Selezione direzionale in biologia evolutiva

Selezione direzionale è un tipo di selezione naturale in cui il fenotipo (le caratteristiche osservabili) della specie tende verso un estremo piuttosto che il fenotipo medio o il fenotipo estremo opposto. La selezione direzionale è uno dei tre tipi di selezione naturale ampiamente studiati, oltre a selezione stabilizzante e selezione dirompente. Nella stabilizzazione della selezione, i fenotipi estremi si riducono gradualmente in numero a favore del fenotipo medio, mentre nella selezione dirompente, il fenotipo medio si restringe a favore degli estremi in entrambe le direzioni. 

Condizioni che conducono alla selezione direzionale

Il fenomeno della selezione direzionale si osserva generalmente in ambienti che sono cambiati nel tempo. I cambiamenti nel tempo, il clima o la disponibilità di cibo possono portare alla selezione direzionale. In un esempio tempestivo connesso ai cambiamenti climatici, recentemente sono stati osservati salmoni rossi che cambiano i tempi della loro deposizione delle uova in Alaska, probabilmente a causa dell'aumento delle temperature dell'acqua. 

In un'analisi statistica della selezione naturale, la selezione direzionale mostra una curva a campana della popolazione per un particolare tratto che si sposta più a sinistra o più a destra. Tuttavia, a differenza della selezione stabilizzante, l'altezza della curva della campana non cambia. Ci sono molti meno "medi" individui in una popolazione che ha subito una selezione direzionale.

L'interazione umana può anche accelerare la selezione direzionale. Ad esempio, i cacciatori umani o i pescatori che inseguono la cava uccidono spesso gli individui più grandi della popolazione per la loro carne o altre grandi parti ornamentali o utili. Nel tempo, ciò induce la popolazione ad inclinarsi verso gli individui più piccoli. Una curva a campana di selezione direzionale per dimensione mostrerà uno spostamento a sinistra in questo esempio di selezione direzionale. I predatori di animali possono anche creare una selezione direzionale. Poiché gli individui più lenti in una popolazione di prede hanno maggiori probabilità di essere uccisi e mangiati, la selezione direzionale inclinerà gradualmente la popolazione verso individui più veloci. Una curva a campana che traccia la dimensione delle specie si inclinerà verso destra quando si documenta questa forma di selezione direzionale. 

Esempi

Come una delle forme comuni di selezione naturale, ci sono molti esempi di selezione direzionale che hanno studiato e documentato. Alcuni casi noti:

•  Lo scienziato evoluzionista pioniere Charles Darwin (1809-1882) studiò quella che in seguito divenne nota come selezione direzionale mentre si trovava nelle Isole Galapagos. Ha osservato che la lunghezza del becco dei fringuelli delle Galapagos è cambiata nel tempo a causa delle fonti di cibo disponibili. Quando mancava l'insetto da mangiare, sopravvissero fringuelli con becchi più grandi e più profondi perché la struttura del becco era utile per spaccare i semi. Nel tempo, man mano che gli insetti diventavano più abbondanti, la selezione direzionale iniziò a favorire i fringuelli con becchi più piccoli e più lunghi che erano più utili per catturare gli insetti.
• I registri fossili mostrano che gli orsi neri in Europa diminuirono di dimensioni durante i periodi tra la copertura glaciale continentale durante le ere glaciali, ma aumentarono di dimensioni durante il periodo glaciale. Ciò era probabilmente dovuto al fatto che individui più grandi godevano di un vantaggio in condizioni di scorte limitate di cibo e di freddo estremo. 
• Nel 18 ° e 19 ° secolo, l'Inghilterra pepò le falene che erano state prevalentemente bianche per fondersi con alberi di colore chiaro iniziarono ad evolversi in una specie prevalentemente scura per fondersi con un ambiente che stava diventando sempre più coperto di fuliggine dalle fabbriche della rivoluzione industriale.