Begreppet evolution: Anteckningar om det moderna begreppet evolution

Begreppet evolution: Anteckningar om det moderna begreppet evolution!

Det nuvarande begreppet evolution är en modifierad form av Darwins teori om naturligt urval och kallas ofta neo-darwinism. Enligt det är bara genetiska variationer (mutationer) ärvda och inte alla varationer som hölls av Darwin. Således är det moderna evolutionskonceptet syntes av Darwins och Hugo de Vries teorier. Detta kallas också Syntetisk Evolutionsteori.

Image Courtesy: dinca.org/wp-content/uploads/2009/06/evolution-of-a-decent-man.jpg

Den syntetiska teorin om evolution är resultatet av ett antal forskares arbete, nämligen T. Dobzhansky, RA Fisher, JBS Haldane, Swell Wright, Ernst Mayr och GL Stebbins. Stebbins i sin bok, Process of Organic Evolution, diskuterade syntetisk teori. Modernt begrepp om utveckling innefattar följande faktorer:

1. Genetisk variation i befolkningen:

Det är befolkningen som utvecklas och inte dess enskilda medlemmar. Individens roll i den evolutionära processen är att förmedla sin genetiska variation till sina avkommor. Utvecklingen sker genom ackumulering av genetiska variationer i populationen under långa perioder. Förändringen av gener sker på följande sätt.

(i) Mutationer:

Mutationer är plötsliga ärftliga förändringar. Hugo de Vries trodde att det är mutation som orsakar evolution och inte de mindre variationer (ärftliga) som Darwin talade om. Enligt Darwin var utvecklingen gradvis medan Hugo de Vries sa att mutation orsakade speciering och därmed kallade saltningen (enkelsteg stor mutation). Mutationer är av två typer: kromosomala mutationer och genmutationer.

(a) kromosomala mutationer:

Dessa beror på förändringar i kromosomtal och förändringar i struktur.

Förändringar i kromosomnummer:

Dessa mutationer orsakas av förändringar i antalet kromosomer. De är av ytterligare två typer: polyploidi och aneuploidi (a) Polyploidy. Det är ökningen av antalet kromosomsatser. Exempel: triploidy (3n), tetraploidy (4n), pentaploidy (5n), hexaploidy (6n). Ökning av antalet av samma genom är känt som auto polyploidi (t.ex. AAAA). Ökning av antalet kromosomsatser på grund av att de kommer samman av två eller flera organismer, kallas allopolyploidi.

Det kallas också som interspecifik polyploidi, (b) Aneuploidy. Det är en mutation där en numerisk förändring uppträder i kromosomnumret för genommonomin (2n-1), nullisomy (2n-2), trisomy (2n + 1), tetrasomy (2n + 2), etc.

Strukturella förändringar i kromosomer (kromosomala Aberrations):

När förändringen sker i kromosomernas morfologi kallas kromosomavvikelsen. Dessa är av fyra typer, dubbelarbete (dubblering av ett segment), brist (deletion av ett segment), translokation (passage av segment av en kromosom till en icke-homolog kromosom) och inversion (omvändning i genernas ordning).

(b) Genmutationer:

När förändringarna är i genstruktur och uttryck på grund av tillsats, deletionssubstitution eller inversion av nukleotider kallas dessa genmutationer. Frekvensen av genmutationer varierar från gen till gen. Genmutationshastigheten ökar genom närvaron av strålningar och vissa kemikalier som kallas mutagener.

Muterade gener lägger till nya alleler till genpoolen. Genpool är summan av alla olika gener och deras alleler närvarande i en befolkning. Det är genpoolen som utvecklas som nya gener, dvs alleler, läggs till eller tas bort, då är råmaterialet för evolutionär förändring. Uppbyggnaden av många mutationer kan ge upphov till stora förändringar som äntligen leder till bildandet av nya arter.

Genmutationer som involverar substitutionsdeletion eller införande av en enda kvävebas kallas punktmutation. Genmutationerna som involverar mer än en kvävebas eller hela genen benämns bruttomutationer.

(ii) genrekombination:

Det uppstår på grund av följande skäl: (a) Dual parentage (b) Oberoende sortiment av kromosomer (c) Korsning under meios. (iv) Slumpmässig fusion av gameter (v) Bildning av nya alleler. Eftersom det lägger till nya alleler och kombination av alleler till genpoolen är det viktigt process under utveckling som orsakar variationer.

