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

שמעתם פעם את הביטוי, הישרדותם של החזקים? כאשר רוב האנשים שומעים את המשפט הזה, הם חושבים על תכונות כושר גופני כגון מהירות, כוח וסיבולת. אבל למה באמת מתכוונים ביולוגים כשהם אומרים כושר?
הכל התחיל כאשר צ'ארלס דרווין פרסם את "מוצא המינים" בשנת 1859, שעורר ויכוחים רבים. תיאוריית הברירה הטבעית של דרווין, שאותה הגדיר כ"...העיקרון שלפיו כל וריאציה קלה, אם היא מועילה, נשמרת." עוררה את התעניינותו של הוגה דעות בולט מהמאה ה-19, הרברט ספנסר. בספרו "עקרונות הביולוגיה" טבע ספנסר את הביטוי "הישרדות החזקים" כדי להסביר את הברירה הטבעית של דרווין. ביטוי זה הדהד אצל רבים, כולל דרווין עצמו, והמונח כושר הפך פופולרי. 
אולם כאשר ביולוגים חושבים על כושרו של אורגניזם, הם אינם חושבים על כוחו, מהירותו או סיבולתו. במקום זאת, הם פשוט מחשיבים כושר כהצלחת הרבייה של אורגניזם ביחס לאחרים. קחו לדוגמה את ארנבות השלג האלה. אורגניזמים עם כושר יחסי גדול יותר יש התאמות המאפשרות להם יש יותר צאצאים לשרוד ולהתרבות. התאמות אלה נקראות פנוטיפים המוגדרים פשוט כביטוי חזותי של תכונה. לדוגמה, ארנבות שלג הן חומות בקיץ, אך מגדלות פרווה לבנה כאשר הטמפרטורה יורדת. היכולת לשנות את צבע הפרווה מאפשרת להארס סנואושו להסוות. מכיוון שארנבות עם מעילי חורף לבנים פחות נראות לטורפים בשלג, שיעורי ההישרדות גבוהים בהרבה עבור ארנבות שהופכות לבנות בחורף. כתוצאה מכך, יותר ארנבות משנות צבע ישרדו כדי להתרבות בקיץ. 
כדי לקבוע אם מתרחשת סלקציה כנגד פנוטיפ, מדענים מחשבים את הכושר של כל פנוטיפ המכונה כושר יחסי, או 'w'. זה נעשה על ידי הכפלת שיעור ההישרדות - שהוא החלק היחסי של אותו פנוטיפ ששרד - בשיעור הרבייה של כל פנוטיפ, שהוא גודל ההמלטה הממוצע לעונת הזדווגות. לאחר מכן, ערך המכפלה של כל פנוטיפ מחולק בערך המוצר הגבוה ביותר מבין הפנוטיפים.
