რა არის სწრაფი ევოლუცია ბიოლოგიაში?

ევოლუცია, თანამედროვე გადმოსახედიდან, არის საკითხი, რომელიც ზოოლოგებს, გენეტიკოსებს და ფილოგენიის სპეციალისტებს აწყდება. ნათელია, რომ პლანეტა დედამიწა ღრმა ცვლილებების პერიოდშია და, შესაბამისად, გენოტიპური ცვალებადობის მაჩვენებლები და სახეობის ფენოტიპური ნიმუში აღარ შემოიფარგლება ტრადიციულად პოსტულირებული თეორიული პარამეტრებით, ყოველ შემთხვევაში, გარკვეულწილად. ადგილზე.

მაგალითად, შესაძლოა ბევრმა არ იცის, რომ დღეს, როცა ეს სტრიქონები იწერება, მეექვსე მასობრივი გადაშენების (ან ანთროპოცენური გადაშენების) შუაგულში ვართ. ამჟამინდელი გადაშენების მაჩვენებელი 100-დან 1000-ჯერ მეტია, ვიდრე მოსალოდნელია ბუნებრივ გარემოში და, შესაბამისად, არ არის გაკვირვებულები გავიგეთ, რომ ყოველი 8 ფრინველიდან ერთს, 4 ძუძუმწოვრიდან ერთს და ყოველი 3 ამფიბიიდან ერთს გადაშენების საფრთხე ემუქრება. მცენარეები არ ჩამორჩებიან, რადგან ყველა მათგანის 70% რისკის ქვეშ იმყოფება.

ამ წინასწარი მონაცემებით გვინდა ვაჩვენოთ რეალობა: სწრაფად განვითარებადი პროცესები გარემოს ცვალებადობაზე რეაგირება შეიძლება იყოს არსებითი გარკვეული ტაქსონების მუდმივობისთვის დროთა განმავლობაში ასეთ ცვალებად და არასტაბილურ სამყაროში. თუ გსურთ იცოდეთ ყველა საიდუმლო ამ პატარა შესწავლილი კონცეფციის უკან, განაგრძეთ კითხვა.

instagram story viewer

დაკავშირებული სტატია: "ბიოლოგიური ევოლუციის თეორია: რა არის და რას ხსნის"

რა არის ბიოლოგიური ევოლუცია?

ევოლუციური მექანიზმების საფუძვლების ჩაყრა არის პირველი ნაბიჯი იმ თემის ადეკვატურად შესასწავლად, რომელიც აქ გვაწუხებს. მარტივი გზით, ევოლუცია შეიძლება განისაზღვროს, როგორც გენეტიკური ნიშნების ცვლილებების ერთობლიობა (შედის გენომი) და ფენოტიპური (აღნიშნული გენომის გამოხატულება) ბიოლოგიური პოპულაციების მეშვეობით თაობებს. არსებობს ევოლუციის ორი ფართო ტიპი: განსხვავებული და კონვერგენტული.

განსხვავებული ევოლუცია არის ის, როდესაც სახეობა დროთა განმავლობაში იყოფა ორ განსხვავებულად. ამ ტიპის ადაპტაციური პროცესი შედის ტერმინში "სპეციაცია", სადაც ერთი და იგივე პოპულაციის ცოცხალი არსებები იძენენ განსხვავებულ მახასიათებლებს, ვიდრე განსხვავებული. გამოწვევები, ფიზიკური, ფიზიოლოგიური თუ ქრომოსომული ბარიერების გამო (სხვათა შორის), სანამ ისინი არ გახდებიან სხვადასხვა სახეობები, რომლებიც ვერ მრავლდებიან ერთმანეთთან ჰო.

მეორეს მხრივ, სახეობა ასევე შეიძლება გამოჩნდეს იქ, სადაც სხვა იყო, ორი პოპულაციის გამოყოფის საჭიროების გარეშე. უბრალოდ, კონკრეტული ტაქსონის გენეტიკური ცვლილებები შეიძლება იყოს საკმარისი იმისათვის, რომ ვთქვათ, რომ ერთი სახეობა მეორეში გადაიქცა.

