กลไกการเกิดวิวัฒนาการ 1. Gene variation Mutation Recombination 2. Natural selection 3. Time เกิดขึ้นในระด

1. กลไกการเกิดวิวัฒนาการกลไกการเกิดวิวัฒนาการ 1. Gene variationMutation Recombination 2. Natural selection 3. Time เกิดขึ้นในระดับประชากร

2. Evolution Microevolution หมายถึง การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากร ซึ่งถูกถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อๆไป Macroevolutionรวมหมายถึง - การเปลี่ยนแปลงทีละเล็กทีละน้อยของสิ่งมีชีวิตจากรูปแบบหนึ่งไปสู่อีกรูปแบบหนึ่งไปตามกาลเวลา -กำเนิดของสิ่งมีชีวิตหลายๆ species จาก species บรรพบุรุษ -การเกิดสิ่งมีชีวิตต่างๆมากมาย

3. Microevolution นักชีววิทยาพบว่า วิวัฒนาการเกิดขึ้นในระดับกลุ่มหรือประชากรของสิ่งมีชีวิต โดยสังเกตได้จากการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของลักษณะกรรมพันธุ์ ตามสภาพแวดล้อมของประชากรนั้น ลักษณะทางกรรมพันธุ์ที่ปรากฏให้เห็นถูกควบคุมโดยยีน หรือ genotype ของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นอาจกล่าวได้ว่า วิวัฒนาการ คือการเปลี่ยนแปลงความถี่ยีนและความถี่ genotype ของสิ่งมีชีวิตภายใน gene pool หรืออีกนัยหนึ่งวิวัฒนาการเกิดขึ้นในระดับประชากร

4. Population = กลุ่มของสิ่งมีชีวิต species เดียวกัน ที่อยู่ร่วมกัน Species = กลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่สามารถผสมพันธุ์กัน ได้โดยธรรมชาติ Gene pool = ผลรวมของ allele หรือ gene ของ สิ่งมีชีวิตทุกตัวภายในประชากร

5. สิ่งมีชีวิตที่เป็น diploid (2n)

6. ถ้าประชากรมีรูปแบบของ allele ที่ locus หนึ่งเพียงแบบเดียว (คือทุกตัวเป็น homozygous) เป็นผลให้เกิด phenotype แบบเดียว Monomorphism • โดยปกติแล้ว ในประชากรจะมี alleles ที่ locus หนึ่ง >2 แบบ ซึ่งเป็นผลให้เกิด phenotype หลายรูปแบบ Polymorphism

7. ตัวอย่างหอยชนิดหนึ่ง ที่มีสีและลวดลายของเปลือกแตกต่างกัน

8. ต้นไฮเดรนเจีย มีสีของดอกแตกต่างกัน เนื่องจากปลูกในดินที่มีความเป็นกรด-ด่างต่างกัน

9. วิวัฒนาการ คือการเปลี่ยนแปลงความถี่ยีนและความถี่ genotype ของสิ่งมีชีวิตภายใน gene pool หรืออีกนัยหนึ่งวิวัฒนาการเกิดขึ้นในระดับประชากร ตัวอย่างเช่น ลักษณะหนึ่งของสิ่งมีชีวิตควบคุมโดยยีน allele B และ b ซึ่งได้รับการถ่ายทอดจากรุ่นพ่อแม่ ถ้ารุ่นพ่อแม่มี B = 92% ,b = 8% ขณะที่รุ่นลูก B = 90% , b = 10% แสดงว่ามีการเกิดวิวัฒนาการระหว่างรุ่นต่างๆของประชากร gene poolในประชากรได้มีวิวัฒนาการไปในทิศทางที่มี ความถี่ allele b สูงขึ้น แต่ไม่ได้เป็นเพราะสิ่งมีชีวิตที่มี allele b มีวัฒนาการ

10. กระบวนการที่ทำให้เกิด ความแตกต่างแปรผันทางพันธุกรรม ได้แก่ Recombination Mutation

