- Historia
- Darwin i Wallace
- Grzegorz Mendel
- Neodarwinizm
- Postulaty teorii syntetycznej
- Mutacja
- Migracja
- Losowy lub genetyczny dryf
- Rekombinacja lub zmienność
- Naturalna selekcja
- Dowód
- Silne strony
- Słabości
- Bibliografia
Syntetyczna teoria ewolucji , znany również jako neodarwinowskiej teorii lub nowoczesnej syntezy ewolucji jest teorią, która proponuje powiązanie Darwina teorii doboru naturalnego i teorii dziedziczenia zaproponowanych przez Gregor Mendel.
Teoria ta wyjaśnia transformację gatunku przez dobór naturalny i podział gatunku na izolowane podgrupy (specjacja). Wyobraża sobie ewolucję jako sumę zdarzeń losowych (mutacje i rekombinacja) i nielosowych, takich jak dobór naturalny.
Darwin i Mendel (Źródło: Oryginalne zdjęcia: nieokreślone, zorganizowane przez SteinBike za pośrednictwem Wikimedia Commons)
W syntetycznej teorii ewolucji podstawowym wydarzeniem ewolucyjnym jest zmiana częstotliwości pojawiania się allelu w populacji. Dlatego teoria ta opiera się na analizie wszystkich czynników wpływających na zmiany częstości alleli populacji, a mianowicie: mutacji, selekcji i dryfu genów.
Teoria ta wzmacnia istotną rolę doboru naturalnego jako „motoru” ewolucji, ale w przeciwieństwie do pierwszych teorii ewolucyjnych opiera się na różnych elementach teoretycznych, które ułatwiają jej interpretację i analizę.
Historia
Aby opowiedzieć historię syntetycznej teorii ewolucji, konieczne jest dokonanie historycznego opisu wydarzeń, które miały miejsce, aby teoria ta miała miejsce w świecie naukowym.
Darwin i Wallace
Można powiedzieć, że wszystko zaczęło się w 1858 roku od angielskich przyrodników Charlesa Darwina i Alfreda Wallace'a, którzy niezależnie doszli do wniosku, że dobór naturalny jest mechanizmem odpowiedzialnym za powstawanie odmian fenotypowych, a zatem za specjację.
Alfred Wallace. Użytkownik Tagishsimon na en.wikipedia
W niektórych tekstach wskazano, że obaj autorzy przedstawili hipotezę zwaną „potomkami modyfikowanymi przez dobór naturalny”, za pomocą której stwierdzili 5 rzeczy:
- Wszystkie organizmy produkują więcej potomstwa, niż jest w stanie utrzymać środowisko, w którym żyją
- Wewnątrzgatunkowa zmienność (w ramach tego samego gatunku) większości cech jest niezwykle bogata
- Rywalizacja o ograniczone zasoby kończy się „walką o przetrwanie”
- W naturze istnieje dziedziczenie zmodyfikowanych cech, to znaczy niektóre modyfikacje można odziedziczyć po rodzicach na ich potomstwo
- Kiedy „modyfikacje” są znaczne, może to skutkować ewolucją lub pojawieniem się nowego gatunku
Obaj przyrodnicy poparli swoje teorie szczegółowymi obserwacjami skamieniałości i żywych organizmów w ich naturalnym środowisku.
Grzegorz Mendel
Grzegorz Mendel
W tym samym dziesięcioleciu (1856) austriacki mnich Gregor Mendel przeprowadził serię eksperymentów z roślinami grochu, za pomocą których ustalił, że postacie są dziedziczone jako „byty fizyczne” od rodziców do potomstwa.
Dzięki swoim odkryciom Mendel był w stanie sformułować „prawa dziedziczenia cech”, które opisują zasady dominacji, segregacji i niezależnego rozmieszczenia genów, które są obecnie podstawowymi podstawami genetyki.
Istnieją dowody na to, że Darwin czytał prace opublikowane przez Mendla w Brünn Natural History Society w połowie lat 60. XIX w. Nie wspomniał jednak o nich w swojej słynnej książce The Origin of Species, prawdopodobnie dlatego, że nie rozumiał z całą pewnością. co to drugie miało na myśli.
Neodarwinizm
Prace Mendla były „odkładane” na półkę do początku XX wieku i od tego czasu stały się popularne. Jej prawa zastosowano do rozwiązania problemów związanych z dziedziczeniem biologicznym, ale nie wydawało się, że mają one związek z biologią ewolucyjną ani z postulatami Darwina i Wallace'a.
