Evolutionskoncept: Noter om det moderne evolutionskoncept

Evolutionskoncept: Noter om det moderne evolutionskoncept!

Det nuværende evolutionskoncept er en modificeret form af Darwins teori om naturlig udvælgelse og kaldes ofte neo-darwinisme. Ifølge det er kun genetiske variationer (mutationer) arvet og ikke alle varationer som holdt af Darwin. Således er moderne evolutionskoncept syntetisk af Darwins og Hugo de Vries 'teorier. Dette kaldes også Syntetisk Evolutionsteori.

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

Den syntetiske teori om evolution er resultatet af et antal forskeres arbejde, nemlig T. Dobzhansky, RA Fisher, JBS Haldane, Swell Wright, Ernst Mayr og GL Stebbins. Stebbins i sin bog, Process of Organic Evolution, diskuterede den syntetiske teori. Moderne evolutionskoncept omfatter følgende faktorer:

1. Genetisk Variation i Befolkning:

Det er befolkningen, der udvikler sig og ikke dets enkelte medlemmer. Individens rolle i den evolutionære proces er at passere sin genetiske variation til dens afkom. Udviklingen sker gennem akkumulering af genetiske variationer i befolkningen over lange perioder. Ændringen i gener finder sted på følgende måder.

(i) Mutationer:

Mutationer er pludselige arvelige ændringer. Hugo de Vries troede på, at det er mutation, der forårsager evolution og ikke de mindre variationer (arvelige), som Darwin talte om. Ifølge Darwin var udviklingen gradvis, mens Hugo de Vries sagde, at mutation forårsagede speciering og dermed kaldte saltningen (enkeltstreng stor mutation). Mutationer er af to typer: kromosomale mutationer og genmutationer.

(a) kromosomale mutationer:

Disse skyldes ændringer i kromosomnummer og ændringer i struktur.

Ændringer i kromosom nummer:

Disse mutationer er forårsaget af ændringer i antallet af kromosomer. De er af yderligere to typer: polyploidi og aneuploidi (a) Polyploidi. Det er stigningen i antallet af kromosomsæt. Eksempel: triploidi (3n), tetraploidy (4n), pentaploidy (5n), hexaploidy (6n). Forøgelse af antallet af det samme genom er kendt som auto polyploidi (f.eks. AAAA). Forøgelse af antallet af kromosomsæt på grund af at komme sammen af ​​genomer af to eller flere organismer kaldes allopolyploidi.

Det betegnes også som interspecifik polyploidi, (b) Aneuploidy. Det er en mutation, hvor der forekommer en numerisk ændring i kromosometallet af genomets monosomi (2n-1), nullisomy (2n-2), trisomy (2n + 1), tetrasomy (2n + 2) osv.

Strukturelle ændringer i kromosomer (kromosomale Aberrations):

Når forandringen sker i kromosomernes morfologi kaldes den kromosomal aberration. Disse er af fire typer, dobbeltarbejde (fordobling af et segment), mangel (deletion af et segment), translokation (passage af segment af et kromosom til et ikke-homologt kromosom) og inversion (reversering i rækkefølgen af ​​gener).

(b) Genmutationer:

Når ændringerne er i genstruktur og udtryk på grund af tilsætning, deletionssubstitution eller inversion af nukleotider, kaldes disse genmutationer. Frekvensen af ​​genmutationer varierer fra gen til gen. Genmutationshastigheden forøges ved tilstedeværelsen af ​​strålinger og visse kemikalier kaldet mutagener.

Muterede gener tilføjer nye alleler til genpoolen. Genpool er summen af ​​alle de forskellige gener og deres alleler, der er til stede i en befolkning. Det er genpuljen, som udvikler sig som nye gener, dvs. alleler, tilsættes eller fjernes, så er råmaterialet til evolutionær forandring. Akkumuleringen af ​​mange mutationer kan tilføje op til store forandringer, som endelig fører til dannelse af nye arter.

Genmutationer, der involverer substitutionsdeletion eller insertion af en enkelt nitrogenbase, kaldes punktmutation. Genmutationerne, der involverer mere end et nitrogenbase eller hele genet, betegnes som brutto mutationer.

(ii) genrekombination:

Det opstår på grund af følgende grunde: (a) Dual parentage (b) Uafhængigt sortiment af kromosomer (c) Krydsning under meiose. (iv) Tilfældig fusion af gameter (v) Dannelse af nye alleler. Da det tilføjer nye alleler og kombination af alleler til genpoolen, er det vigtigt proces under udvikling, der forårsager variationer.

(iii) Gen migrering (genstrøm):

Personers bevægelse fra et sted til et andet kaldes migration. Hvis de migrerende personer opdrætter i den nye befolkning, vil indvandrerne tilføje nye alleler til værtsbefolkningens lokale genpool.

