Što je brza evolucija u biologiji?

Evolucija je, sa suvremenog gledišta, pitanje koje dovodi do glave zoologe, genetičare i stručnjake za filogeniju. Jasno je da je planet Zemlja u razdoblju dubokih promjena i, stoga, stope genotipske varijabilnosti i Fenotipski obrazac vrste više nije ograničen tradicionalno postuliranim teorijskim parametrima, barem do neke mjere. mjesto.

Na primjer, možda mnogi ne znaju da se danas, dok ovi redovi pišu, nalazimo usred šestog masovnog izumiranja (ili izumiranja u antropocenu). Trenutna stopa izumiranja je između 100 i 1000 puta veća od one koja bi se očekivala u prirodnom okruženju i stoga nije iznenađeni smo saznanjem da je jedna od svakih 8 ptica, jedan od svaka 4 sisavca i jedan od svaka 3 vodozemca u opasnosti od izumiranja. Biljke ne zaostaju puno, jer je 70% svih njih u opasnosti.

Ovim preliminarnim podacima želimo pokazati stvarnost: procesi koji se brzo razvijaju koji reagiraju na varijacije okoliša mogli bi biti ključni za trajnost određenih svojti tijekom vremena u tako promjenjivom i nestabilnom svijetu. Ako želite saznati sve tajne iza ovog malo istraženog koncepta, nastavite čitati.

• Povezani članak: "Teorija biološke evolucije: što je to i što objašnjava"

Što je biološka evolucija?

Postavljanje temelja evolucijskih mehanizama prvi je korak za primjereno istraživanje predmeta koji nas ovdje zanima. Na jednostavan način, evolucija se može definirati kao skup promjena u genetskim karakteristikama (uključenim u genom) i fenotipski (izraz navedenog genoma) bioloških populacija kroz generacije. Postoje dvije široke vrste evolucije: divergentna i konvergentna.

Divergentna evolucija je ona u kojoj se vrsta, tijekom vremena, razdvaja na dvije različite. Ova vrsta procesa prilagodbe uključena je u pojam "specijacije", gdje živa bića iste populacije poprimaju različite osobine prije nego izazove, bilo zbog fizičkih, fizioloških ili kromosomskih barijera (između mnogih drugih) dok ne postanu različite vrste koje se ne mogu međusobno razmnožavati Da.

S druge strane, vrsta se može pojaviti i tamo gdje je postojala druga, bez potrebe da se dvije populacije razdvajaju. Jednostavno, genetske promjene određenog taksona mogu biti dovoljne da kažemo da je jedna vrsta evoluirala u drugu.

U konvergentnoj evoluciji, dvije (ili više) različitih vrsta poprimaju slične osobine jer su bile podvrgnute sličnim evolucijskim pritiscima.. Na primjer, tijela kita i ribe imaju usporedive značajke s funkcijama analogni (plivanje i preživljavanje pod vodom), ali njihova evolucijska povijest i podrijetlo potpuno su drugačiji.

Na kraju, potrebno je napomenuti da je najmoćniji mehanizam pri opisivanju evolucije vrsta selekcija. prirodna, ta "sila" koja promiče trajnost najjačih i uzrokuje da oni koji su najmanje održivi na kraju nestanu iz "bazena" genetski. Unatoč tome, ovo nije jedino: procesi kao što je genetski drift uzrokuju gubitak i varijaciju gena u populacijama, iako su one nasumične i ne odgovaraju biološkoj sposobnosti bića živ.

• Možda će vas zanimati: "Charles Darwin: biografija ovog poznatog engleskog prirodoslovca"

Što mislimo pod "brzom evolucijom"?

Uklapanje brze evolucije u trenutnu definiciju evolucije iznimno je složeno, budući da se pretpostavlja da Genetske promjene kod životinjskih vrsta (ne toliko kod virusa i bakterija) događaju se polako, tijekom tisuća godina. godine.

Izraz "brza evolucija" koristi se u znanstvenim publikacijama za opisivanje promjene u frekvencijama alela (varijacije gena) unutar određene populacije unutar nekoliko generacija. Te promjene unutar iste vrste mogu proizaći iz pojave novih genotipova (mutacija), protoka gena između populacija ili genetskih mješavina između jedinki i/ili vrsta.

Neki autori postuliraju da brza evolucija mora implicirati promjenu u ekološkoj putanji populacija koje je doživljavaju, tj. Drugim riječima, mora se prevesti u niz opipljivih opažanja koja pokazuju da je živo biće "variralo", pojednostavljujući jezik maksimum. U međuvremenu, drugi istraživači tvrde da to ne mora biti slučaj: ponekad se može dogoditi brza evolucija kako bi se održao status quo populacije u ekosustavu u kojem se razmnožava, bez potrebe za stvaranjem etoloških promjena ili u svom trofičkom lancu, za primjer.