(iii) Gen migrering (genflöde):

Personers rörelse från en plats till en annan kallas migration. Om de migrerade individerna odlar inom den nya befolkningen kommer invandrare att lägga till nya alleler till värdpopulationens lokala genpool.

Detta kallas gen migrering. Ibland kommer två populationer av en avskild art som kommer att stängas på grund av migrering. Genen av två populationer blandar sig genom avel och resultatet orsakar variationer i avkomman.

(iv) Genetisk drift (Sewall Wright Effect):

Beteckningen genetisk drift (Sewall Wright Effect) avser eliminering av vissa egenskaper när en del av en befolkning migrerar eller dör av naturkatastrof. Det ändrar genfrekvensen för återstående befolkning som orsakar variation. Det är uppkallat efter den amerikanska genetikeren Sewall Wright som insåg sin evolutionära betydelse. Även om genetisk drift sker i alla populationer, är dess effekter mest märkta i mycket liten isolerad population. Två viktiga exempel på genetisk drift är grundareffekt och flaskhals-effekt.

(a) Grundareffekt eller grundare Princip:

Det är ett viktigt exempel på genetisk drift i mänsklig befolkning. Det noteras när en liten grupp personer som kallas grundare, lämnar sina hem för att hitta en ny bosättning, kan befolkningen i en ny bosättning ha olika genotypfrekvenser än hos föräldrarnas befolkning. Bildandet av en annan genotyp i en ny uppgörelse kallas grundareffekten. Ibland bildar de en ny art.

(b) Flaskhals Effekt:

Termen introducerades av Stebbibns för årliga och binära cykelfenomen av minskning och ökning av en befolkningstorlek. När befolkningen är i nedgång kan antalet individer minska i den utsträckning att den lilla befolkningsgruppen blir isolerad och begränsad i distributionen.

Dessa utsätts sedan för slumpmässig genetisk drift som resulterar i fixering av vissa gener. Således återuppbygger befolkningen sin tidigare rikedom. Sådan minskning i allelfrekvenser kallas en genetisk flaskhals-effekt som ofta förhindrar arten från utrotning (figur 7.51).

Betydelsen av genetisk drift:

Genetisk drift är en evolutionskraft. De flesta djuruppfödningens interbreeding är små. Genetisk drift hjälper befolkningarna att bli annorlunda på grund av sannolikheten för att varje population åtgärdar olika genotyper av en slump.

(v) Nonrandom Parning:

Upprepad parning mellan individer av vissa utvalda egenskaper förändrar genfrekvensen. Valet av färgglada manliga fågel av en kvinnlig fågel kan öka genfrekvensen för ljus färg i nästa generation.

(vi) hybridisering:

Det är korsningen av organismer som är genetiskt olika i ett eller flera drag (tecken). Det hjälper till att sammanfoga gener från olika grupper av samma sort, art och ibland olika arter.

Alla ovanstående faktorer ger genetisk variation i sexuell reproduktion.

2. Isolering:

Isolering är förebyggande av parning bland interbreeding grupper på grund av fysiska (t.ex. geografiska, ekologiska) och biotiska (t.ex. fysiologiska, beteendemässiga, mekaniska, genetiska) hinder. Vilken som helst faktor som förhindrar interbreeding är känd som isoleringsmekanism. Isoleringsmekanismen hindrar interbreeding genom tre metoder (Mayr, 1963) - (i) Begränsning av slumpmässig spridning, (ii) Begränsning till slumpmässig parning och, (iii) Begränsning av fertilitet. Reproduktiv isolering beskrivs här.

Reproduktiv isolering:

Reproduktiv isolering är att förebygga interbreeding mellan populationerna i två olika arter. Enligt Mayr är reproduktionsisoleringsmekanismer de biologiska egenskaperna hos individer som förhindrar interbreeding av naturligt sympatriska populationer. Det upprätthåller arten av arten men kan leda till ursprunget av nya arter. Två huvudtyper kan övervägas vid reproduktionsisolering: Förlängande isolering och eftermatningsisolering.

(a) Premiär eller prezygotisk isolering:

Huvudfaktorerna som fungerar enligt denna undertyp är:

Mekanisk isolering:

Genitaliens morfologi eller reproduktiva organ (av man och kvinna) hos de två populationerna kan vara mycket komplicerat och till skillnad från; med resultatet, samverkan mellan män av en befolkning och kvinnors andra, misslyckas att inträffa. Den mekaniska isoleringen är vanlig bland insektsarter. I vissa växter är blomsterstrukturen väldigt komplicerad, och detta förhindrar korsbestämning mellan de relaterade arterna.

