Περιεχόμενο
- Εξελικτική Βιολογία
- Ορισμός της Εξέλιξης
- Μικροεξέλιξη εναντίον διεργασιών Macroevolution
- Μεταλλάξεις δημιουργίας νέων γονιδίων
- Φυσική vs. Τεχνητή Επιλογή
- Genetic Drift και Gene Flow
- Μερικά παραδείγματα Microevolution
Ο Κάρολος Δαρβίνος ήταν δημιουργιστής και εκπαιδευμένος φυσιοδίφης και γεωλόγος. Κατά τη διάρκεια ενός θαλάσσιου ταξιδιού στη δεκαετία του 1830, οι παρατηρήσεις του Δαρβίνου για τη ζωή των ζώων και των φυτών μεταξύ των νησιών Γαλαπάγκος τον οδήγησαν να αναπτύξει τη θεωρία του για την εξέλιξη. Επέβαλε την ιδέα για 20 χρόνια χωρίς να το δημοσιεύσει, μέχρι που ο Alfred Russel Wallace, ο οποίος είχε βρει τις ίδιες ιδέες αυτοτελώς, τον έπεισε να το μοιραστεί με τον κόσμο.
Παρουσιάζουν τα συμπεράσματά τους στην επιστημονική κοινότητα, αλλά το βιβλίο του Darwin για το θέμα αυτό πωλείται πολύ καλύτερα. Μνημονεύεται πολύ καλύτερα μέχρι σήμερα, ενώ ο Wallace έχει ξεχάσει γενικά από το ευρύ κοινό.
Εξελικτική Βιολογία
Ο Charles Darwin και ο Alfred Russel Wallace εισήγαγαν στον κόσμο τις θεωρίες τους σχετικά με την εξέλιξη στα μέσα του 1800. ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ είναι ο κύριος μηχανισμός που οδηγεί στην εξέλιξη και η εξέλιξη μπορεί να χωριστεί σε δύο υποτύπους:
Αυτοί οι δύο τύποι είναι διαφορετικά άκρα του ίδιου φάσματος. Και οι δύο περιγράφουν τη συνεχή γενετική αλλαγή που συμβαίνει στα ζωντανά είδη ως απάντηση στο περιβάλλον αλλά με πολύ διαφορετικούς τρόπους.
Macroevolution ανησυχεί για τις μεγάλες μεταβολές του πληθυσμού σε πολύ μεγάλες χρονικές περιόδους, όπως ένα είδος που διαχωρίζεται σε δύο ξεχωριστά είδη. Μικροεξέλιξη αναφέρεται σε μια εξελικτική διαδικασία μικρής κλίμακας με την οποία η γενετική δεξαμενή ενός πληθυσμού μεταβάλλεται σε σύντομο χρονικό διάστημα, συνήθως ως αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής.
Ορισμός της Εξέλιξης
Εξέλιξη είναι η σταδιακή αλλαγή ενός είδους για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ο ίδιος ο Δαρβίνος δεν χρησιμοποίησε τον όρο εξέλιξη αλλά αντίθετα χρησιμοποίησε τη φράση "κάθοδος με τροποποίηση"Στο βιβλίο του του 1859 που εισήγαγε τον κόσμο στην έννοια της εξέλιξης," για την προέλευση των ειδών μέσω της φυσικής επιλογής ".
ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ ενεργεί σε έναν ολόκληρο πληθυσμό ενός είδους ταυτόχρονα και διαρκεί πολλές γενιές, σε πολλές χιλιάδες ή εκατομμύρια χρόνια.
Η ιδέα ήταν ότι μερικές γονιδιακές μεταλλάξεις ευνοούνται από ένα περιβάλλον ειδών. με άλλα λόγια, βοηθούν τους απογόνους που την κατέχουν για να κάνουν καλύτερη δουλειά επιβίωσης και αναπαραγωγής. Αυτά περνούν με αυξανόμενη συχνότητα έως ότου οι απόγονοι με το μεταλλαγμένο γονίδιο δεν είναι πλέον το ίδιο είδος με το αρχικό άτομο με τη μετάλλαξη.
