AZ EVOLÚCIÓ SZINTETIKUS ELMÉLETE: TÖRTÉNELEM, POSZTULÁCIÓK, BIZONYÍTÉKOK, ERŐSSÉGEK - BIOLÓGIA - 2025

Az evolúció szintetikus elmélete, amelyet neo-darwini elméletnek vagy az evolúció modern szintézisének is neveznek, egy olyan elmélet, amely felveti a kapcsolatot a természetes szelekció iráni Darwin elmélete és Gregor Mendel által javasolt öröklési elméletek között.

Ez az elmélet magyarázatot ad egy faj természetes szelekcióval történő átalakulására és egy faj izolált alcsoportokra történő felosztásához (specifikáció). Az evolúciót véletlenszerű események (mutációk és rekombináció) és nem véletlenszerű események, mint például a természetes szelekció összegének tekinti.

Darwin és Mendel (Forrás: Eredeti képek: meghatározatlan. SteinBike rendezte a Wikimedia Commons segítségével)

Az evolúció szintetikus elméletében az alapvető evolúciós esemény egy allél megjelenésének gyakoriságának megváltozása egy populációban. Ezért ez az elmélet azon tényezők elemzésén alapszik, amelyek befolyásolják a populáció allél gyakoriságának változásait, nevezetesen: mutációt, szelekciót és géneltolódást.

Ez az elmélet megerősíti a természetes szelekció, mint az evolúció „motorja” alapvető szerepét, ám az első evolúciós elméletekkel ellentétben, különböző elméleti elemekre épül, amelyek megkönnyítik annak értelmezését és elemzését.

Történelem

Annak érdekében, hogy elmondhassuk az evolúció szintetikus elméletét, történeti beszámolót kell készíteni a történt előzményekről, hogy ez az elmélet helyet foglaljon el a tudományos világban.

Darwin és Wallace

Azt mondhatjuk, hogy mindez 1858-ban kezdődött, amikor az angol természettudósok, Charles Darwin és Alfred Wallace, akik egymástól függetlenül arra a következtetésre jutottak, hogy a természetes szelekció felelős a fenotípusos variációk eredetéért, és így a specifikációért.

Alfred Wallace. Tagishsimon felhasználó az en.wikipedia-n

Egyes szövegekben azt jelzik, hogy mindkét szerző hipotézist fogalmazott meg, amelyet "természetes szelekcióval módosított leszármazottakként" ismertek, amelyekkel öt dolgot megerősítettek:

1. Minden organizmus több utódot termel, mint a környezet, amelyben élhetnek
2. A legtöbb tulajdonság fajspecifikus variabilitása (ugyanazon fajon belül) rendkívül bőséges
3. A korlátozott erőforrásokért folytatott verseny a "túlélésért folytatott küzdelemmel" ér véget
4. A természetben a módosított vonások öröklődnek, vagyis bizonyos módosítások örökölhetők a szülőktől utódaiknak
5. Ha a "módosítások" jelentősek, ez új faj fejlődését vagy megjelenését eredményezheti

Mindkét természettudós támogatta elméleteit a fosszilis rekordok és a természetes környezetükben élő élő szervezetek részletes megfigyeléseivel.

Gregor Mendel

Gregor Mendel

Ugyanebben az évtizedben (1856) Gregor Mendel osztrák szerzetes kísérleti sorozatot végzett a borsónövényekkel, amelyek során meghatározta, hogy a karaktereket „fizikai entitásként” örökölték a szülõktõl az utódokig.

Felismeréseinek köszönhetően Mendel meg tudta fogalmazni a "tulajdonságok öröklési törvényeit", amelyek leírják a gének dominancia, szegregáció és független eloszlás elveit, amelyek ma a genetika alapvető elemei.

Bizonyítékok vannak arra, hogy Darwin az 1860-as évek közepén elolvasta a Mendel által a Brünn Természettudományi Társaságnak kiadott műveket, ám híres könyvében, a Fajok eredete, nem tett utalást rájuk, valószínűleg azért, mert nem értette meg biztosan. amit utóbbi utalt.

Neodarwinizmus

Mendel alkotásait az 1900-as évek elejéig polcra helyeztek, és azóta is népszerűvé váltak. Törvényeit alkalmazták a biológiai öröklődéshez kapcsolódó problémák megoldására, de úgy tűnik, hogy nincsenek kapcsolata sem az evolúciós biológiával, sem Darwin és Wallace posztulációival.

