع في السكان. وفي هذا الصدد، فإن انخفاض أعداد الأنواع في جميع أنحاء العالم يثير قلقا خاصا.
<h4>مراجع</h4>
<ol class = "مراجع">
	<li>ماركيتا زيموفا ، إل سكوت ميلز ، بول إم لوكاش ، مايكل إس ميتشل. تظهر الأرانب النسائية ذات الحذاء الثلجي مرونة مظهرية محدودة لعدم التطابق في التمويه الموسمي. بروك الجمعية الملكية. 2014 ، المجلد 281 ، 1782.</li>
	<li>نوفاك ، ماركيتا زيموفا إل سكوت ميلز جيه جوشوا. ارتفاع تكاليف اللياقة البدنية لعدم تطابق التمويه الناجم عن تغير المناخ. رسائل علم البيئة. 2016 ، المجلد 19 ، 3 (299-307).</li>
	<li>ر. كريج ألبرتسون ، جيه تود ستريلمان ، وتوماس دي كوشر. شكل الاختيار الاتجاهي الفكين الفمويين لأسماك البلطي في بحيرة ملاوي. PNAS. 2003 ، المجلد 100 ، (9) 5252-7.</li>
	<li>سوزان إي هيبي ، ريتشارد أبيس ، أوليمب شازارا ، ليديا إي فاريل ، بير ماغنوس ، ليل تروغستاد ، هاكون ك. جيسينج ، ماري كارينجتون وآشلي موفيت. ينظم KIR للأم بالاشتراك مع HLA-C2 للأب وزن الإنسان عند الولادة. ي. علم المناعة. 2014 ، المجلد 192 ، (11) 5069-73.</li>
	<li>Clabaut C, هيريل A, سانجر TJ, سميث TB, أبزانوف A. تطوير تعدد أشكال المنقار في تكسير البذور الأفريقي ، Pyrenestes ostrinus. إيفول ديف. 2009 ، المجلد 11 ، (6) 636-46.</li>
	<li>ويت ، وولفغانغ. العواقب الطبية لاستخدام المضادات الحيوية في الزراعة. علم. 1998 ، المجلد 279 ، (5353) 996-7.</li>
</ol>

اللياقه البدنيه
يوفر التباين الواسع النطاق للأنماط الظاهرية في التجمعات الطبيعية المادة الخام للتطور ، وهو التغيير في السمات الموروثة ل ...

Education

JoVE Lab Manual

علم الأحياء

Evolution

التطور

fitness and selection in populations

Fitness and natural selection shape how traits spread through a population over time. Variation in inherited phenotypes gives evolution its raw material. When a trait is heritable and affects survival or reproduction, natural selection can change how common that trait becomes in later generations.

Fitness means reproductive success compared with others in the same population. A heritable trait that improves fitness is called an adaptation. Individuals with higher lifetime reproductive success are considered more fit and better suited to their environment.

Snowshoe hares show how differential fitness works in nature. They are brown in summer and grow a white coat in winter to blend into snow. Hares that keep a brown coat all year are easier for predators to see, so they survive and reproduce less. Climate change now creates a mismatch for hares because warmer winters and less snow can make white coats easier to spot. Researchers have found that these hares did not change their behavior to fix the mismatch, and mismatched hares had lower survival rates.

Fitness can be calculated from survival rate and reproductive rate. Survival rate is the proportion that survives, and reproductive rate is the average number of offspring per individual. Relative fitness, or w, is found by dividing the product of survival and reproduction for one phenotype by the highest product in the group. The selection coefficient, s, is then 1 minus w. A phenotype with w = 1.0 has no selection against it.

Natural selection can act in three main ways. Directional selection favors one extreme of a trait, often after an environmental change. East African cichlid fish show this through different jaw shapes linked to diet. Stabilizing selection favors an intermediate optimum. Human fetus size is a good example because babies that are too small or too large can have lower survival. Disruptive selection favors both extremes and selects against the middle. West African seedcracker finches show this pattern because large beaks crack hard sedge seeds and small beaks handle soft seeds, while medium beaks are less effective.

