MAKROEWOLUCJA: CHARAKTERYSTYKA I PRZYKŁADY - BIOLOGIA - 2025

Makroewolucja jest zdefiniowany jako proces ewolucyjny dużej skali czasowej. Termin może odnosić się do historii zmian w linii w czasie (anageneza) lub do rozbieżności dwóch populacji po izolacji reprodukcyjnej między nimi (kladogeneza).

Zatem procesy makroewolucyjne obejmują zróżnicowanie głównych kladów, zmiany w zróżnicowaniu taksonomicznym w czasie oraz zmiany fenotypowe w obrębie gatunku.

Makroewolucja jest zwykle badana poprzez zapis kopalny. Źródło: pixabay.com

Pojęcie makroewolucji przeciwstawia się koncepcji mikroewolucji, która implikuje zmianę populacji osobników, czyli na poziomie gatunku. Jednak rozróżnienie między mikro i makroewolucją nie jest do końca precyzyjne i istnieją kontrowersje dotyczące stosowania tych dwóch terminów.

Perspektywa historyczna

Terminologia makroewolucji i mikroewolucji sięga 1930 roku, kiedy Filipchenko użył jej po raz pierwszy. Dla tego autora różnica między obydwoma procesami opiera się na poziomie, na którym jest badana: mikroewolucja zachodzi poniżej poziomu gatunku, a makroewolucja powyżej niego.

Następnie słynny biolog ewolucyjny Dobzhansky zachowuje terminologię ukutą przez Filipczenkę, używając jej w tym samym znaczeniu.

Dla Mayra proces mikroewolucyjny ma implikacje czasowe i definiuje go jako zmianę ewolucyjną, która zachodzi w stosunkowo krótkich okresach czasu i na poziomie gatunku.

cechy

Makroewolucja to gałąź biologii ewolucyjnej, której celem jest badanie procesów ewolucyjnych na dużą skalę czasową i na wyższych poziomach taksonomicznych niż gatunki. Z kolei badania mikroewolucji zmieniają się na poziomach populacji w stosunkowo krótkich skalach czasowych.

Zatem dwie najważniejsze cechy makroewolucji to zmiana na dużą skalę, która działa powyżej poziomów populacji.

Chociaż prawdą jest, że możemy wyciągać wnioski makroewolucyjne na podstawie obecnych gatunków, bytami biologicznymi, które dostarczają najwięcej informacji na temat makroewolucji, są skamieniałości.

Tak więc paleobiolodzy wykorzystali zapis kopalny do wykrycia wzorców makroewolucyjnych i opisania zmian różnych linii rodowych w dużych skalach czasowych.

Przykłady

Poniżej opiszemy główne wzorce wykryte przez biologów na poziomie makroewolucyjnym i wspomnimy o bardzo konkretnych przypadkach, aby zilustrować ten wzorzec.

Konwergentna ewolucja

W biologii ewolucyjnej wygląd może mylić. Nie wszystkie organizmy, które są podobne morfologicznie, są spokrewnione filogenetycznie. W rzeczywistości istnieją bardzo podobne organizmy, które są bardzo odległe w drzewie życia.

Zjawisko to jest znane jako „ewolucja zbieżna”. Na ogół niepowiązane linie, które wykazują podobne cechy, napotykają podobne presje selekcyjne.

Na przykład wieloryby (które są ssakami wodnymi) są bardzo podobne do rekinów (ryb chrzęstnych) pod względem przystosowań, które umożliwiają życie wodne: m.in. płetwy, morfologię hydrodynamiczną.

Rozbieżna ewolucja

Rozbieżna ewolucja ma miejsce, gdy dwie populacje (lub fragment populacji) zostają odizolowane. Później, dzięki różnym presjom selekcyjnym typowym dla nowej strefy, którą kolonizują, oddzielają się mówiąc „ewolucyjnie” iw każdej populacji dobór naturalny i dryf genetyczny działają niezależnie.

Niedźwiedź brunatny należący do gatunku Ursus arctos przeszedł proces rozprzestrzeniania się na półkuli północnej, w szerokim zakresie siedlisk - od lasów liściastych po bory iglaste.