კონვერგენტული ევოლუციის დროს ორი (ან მეტი) განსხვავებული სახეობა იძენს მსგავს მახასიათებლებს, რადგან ისინი ექვემდებარებიან მსგავსი ევოლუციური წნეხის ქვეშ.. მაგალითად, ვეშაპისა და თევზის სხეულებს აქვთ შესადარებელი თვისებები ფუნქციებთან ანალოგიური (ცურვა და წყალქვეშა ყოფა), მაგრამ მათი ევოლუციური ისტორია და წარმომავლობა მთლიანად არის განსხვავებული.

და ბოლოს, აუცილებელია აღვნიშნოთ, რომ ყველაზე მძლავრი მექანიზმი სახეობების ევოლუციის აღწერისას არის შერჩევა. ბუნებრივია, ეს „ძალა“, რომელიც ხელს უწყობს საუკეთესოს მუდმივობას და იწვევს ყველაზე ნაკლებად სიცოცხლისუნარიანების გაქრობას „აუზიდან“ გენეტიკური. ასეც რომ იყოს, ეს არ არის ერთადერთი: პროცესები, როგორიცაა გენეტიკური დრეიფი, იწვევს გენების დაკარგვას და ცვალებადობას. პოპულაციებში, თუმცა ისინი შემთხვევითია და არ პასუხობენ არსებების ბიოლოგიურ ვარგისიანობას ცოცხალი.

შეიძლება დაგაინტერესოთ: "ჩარლზ დარვინი: ამ ცნობილი ინგლისელი ნატურალისტის ბიოგრაფია"

რას ვგულისხმობთ „სწრაფ ევოლუციაში“?

სწრაფი ევოლუციის მორგება ევოლუციის დღევანდელ განმარტებაში უკიდურესად რთულია, რადგან ვარაუდობენ, რომ გენეტიკური ცვლილებები ცხოველთა სახეობებში (არა იმდენად ვირუსებსა და ბაქტერიებში) ხდება ნელა, ათასობით წლის განმავლობაში. წლები.

ტერმინი "სწრაფი ევოლუცია" გამოიყენება სამეცნიერო პუბლიკაციებში ცვლილებები ალელური სიხშირეების (გენის ვარიაციები) კონკრეტულ პოპულაციაში რამდენიმე თაობის განმავლობაში. ეს ცვლილებები ერთიდაიგივე სახეობაში შეიძლება წარმოიშვას ახალი გენოტიპების (მუტაციების), პოპულაციების გენის ნაკადის ან ინდივიდებსა და/ან სახეობებს შორის გენეტიკური ნარევების გამოჩენის შედეგად.

ზოგიერთი ავტორი ამტკიცებს, რომ სწრაფი ევოლუცია უნდა გულისხმობდეს ცვლილებას იმ პოპულაციების ეკოლოგიურ ტრაექტორიაში, რომლებიც განიცდიან მას, ე.ი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ის უნდა ითარგმნოს ხელშესახები დაკვირვებების სერიად, რომლებიც აჩვენებენ, რომ ცოცხალი არსება „იცვლებოდა“, ამარტივებს ენას. მაქსიმუმ. იმავდროულად, სხვა მკვლევარები ამტკიცებენ, რომ ეს ასე არ არის საჭირო: ზოგჯერ შეიძლება მოხდეს სწრაფი ევოლუცია, რათა შენარჩუნდეს პოპულაციის სტატუს კვო იმ ეკოსისტემაში, რომელშიც ის მრავლდება, ეთოლოგიური ცვლილებების ან მის ტროფიკულ ჯაჭვში წარმოქმნის გარეშე. მაგალითი.