ברגע שמדענים יודעים את הכושר היחסי, הם יכולים לחשב את מקדם הבחירה, או 's', שהוא חוזק הבחירה מול פנוטיפ, על ידי הפחתת הכושר היחסי מ-1. מספרים גבוהים יותר פירושם בחירה חזקה יותר כנגד אותו פנוטיפ בודד. מדענים יכולים להשתמש בהישרדות, כושר יחסי ומקדמי ברירה כדי להבין אם אוכלוסיות עשויות להשתנות עם הזמן. לדוגמה, לאחר המהפכה התעשייתית, הישרדותם וכשירותם היחסית של עשים מפולפלים בהירים ירדו ומקדם הבחירה נגדם עלה. ההשפעה על אוכלוסיית העשים המלניים הייתה בדיוק הפוכה, מכיוון שהתנאים היו נוחים להישרדותם. לאחר העברת חוק אוויר נקי, הפיח התפזר וערכי ההישרדות, הכושר היחסי ומקדמי הבחירה של שני הפנוטיפים נעו בכיוונים מנוגדים - מה שמראה שהברירה העדיפה שוב את עש האור. 
באופן כללי, רוב התכונות הביולוגיות עם פנוטיפים פוטנציאליים שונים מראות התפלגות נורמלית. בואו ניקח את הנקודות על קבוצה זו של פרות משה רבנו כדוגמה. אנו יכולים לראות שיש להם מספר מגוון של כתמים מאפס עד 12, אך ערך התכונה הממוצע הוא באמצע - מה שמכונה התפלגות נורמלית מכיוון שלרוב פרות משה רבנו באוכלוסייה זו יש שישה כתמים. גובה העקומה מציין את מספר הפרטים באוכלוסייה המציגים את התכונה הנתונה. עכשיו דמיינו שיש סלקציה נגד פרות משה רבנו עם מעט כתמים או ללא כתמים כלל, כי הם סופגים פחות חום ולא שורדים כל כך טוב בטמפרטורות קרות. זו תהיה דוגמה לבחירה כיוונית שמעדיפה ערכים קיצוניים של תכונה בכיוון אחד. 
כדי להבין סוג אחר של בחירה, בואו נסתכל על רובינס. אם נקבת רובין מטילה חמש ביצים או יותר במצמד אחד, הסיכון לתת תזונה עולה עבור האפרוחים. אבל אם הרובינים מטילים שלוש ביצים או פחות, ייתכן שלא יהיו להם צאצאים בני קיימא. אז כאן, בחירה מייצבת היא בעלת תכונה, גודל מצמד ביצים, אבל ערך אופטימלי... כל סטייה ממנו היא חיסרון. לפיכך, רוב הרובינים מטילים ארבע ביצים. 
במערב אפריקה, פרושי קרקר זרעים שחורי בטן גדולים שוברים בקלות זרעים קשים גדולים יותר של סוג אחד של עשב סדג', בעוד פרושים קטנים מתמרנים ושוברים ללא מאמץ את הזרעים הקטנים יותר של סוג אחר של גדר. פרושים בעלי חיוב בינוני אינם יכולים לפתוח אף אחד מהזרעים באותה יעילות ולכן הם נצפים לעתים רחוקות. סוג זה של ברירה מכונה משבש - כאשר הקיצוניות של פנוטיפ היא אופטימלית, מה שיוצר התפלגות בימודאלית החורגת מהנורמה. 
במעבדה זו, תוכלו למדל ארבעה תרחישי אוכלוסייה באמצעות מנקי צינורות בצבעים ובאורכים שונים המייצגים פנוטיפים שונים ולאחר מכן לקבוע את סוג הבחירה המתרחשת בכל תרחיש.

