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自然選択の仕組み
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進化・生物学

自然選択の仕組み

編集部

個体差・生存競争・遺伝——この3つが揃うことで、有利な特徴が世代をこえて集団に広がっていく。ダーウィンが発見した自然選択のメカニズムを、フィンチや抗生物質耐性などの具体例を通してわかりやすく解説します。生物が環境に適応していく基本原理を学ぶ入門編。

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01自然選択の仕組み

02自然選択の出発点:個体差

個体差の例(体の大きさ、体色・模様、くちばしの形、病気への強さ)。個体差の源:遺伝、突然変異、有性生殖による組み合わせ。

03なぜ生存競争が起こるのか

多く生まれる→資源が限られる→競争が起こる。競争要因:食べ物・すみか・天敵・気候・病気。

04環境が"有利・不利"を決める

森では保護色が有利、寒い地域では厚い毛が有利、硬い種が多い島では太いくちばしが有利。選択圧:生き残りやすさに差を生む環境の条件。有利な特徴も環境が変わると不利になることもある。

05生き残りやすさと繁殖しやすさの差

自然選択では「生き残ること」だけでなく「どれだけ子孫を残せるか」も重要。適応度(ある環境で、どれだけ生き残り、繁殖できるかの度合い)。誤解しやすい点:「最も強い個体」が選ばれるとは限らない。「その環境に合う個体」が有利になる。

06有利な特徴は遺伝によって次世代へ伝わる

親に有利な形質があると、その一部は子にも受け継がれる。①形質には遺伝するものがある(体色・形態・行動など)②有利な形質をもつ個体は子孫を残しやすい③そのため、集団内でその形質が増える。形質:生物の特徴として観察できる性質。遺伝子:形質を子孫に伝えるための情報。

07世代を重ねると、集団全体が変化する

自然選択による変化は1匹や1羽が変身するのではなく、世代をこえて集団の性質の割合が変わることで起こる。自然選択は「集団の変化」である。①個体は一生のうちに変化しない②有利な形質の割合が増えていく③長い時間で進化が目立つ。進化:世代をこえて集団の特徴が変わっていくこと。

08具体例:ダーウィンのフィンチ

ガラパゴス諸島のフィンチは、自然選択の代表例として知られている。島ごとにくちばしの形が違い、食べるものも違い、環境の違いに適応した。太いくちばし→硬い種、細いくちばし→虫・花の蜜。干ばつで硬い種が増えると、太いくちばしの個体が生き残りやすくなる。

09具体例:抗生物質耐性も自然選択

薬に強い細菌が生き残り、増えていく。①細菌に個体差がある②抗生物質を使う(弱い細菌が死ぬ)③弱い細菌は減り、強い細菌が残る④耐性をもつ細菌が増える。なぜ問題?:効いていた薬が効きにくくなり治療が難しくなる。誤解しない:細菌が努力して強くなるのではなく、もともと耐性をもつものが選ばれる。

10まとめ:自然選択の流れ

個体差・環境・遺伝がそろうと、進化が起こる。①個体差→②生存競争→③環境による選択→④遺伝と繁殖→⑤集団の変化(進化)。覚えておきたい3つのポイント:自然選択は目的をもたない、個体ではなく集団が変化する、環境が変われば有利な特徴も変わる。自然選択は、生物が環境に適応していく基本メカニズムである。