مفهوم التطور: ملاحظات حول المفهوم الحديث للتطور
مفهوم التطور: ملاحظات حول المفهوم الحديث للتطور!
المفهوم الحالي للتطور هو شكل معدل لنظرية داروين في الانتقاء الطبيعي وغالبا ما يطلق عليه الداروينية الجديدة. وفقا لها فقط موروثات جينية (الطفرات) موروثة وليس كل الاختلافات كما عقدها داروين. وهكذا فإن المفهوم الحديث للتطور هو توليف نظريات داروين وهوغو دي فريس. وهذا ما يسمى أيضا نظرية Synthetic of Evolution.
Image Courtesy: dinca.org/wp-content/uploads/2009/06/evolution-of-a-decent-man.jpg
النظرية التركيبية للتطور هي نتيجة لعمل عدد من العلماء وهم T. Dobzhansky و RA Fisher و JBS Haldane و Swell Wright و Ernst Mayr و GL Stebbins. ناقش Stebbins في كتابه ، عملية التطور العضوي ، النظرية الاصطناعية. يتضمن المفهوم الحديث للتطور العوامل التالية:
1. التباين الوراثي بين السكان:
إنه السكان الذين يتطورون وليس أفراده. دور الفرد في العملية التطورية هو تمرير اختلافه الجيني إلى ذريته. يحدث التطور من خلال تراكم التغيرات الجينية في السكان على مدى فترات زمنية طويلة. يحدث التغيير في الجينات بالطرق التالية.
(ط) الطفرات:
الطفرات هي تغييرات وراثية مفاجئة. يعتقد هوغو دي فريس أن الطفرة هي التي تسبب التطور وليس الاختلافات الطفيفة (الموروثة) التي تحدث عنها داروين. وفقا لتطور داروين كان تدريجيًا بينما قال هوغو دي فريس أن الطفرة تسببت في الانتواع وبالتالي تسمى الملح (طفرة كبيرة خطوة واحدة). الطفرات هي من نوعين: الطفرات الصبغية والطفرات الجينية.
(أ) الطفرات الصبغية:
هذه هي بسبب التغيرات في عدد الكروموسومات والتغييرات في الهيكل.
التغييرات في عدد الكروموسومات:
تحدث هذه الطفرات بسبب تغيرات في عدد الكروموسومات. هم من نوعين آخرين: تعدد الصبغية واختلال الصيغة الصبغية (أ) Polyploidy. هو زيادة في عدد مجموعات الكروموسوم. مثال: triploidy (3n) ، رباعي تعور (4n) ، pentaploidy (5n) ، hexaploidy (6n). يُعرف زيادة عدد الجينوم نفسه باسم polyploidy ذاتي (مثل AAAA). تسمى الزيادة في عدد مجموعات الكروموسومات الناتجة عن تجميع جينومات اثنين أو أكثر من الكائنات الحية allopolyploidy.
ويسمى أيضا باسم polyploidy بين الأنواع ، (ب) اختلال الصيغة الصبغية. إنها طفرة يحدث فيها تغير عددي في عدد الكروموسومات في الجينوم أحادي الجينوم (2n-1) ، والبراز (2n- 2) ، و trisomy (2n + 1) ، و tetrasomy (2n + 2) ، إلخ.
التغيرات الهيكلية في الكروموسومات (الابتذاءات الصبغية):
عندما يحدث التغيير في مورفولوجية الكروموسومات يطلق عليه انحراف الكروموسومات. هذه هي أربعة أنواع ، الازدواجية (مضاعفة شريحة) ، نقص (حذف جزء) ، نقل (انتقال جزء من كروموسوم إلى كروموسوم غير متشابه) و انقلاب (عكس في ترتيب الجينات).
(ب) الطفرات الجينية:
عندما تكون التغييرات في البنية الجينية والتعبير بسبب إضافة أو استبدال الحذف أو انقلاب النيوكليوتيدات تسمى هذه الطفرات الجينية. يختلف تواتر طفرات الجينات من الجينات إلى الجينات. يتم زيادة معدل طفرة الجينات من خلال وجود إشعاعات وبعض المواد الكيميائية تسمى المطفرة.
تضيف الجينات المتحورة ألائلًا جديدة إلى الجينات. تجمع الجينات هو مجموع كل الجينات المختلفة وأليلاتها موجودة في مجموعة سكانية. إنها المجموعة الجينية التي تتطور مع إضافة جينات جديدة ، أي الأليلات ، أو إزالتها ، ثم هي المادة الخام للتغير التطوري. قد يؤدي تراكم العديد من الطفرات إلى حدوث تغييرات واسعة النطاق تؤدي في النهاية إلى تكوين أنواع جديدة.
تسمى الطفرات الجينية التي تشمل الحذف البديل أو إدخال قاعدة النيتروجين المفردة ، طفرة نقطية. يطلق على الطفرات الجينية التي تنطوي على أكثر من قاعدة نيتروجين واحدة أو الجين بأكمله ، طفرات جينية.
