Evoliucijos samprata: Pastabos apie šiuolaikinę evoliucijos koncepciją

Evoliucijos samprata: Pastabos apie šiuolaikinę evoliucijos koncepciją!

Dabartinė evoliucijos samprata yra modifikuota Darvino gamtos atrankos teorijos forma ir dažnai vadinama neo-darvinizmu. Pagal ją tik paveldimos genetinės variacijos (mutacijos), o ne visos Darvino laikomos variacijos. Taigi šiuolaikinė evoliucijos samprata yra Darvino ir Hugo de Vrieso teorijų sintezė. Tai taip pat vadinama sintetine evoliucijos teorija.

Image Courtesy: dinca.org/wp-content/uploads/2009/06/evolution-of-a-decent-man.jpg

Sintetinė evoliucijos teorija yra daugelio mokslininkų, ty T. Dobzhansky, RA Fisher, JBS Haldane, Swell Wright, Ernst Mayr ir GL Stebbins, darbo rezultatas. Stebbinsas savo knygoje „Organinės evoliucijos procesas“ aptarė sintetinę teoriją. Šiuolaikinė evoliucijos sąvoka apima šiuos veiksnius:

1. Gyventojų genetiniai pokyčiai:

Gyventojai vystosi, o ne individualūs nariai. Asmens vaidmuo evoliuciniame procese yra perduoti savo genetinę variaciją savo palikuonims. Evoliucija atsiranda per ilgą laiką sukaupus genetinius skirtumus. Genų pokyčiai vyksta šiais būdais.

i) mutacijos:

Mutacijos yra staigūs paveldimi pokyčiai. „Hugo de Vries“ tikėjo, kad tai yra mutacija, kuri sukelia evoliuciją, o ne nedideli (paveldimi) variantai, apie kuriuos kalbėjo Darvinas. Pagal Darvino evoliuciją buvo palaipsniui, o Hugo de Vries sakė, kad mutacija sukėlė spekuliaciją ir vadinasi sūdymu (viena pakopa didelė mutacija). Mutacijos yra dviejų tipų: chromosomų mutacijos ir genų mutacijos.

a) Chromosomų mutacijos:

Tai yra dėl chromosomų skaičiaus pokyčių ir struktūros pokyčių.

Chromosomų skaičiaus pokyčiai:

Šias mutacijas sukelia chromosomų skaičiaus pokyčiai. Jie yra dar dviejų tipų: poliploidija ir aneuploidija (a) poliploidija. Tai padidina chromosomų rinkinių skaičių. Pavyzdys: triploidija (3n), tetraploidija (4n), pentaploidija (5n), heksaploidija (6n). To paties genomo skaičiaus padidėjimas yra žinomas kaip auto poliploidija (pvz., AAAA). Kromosomų rinkinių skaičiaus padidėjimas dėl dviejų ar daugiau organizmų genomų susivienijimo vadinamas alopolyploidija.

Ji taip pat vadinama interspecifine poliploidija, b) Aneuploidija. Tai mutacija, kurioje genomo monosomijos (2n-1), nullisomijos (2n-2), trisomijos (2n + 1), tetrasomijos (2n + 2) ir kt.

Struktūriniai chromosomų pokyčiai (chromosomų aberacijos):

Kai pasikeičia chromosomų morfologija, tai vadinama chromosomų aberacija. Tai yra keturių tipų, dubliavimo (segmento padvigubinimas), trūkumas (segmento ištrynimas), translokacija (chromosomos segmento pasiskirstymas į ne homologinę chromosomą) ir inversija (apsisukimas genų tvarka).

b) genų mutacijos:

Kai pokyčiai yra susiję su genų struktūra ir ekspresija dėl papildymo, nukleotidų pakeitimo arba jų inversijos yra vadinamos genų mutacijomis. Genų mutacijų dažnis priklauso nuo genų. Genų mutacijos greitį padidina spinduliuotės ir tam tikrų cheminių medžiagų, vadinamų mutagenais, buvimas.

