Konsept for evolusjon: Notater om det moderne utviklingsbegrepet

Konsept for evolusjon: Notater om det moderne evolutionsbegrepet!

Nåværende evolusjonskoncept er en modifisert form av Darwins teori om naturlig utvalg og kalles ofte neo-darwinisme. Ifølge det er bare genetiske variasjoner (mutasjoner) arvet og ikke alle varasjoner som holdt av Darwin. Dermed er moderne evolusjonskonsept syntese av Darwins og Hugo de Vries 'teorier. Dette kalles også Syntetisk Evolusjonsteori.

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

Den syntetiske evolusjonsteorien er resultatet av en rekke forskere som T. Dobzhansky, RA Fisher, JBS Haldane, Swell Wright, Ernst Mayr og GL Stebbins. Stebbins i sin bok, Process of Organic Evolution, diskuterte syntetisk teori. Moderne evolusjonsbegrepet inkluderer følgende faktorer:

1. Genetisk variasjon i befolkning:

Det er befolkningen som utvikler seg og ikke dets enkelte medlemmer. Individens rolle i den evolusjonære prosessen er å passere sin genetiske variasjon til sine avkom. Evolusjon skjer gjennom akkumulering av genetiske variasjoner i befolkningen over lange perioder. Forandringen i gener skjer på følgende måter.

(i) mutasjoner:

Mutasjoner er plutselige arvelige forandringer. Hugo de Vries trodde at det er mutasjon som forårsaker evolusjon og ikke de mindre variasjonene (arv) som Darwin snakket om. Ifølge Darwin var utviklingen gradvis mens Hugo de Vries sa at mutasjon forårsaket spesiering og dermed kalte saltingen (enkeltsteg stor mutasjon). Mutasjoner er av to typer: kromosomale mutasjoner og genmutasjoner.

(a) kromosomale mutasjoner:

Disse skyldes endringer i kromosomnummer og endringer i struktur.

Endringer i kromosomnummer:

Disse mutasjonene skyldes endringer i antall kromosomer. De er av ytterligere to typer: polyploidi og aneuploidy (a) Polyploidy. Det er økning i antall kromosomsett. Eksempel: Triploidy (3n), tetraploidy (4n), pentaploidy (5n), hexaploidy (6n). Økningen i nummeret til det samme genomet kalles automatisk polyploidi (f.eks. AAAA). Økning i antall kromosomsett på grunn av å komme sammen av genene av to eller flere organismer kalles allopolyploidi.

Det kalles også som spesifikk polyploidi, (b) Aneuploidy. Det er en mutasjon der en numerisk endring forekommer i kromosomnummeret til genomet monosomi (2n-1), nullisomy (2n-2), trisomy (2n + 1), tetrasomy (2n + 2), etc.

Strukturelle endringer i kromosomer (kromosomale Aberrations):

Når forandringen skjer i kromosomens morfologi kalles det kromosomal aberrasjon. Disse er av fire typer, duplisering (dobling av et segment), mangel (deletion av et segment), translokasjon (passasje av segment av et kromosom til et ikke-homologt kromosom) og inversjon (reversering i rekkefølgen av gener).

(b) Genmutasjoner:

Når endringene er i genstruktur og uttrykk på grunn av tillegg, deletjonssubstitusjon eller inversjon av nukleotider kalles disse genmutasjoner. Frekvensen av genmutasjoner varierer fra gen til gen. Mengden av genmutasjon økes ved forekomst av strålinger og visse kjemikalier kalt mutagener.

Muterte gener legger til nye alleler til genpuljen. Genpool er summen av alle de forskjellige gener og deres alleler som er tilstede i en befolkning. Det er genpuljen som utvikler seg som nye gener, dvs. alleler, blir tilsatt eller fjernet, da er råmaterialet for evolusjonær endring. Akkumuleringen av mange mutasjoner kan legge opp til store endringer som til slutt fører til dannelse av nye arter.

Genmutasjoner som involverer substitusjonsdelettjon eller innføring av en enkelt nitrogenbase kalles punktmutasjon. Genmutasjonene som involverer mer enn ett nitrogenbase eller hele genet kalles brutto mutasjoner.

(ii) genrekombinasjon:

Det oppstår på grunn av følgende grunner, (a) Dual parentage (b) Uavhengig utvalg av kromosomer (c) Krysser over under meiose. (iv) Tilfeldig fusjon av gameter (v) Formasjon av nye alleler. Siden det legger til nye alleler og kombinasjon av alleler til genpoolen, er det viktig prosess under utviklingen som forårsaker variasjoner.

(iii) Gene-migrasjon (genstrøm):

Bevegelsen av enkeltpersoner fra ett sted til et annet kalles migrasjon. Hvis de migrerende individer raser i den nye befolkningen, vil innvandrerne legge til nye alleler til det lokale genbassenget i vertsbefolkningen.

