MIKROEVOLUCIJA: KARAKTERISTIKE I PRIMJERI - BIOLOGIJA - 2024

Mikroevolucije se definira kao razvoj varijacije u populaciji. Tijekom ovog procesa djeluju evolucijske sile koje dovode do stvaranja novih vrsta: prirodna selekcija, odljev gena, mutacije i migracije. Da bi to proučili, evolucijski biolozi oslanjaju se na genetske promjene koje se događaju u populaciji.

Koncept je suprotan makroevoluciji koja se konceptualno događa na visokim taksonomskim razinama, nazivaju ga rodom, obiteljima, redovima, klasama itd. Potraga za mostom između dva procesa široko se raspravljala među evolucijskim biolozima.

Industrijski melanizam je primjer mikroevolucije. Na fotografiji se mogu vidjeti dva oblika - svijetli i tamni - moljac Biston betularia.

Izvor: Slijedite iz Wikimedia Commons

Trenutno postoje vrlo specifični primjeri evolucije na razini populacije ili vrste, poput industrijskog melanizma, otpornosti na antibiotike i pesticide, među ostalim.

Povijesna perspektiva

Pojam mikroevolucija - i zajedno makroevolucija - može se pratiti do 1930. godine, gdje ju je Filipchenko koristio prvi put. U tom kontekstu, pojam omogućava razlikovanje evolucijskog procesa unutar razine vrste i iznad nje.

Vjerojatno radi praktičnosti, ovu je terminologiju (i izvorno značenje povezano s njom) zadržao Dobzhanski. Suprotno tome, Goldschmidt tvrdi da mikroevolucija nije dovoljna za objašnjenje makroevolucije, stvarajući jednu od najvažnijih rasprava u evolucijskoj biologiji.

Iz Mayrove perspektive, mikroevolucijski proces definiran je kao onaj koji se događa u relativno kratkom vremenu i u niskoj sustavnoj kategoriji, uglavnom na razini vrsta.

karakteristike

Prema sadašnjoj perspektivi, mikroevolucija je proces ograničen u granicama onoga što definiramo kao "vrste". Preciznije, populaciji organizama.

Također razmatra stvaranje i razgranavanje novih vrsta od strane evolucijskih sila koje djeluju unutar i između populacija organizama. Ove su sile prirodna selekcija, mutacije, odljev gena i migracije.

Populacijska genetika grana je biologije zadužena za proučavanje mikroevolucijskih promjena. U skladu s ovom disciplinom, evolucija se definira kao promjena alelnih frekvencija tijekom vremena. Zapamtite da je alel varijanta ili oblik gena.

Dakle, dvije najvažnije karakteristike mikroevolucije uključuju malu vremensku skalu u kojoj se događa i nisku taksonomsku razinu - uglavnom niske vrste.

Jedan od najpopularnijih nesporazuma evolucije je taj što je zamišljen kao proces koji djeluje strogo na ogromnim vremenskim razmjerima, neprimjetnim u našem kratkom životnom vijeku.

Međutim, kao što ćemo vidjeti kasnije na primjerima, postoje slučajevi u kojima evoluciju možemo vidjeti vlastitim očima, u minimalnim vremenskim razmjerima.

Makroevolucija nasuprot mikroevoluciji

S ove točke gledišta, mikroevolucija je proces koji djeluje u maloj vremenskoj skali. Neki biolozi tvrde da je makroevolucija jednostavno mikroevolucija koja se širi milijunima ili tisućama godina.

Međutim, postoji suprotno gledište. U ovom se slučaju smatra da je prethodna postulacija redukcionistička i predlažu da mehanizam makroevolucije ne ovisi o mikroevoluciji.

Zagovornici prvog vida nazivaju se sinteisti, dok interpunkcijski stanovi imaju „nevezan“ pogled na obje evolucijske pojave.

Primjeri

Sljedeći primjeri široko su korišteni u literaturi. Da biste ih razumjeli, morate razumjeti kako djeluje prirodna selekcija.

