Microevolution: Ορισμός, Διαδικασία, Micro vs Macro & Παραδείγματα

Ο Charles Darwin ήταν δημιουργιστής και εκπαιδευμένος φυσιοδίφης και γεωλόγος. Κατά τη διάρκεια ενός ωκεανού ταξιδιού τη δεκαετία του 1830, οι παρατηρήσεις του Δαρβίνου σχετικά με τη ζωή των ζώων και των φυτών μεταξύ των Νήσων Γκαλαπάγκος τον οδήγησαν να αναπτύξει τη θεωρία της εξέλιξης. Διατήρησε την ιδέα για 20 χρόνια χωρίς να τη δημοσιεύσει, μέχρι Άλφρεντ Ράσελ Γουάλας, που είχε βρει τις ίδιες ιδέες ανεξάρτητα, τον έπεισε να το μοιραστεί με τον κόσμο.

Παρουσίασαν τα ευρήματά τους στην επιστημονική κοινότητα μαζί, αλλά το βιβλίο του Δαρβίνου για το θέμα πούλησε πολύ καλύτερα. Θυμάται πολύ καλύτερα μέχρι σήμερα, ενώ ο Γουάλας έχει ως επί το πλείστον ξεχαστεί από το ευρύ κοινό.

Τσαρλς Ντάργουιν και ο Alfred Russel Wallace παρουσίασαν στον κόσμο τις θεωρίες τους για την εξέλιξη στα μέσα του 1800. ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ είναι ο πρωταρχικός μηχανισμός που οδηγεί την εξέλιξη και η εξέλιξη μπορεί να χωριστεί σε δύο υποτύπους:

• Μακρο-εξέλιξη
• Μικροεξέλιξη

Αυτοί οι δύο τύποι είναι διαφορετικά άκρα του ίδιου φάσματος. Και οι δύο περιγράφουν τη συνεχή γενετική αλλαγή που συμβαίνει στα ζώντα είδη ως απόκριση στο περιβάλλον αλλά με πολύ διαφορετικούς τρόπους.

Μακρο-εξέλιξη Αφορά τον εαυτό του με μεγάλες αλλαγές πληθυσμού για 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 ομάδα γονιδίων ενός πληθυσμού αλλάζει σε σύντομο χρονικό διάστημα, συνήθως ως αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής.

Εξέλιξη είναι η σταδιακή αλλαγή ενός είδους για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ο ίδιος ο Δαρβίνος δεν χρησιμοποίησε τον όρο εξέλιξη αλλά αντ 'αυτού χρησιμοποίησε τη φράση «κατάβαση με τροποποίηση"Στο βιβλίο του 1859 που εισήγαγε τον κόσμο στην έννοια της εξέλιξης," On the Origin of Species by Means of Natural Selection. "

ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ δρα σε έναν ολόκληρο πληθυσμό ενός είδους ταυτόχρονα και διαρκεί πολλές γενιές, για πολλές χιλιάδες ή εκατομμύρια χρόνια.

Η ιδέα ήταν ότι ορισμένες γονιδιακές μεταλλάξεις ευνοούνται από το περιβάλλον ενός είδους. Με άλλα λόγια, βοηθούν τους απογόνους να το κάνουν να κάνουν καλύτερη δουλειά να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν. Αυτά μεταδίδονται με αυξανόμενη συχνότητα έως ότου ο απόγονος με το μεταλλαγμένο γονίδιο δεν είναι πλέον το ίδιο είδος με το αρχικό άτομο με μετάλλαξη.

Η μικροεξέλιξη και η μακροεξέλιξη είναι και οι δύο μορφές εξέλιξης. Και οι δύο καθοδηγούνται από τους ίδιους μηχανισμούς. Εκτός από τη φυσική επιλογή, αυτοί οι μηχανισμοί περιλαμβάνουν:

• Τεχνητή επιλογή
• Μετάλλαξη
• Γενετικής παρέκκλισης
• Ροή γονιδίων

Η μικροεξέλιξη αναφέρεται σε εξελικτικές αλλαγές σε ένα είδος (ή σε έναν μόνο πληθυσμό ενός είδους) σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα. Οι αλλαγές συχνά επηρεάζουν μόνο ένα μόνο χαρακτηριστικό του πληθυσμού ή μια μικρή ομάδα γονιδίων.

Η μακρο-εξέλιξη λαμβάνει χώρα σε πολύ μεγάλες χρονικές περιόδους, σε πολλές γενιές. Η μακροανάπτυξη αναφέρεται στην απόκλιση ενός είδους σε δύο είδη ή στον σχηματισμό νέων ταξονομικών ομάδων ταξινόμησης.

Η μικροεξέλιξη συμβαίνει όταν μια αλλαγή συμβαίνει σε ένα γονίδιο ή γονίδια που ελέγχουν ένα μόνο χαρακτηριστικό σε έναν μεμονωμένο οργανισμό. Αυτή η αλλαγή είναι συνήθως μια μετάλλαξη, που σημαίνει ότι είναι μια τυχαία αλλαγή που συμβαίνει χωρίς ιδιαίτερο λόγο. ο μετάλλαξη δεν παρέχει κανένα πλεονέκτημα έως ότου μεταβιβασθεί στον απόγονο.

Όταν αυτή η μετάλλαξη δίνει στους απογόνους ένα πλεονέκτημα στη ζωή, το αποτέλεσμα είναι ότι οι απόγονοι είναι καλύτερα σε θέση να φέρουν υγιείς απογόνους. Αυτοί οι απόγονοι στην επόμενη γενιά που κληρονομούν τη γονιδιακή μετάλλαξη θα έχουν επίσης το πλεονέκτημα και είναι πιο πιθανό να έχουν υγιείς απογόνους και το μοτίβο θα συνεχιστεί.

