מיקרו-אבולוציה לעומת מאקרו-אבולוציה: דמיון והבדלים

השם "צ'ארלס דארווין"הוא בעצם שם נרדף למושג האבולוציה הביולוגית. ואכן, "דרוויניזם" ו"אבולוציה דרווינית "הם מונחים נפוצים בספרות המדעית.

בן זמנו של דרווין, לעומת זאת, נקרא אלפרד רוסל וואלאס, הגיע באופן עצמאי להרבה מאותן מסקנות כמו בן ארצו האנגלי, ובהצעת אותו מנגנון בסיסי, הברירה הטבעית, הוא הוסיף כוח לרעיון. השניים הציגו את רעיונותיהם יחד בכנס בשנת 1858.

כיום, האבולוציה נותרה הבסיס שעליו נשען המדע הביולוגי. העבודה של גרגור מנדל במסלולים הספציפיים של ירושה והופעתה של הביולוגיה המולקולרית, כולל גילוי ה- DNA, הרחיבו והעמיקו את התחום. בדרך, האבולוציה באה לכלול שתי צורות בסיסיות, או תת-סוגים: מיקרו-התפתחות ו התפתחות מקרו.

אלה מושגים משולבים שיש להם דמיון והבדלים חשובים.

ה תורת האבולוציה מתאר כיצד אורגניזמים משתנים ומסתגלים לאורך זמן כתוצאה ממאפיינים פיזיים והתנהגותיים תורשתיים המועברים מהורה לצאצאים, תהליך המכונה "מוצא עם שינויים."

כל היצורים החיים על פני כדור הארץ חולקים אב קדמון משותף המתוארך לצורות החיים הקדומות ביותר, שהופיעו לפני כ -3.5 מיליארד שנה. אורגניזמים הקשורים זה לזה יותר, כמו בני אדם וגורילות, חולקים אבות קדומים משותפים אחרונים; שני המינים הללו חולקים מוצא משותף עם יונקים אחרים, וכך גם במעלה עץ המשפחה.

המנגנון המניע את השינוי האבולוציוני הוא ברירה טבעית. אורגניזמים הן בתוך מין והן בין מינים בעלי תכונות המאפשרות להם לשרוד ולהתרבות בקלות רבה יותר, כגון הטורפים היבשתיים המהירים ביותר (למשל צ'יטות), נוטים יותר להעביר את הגנים שלהם לצאצאים ש"מתאים יותר ". אלה אורגניזמים נפוצים יותר מכיוון שהגנים שלהם נבחרים באופן טבעי לסביבתם, ואילו אורגניזמים בעלי פחות התאמה לָמוּת אֶחָד אֶחָד.

זה לא תהליך אקראי, אבל הוא גם לא מודע; הסיכוי מוטציות גנטיות ב- DNA שיצר במקור את התכונות החיוביות הם החומר שעליו הברירה הטבעית פועלת באופן שיטתי.

מיקרו-אבולוציה, כפי שהשם מרמז, הוא שינוי אבולוציוני בקנה מידה קטן, כגון אבולוציה או סלקציה המתרחשים בגן יחיד או בכמה גנים באוכלוסייה אחת לאורך תקופה קצרה. מופע של מיקרו-התפתחות עשוי להתברר כתורם להתפתחות מאקרו, אך זה לא בהכרח מתרחש.

באופן רשמי יותר, מיקרו-התפתחות היא פשוט שינוי בתדירות הגן בתוך מאגר גנים, או מגוון האורגניזמים הזמינים של גנים שעשויים לרשת, של אוכלוסייה נתונה.

לעומת זאת, התפתחות מקרו היא שינוי אבולוציוני בקנה מידה גדול שקורה לאורך זמן רב יותר. דוגמאות כוללות מין המתפשט לאחד או יותר ממינים שונים, או היווצרות קבוצות חדשות של אורגניזמים; אלה מייצגים את שיאם לטווח הארוך של מקרים רבים של התפתחות מיקרו.

קווי דמיון: "מיקרו-אבולוציה לעומת מאקרו-אבולוציה" היא במובנים רבים דיכוטומיה כוזבת, ולעתים קרובות היא מופעלת על ידי מתנגדי תורת האבולוציה המציעים שהראשון עשוי להיות נכון ואילו האחרון הוא שקרי. שניהם, למעשה, הם סוגים של אבולוציה.

להציע שמיקרו-אבולוציה אפשרית אבל מאקרו-התפתחות אינה, זה כמו לומר שאפשר לנסוע ממיין לניו יורק, מניו יורק לאוהיו, וכן הלאה בצעדים קטנים כל הדרך לקליפורניה, אבל הנסיעה בכל רחבי ארצות הברית היא בלתי אפשרי.

שניהם מתרחשים באמצעות אותם תהליכים כוללים של ברירה טבעית, מוטציה, נדידה, סחף גנטי וכולי. שינויים מיקרו-אבולוציוניים המצטברים, לפעמים אך לא תמיד לאורך תקופות ארוכות, יכול ויוצר שינויים אבולוציוניים גדולים.

הבדלים: ההבדל העיקרי בין מיקרו-התפתחות למקרו-התפתחות הוא פשוט סולמות הזמן שעליהם הם מתרחשים. התפתחות מיקרו מתרחשת בפרקי זמן קצרים, ואילו התפתחות מקרו היא הדרגתית יותר, ומוסיפה מקרים רבים של מיקרו-התפתחות לאורך זמן.