Ovaj je proces logičan rezultat tri postulata: pojedinci koji čine vrstu su promjenjivi, neke od tih varijacija prenose se na svoje potomke - to su, nasljedne su, i na kraju opstanak i razmnožavanje pojedinaca nisu slučajni; reproduciraju se oni s povoljnim varijacijama.

Drugim riječima, u populaciji čiji se pripadnici razlikuju, pojedinci čije određene nasljedne osobine povećavaju njihovu sposobnost reprodukcije nesrazmjerno se razmnožavaju.

Industrijski melanizam

Najpoznatiji primjer evolucije na razini populacije nesumnjivo je fenomen nazvan "industrijski melanizam" molova roda Biston betularia. Prvi je put primijećen u Engleskoj, paralelno s razvojem industrijske revolucije

Na isti način na koji ljudi mogu imati smeđu ili plavu kosu, moljac može dobiti dva oblika, crni i bijeli morf. Odnosno, ista vrsta ima alternativna obojenja.

Industrijsku revoluciju karakteriziralo je povećanje razine zagađenja u Europi na izvanredne razine. Na taj način kora stabala na kojoj se moljac odmarao počela se nakupljati čađ i poprimila tamniju boju.

Prije pojave ovog fenomena, najčešći oblik u populaciji moljaca bio je najjasniji oblik. Nakon revolucije i zamračenja kore, tamni oblik počeo se učestalo povećavati, postajući dominantni morfem.

Zašto se ta promjena dogodila? Jedno od najprihvaćenijih objašnjenja drži kako su se crni molji mogli bolje sakriti od svojih grabežljivaca, ptica, u novoj tamnoj kori. Slično tome, lakša inačica ove vrste sada je bila vidljivija potencijalnim grabežljivcima.

Otpornost na antibiotike

Jedan od najvećih problema s kojim se suvremena medicina suočava je otpornost na antibiotike. Nakon svog otkrića, bilo je relativno lako liječiti bolesti bakterijskog podrijetla, povećavajući životni vijek stanovništva.

Međutim, njegova pretjerana i masovna uporaba - u mnogim slučajevima nepotrebna - zakomplicirala je situaciju.

Danas postoji značajan broj bakterija koje su praktično otporne na većinu najčešće korištenih antibiotika. A ta se činjenica objašnjava primjenom osnovnih principa evolucije prirodnim odabirom.

Kada se antibiotik prvi put koristi, uspio je eliminirati ogromnu većinu bakterija iz sustava. Međutim, među preživjelim stanicama, naći će se varijante otporne na antibiotik, što je posljedica određene karakteristike u genomu.

Na taj način, organizmi koji nose gen za otpornost stvorit će više potomstva nego osjetljive varijante. U antibiotskom okruženju rezistentne bakterije će se nesrazmjerno širiti.

Otpornost na pesticide

Istim razlogom koji koristimo za antibiotike možemo ekstrapolirati na populaciju insekata koji se smatraju štetočinama i pesticide koji se primjenjuju za postizanje njihovog uklanjanja.

Primjenom selektivnog sredstva - pesticida - favoriziramo reprodukciju otpornih pojedinaca, jer uvelike eliminiramo njihovu konkurenciju, koju stvaraju organizmi koji su osjetljivi na pesticid.

Produljena primjena istog kemijskog proizvoda neizbježno će imati svoju neučinkovitost.

Reference

1. Bell G. (2016). Eksperimentalna makroevolucija. Zbornik radova. Biološke znanosti, 283 (1822), 20152547.
2. Hendry, AP i Kinnison, MT (ur.). (2012). Stopa mikroevolucije, uzorak, postupak. Springer Science & Business Media.
3. Jappah, D. (2007). Evolucija: Veliki spomenik ljudskoj gluposti. Lulu Inc.
4. Makinistian, AA (2009). Povijesni razvoj evolucijskih ideja i teorija. Sveučilište u Zaragozi.
5. Pierce, BA (2009). Genetika: konceptualni pristup. Panamerican Medical Ed.
6. Robinson, R. (2017). Lepidoptera Genetics: Međunarodna serija monografija iz čiste i primijenjene biologije: Zoologija. Elsevier.