Τεχνητή επιλογή έχει σημαντικά παρόμοια αποτελέσματα για έναν πληθυσμό ειδών με τη φυσική επιλογή. Στην πραγματικότητα, ο Δαρβίνος ήταν εξοικειωμένος με τη χρήση της τεχνητής επιλογής στη γεωργία και σε άλλες βιομηχανίες, και αυτός ο μηχανισμός ενέπνευσε τη σύλληψή 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 φυσικός περιβάλλον και σχήματα γνωρίσματα που προσαρμόζονται καλύτερα για να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν επιτυχώς, η τεχνητή επιλογή επηρεάζεται από την εξέλιξη των ανθρώπων σε φυτά, ζώα και άλλους οργανισμούς.

Οι άνθρωποι έχουν χρησιμοποιήσει τεχνητή επιλογή εδώ και χιλιετίες για να εξημερώσουν διάφορα είδη ζώων, ξεκινώντας από τον λύκο (που, μια φορά εξημερωμένο, διακλαδισμένο στο σκύλο, ένα ξεχωριστό είδος) και συνεχίζοντας με θηρία βάρους και άλλα ζώα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μεταφορά ή φαγητό.

Οι άνθρωποι εκτρέφουν μόνο τα ζώα που είχαν τα πιο επιθυμητά χαρακτηριστικά για το σκοπό τους και το επαναλάμβαναν κάθε γενιά. Αυτό συνεχίστηκε μέχρι, για παράδειγμα, τα άλογά τους να είναι υπάκουα και ισχυρά, και τα σκυλιά τους ήταν φιλικά, έμπειρα κυνήγι και προειδοποίησαν τους ανθρώπους για επικείμενες απειλές.

Οι άνθρωποι έχουν επίσης χρησιμοποιήσει τεχνητή επιλογή σε φυτά, φυτά διασταύρωσης έως ότου ήταν πιο σκληρά, είχαν καλύτερες αποδόσεις και διατηρούσαν Άλλα επιθυμητά χαρακτηριστικά που μπορεί να μην ευθυγραμμίζονται με αυτά που το φυσικό περιβάλλον θα οδηγούσε σταδιακά στα φυτά προς. Η τεχνητή επιλογή τείνει να συμβαίνει πολύ πιο γρήγορα από τη φυσική επιλογή, αν και αυτό δεν συμβαίνει πάντα.

Σε έναν μικρό πληθυσμό, ειδικά σε μια απρόσιτη γεωγραφική περιοχή, όπως ένα νησί ή μια κοιλάδα, αυτή η πλεονεκτική μετάλλαξη μπορεί να επηρεάσει σχετικά γρήγορα τον πληθυσμό του είδους. Σύντομα, ο απόγονος με το πλεονέκτημα θα είναι η πλειοψηφία του πληθυσμού. Αυτές οι μικροεξελικτικές αλλαγές ονομάζονται γενετικής παρέκκλισης.

Όταν ένας πληθυσμός με μικρό αριθμό ατόμων εκτίθεται σε νέα άτομα που φέρνουν νέα αλληλόμορφα (νέες μεταλλάξεις) στην ομάδα γονιδίων, ονομάζεται η σχετικά γρήγορη αλλαγή στον πληθυσμό ροή γονιδίου. Αυξάνοντας τη γενετική ποικιλομορφία του πληθυσμού, το είδος μπορεί να γίνει λιγότερο πιθανό να χωριστεί σε δύο νέα είδη.

Ένα παράδειγμα μικροεξέλιξης θα ήταν οποιοδήποτε χαρακτηριστικό που θα εισαχθεί σε έναν μικρό πληθυσμό σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα περίοδο, μέσω τυχαίας γενετικής μετατόπισης ή εισαγωγής νέων ατόμων με νέα γενετική σύνθεση στο πληθυσμός.

Για παράδειγμα, μπορεί να υπάρχει ένα αλληλόμορφο που παρέχει σε ορισμένα είδη πουλιών μια αλλαγή στα μάτια του που του επιτρέπει να έχει καλύτερη οπτική οξύτητα μεγάλων αποστάσεων από τους συναδέλφους του. Όλα τα πουλιά που κληρονομούν αυτό το αλληλόμορφο είναι σε θέση να εντοπίσουν σκουλήκια, μούρα και άλλες πηγές τροφίμων από μακρινά και από μεγαλύτερα ύψη από τα άλλα πουλιά.

Τρέφονται καλύτερα και μπορούν να αφήσουν τη φωλιά για κυνήγι και ζωοτροφές για σύντομα χρονικά διαστήματα προτού επιστρέψουν στην ασφάλεια από τους αρπακτικούς. Επιζούν για να αναπαραχθούν συχνότερα από τα άλλα πουλιά. ο αυξάνεται η συχνότητα αλληλόμορφων στον πληθυσμό, οδηγώντας σε περισσότερα πουλιά αυτού του είδους με έντονη όραση μεγάλων αποστάσεων.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι βακτηριακό αντοχή στα αντιβιοτικά. Το αντιβιοτικό σκοτώνει όλα τα βακτηριακά κύτταρα εκτός από αυτά που δεν ανταποκρίνονται στα αποτελέσματά του. Εάν η ανοσία του βακτηρίου ήταν κληρονομήσιμος χαρακτηριστικό, τότε το αποτέλεσμα της αντιβιοτικής θεραπείας ήταν ότι η ανοσία μεταβιβάστηκε στην επόμενη γενιά βακτηριακών κυττάρων και επίσης θα είναι ανθεκτικά στο αντιβιοτικό.