Utrka populacija protiv izumiranja

Potencijal lokalne prilagodbe populacije (a time i njezin potencijal brze evolucije) ovisi o nekoliko čimbenika. Među njima nalazimo sljedeće:

• Lokalna selekcijska snaga, odnosno promjene okoliša i izazovi s kojima se određena populacija mora suočiti.
• Broj varijabilnih gena unutar analizirane populacije.
• Veličina populacije, jer što je veća, to se više može nositi s nasumičnim procesima kao što je genetski drift.

Dakle, vidimo to ubrzana stopa evolucije ovisi i o okolišu i o intrinzičnim karakteristikama analizirane vrste. Na primjer, ako pogledamo takson koji se gotovo nije promijenio u zadnjih 1000 godina i koji pokazuje genetsku varijabilnost izuzetno mali, teško nam je zamisliti da bi odjednom mogao akumulirati opipljive genotipske promjene u nekoliko generacije.

Osim toga, treba napomenuti da kod mnogih životinjskih vrsta postoje regije ubrzanog rasta DNA (ARs), odnosno da mutiraju mnogo brže od očekivanih. Netko bi mogao zamisliti da što je veći udio AR-ova, to je vjerojatnija brza evolucija, ali opet, u ovom trenutku možemo samo nagađati.

Darwinove zebe: primjer knjige

Govoriti o brzoj evoluciji danas je, u mnogim slučajevima, neistina, jer čak i ako se dogodi u kraćem vremenskom okviru od normalnih evolucijskih procesa, to je još uvijek preširok interval da bi ga jedna (ili više) studija mogla pokriti.

S druge strane, postoje primjeri koji u određenoj mjeri pokazuju ovdje postavljene ideje. Jasan događaj koji to pokazuje je onaj jedne od Darwinovih zeba (stanovnica otočja Galapagos) koja je, prema jedna studija, smanjila je prosječnu veličinu kljuna u 22 godine zbog uvođenja druge konkurentne vrste.

Ispostavilo se da su zebe s većim kljunovima uvedene u svoje stanište i stoga raseljene na izvorne velikokljune zebe tako što su učinkovitiji u uništavanju tvrdih sjemenki. Tako da, ptice s manjim kljunovima koje su iskorištavale nišu sve su više napredovale (najsitnije sjemenke) gdje nije bilo konkurenata. Zbog toga se malo po malo povećavao udio jedinki u izvornoj populaciji s malim vrhovima.

završna razmatranja

Ne vjerujte svemu što vidite u određenim medijima. Tvrđenje prisutnosti brzog evolucijskog procesa je izuzetno složeno, budući da se ne događa u jednoj ili dvije generacije. Mnogo je čimbenika koji se moraju uzeti u obzir i stoga vam postavljamo sljedeća pitanja: je li favorizirani karakter u populaciji već postojao prije navodne "brze evolucije"? Je li to popravljeno tijekom vremena ili je to sporadično opažanje? Je li varijacija značajna?

Primjerice, neki mediji tvrde da su određene vrste u nekoliko godina "naučile" metabolizirati otrov vrste unesene u njihovo stanište. Fascinantno, zar ne? Usuđujemo se reći da je to praktički nemoguće. Jedna je stvar da u populaciji postoje mutacije koje mijenjaju sastav toksina i favorizirani su pojedinci koji ga predstavljaju, a druga drugačija je pojava ovog lika ništa kao odgovor na određeni selektivni pritisak. Ako je brza evolucija tako jednostavna i učinkovita, kako to da gotovo 150 vrsta izumre svaka 24 sata?

Sažetak

U ovim posljednjim redovima nismo pokušali, daleko od toga, odbaciti koncept brze evolucije. Ono što je neophodno je kritička i analitička perspektiva. Evolucija je, u svim slučajevima, spor proces koji zahtijeva fiksiranje likova tijekom vremena. Jednostavno ne možemo znati je li populacijski trend sporadičan ili definitivan sve do mnogo godina kasnije. njegove dokumentacije i stoga je demonstriranje brze evolucije u složenim bićima prava glavobolja. glava.

Bibliografske reference:

• Ferris, E., Abegglen, L. M., Schiffman, J. D. i Gregg, C. (2018). Ubrzana evolucija u posebnim vrstama otkriva elemente kandidata za klinički relevantna svojstva, uključujući otpornost na mutacije i rak. Izvješća o stanicama, 22(10), 2742-2755.
• Maron, J. L., Vilà, M., Bommarco, R., Elmendorf, S., i Beardsley, P. (2004). Brza evolucija invazivne biljke. Ekološke monografije, 74(2), 261-280.
• Thomson, J. Ne. (1998). Brza evolucija kao ekološki proces. Trendovi u ekologiji i evoluciji, 13(8), 329-332.
• Yoshida, T., Jones, L. E., Ellner, S. P., Fusmann, G. F. i Hairston, N. g. (2003). Brza evolucija pokreće ekološku dinamiku u sustavu predator-plijen. Priroda, 424(6946), 303-306.