Mutageniniai genai prideda naujų alelių genų grupei. Genų baseinas yra visų įvairių genų ir jų alelių, esančių populiacijoje, suma. Tai yra genų fondas, kuris vystosi kaip nauji genai, ty aleliai, yra pridedami arba pašalinami, tada yra žaliava evoliuciniams pokyčiams. Daugelio mutacijų kaupimasis gali sukelti didelius pokyčius, kurie galiausiai lemia naujų rūšių formavimąsi.

Genų mutacijos, susijusios su pakeičiančia delecija arba vieno azoto bazės įterpimu, vadinamos taškine mutacija. Genų mutacijos, apimančios daugiau nei vieną azoto bazę arba visą geną, vadinamos bruto mutacijomis.

ii) genų rekombinacija:

Tai įvyksta dėl šių priežasčių: (a) Dviguba tėvystė (b) Nepriklausomas chromosomų asortimentas (c) Perėjimas per miozę. (iv) Atsitiktinė gametų sintezė (v) Naujų alelių formavimas. Kadangi jis prideda naujus alelius ir alelių derinį su genų fondu, tai yra svarbus procesas evoliucijos metu, kuris sukelia variacijas.

(iii) genų migracija (genų srautas):

Asmenų judėjimas iš vienos vietos į kitą vadinamas migracija. Jei migruojantys asmenys auga naujose populiacijose, imigrantai įtrauks naujus alelius į vietos geno populiaciją.

Tai vadinama genų migracija. Kartais dėl migracijos uždaromos dvi atskirtos rūšies populiacijos. Dviejų populiacijų genai susilieja per veisimą, o rezultatas sukelia skirtumus tarp palikuonių.

(iv) Genetinis dreifas (Sewall Wright efektas):

Terminas „genetinis dreifas“ („Sewall Wright Effect“) reiškia tam tikrų požymių pašalinimą, kai populiacijos dalis migruoja arba miršta nuo gamtos nelaimės. Jis keičia likusių populiacijų genų dažnį, kuris sukelia skirtumus. Jis pavadintas Amerikos genetiko Sewall Wright, kuris suprato savo evoliucinę reikšmę. Nors visose populiacijose atsiranda genetinis dreifas, jo poveikis yra ryškiausias labai mažose izoliuotose populiacijose. Du svarbūs genetinio dreifo pavyzdžiai yra įkūrėjo poveikis ir kliūtis.

a) Įkūrėjo arba įkūrėjo principas:

Tai svarbus žmogaus populiacijos genetinio dreifo pavyzdys. Pažymima, kad maža grupė žmonių, vadinamų steigėjais, palieka savo namus, kad surastų naują gyvenvietę, naujos gyvenvietės gyventojai gali turėti skirtingus genotipo dažnius nei tėvai. Kitokio genotipo formavimasis naujoje gyvenvietėje vadinamas įkūrėjo poveikiu. Kartais jie sudaro naują rūšį.

b) Poveikio trūkumui:

Šį terminą Stebbibns įvedė dėl kasmetinio ir dvejų metų ciklo reiškinio - gyventojų skaičiaus mažėjimo ir didėjimo. Kai gyventojų skaičius mažėja, asmenų skaičius gali sumažėti tiek, kad maža gyventojų grupė, sudaranti gyventojus, taptų izoliuota ir ribojama pasiskirstymo.

Tada jie susiduria su atsitiktiniu genetiniu dreifu, dėl kurio fiksuojami tam tikri genai. Taigi gyventojai atkuria savo ankstesnį turtingumą. Toks alelio dažnių sumažėjimas vadinamas genetiniu trūkumu, kuris dažnai neleidžia rūšiai išnykti (7.51 pav.).

Genetinio dreifo reikšmė:

Genetinis dreifas yra evoliucinė jėga. Dauguma kryžminių gyvūnų populiacijų yra mažos. Genetinis dreifas padeda populiacijoms tapti skirtingomis dėl to, kad kiekviena populiacija atsitiktinai nustato skirtingus genotipus.