11. Recombination เซลล์สืบพันธุ์ต่างจากเซลล์ร่างกาย คือ มีจำนวนโครโมโซมเพียงครึ่งหนึ่งของเซลล์ร่างกาย ขณะสร้างเซลล์สืบพันธุ์ทั้งของเพศผู้และเพศเมีย เซลล์สืบพันธุ์จะได้รับโครโมโซมเพียงครึ่งเดียวซึ่งเป็นโครโมโซมจากพ่อบ้าง แม่บ้างปะปนกันไปอย่างไม่มีแบบแผนแน่นอน ในรูปแสดงการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ sperm และ ovum โดยการแบ่งนิวเคลียสแบบ meiosis ในการปฏิสนธิ มีการรวมกันของโครโมโซมของ sperm และ ovum เกิดเป็น zygote ซึ่งมีจำนวนโครโมโซมเป็น 46 แท่งชุดใหม่ที่แตกต่างไปจากทั้งของพ่อและแม่ Meiosis process Fertilization

12. Gene recombination นอกจากนี้การรวมตัวกันใหม่ของยีน หรือที่เรียกว่า gene recombination จะเกิดขึ้นเสมอในระหว่างการแบ่งนิวเคลียสแบบไมโอซีสขณะสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ในปรากฏการณ์ที่เรียกว่า crossing over ซึ่งเป็นกลไกที่เปิดโอกาสให้มีการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนระหว่างโครโมโซมคู่เหมือนกัน เป็นผลให้เกิดการรวมตัวใหม่ของยีน ที่จะถ่ายทอดผ่านเซลล์สืบพันธุ์ไปยังรุ่นลูกต่อไป ดังนั้นยีนของรุ่นลูกจึงไม่เหมือนกับยีนที่อยู่ในตัวพ่อหรือแม่

13. Mutationหมายถึงการเกิดลักษณะกรรมพันธุ์ใหม่ๆซึ่งแตกต่างจากลักษณะปกติดั้งเดิม ที่เรียกว่า mutant ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงภายในยีนหรือโมเลกุลของ DNA เรียกว่า Point mutation หรือ ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง หรือส่วนประกอบของโครโมโซม หรือจำนวนโครโมโซม เรียกว่า chromosomal mutation Chromosomal mutation Point mutation

14. ความแตกต่างแปรผันทางพันธุกรรมความแตกต่างแปรผันทางพันธุกรรม • ความแตกต่างแปรผันทางพันธุกรรม (Genetic variation) เป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับการคัดเลือกตามธรรมชาติ ซึ่งทำให้เกิดวิวัฒนาการขึ้น • ความแตกต่างแปรผันทางพันธุกรรมควบคุมลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่แสดงออกให้เห็น ซึ่งอาจจะเป็น • ลักษณะรูปร่างทั่วไป • ลักษณะทางสรีรวิทยา • ทางชีวเคมี • ลักษณะทางพฤติกรรม

15. การศึกษาความถี่ยีนและความถี่ genotype กฏของ Hardy & Weinberg = ในสภาวะที่สมบูรณ์แบบที่สุด ความถี่ของยีนที่ควบคุมลักษณะต่างๆภายในกลุ่มประชากรจะคงที่เสมอ ไม่ว่าจะมีการสืบพันธุ์ต่อเนื่องไปกี่รุ่นก็ตาม ความถี่ของยีนที่อยู่ในสภาวะสมดุลเช่นนี้ เรียกว่า Hardy & Weinberg equilibium

16. ประชากรอยู่ในสภาวะสมดุลตาม Hardy & Weinberg (Hardy & Weinberg equilibrium) 1. ประชากรมีสมาชิกจำนวนมากพอสมควร 2. ไม่มีการอพยพ 3. ไม่มีมิวเตชั่น 4. การผสมพันธุ์เป็นแบบสุ่ม 5. ไม่มีการคัดเลือกตามธรรมชาติ

