SINTETIČNA TEORIJA EVOLUCIJE: ZGODOVINA, POSTULATI, DOKAZI, PREDNOSTI - BIOLOGIJA - 2025

Sintetična teorija evolucije , znan tudi kot neo-Darvinistična teorije in sodobne sinteze evolucije, je teorija, ki predlaga povezavo med Darwinove teorije naravne selekcije in teorij dedovanja Gregor Mendel predlagal.

Ta teorija ponuja razlago za preoblikovanje vrste z naravno selekcijo in za delitev vrste v izolirane podskupine (specifikacija). Evolucijo razume kot vsoto naključnih dogodkov (mutacije in rekombinacije) in nenaključnih dogodkov, kot je naravna selekcija.

Darwin in Mendel (Vir: Izvirne slike: nedoločena. Uredil SteinBike prek Wikimedia Commons)

V sintetični teoriji evolucije je temeljni evolucijski dogodek sprememba pogostosti pojavljanja alela v populaciji. Zato ta teorija temelji na analizi vseh dejavnikov, ki vplivajo na spremembe frekvenc alel populacije, in sicer: mutacije, selekcije in odnosa genov.

Ta teorija krepi bistveno vlogo naravne selekcije kot "motorja" evolucije, vendar za razliko od prvih evolucijskih teorij temelji na različnih teoretičnih elementih, ki olajšajo njeno razlago in analizo.

Zgodovina

Če želite povedati zgodbo o sintetični teoriji evolucije, je treba zgodovinsko prikazati predhodnike, ki so se zgodili, tako da je imela ta teorija mesto v znanstvenem svetu.

Darwin in Wallace

Lahko bi rekli, da se je vse začelo leta 1858 pri angleških naravoslovcih Charlesu Darwinu in Alfredu Wallaceu, ki sta neodvisno sklenila, da je naravna selekcija mehanizem, ki je odgovoren za nastanek fenotipskih variacij in torej specifikacije.

Alfred Wallace. Uporabnik Tagishsimon na en.wikipedia

V nekaterih besedilih je navedeno, da sta oba avtorja predstavila hipotezo, imenovano "potomci z modifikacijo z naravno selekcijo", s katero so potrdili 5 stvari:

1. Vsi organizmi proizvajajo več potomcev, kot jih lahko podpira okolje, v katerem živijo
2. Intraspecifična spremenljivost (pri isti vrsti) večine lastnosti je izredno bogata
3. Konkurenca za omejene vire se konča v "boju za preživetje"
4. V naravi je dedovanje spremenjenih lastnosti, to je, da lahko nekatere spremembe podedujemo od staršev do svojih potomcev.
5. Kadar je "sprememb" veliko, lahko to povzroči nastanek ali pojav nove vrste

Oba naravoslovca sta podprla svoje teorije s podrobnimi opazovanji o fosilnih zapisih in živih organizmih v njihovem naravnem okolju.

Gregor Mendel

Gregor Mendel

V istem desetletju (1856) je avstrijski menih Gregor Mendel izvedel vrsto poskusov z rastlinami graha, s pomočjo katerih je ugotovil, da se znaki dedujejo kot "fizične entitete" od staršev do potomcev.

Mendel je zahvaljujoč svojim odkritjem uspel oblikovati "zakone dedovanja lastnosti", ki opisujejo načela prevlade, segregacije in neodvisne porazdelitve genov, ki so zdaj temeljne osnove genetike.

Obstajajo dokazi, da je Darwin prebral dela, ki jih je Mendel objavil pri Naravoslovnem društvu Brünn sredi 1860-ih, vendar se jih v svoji znameniti knjigi Origin of vrst ni skliceval na njih, verjetno zato, ker ni z gotovostjo razumel. na kaj je slednji mislil.

Ne-darvinizem

Mendelova dela so bila "odlašana" do zgodnjih 1900-ih let in so od takrat postala priljubljena. Njeni zakoni so se uporabljali za reševanje problemov, povezanih z biološkim dedovanjem, vendar se zdi, da niso imeli nobene zveze z evolucijsko biologijo ali s postulati Darwina in Wallacea.

