இயற்கைத் தேர்வின் செயல்முறை
ஏன் இது முக்கியம்? "Survival of the fittest" என்பது வலியவன் வெல்வான் என்று அர்த்தமல்ல — சூழலுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவன் கூடிய எச்சங்களை விடுவான் என்று. இந்த வித்தியாசம் புரிந்தால் பரிணாமம் புரியும்.
ஒட்டுயிர் கொத்தான் (peppered moth) பரிசோதனை இயற்கைத் தேர்வை நேரடியாக கண்ணால் காட்டிய உன்னதமான சான்று — தொழில்மயமாதல் → கரிய வடிவம் வெல்வது.
- டார்வின் – வலஸ் இயற்கைத் தேர்வுக் கொள்கையின் (theory of natural selection) அவதானிப்புகளையும் விளக்கங்களையும் கூறுதல்.
- இயற்கைத் தேர்வுச் செயன்முறையின் நான்கு படிகளையும் (overproduction, variation, competition, natural selection) வரிசைப்படுத்தி விளக்குதல்.
- இயற்கைத் தேர்வுக்கான உண்மை எடுத்துக்காட்டுகளையும் (peppered moth, antibiotic resistance) புதிய டார்வினின் கோட்பாட்டையும் (neo-Darwinism) தொடர்புபடுத்துதல்.
1. கூர்ப்புக் கொள்கைகள் — பின்னணி
Natural selection — mutation and selection diagram
Wikipedia → · CC
நெடுங்காலத்திற்கு மேலாக சந்ததிக்கு சந்ததி குடித்தொகை (population) ஒன்றின் பிறப்புரிமை (heredity) அமைப்பில் ஏற்படும் மாற்றமே கூர்ப்பு (evolution) எனப்படும்; இதற்கு மில்லியன் கணக்கான வருடங்கள் எடுக்கலாம். கூர்ப்புக் கொள்கைகள் மூன்று: இலாமாக்கின் கொள்கை (Lamarck), டார்வின் – வலஸ் கொள்கை (Darwin–Wallace), புதிய டார்வினின் கோட்பாடு (neo-Darwinism).
இலாமாக் (1809) தனது கருதுகோளை இரண்டு தத்துவங்களின் அடிப்படையில் விளக்கினார்: பாவிப்பு – பாவிப்பின்மை (use and disuse) மற்றும் பெற்ற இயல்புகளின் தலைமுறையுரிமை (inheritance of acquired characteristics). உதாரணமாக, ஒட்டகச்சிவிங்கி உயரமான கிளைகளிலுள்ள இலைகளை எட்ட கழுத்தை நீட்டியதால் நீண்ட கழுத்து கூர்ப்படைந்தது என அவர் கூறினார்.
2. டார்வின் – வலஸ் கொள்கை: அவதானிப்புகள்
சார்ள்ஸ் டார்வின் (On the Origin of Species, 1859) மற்றும் ஆல்ஃபிரட் வலஸ் (Wallace) இருவரும் இயற்கைத் தேர்வுக் கொள்கையைச் சுயேச்சையாக முன்வைத்தனர். டார்வின் சூழலில் இரண்டு நிகழ்வுகளை அவதானித்தார்:
| அவதானிப்பு (Observation) | விளக்கம் |
|---|---|
| 1. வேறுபாடு (Variation) | இனமொன்றின் குடித்தொகை அவற்றின் தலைமுறையுரிமைப் பண்புகளில் (heritable traits) ஒன்றோடொன்று மாறுபடுகின்றன. |
| 2. மிகை உற்பத்தி (Overproduction) | ஒவ்வொரு இனமும் சூழல் தாங்கக்கூடியதிலும் பார்க்க அதிக எண்ணிக்கையிலான எச்சங்களை (offspring) உருவாக்குகின்றன. |
இவ்விரு அவதானிப்புகளையும் டார்வின் பின்வருமாறு விளக்கினார்: குடித்தொகை ஒன்றின் சில பண்புகள் சிறப்பான பிழைத்தலுக்கும் (survival) இனப்பெருக்கத்துக்கும் (reproduction) தரம் வாய்ந்தவை; அப்பண்புகளைக் கொண்டவை அதிக எச்சங்களை உருவாக்கும். எனவே பிழைத்தலுக்கும் இனப்பெருக்கத்துக்குமான தகைமையில் காணப்படும் மாறல்கள், அக் குடித்தொகையில் சாதகமான இயல்புகளின் (favourable characteristics) அதிகரிப்பை மேம்படுத்தும்.