Natural selection also affects human health. Antibiotic resistance in bacteria is a major example, especially in hospitals and in agriculture where antibiotics are used heavily. This is an unplanned form of selection caused by human activity. A major concern now is whether natural populations can adapt fast enough to climate change. Their chances depend on existing variation in the population, the strength of selection, and whether population sizes remain large enough for change to happen.

Fitness and Selection in Populations

natural selection

Fitness and natural selection shape how traits spread through a population over time. Variation in inherited phenotypes gives evolution its raw material. When a trait is heritable and affects survival or reproduction, natural selection can change how common that trait becomes in later generations. Fitness means reproductive success compared with others in the same population. A heritable trait that improves fitness is called an adaptation. Individuals with higher lifetime reproductive success...

artificial selection

Selective Breeding in Dogs and Crops

Artificial selection, also called selective breeding, is the human choice of which plants or animals reproduce. It uses natural variation in a population to produce traits people want. Over many generations, this can create domesticated organisms that look very different from their wild ancestors. Natural selection is a different process, but it helps explain how change happens in nature. In adaptive evolution, differences in traits can lead to differences in survival and reproductive success.

hardy-weinberg and genetic drift

Hardy-Weinberg Tests for Population Change

Hardy-Weinberg tests help scientists check whether a population is changing over time. Because evolution happens slowly and over large areas, researchers often use mathematical models to study it. These models use measurable data and computer simulations to predict how allele frequencies may shift across many generations. The Hardy-Weinberg equilibrium equation is one common model. It was developed independently in 1908 by G. H. Hardy and Wilhelm Weinberg. The equation gives the expected...

evolutionary relationships

DNA Evidence in Evolutionary Trees

DNA evidence helps scientists map evolutionary relationships between living things. Early classification began with Aristotle in the 4th century BC and was later improved during the Renaissance and by Carolus Linnaeus in the mid-1700s. These systems grouped species by physical similarity, such as the presence or absence of a backbone in vertebrates and invertebrates. Traits like a backbone are called synapomorphies, which are shared traits that likely came from a common ancestor. Physical...

plant diversity

Plant Adaptations for Land Life

Plant adaptations for land life explain how plants moved from water to land and diversified over time. Kingdom Plantae first appeared about 410 million years ago, when green algae began transitioning from aquatic environments to dry land. That shift was difficult, but land offered more light, more carbon dioxide, and far less competition than crowded oceans. Life on land forced plants to solve new problems. Aquatic plants can absorb water and nutrients directly from the surrounding liquid, use...

animal diversity

Animal Classification and Adaptation

Kingdom Animalia includes a wide range of organisms that share a few basic traits. Most animals are multicellular eukaryotes that move, consume organic matter, and reproduce sexually. Even with those shared features, animals are extremely diverse because each species adapts to a different niche. A niche is the place, role, and set of interactions a species has with living and nonliving parts of its environment. Specialization helps species survive, reproduce, and reduce competition with others...

microbial and fungal diversity

How Scientists Identify Bacteria and Fungi

Bacteria and fungi are highly diverse organisms, and scientists identify them by looking at their structure, growth, and role in health. Some species help people, while others can cause disease, so learning how to tell them apart matters in biology and medicine. Biological taxonomists group organisms by evolutionary relatedness. Life is divided into three domains: Bacteria, Archaea, and Eukaryota. Bacteria belong to the domain Bacteria, which includes single-celled prokaryotes. Prokaryotic...

evolution

Learn how fitness, relative fitness, and selection coefficients explain natural selection, plus examples such as snowshoe hares, cichlid fish, and antibiotic resistance.