პოპულაციების რასა გადაშენების წინააღმდეგ

პოპულაციის მიერ ადგილობრივი ადაპტაციის პოტენციალი (და, შესაბამისად, მისი სწრაფი ევოლუციის პოტენციალი) დამოკიდებულია რამდენიმე ფაქტორზე. მათ შორის ვხვდებით შემდეგს:

ადგილობრივი სელექციური ძალა, ანუ გარემო ცვლილებები და გამოწვევები, რომლებსაც მოცემული მოსახლეობა უნდა შეხვდეს.
ცვლადი გენების რაოდენობა გაანალიზებულ პოპულაციაში.
პოპულაციის ზომა, რადგან რაც უფრო დიდია ის, მით უფრო შეუძლია გაუმკლავდეს შემთხვევით პროცესებს, როგორიცაა გენეტიკური დრიფტი.

ასე რომ, ჩვენ ამას ვხედავთ ევოლუციის დაჩქარებული ტემპი დამოკიდებულია როგორც გარემოზე, ასევე გაანალიზებული სახეობების შინაგან მახასიათებლებზე. მაგალითად, თუ გადავხედავთ ტაქსონს, რომელიც თითქმის არ შეცვლილა ბოლო 1000 წლის განმავლობაში და რომელიც ავლენს გენეტიკურ ცვალებადობას. ძალიან მცირეა, ჩვენ ძნელი წარმოსადგენია, რომ მას შეუძლია მოულოდნელად დააგროვოს ხელშესახები გენოტიპური ცვლილებები რამდენიმეში თაობებს.

ამას გარდა, უნდა აღინიშნოს, რომ ბევრ ცხოველურ სახეობაში არის დნმ-ის (ARs) დაჩქარებული ზრდის რეგიონები, ანუ ისინი განიცდიან ბევრად უფრო სწრაფ მუტაციას, ვიდრე მოსალოდნელი იყო. შეიძლება წარმოვიდგინოთ, რომ რაც უფრო მაღალია AR-ების პროპორცია, მით უფრო სავარაუდოა სწრაფი ევოლუცია, მაგრამ ისევ და ისევ, ამ ეტაპზე მხოლოდ ვარაუდები შეგვიძლია.

დარვინის ფიჭები: წიგნის მაგალითი

დღეს სწრაფ ევოლუციაზე საუბარი, ხშირ შემთხვევაში, სიცრუეა, ვინაიდან მაშინაც კი, თუ ეს ხდება უფრო მოკლე დროში, ვიდრე ჩვეულებრივი ევოლუციური პროცესები, მაინც ძალიან დიდი ინტერვალია ერთი (ან რამდენიმე) კვლევისთვის..

მეორე მხრივ, არის მაგალითები, რომლებიც გარკვეულწილად ასახავს აქ პოსტულირებული იდეების დემონსტრირებას. ნათელი მოვლენა, რომელიც ამას აჩვენებს, არის დარვინის ერთ-ერთი ფინჩის (გალაპაგოსის კუნძულების მკვიდრი) მოვლენა, რომელიც, თანახმად ერთმა კვლევამ შეამცირა მისი საშუალო ოდენობა 22 წელიწადში სხვა კონკურენტი სახეობის შემოყვანის გამო.

ირკვევა, რომ მათ ჰაბიტატში შეიყვანეს ფიჭები უფრო დიდი ნისკარტით და, შესაბამისად, გადაადგილებულნი თავდაპირველ მსხვილწვერა ფინჩებს, უფრო ეფექტურია მყარი თესლის განადგურებაში. Ამიტომ, ჩიტები უფრო პატარა წვერით, რომლებიც ნიშას იყენებდნენ, სულ უფრო აყვავდნენ (ყველაზე პატარა თესლები), სადაც კონკურენტები არ იყვნენ. ამ მიზეზით, თანდათან გაიზარდა მცირე მწვერვალებით თავდაპირველ პოპულაციაში ინდივიდების წილი.