Ta očitna "ločitev" med obema pristopoma je bila posledica dejstva, da "podporniki" obeh teorij niso zasnovali skupne vizije za analizo nenehnega spreminjanja vrst.

Biolog in statistik Ronald Fisher leta 19018 je uporabil današnja statistična orodja, da bi "uskladil" neskladja med Darwinovimi idejami o naravni selekciji in Mendelovimi poskusi o dedovanju likov.

Ronald Fisher. Glej stran za avtorja

Rojstvo neo-darvinizma ali sintetične teorije evolucije je potekalo v rokah samega Ronalda Fisherja in velike skupine teoretičnih biologov, med njimi Sewall Wright, John Haldane in drugi.

Pozneje je Teodozij Dobzhanski prispeval pomembne prispevke s tem, da je z eksperimentalnimi populacijskimi raziskavami prikazal vpliv naravne selekcije na spremenljivost naravnih populacij s pomočjo integracije mendelske genetike in teorije kromosomov.

Številni drugi znanstveniki, čeprav nekateri bolj kot drugi, so potekali pri sintezi evolucijske teorije, ki danes prevladuje, vendar so bili tukaj omenjeni le najvidnejši.

Postulati sintetične teorije

Okostji velikih in srednjih primatov. Prvotni pošiljatelj je bil TimVickers na angleški Wikipediji.

Sintetična teorija evolucije ali "moderna sinteza evolucije" razlaga ta proces z vidika genetskih sprememb, ki se pojavljajo v populaciji in vodijo v procese specifikacije. Ta teorija definira evolucijo kot "spremembe v frekvencah alelov populacije".

Po njem mehanizmi, ki usmerjajo evolucijski proces, temeljijo na naravni selekciji, ki jo podpirajo nekateri postulati, ki sta jih razmišljala Darwin in Wallace, zlasti tisti, ki so povezani s prekomerno proizvodnjo potomcev, njeno variacijo in dedovanjem. funkcij.

Dejavniki te teorije so torej:

- Stopnje mutacije

- migracijski procesi

- Naključje ali gensko odstopanje

- rekombinacija ali sprememba

- Naravna selekcija

Mutacija

Interakcija med mutacijami in naravno selekcijo. Wilfredor

Mutacije so spremembe, ki se pojavljajo v zaporedjih genov in ki na splošno proizvajajo različne fenotipe. Nekatere vrste mutacij so lahko škodljive ali škodljive, druge pa so lahko koristne z mnogih vidikov (ali preprosto nevtralne).

Mutacije ali spremembe v zaporedju DNK se lahko podedujejo od staršev do njihovih otrok in so glavni vir variacije potomcev.

Migracije

Migracijski procesi med različnimi populacijami iste vrste lahko povzročijo povečanje genske spremenljivosti zaradi vnosa novih alelov v alelni sklop populacije, ki spremenijo alelno pogostost tega.

Naključni ali genetski odmik

Možnost ali genetski odmik je genetski dogodek, ki spreminja genotipsko sestavo populacije zaradi naključnega pojavljanja redke modifikacije bodisi zaradi izbrisov, premestitev, inverzij, podvajanj itd., Ki se lahko končajo z izginotjem alelov. manj pogosti.

Rekombinacija ali variacija

To je proces, ki se zgodi med spolnim razmnoževanjem in vključuje kombinacijo kromosomov dveh posameznikov, ki se razmnožujejo, da bi ustvarili novega posameznika, za katerega je značilno, da ima genetsko kombinacijo, ki je drugačna od staršev.

Skozi ta postopek lahko pride do brisanja, inverzije, podvajanja, premestitve, poliploidije itd.

Naravna selekcija

Darwin je raziskal gapapaške korenine kot primer naravne selekcije (Vir: Robert Taylor Pritchett prek Wikimedia Commons)

Naravna selekcija je "sila", ki ustvarja spremembe v frekvenci genov med eno generacijo in naslednjo, daje prednost različni reprodukciji "najbolje prilagojenih" posameznikov.