Fitness and Selection in Populations | JoVE K12

LS.Bio.9.4

Pennsylvania State Academic Standards

Life Science

Natural Selection and Evolution

3.1.9-12.T

3.1.9-12.U

3.1.9-12.W

Louisiana Student Standards for Science

High School

Life Sciences

Biological Evolution: Unity And Diversity

HS-LS4-2

ohios-learning-standards-and-model-curriculum

Ohio’s Learning Standards and Model Curriculum

Mechanisms

Virginia  Standards of Learning

HIgh School

BIO.7

BIO.7.c

Minnesota Academic Standards in Science

3.2.1 9L.3.2.1.5

4.1.1

new-jersey-student-learning-standards-for-science

New Jersey Student Learning Standards for Science

Biological Evolution: Unity and Diversity

HS-LS4-4

Arizona Science Standards

HS+B.L4

HS+B.L4U1.14

Alabama Course of Study Science

Unity and Diversity

9-12.B.4.14

Next Generation Science Standards

heredity-inheritance-and-variation-of-traits

Heredity: Inheritance and Variation of Traits

HS-LS3-3

HS-LS4-3

Florida Department of Education

SC.912.L.15

SC.912.L.15.13

Texas Essential Knowledge and Skills

BIO.10

BIO.10.B

south-carolina-college-and-career-ready-science-standards

South Carolina College and Career Ready Science Standards

B-LS4-2.

B-LS4-3.

B-LS4-4.

new-york-state-science-learning-standards

New York State Science Learning Standards

Inheritance and Variation of Traits

HS-LS3-3.

HS-LS4-1.

HS-LS4-3.

HS-LS4-4.

Georgia Standards of Excellence

Ecology

SEC2.

SEC2.c

SB6.d

استعد لتدريس الانتقاء الطبيعي من خلال هذا الدليل الإرشادي للمدرسين لمدة 1 دقيقة. يغطي خطوات التحضير الأساسية لمختبر علم الأحياء على JoVE Lab Manual.

الانتقاء الطبيعي | تحضير المدرّس والمواد وإعداد المختبر | JoVE Lab Manual

اتبع إجراءات الانتقاء الطبيعي خطوة بخطوة في فيديو بروتوكول الطالب هذا لمدة 9 دقيقة. جزء من مجموعة علم الأحياء على JoVE Lab Manual.

الانتقاء الطبيعي | بروتوكول الطالب والإجراء والنتائج | JoVE Lab Manual

Development of Antibiotic Resistance

Antibiotic resistance is a major public health concern that arises when bacteria evolve mechanisms to withstand the effects of antibiotic treatments. This ...

Understanding Species and Reproductive Barriers

A species is a group of organisms that interbreed and produce fertile offspring. Typically, individuals of the same species appear similar and share ...

Formation of Species

Speciation describes the formation of one or more new species from one or sometimes multiple original species. The resulting species are discrete from the ...

Speciation Rates

Speciation can proceed at markedly different rates, and evolutionary biologists commonly describe these differences through the models of gradualism and ...

Genetics of Speciation

Speciation is the evolutionary process resulting in the formation of new, distinct species&#x2014;groups of reproductively isolated populations.The ...

Hybrid Zones

Hybrid zones are narrow regions where two closely related species interact, mate, and produce hybrids. Relative to either parent species, hybrids may ...

What is Natural Selection?

Natural selection is an evolutionary process in which individuals with survival-promoting traits reproduce at higher rates. These favorable traits become ...

Types of Selection

Natural selection influences the frequencies of particular alleles and phenotypes within populations in several different ways. Primarily, natural ...

Frequency-dependent Selection

When the fitness of a trait is influenced by how common it is (i.e., its frequency) relative to different traits within a population, this is referred to ...

Limits to Natural Selection

Organisms that are well-adapted to their environment are more likely to survive and reproduce. However, natural selection does not lead to perfectly ...

Fitness
Widespread variation of phenotypes in natural populations provides the raw material for evolution, which is the change in the inherited traits of ...

Simulating Natural Selection
ExpandTo prepare for the lab, set out workstations for each student pair containing 6 white, 6 black, and 13 gray 12 inch ...

Simulating Natural Selection
ExpandTo begin, cut the white, black, and gray pipe cleaners into quarters, which should produce a total of 100 pieces that ...

Artificial Selection

Natural Selection and Adaptive Evolution
In natural settings, adaptive evolution takes place by natural selection, a process in which differences in ...

Observing Artificial Selection in Plants
ExpandTwo weeks before beginning the pollination experiments, collect a sufficient amount of small pots with a ...

