SYNTETICKÁ TEORIE EVOLUCE: HISTORIE, POSTULÁTY, DŮKAZY, SILNÉ STRÁNKY - BIOLOGIE - 2025

Syntetická teorie evoluce, také známý jako neo-Darwinian teorie či moderní syntézu evoluce, je teorie, která navrhuje spojení mezi darwinovskými teorie přirozeného výběru a teorie dědičnosti navrhovaných Gregor Mendel.

Tato teorie poskytuje vysvětlení pro transformaci druhu přirozeným výběrem a pro rozdělení druhu na izolované podskupiny (speciace). Evoluci vnímá jako součet náhodných událostí (mutace a rekombinace) a náhodných událostí, jako je přirozený výběr.

Darwin a Mendel (Zdroj: Původní obrázky: neurčeno.Uspořádáno SteinBike přes Wikimedia Commons)

V syntetické teorii evoluce je základní evoluční událostí změna ve frekvenci výskytu alely v populaci. Tato teorie je proto založena na analýze všech faktorů, které ovlivňují změny ve frekvencích alel populace, konkrétně: mutace, selekce a drift genů.

Tato teorie posiluje základní roli přirozeného výběru jako „motor“ evoluce, ale na rozdíl od prvních evolučních teorií je založena na různých teoretických prvcích, které usnadňují jeho interpretaci a analýzu.

Dějiny

Abychom mohli vyprávět příběh syntetické teorie evoluce, je nutné provést historický popis předchůdců, k nimž došlo, aby tato teorie měla místo ve vědeckém světě.

Darwin a Wallace

Dalo by se říci, že to vše začalo v roce 1858 anglickými přírodovědci Charlesem Darwinem a Alfredem Wallaceem, kteří nezávisle dospěli k dedukci, že přirozený výběr je mechanismem zodpovědným za původ fenotypových variací, a tedy i za speciaci.

Alfred Wallace. Uživatel Tagishsimon na en.wikipedia

V některých textech je uvedeno, že oba autoři předložili hypotézu známou jako „potomci s úpravou přirozeným výběrem“, pomocí níž potvrdili 5 věcí:

1. Všechny organismy produkují více potomků než prostředí, ve kterém žijí, mohou podporovat
2. Vnitrodruhová variabilita (u stejného druhu) většiny znaků je velmi hojná
3. Konkurence o omezené zdroje končí „bojem o přežití“
4. V přírodě existuje dědičnost modifikovaných vlastností, to znamená, že některé modifikace mohou být zděděny od rodičů jejich potomkům.
5. Pokud jsou „modifikace“ značné, může to vést k vývoji nebo vzhledu nového druhu

Oba naturalisté podporovali jejich teorie podrobným pozorováním fosilních záznamů a živých organismů v jejich přirozeném prostředí.

Gregor Mendel

Gregor Mendel

Ve stejném desetiletí (1856) provedl rakouský mnich Gregor Mendel sérii pokusů s rostlinami hrachu, pomocí kterých určil, že postavy jsou zděděny jako „fyzické entity“ od rodičů po potomstvo.

Díky jeho objevům byl Mendel schopen formulovat „zákony dědičnosti vlastností“, které popisují principy dominance, segregace a nezávislé distribuce genů, které jsou nyní základními základy genetiky.

Existují důkazy, že Darwin četl díla publikovaná Mendelem v Brünnské společnosti pro přírodní historii v polovině 60. let 20. století, nicméně na ně ve své slavné knize Původ druhů nejmenoval žádný odkaz, pravděpodobně proto, že nerozuměl s jistotou. na co ten druhý odkazoval.

Neodarwinismus

Mendelova díla byla „odkládána“ až do počátku 20. století a od té doby se stala populární. Jeho zákony byly aplikovány k vyřešení problémů souvisejících s biologickou dědičností, ale zdálo se, že nemají žádný vztah k evoluční biologii ani s postuláty Darwina a Wallaceho.