A két megközelítés látszólagos „válása” annak a ténynek a következménye volt, hogy a két elmélet „támogatói” nem fogalmaztak meg közös elképzelést a fajok folyamatos változatosságának elemzésére.

A biológus és a statisztikus, Ronald Fisher 1901-ben 19018-ban a mai statisztikai eszközöket használta arra, hogy "összeegyeztessék" a természetes válogatásban szereplő Darwin-ötletek és a karakterek örökségével kapcsolatos Mendel-kísérletek közötti következetlenségeket.

Ronald Fisher. Lásd a szerző oldalát

A neo-darwinizmus vagy az evolúció szintetikus elmélete születése magának Ronald Fishernek és az elméleti biológusok nagy csoportjának a kezébe került, köztük Sewall Wright, John Haldane és mások.

Később Theodosius Dobzhansky jelentős mértékben hozzájárult ahhoz, hogy kísérleti populációs tanulmányok útján bebizonyította a természetes szelekciónak a természetes populációk változékonyságára gyakorolt ​​hatását a mendeliai genetika és a kromoszómaelmélet integrációjának felhasználásával.

Sok más tudós, bár másoknál többet is, a mai uralkodó evolúciós elmélet szintézisében zajlott, de itt csak a legszembetűnőket említették.

A szintetikus elmélet posztulátumai

Nagy és közepes főemlősök csontvázai. Az eredeti feltöltő TimVickers volt az angol Wikipedia-ban.

Az evolúció szintetikus elmélete vagy az "evolúció modern szintézise" ezt a folyamatot a populációkban bekövetkező genetikai változásokkal magyarázza, amelyek a specifikációs folyamatokhoz vezetnek. Ez az elmélet az evolúciót úgy definiálja, mint "a populáció allélfrekvenciájának változásait".

Ennek értelmében az evolúciós folyamatot irányító mechanizmusok a természetes szelekción alapulnak, amelyet Darwin és Wallace által megfontolt posztulációk alátámasztanak, különös tekintettel az utódok túltermelésére, annak variációjára és öröklésére. a jellemzők közül.

Tehát az ebben az elméletben részt vevő tényezők a következők:

- mutációs arányok

- Migrációs folyamatok

- Esély vagy géneltolódás

- Rekombináció vagy variáció

- Természetes kiválasztódás

Mutáció

A mutációk és a természetes szelekció kölcsönhatása. Wilfredor

A mutációk olyan változások, amelyek a gének szekvenciáiban fordulnak elő, és általában különböző fenotípusokat eredményeznek. Bizonyos típusú mutációk ártalmasak vagy ártalmasak lehetnek, de mások sok szempontból előnyösek (vagy egyszerűen semlegesek).

A mutációk vagy a DNS-szekvencia változásai örökölhetők a szülőktől gyermekeiknek, és az utódok variabilitásának fő forrása.

elvándorlás

Ugyanazon faj különböző populációi közötti vándorlási folyamatok fokozhatják a genetikai variabilitást, mivel új allélek vezetnek be a populáció allélkészletébe, megváltoztatva annak allélfrekvenciáját.

Véletlen vagy genetikai sodródás

A véletlenszerűség vagy a genetikai eltolódás olyan genetikai esemény, amely a populáció genotípusos összetételét módosítja egy ritka módosítás véletlenszerű megjelenése révén, akár deléciók, transzlokációk, inverziók, duplikációk stb. Miatt, amelyek az allélek eltűnésével járhatnak. kevésbé gyakori.

Rekombináció vagy variáció

Ez a folyamat történik a szexuális szaporodás során, és magában foglalja a szaporodásban részt vevő két egyed kromoszómáinak kombinációját, hogy új egyed jöjjön létre, amelyet a szüleitől eltérő genetikai kombináció jellemez.

Ezen a folyamaton keresztül deléciók, inverziók, duplikációk, transzlokációk, poliploidások stb. Fordulhatnak elő.

Természetes kiválasztódás

Darwin a Galapagos pintyeket vizsgálta a természetes szelekció példájaként (Forrás: Robert Taylor Pritchett a Wikimedia Commons segítségével)

A természetes szelekció olyan "erő", amely megváltoztatja a gének gyakoriságát az egyik generáció és a következő generáció között, elősegítve a "legjobban alkalmazkodó" egyének differenciált reprodukcióját.

