Mis on bioloogia kiire areng?

Kaasaegsest vaatenurgast on evolutsioon teema, mis toob zooloogid, geneetikud ja fülogeneesispetsialistid nende pähe. On selge, et planeet Maa on sügavate muutuste perioodil ja seetõttu ka genotüübi varieeruvuse määrad ja Liigi fenotüübiline muster ei ole enam vähemalt mingil määral piiratud traditsiooniliselt postuleeritud teoreetiliste parameetritega. kohapeal.

Näiteks võib-olla ei tea paljud, et praegu, kui neid ridu kirjutatakse, oleme kuuendas massilises väljasuremises (või antropotseeni ajastu väljasuremises). Praegune väljasuremise määr on 100–1000 korda suurem kui looduskeskkonnas oodatav ja seetõttu ei ole see oleme üllatunud, kui saame teada, et iga kaheksas lind, üks igast neljast imetajast ja üks igast kolmest kahepaiksest on väljasuremisohus. Taimed ei jää palju maha, sest 70% neist on ohus.

Nende esialgsete andmetega tahame näidata tegelikkust: kiiresti arenevad protsessid mis reageerivad keskkonnamuutustele, võivad olla olulised teatud taksonite püsimiseks aja jooksul sellises muutuvas ja ebastabiilses maailmas. Kui soovite teada kõiki selle väheuuritud kontseptsiooni saladusi, jätkake lugemist.

• Seotud artikkel: "Bioloogilise evolutsiooni teooria: mis see on ja mida see seletab"

Mis on bioloogiline evolutsioon?

Evolutsiooniliste mehhanismide aluse panemine on esimene samm meid puudutava teema piisavaks uurimiseks. Lihtsamalt võib evolutsiooni defineerida kui geneetiliste karakterite muutuste kogumit (kaasatud genoom) ja fenotüübiline (nimetatud genoomi ekspressioon) bioloogiliste populatsioonide kaudu põlvkonnad. Evolutsioonil on kaks laiaulatuslikku tüüpi: lahknev ja konvergentne.

Divergentne evolutsioon on selline, kus liik eraldub aja jooksul kaheks erinevaks. Seda tüüpi kohanemisprotsess sisaldub mõistes "spetsifikatsioon", kus sama populatsiooni elusolendid omandavad enne erinevaid tunnuseid. väljakutsed, mis on tingitud füüsilistest, füsioloogilistest või kromosomaalsetest barjääridest (paljude teiste hulgas), kuni neist saavad erinevad liigid, mis ei saa üksteisega paljuneda Jah.

Teisest küljest võib liik tekkida ka seal, kus oli teine, ilma et oleks vaja kahte populatsiooni eralduda. Lihtsalt, konkreetse taksoni geneetilised muutused võivad olla piisavad, et öelda, et ühest liigist on arenenud teine.

Konvergentse evolutsiooni käigus omandavad kaks (või enam) erinevat liiki sarnased tunnused, kuna neile on avaldatud sarnane evolutsiooniline surve.. Näiteks vaala ja kala kehad on funktsioonidega võrreldavad analoogsed (ujuvad ja eelnesid vee all), kuid nende evolutsiooniline ajalugu ja esivanemad on täielikult erinev.

Lõpuks tuleb märkida, et kõige võimsam mehhanism liikide evolutsiooni kirjeldamisel on valik. loomulik, see "jõud", mis soodustab tugevaima püsivust ja põhjustab kõige vähem elujõulisemate kadumise "basseinist" geneetiline. Sellest hoolimata pole see ainus: sellised protsessid nagu geneetiline triiv põhjustavad geenide kadumist ja varieerumist populatsioonides, kuigi need on juhuslikud ega reageeri olendite bioloogilisele sobivusele elus.

• Teid võivad huvitada: "Charles Darwin: selle kuulsa inglise loodusteadlase elulugu"

Mida me mõtleme "kiire arengu" all?

Kiire evolutsiooni sobitamine praegusesse evolutsiooni definitsiooni on äärmiselt keeruline, kuna seda eeldatakse Loomaliikide (mitte niivõrd viiruste ja bakterite) geneetilised muutused toimuvad aeglaselt, tuhandete aastate jooksul. aastat.

Mõistet "kiire areng" kasutatakse teadusväljaannetes kirjeldamaks muutused alleeli sagedustes (geenivariatsioonid) konkreetses populatsioonis mõne põlvkonna jooksul. Need muutused sama liigi sees võivad tuleneda uute genotüüpide (mutatsioonide) ilmnemisest, geenivoogudest populatsioonide vahel või geneetilistest segudest indiviidide ja/või liikide vahel.

Mõned autorid väidavad, et kiire evolutsioon peab tähendama muutust seda kogevate populatsioonide ökoloogilises trajektooris, st Teisisõnu tuleb see tõlkida rea ​​käegakatsutavateks tähelepanekuteks, mis näitavad, et elusolend on "muutunud", lihtsustades keelt maksimaalselt. Samal ajal väidavad teised teadlased, et see ei pea nii olema: mõnikord võib juhtuda kiire areng, et säilitada populatsiooni status quo ökosüsteemis, kus see vohab, ilma et peaks tekitama etoloogilisi muutusi või selle troofilist ahelat, näide.