Psykologisk isolering:

Beteendemässiga skillnader begränsar slumpmässig parning av manliga och kvinnliga individer av olika arter. Beteendemässiga skillnader har iakttagits speciellt under fängelse, vilket är ett viktigt sexuellt fenomen som involverar en serie stimuli och svar mellan parningspartnerna. Fågelsångar, fängelsestraff etc. kan också spela en effektiv roll i parning.

Säsong isolering:

Detta tjänar också som ett effektivt hinder för genflödet. Här är uppfödningsperioden för parningspersoner olika för olika arter. Flera exempel kan nämnas från fåglar för att illustrera säsongens isolering på grund av skillnad i avelsperioden.

Gametic Isolation:

I fria levande akvatiska former, där befruktningen är yttre, lockar gameterna som produceras av olika arter vanligen inte varandra och denna typ av barriär är känd som spel-isolering.

(b) Post-parning eller postzygotisk isolering:

Huvudfaktorerna under denna undertyp är:

Inkompatibilitet:

I vissa fall sker parning mellan populationer, men befruktning får inte ske. eller till och med befruktning kan inträffa, men ingen hybrid avkomma kommer att bildas. I växter misslyckas pollenröret att växa och når inte någon äggling.

Hybridsäkerhet:

Här uppstår normal befruktning, och hybridavkomma bildas även, men hybriden har minskad livskraft. Hybridurlighållandet kan förekomma vid varje utvecklingsstadium.

Hybrid Sterilitet:

I många fall kan hybrider vara starka och leva till sexuell mognad, men är sterila. Hästar och åsnor är två olika arter; en hybridmule produceras från parning av en manlig åsna och en hoppare (kvinnlig häst). Likaså parning mellan hingst (manlig häst) och kvinnlig åsna, resulterar i en hybrid som kallas hinny. Både mull och hinny är sterila.

Hybridfördelning:

I vissa fall produceras inte bara kraftiga F] hybrider, men också dessa hybrider producerar F2 individer av backcross avkomma. Tyvärr resulterar hybridfördelning i F ₂ och backcross-generationerna, eftersom dessa individer har minskat kraften av fertilitet eller båda.

Uppfyllandet av reproduktionsisolering genom de kombinerade effekterna av isolerande mekanismer verkar vara ett viktigt steg i speciering.

Vissa djur som tillhör olika arter kan producera bördiga hybrider i fångenskap. Inget hinder för hybridisering mellan dessa arter har utvecklats under deras långa isolering från varandra. Naturligt urval har inte gynnat en minskning av hybridiseringen.

Exempel på arter som föds i fångenskap och producerar bördiga hybrider är (i) afrikansk lejoninna (Panthera leo) och asiatisk tiger (Panthera tigris) producera "tigons", ii) isbjörnen och Alaskanbruna björn (iii) Mallard (a anka) och pintail duck och (iv) platy och swordtail fiskar. Det är viktigt att notera att dessa arter inte samlas i naturligt skick.

3. ärftlighet:

Överföringen av egenskaper eller variationer från förälder till avkomma kallas ärftlighet vilket är en viktig evolutionsmekanism. Organismer som har ärftliga egenskaper som är användbara, antingen i djurets inhemska miljö eller i någon annan miljö, är gynnade i kampen för existens. Således kan avkommorna dra nytta av deras föräldrars fördelaktiga egenskaper.

4. Naturligt urval (urval):

Detta är den mest accepterade teorin om den huvudsakliga orsaksmekanismen för evolutionär förändring som dras av Charles Darwin och Alfred Russel Wallace. Det är resultatet av differentialreproduktionen (vissa medlemmar av en befolkning producerar rikliga avkommor, några bara några och fortfarande andra ingen), en fenotyp jämfört med andra fenotyper i samma population.

Detta bestämmer den relativa andelen av olika genotyper som individer äger och förökar i en population. Enligt Darwinism kallas överlevnad och fertilitetsmekanism som påverkar reproduktiv framgång eller främjar differentiell reproduktion. Men enligt moderna vyer är urvalet de konsekventa skillnaderna i olika genotypes bidrag till nästa generation.

5. Speciation (Ursprung av nya arter):

Populationerna hos en art som finns i olika miljöer och separeras av geografiska och fysiologiska hinder, ackumulerar olika genetiska skillnader (variationer) på grund av mutationer, rekombination, hybridisering, genetisk drift och naturligt urval. Dessa populationer blir därför olika från varandra morfologiskt och genetiskt, och de blir reproduktivt isolerade och bildar nya arter.