A „neo-darwini” modellek előrejelzései szerint az evolúciós változások fokozatosak, ahogyan Darwin javasolja, ami azt jelenti, hogy lassúak, fokozatosak és folyamatosak minden meghatározott vonalban.

Bizonyíték

Az ökoszisztémák antropológiai beavatkozása „természetes kísérleteket” eredményezett, amelyek bizonyítják a neo-darwini hipotéziseket.

A Biston betularia lepke például egy gazdag ízeltlábúak, amelyeket Anglia fás területein találtak, ahol két színformát különböztettek meg, az egyik a világos és a sötét. A két fenotípus közötti különbségekben egyetlen gén vesz részt, és ismert, hogy a sötét színű allél domináns.

Fénykép egy Biston betularia párról (Forrás: Kövesse a Wikimedia Commons oldalon)

A sötét forma allélfrekvenciája 1850 óta jelentősen megnőtt, különösen Manchester és Birmingham fejlettebb területein, állítólag "álcázó" mechanizmusként a ragadozók elkerülésére, azaz a természetes szelekciónak köszönhetően.

A sötét forma frekvenciája a fénykéhez viszonyítva kevesebb mint 100 év alatt 1-ről 90% -ra nőtt, de más kevésbé iparosodott régiókban a sötét forma még mindig nagyon ritka.

erősségek

A Panthera nemhez tartozó fajok. Omicroñ'R

A neo-darwinian elmélet fő erősségei három alapelvhez kapcsolódnak: az okozati összefüggés, a hatékonyság és a hatály.

Az okozati összefüggés megállapítja, hogy a természetes szelekció mechanizmusa elegendő az evolúciós folyamat és a megfigyelt trendek vezetéséhez, vagyis az, hogy a természetes szelekció a fő spektrummozgató.

A hatékonyság arra utal, hogy a szervezetek képesek "evolúciós újdonságokat" generálni és a populációkban rosszul alkalmazkodó egyedeket kiküszöbölni, például "a legmegfelelőbbek túlélése".

A hatókörnek a mechanizmus azon képességével kell függnie, hogy megmagyarázza a mikroevolúciós és makroevolúciós folyamatokat.

Hiányosságok

Frías (2010) szerint a szintetikus evolúciós elmélet gyengeségei bizonyos hiányosságokhoz kapcsolódnak, amelyeket ez az elmélet okoz bizonyos folyamatokhoz vagy eseményekhez, amelyeket gyakran „a szabály alóli kivételekként” sorolnak fel.

A szerző kiemelt fő mulasztásai a következők:

- A szomatikus és csírasejtek közötti kapcsolat hiánya bizonyos gerinctelen fülben, a szomaklonális variáció öröklődése és a gének vertikális átvitelének koncepciója

- Oldalsó vagy vízszintes génátvitel baktériumok vagy vírusok által közvetített eukariótokba

- A gén, a determinizmus és a genetikai redukcionizmus "holisztikus" koncepciójának hiánya

- Nem kódoló DNS, epigenesis és nem átírott gének

- Homeotikus mutációk és a fejlődés genezise

- Szimmetrikus specifikáció.

Irodalom

1. Frías, L. (2010). Kimaradások az evolúció szintetikus elméletében. Biológiai kutatás, 43 (3), 299-306.
2. Gardner, JE, Simmons, JE és Snustad, DP (1991). A genetikai alapelv. 8 '"kiadás. John Wiley és fiai.
3. Gould, SJ (1982). A darwinizmus és az evolúciós elmélet kibővítése. Science, 216 (4544), 380-387.
4. Henderson, M. (2009). 50 genetikai ötlet, amelyet igazán tudnod kell. Quercus Books.
5. Kutschera, U. és Niklas, KJ (2004). A biológiai evolúció modern elmélete: kibővített szintézis. Naturwissenschaften, 91 (6), 255-276.
6. Matsuda, H. és Ishii, K. (2001). A molekuláris evolúció szintetikus elmélete. Gének és genetikai rendszerek, 76 (3), 149-158.
7. Salisbury, FB (1971). Kétségek vannak az evolúció modern szintetikus elméletével kapcsolatban. Az amerikai biológiai tanár, 33 (6), 335-354.
8. Solomon, EP, Berg, LR és Martin, DW (2011). Biológia (9. kiadás). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
9. Suzuki, DT és Griffiths, AJ (1976). Bevezetés a genetikai elemzésbe. WH Freeman és társaság.
10. Watson, JD (2004). A gén molekuláris biológiája. Pearson Education India.