3. இயற்கைத் தேர்வுச் செயன்முறை — நான்கு படிகள்
Modes of selection — genetic distribution
Wikipedia → · CC
- மிகை உற்பத்தி (Overproduction): பெரும்பாலான இனங்கள் சூழல் தாங்கக்கூடியதிலும் பார்க்க அதிக எச்சங்களை உற்பத்தி செய்கின்றன.
- மாறல்கள் (Variation): ஒரே இனத்தின் உறுப்பினர்களிடையே தலைமுறையுரிமை ரீதியான வேறுபாடுகள் உள்ளன (மாறல், meiosis இல் மீள்சேர்க்கை வழியாக).
- போட்டியும் தக்கன பிழைத்தலும் (Competition and survival of the fittest): வளங்கள் வரம்புக்குட்பட்டவை என்பதால் உணவு, இடம், துணைக்கான போட்டி எழுகிறது; சாதகமான இயல்புகளுடையவை பிழைக்கின்றன.
- சாதகமான இயல்புகளின் இயற்கைத் தேர்வு (Natural selection of favourable traits): சாதகமான இயல்புகளுடையவை அதிக எச்சங்களைத் தந்து, அவ்வியல்புகள் அடுத்த தலைமுறைகளில் அதிக விகிதத்தில் காணப்படும்.
4. இயற்கைத் தேர்வின் வகைகள்
- நிலைப்படுத்தும் தேர்வு (Stabilising selection): சராசரிப் புறத்தோற்றத்துக்கு (average phenotype) சாதகம்; உச்சநிலைகள் (extremes) தடுக்கப்படும். எ.கா. மனிதப் பிறப்பு எடை — மிகச் சிறிய/மிகப் பெரிய குழந்தைகளுக்கு இறப்பு வாய்ப்பு அதிகம்.
- திசைமாற்றத் தேர்வு (Directional selection): ஒரு உச்சநிலைக்குச் சாதகம்; சூழல் மாறும்போது காணப்படும். எ.கா. தொழிற்புரட்சிக் காலத்தில் ஒட்டுயிர் கொத்தானின் (peppered moth) கருநிற வடிவம் பெருகியது.
- பிளவுபடுத்தும் தேர்வு (Disruptive selection): இரு உச்சநிலைகளுக்கும் சாதகம்; சராசரி தடுக்கப்படும்; இனத்தோற்றத்துக்கு (speciation) வழிவகுக்கலாம். எ.கா. Galapagos நிலத் தோழமைகளில் பெரிய/சிறிய அலகுகள் வெவ்வேறு விதைகளுக்குப் பொருந்துகின்றன.
இலிங்கத் தேர்வு (Sexual selection): இனப்பெருக்க வெற்றியை மேம்படுத்தும் பண்புகளுக்கான தேர்வு — மயில் தோகை, மான் கொம்பு. இவை வாழ்தலுக்கு எதிர்மறையானாலும் இனப்பெருக்க வெற்றியை அதிகரிப்பதால் நிலைத்திருக்கின்றன.
5. புதிய டார்வினின் கோட்பாடு (Neo-Darwinism / Modern Synthesis)
புதிய டார்வினின் கோட்பாடு என்பது சார்ள்ஸ் டார்வினுடைய இயற்கைத் தேர்வுக் கொள்கை, மென்டலின் பிறப்புரிமையியல் (Mendelian genetics), குடித்தொகைப் பிறப்புரிமையியல் (population genetics) அறிவு என்பவற்றின் ஒன்றிணைப்பைக் குறிக்கிறது. முக்கியப் புள்ளிகள்:
- வேறுபாட்டின் மூலம்: மாறல் (mutation) + மீள்சேர்க்கை (recombination, meiosis).
- கூர்ப்பு = குடித்தொகையில் அல்லீல் அதிர்வெண் (allele frequency) மாற்றம்.