לפיכך, ישנם הבדלים במושפע באופן ספציפי בכל מקרה ומקרה. מיקרו-אבולוציה מתרחשת בדרך כלל רק על אחד או כמה גנים בכל פעם באוכלוסיה קטנה, בעוד התפתחות מאקרו היא שינוי רחב היקף של דברים רבים בקבוצות גדולות יותר, כגון מינים המתפצלים ליצור מינים חדשים.

מספר עצום של דוגמאות למיקרו-התפתחות במיני בעלי-חיים מספקים את הדוגמאות שהוכחו והבינו ביותר לתהליך, מכיוון שלעתים קרובות ניתן לצפות בהם ישירות.

לדוגמא, דרורי הבית הגיעו לצפון אמריקה בשנת 1852. מאז דרורים אלו פיתחו מאפיינים שונים בבתי גידול שונים בהתאם ללחצים הסביבתיים שאוכלוסיות הדרורים השונות מתמודדות איתן. דרורים בקווי רוחב צפוניים יותר הם בעלי גוף גדול יותר מאוכלוסיות דרורים בדרום.

הברירה הטבעית מסבירה זאת בקלות: ציפורים גדולות יותר יכולות בדרך כלל לשרוד טמפרטורות נמוכות יותר מאשר עמיתים בעלי גוף קטן יותר, שעושים טוב יותר בדרום.

לפעמים, מאזני הזמן של מיקרו-התפתחות קצרים מאוד.

זה קורה, כפי שאפשר היה לחזות, במינים שמתרבים במהירות, כמו חיידקים (שיכולים להתפתח במהירות עמידות לאנטיביוטיקה כמו אלה שבמקרה הם טבעיים עמידים לתרופה אנטיבקטריאלית נתונה נבחרים וממשיכים להתרבות בכמויות גדולות) וחרקים (אשר יכולים לפתח במהירות עמידות בפני הדברה לאותו מולקולרי סיבות).

לא ניתן "לראות" מקרואבולוציה כקליל מכיוון שהיא מתרחשת לאורך תקופה כה ארוכה, ומאפשרת לאנשים המתנגדים לתורת האבולוציה דריסת רגל סמלית על טענותיהם. עם זאת, העדויות מוצקות מאוד ונשענות בעיקר במחקרים השוואתיים על התכונות האנטומיות של אורגניזמים קשורים, ובאופן מכריע, גם התיעוד המאובנים.

חלק מהשינויים הקטנים והרב-אבולוציוניים המצטברים לאורך זמן המתמצאים במאקרו-אבולוציה כוללים חרקים המפתחים צבע חדש, עמידות בפני הדברה, לסת גדולה יותר ועמידות בפני קור. כל אלה יכולים להצטבר לאורך זמן כדי ליצור שינוי מאקרו-אבולוציוני בכל המינים, לא רק באוכלוסייה קטנה ומקומית אחת מאותו המין.

הבסיסי סיבות להתפתחות - מוטציה, נדידה, סחף גנטי ובחירה טבעית - כל אלה גורמים להתפתחות מאקרו, בהינתן זמן מספיק. 3.5 מיליארד שנים הם בהחלט זמן רב, וקשה מאוד אפילו למוחות אנושיים חכמים ומוכנים להתעטף.

סחף גנטי, בידוד רבייה (כלומר, קבוצות בתוך מין הנוטה להתרבות רק עם חבריו שלו) וההעתקה הגיאוגרפית של אוכלוסייה הם חלקן מהגורמים המובילים לשינויים מיקרו-אבולוציוניים המצטברים לאורך זמן ומובילים ליצירת זן חדש מהמקור מִין.

התפתחות מקרו, אם כי בהכרח כרוכה בשינויים קטנים בתוך מאגר הגנים של מין, מתרחשת מֵעַל רמת המינים ולא בְּתוֹך זה. Speciation, המונח להופעתם של מינים חדשים, הוא שם נרדף להתפתחות מאקרו.

הופעתם של יונקים כקבוצה גדולה ממין והגיוון של צמחים פורחים במינים רבים הן דוגמאות להתפתחות מקרו. דוגמאות נוספות הן התפתחותם של דגי חוליות ממינים ימיים חסרי חוליות לאורך תקופות זמן ארוכות והתפתחות של אורגניזמים רב תאיים מאלה חד תאיים.

אם רואים במאורעות אלה אירועים רגעיים, כמובן שנראה כי סביר להניח כי התפתחות מקרו אינה סבירה באופן אינטואיטיבי.

בנוסף לרישום המאובנים, יש למדענים עדויות מולקולריות למוצא משותף, מה שמרמז כי התפתחות מקרו היא לא רק א דרך שכל החיים על פני כדור הארץ הגיעו למצבם הנוכחי, אך פשוטו כמשמעו רק דֶרֶך.

לדוגמא, כל האורגניזמים משתמשים ב- DNA כחומר הגנטי שלהם, ומשתמשים בגלוקוז וב- אדנוזין טריפוספט (ATP) כמזין ומקור אנרגיה בהתאמה בתגובות מטבוליות מורכבות. אם מינים בודדים קרצו פחות או יותר להיות עצמאי, מצב עניינים זה היה מייצג צירוף מקרים אדיר ושוב תרתי משמע בזבוז אנרגיה.