Co je rychlý vývoj v biologii?

Evoluce je ze současného pohledu problém, který přivádí do hlavy zoology, genetiky a specialisty na fylogenezi. Je jasné, že planeta Země se nachází v období hlubokých změn, a proto míra genotypové variability a Fenotypový vzorec druhu již není, alespoň do určité míry, omezen na tradičně postulované teoretické parametry. bod.

Například možná mnozí nevědí, že dnes, když se píší tyto řádky, se nacházíme uprostřed šestého hromadného vymírání (neboli antropocénního vymírání). Současná míra vymírání je 100 až 1 000krát vyšší, než by se očekávalo v přirozeném prostředí, a proto není s překvapením zjišťujeme, že jednomu z 8 ptáků, jednomu ze 4 savců a jednomu ze 3 obojživelníků hrozí vyhynutí. Rostliny nezůstávají pozadu, protože 70 % z nich je ohroženo.

S těmito předběžnými údaji chceme demonstrovat realitu: rychle se vyvíjející procesy které reagují na změny prostředí by mohly být zásadní pro trvalost určitých taxonů v průběhu času v tak měnícím se a nestabilním světě. Pokud chcete znát všechna tajemství tohoto málo prozkoumaného konceptu, čtěte dál.

• Související článek: "Teorie biologické evoluce: co to je a co vysvětluje"

Co je biologická evoluce?

Položení základů evolučních mechanismů je prvním krokem k adekvátnímu prozkoumání tématu, které se nás zde týká. Evoluci lze jednoduchým způsobem definovat jako soubor změn genetických znaků (zahrnuty v genom) a fenotypový (exprese uvedeného genomu) biologických populací prostřednictvím generace. Existují dva široké typy evoluce: divergentní a konvergentní.

Divergentní evoluce je taková, ve které se druh v průběhu času rozdělí na dva různé. Tento typ adaptačního procesu je zahrnut pod pojem „speciace“, kdy živé bytosti stejné populace získávají různé vlastnosti před různými problémy, ať už kvůli fyzickým, fyziologickým nebo chromozomálním bariérám (mimo jiné), dokud se z nich nestanou různé druhy, které se nemohou navzájem reprodukovat To jo.

Na druhou stranu se druh může objevit i tam, kde byl jiný, aniž by bylo nutné oddělit dvě populace. Jednoduše, genetické změny konkrétního taxonu mohou stačit na to, abychom mohli říci, že se jeden druh vyvinul v jiný.

V konvergentní evoluci získávají dva (nebo více) různé druhy podobné vlastnosti, protože byly vystaveny podobným evolučním tlakům.. Například těla velryby a ryby mají srovnatelné vlastnosti s funkcemi analogické (plavání a předcházení pod vodou), ale jejich evoluční historie a původ jsou zcela odlišný.

Nakonec je nutné poznamenat, že nejsilnějším mechanismem při popisu evoluce druhů je selekce. přirozená, ta „síla“, která podporuje stálost těch nejschopnějších a způsobuje, že ti nejméně životaschopní nakonec zmizí z „bazénu“ genetický. Přesto to není jediný: procesy jako genetický drift způsobují ztrátu a variace genů v populacích, i když jsou náhodné a nereagují na biologickou zdatnost bytostí naživu.

• Mohlo by vás zajímat: „Charles Darwin: biografie tohoto slavného anglického přírodovědce“

Co rozumíme pod pojmem „rychlá evoluce“?

Zařadit rychlou evoluci do současné definice evoluce je extrémně složité, protože se to předpokládá Ke genetickým změnám u živočišných druhů (ne tak u virů a bakterií) dochází pomalu, v průběhu tisíců let. let.

Termín "rychlá evoluce" se používá ve vědeckých publikacích k popisu změny ve frekvencích alel (genové variace) ve specifické populaci během několika generací. Tyto změny v rámci stejného druhu mohou vzniknout v důsledku výskytu nových genotypů (mutací), toku genů mezi populacemi nebo genetických směsí mezi jednotlivci a/nebo druhy.

Někteří autoři předpokládají, že rychlá evoluce musí znamenat změnu v ekologické trajektorii populací, které ji zažívají, tzn. Jinými slovy, musí být převedena do řady hmatatelných pozorování, která demonstrují, že živá bytost se „změnila“, zjednodušují jazyk tím, že maximum. Jiní výzkumníci mezitím tvrdí, že to tak být nemusí: někdy může dojít k rychlé evoluci, aby se zachovala status quo populace v ekosystému, ve kterém se množí, aniž by musel produkovat etologické změny nebo ve svém trofickém řetězci, např. příklad.