W ten sposób w każdym z dostępnych siedlisk pojawiło się kilka „ekotypów”. Niewielka populacja rozmnażała się w najbardziej nieprzyjaznych środowiskach i całkowicie oddzielona od gatunku, dając początek niedźwiedziowi polarnemu: Ursus maritimus.

Anageneza i kladogeneza

Procesy mikroewolucyjne koncentrują się na badaniu różnic w częstości alleli populacji. Kiedy zmiany te zachodzą na poziomie makroewolucyjnym, nazywane są angenezą lub zmianami filetycznymi.

Kiedy gatunek podlega selekcji kierunkowej, gatunek stopniowo kumuluje zmiany, aż osiągnie punkt, w którym znacznie różni się od gatunku, który go zapoczątkował. Ta zmiana nie oznacza specjacji, a jedynie zmiany wzdłuż gałęzi drzewa życia.

Natomiast kladogeneza polega na tworzeniu nowych gałęzi na drzewie. W tym procesie gatunek przodków różnicuje się i tworzy różne gatunki.

Na przykład zięby Darwina, mieszkańcy Wysp Galapagos, przeszły proces kladogenezy. W tym scenariuszu z gatunku przodków powstały różne warianty zięb, które ostatecznie zróżnicowano na poziomie gatunku.

Radiacja adaptacyjna

GG Simpson, czołowy paleontolog, uważa promieniowanie adaptacyjne za jeden z najważniejszych wzorców makroewolucji. Polegają one na masowej i szybkiej dywersyfikacji gatunku przodków, tworząc różnorodne morfologie. Jest to rodzaj specjacji „wybuchowej”.

Przykład zięb Darwina, którego używamy do pokazania procesu kladogenezy, jest również ważny do zilustrowania promieniowania adaptacyjnego: z zięby przodków wyłaniają się różnorodne i różnorodne formy zięb, z których każda ma swój szczególny sposób żywienia (ziarnożerne, owadożerne, między innymi nektarożerne).

Innym przykładem promieniowania adaptacyjnego jest ogromne zróżnicowanie, jakim uległa linia ssaków po wyginięciu dinozaurów.

Kontrowersje

Z punktu widzenia współczesnej syntezy makroewolucja jest wynikiem procesów, które obserwujemy na poziomie populacji, a także zachodzą w mikroewolucji.

Oznacza to, że ewolucja jest procesem dwuetapowym zachodzącym na poziomie populacji, w którym: (1) zmiany powstają w wyniku mutacji i rekombinacji oraz (2) procesy doboru naturalnego i dryfu genetycznego determinują zmianę z jednego pokolenia na drugie. .

Zwolennikom syntezy te siły ewolucyjne są wystarczające do wyjaśnienia zmian makroewolucyjnych.

Kontrowersje budzą naukowcy, którzy twierdzą, że muszą istnieć dodatkowe siły ewolucyjne (poza selekcją, dryfem, migracją i mutacjami), aby skutecznie wyjaśnić zmiany makroewolucyjne. Jednym z najważniejszych przykładów w tej dyskusji jest teoria równowagi przerywanej zaproponowana przez Eldredge'a i Goulda w 1972 roku.

Zgodnie z tą hipotezą większość gatunków nie zmienia się przez dłuższy czas. Obserwuje się drastyczne zmiany wraz ze zdarzeniami specjacji.

Między biologami ewolucyjnymi toczy się gorąca debata na temat określenia, czy procesy, które zostały użyte do wyjaśnienia mikroewolucji, są właściwe dla ekstrapolacji na wyższe skale czasowe i wyższy poziom hierarchiczny niż gatunek.

Bibliografia

1. Bell G. (2016). Eksperymentalna makroewolucja. Obrady. Nauki biologiczne, 283 (1822), 20152547.
2. Curtis, H. i Schnek, A. (2006). Zaproszenie na biologię. Panamerican Medical Ed.
3. Hendry, AP i Kinnison, MT (red.). (2012). Szybkość mikroewolucji, wzór, proces. Springer Science & Business Media.
4. Jappah, D. (2007). Ewolucja: wielki pomnik ludzkiej głupoty. Lulu Inc.
5. Makinistian, AA (2009). Historyczny rozwój idei i teorii ewolucyjnych. Uniwersytet w Saragossie.
6. Serrelli, E. i Gontier, N. (red.). (2015). Makroewolucja: wyjaśnienie, interpretacja i dowody. Skoczek.