- இயற்கைத் தேர்வு மட்டுமின்றி — பிறப்புரிமை வழுக்கல் (genetic drift), மரபணு ஓட்டம் (gene flow), மாறல், சமவாய்ப்பற்ற இணைதல் — அனைத்தும் கூர்ப்புச் சக்திகள்.
- இனத்தோற்றம் (speciation) பெரும்பாலும் புவியியல் தனிமைப்படுத்தல் (geographical isolation) மூலம் நிகழும்.
6. இயற்கைத் தேர்வின் கிளாசிக் எடுத்துக்காட்டுகள்
Peppered moth — light and dark forms
Wikipedia → · CC
- தொழில் கருமை — ஒட்டுயிர் கொத்தான் (Industrial melanism, Biston betularia): 1800-களின் பிற்பகுதியில் இங்கிலாந்தின் தொழில் நகரங்களில் காற்று மாசினால் மரப்பட்டை கருமையடைந்தது; வெளிர்நிற கொத்தான்களை பறவைகள் எளிதில் கண்டுபிடித்தன, கருநிற வடிவம் மறைவாக இருந்தது. கருநிற வடிவம் ~1% இலிருந்து 90%-க்கு மேல் உயர்ந்தது. காற்று கட்டுப்பாட்டுச் சட்டத்தின் பின் வெளிர்நிற வடிவம் மீண்டது — திசைமாற்றத் தேர்வுக்கு உண்மையான எடுத்துக்காட்டு.
- டார்வினின் கொத்தான்கள் — Galapagos: ஒரே மூதாதையரிடமிருந்து 13 கொத்தான் இனங்கள்; வெவ்வேறு உணவுகளுக்கு (பல அளவு விதைகள், பூச்சி, கள்ளி) ஏற்ப அலகு வடிவம் வேறுபட்டது — இசைவாக்க விரிதல் (adaptive radiation).
- நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு (Antibiotic resistance): எதிர்ப்புத் தரும் சமவாய்ப்பு மாறல் கொண்ட பாக்டீரியா மட்டும் (எ.கா. MRSA — Staphylococcus aureus) நுண்ணுயிர்க் கொல்லியைத் தாங்கி பெருகும். இயற்கைத் தேர்வினாலேயே ஏற்படும் தற்கால மருத்துவப் பிரச்சினை.
- பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்பு (Insecticide resistance): DDT-ஐ எதிர்க்கும் கொசு வகைகள்; பல வேளாண் பூச்சிகளிலும் இதே பாடம்.
- அரிவாள்-கல இரத்தச் சோகை + மலேரியா: மலேரியா பரவும் ஆபிரிக்கப் பகுதிகளில் ஒருசோடி-வேற்றுமை (heterozygote) தனிநபர்கள் மலேரியாவுக்கு எதிர்ப்புப் பெறுகின்றனர் — ஒருசோடி-வேற்றுமை சாதகம் (heterozygote advantage) + சமநிலை பல்வடிவத்தன்மை (balanced polymorphism).