საბოლოო მოსაზრებები

არ დაიჯეროთ ყველაფრის რასაც ხედავთ გარკვეულ მედიაში. სწრაფი ევოლუციური პროცესის არსებობის კამათი უკიდურესად რთულია, რადგან ეს არ ხდება ერთ ან ორ თაობაში. არსებობს მრავალი ფაქტორი, რომელიც გასათვალისწინებელია და, შესაბამისად, დაგისვამთ შემდეგ კითხვებს: არსებობდა თუ არა პოპულაციაში უპირატესი პერსონაჟი სავარაუდო „სწრაფ ევოლუციამდე“? დროთა განმავლობაში დაფიქსირდა თუ ეს სპორადული დაკვირვებაა? არის ვარიაცია მნიშვნელოვანი?

მაგალითად, ზოგიერთი მედია ამტკიცებს, რომ ზოგიერთმა სახეობამ „ისწავლა“ მათ ჰაბიტატში შეყვანილი სახეობის შხამის მეტაბოლიზაცია რამდენიმე წელიწადში. მომხიბლავი, არა? ჩვენ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ეს პრაქტიკულად შეუძლებელია. ერთია მუტაციების არსებობა პოპულაციაში, რომელიც ცვლის ტოქსინის და ტოქსინის შემადგენლობას პიროვნებები, რომლებიც წარმოადგენენ მას, უპირატესობას ანიჭებენ, და სხვა განსხვავებული, რომ ეს პერსონაჟი ჩანს არაფერი მოცემული შერჩევითი წნევის საპასუხოდ. თუ სწრაფი ევოლუცია ასე მარტივი და ეფექტური იყო, როგორ ხდება, რომ თითქმის 150 სახეობა გადაშენდება ყოველ 24 საათში?

Შემაჯამებელი

ამ ბოლო სტრიქონებში ჩვენ არ გვიცდია, შორს, უარვყოთ სწრაფი ევოლუციის კონცეფცია. აუცილებელია კრიტიკული და ანალიტიკური პერსპექტივა. ევოლუცია, ყველა შემთხვევაში, ნელი პროცესია, რომელიც დროთა განმავლობაში პერსონაჟების ფიქსაციას მოითხოვს. ჩვენ უბრალოდ არ ვიცით, პოპულაციის ტენდენცია სპორადულია თუ საბოლოო, მრავალი წლის შემდეგ. მისი დოკუმენტაცია და, შესაბამისად, კომპლექსურ არსებებში სწრაფი ევოლუციის ჩვენება ნამდვილი თავის ტკივილია. ხელმძღვანელი.

ბიბლიოგრაფიული ცნობები:

ფერისი, ე., აბეგლენი, ლ. მ., შიფმანი, ჯ. D., & Gregg, C. (2018). დაჩქარებული ევოლუცია გამორჩეულ სახეობებში ავლენს კანდიდატ ელემენტებს კლინიკურად რელევანტური ნიშნებისთვის, მათ შორის მუტაციისა და კიბოს წინააღმდეგობის ჩათვლით. Cell Reports, 22 (10), 2742-2755.
მარონი, ჯ. L., Vilà, M., Bommarco, R., Elmendorf, S., & Beardsley, P. (2004). ინვაზიური მცენარის სწრაფი ევოლუცია. ეკოლოგიური მონოგრაფიები, 74(2), 261-280.
ტომსონი, ჯ. არა. (1998). სწრაფი ევოლუცია, როგორც ეკოლოგიური პროცესი. ტენდენციები ეკოლოგიასა და ევოლუციაში, 13(8), 329-332.
იოშიდა, ტ., ჯონსი, ლ. ე., ელნერი, ს. პ., ფუსმანი, გ. F., & Hairston, N. გ. (2003). სწრაფი ევოლუცია განაპირობებს ეკოლოგიურ დინამიკას მტაცებელ-მტაცებლის სისტემაში. ბუნება, 424(6946), 303-306.