17. (a) Genetic structure of parent generation

18. (b) Genetic structure of second generation

19. Hardy & Weinberg equation กำหนดให้ p = ความถี่ของ allele A q = ความถี่ของ allele a gene pool ของประชากร p+q = 1 ดังนั้น p = 1 - q และ q = 1 - p เมื่อผสมพันธุ์แบบสุ่ม ความถี่ของ genotype AA = p2 ความถี่ของ genotype Aa = 2pq ความถี่ของ genotype aa = q2 ดังนั้นเขียนสมการได้ดังนี้ p2 + 2pq + q2 = 1 ความถี่ของความถี่ของ ความถี่ของ AA Aa aa

20. ตัวอย่างเช่น ใช้ Hardy & Weinberg equation คำนวนความถี่ของลักษณะโรคทางกรรมพันธุ์ เช่น โรค Phenylketonuria โรคนี้ควบคุมโดยยีนด้อยในออโทโซมทำให้เกิดอาการปัญญาอ่อน ซึ่งพบในอัตราสูงพอสมควรในชาวอเมริกัน ถ้าในประชากรหนึ่งมีคนเป็นโรค PKU 1 คน ใน 10,000 คน • อาจกล่าวได้ว่า ความถี่ genotype aa = q2 = 1/10,000 • ดังนั้น q = 1/10,000 = 1/100 = 0.01 • p = 1 – q = 1 – 0.01 = 0.99 • เราสามารถหาค่าความถี่ genotype แบบ heterozygous ซึ่งเป็นพาหะนำยีนด้อยในประชากรนี้ = 2pq = 2x0.99x0.01 = 0.0198 ( 2%)

21. ในกลุ่มประชากรที่แท้จริง มีปัจจัยหลายอย่างที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ของ allele หรือ ของ ยีน วิวัฒนาการ

22. ปัจจัยที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงความถี่ยีน คือ • 1. Genetic drift • Founder effect • Bottleneck effect • 2. Gene flow • Migration • 3. Mutation • 4. Nonrandom mating • 5. Natural selection

23. Genetic drift ประชากรมีจำนวนสมาชิกน้อยลงอย่างฉับพลัน จะโดยบังเอิญหรือสาเหตุใดก็ตาม ทำให้ความถี่ของยีนเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากในทันที

24. Genetic drift

25. Founder Effect ในกรณีที่สมาชิกของประชากรไม่กี่ตัว หรือแม้กระทั่งตัวเมียที่ผสมพันธุ์แล้วเพียงตัวเดียวเท่านั้นย้ายไปอยู่ที่แห่งใหม่ซึ่งอุดมสมบูรณ์ และสามารถแพร่พันธุ์กลายเป็นประชากรกลุ่มใหม่อย่างรวดเร็ว เหตุการณ์เช่นนี้มักจะพบได้ในประชากรของสัตว์หรือพืชตามหมู่เกาะต่างๆ

26. Founder effectตัวอย่างที่เห็นได้ชัดในคน คือ โรค Eillis-van Creveld syndrome ที่พบในชาวเอมีสต์ (Amish) ที่ตั้งรกรากอยู่ที่ Landcaster ใน Pensylvania ประชากรกลุ่มนี้สืบเชื้อสายจากชาวเยอรมัน และนิยมแต่งงานกันเองในกลุ่ม ในประชากร กลุ่มนี้มีคนเป็นโรคนี้สูงถึง 7% ซึ่งเทียบกับในประชากรกลุ่มใหญ่มีคนเป็นโรคนี้เพียง 1 คน ใน 1000 คน ในรูปแสดงเด็กชายชาวเอมีสต์ที่เป็นโรคนี้ เด็กชายมีแขนขาสั้นกว่าปกติ มีนิ้วมือและนิ้วเท้าข้างละ 6 นิ้ว มีอาการเป็นโรคหัวใจ และมีฟันแล้วตอนคลอด