Dette kaldes gen migration. Nogle gange kommer to populationer af en art, der blev adskilt, til at lukke på grund af migration. Genene af to populationer blander sig gennem avl, og resultatet forårsager variationer i afkom.

(iv) Genetisk drift (Sewall Wright Effect):

Betegnelsen genetisk drift (Sewall Wright Effect) refererer til eliminering af visse træk, når en del af en befolkning migrerer eller dør af naturkatastrofe. Det ændrer genfrekvensen for den resterende befolkning, som forårsager variation. Det er opkaldt efter den amerikanske genetiker Sewall Wright, som realiserede sin evolutionære betydning. Selv om genetisk drift forekommer i alle populationer, er dens virkninger mest markerede i meget små isolerede populationer. To vigtige eksempler på genetisk drift er grundlæggervirkning og flaskehalseffekt.

(a) Grundlæggervirkning eller grundlæggers princip:

Det er et vigtigt eksempel på genetisk drift i den menneskelige befolkning. Det bemærkes, at en lille gruppe personer, der kaldes grundlæggere, forlader deres hjem for at finde en ny bosættelse, kan befolkningen i en ny bosættelse have forskellige genotypefrekvenser end forældrenes befolkning. Dannelse af en anden genotype i ny afvikling kaldes grundlægger effekten. Nogle gange danner de en ny art.

(b) flaskehalseffekt:

Begrebet blev introduceret af Stebbibns til årlige og binære cyklus fænomener med formindskelse og forøgelse af en befolknings størrelse. Når befolkningen er under tilbagegang, kan antallet af individer reducere i det omfang den lille befolkningsgruppe, der udgør befolkningen, bliver isoleret og begrænset i distributionen.

Disse udsættes derefter for tilfældig genetisk drift, hvilket resulterer i fikseringen af ​​visse gener. Således genopretter befolkningen sin tidligere rigdom. En sådan reduktion i allelfrekvenser kaldes en genetisk flaskehalseffekt, som ofte forhindrer arten i udryddelse (figur 7.51).

Betydningen af ​​genetisk drift:

Genetisk drift er en evolutionær kraft. De fleste interbreeding dyrepopulationer er små. Genetisk drift hjælper befolkningerne til at blive forskellige på grund af sandsynligheden for, at hver enkelt befolkning løser forskellige genotyper ved en tilfældighed.

(v) Nonrandom Parring:

Gentagen parring mellem individer af bestemte udvalgte træk ændrer genfrekvensen. Udvælgelsen af ​​mere farvestrålende hanfugl af en kvindelig fugl kan øge genfrekvensen for lys farve i næste generation.

(vi) hybridisering:

Det er krydsningen af ​​organismer, der er genetisk forskellige i et eller flere træk (tegn). Det hjælper i sammenblanding af gener af forskellige grupper af samme sort, arter og undertiden forskellige arter.

Alle ovennævnte faktorer producerer genetisk variation i seksuel reproduktion.

2. Isolering:

Isolering er forebyggelse af parring blandt interbreeding grupper på grund af fysiske (fx geografiske, økologiske) og biotiske (fx fysiologiske, adfærdsmæssige, mekaniske, genetiske) barrierer. Enhver faktor, der forhindrer interbreeding, er kendt som isoleringsmekanisme. Isoleringsmekanisme forhindrer interbreeding gennem tre metoder (Mayr, 1963) - (i) Begrænsning af tilfældig spredning, (ii) Begrænsning af tilfældig parring og, (iii) Begrænsning af frugtbarhed. Reproduktiv isolering er beskrevet her.

Reproduktionsisolering:

Reproduktiv isolering er forebyggelsen af ​​interbreeding mellem populationerne af to forskellige arter. Ifølge Mayr er reproduktionsisolerende mekanismer de biologiske egenskaber hos enkeltpersoner, som forhindrer interbreeding af naturligt sympatriske populationer. Den opretholder arten af ​​arten, men kan føre til oprindelsen af ​​nye arter. To hovedundertyper kan overvejes under reproduktionsisolering: Forudsigende isolering og efterfølgende isolering.

(a) Forebyggende eller præzygotisk isolering:

De vigtigste faktorer, der opererer under denne undertype, er:

Mekanisk isolering:

Genitaliens morfologi eller reproduktive organer (af mænd og kvinder) af de to befolkninger kan være meget komplicerede og ulige; Resultatet er, at copulation mellem mænd af en befolkning og hunner fra en anden ikke forekommer. Den mekaniske isolering er almindelig blandt insektsarter. I visse planter er blomsterstrukturen meget kompliceret, og dette forhindrer krydsbestøvning mellem de relaterede arter.