Po napovedih "ne-darvinskih" modelov so evolucijske spremembe postopne, kot je predlagal Darwin, kar pomeni, da so počasne, postopne in neprekinjene znotraj vsakega določenega rodu.

Dokazi

Antropološki posegi ekosistemov so zagotovili "naravne poskuse", ki služijo kot dokaz ne-darvinskih hipotez.

Motiv Biston betularia, na primer, je obilen členonožce, ki ga najdemo na gozdnatih območjih Anglije, kjer sta ločili dve barvni obliki, eno svetlo in eno temno. V razlik med obema fenotipom je vključen en sam gen, za alelo temne barve pa je znano, da prevladuje.

Fotografija para Biston betularia (Vir: Sledite prek Wikimedia Commons)

Alelna pogostost temne oblike se je od leta 1850 precej povečala, zlasti na bolj industrializiranih območjih Manchestera in Birminghama, menda kot "prikriti" mehanizem za izmikanje plenilcem, torej zaradi naravne selekcije.

Pogostost temne oblike v primerjavi s svetlo svetlobo se je v manj kot 100 letih povečala z 1 na 90%, v drugih manj industrializiranih regijah pa je temna oblika še vedno zelo redka.

Moči

Vrste rodu Panthera. Omicroñ'R

Glavne prednosti neardardinske teorije so povezane s tremi osnovnimi načeli: vzročnost, učinkovitost in področje uporabe.

Vzročnost ugotavlja, da mehanizem naravne selekcije zadostuje, da poganja evolucijski proces in opažene trende, to je, da je naravna selekcija glavni motor specifikacije.

Učinkovitost se nanaša na sposobnost organizmov, da ustvarjajo "evolucijske novosti" in odpravljajo slabo prilagojene posameznike v populaciji, kar je na primer "preživetje najmočnejših."

Področje uporabe je povezano z zmožnostjo mehanizma za razlago mikroevolucijskih in makroevolucijskih procesov.

Slabosti

Po Fríasu (2010) so slabosti sintetične teorije evolucije povezane z nekaterimi opustitvami, ki jih ta teorija navaja na nekatere procese ali dogodke, ki so pogosto navedeni kot "izjeme od pravila".

Med glavnimi opustitvami, ki jih je izpostavil ta avtor, so:

- odsotnost povezave med somatskimi in zarodnimi celicami (spolnimi) v nekaterih nevretenčarskih phyla, dedovanje somaklonalnih variacij in zasnovo vertikalnega prenosa genov

- Bočni ali vodoravni prenos genov na evkariote, ki jih posredujejo bakterije ali virusi

- pomanjkanje "holističnega" koncepta gena, determinizma in genetskega redukcionizma

- Nekodirajoča DNK, epigeneza in geni, ki se ne prepisujejo

- Homeotske mutacije in geneza razvoja

- Simpatična specifikacija.

Reference

1. Frías, L. (2010). Opustitve sintetične teorije evolucije. Biološke raziskave, 43 (3), 299–306.
2. Gardner, JE, Simmons, JE in Snustad, DP (1991). Ravnatelj genetike. 8 '"izdaja. John Wiley in sinovi.
3. Gould, SJ (1982). Darvinizem in širitev evolucijske teorije. Znanost, 216 (4544), 380–387.
4. Henderson, M. (2009). 50 genetskih idej, ki jih resnično morate vedeti. Quercus knjige.
5. Kutschera, U., in Niklas, KJ (2004). Sodobna teorija biološke evolucije: razširjena sinteza. Naturwissenschaften, 91 (6), 255-276.
6. Matsuda, H., & Ishii, K. (2001). Sintetična teorija molekularne evolucije. Geni in genetski sistemi, 76 (3), 149-158.
7. Salisbury, FB (1971). Dvomi o sodobni sintetični teoriji evolucije. Ameriški učitelj biologije, 33 (6), 335–354.
8. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologija (9. edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: ZDA.
9. Suzuki, DT, & Griffiths, AJ (1976). Uvod v genetsko analizo. WH Freeman in družba.
10. Watson, JD (2004). Molekularna biologija gena. Pearson Education India.