Populatsioonide võidujooks väljasuremise vastu

Populatsiooni kohaliku kohanemise potentsiaal (ja seega ka kiire evolutsiooni potentsiaal) sõltub mitmest tegurist. Nende hulgast leiame järgmise:

• Kohalik valikujõud, st keskkonnamuutused ja väljakutsed, millega antud elanikkond peab silmitsi seisma.
• Muutuvate geenide arv analüüsitud populatsioonis.
• Populatsiooni suurus, sest mida suurem see on, seda rohkem saab see toime tulla juhuslike protsessidega, nagu geneetiline triiv.

Niisiis, me näeme seda kiirenenud evolutsiooni kiirus sõltub nii keskkonnast kui ka analüüsitavate liikide olemuslikest omadustest. Näiteks kui me vaatame taksonit, mis pole viimase 1000 aasta jooksul peaaegu muutunud ja millel on geneetiline varieeruvus väga väike, on meil raske ette kujutada, et see võib mõnes üksikus ootamatult koguneda käegakatsutavaid genotüüpseid muutusi põlvkonnad.

Lisaks sellele tuleb märkida, et paljudel loomaliikidel on DNA kiirendatud kasvupiirkonnad (AR-id), st neil on oodatust palju kiirem mutatsioonimäär. Võib ette kujutada, et mida suurem on AR-de osakaal, seda tõenäolisem on kiire areng, kuid jällegi saame siinkohal ainult oletada.

Darwini vindid: näide raamatust

Tänapäeva kiirest arengust rääkimine on paljudel juhtudel vale, sest isegi kui see toimub lühema aja jooksul kui tavalised evolutsiooniprotsessid, on see siiski liiga lai intervall ühe (või mitme) uuringu jaoks, et seda katta..

Teisest küljest on näiteid, mis teataval määral demonstreerivad siin postuleeritud ideid. Selge sündmus, mis seda näitab, on üks Darwini vintidest (Galapagose saarte elanik), kes vastavalt ühes uuringus vähenes teise konkureeriva liigi sissetoomise tõttu selle keskmine arve suurus 22 aasta jooksul.

Selgub, et suurema nokaga vindid toodi nende elupaika ja seetõttu tõrjuti välja algsetele suurenokalistele vintidele, hävitades tõhusamalt kõvasid seemneid. Nii et nišši ära kasutanud väiksema nokaga linnud õitsesid üha enam (kõige väiksemad seemned), kus konkurente polnud. Sel põhjusel suurenes järk-järgult väikeste tippudega isendite osakaal algses populatsioonis.

lõplikud kaalutlused

Ärge uskuge kõike, mida teatud meedias näete. Kiire evolutsiooniprotsessi olemasolu vaidlustamine on äärmiselt keeruline, kuna see ei toimu ühe või kahe põlvkonna jooksul. Arvesse tuleb võtta palju tegureid ja seetõttu esitame teile järgmised küsimused: kas rahvastiku eelistatud iseloom eksisteeris juba enne oletatavat "kiiret arengut"? Kas see on aja jooksul fikseeritud või on see juhuslik tähelepanek? Kas erinevus on oluline?

Näiteks väidavad mõned meediad, et teatud liigid on mõne aastaga "õppinud" metaboliseerima nende elupaika sattunud liigi mürki. Põnev, eks? Julgeme väita, et see on praktiliselt võimatu. Üks asi on mutatsioonide olemasolu populatsioonis, mis muudavad toksiini koostist ja isikud, kes seda esitavad, on soositud ja teine ​​erineb, et see tegelane näib mitte midagi vastuseks antud selektiivsele rõhule. Kui kiire areng oleks nii lihtne ja tõhus, siis miks sureb iga 24 tunni järel välja peaaegu 150 liiki?

Kokkuvõte

Nendes viimastes ridades ei ole me kaugeltki püüdnud kõrvale heita kiire evolutsiooni kontseptsiooni. Vajalik on kriitiline ja analüütiline vaatenurk. Evolutsioon on kõigil juhtudel aeglane protsess, mis nõuab märkide fikseerimist aja jooksul. Me lihtsalt ei saa teada, kas rahvastikutrend on juhuslik või lõplik, enne kui palju aastaid hiljem. selle dokumenteerimine ja seetõttu keeruliste olendite kiire evolutsiooni demonstreerimine on tõeline peavalu. pea.

Bibliograafilised viited:

• Ferris, E., Abegglen, L. M., Schiffman, J. D. ja Gregg, C. (2018). Eristavate liikide kiirendatud evolutsioon paljastab kliiniliselt oluliste tunnuste, sealhulgas mutatsioonide ja vähiresistentsuse kandidaatelemendid. Cell reports, 22(10), 2742-2755.
• Maron, J. L., Vilà, M., Bommarco, R., Elmendorf, S. ja Beardsley, P. (2004). Invasiivse taime kiire areng. Ökoloogilised monograafiad, 74(2), 261-280.
• Thomson, J. ei. (1998). Kiire areng kui ökoloogiline protsess. Trends in ecology & Evolution, 13(8), 329-332.
• Yoshida, T., Jones, L. E., Ellner, S. P., Fusmann, G. F. ja Hairston, N. g. (2003). Kiire evolutsioon juhib ökoloogilist dünaamikat röövloom-saakloomade süsteemis. Nature, 424 (6946), 303-306.