定向選擇

定向選擇 ( Directional selection ) 是天擇的一種形式 。 對於一種特徵 的不同狀態而言 ， 因爲不同狀態帶給生物體的適應度 ( 適存度, fitness ) 有差異 ， 其中一種狀態的適應度較高 ， 具有此狀態的有利個體就能產生較多的子代 ， 造成此狀態的等位基因 ( allele ) 便傾向於在族群中增加 ， 並漸漸取代其他等位基因 ， 此過程即稱爲定向選擇 。 假設 ， 影響一特徵 / 性狀的等位基因有A1與A2兩種 ， 如果同型合子A1A1的適應度最高 ， 而異型合子A1A2適應度中等 ， A2A2適應度最低 （ ω11 > ω12 > ω22, ω代表適應度 ） ， 在天擇的影響下 ， 保留A1 、 並淘汰A2的過程就是定向選擇 。 若環境維持穩定 ， A1基因所代表的性狀持續帶給此物種較高的適應度 ， 「 有利的 」 A1基因隨著時間而漸漸散佈到整個族群 ， 基因頻率提高 ， 最後達到穩固 ( fixation ) 。 接續上例 ， 適應度較低的A2基因可能會完全消失於族群中 ， 此過程可稱爲淨化選擇 ( purifying selection ) 。 對於一個突變的新基因型 ， 而受到定向選擇而被保留 ， 可稱爲正向選擇 ； 反之 ， 有害的基因受到淘汰稱爲 。 依照討論的例子 ， 有時負向選擇與淨化選擇意義相同 。 定向選擇與平衡選擇 ( balancing selection ) 相反 ， 前者只保留有利的基因型 ， 後者會傾向於保留多種基因型 。 值得考慮的是 ， 不同的環境可能偏好不同的基因型 ， 因此一個等位基因有利或有害 ， 需要參考生物族群的生活環境才能決定 。 定向選擇造成的基因頻率變化 ， 由相對的適應度決定 ， 並不會因爲此基因是顯性或隱性而受影響 。 雖然說 ， 被保留的基因達到穩固的時間 ， 會因爲此基因是顯性或隱性而有差異 ： 若有利的基因是隱性 ， 則在起始基因頻率很低的狀況下 ， 只有很少的個體是隱性同型合子 、 很少個體表現出較高的適應度 ， 因此需要累積很多世代才能增加基因頻率 。 以族群遺傳學的方法 ， 比較兩世代之間的基因頻率是否有變化 ， 可以推知此基因所影響的性狀是否正在受到天擇的作用 。