Natural Selection: Life's Way of Stayin' Alive
Crash Course Biology
- ஒரு தனிநபரின் வாழ்நாள் மாற்றம் / Change in one individual's lifetime
- சந்ததிக்கு சந்ததி குடித்தொகையின் பிறப்புரிமை அமைப்பு மாற்றம் / Change in the heritable make-up of a population over generations
- கலப்பிரிவு / Cell division
- ஒரு கலத்தின் வளர்ச்சி / Growth of a cell
- சூழல் மாசு / Environmental pollution
பதில் / Answer
- மென்டல் + இலாமாக் / Mendel and Lamarck
- டார்வின் + வலஸ் / Darwin and Wallace
- டார்வின் + மென்டல் / Darwin and Mendel
- லின்னேயஸ் + வலஸ் / Linnaeus and Wallace
- ஹெக்கல் + வூஸ் / Haeckel and Woese
பதில் / Answer
- 1809
- 1859
- 1866
- 1753
- 1969
பதில் / Answer
- மிகை உற்பத்தி + போட்டி / Overproduction and competition
- பாவிப்பு–பாவிப்பின்மை + பெற்ற இயல்புகளின் தலைமுறையுரிமை / Use–disuse and inheritance of acquired characteristics
- மாறல் + மீள்சேர்க்கை / Mutation and recombination
- தேர்வு + வழுக்கல் / Selection and drift
- மரபணு ஓட்டம் + இணைதல் / Gene flow and mating
பதில் / Answer
- சமவாய்ப்பு மாறல் / Random mutation
- கழுத்தை நீட்டிப் பெற்ற இயல்பு தலைமுறைக்குக் கடத்தப்பட்டது / Stretched neck (acquired) passed to offspring
- இயற்கைத் தேர்வு / Natural selection
- மரபணு வழுக்கல் / Genetic drift
- இலிங்கத் தேர்வு / Sexual selection
பதில் / Answer
- மிகை உற்பத்தி + வேறுபாடு / Overproduction and variation
- தேர்வு + வழுக்கல் / Selection and drift
- பாவிப்பு + பாவிப்பின்மை / Use and disuse
- இனத்தோற்றம் + தனிமைப்படுத்தல் / Speciation and isolation
- மாறல் + மீள்சேர்க்கை / Mutation and recombination
பதில் / Answer
- போட்டி / Competition
- மிகை உற்பத்தி / Overproduction
- சாதகமான இயல்புத் தேர்வு / Selection of favourable traits
- மாறல்கள் / Variation
- இனத்தோற்றம் / Speciation
பதில் / Answer
- மாறல் → மிகை உற்பத்தி → தேர்வு → போட்டி
- மிகை உற்பத்தி → மாறல் → போட்டி+தக்கன பிழைத்தல் → தேர்வு
- போட்டி → தேர்வு → மாறல் → மிகை உற்பத்தி
- தேர்வு → போட்டி → மாறல் → மிகை உற்பத்தி
- மிகை உற்பத்தி → போட்டி → மாறல் → தேர்வு
பதில் / Answer
- அதிக பலம் / Greatest strength
- அதிக இனப்பெருக்க வெற்றி / Highest reproductive success
- மிகப் பெரிய உடல் / Largest body
- மிக வேகம் / Fastest
- மிக நீண்ட ஆயுள் / Longest lifespan
பதில் / Answer
- இரைகௌவியிலிருந்து தப்பித்தல் / Escaping predators
- நோய் எதிர்ப்பியல்பு / Disease resistance
- குறைந்த கருக்கட்டுதல் நிகழ்தகவு / Low fertilisation probability
- உணவைப் பெறுதல் / Obtaining food
- தகைப்பு சகித்தல் / Tolerating stress
பதில் / Answer
- திசைமாற்றத் தேர்வு / Directional
- நிலைப்படுத்தும் தேர்வு / Stabilising
- பிளவுபடுத்தும் தேர்வு / Disruptive
- இலிங்கத் தேர்வு / Sexual
- மரபணு வழுக்கல் / Genetic drift
பதில் / Answer
- நிலைப்படுத்தும் தேர்வு / Stabilising
- திசைமாற்றத் தேர்வு / Directional
- பிளவுபடுத்தும் தேர்வு / Disruptive
- இலிங்கத் தேர்வு / Sexual
- -
பதில் / Answer
- நிலைப்படுத்தும் / Stabilising
- திசைமாற்றத் தேர்வு / Directional
- பிளவுபடுத்தும் / Disruptive
- இலிங்கம் / Sexual
- -
பதில் / Answer
- நிலைப்படுத்தும் / Stabilising
- திசைமாற்றம் / Directional
