Charakterystyka i przykłady mikroewolucji

4202
Sherman Hoover

Plik mikroewolucja definiuje się go jako rozwój zmienności w populacji. Podczas tego procesu działają siły ewolucyjne, które prowadzą do powstania nowego gatunku: dobór naturalny, dryf genów, mutacje i migracje. Aby to zbadać, biolodzy ewolucyjni opierają się na zmianach genetycznych zachodzących w populacjach.

Pojęcie to przeciwstawia się makroewolucji, która koncepcyjnie występuje na wysokich poziomach taksonomicznych, nazywamy ją rodzajem, rodzinami, rzędami, klasami itp. Poszukiwanie pomostu między tymi dwoma procesami było przedmiotem szerokiej debaty wśród biologów ewolucyjnych..

Przykładem mikroewolucji jest melanizm przemysłowy. Na zdjęciu widać dwie formy - jasną i ciemną - ćmy Biston betularia.
Źródło: Follow [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], z Wikimedia Commons

Obecnie istnieją bardzo konkretne przykłady ewolucji na poziomie populacji lub gatunku, takie jak między innymi melanizm przemysłowy, odporność na antybiotyki i pestycydy..

Indeks artykułów

  • 1 Perspektywa historyczna
  • 2 Funkcje
  • 3 Makroewolucja a mikroewolucja
  • 4 Przykłady
    • 4.1 Melanizm przemysłowy
    • 4.2 Oporność na antybiotyki
    • 4.3 Odporność na pestycydy
  • 5 Referencje

Perspektywa historyczna

Termin mikroewolucja - i razem z nią makroewolucja - wywodzi się z 1930 roku, kiedy Filipchenko użył go po raz pierwszy. W tym kontekście termin ten umożliwia zróżnicowanie procesu ewolucyjnego na poziomie gatunku i powyżej niego..

Prawdopodobnie dla czystej wygody taką terminologię (i związane z nią pierwotne znaczenie) zachował Dobzhansky. Z kolei Goldschmidt argumentuje, że mikroewolucja nie wystarcza do wyjaśnienia makroewolucji, tworząc jedną z najważniejszych debat w biologii ewolucyjnej..

Z perspektywy Mayra proces mikroewolucyjny definiuje się jako taki, który zachodzi w stosunkowo krótkich okresach czasu i ma niską kategorię systematyczną, ogólnie na poziomie gatunku..

Charakterystyka

Zgodnie z obecną perspektywą mikroewolucja jest procesem zamkniętym w ramach tego, co określamy mianem „gatunku”. Dokładniej, do populacji organizmów.

Uwzględnia również powstawanie i dywergencję nowych gatunków przez siły ewolucyjne działające w obrębie populacji organizmów i między nimi. Siły te to dobór naturalny, mutacje, dryf genów i migracje..

Genetyka populacji jest działem biologii odpowiedzialnym za badanie zmian mikroewolucyjnych. Zgodnie z tą dyscypliną ewolucję definiuje się jako zmianę częstotliwości allelicznych w czasie. Pamiętaj, że allel jest wariantem lub formą genu.

Zatem dwie najważniejsze cechy mikroewolucji dotyczą małej skali czasu, w którym ona występuje, oraz niskiego poziomu taksonomicznego - ogólnie niskiego gatunku..

Jednym z najpopularniejszych nieporozumień związanych z ewolucją jest to, że jest ona rozumiana jako proces działający ściśle w ogromnych skalach czasowych, niezauważalny dla naszego krótkiego życia..

Jednak, jak zobaczymy w dalszej części przykładów, są przypadki, w których możemy zobaczyć ewolucję na własne oczy, w minimalnych skalach czasowych..

Makroewolucja a mikroewolucja

Z tego punktu widzenia mikroewolucja jest procesem działającym w niewielkiej skali czasu. Niektórzy biolodzy argumentują, że makroewolucja to po prostu mikroewolucja rozłożona na miliony lub tysiące lat..

Istnieje jednak pogląd przeciwny. W tym przypadku poprzedni postulat uważany jest za redukcjonistyczny i sugeruje on, że mechanizm makroewolucji jest niezależny od mikroewolucji..

Postulanci pierwszej wizji nazywani są synteistami, podczas gdy interpunkcjoniści utrzymują „odsprzęgnięty” pogląd na oba zjawiska ewolucyjne..

Przykłady

Poniższe przykłady są szeroko stosowane w literaturze. Aby je zrozumieć, konieczne jest zrozumienie, jak działa dobór naturalny.

