SINTĒTISKĀ EVOLŪCIJAS TEORIJA: VĒSTURE, POSTULĀTI, PIERĀDĪJUMI, STIPRĀS PUSES - BIOLOĢIJA - 2025

Sintētiskais evolūcijas teorija , kas pazīstams arī kā neo-darvinists teoriju vai mūsdienu sintēzi attīstību, ir teorija, kas ierosina saikni starp Darvina teorijām dabiskās atlases un teorijām mantojuma, ko Gregors Mendelis piedāvāto.

Šī teorija sniedz paskaidrojumus sugas pārveidošanai ar dabiskās atlases palīdzību un sugas sadalīšanai izolētās apakšgrupās (specifikācija). Viņš evolūciju uztver kā nejaušu notikumu (mutācijas un rekombinācija) un nejaušu notikumu, piemēram, dabiskās atlases, summu.

Darvins un Mendels (Avots: Oriģinālie attēli: nenoteikts. Atrodas SteinBike caur Wikimedia Commons)

Sintētiskajā evolūcijas teorijā evolūcijas pamata notikums ir alēles parādīšanās biežuma izmaiņas populācijā. Tādēļ šī teorija ir balstīta uz visu faktoru, kas ietekmē izmaiņas iedzīvotāju alēļu frekvencēs, analīzi, proti: mutācijas, selekcijas un gēnu novirzes.

Šī teorija pastiprina dabiskās atlases kā evolūcijas "motora" būtisko lomu, taču atšķirībā no pirmajām evolūcijas teorijām tā balstās uz dažādiem teorētiskiem elementiem, kas atvieglo tās interpretāciju un analīzi.

Vēsture

Lai pastāstītu stāstu par sintētisko evolūcijas teoriju, ir nepieciešams veikt vēsturisko pārskatu par priekštečiem, kas notika, lai šai teorijai būtu vieta zinātnes pasaulē.

Darvins un Wallace

Varētu teikt, ka tas viss sākās 1858. gadā ar angļu dabaszinātniekiem Čārlzu Darvinu un Alfrēdu Wallace, kuri patstāvīgi nonāca pie secinājuma, ka dabiskā atlase ir mehānisms, kas ir atbildīgs par fenotipisko variāciju izcelsmi un līdz ar to arī par specifikāciju.

Alfrēds Wallace. Lietotājs Tagishsimon vietnē en.wikipedia

Dažos tekstos ir norādīts, ka abi autori ir izvirzījuši hipotēzi, kas pazīstama kā "pēcnācēji ar modifikāciju dabiskās atlases rezultātā", ar kuru viņi apstiprināja 5 lietas:

1. Visi organismi rada vairāk pēcnācēju, nekā to var atbalstīt vide, kurā tie dzīvo
2. Lielākās daļas pazīmju atšķirības starp sugām (vienas sugas ietvaros) ir ārkārtīgi lielas
3. Konkurence par ierobežotiem resursiem beidzas ar "cīņu par izdzīvošanu"
4. Dabā pastāv modificētu pazīmju pārmantošana, tas ir, dažas modifikācijas var mantot no vecākiem viņu pēcnācējiem
5. Ja "modifikācijas" ir ievērojamas, tas var izraisīt jaunas sugas attīstību vai parādīšanos

Abi dabaszinātnieki atbalstīja viņu teorijas, detalizēti novērojot fosilijas un dzīvos organismus to dabiskajā vidē.

Gregors Mendels

Gregors Mendels

Tajā pašā desmitgadē (1856. gads) austriešu mūks Gregors Mendels veica virkni eksperimentu ar zirņu augiem, ar kuru palīdzību viņš noteica, ka personāži tiek mantoti kā “fiziskas vienības” no vecākiem uz pēcnācējiem.

Pateicoties saviem atklājumiem, Mendels spēja noformulēt "īpašību mantojuma likumus", kas apraksta gēnu dominēšanas, segregācijas un neatkarīgas izplatīšanas principus, kas tagad ir ģenētikas pamatprincipi.

Ir pierādījumi, ka Dārvins lasīja Mendeļa darbus Brūna Dabas vēstures biedrībā 1860. gadu vidū, tomēr slavenajā grāmatā “Sugu izcelsme” viņš uz tiem neattiecās, iespējams, tāpēc, ka viņš to pilnīgi nesaprata. uz ko pēdējais atsaucās.

Neo-darvinisms

Mendela darbi tika "plauktiņā" līdz 1900. gadu sākumam un kopš tā laika ir kļuvuši populāri. Tās likumi tika piemēroti, lai risinātu problēmas, kas saistītas ar bioloģisko mantojumu, taču šķita, ka tām nav nekādas saistības ar evolūcijas bioloģiju vai ar Darvina un Wallace postulātiem.