- பிளவுபடுத்தும் தேர்வு / Disruptive
- இலிங்கம் / Sexual
- -
பதில் / Answer
- இயற்கைத் தேர்வு / Natural selection only
- இலிங்கத் தேர்வு / Sexual selection
- நிலைப்படுத்தும் / Stabilising
- மரபணு வழுக்கல் / Genetic drift
- மரபணு ஓட்டம் / Gene flow
பதில் / Answer
- நிலைப்படுத்தும் தேர்வு / Stabilising
- திசைமாற்றத் தேர்வு / Directional
- இலிங்கத் தேர்வு / Sexual
- மரபணு ஓட்டம் / Gene flow
- -
பதில் / Answer
- கருநிற மாசினால் மரப்பட்டை கருமை → கருநிறம் மறைவு / Soot darkened bark, dark form camouflaged
- வெளிர்நிறம் சூடு தாங்கியது / Light form tolerated heat
- கருநிறம் வேகமாக பறந்தது / Dark form flew faster
- மாசு வெளிர்நிறத்தை அழித்தது / Pollution killed light form directly
- -
பதில் / Answer
- கருநிற வடிவம் மேலும் பெருகியது / Dark form increased further
- வெளிர்நிற வடிவம் மீண்டது / Light form recovered
- இரண்டும் அழிந்தன / Both went extinct
- மாற்றம் இல்லை / No change
- புதிய நிறம் தோன்றியது / A new colour appeared
பதில் / Answer
- இசைவாக்க விரிதல் (adaptive radiation) / Adaptive radiation
- மரபணு வழுக்கல் / Genetic drift
- நிலைப்படுத்தும் தேர்வு / Stabilising
- பாவிப்பு–பாவிப்பின்மை / Use and disuse
- -
பதில் / Answer
- பாக்டீரியா வேண்டுமென எதிர்ப்பை உருவாக்கும் / Bacteria deliberately make resistance
- எதிர்ப்பு மாறல் கொண்டவை மட்டும் பிழைத்துப் பெருகும் / Only resistant mutants survive and proliferate
- நுண்ணுயிர்க்கொல்லி பாக்டீரியாவை பலப்படுத்தும் / Antibiotic strengthens bacteria
- எல்லாப் பாக்டீரியாவும் ஒரே நேரம் மாறும் / All bacteria mutate at once
- -
பதில் / Answer
- மலேரியா ஒட்டுண்ணி / A malaria parasite
- மெத்திசிலின் எதிர்ப்பு Staphylococcus aureus / Methicillin-resistant Staphylococcus aureus
- கொசு வகை / A mosquito species
- கொத்தான் இனம் / A finch species
- -
பதில் / Answer
- பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்பு (இயற்கைத் தேர்வு) / Insecticide resistance (natural selection)
- மரபணு ஓட்டம் / Gene flow
- இலிங்கத் தேர்வு / Sexual selection
- பாவிப்பு–பாவிப்பின்மை / Use and disuse
- -
பதில் / Answer
- முழு இரத்தச் சோகை / Full anaemia protection only
- மலேரியாவுக்கு எதிர்ப்பு / Resistance to severe malaria
- வேகமான வளர்ச்சி / Faster growth
- அதிக உயரம் / Increased height
- -
பதில் / Answer
- இயற்கைத் தேர்வு + மென்டலியன் பிறப்புரிமையியல் + குடித்தொகைப் பிறப்புரிமையியல் / Natural selection + Mendelian genetics + population genetics
- இலாமாக் + டார்வின் மட்டும் / Only Lamarck and Darwin
- தேர்வு + பாவிப்பு–பாவிப்பின்மை / Selection and use–disuse
- மரபணு ஓட்டம் + இலாமாக் / Gene flow and Lamarck
- -
பதில் / Answer
- தனிநபர் வளர்ச்சி / Individual growth
- குடித்தொகையில் அல்லீல் அதிர்வெண் மாற்றம் / Change in allele frequency in a population
- கலப்பிரிவு / Cell division
- பெற்ற இயல்பு கடத்தல் / Passing acquired traits
- -
பதில் / Answer
- பாவிப்பு + பாவிப்பின்மை / Use and disuse
- மாறல் + மீள்சேர்க்கை (meiosis) / Mutation and recombination
- தேர்வு + வழுக்கல் / Selection and drift
- உணவு + இடம் / Food and space
- -
பதில் / Answer