הברירה הטבעית

<h4>כושר</h4>
שונות נרחבת של פנוטיפים באוכלוסיות טבעיות מספקת את חומר הגלם לאבולוציה, שהוא השינוי בתכונות התורשתיות של אוכלוסיות לאורך הדורות הבאים. הברירה הטבעית היא אחד המנגנונים העיקריים של האבולוציה והיא דורשת שתכונות משתנות יהיו תורשתיות וקשורות להישרדות דיפרנציאלית ו/או להצלחת רבייה. לפנוטיפים המתואמים עם הצלחה גדולה יותר יהיו יותר צאצאים שישרדו כדי להתרבות בדור הבא, ולכן יוצגו ברמות גבוהות יותר בכל דור עוקב.
הצלחת הרבייה של אורגניזם ביחס לאחרים ידועה ככושרו וכל תכונה תורשתית התורמת לכשירותו של אורגניזם ידועה כהסתגלות. לכן, אנשים או פנוטיפים עם הצלחה גבוהה יותר במערכת הרבייה נחשבים כמתאימים יותר ומותאמים יותר לסביבתם.
דוגמה לכושר דיפרנציאלי מגיעה מארנבת נעלי השלג, שהיא חומה בקיץ אך מגדלת פרווה לבנה בחורף כדי להסוות בשלג. עם זאת, ארנבות ששומרות על מעילי הקיץ החומים שלהן לאורך כל השנה יהיו בעמדת נחיתות כושר בשל הראות הגבוהה יחסית שלהן לטורפים. לכן, ראות גבוהה יותר של טורף תפחית את שיעור ההישרדות של פנוטיפ הפרווה החומה ביחס לפנוטיפ הפרווה הלבנה, ובכך תפחית את הצלחת הרבייה שלו לכל החיים. שינויי האקלים, לעומת זאת, מאיימים על אורגניזמים שאינם מצליחים להסתגל לתנאים, ולכן חוקרים חוקרים כיצד ארנבות שלג מתמודדות עם טמפרטורות חמות יותר וכיסוי שלג מופחת בחורף. ארנבות שלג שמגדלות פרווה לבנה בסביבות עם כיסוי שלג מופחת הופכות גלויות יותר לטורפים, מה שמקטין את הצלחת הרבייה שלהן. חוקרים מצאו כי ארנבות נעלי שלג לא שינו את התנהגותן כדי להסתגל לחוסר התאמה בהסוואה 1 שלהן, וארנבות לא תואמות חוו ירידה משמעותית בשיעורי ההישרדות שלהן2.
חישוב הכושר מסתמך על שיעורי ההישרדות והרבייה היחסיים של פנוטיפים שונים באוכלוסייה. עבור פנוטיפ נתון, שיעור ההישרדות הוא החלק היחסי של אותו פנוטיפ ששרד, ושיעור הרבייה הוא הצאצא הממוצע שנוצר לאדם. היחס בין תוצרי ההישרדות ושיעורי הרבייה של הפנוטיפים השונים ידוע ככושר יחסי (w). לפיכך, כדי לחשב w עבור כל פנוטיפ (או תכונה), תחילה מחושבים מכפלת הכפל של שיעורי ההישרדות והרבייה עבור פנוטיפים בודדים, ולאחר מכן מחלקים זאת בערך המכפלה הגבוה ביותר ביניהם.
w = (הישרדותA x רבייהA) / (הישרדותמקסימלית x רבייהמקסימלית)
משוואה זו יכולה לשמש בתורו כדי לחשב את חוזק הבחירה על פנוטיפים שונים, או מקדם הבחירה (ים), על ידי חיסור w מ 1. לכן, הערך של מקדם הבחירה נע בין 0 ל -1; ככל שהערך נמוך יותר, כך הבחירה גבוהה יותר כנגד התכונה הספציפית. לכן, פנוטיפ בעל כושר מקסימלי של 1.0, לא יחווה בחירה.
s = 1 – w
<h4>בחירה</h4>
ישנם שלושה סוגים עיקריים של בחירות: כיווני, מייצב ומפריע. ברירה כיוונית מעדיפה ערכים קיצוניים של תכונה בכיוון אחד ויכולה להיגרם על ידי שינוי בסביבה שהאוכלוסייה צריכה להסתגל אליה. דוגמה אחת היא אבולוציה של מבני לסת דיפרנציאליים של דגי ציקליד מזרח אפריקאים בהתאם למקור התזונה3. ייצוב הבחירה טומן בחובו תכונה בעלת ערך אופטימלי; ההנחה הרווחת היא שכל סטייה מאופטימום זה היא חיסרון. לדוגמה, גודל העובר האנושי נתון לברירה מייצבת; תינוקות שנולדו קטנים מדי נוטים פחות לשרוד ותינוקות גדולים מדי אינם יכולים לעבור בתעלת הלידה במהלך לידה טבעית4. בחירה משבשת מעדיפה שני קצוות שונים של פנוטיפ, ויוצרת התפלגות בימודאלית. האבולוציה של מקור פרוש מפצח הזרעים במערב אפריקה הביאה לשני פנוטיפים נפוצים, מקור גדול ששובר בקלות זרעים קשים ומקור קטן לזרעים רכים. פרושים עם מקור בינוני אינם טובים במיוחד בצריכת אף אחד מסוגי הזרעים, ולכן נבחרים כנגד5.
