自然選択とダーウィン進化
体色のばらつきがある集団に、背景に応じた捕食(選択圧)がかかると、形質分布が世代を追って移動する 適応度 w = 1 − s·(目立ちやすさ) を体感します。
20
0.60
3.0
800
世代
—
平均体色 μ
—
最適体色(背景)
—
平均適応度 w̄
—
集団のようす(背景の上の個体)
体色の分布(横軸=体色 暗 ↔ 明、縦軸=個体数)
同じ種でも個体ごとに体色にはばらつき(変異)があります。背景に対して目立つ個体は捕食されやすく、目立たない個体は生き残りやすい。これが自然選択です。
各個体の生き残りやすさを適応度といい、ここでは
これを世代ごとに繰り返すと、集団の平均体色が背景(最適値)へ向かって移動していきます。これがダーウィンの言う「変異 → 選択 → 遺伝」による進化です。スライダーで背景や選択圧を変え、分布がどう動くか確かめましょう。
各個体の生き残りやすさを適応度といい、ここでは
w = 1 − s·(背景とのズレ)² でモデル化します(背景に近い体色ほど適応度が高い)。生き残った個体が子を残し、子には突然変異による小さなばらつきが加わります。これを世代ごとに繰り返すと、集団の平均体色が背景(最適値)へ向かって移動していきます。これがダーウィンの言う「変異 → 選択 → 遺伝」による進化です。スライダーで背景や選択圧を変え、分布がどう動くか確かめましょう。
いま何が起きている?
ここがポイント
- 変異・選択・遺伝 ── ばらつきがあり、生き残りに差があり、形質が子に伝わると進化が起こる。
- 選択圧 s が大きいほど分布の移動が速い ── 目立つ個体ほど強く取り除かれる。
- 背景(最適体色)を変えると、平均体色はその方向へ追従して移動する(方向性選択)。
- 突然変異 σ が分布の幅を供給する ── σ=0 だと新しい変異が生まれず、進化はやがて止まる。