Šī šķietamā “šķiršanās” starp abām pieejām bija saistīta ar faktu, ka abu teoriju “atbalstītāji” neizdomāja kopēju redzējumu, lai analizētu sugu pastāvīgās variācijas.

Tieši biologs un statistiķis Ronalds Fišers 19018. gadā izmantoja tā laika statistikas instrumentus, lai “saskaņotu” neatbilstības starp Darvina dabiskās atlases idejām un Mendela eksperimentiem par personāžu mantošanu.

Ronalds Fišers. Skatīt lapu autoram

Neodarvinisma jeb sintētiskās evolūcijas teorijas dzimšana notika paša Ronalda Fišera un lielas teorētisko biologu grupas, ieskaitot Sevaldu Raitu, Džonu Haldanu un citus, rokās.

Vēlāk Teodosijs Dobžanskis sniedza nozīmīgu ieguldījumu, eksperimentālos populācijas pētījumos demonstrējot dabiskās atlases ietekmi uz dabisko populāciju mainīgumu, izmantojot Mendeļa ģenētikas un hromosomu teorijas integrāciju.

Daudzi citi zinātnieki, kaut arī daži vairāk nekā citi, notika mūsdienās valdošās evolūcijas teorijas sintēzē, bet šeit tika pieminēti tikai visredzamākie.

Sintētiskās teorijas postulāti

Lielo un vidējo primātu skeleti. Sākotnējais augšupielādētājs bija TimVickers angļu Vikipēdijā.

Sintētiskā evolūcijas teorija vai "mūsdienu evolūcijas sintēze" izskaidro šo procesu ar ģenētiskām izmaiņām, kas notiek populācijās un noved pie specifikācijas procesiem. Šī teorija definē evolūciju kā "izmaiņas iedzīvotāju alēļu frekvencēs".

Saskaņā ar to evolūcijas procesu virzošie mehānismi ir balstīti uz dabisko atlasi, ko atbalsta daži Dārvina un Wallace apcerētie postulāti, it īpaši tie, kas saistīti ar pēcnācēju pārprodukciju, tā variāciju un mantojumu. no funkcijām.

Tādējādi šajā teorijā iesaistītie faktori ir:

- mutācijas pakāpes

- migrācijas procesi

- Iespēja vai gēna novirze

- rekombinācija vai variācija

- Dabiskā izlase

Mutācija

Mutaciju un dabiskās atlases mijiedarbība. Vilfredors

Mutācijas ir izmaiņas, kas notiek gēnu secībā un kas parasti rada dažādus fenotipus. Daži mutāciju veidi var būt kaitīgi vai kaitīgi, bet citi var būt izdevīgi no daudziem aspektiem (vai vienkārši neitrāli).

DNS secības mutācijas vai izmaiņas var mantot no vecākiem saviem bērniem un ir galvenais pēcnācēju variāciju avots.

Migrācija

Migrācijas procesi starp vienas un tās pašas sugas dažādām populācijām var izraisīt ģenētiskās variācijas palielināšanos, jo populācijas alelliskajā kopumā tiek ieviestas jaunas alēles, mainot tās alēlisko biežumu.

Nejauša vai ģenētiska novirze

Nejaušība vai ģenētiska novirze ir ģenētisks notikums, kas izmaina populācijas genotipisko sastāvu pēc nejaušas retas modifikācijas parādīšanās deleīciju, translokācijas, inversijas, dublēšanās utt. Dēļ, kas var beigties ar alēļu izzušanu. retāk.

Rekombinācija vai variācija

Tas ir process, kas notiek seksuālās reprodukcijas laikā un ietver divu indivīdu hromosomu apvienošanu, kas reproducē, lai radītu jaunu indivīdu, kam raksturīga ģenētiska kombinācija, kas atšķiras no tās vecāku.

Šajā procesā var notikt dzēšana, apvēršana, dublēšanās, translokācija, poliploīdija utt.

Dabiskā izlase

Darvins izpētīja Galapagu žubītes kā dabiskās atlases piemēru (Avots: Roberts Teilors Pritčets caur Wikimedia Commons)

Dabiskā atlase ir "spēks", kas rada izmaiņas gēnu biežumā starp vienu paaudzi un nākamo, dodot priekšroku "vislabāk adaptēto" indivīdu diferencētai reproducēšanai.

Saskaņā ar “neo-darviniešu” modeļu prognozēm evolūcijas izmaiņas notiek pakāpeniski, kā ierosinājis Darvins, kas nozīmē, ka tās ir lēnas, pakāpeniskas un nepārtrauktas katrā noteiktajā ciltsrakstā.

