MIKROEVOLUCE: VLASTNOSTI A PŘÍKLADY - BIOLOGIE - 2025

Mikroevoluce je definována jako vývoj variace v populaci. Během tohoto procesu působí evoluční síly, které vedou k tvorbě nových druhů: přirozený výběr, drift genů, mutace a migrace. Abychom to mohli studovat, evoluční biologové se spoléhají na genetické změny, ke kterým dochází v populacích.

Koncept je na rozdíl od makroevoluce, která se koncepčně vyskytuje na vysoké taxonomické úrovni, nazývá se rod, rodiny, řády, třídy atd. Hledání mostu mezi těmito dvěma procesy bylo mezi evolučními biology široce diskutováno.

Průmyslový melanismus je příkladem mikroevoluce. Na fotografii můžete vidět dvě formy - světlou a tmavou - můry Biston betularia.

Zdroj: Následujte od Wikimedia Commons

V současné době existují velmi specifické příklady vývoje na úrovni populace nebo druhů, jako je například průmyslový melanismus, rezistence na antibiotika a pesticidy.

Historická perspektiva

Termín mikroevoluce - a společně makroevoluce - lze vysledovat až do roku 1930, kdy jej Filipchenko použil poprvé. V této souvislosti tento termín umožňuje rozlišit evoluční proces na úrovni druhů a nad nimi.

Pravděpodobně pro pohodlí byla tato terminologie (as ní spojený původní význam) zachován Dobžanským. Naproti tomu Goldschmidt tvrdí, že mikroevoluce nestačí k vysvětlení makroevoluce, což vytváří jednu z nejdůležitějších debat v evoluční biologii.

Z pohledu Mayra je mikroevoluční proces definován jako proces, který se vyskytuje v relativně krátkých časových obdobích a v nízké systematické kategorii, obvykle na úrovni druhů.

vlastnosti

Podle současné perspektivy je mikroevoluce proces omezený v mezích toho, co definujeme jako „druh“. Přesněji řečeno, populace organismů.

Zvažuje také vznik a divergenci nových druhů evolučními silami, které působí uvnitř populací organismů a mezi nimi. Těmito silami jsou přirozený výběr, mutace, posun genů a migrace.

Populační genetika je obor biologie, který má na starosti studium mikroevolučních změn. Podle této disciplíny je evoluce definována jako změna alelických frekvencí v čase. Pamatujte, že alela je varianta nebo forma genu.

Dvě nejdůležitější charakteristiky mikroevoluce tedy zahrnují malý časový rozsah, ve kterém se vyskytuje, a nízkou taxonomickou úroveň - obecně nízký druh.

Jedním z nejpopulárnějších nedorozumění evoluce je to, že je koncipováno jako proces, který pracuje přísně v obrovských časových měřítcích, nepostřehnutelný pro naši krátkou životnost.

Jak však uvidíme dále v příkladech, existují případy, kdy můžeme sledovat vývoj vlastníma očima, v minimálním časovém měřítku.

Makroevoluce versus mikroevoluce

Z tohoto hlediska je mikroevoluce proces, který působí v malém časovém měřítku. Někteří biologové tvrdí, že makroevoluce je jednoduše mikroevoluce rozšířená po miliony nebo tisíce let.

Existuje však opačný pohled. V tomto případě se má za to, že předchozí postulace je redukcionistická a navrhují, aby mechanismus makroevoluce byl nezávislý na mikroevoluci.

Zastáncové první vize se nazývají syntetizéři, zatímco interpunkční interpunkce zastávají „oddělený“ pohled na oba evoluční jevy.

Příklady

Následující příklady jsou v literatuře široce používány. Abyste jim porozuměli, musíte pochopit, jak funguje přirozený výběr.