Dette kalles gen migrering. Noen ganger kommer to populasjoner av en art som ble skilt, til å lukke på grunn av migrasjon. Genene av to populasjoner blander seg gjennom avl og resultatet forårsaker variasjoner i avkom.

(iv) Genetisk drift (Sewall Wright Effect):

Begrepet genetisk drift (Sewall Wright Effect) refererer til eliminering av visse egenskaper når en del av en befolkning migrerer eller dør av naturlig ulykke. Det endrer genfrekvensen til gjenværende populasjon som forårsaker variasjon. Det er oppkalt etter den amerikanske genetikeren Sewall Wright som forstod sin evolusjonære betydning. Selv om genetisk drift forekommer i alle populasjoner, er effekten mest markert i svært liten isolert befolkning. To viktige eksempler på genetisk drift er grunnleggervirkning og flaskehalseffekt.

(a) grunnleggervirkning eller grunnleggerprinsipp:

Det er et viktig eksempel på genetisk drift i menneskelig befolkning. Det bemerkes når en liten gruppe personer som kalles grunnleggere, forlater hjemmet for å finne et nytt bosetning, kan befolkningen i et nytt bosetning ha forskjellige genotypefrekvenser fra foreldrenes befolkning. Opprettelse av en annen genotype i ny oppgjør kalles grunnleggeren effekt. Noen ganger danner de en ny art.

(b) flaskehalseffekt:

Begrepet ble introdusert av Stebbibns for årlige og binære syklus fenomen av nedgang og økning av en befolkningsstørrelse. Når befolkningen er i tilbakegang, kan antall individer redusere i den utstrekning at den lille befolkningsgruppe som utgjør befolkningen, blir isolert og begrenset i distribusjon.

Disse blir så utsatt for tilfeldig genetisk drift som resulterer i fiksering av visse gener. Dermed gjenoppbygger befolkningen sin tidligere rikdom. Slike reduksjon i allelfrekvenser kalles en genetisk flaskehalseffekt som ofte forhindrer arten fra utryddelse (figur 7.51).

Betydningen av genetisk drift:

Genetisk drift er en evolusjonær kraft. De fleste interbreeding dyrepopulasjoner er små. Genetisk drift hjelper befolkningene til å bli forskjellige på grunn av sannsynligheten for at hver befolkning løser forskjellige genotyper ved en tilfeldighet.

(v) Nonrandom Parring:

Gjentatt parring mellom individer av bestemte utvalgte egenskaper endrer genfrekvensen. Valget av mer fargerik mannlig fugl av en kvinnelig fugl kan øke genefrekvensen for lyse farger i neste generasjon.

(vi) hybridisering:

Det er krysset av organismer som er genetisk forskjellige i en eller flere egenskaper (tegn). Det hjelper til sammenblanding av gener av forskjellige grupper av samme variasjon, arter og noen ganger forskjellige arter.

Alle ovennevnte faktorer gir genetisk variasjon i seksuell reproduksjon.

2. Isolering:

Isolering er forebygging av parring blant interbreeding-grupper på grunn av fysiske (f.eks. Geografiske, økologiske) og biotiske (f.eks. Fysiologiske, adferdsmessige, mekaniske, genetiske) barrierer. Enhver faktor som forhindrer interbreeding er kjent som isolerende mekanisme. Isoleringsmekanismen forhindrer interbreeding gjennom tre metoder (Mayr, 1963) - (i) Begrensning til tilfeldig spredning, (ii) Begrensning til tilfeldig parring og, (iii) Begrensning til fruktbarhet. Reproduktiv isolasjon er beskrevet her.

Reproduktiv isolasjon:

Reproduktiv isolasjon er forebygging av interbreeding mellom populasjonene i to forskjellige arter. Ifølge Mayr er reproduksjonsisolerende mekanismer de biologiske egenskapene hos individer som hindrer interbreeding av naturlig sympatriske populasjoner. Den opprettholder tegnene til arten, men kan føre til opprinnelsen til nye arter. To hovedtyper kan vurderes under reproduksjonsisolering: Premerende isolasjon og ettermating isolasjon.

(a) Premerende eller prezygotisk isolasjon:

Hovedfaktorene som opererer under denne undertypen er:

Mekanisk isolasjon:

Morfologi av kjønnsorganer, eller reproduktive organer (av mann og kvinne) av de to populasjonene kan han være svært komplisert og ulikt; Med resultatet blir ikke kopiering mellom menn av en befolkning og kvinner av en annen, forekommet. Den mekaniske isolasjonen er vanlig blant insektsarter. I enkelte planter er blomsterkonstruksjonen svært komplisert, og dette forhindrer kryssbestøvning mellom de relaterte artene.