Proces ten jest logicznym wynikiem trzech postulatów: osobniki tworzące gatunek są zmienne, niektóre z tych wariacji są przekazywane ich potomkom - to znaczy są dziedziczne, a ostatecznie przeżycie i rozmnażanie się osobników nie jest przypadkowe; te z korzystnymi odmianami są rozmnażane.

Innymi słowy, w populacji, której członkowie są różni, osoby, których szczególne cechy dziedziczne zwiększają ich zdolność do reprodukcji, będą rozmnażać się nieproporcjonalnie..

Melanizm przemysłowy

Najbardziej znanym przykładem ewolucji na poziomie populacji jest bez wątpienia zjawisko zwane „melanizmem przemysłowym” ćmy z rodzaju Biston betularia. Po raz pierwszy zaobserwowano to w Anglii, równolegle z rozwojem rewolucji przemysłowej

W ten sam sposób, w jaki ludzie mogą mieć brązowe lub blond włosy, ćma może przybierać dwie formy, czarną i białą. Oznacza to, że ten sam gatunek ma alternatywne ubarwienia.

Rewolucja przemysłowa charakteryzowała się podniesieniem poziomu zanieczyszczenia w Europie do niezwykłego poziomu. W ten sposób kora drzew, na których spoczywała ćma, zaczęła gromadzić sadzę i przybrała ciemniejszy kolor..

Przed wystąpieniem tego zjawiska forma dominująca w populacji ćmy była najczystszą formą. Po rewolucji i zaczernieniu skórki ciemna forma zaczęła zwiększać częstotliwość, stając się dominującą morfą.

Dlaczego nastąpiła ta zmiana? Jedno z najbardziej akceptowanych wyjaśnień głosi, że czarne ćmy lepiej ukrywały się przed drapieżnikami, ptakami, w nowej, ciemnej korze. Podobnie jaśniejsza wersja tego gatunku była teraz bardziej widoczna dla potencjalnych drapieżników..

Odporność na antybiotyki

Jednym z największych problemów współczesnej medycyny jest oporność na antybiotyki. Po jego odkryciu stosunkowo łatwo było leczyć choroby pochodzenia bakteryjnego, zwiększając oczekiwaną długość życia populacji.

Jednak jego przesadne i masowe użycie - w wielu przypadkach niepotrzebne - skomplikowało sytuację..

Obecnie istnieje znaczna liczba bakterii, które są praktycznie oporne na większość powszechnie stosowanych antybiotyków. Fakt ten tłumaczy się zastosowaniem podstawowych zasad ewolucji przez dobór naturalny..

Kiedy antybiotyk jest stosowany po raz pierwszy, udaje mu się wyeliminować zdecydowaną większość bakterii z organizmu. Jednak wśród komórek, które przeżyły, będą warianty oporne na antybiotyk, co jest konsekwencją określonej cechy genomu..

W ten sposób organizmy niosące gen oporności będą generować więcej potomstwa niż podatnych wariantów. W środowisku antybiotykowym oporne bakterie będą się rozmnażać nieproporcjonalnie.

Odporność na pestycydy

Z tego samego rozumowania, którego używamy w przypadku antybiotyków, możemy ekstrapolować populacje owadów uważanych za szkodniki i pestycydy stosowane w celu ich eliminacji..

Stosując środek selektywny - pestycyd - sprzyjamy rozmnażaniu się osobników opornych, ponieważ w dużej mierze eliminujemy ich konkurencję, którą tworzą organizmy wrażliwe na pestycydy..

Długotrwałe stosowanie tego samego produktu chemicznego nieuchronnie będzie miało to nieskuteczne.

Bibliografia

  1. Bell G. (2016). Eksperymentalna makroewolucja. Obrady. Nauki biologiczne283(1822), 20152547.
  2. Hendry, A. P. i Kinnison, M. T. (red.). (2012). Szybkość mikroewolucji, wzór, proces. Springer Science & Business Media.
  3. Jappah, D. (2007). Ewolucja: wielki pomnik ludzkiej głupoty. Lulu Inc.
  4. Makinistian, A. A. (2009). Historyczny rozwój idei i teorii ewolucyjnych. Uniwersytet w Saragossie.
  5. Pierce, B. A. (2009). Genetyka: podejście koncepcyjne. Panamerican Medical Ed..
  6. Robinson, R. (2017). Lepidoptera Genetics: International Series of Monographs in Pure and Applied Biology: Zoology. Elsevier.

Jeszcze bez komentarzy