Μικροεξέλιξη εναντίον διεργασιών Macroevolution
Η μικροεπαναρροή και η μακροεπαναρροή είναι και οι δύο μορφές εξέλιξης. Και οι δύο οδηγούνται από τους ίδιους μηχανισμούς. Εκτός από τη φυσική επιλογή, αυτοί οι μηχανισμοί περιλαμβάνουν:
Η μικροεπεξεργασία αναφέρεται σε εξελικτικές μεταβολές εντός ενός είδους (ή ενός μόνο πληθυσμού ενός είδους) σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα. Οι αλλαγές συχνά επηρεάζουν μόνο ένα μοναδικό χαρακτηριστικό στον πληθυσμό ή μια μικρή ομάδα γονιδίων.
Η Macroevolution λαμβάνει χώρα σε πολύ μεγάλες χρονικές περιόδους, σε πολλές γενιές. Η μακροαποκάλυψη αναφέρεται στην απόκλιση ενός είδους σε δύο είδη ή στον σχηματισμό νέων ταξινομικών ομάδων ταξινόμησης.
Μεταλλάξεις δημιουργίας νέων γονιδίων
Η μικροεπεξεργασία συμβαίνει όταν μια αλλαγή συμβαίνει σε ένα γονίδιο ή γονίδια που ελέγχουν ένα μοναδικό γνώρισμα σε έναν μεμονωμένο οργανισμό. Αυτή η αλλαγή είναι συνήθως μια μετάλλαξη, που σημαίνει ότι είναι μια τυχαία αλλαγή που συμβαίνει για κανέναν ιδιαίτερο λόγο. ο μετάλλαξη δεν παρέχει κανένα πλεονέκτημα μέχρι να μεταφερθεί στους απογόνους.
Όταν η μετάλλαξη αυτή δίνει στους απογόνους ένα πλεονέκτημα στη ζωή, το αποτέλεσμα είναι ότι οι απόγονοι είναι σε καλύτερη θέση να φέρουν υγιείς απογόνους. Αυτοί οι απόγονοι στην επόμενη γενιά που κληρονομούν τη γονιδιακή μετάλλαξη θα έχουν επίσης το πλεονέκτημα και θα είναι πιο πιθανό να έχουν υγιείς απογόνους και το πρότυπο θα συνεχιστεί.
Φυσική vs. Τεχνητή Επιλογή
Τεχνητή επιλογή έχει αξιοσημείωτα παρόμοια αποτελέσματα σε πληθυσμό ειδών προς φυσική επιλογή. Στην πραγματικότητα, ο Δαρβίνος ήταν εξοικειωμένος με τη χρήση τεχνητής επιλογής στη γεωργία και σε άλλες βιομηχανίες, και αυτός ο μηχανισμός ενέπνευσε την αντίληψή του για μια ανάλογη διαδικασία που συμβαίνει στη φύση.
Και οι δύο διαδικασίες περιλαμβάνουν τη διαμόρφωση ενός είδους " γονιδίωμα μέσω εξωτερικών δυνάμεων. Όπου η επιρροή της φυσικής επιλογής είναι η φυσικός το περιβάλλον και τα σχήματα που προσαρμόζονται καλύτερα για να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν με επιτυχία, η τεχνητή επιλογή είναι η εξέλιξη που επηρεάζεται από τον άνθρωπο σε φυτά, ζώα και άλλους οργανισμούς.
Οι άνθρωποι έχουν χρησιμοποιήσει τεχνητή επιλογή για χιλιετίες προκειμένου να εξημερωθούν διάφορα είδη ζώων, ξεκινώντας από τον λύκο (ο οποίος μετά την εξημέρωσή του διακλαδίζεται στον σκύλο, ένα ξεχωριστό είδος) και συνεχίζοντας με ζώα επιβάρυνσης και άλλα ζώα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μεταφορά ή το φαγητό.
Οι άνθρωποι εκτρέφονταν μόνο τα ζώα που κατείχαν τα πιο επιθυμητά χαρακτηριστικά για το σκοπό τους και επαναλάμβαναν αυτή τη γενιά. Αυτό συνεχίστηκε έως ότου, για παράδειγμα, τα άλογα τους ήταν υπάκουοι και ισχυροί, και οι σκύλοι τους ήταν φιλικοί, έμπειροι κυνηγοί και ειδοποίησαν τους ανθρώπους για τις επικείμενες απειλές.