Psykologisk isolasjon:

Bevegelsesforskjellene begrenser tilfeldig parring av mannlige og kvinnelige individer av forskjellige arter. Bevegelsesforskjellene har blitt observert spesielt under frieri, som er et viktig seksuelt fenomen, som involverer en rekke stimuli og responser, mellom parringspartnerne. Fuglens sanger, frieri osv. Kan også spille en viktig rolle i parring.

Seasonal Isolation:

Dette tjener også som en effektiv barriere for genstrømning. Her er oppdrettstiden for parringspersoner forskjellig for forskjellige arter. Flere eksempler kan hentes fra fugler for å illustrere sesongbasert isolasjon på grunn av forskjell i oppdrettsperioden.

Gametisk isolasjon:

I frie levende akvatiske former, hvor befruktningen er ekstern, tiltrekker gametene produsert av forskjellige arter vanligvis ikke hverandre, og denne typen barriere er kjent som spilltisk isolasjon.

(b) Post-paring eller post-zygotisk isolasjon:

Hovedfaktorene som opererer under denne undertypen er:

uforlikelighet:

I noen tilfeller foregår parring mellom populasjoner, men befruktning kan ikke finne sted; eller til og med befruktning kan forekomme, men ingen hybrid avkom vil bli dannet. I planter, pollenrøret mislykkes i å vokse og vil ikke nå noen eggløsning.

Hybrid Inviability:

Her oppstår normal befruktning, og hybridavkomster dannes også, men hybriden har redusert levedyktighet. Hybridens usikkerhet kan forekomme når som helst i utviklingsstadiet.

Hybrid Sterilitet:

I mange tilfeller kan hybrider være sterke og leve til seksuell modenhet, men er sterile. Hester og esler er to forskjellige arter; en hybridmule er produsert fra paringen av et mannlig esel og en hoppe (kvinnelig hest). Tilsvarende parring mellom hingst (hesthest) og kvinnelig esel, resulterer i en hybrid som heter hinny. Både muldyr og hinny er sterile.

Hybrid Breakdown:

I noen tilfeller produseres ikke bare kraftige F] hybrider, men også disse hybrider produserer F ₂ individer av backcross-avkom. Dessverre resulterer hybridbrudd i F ₂ og backcross-generasjonene, da disse individer har redusert kraften i fruktbarhet eller begge deler.

Oppnåelsen av reproduktiv isolasjon gjennom de kombinerte effektene av isolerende mekanismer ser ut til å være et viktig skritt i spesiering.

Noen dyr tilhørende forskjellige arter kan produsere fruktbare hybrider i fangenskap. Ingen barriere for hybridisering mellom disse artene har utviklet seg under deres lange isolasjon fra hverandre. Naturlig utvelgelse har ikke favorisert en reduksjon i hybridisering.

Eksempler på arter som raser i fangenskap og produserer fruktbare hybrider er (i) afrikansk løveinne (Panthera leo) og asiatisk tiger (Panthera tigris) produsere "tigoner", ii) isbjørn og Alaskanbrune bjørn (iii) Mallard (a duck) og pintail duck og (iv) platy og swordtail fiskene. Det er viktig å merke seg at disse artene ikke grenser i naturlig tilstand.

3. Arv:

Overføringen av egenskaper eller variasjoner fra foreldre til avkom kalles arv som er en viktig evolusjonsmekanisme. Organer som har arvelige egenskaper som er nyttige, enten i dyrets opprinnelige miljø eller i et annet miljø, er favoriserte i kampen for eksistensen. Dermed kan avkomene dra nytte av foreldrenes fordelaktige egenskaper.

4. Naturlig utvalg (utvalg):

Dette er den mest aksepterte teorien om hovedårsaksmekanismen for evolusjonær endring dypt av Charles Darwin og Alfred Russel Wallace. Det kommer fra differensialgjengivelsen (enkelte medlemmer av en befolkning produserer rikelig avkom, noen bare noen få og fremdeles andre ingen), en fenotype sammenlignet med andre fenotyper i samme populasjon.

Dette bestemmer den relative andelen av forskjellige genotyper som individer har og propagerer i en befolkning. Ifølge Darwinismen er overlevelse og fruktbarhetsmekanisme som påvirker reproduktiv suksess eller fremmer differensiell reproduksjon, kalt utvalg. Men i henhold til moderne synspunkt er utvalg de konsekvente forskjellene i bidrag fra ulike genotyper til neste generasjon.

5. Spesiering (Opprinnelse av nye arter):

Befolkningen av en art som er tilstede i de forskjellige miljøene og separeres av geografiske og fysiologiske barrierer, akkumulerer forskjellige genetiske forskjeller (variasjoner) på grunn av mutasjoner, rekombination, hybridisering, genetisk drift og naturlig seleksjon. Disse populasjonene blir derfor forskjellige fra hverandre morfologisk og genetisk, og de blir reproduktivt isolert og danner nye arter.