Tento proces je logickým výsledkem tří postulátů: jednotlivci, kteří tvoří druh, jsou variabilní, některé z těchto variací jsou předávány jejich potomkům - to znamená, že jsou dědiční, a nakonec přežití a reprodukce jednotlivců nejsou náhodné; reprodukují se příznivé varianty.

Jinými slovy, v populaci, jejíž členové se liší, budou jednotlivci, jejichž konkrétní dědičné vlastnosti zvyšují jejich schopnost reprodukce, reprodukovat neúměrně.

Průmyslový melanismus

Nejznámějším příkladem evoluce na populační úrovni je bezpochyby fenomén nazvaný „průmyslový melanismus“ můr rodu Biston betularia. Poprvé to bylo pozorováno v Anglii, paralelně s vývojem průmyslové revoluce

Stejně jako lidé mohou mít hnědé nebo blond vlasy, můra může přijít ve dvou formách, v černé a bílé morfě. To znamená, že stejný druh má alternativní zbarvení.

Průmyslová revoluce byla charakterizována zvýšením úrovně znečištění v Evropě na mimořádnou úroveň. Tímto způsobem začala kůra stromů, na kterých spočinula můra, nahromadit saze a nabrala tmavší barvu.

Předtím, než se tento jev objevil, byla převládající formou v populaci můry nejjasnější forma. Po revoluci a černění křupavostí temná forma začala stoupat na frekvenci a stala se dominantní morfou.

Proč k této změně došlo? Jedním z nejvíce přijímaných vysvětlení je, že černé můry se dokázaly lépe skrýt před svými dravci, ptáky, v nové tmavé kůře. Podobně i lehčí verze tohoto druhu byla nyní viditelnější pro potenciální dravce.

Odolnost proti antibiotikům

Jedním z největších problémů moderní medicíny je rezistence na antibiotika. Po jeho objevu bylo relativně snadné léčit nemoci bakteriálního původu, což zvyšovalo délku života populace.

Jeho přehnané a masivní používání - v mnoha případech zbytečné - však situaci komplikovalo.

V současné době existuje značné množství bakterií, které jsou prakticky rezistentní na většinu běžně používaných antibiotik. A tato skutečnost je vysvětlena použitím základních principů evoluce přirozeným výběrem.

Při prvním použití antibiotika se podaří vyloučit drtivou většinu bakterií ze systému. Mezi přežívajícími buňkami však budou varianty, které jsou rezistentní na antibiotikum, což je důsledek zvláštní charakteristiky v genomu.

Tímto způsobem budou organismy, které nesou gen pro rezistenci, generovat více potomků než citlivé varianty. V antibiotickém prostředí se rezistentní bakterie budou množit neúměrně.

Odolnost vůči pesticidům

Ze stejného důvodu, jaký používáme pro antibiotika, můžeme extrapolovat populace hmyzu považovaného za škůdce a pesticidy, které se používají k dosažení jejich eliminace.

Použitím selektivního činidla - pesticidu - upřednostňujeme reprodukci rezistentních jedinců, protože do značné míry vylučujeme jejich konkurenci, vytvářenou organismy citlivými na pesticidy.

Dlouhodobé použití stejného chemického produktu bude mít nevyhnutelně jeho neúčinnost.

Reference

1. Bell G. (2016). Experimentální makroevoluce. Řízení. Biological Sciences, 283 (1822), 20152547.
2. Hendry, AP, a Kinnison, MT (Eds.). (2012). Rychlost mikroevoluce, vzor, ​​proces. Springer Science & Business Media.
3. Jappah, D. (2007). Evoluce: Velký památník lidské hlouposti. Lulu Inc.
4. Makinistian, AA (2009). Historický vývoj evolučních myšlenek a teorií. Zaragozaova univerzita.
5. Pierce, BA (2009). Genetika: Koncepční přístup. Panamerican Medical Ed.
6. Robinson, R. (2017). Genetika Lepidoptera: Mezinárodní série monografií v čisté a aplikované biologii: zoologie. Elsevier.