МАКРОЕВОЛЮЦІЯ: ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Макроеволюція визначається як еволюційний процес великий часовий шкали. Термін може означати історію змін у родоводу з часом (анагенез) або розбіжність двох популяцій після репродуктивної ізоляції між ними (кладогенез).

Таким чином, макроеволюційні процеси включають диверсифікацію основних клад, зміни таксономічного різноманіття з часом та фенотипічні зміни у виду.

Макроеволюція, як правило, вивчається через записи викопних робіт. Джерело: pixabay.com

Концепція макроеволюції протиставляється концепції мікроеволюції, яка передбачає зміну популяції особин, тобто на видовому рівні. Однак відмінність між мікро та макроеволюцією не зовсім точне, і щодо використання цих двох термінів є суперечки.

Історична перспектива

Термінологія макроеволюції та мікроеволюції сягає 1930 року, коли Філіпченко вперше застосував її. Для цього автора різниця між обома процесами базується на рівні, на якому він вивчається: мікроеволюція відбувається нижче рівня виду, а макроеволюція над нею.

Згодом відомий еволюційний біолог Добжанський зберігає термінологію, придуману Філіпченком, використовуючи її з тим же значенням.

Для Майра мікроеволюційний процес має часові наслідки, і він визначає це як ту еволюційну зміну, яка відбувається за порівняно короткий проміжок часу та на видовому рівні.

характеристики

Макроеволюція - галузь еволюційної біології, яка спрямована на вивчення еволюційних процесів у великому часовому масштабі та на більш високих таксономічних рівнях, ніж види. Навпаки, дослідження мікроеволюції змінюються на рівні населення за відносно короткі масштаби часу.

Таким чином, дві найважливіші характеристики макроеволюції - це масштабна зміна, яка діє вище рівня населення.

Хоча це правда, що ми можемо робити макроеволюційні умовиводи, використовуючи поточні види, біологічні утворення, які надають найбільшу інформацію в макроеволюції, - це копалини.

Таким чином, палеобіологи використовували запис копалин для виявлення макроеволюційних закономірностей та описували зміну різних ліній на великих масштабах часу.

Приклади

Нижче ми опишемо основні закономірності, які виявили біологи на макроеволюційному рівні, і згадаємо дуже конкретні випадки для прикладу цієї моделі.

Конвергентна еволюція

В еволюційній біології погляди можуть обманювати. Не всі організми, морфологічно схожі, є філогенетично спорідненими. Насправді є дуже схожі організми, які дуже віддалені на дереві життя.

Це явище відоме як "конвергентна еволюція". Як правило, неспоріднені лінії, що мають подібні характеристики, стикаються з подібними селективними тисками.

Наприклад, кити (які є водними ссавцями) дуже схожі на акул (хрящових риб) з точки зору пристосувань, які дозволяють жити водним шляхом: плавники, гідродинамічна морфологія, серед інших.

Розбіжна еволюція

Розбіжна еволюція виникає, коли дві популяції (або фрагмент популяції) стають ізольованими. Пізніше, завдяки різним селективним тискам, характерним для нової зони, яку вони колонізують, вони відокремлюються "еволюційно", кажучи, і в кожній популяції природний відбір і генетичний дрейф діють незалежно.

Бурий ведмідь, що належить до виду арктос Урсу, пройшов процес розповсюдження в Північній півкулі в широкому діапазоні ареалів - від листяних лісів до хвойних лісів.

Таким чином, з'явилося кілька "екотипів" у кожному з доступних місць існування. Невелика популяція розповсюдилася в найбільш ворожих середовищах і повністю відокремилася від виду, породивши полярного ведмедя: Ursus maritimus.

Анагенез та кладогенез

Мікроеволюційні процеси фокусуються на вивченні того, як змінюються частоти алелей популяцій. Коли ці зміни відбуваються на макроеволюційному рівні, їх називають ангенезом або філетичними змінами.

Коли види піддаються спрямованому відбору, вид поступово накопичує зміни, поки не досягне точки, коли він значно відрізняється від виду, який його зародив. Ця зміна не передбачає конкретизації, а лише зміни вздовж гілки дерева життя.

Навпаки, кладогенез передбачає утворення нових гілок на дереві. У цьому процесі предковий вид диверсифікується та походить з різних видів.

Наприклад, зяблики Дарвіна, жителі островів Галапагоські острови, зазнали процесу кладогенезу. У цьому сценарії предковий вид породив різні варіанти зяблів, які з часом були диференційовані на видовому рівні.

Адаптивне випромінювання

Г. Г. Сімпсон, провідний палеонтолог, вважає адаптивне випромінювання однією з найважливіших моделей макроеволюції. Вони полягають у масовій та швидкій диверсифікації предкових видів, створюючи різноманітні морфології. Це тип "вибухової" специфікації.

Приклад Даркінових зябликів, який ми використовуємо для показу процесу кладогенезу, також справедливий для прикладу адаптивного випромінювання: різноманітні та різноманітні форми ворсинок виникають у предківського кропиви, кожна зі своєю особливою модальністю годування (зернисті, комахоїдні, нектарних, серед інших).

Іншим прикладом адаптивного випромінювання є величезна диверсифікація, яку зазнали лінії ссавців після вимирання динозаврів.

Суперечки

З точки зору сучасного синтезу, макроеволюція є результатом процесів, які ми спостерігаємо на популяційному рівні, а також відбуваються в мікроеволюції.

Тобто еволюція - це двоетапний процес, який відбувається на рівні популяції, де: (1) зміни виникають через мутацію та рекомбінацію, і (2) природний відбір та процеси генетичного дрейфу визначають зміну від одного покоління до іншого. .

Для прихильників синтезу цих еволюційних сил достатньо для пояснення макроеволюційних змін.

Суперечка виникає з боку вчених, які стверджують, що додаткові еволюційні сили (крім вибору, дрейфу, міграції та мутації) повинні існувати для ефективного пояснення макроеволюційних змін. Одним із найвизначніших прикладів у цій дискусії є теорія пунктированої рівноваги, запропонована Елдредже та Гулдом у 1972 році.

Відповідно до цієї гіпотези, більшість видів не змінюються протягом значного часу. Радикальні зміни спостерігаються поряд з подіями специфікації.

Серед еволюційних біологів існує бурхлива дискусія, щоб визначити, чи справедливі процеси, які використовувались для пояснення мікроеволюції, для екстраполяції на більш високі часові масштаби та ієрархічний рівень, вищий, ніж у виду.

Список літератури

1. Белл Г. (2016). Експериментальна макроеволюція. Праці. Біологічні науки, 283 (1822), 20152547.
2. Кертіс, Х., Шнек, А. (2006). Запрошення на біологію. Panamerican Medical Ed.
3. Хендрі, А.П., Кіннісон, МТ (ред.). (2012 р.). Швидкість мікроеволюції, візерунок, процес. Springer Science & Business Media.
4. Джаппа, Д. (2007). Еволюція: Величний пам’ятник людській глупоті. Lulu Inc.
5. Макіністіан, А. А. (2009). Історичний розвиток еволюційних ідей та теорій. Університет Сарагоси.
6. Серреллі, Е., і Гонтьє, Н. (Ред.). (2015). Макроеволюція: пояснення, тлумачення та докази. Спрингер.