Tehtävät 1. Luonnonvalinta Mitkä alla olevista väittämistä sopivat 1. tasapainottavaan, 2. suuntaavaan ja 3. hajottavaan valintaan? a. Vaikuttaa geenien lukusuhteisiin populaatiossa. b. Lisää muuntelua populaatiossa. c. Johtuu populaation yksilöiden välisestä kilpailusta. d. Suosii keskivertoyksilöitä populaatiossa. e. Suosii kelpoisimpia yksilöitä populaatiossa. f. Voi jakaa alkuperäisen populaation osapopulaatioiksi. g. Suosii muuttuneisiin olosuhteisiin parhaiten sopeutuneita, aikaisemmin harvalukuisia yksilöitä.

Tehtävät 1. Tasapainottavaan valintaan liittyvät tehtävän kohdat a, c, d ja e. 2. Suuntaavaan valintaan liittyvät tehtävän kohdat a, c, e ja g. 3. Hajottavaan valintaan liittyvät kaikki kohdat, erityisesti b ja f, mutta myös a, c, e ja g.

Tehtävät 2. Superrotat Rotat ovat ihmisen kannalta haitallisia eläimiä, koska ne tuhoavat ruokavarastoja ja levittävät sairauksia. Kautta historian ihminen on pyrkinyt pääsemään niistä eroon. 1950-luvulla keksittiin tehokas, varfariiniksi nimetty rotanmyrkky. Nykyisin monet rottapopulaatiot ovat vastustuskykyisiä eli resistenttejä tälle myrkylle. Miksi? Varfariini -niminen rotanmyrkky tappoi aluksi lähes kaikki sitä syöneet rotat. Joillakin rottapopulaation yksilöillä oli kuitenkin toisia parempi kyky sietää myrkkyä, joten ne jäivät henkiin. Uusi populaatio kehittyi näistä hyvän myrkynsietokyvyn omaavista yksilöistä. Tämä on oikeastaan ihmisen aikaansaamaa suuntaavaa valintaa – rottapopulaatio kehittyi paremman myrkynsietokyvyn suuntaan. Tämä ilmiö on tavallinen myös tautibakteereilla, joista on kehittynyt runsaasti antibiootteja kestäviä (resistenttejä) kantoja.

Tehtävät 3. Valinta ohjaa evoluutiota (yo s-04) Valinta on merkittävin evoluutiota ohjaavista luonnon valinnan voimista. a. Nimeä luonnonvalinnan tyypit ja selvitä perustellen niiden vaikutusta populaatioissa. Luonnonvalinta vaikuttaa populaatioissa perintötekijöiden lukusuhteisiin suosimalla kelpoisuudeltaan parhaita yksilöitä. Tämä johtaa näiden yksilöiden perintötekijöiden yleistymiseen populaatiossa. Luonnonvalinta toimii eri tavoin vakaassa ja muuttuvassa ympäristössä. Evoluutiota ohjaava luonnonvalinta voi olla tasapainottavaa, suuntaavaa tai hajottavaa. Tasapainottava valinta toimii silloin kun ympäristöolosuhteet pysyvät pitkään muuttumattomina ja populaatiolla on ollut aikaa sopeutua ympäristöönsä. Tällöin valinta karsii keskimääräisestä poikkeavia äärityyppejä ja suosii ominaisuuksiltaan keskiarvoisia yksilöitä.

Tehtävät Tasapainottava valinta vähentää muuntelua populaatiossa tai muuntelu pysyy entisellään. Tasapainottava valinta voi näkyä myös esim. lintujen pesyekoossa. Parhaan pesintätuloksen (eniten poikasia aikuiseksi) tuottaa yleensä lajille keskimääräisen munaluvun omaava poikue. Suuntaava valinta toimii, kun populaation elinympäristössä tapahtuu muutos yhteen suuntaan esimerkiksi ilmaston muuttuessa tai populaation siirtyessä uudelle alueelle. Valinta alkaa suosia muuttuneisiin olosuhteisiin parhaiten sopeutuneista jakauman toisen ääripään yksilöitä. Samanaikaisesti se karsii voimakkaasti yksilöitä jakauman toisesta päästä. Suuntaavan valinnan seurauksena populaation geenikoostumus muuttuu ja aikaisemmin harvinaisena esiintyneet ominaisuuksien piirteet alkavat yleistyä. Esimerkkinä niin sanottu teollisuusmelanismi perhosilla tai antibioottiresistenssi bakteereilla.

Tehtävät Hajottava valinta vaikuttaa silloin kun olosuhteet ison populaation elinalueella muuttuvat samanaikaisesti kahteen suuntaan. Esimerkiksi alueen toisella laidalla kosteammaksi ja toisella kuivemmaksi. Populaation eri osiin vaikuttavat silloin erilaiset valintapaineet. Hajottava valinta suosii populaation ominaisuusjakauman (fenotyyppien) ääripäitä, yleensä siis homotsygootteja alleeliyhdistelmiä ja lisää muuntelua populaation sisällä. Hajottava valinta karsii keskiarvotyyppejä. Populaatio voi ajan mittaan pilkkoutua toisistaan eroaviksi osapopulaatioiksi ja osapopulaatiot voivat ajan kuluessa kehittyä omiksi lajeikseen. b. Havainnollista valintatyyppejä piirtämällä kustakin diagrammit, joista ilmenee valinnan vaikutus normaalijakautumaa kuvaavaan muuntelukäyrään. Valintatyyppien diagrammit: Katso kalvopohja 26.

Tehtävät 4. Joutsenen talvehtiminen Lue oheinen Savon Sanomien juttu ”Joutsen pystyy talvehtimaan Lapissa” ja vastaa kysymyksiin a–e. a. Miksi laulujoutsenen talvehtimisalueella pitää olla sulaa vettä? Laulujoutsenen ravintoa ovat vesikasvit ja niiden juurakot. Näitä se löytää talvisaikaan vain sulien vesialueiden pohjamudasta. b. Miksi joutsen pystyy periaatteessa menestymään Suomen kylmässä talvessa? Joutsen on isokokoinen, voimakas lintu, jolla on lämmikkeenä kesäaikaan kerätty rasvakerros ja paksu untuva ja höyhenpeite.

Tehtävät c. Miten laulujoutsen hyötyy siitä, jos se jää talvehtimaan Suomeen? Suomessa talvehtivat linnut ovat keväällä etulyöntiasemassa reviirin ja pesäpaikan hankinnassa. d. Onko kyse opitusta vai peritystä (=geenien välityksellä) siirtyvästä käyttäytymisestä? Kyseessä on lähinnä opittu käyttäytymismalli. Jos jotkut joutsenet selviytyvät Lapissa talven, voivat muut ottaa niiden käyttäytymismallista oppia. e. Miksi Suomessa talvehtivien laulujoutsenten määrä saattaa kasvaa? Perussyynä talvehtivien joutsenten määrän kasvuun on ilmaston lämpeneminen. Mitä enemmän riittävän suuria jäättömiä vesialueita löytyy sitä enemmän joutsenia jää tulevina vuosina talvehtimaan.