Ten pozorny „rozwód” między dwoma podejściami wynikał z faktu, że „zwolennicy” obu teorii nie wymyślili wspólnej wizji analizy ciągłej zmienności gatunku.
To biolog i statystyk Ronald Fisher w 19018 r. Użył narzędzi statystycznych tamtych czasów, aby „pogodzić” niespójności między ideami doboru naturalnego Darwina a eksperymentami Mendla nad dziedziczeniem postaci.
Ronald Fisher. Zobacz stronę dla autora
Narodziny neodarwinizmu, czyli syntetycznej teorii ewolucji, nastąpiły z rąk samego Ronalda Fishera i dużej grupy biologów teoretycznych, w tym Sewalla Wrighta, Johna Haldane'a i innych.
Później Theodosius Dobzhansky wniósł istotny wkład, wykazując, poprzez eksperymentalne badania populacyjne, wpływ doboru naturalnego na zmienność populacji naturalnych przy użyciu integracji genetyki mendlowskiej i teorii chromosomów.
Wielu innych naukowców, choć niektórzy bardziej niż inni, uczestniczyło w syntezie dominującej dzisiaj teorii ewolucji, ale wymieniono tu tylko najwybitniejszych.
Postulaty teorii syntetycznej
Szkielety dużych i średnich naczelnych. Pierwotnym przesyłającym był TimVickers z angielskiej Wikipedii.
Syntetyczna teoria ewolucji lub „nowoczesna synteza ewolucji” wyjaśnia ten proces w kategoriach zmian genetycznych zachodzących w populacjach i prowadzących do procesów specjacji. Teoria ta definiuje ewolucję jako „zmiany częstości alleli populacji”.
Według niej mechanizmy kierujące procesem ewolucyjnym opierają się na doborze naturalnym, za czym przemawiają niektóre postulaty rozważane przez Darwina i Wallace'a, zwłaszcza te dotyczące nadprodukcji potomstwa, jego zmienności i dziedziczenia. funkcji.
Zatem czynniki zaangażowane w tę teorię to:
- Wskaźniki mutacji
- Procesy migracyjne
- Szansa lub dryf genów
- Rekombinacja lub zmienność
- Naturalna selekcja
Mutacja
Interakcja między mutacjami a doborem naturalnym. Wilfredor
Mutacje to zmiany, które zachodzą w sekwencjach genów i generalnie prowadzą do różnych fenotypów. Niektóre typy mutacji mogą być szkodliwe lub szkodliwe, ale inne mogą być korzystne z wielu punktów widzenia (lub po prostu neutralne).
Mutacje lub zmiany w sekwencji DNA mogą być dziedziczone od rodziców do ich dzieci i są głównym źródłem zmienności u potomstwa.
Migracja
Procesy migracyjne między różnymi populacjami tego samego gatunku mogą wywoływać wzrost zmienności genetycznej w wyniku wprowadzenia nowych alleli do zestawu alleli populacji, zmieniając częstotliwość alleli.
Losowy lub genetyczny dryf
Szansa lub dryf genetyczny to zdarzenie genetyczne, które modyfikuje skład genotypowy populacji z powodu losowego pojawienia się rzadkiej modyfikacji, spowodowanej delecjami, translokacjami, inwersjami, duplikacjami itp., Które mogą zakończyć się zanikiem alleli rzadziej.
Rekombinacja lub zmienność
Jest to proces zachodzący podczas rozmnażania płciowego i obejmuje połączenie chromosomów dwóch osobników, które rozmnażają się, aby dać początek nowej osobie, która charakteryzuje się kombinacją genetyczną inną niż jej rodzice.
W wyniku tego procesu mogą wystąpić delecje, inwersje, duplikacje, translokacje, poliploidie itp.
Naturalna selekcja
Darwin badał zięby Galapagos jako przykład doboru naturalnego (źródło: Robert Taylor Pritchett za pośrednictwem Wikimedia Commons)
Dobór naturalny to „siła”, która powoduje zmiany częstotliwości genów między jednym pokoleniem a następnym, sprzyjając zróżnicowanej reprodukcji osobników „najlepiej przystosowanych”.