Tento zjevný „rozvod“ mezi těmito dvěma přístupy byl způsoben skutečností, že „příznivci“ obou teorií nepředstavovali společnou vizi k analýze nepřetržité variace druhu.

Byl to biolog a statistik Ronald Fisher v roce 19018, který použil statistické nástroje času k „sladění“ nesrovnalostí mezi Darwinovými myšlenkami přirozeného výběru a Mendelovými experimenty o dědičnosti postav.

Ronald Fisher. Viz stránka pro autora

Zrození neararwinismu nebo syntetické teorie evoluce se odehrálo v rukou samotného Ronalda Fishera a velké skupiny teoretických biologů, včetně Sewalla Wrighta, Johna Haldana a dalších.

Později Theodosius Dobzhansky významně přispěl tím, že prostřednictvím experimentálních populačních studií prokázal vliv přirozeného výběru na variabilitu přirozených populací pomocí integrace Mendelovy genetiky a teorie chromozomů.

Při syntéze evoluční teorie, která dnes převládá, se odehrálo mnoho dalších vědců, i když někteří více než jiní, ale zde byli zmíněny pouze nejvýznamnější.

Postuláty syntetické teorie

Kostry velkých a středních primátů. Původním uploaderem byl TimVickers na anglické Wikipedii.

Syntetická teorie evoluce nebo „moderní syntéza evoluce“ vysvětluje tento proces z hlediska genetických změn, které se vyskytují v populacích a které vedou k procesům speciace. Tato teorie definuje evoluci jako „změny ve frekvencích alel populace“.

Podle toho jsou mechanismy, které řídí evoluční proces, založeny na přirozeném výběru, který je podporován některými postuláty uvažovanými Darwinem a Wallaceem, zejména těmi, které se týkají nadprodukce potomstva, jeho variace a dědičnosti. funkcí.

Faktory zahrnuté v této teorii jsou tedy:

- Míra mutací

- Migrační procesy

- Náhoda nebo posun genů

- Rekombinace nebo variace

- Přírodní výběr

Mutace

Interakce mezi mutacemi a přirozeným výběrem. Wilfredor

Mutace jsou změny, ke kterým dochází v sekvencích genů a které obecně produkují různé fenotypy. Některé typy mutací mohou být škodlivé nebo škodlivé, ale jiné mohou být výhodné z mnoha hledisek (nebo jednoduše neutrální).

Mutace nebo změny v sekvenci DNA mohou být zděděny od rodičů jejich dětem a jsou hlavním zdrojem variace v potomstvu.

Migrace

Migrační procesy mezi různými populacemi stejného druhu mohou vyvolat zvýšení genetické variability v důsledku zavedení nových alel do alelického souboru populace, což mění alelickou frekvenci tohoto.

Náhodný nebo genetický drift

Náhodnost nebo genetický drift je genetická událost, která modifikuje genotypové složení populace náhodným výskytem vzácné modifikace, buď v důsledku delecí, translokací, inverzí, duplikací atd., Které mohou skončit zmizením alel. méně frekventovaný.

Rekombinace nebo variace

Toto je proces, ke kterému dochází během sexuální reprodukce a zahrnuje kombinaci chromozomů dvou jedinců, které se rozmnožují, aby vznikl nový jedinec, který je charakterizován genetickou kombinací odlišnou od genetiky svých rodičů.

Tímto procesem mohou nastat delece, inverze, duplikace, translokace, polyploidie atd.

Přírodní výběr

Darwin zkoumal pěnkavy Galapágy jako příklad přirozeného výběru (Zdroj: Robert Taylor Pritchett prostřednictvím Wikimedia Commons)

Přirozený výběr je „síla“, která způsobuje změny ve frekvenci genů mezi jednou generací a příští, a dává přednost rozdílné reprodukci „nejlépe přizpůsobených“ jedinců.

Podle předpovědí „nearwinwinských“ modelů jsou evoluční změny postupné, jak navrhuje Darwin, což znamená, že jsou pomalé, postupné a kontinuální v rámci každé určené linie.