- மிகை உற்பத்தி / Overproduction
- மரபணு வழுக்கல் (genetic drift) / Genetic drift
- போட்டி / Competition
- தக்கன பிழைத்தல் / Survival of fittest
- -
பதில் / Answer
- புவியியல் தனிமைப்படுத்தல் / Geographical isolation
- பாவிப்பு–பாவிப்பின்மை / Use and disuse
- மிகை உற்பத்தி / Overproduction
- ஒரே சூழலில் கலத்தல் / Mixing in one habitat
- -
பதில் / Answer
- போட்டி + தக்கன பிழைத்தல் / Competition and survival of the fittest
- மிகை உற்பத்தி / Overproduction
- மாறல் / Mutation
- மரபணு ஓட்டம் / Gene flow
- -
பதில் / Answer
- குறைவான எச்சம் தருவர் / Leave fewer offspring
- அதிக எச்சம் தந்து இயல்பைப் பெருக்குவர் / Leave more offspring, increasing the trait
- மாறாமல் இருப்பர் / Remain unchanged
- சூழலை மாற்றுவர் / Change the environment
- -
பதில் / Answer
- டார்வினின் இரு அவதானிப்புகளையும் அவற்றிலிருந்து அவர் பெற்ற முக்கிய விளக்கத்தையும் கூறுக. / State Darwin's two observations and his main inference from them. (3)
- இயற்கைத் தேர்வுச் செயன்முறையின் நான்கு படிகளை வரிசையாக எழுதுக. / List the four steps of the process of natural selection in order. (2)
- நிலைப்படுத்தும், திசைமாற்றம், பிளவுபடுத்தும் தேர்வுகளை தலா ஒரு உதாரணத்துடன் வேறுபடுத்துக. / Distinguish stabilising, directional and disruptive selection with one example each. (3)
- ஒட்டுயிர் கொத்தான் கருமை இயற்கைத் தேர்வுக்கு எவ்வாறு உதாரணமாகிறது என விளக்குக. / Explain how industrial melanism in the peppered moth illustrates natural selection. (2)
மாதிரி விடை / Model answer
(ஆ) மிகை உற்பத்தி → மாறல்கள் → போட்டி+தக்கன பிழைத்தல் → சாதகமான இயல்புகளின் இயற்கைத் தேர்வு. (2)
(இ) நிலைப்படுத்தும் — சராசரிக்குச் சாதகம் (மனிதப் பிறப்பு எடை); திசைமாற்றம் — ஒரு உச்சநிலைக்குச் சாதகம் (கொத்தான் கருமை); பிளவுபடுத்தும் — இரு உச்சநிலைக்குச் சாதகம் (Galapagos அலகுகள்). (3)
(ஈ) மாசினால் பட்டை கருமை → வெளிர் வடிவம் பறவைக்குத் தெரிந்து அழிய, கருநிற வடிவம் மறைவு பெற்றுப் பிழைத்துப் பெருகியது (திசைமாற்றத் தேர்வு). (2)
டார்வின் – வலஸ் இயற்கைத் தேர்வுக் கொள்கையை அவதானிப்புகள், செயன்முறை, உண்மை எடுத்துக்காட்டுகள் உடன் விபரித்து, புதிய டார்வினின் கோட்பாடு அதை எவ்வாறு விரிவாக்குகிறது எனக் கூறுக. / Describe the Darwin–Wallace theory of natural selection (observations, process, real examples) and explain how neo-Darwinism extends it.
விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• செயன்முறை — மிகை உற்பத்தி → மாறல் → போட்டி+தக்கன பிழைத்தல் → சாதகமான இயல்புத் தேர்வு.
• தேர்வு வகைகள் — நிலைப்படுத்தும்/திசைமாற்றம்/பிளவுபடுத்தும்; இலிங்கத் தேர்வு.
• உதாரணம் — கொத்தான் கருமை, Galapagos கொத்தான், நுண்ணுயிர்/பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்பு, அரிவாள்-கல + மலேரியா.
• புதிய டார்வினின் கோட்பாடு — தேர்வு + மென்டல் + குடித்தொகைப் பிறப்புரிமையியல்; கூர்ப்பு = அல்லீல் அதிர்வெண் மாற்றம்; வழுக்கல்/ஓட்டம்/மாறல்/இணைதலும் சக்திகள்; இனத்தோற்றம் தனிமைப்படுத்தல் வழியாக.
பதில் / Show answer
- மாறுபாடு + மிகை உற்பத்தி + வாழ்வுப் போராட்டம் + தகுந்தோர் வாழ்வு.
- வேறுபட்ட இனப்பெருக்கம் → சாதக இயல்புகள் பெருகும்.
- சான்றுகள்: படிமம், ஒத்த/ஒப்பு அங்கம், கருவியல், மூலக்கூற்று.