27. Original population Bottleneck Effect Bottleneck effect เกิดขึ้นในประชากรซึ่งแต่เดิมมีขนาดใหญ่ และมีความหลายหลายทางพันธุกรรมมากมาย แต่ขนาดของประชากรลดลงอย่างมาก เนื่องจากสภาวะแวดล้อมไม่อำนวยไปชั่วขณะหนึ่ง หลังจากนั้นประชากรเพิ่มขนาดขึ้นมาใหม่อีก เปรียบเหมือนปรากฏการณ์ผ่านคอขวด ซึ่งมีผลกระทบทำให้ประชากรนั้นมีความหลากหลายทางพันธุกรรมลดน้อยลงไป Population bottleneck Chance survivors New population of descendants

28. Cheetah descended from bottleneck survivors เสือชีต้า (cheetah) ที่แอฟริกาใต้ในปัจจุบัน ที่มีความแปรผันทางพันธุกรรมต่ำมาก อาจเนื่องมาจากประชากรเสื้อชีต้าลดน้อยลงอย่างมากในยุคน้ำแข็งประมาณ 10,000 ปีที่ผ่านมา และอีกครั้งหนึ่งเมื่อมีการล่าจนเกือบจะสูญพันธุ์ในต้นศตวรรษที่ 20

29. Elephant seals descended from bottleneck survivors แมวน้ำ (elephant seal) ทางเหนือ ได้ผ่านปรากฏการณ์คอขวด กล่าวคือเมื่อประมาณ ค.ศ. 1890 มีการล่าแมวน้ำอย่างมากจนเหลือรอดอยู่ประมาณ 20 ตัว เท่านั้น ตั้งแต่นั้นมาสัตว์ชนิดนี้ได้รับการอนุรักษ์ และสามารถเพิ่มจำนวนขึ้นมาได้ใหม่ จนปัจจุบันมีประชากรอยู่ประมาณ 30,000 ตัว และจากการศึกษา ยีน 24 ยีน ไม่พบความแตกต่างทางพันธุกรรมเลยในแมวน้ำเหล่านี้ เมื่อเทียบกับแมวน้ำทางใต้ซึ่งพบว่ายังมีความแตกต่างทางพันธุกรรมมาก เนื่องจากไม่ได้ผ่านปรากฏการณ์คอขวด

30. ประชากรที่ขาดความหลายหลายทางพันธุกรรมประชากรที่ขาดความหลายหลายทางพันธุกรรม • ปัญหาในการอนุรักษ์สิ่งมีชีวิตที่หายาก • เสี่ยงต่อการติดโรคง่าย • ไม่สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม เรื่องนี้กำลังได้รับความสนใจจากนักอนุรักษ์พันธุ์พืชและพันธุ์สัตว์ป่าอย่างกว้างขวาง รวมทั้งในประเทศไทยเรา ซึ่งมีสิ่งมีชีวิตมากมายหลายชนิดที่เสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ เช่น ละมั่ง ช้าง กระทิง นก เป็นต้น

31. Aa AA Aa AA AA Aa AA AA aa Gene flow Gene flow ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของ gene pool เนื่องจาก การอพยพเข้าและออกของสมาชิกในประชากร AA AA AA AA AA AA AA aa Change in gene frequency due to gene flow การเกิด gene flow ทำให้ความแตกต่างระหว่างประชากร 2 กลุ่มลดลง และในที่สุดประชากร 2 กลุ่มสามารถรวมเป็นกลุ่มเดียวกันได้

32. ตัวอย่างหนึ่งของการทำให้เกิดการเคลื่อนย้ายยีนหรือถ่ายยีนระหว่างประชากรตัวอย่างหนึ่งของการทำให้เกิดการเคลื่อนย้ายยีนหรือถ่ายยีนระหว่างประชากร