(v) Nepriklausomas poravimas:

Pakartotinis poravimas tarp tam tikrų pasirinktų požymių keičia geno dažnį. Moteriško paukščio pačių ryškesnių spalvų paukščių atranka gali padidinti ryškios spalvos geno dažnį kitoje kartoje.

vi) hibridizacija:

Viena ar daugiau savybių (simbolių) yra genetiškai skirtingų organizmų kirtimas. Jis padeda susimaišyti skirtingų tos pačios veislės, rūšių ir kartais skirtingų rūšių grupių genus.

Visi aukščiau išvardyti veiksniai lemia lytinės reprodukcijos genetinį kitimą.

2. Izoliacija:

Izoliacija - tai poravimosi tarp giminingų grupių prevencija dėl fizinių (pvz., Geografinių, ekologinių) ir biotinių (pvz., Fiziologinių, elgesio, mechaninių, genetinių) kliūčių. Bet koks faktorius, neleidžiantis susivienyti, yra žinomas kaip izoliavimo mechanizmas. Izoliacinis mechanizmas neleidžia susivienyti per tris metodus (Mayr, 1963) - (i) Apribojimas atsitiktiniam sklidimui, (ii) Apribojimas atsitiktine poravimu ir, (iii) Apribojimas vaisingumui. Čia aprašoma reprodukcinė izoliacija.

Reprodukcinė izoliacija:

Reprodukcinė izoliacija yra kryžminimo tarp dviejų skirtingų rūšių populiacijų prevencija. Pagal Mayr reprodukcinius izoliavimo mechanizmus yra biologinės savybių savybės, kurios užkerta kelią natūraliai simpatriškų populiacijų susiliejimui. Jis palaiko rūšies simbolius, bet gali sukelti naujų rūšių kilmę. Atliekant reprodukcinę izoliaciją gali būti laikomi du pagrindiniai potipiai: išskirtinė izoliacija ir izoliacija.

a) Išdarymas arba prezigotinė izoliacija: \ t

Pagrindiniai veiksniai, veikiantys pagal šį pogrupį, yra šie:

Mechaninis izoliavimas:

Dviejų populiacijų genitalijų arba lytinių organų (vyrų ir moterų) morfologija gali būti labai sudėtinga ir skirtingai; dėl to vienos populiacijos vyrų ir kitos moterys nesugeba susitvarkyti. Mechaninė izoliacija yra dažna tarp vabzdžių rūšių. Tam tikruose augaluose gėlių struktūra yra labai sudėtinga, o tai užkerta kelią kryžminiam apdulkinimui tarp susijusių rūšių.

Psichologinė izoliacija:

Elgesio skirtumai riboja atsitiktinius skirtingų rūšių vyrų ir moterų poravimus. Elgesio skirtumai buvo pastebėti ypač bausmės metu, o tai yra svarbus seksualinis reiškinys, susijęs su poravimosi partnerių paskatais ir atsakymais. Paukščių dainos, bausmės elgesys ir kt. Taip pat gali atlikti veiksmingą vaidmenį poravimuisi.

Sezoninė izoliacija:

Tai taip pat yra veiksminga geno srauto kliūtis. Čia skirtingų rūšių veisimo laikotarpis skiriasi. Iš paukščių galima paminėti keletą pavyzdžių, kurie iliustruoja sezoninę izoliaciją dėl skirtingo veisimo laikotarpio.

Gametinė izoliacija:

Laisvų gyvų vandens formų, kuriose tręšimas yra išorinis, skirtingų rūšių gametos gamtos paprastai nepriima viena kitos ir tokia kliūtis vadinama žaidimo izoliacija.

(b) poravimosi arba postzigotinės izoliacijos:

Pagrindiniai veiksniai, veikiantys pagal šį pogrupį, yra šie:

Nesuderinamumas:

Kai kuriais atvejais poravimas vyksta tarp populiacijų, bet apvaisinimas negali vykti; arba net apvaisinimas gali atsirasti, tačiau hibridinių palikuonių nebus. Augaluose žiedadulkių vamzdelis nepadidėja ir nepasieks jokios kiaušialąstės.