Psykologisk isolation:

Adfærdsmæssige forskelle begrænser tilfældig parring af mandlige og kvindelige individer af forskellige arter. Adfærdsmæssige forskelle er blevet observeret specielt under frieri, hvilket er et vigtigt seksuelt fænomen, der involverer en række stimuli og reaktioner mellem parringspartnerne. Fuglesange, fængselsadfærd osv. Kan også spille en effektiv rolle i parring.

Sæsonbestemt isolation:

Dette tjener også som en effektiv barriere for genstrømning. Her er opdrætningsperioden for parringspersoner forskellige for forskellige arter. Flere eksempler kan nævnes fra fugle for at illustrere sæsonbestemt isolation på grund af forskel i avlstiden.

Gametic Isolation:

I frie levende akvatiske former, hvor befrugtningen er ekstern, tiltrækker gameterne, der produceres af forskellige arter, normalt ikke hinanden, og denne slags barriere er kendt som game tic isolation.

(b) Post-parring eller post-zygotisk isolation:

Hovedfaktorerne i denne undertype er:

inkompatibilitet:

I nogle tilfælde foregår parring mellem populationer, men befrugtning må ikke finde sted; eller endda befrugtning kan forekomme, men ingen hybrid afkom vil blive dannet. I planter undlader pollenrøret at vokse og vil ikke nå nogen frø.

Hybrid Inviability:

Her forekommer normal befrugtning, og hybridavkom er også dannet, men hybriden har reduceret levedygtighed. Hybridens usikkerhed kan forekomme på ethvert udviklingsstadium.

Hybrid Sterilitet:

I mange tilfælde kan hybrider være kraftige og leve til seksuel modenhed, men er sterile. Heste og æsler er to forskellige arter; en hybridmule er produceret fra parring af et mandlig æsel og en hoppe (kvindelig hest). Tilsvarende parring mellem hingst (hesthest) og kvindelig æsel resulterer i en hybrid kaldet hinny. Både muldyr og hinny er sterile.

Hybrid Opdeling:

I nogle tilfælde produceres ikke kun kraftige F] hybrider, men også disse hybrider producerer F ₂ individer af backcross afkom. Desværre resulterer hybridfordeling i F ₂ og backcross generationerne, da disse individer har reduceret kraften i fertilitet eller begge dele.

Opnåelsen af ​​reproduktiv isolering gennem de kombinerede virkninger af isolerende mekanismer synes at være et vigtigt skridt i spekulation.

Nogle dyr tilhørende forskellige arter kan producere frugtbare hybrider i fangenskab. Ingen barriere for hybridisering mellem disse arter har udviklet sig under deres lange isolation fra hinanden. Naturligt udvalg har ikke favoriseret en reduktion i hybridisering.

Eksempler på arter, der opdrætter i fangenskab og producerer frugtbare hybrider, er (i) afrikansk løvinde (Panthera leo) og asiatisk tiger (Panthera tigris) producerer "tigoner", ii) isbjørn og Alaskanbrune bjørn (iii) Mallard (a duck) og pintail duck og (iv) platy og swordtail fisk. Det er vigtigt at bemærke, at disse arter ikke krydser i naturlig tilstand.

3. arvelighed:

Overførsel af karakteristika eller variationer fra forælder til afkom kaldes arvelighed, som er en vigtig evolutionsmekanisme. Organer, der besidder arvelige egenskaber, som er nyttige, enten i dyrets indfødte miljø eller i et andet miljø, er begunstiget i kampen for eksistensen. Således kan afkomene drage fordel af deres forældres fordelagtige egenskaber.

4. Naturligt udvalg (udvælgelse):

Dette er den mest accepterede teori om den vigtigste kausal mekanisme for evolutionær forandring, der dannes af Charles Darwin og Alfred Russel Wallace. Det skyldes differentieret reproduktion (nogle medlemmer af en befolkning producerer rigelige afkom, nogle kun få og endnu ingen), en fænotype sammenlignet med andre fænotyper i samme population.

Dette bestemmer den relative andel af forskellige genotyper, som enkeltpersoner besidder og former for i en befolkning. Ifølge Darwinismen er overlevelse og fertilitetsmekanisme, der påvirker reproduktiv succes eller fremmer differentieret reproduktion, kaldet selektion. Men ifølge moderne synspunkter er udvælgelsen de konsekvente forskelle i bidrag fra forskellige genotyper til næste generation.

5. Speciation (Oprindelse af nye arter):

Befolkningerne af en art, der er til stede i de forskellige miljøer og adskilles af geografiske og fysiologiske barrierer, akkumulerer forskellige genetiske forskelle (variationer) på grund af mutationer, rekombination, hybridisering, genetisk drift og naturligt valg. Disse populationer bliver derfor forskellige fra hinanden morfologisk og genetisk, og de bliver reproduktivt isolerede og danner nye arter.