33. Mutation เมเตชั่นเกิดขึ้นในอัตราที่ต่ำมาก โดยทั่วไปเกิดขึ้นในอัตรา 10 5 หรือ 10 6 ใน 1 ชั่วอายุ การเปลี่ยนแปลงความถี่เพียงเล็กน้อยจะต้องใช้เวลานานมาก เช่น การเปลี่ยนแปลงความถี่อัลลีลจาก 0.05 ไปเป็น 0.49 จะต้องใช้เวลานานถึง 2000 ชั่วอายุ เป็นต้น นอกจากนี้ยีนเมเตชั่นเกิดขึ้นได้ทั้งในทิศทางไปและทิศทางกลับ จึงทำให้เมเตชั่นมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงความถี่ยีนน้อยลงไปอีก ในกรณีที่มิวเตชั่นเพิ่มความถี่ในประชากรมากขึ้น เกิดเนื่องจากมีปัจจัยรวม เช่น genetic drift หรือ การคัดเลือกตามธรรมชาติ ทำให้สิ่งมีชีวิตที่มียีนที่เกิด mutationนี้อยู่สามารถเพิ่มจำนวนประชากรได้อย่างรวดเร็ว ไม่ได้เป็นเพราะอัตราการเกิดมิวเตชั่นสูงแต่อย่างใด

34. ตัวอย่างสัตว์ที่เกิด mutation: Ancon (แกะที่มีขาสั้น) แกะพันธุ์นี้เกิดขึ้นเป็นตัวแรกในสมัยปลายศตวรรษที่ 19 ในฟาร์มที่ประเทศอังกฤษ ลักษณะนี้เกิดจากยีนด้อย และต่อมาจากการผสมพันธุ์กันเองภายในกลุ่ม สามารถเพิ่มจำนวนได้มากและนิยมเลี้ยงกันเนื่องจากมีขาสั้นเกินกว่าที่จะกระโดดข้ามรั้วได้

35. Nonrandom mating ในประชากรทั่วไป การจับคู่ผสมพันธุ์อาจมีการเลือกคู่ตามคุณสมบัติและลักษณะทาง phenotype ที่เรียกว่า assortative matingถ้าการเลือกคู่ระหว่างสมาชิกในกลุ่มเครือญาติใกล้ชิดกัน เรียกว่า inbreeding หรือในทางตรงกันข้ามการเลือกคู่ระหว่างคนที่ไม่ใช่ญาติกันหรือคนที่มีความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมห่างไกลกัน เรียกว่า outbreeding ไม่ว่าการเลือกคู่จะเป็นในรูปแบบใดย่อมมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของ gene pool ของประชากรมากบ้างน้อยบ้างแล้วแต่กรณี การเลือกคู่ผสมภายในสายพันธุ์ หรือ inbreeding ของสิ่งมีชีวิตทั่วไปเปิดโอกาสนำไปสู่ genotype แบบ Homozygous มากขึ้นภายในเวลาอันรวดเร็ว

36. Natural selection (การคัดเลือกตามธรรมชาติ) สิ่งมีชีวิตมีความแตกต่างแปรผันทางพันธุกรรมอย่างมากมายในประชากรธรรมชาติ การคัดเลือกตามธรรมชาติเป็นปัจจัยที่สำคัญ ส่งผลให้สิ่งมีชีวิตมีลักษณะเหมาะสมกับสภาพแวดล้อม และสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้อย่างดี มีการผลิตลูกหลานเป็นจำนวนมาก

37. Natural selection ความถี่ของ allele ที่ควบคุมลักษณะที่เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อมหนึ่ง ถ่ายทอดต่อไปยังรุ่นต่อๆไปได้ ตย. AA หรือ Aa (ดอกสีแดง) ให้ลูกมากกว่า aa (ดอกสีขาว) เพราะว่าดอกสีขาวถูก predator กิน allele A , allele a ใน gene pool

38. ผลของ Natural selection • 1. ทำให้เกิด polymorphism • Transient polymorphism เปลี่ยนกลับไปมาได้ • Balanced polymorphism • 3. การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต (adaptation) • Morphological adaptation • Physiological adaptation