Závod populací proti vyhynutí

Potenciál pro místní adaptaci populací (a tedy její potenciál pro rychlou evoluci) závisí na několika faktorech. Mezi nimi najdeme následující:

• Místní selekční síla, tedy změny prostředí a výzvy, kterým musí daná populace čelit.
• Počet variabilních genů v analyzované populaci.
• Velikost populace, protože čím větší je, tím více se může vypořádat s náhodnými procesy, jako je genetický drift.

Tak to vidíme zrychlená rychlost evoluce závisí jak na prostředí, tak na vnitřních vlastnostech analyzovaného druhu. Pokud se například podíváme na taxon, který se za posledních 1000 let téměř nezměnil a který vykazuje genetickou variabilitu extrémně malé, je pro nás těžké si představit, že by se v něm najednou mohly nahromadit hmatatelné genotypové změny v několika málo generace.

Kromě toho je třeba poznamenat, že u mnoha živočišných druhů existují oblasti zrychleného růstu DNA (AR), to znamená, že trpí mnohem vyšší rychlostí mutací, než se očekávalo. Někdo by si mohl představit, že čím vyšší bude podíl AR, tím pravděpodobnější bude rychlý vývoj, ale opět v tomto bodě můžeme pouze spekulovat.

Darwinovy ​​pěnkavy: knižní příklad

Mluvit dnes o rychlé evoluci je v mnoha případech nepravdivé i když k němu dojde v kratším časovém okně než normální evoluční procesy, je to stále příliš široký interval na to, aby jej pokryla jedna (nebo několik) studií..

Na druhé straně existují příklady, které do určité míry demonstrují zde postulované myšlenky. Jasnou událostí, která to ukazuje, je událost jedné z Darwinových pěnkav (obyvatel Galapág), která podle jedna studie snížila průměrnou velikost účtu za 22 let kvůli vysazení jiného konkurenčního druhu.

Ukázalo se, že pěnkavy s většími zobáky byly zavlečeny do jejich prostředí, a proto byly vytlačeny na původní pěnkavy velkozobé tím, že jsou účinnější při ničení tvrdých semen. Aby, ptáci s menšími zobáky, kteří využívali výklenek, stále více prosperovali (nejmenší semena), kde nebyli žádní konkurenti. Z tohoto důvodu se postupně zvyšoval podíl jedinců v původní populaci s malými vrcholy.

závěrečné úvahy

Nevěřte všemu, co vidíte v určitých médiích. Argumentovat přítomností rychlého evolučního procesu je extrémně složité, protože k němu nedojde během jedné nebo dvou generací. Existuje mnoho faktorů, které je třeba vzít v úvahu, a proto vám položíme následující otázky: existovala oblíbená postava v populaci již před domnělou „rychlou evolucí“? Bylo to časem opraveno nebo jde o sporadické pozorování? Je variace významná?

Některá média například tvrdí, že určité druhy se během několika let „naučily“ metabolizovat jed druhu zavlečeného do jejich přirozeného prostředí. Fascinující, že? Troufáme si tvrdit, že je to prakticky nemožné. Jedna věc je, že v populaci existují mutace, které mění složení toxinu a toxinu jednotlivci, kteří jej prezentují, jsou zvýhodněni a další odlišní, že se tato postava jeví od nic v reakci na daný selektivní tlak. Kdyby byla rychlá evoluce tak jednoduchá a účinná, jak to, že každých 24 hodin vyhyne téměř 150 druhů?

souhrn

V těchto posledních řádcích jsme se ani zdaleka nesnažili zavrhnout koncept rychlé evoluce. Co je nezbytné, je kritický a analytický pohled. Evoluce je ve všech případech pomalý proces, který vyžaduje fixaci znaků v průběhu času. Zda je populační trend sporadický nebo definitivní, prostě nemůžeme vědět až o mnoho let později. jeho dokumentace, a proto demonstrování rychlé evoluce u komplexních bytostí je skutečným bolehlavem. hlava.

Bibliografické odkazy:

• Ferris, E., Abegglen, L. M., Schiffman, J. D. a Gregg, C. (2018). Zrychlená evoluce u charakteristických druhů odhaluje kandidátské prvky pro klinicky relevantní vlastnosti, včetně mutace a odolnosti vůči rakovině. Cell Reports, 22(10), 2742-2755.
• Maron, J. L., Vilà, M., Bommarco, R., Elmendorf, S., & Beardsley, P. (2004). Rychlý vývoj invazní rostliny. Ekologické monografie, 74(2), 261-280.
• Thomson, J. Ne. (1998). Rychlá evoluce jako ekologický proces. Trendy v ekologii a evoluci, 13(8), 329-332.
• Yoshida, T., Jones, L. E., Ellner, S. P., Fusmann, G. F. a Hairston, N. G. (2003). Rychlý vývoj pohání ekologickou dynamiku v systému predátor-kořist. Nature, 424 (6946), 303-306.