Pierādījumi

Ekosistēmu antropoloģiskā iejaukšanās ir nodrošinājusi “dabiskus eksperimentus”, kas kalpo par pamatu neo-darvinistu hipotēzēm.

Piemēram, kode Biston betularia, ir bagātīgs posmkājs, kas atrodams Anglijas mežainos apgabalos, kur ir izdalītas divas krāsu formas: viena gaiša un otra tumša. Abu fenotipu atšķirībās ir iesaistīts viens gēns, un, kā zināms, dominē tumšās krāsas alēle.

Biston betularia pāra fotoattēls (Avots: Sekojiet caur Wikimedia Commons)

Kopš 1850. gada tumšās formas alēliskais biežums ir ievērojami palielinājies, it īpaši rūpnieciski attīstītos Mančesteras un Birmingemas apgabalos, domājams, ka tas ir “aizsegšanas” mehānisms plēsoņu novēršanai, tas ir, dabiskās atlases dēļ.

Tumšās formas biežums salīdzinājumā ar gaišo ir pieaudzis no 1 līdz 90% mazāk nekā 100 gadu laikā, bet citos mazāk industrializētos reģionos tumšā forma joprojām ir ļoti “reta”.

Stiprās puses

Panthera ģints sugas. Omicroñ'R

Neo-darviniešu teorijas galvenās stiprās puses ir saistītas ar trim pamatprincipiem: cēloņsakarība, efektivitāte un darbības joma.

Cēloņsakarība nosaka, ka dabiskās atlases mehānisms ir pietiekams, lai virzītu evolūcijas procesu un novērotās tendences, tas ir, ka dabiskā atlase ir galvenais specifikācijas dzinējspēks.

Efektivitāte attiecas uz organismu spēju radīt "evolūcijas jaunumus" un likvidēt slikti adaptētos indivīdus populācijās, piemēram, "visizteiktāko izdzīvošanu".

Darbības joma ir saistīta ar mehānisma spēju izskaidrot mikroevolūcijas un makroevolūcijas procesus.

Vājās puses

Saskaņā ar Frías (2010) teikto, sintētiskās evolūcijas teorijas vājās vietas ir saistītas ar dažām izlaidībām, kuras šī teorija rada dažiem procesiem vai notikumiem, kas bieži tiek uzskaitīti kā “noteikuma izņēmumi”.

Starp galvenajiem izlaidumiem, kurus uzsvēra šī autore, ir:

- Saiknes neesamība starp somatiskajām un dzimumšūnām dažās bezmugurkaulnieku filiālēs, somaklonisko variāciju pārmantojamība un gēnu vertikālas pārnešanas koncepcija

- Sānu vai horizontāla gēna pārnešana uz eikariotiem, ko pārnēsā baktērijas vai vīrusi

- “holistiskas” gēna koncepcijas, determinisma un ģenētiskā redukcionisma trūkums

- Nekodēta DNS, epigenēze un gēni, kas nav transkripcijā

- Homeotiskās mutācijas un attīstības ģenēze

- Simetriska specifikācija.

Atsauces

1. Frías, L. (2010). Izlaidumi sintētiskajā evolūcijas teorijā. Bioloģiskie pētījumi, 43 (3), 299–306.
2. Gardners, JE, Simmons, JE, & Snustad, DP (1991). Ģenētiskais pamats. 8 '"izdevums. Džons Vilijs un dēli.
3. Gould, SJ (1982). Darvinisms un evolūcijas teorijas paplašināšana. Zinātne, 216 (4544), 380-387.
4. Hendersons, M. (2009). 50 ģenētikas idejas, kuras jums patiešām jāzina. Quercus grāmatas.
5. Kutschera, U., un Niklas, KJ (2004). Mūsdienu bioloģiskās evolūcijas teorija: izvērsta sintēze. Naturwissenschaften, 91 (6), 255–276.
6. Matsuda, H., & Ishii, K. (2001). Sintētiska molekulārās evolūcijas teorija. Gēni un ģenētiskās sistēmas, 76 (3), 149.-158.
7. Solsberija, FB (1971). Šaubas par mūsdienu sintētisko evolūcijas teoriju. Amerikas bioloģijas skolotājs, 33 (6), 335-354.
8. Zālamans, EP, Bergs, LR un Martins, DW (2011). Bioloģija (9. edn). Brūka / Kola, Cengagas mācīšanās: ASV.
9. Suzuki, DT, un Griffiths, AJ (1976). Ievads ģenētiskajā analīzē. WH Freeman un uzņēmums.
10. Vatsons, JD (2004). Gēna molekulārā bioloģija. Pīrsona izglītība Indijā.