Οι άνθρωποι έχουν επίσης χρησιμοποιήσει την τεχνητή επιλογή στα φυτά, τα φυτά πολλαπλασιασμού μέχρι να είναι σκληρότερα, έχουν καλύτερες αποδόσεις και έχουν άλλα επιθυμητά χαρακτηριστικά που μπορεί να μην ευθυγραμμίζονται με εκείνα που το φυσικό περιβάλλον θα είχε οδηγήσει προοδευτικά τα φυτά. Η τεχνητή επιλογή τείνει να συμβεί πολύ πιο γρήγορα από τη φυσική επιλογή, αν και αυτό δεν συμβαίνει πάντα.
Genetic Drift και Gene Flow
Σε ένα μικρό πληθυσμό, ειδικά σε μια δυσπρόσιτη γεωγραφική περιοχή όπως ένα νησί ή μια κοιλάδα, αυτή η πλεονεκτική μετάλλαξη μπορεί να έχει σχετικά μεγάλη επίδραση στον πληθυσμό του είδους. Σύντομα, οι απόγονοι με το πλεονέκτημα θα είναι η πλειοψηφία του πληθυσμού. Αυτές οι μικροεπαγγελματικές αλλαγές καλούνται γενετικής παρέκκλισης.
Όταν ένας πληθυσμός με μικρό αριθμό ατόμων εκτίθεται σε νέα άτομα που φέρνουν νέα αλλήλων (νέες μεταλλάξεις) στην ομάδα γονιδίων, καλείται η σχετικά ταχεία αλλαγή στον πληθυσμό ροής γονιδίων. Με την αύξηση της γενετικής ποικιλότητας του πληθυσμού, τα είδη ενδέχεται να είναι λιγότερο πιθανό να χωριστούν σε δύο νέα είδη.
Μερικά παραδείγματα Microevolution
Ένα παράδειγμα μικροεπεξεργασίας θα είναι οποιοδήποτε χαρακτηριστικό που εισάγεται σε ένα μικρό πληθυσμό σε σχετικά σύντομη περίοδο, μέσω τυχαίας γενετικής ολίσθησης ή της εισαγωγής νέων ατόμων με νέα γενετική σύνθεση στον πληθυσμό.
Για παράδειγμα, μπορεί να υπάρχει ένα αλληλόμορφο που παρέχει ένα συγκεκριμένο είδος πουλιών με μια αλλαγή στα μάτια του που του επιτρέπει να έχει καλύτερη οπτική οξύτητα σε μεγάλη απόσταση από τους συνομηλίκους του. Όλα τα πουλιά που κληρονομούν αυτό το αλληλόμορφο είναι σε θέση να εντοπίσουν σκουλήκια, μούρα και άλλες πηγές τροφίμων από μακρύτερα και από μεγαλύτερα ύψη από τα άλλα πουλιά.
Είναι καλύτερα να τρέφονται και να μπορούν να αφήνουν τη φωλιά να κυνηγούν και να τρέφονται για σύντομες χρονικές περιόδους πριν επιστρέψουν στην ασφάλεια από τους αρπακτικούς. Επιζούν να αναπαράγονται συχνότερα από τα άλλα πουλιά. ο συχνότητα αλληλόμορφων μεγαλώνει στον πληθυσμό, οδηγώντας σε περισσότερα πτηνά αυτού του είδους με απότομη όραση σε μεγάλη απόσταση.
Ένα άλλο παράδειγμα είναι η βακτηριακή αντίσταση στα αντιβιοτικά. Το αντιβιοτικό σκοτώνει όλα τα βακτηριακά κύτταρα εκτός από εκείνα που δεν ανταποκρίνονται στα αποτελέσματά του. Αν η ανοσία του βακτηρίου ήταν α κληρονομήσιμος το αποτέλεσμα της θεραπείας με αντιβιοτικά ήταν ότι η ανοσία μεταβιβάστηκε στην επόμενη γενεά βακτηριακών κυττάρων και θα είναι επίσης ανθεκτικά στο αντιβιοτικό.