МІКРОЕВОЛЮЦІЯ: ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Мікроеволюція визначається як розвиток зміни в популяції. Під час цього процесу діють еволюційні сили, що призводять до утворення нових видів: природний відбір, дрейф генів, мутації та міграції. Для її вивчення еволюційні біологи покладаються на генетичні зміни, що відбуваються у популяціях.

Концепція протиставляється концепції макроеволюції, яка концептуально відбувається на високому таксономічному рівні, називаючи її родом, родинами, порядками, класами тощо. Пошуки мосту між двома процесами широко дискутували серед еволюційних біологів.

Промисловий меланізм - приклад мікроеволюції. На фотографії ви можете побачити дві форми - світлу і темну - молі Бістон-бетуларія.
Джерело: Слідкуйте, з Вікісховища

В даний час є дуже специфічні приклади еволюції на рівні популяції чи виду, такі як промисловий меланізм, стійкість до антибіотиків та пестицидів, серед інших.

Історична перспектива

Термін мікроеволюція - і разом макроеволюція - простежується до 1930 року, де Філіпченко вперше застосував її. У цьому контексті термін дає можливість диференціювати еволюційний процес у межах видового рівня та над ним.

Напевно, для зручності цю термінологію (і пов’язане з нею початкове значення) Добжанський зберег. На противагу цьому Гольдшмідт стверджує, що мікроеволюція недостатня для пояснення макроеволюції, створюючи одну з найважливіших дискусій в еволюційній біології.

З точки зору Майра, мікроеволюційний процес визначається як той, що відбувається за відносно короткі проміжки часу та за низькою систематизованою категорією, як правило, на видовому рівні.

характеристики

Відповідно до сучасної точки зору, мікроеволюція - це процес, обмежений у межах того, що ми визначаємо як "види". Точніше, до популяцій організмів.

Він також враховує формування та розбіжність нових видів еволюційними силами, які діють всередині популяцій організмів і між ними. Ці сили - природний відбір, мутації, дрейф генів та міграції.

Популяційна генетика - галузь біології, відповідальна за вивчення мікроеволюційних змін. Відповідно до цієї дисципліни, еволюція визначається як зміна алельних частот у часі. Пам’ятайте, що алель - це варіант або форма гена.

Таким чином, дві найважливіші характеристики мікроеволюції передбачають малий часовий масштаб, в який вона відбувається, і низький таксономічний рівень - взагалі низький вид.

Одне з найпопулярніших непорозумінь еволюції - це те, що він мислиться як процес, який діє строго на величезних масштабах часу, непомітних для нашої короткої тривалості життя.

Однак, як ми побачимо далі на прикладах, є випадки, коли ми можемо побачити еволюцію на власні очі, за мінімальних часових масштабів.

Макроеволюція проти мікроеволюції

З цієї точки зору, мікроеволюція - це процес, який діє в невеликих часових масштабах. Деякі біологи стверджують, що макроеволюція - це просто мікроеволюція, яка поширюється на мільйони чи тисячі років.

Однак існує протилежна точка зору. У цьому випадку вважається, що попередній постулат є редукціоністським, і вони пропонують, що механізм макроеволюції не залежить від мікроеволюції.

Прихильники першого бачення називаються синтетиками, тоді як пунктуаціоністи дотримуються "розв'язаного" погляду на обидва еволюційні явища.

Приклади

Наступні приклади широко використовуються в літературі. Щоб їх зрозуміти, потрібно зрозуміти, як працює природний відбір.

Цей процес є логічним результатом трьох постулатів: особини, що складають види, мінливі, деякі з цих варіацій передаються їх нащадкам - тобто є спадковими, і нарешті виживання та розмноження особин не є випадковими; відтворюються ті, у кого сприятливі коливання.

Іншими словами, у популяції, члени якої різняться, люди, у яких особливі спадкові риси підвищують здатність до відтворення, будуть непропорційно відтворюватися.

Промисловий меланізм

Найвідоміший приклад еволюції на рівні населення - це, безперечно, явище під назвою "індустріальний меланізм" молі роду Biston betularia. Вперше це спостерігалося в Англії, паралельно розвитку промислової революції

Так само, як у людини можуть бути каштанове або світле волосся, моль може виходити у двох формах - чорному і білому морфі. Тобто той самий вид має альтернативні забарвлення.

Промислова революція характеризувалася підвищенням рівня забруднення в Європі до надзвичайних рівнів. Таким чином кора дерев, на яких спочила моль, почала накопичувати сажу і придбала більш темний колір.

До того, як це явище сталося, переважаюча форма в популяції молі була найяснішою формою. Після революції і почорніння кірок темна форма почала збільшуватися по частоті, ставши домінуючою морфою.

Чому відбулася ця зміна? Одне з найбільш прийнятих пояснень стверджує, що чорні молі змогли краще сховатися від своїх хижаків, птахів, у новій темній корі. Так само легша версія цього виду тепер була більш помітною для потенційних хижаків.

Антибіотикорезистентність

Однією з найбільших проблем сучасної медицини є стійкість до антибіотиків. Після його відкриття можна було відносно легко лікувати захворювання бактеріального походження, збільшуючи тривалість життя населення.

Однак його перебільшене та масове використання - у багатьох випадках непотрібне - ускладнило ситуацію.

Сьогодні існує значна кількість бактерій, практично стійких до більшості часто використовуваних антибіотиків. І цей факт пояснюється застосуванням основних принципів еволюції шляхом природного відбору.

Коли антибіотик використовується вперше, йому вдається усунути переважну більшість бактерій із системи. Однак серед клітин, що вижили, знайдуться варіанти, стійкі до антибіотика, наслідком певної характеристики в геномі.

Таким чином організми, які несуть ген для стійкості, будуть створювати більше потомства, ніж сприйнятливі варіанти. В умовах антибіотиків резистентні бактерії будуть розмножуватися непропорційно.

Стійкість до пестицидів

Ті ж міркування, які ми використовуємо для антибіотиків, ми можемо екстраполювати на популяції комах, що вважаються шкідниками, та пестициди, які застосовуються для їх усунення.

Застосовуючи селективний агент - пестицид, ми сприяємо розмноженню стійких особин, оскільки ми значною мірою усуваємо їх конкуренцію, утворену організмами, сприйнятливими до пестицидів.

Тривале застосування одного і того ж хімічного продукту неминуче матиме свою неефективність.

Список літератури

1. Белл Г. (2016). Експериментальна макроеволюція. Праці. Біологічні науки, 283 (1822), 20152547.
2. Хендрі, А.П., Кіннісон, МТ (ред.). (2012 р.). Швидкість мікроеволюції, візерунок, процес. Springer Science & Business Media.
3. Джаппа, Д. (2007). Еволюція: Величний пам’ятник людській глупоті. Lulu Inc.
4. Макіністіан, А. А. (2009). Історичний розвиток еволюційних ідей та теорій. Університет Сарагоси.
5. Пірс, BA (2009). Генетика: концептуальний підхід. Panamerican Medical Ed.
6. Робінсон, Р. (2017). Генетика Lepidoptera: Міжнародна серія монографій з чистої та прикладної біології: Зоологія. Ельзев'є.