Observing Artificial Selection in Plants 
ExpandTo begin the experiment, collect five two-week old grown plants from the generation one population that ...

Analyze and interpret data to summarize how various factors such as geographic isolation, pesticide resistance, antibiotic resistance can influence natural selection.

Phylogenetic Trees

Phylogenetic trees come in many forms. It matters in which sequence the organisms are arranged from the bottom to the top of the tree, but the branches ...

Conditions on Early Earth

Around 4 billion years ago, oceans began to condense on earth while volcanic eruptions released nitrogen, carbon dioxide, methane, ammonia, and hydrogen ...

The Colonization of Land

Changes in the environment of the early Earth drove the evolution of organisms. As prokaryotic organisms in the oceans began to photosynthesize, they ...

What is Evolutionary History?

Scientists record evolutionary history by analyzing fossil, morphological, and genetic data. The fossil record documents the history of life on Earth and ...

The Evidence for Evolution

Genetic variations accumulating within populations over generations give rise to biological evolution. Evolutionary changes can result in the formation of ...

The Fossil Record

The fossil record documents only a small fraction of all organisms that have ever inhabited Earth. Fossilization is a rare process, and most organisms ...

Convergent Evolution

Evolution shapes the features of organisms over time, ensuring that they are suited for the environments in which they live. Sometimes, selection pressure ...

Gene Evolution - Fast or Slow?

The genomes of eukaryotes are punctuated by long stretches of sequence which do not code for proteins or RNAs. Although some of these regions do contain ...

genome-size-and-the-evolution-of-new-genes

Genome Size and the Evolution of New Genes

While every living organism has a genome of some kind (be it RNA, or DNA), there is considerable variation in the sizes of these blueprints. One major ...

Gene Families

Gene families consist of groups of genes proposed to have originated from a common ancestor. Typically these arise through events in which a gene or genes ...

types-of-genetic-transfer-between-organisms

Types of Genetic Transfer Between Organisms

Genetic transfer occurs when genetic information is passed from one organism to another. It occurs via two mechanisms: vertical gene transfer and ...

Ribozymes

The term ribozyme is used for RNA that can act as an enzyme. Ribozymes are mainly found in selected viruses, bacteria, plant organelles, and lower ...

Construct an explanation to illustrate how common ancestry and biological evolution are supported by multiple lines of empirical evidence.

LS.Bio.9.2

Use models to illustrate the conditions required for natural selection, including the overproduction of offspring, inherited variation, and the struggle to survive.

LS.Bio.9.3

Construct an explanation to explain how natural selection leads to adaptations within populations.

Extinction

The History of Life on Earth
Fossils of organisms that were different from anything alive today had been documented as early as the 17th century, but it ...

Diversity and Extinction during the Paleogene Epoch
ExpandFirst, familiarize yourself with the extinction reading supplement for the background on what ...

Diversity and Extinction during the Paleogene Epoch
ExpandBegin this procedure by reading the extinction reading supplement that has been printed out for ...

Construct explanations to illustrate how varying environmental conditions may result in: changes in the number of individuals of a species, the emergence of new species over time, or the extinction of other species.

LS.Bio.10.1

Synteny and Evolution

John H. Renwick first coined the term &#8220;synteny&#8221; in 1971, which refers to the genes present on the same chromosomes, even if they are not ...

Multi-species Conserved Sequences

Next-generation sequencing technologies have created large genomic databases of a variety of animals and plants. Ever since the human genome project was ...

Taxonomy

Taxonomy is the science of defining and naming groups of biological organisms based on shared characteristics. It uses a hierarchy of increasingly ...

Phylogeny

Phylogeny is concerned with the evolutionary diversification of organisms or groups of organisms. A group of organisms with a name is called a taxon ...

Use models (including dichotomous keys, scientific nomenclature, cladograms, phylogenetic trees) to identify organisms and exemplify relationships.

LS.Bio.10.2

Understand natural selection as a mechanism for biological evolution.

Fitness and Selection in Populations

Description

Transcript

More videos by Standards