אחת הדרכים החשובות ביותר להשפיע על חיי האדם היא באמצעות עליית זני חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה בבתי חולים ובשל שיטות חקלאיות המשתמשות בכמויות משמעותיות של אנטיביוטיקה6. תופעת העמידות לאנטיביוטיקה היא מעין צורה לא מכוונת של ברירה טבעית שנכפתה על ידי בני אדם.
שאלה שעומדת על הפרק היא האם אוכלוסיות טבעיות יוכלו להסתגל להשפעות שינויי האקלים במהירות מספקת כדי להימנע מהכחדה. הדבר תלוי לא רק בשונות הקיימת באוכלוסיות, אלא גם בעוצמת הסלקציה הגבוהה דיה כדי להשפיע על שינוי מהיר באוכלוסייה. בהקשר זה, צמצום גודל האוכלוסייה של מינים רבים ברחבי העולם מעורר דאגה מיוחדת.
<h4>הפניות</h4>
<ol class="references">
	<li>מרקטה זימובה, ל. סקוט מילס, פול מ. לוקאץ', מייקל ס. מיטשל. ארנבות שלג מציגות פלסטיות פנוטיפית מוגבלת עד כדי חוסר התאמה בהסוואה עונתית. פרוק של החברה המלכותית. 2014, כרך 281, 1782.</li>
	<li>נובאק, מרקטה זימובה ל. סקוט מילס ג'יי יהושע. עלויות כושר גבוהות של חוסר התאמה בהסוואה הנגרמת על ידי שינויי אקלים. מכתבים אקולוגיים. 2016, כרך 19, 3 (299-307).</li>
	<li>ר. קרייג אלברטסון, ג'יי טוד סטרלמן ותומס ד. קוצ'ר. הבחירה הכיוונית עיצבה את לסתות הפה של דגי הציקליד של אגם מלאווי. PNAS. 2003, כרך 100, (9) 5252-7.</li>
	<li>סוזן היבי, ריצ'רד אפס, אולימפ צ'זארה, לידיה א. פארל, פר מגנוס, ליל טרוגסטאד, הוקון ק. ג'סינג, מרי קרינגטון ואשלי מופט. KIR אימהי בשילוב עם HLA-C2 אבהי מווסתים את משקל הלידה של האדם. י. אימונולוגיה. 2014, כרך 192, (11) 5069-73.</li>
	<li>Clabaut C, הרל A, Sanger TJ, Smith TB, Abzhanov A. התפתחות פולימורפיזם המקור במפצח הזרעים האפריקני, Pyrenestes ostrinus. אבול דב. 2009, כרך 11, (6) 636-46.</li>
	<li>ויטה, וולפגנג. השלכות רפואיות של שימוש באנטיביוטיקה בחקלאות. מדע. 1998, כרך 279, (5353) 996-7.</li>
</ol>

כושר
שונות נרחבת של פנוטיפים באוכלוסיות טבעיות מספקת את חומר הגלם לאבולוציה, שהוא השינוי בתכונות התורשתיות של ...

Education

JoVE Lab Manual

ביולוגיה

Evolution

אבולוציה

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

התכוננו ללמד את הברירה הטבעית עם מדריך מדריכים זה באורך 1 דקות. כולל שלבי הכנה מרכזיים עבור מעבדת ביולוגיה ב-JoVE Lab Manual.

הברירה הטבעית | הכנת מדריך, חומרים והכנת מעבדה | JoVE Lab Manual

עקבו אחר הנהלים של הברירה הטבעית שלב אחר שלב בסרטון פרוטוקול סטודנטים זה באורך 9 דקות. חלק מאוסף ביולוגיה ב-JoVE Lab Manual.

הברירה הטבעית | פרוטוקול סטודנטים, הליך ותוצאות | 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