39. 1. Polymorphism คือสภาพของการที่สิ่งมีชีวิตใน species เดียวกันมีลักษณะทางกรรมพันธุ์ที่มีความแตกต่างกัน 1.1 Transient polymorphism polymorphism อาจเป็นแบบชั่วคราว เพราะมีการเปลี่ยนแปลง polymorphism ไปตามกาลเวลาอันเนื่องมาจากการคัดเลือกตามธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น industrial melanism ของผีเสื้อกลางคืนในประเทศอังกฤษ

40. เมลานิซึมของผีเสื้อกลางคืน (Biston betularia) ประชากรของผีเสื้อกลางคืน (Biston betularia) ประกอบด้วย ลักษณะสีดำ และสีเทา ผีเสื้อชนิดนี้เกาะพักอาศัยตามลำต้นของต้นไม้ใหญ่ และเป็นเหยื่อของนกหลายชนิด เช่น นกกระเต็น นกกางเขน ซึ่งใช้สายตาในการล่าเหยื่อ

41. เมื่อประมาณ 200 ปีเศษมาแล้ว ตามสภาพเดิมของเมืองใหญ่ๆในประเทศอังกฤษ เช่นเบอร์มิงแฮม ก่อนการพัฒนาให้เป็นเมืองอุตสาหกรรม พบว่าประชากรของผีเสื้อกลางคืนชนิดนี้มีพันธุ์สีเทาเป็นจำนวนมาก ส่วนพันธุ์สีดำมีน้อยไม่ค่อยพบต่อมา

42. ผีเสื้อสีดำ และสีเทา เกาะพักบนต้นไม้ซึ่งสะอาด มีสีเทาอ่อน เพราะมี ไลเคนปกคลุมอยู่เต็ม จะเห็นผีเสื้อสีดำได้ชัดเจน ในขณะที่สีเทาอำพรางตัวให้กลมกลืนกับสีของต้นไม้ได้เป็นอย่างดี ผีเสื้อสีดำจึงตกเป็นเหยื่อของนกมากกว่า

43. ต่อมาอีกประมาณ 50 ปี เมืองใหญ่เหล่านี้ได้ถูกพัฒนาให้เป็นเมืองอุตสาหกรรม มีการสร้างโรงงานขนาดใหญ่เป็นจำนวนมาก เขม่าควันดำจากโรงงานเหล่านี้ทำให้ ไลเคนบนต้นไม้ไม่สามารถเจริญได้ ต้นไม้เปลี่ยนเป็นสีดำ พบว่าประชากรผีเสื้อพันธุ์สีดำเพิ่มมากขึ้นตามลำดับ จนกระทั่งในบางแห่งมีประชากรพันธุ์สีดำถึง 90 %

44. ผีเสื้อทั้งสีดำและสีเทาเกาะอยู่บนต้นไม้ที่ปกคลุมด้วยเขม่าควันดำ ผีเสื้อสีดำกลมกลืนเข้ากับสภาพแวดล้อมได้ดีกว่าสีเทา ผีเสื้อสีเทามองเห็นชัดเจนมาก จึงตกเป็นเหยื่อของนกได้อย่างง่ายดาย

45. การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางพันธุ์กรรมของประชากรของผีเสื้อกลางคืนชนิดนี้ เรียกว่า industrial melanism หรือเรียกสั้นๆว่า melanism จัดเป็น polymorphism แบบที่เรียกว่า โพลิมอร์พิซึมช่วงการเปลี่ยนแปลงแทนที่ หรือ transient polymorphism

46. 1.2 Balanced polymorphism polymorphism อาจเป็นรูปแบบต่อเนื่องเป็นเวลายาวนาน ดูเหมือนเป็นสภาวะสมดุล เรียกว่า Balanced polymorphism ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดเจน คือ โรค sickle cell anemia ที่พบบ่อยในหมู่คนชาวแอฟริกัน