Hibridinis įtraukiamumas:

Čia vyksta normalus tręšimas, taip pat susidaro hibridiniai palikuoniai, tačiau hibridas turi mažesnį gyvybingumą. Hibridinis nepastovumas gali pasirodyti bet kuriame vystymosi etape.

Hibridinis sterilumas:

Daugeliu atvejų hibridai gali būti energingi ir gyventi iki seksualinės brandos, bet yra sterilūs. Arkliai ir asilai yra dvi skirtingos rūšys; hibridinis mulas gaminamas iš vyrų asilų ir kumelių (moterų arklių) poravimosi. Panašiai pora tarp eržilų (vyrų arklių) ir asilų sukelia hibridą, vadinamą hinny. Ir muilas, ir hinny yra sterilūs.

Hibridinis suskirstymas:

Tam tikrais atvejais gaminami ne tik energingi F] hibridai, bet ir šie hibridai gamina F ₂ individų, kurie turi nugaros kryžminį palikuonį. Deja, hibridiniai suskirstymo rezultatai F ₂ ir „backcross“ kartose, nes šie asmenys turi mažesnį vaisingumą arba abu.

Atrodo, kad reprodukcinės izoliacijos pasiekimas kartu su izoliacinių mechanizmų poveikiu yra svarbus žingsnis spekuliacijos procese.

Kai kurie gyvūnai, priklausantys skirtingoms rūšims, gali gauti derlingų hibridų nelaisvėje. Ilgai izoliuotai vienas nuo kito šių rūšių hibridizacijai netrukdo. Gamtos atranka nepadėjo sumažinti hibridizacijos.

Sugautų ir derlingų hibridų veislių rūšių pavyzdžiai yra: i) Afrikos liūtas (Panthera leo) ir Azijos tigras (Panthera tigris) gamina „tigonus“, ii) poliarinį lokį ir Aliaskos rudą lokį (iii) pelkę (a) antis) ir pintailių antis ir (iv) plyšių ir kardžuvių žuvys. Svarbu pažymėti, kad šios rūšys nesudaro natūralios būklės.

3. Paveldimumas:

Savybių ar skirtumų perdavimas iš tėvų į palikuonį vadinamas paveldėjimu, kuris yra svarbus evoliucijos mechanizmas. Kova už egzistavimą yra palankūs organizmams, turintiems paveldimų savybių, kurios yra naudingos gyvūno gimtojoje aplinkoje arba kitoje aplinkoje. Taigi palikuonys gali pasinaudoti savo tėvų naudingomis savybėmis.

4. Natūralus pasirinkimas (pasirinkimas):

Tai yra plačiausiai pripažinta teorija apie pagrindinį evoliucinių pokyčių priežastinį mechanizmą, gilinamą iš Charles Darwin ir Alfred Russel Wallace. Tai atsiranda dėl diferencinės reprodukcijos (kai kurie populiacijos nariai gamina gausius palikuonis, kai kurie tik keli ir vis dar nėra), vienas fenotipas, palyginti su kitais fenotipais tame pačiame populiacijoje.

Tai lemia santykinį skirtingų genotipų, kuriuos asmenys turi ir propaguoja populiacijoje, dalį. Remiantis darvinizmo išlikimo ir vaisingumo mechanizmu, kuris turi įtakos reprodukcinei sėkmei arba skatina diferencinę reprodukciją, vadinama atranka. Tačiau, atsižvelgiant į šiuolaikines pažiūras, atranka yra nuoseklūs skirtingų genotipų indėlio į kitą kartą skirtumai.

5. Specifikacija (naujų rūšių kilmė):

Įvairiose aplinkose esančios rūšies populiacijos, atskirtos geografinėmis ir fiziologinėmis kliūtimis, sukaupia skirtingus genetinius skirtumus (variacijos) dėl mutacijų, rekombinacijos, hibridizacijos, genetinių nukrypimų ir natūralios atrankos. Todėl šios populiacijos skiriasi viena nuo kitos morfologiškai ir genetiškai, ir jos tampa reprodukciškai izoliuotos, formuodamos naujas rūšis.