(2) إعادة تشكيل الجينات:
يحدث ذلك للأسباب التالية ، (أ) النسب المزدوج (ب) تشكيلة مستقلة من الكروموسومات (ج) عبور خلال الانقسام الاختزالي. (4) اندماج عشوائي من الأمشاج (ت) تشكيل الأليلات جديدة. وبما أنه يضيف الأليلات الجديدة ومزيج من الأليلات إلى الجينات ، فإنه من المهم إجراء عملية التطور أثناء التغير.
(3) الهجرة الجينية (تدفق الجينات):
تسمى حركة الأفراد من مكان إلى آخر بالهجرة. إذا تكاثر الأفراد المهاجرون ضمن السكان الجدد ، فسيضيف المهاجرون ألائلًا جديدة إلى مجموعة الجينات المحلية من السكان المضيفين.
هذا ما يسمى الهجرة الجينية. في بعض الأحيان ، ينشأ نوعان من التجمعات السكانية التي انفصلت عن بعضها بسبب الهجرة. تتداخل جينات مجتمعين من خلال التكاثر وتتسبب النتيجة في اختلافات في النسل.
(4) الانجراف الوراثي (تأثير Sewall Wright):
يشير مصطلح الانجراف الوراثي (Sewall Wright Effect) إلى القضاء على بعض السمات عندما يهاجر قسم من السكان أو يموت من الكوارث الطبيعية. إنه يغير تردد الجينات من السكان المتبقيين الذي يسبب الاختلاف. سميت على اسم عالم الوراثة الأمريكي سيول رايت الذي أدرك أهميتها التطورية. على الرغم من أن الانجراف الوراثي يحدث في جميع السكان ، إلا أن آثاره أكثر وضوحًا في عدد صغير من السكان المعزولين. هناك مثالان مهمان للانجراف الوراثي هما تأثير المؤسس وتأثير الاختناق.
(أ) مؤسس المؤثرات أو المؤسس:
إنه مثال مهم على الانجراف الوراثي في البشر. من الملاحظ أن مجموعة صغيرة من الأشخاص تسمى المؤسسين ، تترك منازلهم للعثور على مستوطنة جديدة ، قد يكون للسكان في مستوطنة جديدة ترددات جينية مختلفة عن تلك الخاصة بالسكان الأصليين. يسمى تكوين نمط وراثي مختلف في مستوطنة جديدة تأثير المؤسس. في بعض الأحيان يشكلون نوعًا جديدًا.
(ب) تأثير الاختناق:
تم تقديم المصطلح بواسطة Stebbibns لظاهرة دورة سنوية وبنائية ثنائية الانخفاض وزيادة حجم السكان. عندما ينخفض عدد السكان ، قد ينخفض عدد الأفراد إلى الحد الذي تصبح فيه مجموعة صغيرة من السكان الذين يشكلون السكان معزولين ومقيدين في التوزيع.
ثم تتعرض هذه الانجراف الجيني العشوائي مما يؤدي إلى تثبيت بعض الجينات. وبالتالي ، فإن السكان يعيدون تأسيس ثرائه السابق. ويسمى هذا الانخفاض في ترددات الأليل بتأثير الاختناق الوراثي الذي غالباً ما يمنع النوع من الانقراض (الشكل 7.51).
أهمية الانجراف الوراثي:
الانجراف الوراثي هو قوة تطورية. معظم مجموعات الحيوانات المتزاوجة صغيرة. يساعد الانجراف الوراثي السكان على أن يصبحوا مختلفين بسبب احتمال أن يقوم كل فرد بإصلاح طرز جينية مختلفة عن طريق الصدفة.
(ت) التزاوج غير العشوائي:
يؤدي التزاوج المتكرر بين الأفراد ذوي الصفات المحددة إلى تغيير تواتر الجينات. قد يؤدي اختيار طائر ذكور ذو ألوان زاهية بدرجة أكبر بواسطة طائر أنثى إلى زيادة تواتر الجينات للون الزاهي في الجيل التالي.
(6) التهجين:
هو عبور الكائنات الحية التي تختلف اختلافاً وراثياً في واحدة أو أكثر من السمات (الشخصيات). فهو يساعد في اختلاط جينات مجموعات مختلفة من نفس النوع ، والأنواع ، وفي بعض الأحيان الأنواع المختلفة.
جميع العوامل المذكورة أعلاه تنتج اختلاف وراثي في التكاثر الجنسي.
2. العزلة:
العزلة هي منع التزاوج بين مجموعات التهجين بسبب الحواجز المادية (مثل الجغرافية والبيئية) والأحيائية (على سبيل المثال ، الفسيولوجية والسلوكية والميكانيكية والوراثية). يعرف أي عامل يمنع التزاوج بآلية العزل. آلية العزل تمنع التهجين من خلال ثلاث طرق (Mayr، 1963) - (i) تقييد الانتشار العشوائي ، (ii) تقييد التزاوج العشوائي ، (iii) تقييد الخصوبة. وصفت العزلة الانجابية هنا.