47. โรค sickle cell anemia (a) Genotype HbA HbA หรือ HbAHbS (b) Genotype HbS HbS โรค sickle cell anemiaเป็นโรคที่เกิดจากยีนด้อยที่ควบคุมการสังเคราะห์ b polypeptide ของ Haemoglobin molecule (คือ HbS) เมื่ออยู่ในสภาพแบบ homogygous จะทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงมีลักษณะผิดปกติเป็นรูปเคียว ไม่สามารถนำออกซิเจนได้ดี ทำให้เด็กเสียชีวิตตั้งแต่เยาว์วัย ในสภาพแวดล้อมที่มีโรคมาลาเรียระบาด เช่น ทวีปแอฟริกา คนที่มี genotype แบบ heterozygous กลับมีข้อได้เปรียบมากกว่า homozygous ทั้ง 2 แบบ เพราะคนนั้นมีความต้านทานต่อมาลาเรียได้ดี จึงทำให้ยีนด้อย (HbS) นี้แพร่กระจายอยู่ในกลุ่มชนแอฟริกาในความถี่ที่ค่อนข้างสูง ในสถานการณ์เช่นนี้กล่าวได้ว่าประชากรนั้นอยู่ในสภาพbalanced polymorphismซึ่งเป็นผลที่เกิดจากการคัดเลือกตามธรรมชาติ

48. Balanced polymorphism โรค sickle cell anemia ในภาพแสดงแผนที่ทวีปแอฟริกา บริเวณที่มีโรคมาลาเรียระบาด (ภาพบน) และบริเวณที่มีความถี่ของยีน HbS สูง (ภาพล่าง) จะเห็นว่าความถี่ของยีนด้อยนี้สูงในกลุ่มชนที่อาศัยอยู่ในบริเวณที่มีโรคมาลาเรียระบาด

49. ประชากรของหอยขนาดเล็กCepeae nemoralis หอย Cepeae nemoralis เป็นหอยขนาดเล็กที่พบในบริเวณทั่วไปในยุโรปและอเมริกา หอยชนิดนี้มีสีสันและลวดลายของเปลือกแตกต่างกัน และเป็นเหยื่อของนกหลายชนิดที่ใช้สายตาในการล่าเหยื่อ จากการศึกษาพบว่า ในสภาพแวดล้อมที่เป็นโคลนตมหรือทราย จะพบหอยที่เปลือกไม่มีลายมากกว่าลักษณะอื่นๆ ส่วนในป่าบริเวณที่มีใบไม้ปกคลุม ก็จะพบหอยที่เปลือกมีลายมากกว่าลักษณะอื่นๆ เพราะลักษณะที่กลมกลืนกับสภาพแวดล้อมจะช่วยอำพรางศัตรูได้ดี จึงมีโอกาสอยู่รอดได้มากกว่าในประชากร อย่างไรก็ตามในบางบริเวณก็พบหอยทั้งพวกที่เปลือกมีลายและไม่มีลายอยู่ในบริเวณเดียวกัน เพราะฉะนั้นสาเหตุคงไม่ได้มาจากการคัดเลือกโดยนกผู้ล่าแต่เพียงอย่างเดียว แต่มีปัจจัยอื่นเข้ามามีบทบาทด้วย เช่นหอยมีการปรับตัวทางสรีรวิทยา ได้มีหลักฐานชี้นำว่าหอยที่เปลือกไม่มีลายมีความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้ดีกว่าหอยที่เปลือกมีลาย เป็นต้น ประชากรของหอยแต่ละแหล่งอยู่ในสภาวะ Balanced polymorphism

50. Balanced Polymorphism ของพืช Achillea นักวิชาการได้ศึกษาการกระจายและความแตกต่างแปรผันของพืช Achilleaที่ขึ้นกระจายทั่วไปในบริเวณเทือกเขา Sierra Nevada ซึ่งมีระดับความสูงต่ำต่างๆกัน พบว่าประชากรกลุ่มย่อยๆในแต่ละแหล่งที่อยู่อาศัยมีความแตกต่างกันในเชิงพันธุกรรมและเชิงสัณฐานวิทยา อยู่ในสภาวะ balanced polymorphism