Důkaz

Antropologická intervence ekosystémů poskytla „přirozené experimenty“, které slouží k prokázání nearodwinovských hypotéz.

Například můra Biston betularia je hojný členovec, který se nachází v zalesněných oblastech Anglie, kde byly rozlišeny dvě barevné formy, jedna světlá a jedna tmavá. Jeden gen je zapojen do rozdílů mezi těmito dvěma fenotypy a je známo, že dominantní je alela tmavé barvy.

Fotografie dvojice Biston betularia (Zdroj: Sledovat přes Wikimedia Commons)

Alelická frekvence temné formy se od roku 1850 výrazně zvýšila, zejména v průmyslovějších oblastech Manchestru a Birminghamu, pravděpodobně jako „maskovací“ mechanismus k vyhýbání se predátorům, tj. Díky přirozenému výběru.

Frekvence temné podoby ve srovnání se světlou vzrostla z 1 na 90% za méně než 100 let, ale v jiných méně industrializovaných oblastech je temná forma stále velmi „vzácná“.

Silné stránky

Druh rodu Panthera. Omicroñ'R

Hlavní silné stránky novarwinovské teorie se týkají tří základních principů: kauzality, účinnosti a rozsahu.

Kauzalita prokazuje, že mechanismus přirozeného výběru je dostatečný pro řízení evolučního procesu a pozorovaných trendů, to znamená, že přirozený výběr je hlavním motorem speciace.

Účinnost se týká schopnosti organismů vytvářet „evoluční novinky“ a eliminovat špatně přizpůsobené jedince v populacích, něco jako „přežití nejvhodnějších“.

Rozsah se týká schopnosti mechanismu vysvětlit mikroevoluční a makroevoluční procesy.

Slabé stránky

Podle Fríase (2010) jsou slabiny syntetické teorie evoluce spojeny s některými opomenutími, která tato teorie způsobuje některým procesům nebo událostem, které jsou často uvedeny jako „výjimky z pravidla“.

Mezi hlavní opomenutí upozorněné tímto autorem patří:

- Absence vazby mezi somatickými a zárodečnými (sexuálními) buňkami u některých fytolů bezobratlých, dědičnost somaklonální variace a koncepce vertikálního přenosu genů

- Boční nebo horizontální přenos genů na eukaryoty zprostředkované bakteriemi nebo viry

- Chybějící „holistický“ koncept genu, determinismus a genetický redukcionismus

- nekódující DNA, epigenezi a geny, které nejsou transkribovány

- Homeotické mutace a geneze vývoje

- Sympatická speciace.

Reference

1. Frías, L. (2010). Vynechání syntetické teorie evoluce. Biologický výzkum, 43 (3), 299-306.
2. Gardner, JE, Simmons, JE a Snustad, DP (1991). Ředitel genetiky. Vydání 8 '". John Wiley a synové.
3. Gould, SJ (1982). Darwinismus a rozšiřování evoluční teorie. Science, 216 (4544), 380-387.
4. Henderson, M. (2009). 50 genetických nápadů, které opravdu potřebujete vědět. Quercus Books.
5. Kutschera, U. a Niklas, KJ (2004). Moderní teorie biologické evoluce: rozšířená syntéza. Naturwissenschaften, 91 (6), 255-276.
6. Matsuda, H. & Ishii, K. (2001). Syntetická teorie molekulární evoluce. Genes & genetics systems, 76 (3), 149-158.
7. Salisbury, FB (1971). Pochybnosti o moderní syntetické teorii evoluce. The American Biology Teacher, 33 (6), 335-354.
8. Solomon, EP, Berg, LR a Martin, DW (2011). Biologie (9. edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
9. Suzuki, DT, a Griffiths, AJ (1976). Úvod do genetické analýzy. WH Freeman and Company.
10. Watson, JD (2004). Molekulární biologie genu. Pearson Education India.