Zgodnie z przewidywaniami modeli „neodarwinowskich” zmiany ewolucyjne są stopniowe, zgodnie z propozycją Darwina, co oznacza, że są powolne, stopniowe i ciągłe w obrębie każdej określonej linii.
Dowód
Interwencja antropologiczna ekosystemów dostarczyła „naturalnych eksperymentów”, które służą dowodom hipotez neodarwinowskich.
Na przykład ćma Biston betularia jest obficie występującym stawonogiem występującym na zalesionych obszarach Anglii, gdzie wyróżniono dwie formy barwne, jedną jasną i jedną ciemną. Pojedynczy gen jest zaangażowany w różnice między dwoma fenotypami, a allel ciemnego koloru jest znany jako dominujący.
Zdjęcie pary Biston betularia (źródło: śledź za pośrednictwem Wikimedia Commons)
Częstotliwość alleliczna ciemnej formy znacznie wzrosła od 1850 r., Szczególnie w bardziej uprzemysłowionych obszarach Manchesteru i Birmingham, rzekomo jako mechanizm „maskowania” mający na celu unikanie drapieżników, to znaczy w wyniku doboru naturalnego.
Częstotliwość ciemnej formy w porównaniu do jasnej wzrosła z 1 do 90% w ciągu mniej niż 100 lat, ale w innych mniej uprzemysłowionych regionach ciemna forma jest nadal bardzo „rzadka”.
Silne strony
Gatunki z rodzaju Panthera. Omicroñ'R
Główne mocne strony teorii neodarwinowskiej są związane z trzema podstawowymi zasadami: przyczynowość, skuteczność i zakres.
Przyczynowość ustala, że mechanizm doboru naturalnego jest wystarczający do napędzania procesu ewolucji i obserwowanych trendów, to znaczy, że głównym motorem specjacji jest dobór naturalny.
Skuteczność odnosi się do zdolności organizmów do generowania „ewolucyjnych nowości” i eliminowania słabo przystosowanych osobników w populacjach, coś w rodzaju „przetrwania najlepiej przystosowanych”.
Zakres wiąże się ze zdolnością mechanizmu do wyjaśniania procesów mikroewolucyjnych i makroewolucyjnych.
Słabości
Według Fríasa (2010), słabości syntetycznej teorii ewolucji mają związek z pewnymi zaniedbaniami, jakie ta teoria wprowadza w niektórych procesach lub wydarzeniach, które są często wymieniane jako „wyjątki od reguły”.
Wśród głównych zaniedbań podkreślonych przez tego autora są:
- Brak powiązania między komórkami somatycznymi i zarodkowymi (płciowymi) w niektórych typach bezkręgowców, dziedziczenie zmienności somaklonalnej i koncepcja pionowej transmisji genów
- Boczny lub poziomy transfer genów do eukariontów za pośrednictwem bakterii lub wirusów
- Brak „holistycznej” koncepcji genu, determinizmu i redukcjonizmu genetycznego
- Niekodujące DNA, epigeneza i geny, które nie podlegają transkrypcji
- Mutacje homeotyczne i geneza rozwoju
- Specjacja sympatyczna.
Bibliografia
- Frías, L. (2010). Przeoczenia w syntetycznej teorii ewolucji. Badania biologiczne, 43 (3), 299-306.
- Gardner, JE, Simmons, JE i Snustad, DP (1991). Dyrektor Genetic. Wydanie 8 '". John Wiley and Sons.
- Gould, SJ (1982). Darwinizm i ekspansja teorii ewolucji. Science, 216 (4544), 380-387.
- Henderson, M. (2009). 50 pomysłów na genetykę, które naprawdę musisz znać. Quercus Books.
- Kutschera, U. i Niklas, KJ (2004). Współczesna teoria ewolucji biologicznej: rozszerzona synteza. Naturwissenschaften, 91 (6), 255–276.
- Matsuda, H. i Ishii, K. (2001). Syntetyczna teoria ewolucji molekularnej. Geny i systemy genetyczne, 76 (3), 149-158.
- Salisbury, FB (1971). Wątpliwości co do współczesnej syntetycznej teorii ewolucji. The American Biology Teacher, 33 (6), 335-354.
- Solomon, EP, Berg, LR i Martin, DW (2011). Biology (9th edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
- Suzuki, DT i Griffiths, AJ (1976). Wprowadzenie do analizy genetycznej. WH Freeman and Company.
- Watson, JD (2004). Biologia molekularna genu. Pearson Education India.