العزلة الإنجابية:
العزل الانجابي هو منع التزاوج بين سكان نوعين مختلفين. وفقا لماير آليات عزل الإنجابية هي الخصائص البيولوجية للأفراد التي تمنع التزاوج بين السكان sympatric بشكل طبيعي. يحافظ على شخصيات الأنواع ولكن يمكن أن يؤدي إلى أصل الأنواع الجديدة. يمكن اعتبار نوعين فرعين رئيسيين في العزلة الإنجابية: العزلة المبكرة وعزل postmating.
(أ) العزلة المبكرة أو البيزغوتية:
العوامل الرئيسية التي تعمل في إطار هذا النوع الفرعي هي:
العزلة الميكانيكية:
قد يكون مورفولوجيا الأعضاء التناسلية أو الأعضاء التناسلية (للذكور والإناث) من الجماعتين معقدًا جدًا وغير متشابه ؛ ونتيجة لذلك ، فإن الجماع بين ذكور واحدة من السكان واإلناث من آخر ، يفشل في الحدوث. العزلة الميكانيكية شائعة بين أنواع الحشرات. في بعض النباتات ، تكون بنية الزهرة معقدة للغاية ، وهذا يمنع التلقيح المتقاطع بين الأنواع ذات الصلة.
العزل النفسي:
تحد الاختلافات السلوكية التزاوج العشوائي للأفراد الذكور والإناث من مختلف الأنواع. وقد لوحظت الاختلافات السلوكية وخاصة خلال المغازلة ، والتي هي ظاهرة جنسية مهمة ، تنطوي على سلسلة من المحفزات والاستجابات ، بين شركاء التزاوج. وقد تلعب أغاني الطيور وسلوك الخطوبة دورًا فعالًا في التزاوج.
العزلة الموسمية:
هذا أيضا بمثابة حاجز فعال لتدفق الجينات. هنا ، تختلف فترة تزاوج الأفراد التزاوج باختلاف الأنواع. يمكن ذكر العديد من الأمثلة من الطيور لتوضيح العزلة الموسمية بسبب الاختلاف في فترة التكاثر.
عزل جاميتيك:
في أشكال الأحياء المائية الحية ، حيث يكون الإخصاب خارجياً ، عادة لا تجذب الأمشاج التي تنتجها الأنواع المختلفة بعضها البعض ويعرف هذا النوع من الحاجز بعزلة اللعب.
(ب) عزل ما بعد التزاوج أو ما بعد الزراعة:
العوامل الرئيسية التي تعمل في إطار هذا النوع الفرعي هي:
عدم توافق:
في بعض الحالات ، يحدث التزاوج بين السكان ، ولكن قد لا يحدث التخصيب. أو حتى الإخصاب قد يحدث ، ولكن لن يتم تشكيل أي سلالة هجينة. في النباتات ، فشل أنبوب حبوب اللقاح في النمو ولن يصل إلى أي بويضة.
invented هجين:
هنا ، يحدث الإخصاب الطبيعي ، كما يتشكل النسل المختلط ، ولكن الهجين يقلل من الحيوية. قد تظهر الاستدامة المختلطة في أي مرحلة من مراحل التطوير.
العقم الهجين:
في كثير من الحالات ، قد تكون الهجينة نشطة وتعيش للنضج الجنسي ، لكنها عقيمة. الخيول والحمير نوعان مختلفان. يتم إنتاج بغل هجين من تزاوج حمار ذكر وفرس (أنثى الحصان). وبالمثل التزاوج بين الفحل (الحصان الذكور) والحمير الإناث ، ينتج عنه هجين يسمى hinny. كل من بغل و hinny عقيمة.
انهيار هجين:
في بعض الحالات ، لا تنتج فقط الهجينة F] قوية ، ولكن أيضا ، تنتج هذه الهجينة أفراد F 2 من سلالة backcross. لسوء الحظ ، يؤدي الانهيار الهجين إلى ظهور الأجيال الظليلة F2 و backcross ، لأن هؤلاء الأفراد قللوا من معدل الخصوبة أو كليهما.
يبدو أن تحقيق العزلة الإنجابية من خلال التأثيرات المجمعة لآليات العزل خطوة مهمة في الانتواع.
يمكن لبعض الحيوانات التي تنتمي إلى أنواع مختلفة إنتاج هجن خصبة في الأسر. لم يتطور أي عائق أمام التهجين بين هذه الأنواع خلال عزلة طويلة عن بعضها البعض. لم يؤيد الانتقاء الطبيعي انخفاض في التهجين.
ومن الأمثلة على الأنواع التي تتكاثر في الأسر وتنتج أنواع هجينة خصبة: (1) اللبؤة الأفريقية (Panthera leo) والنمر الآسيوي (Panthera tigris) إنتاج "tigons" ، (ii) الدب القطبي والدب البني في ألاسكا (iii) mallard ( بطة) والبط pintail و (iv) و platy وأسماك swordtail. من المهم ملاحظة أن هذه الأنواع لا تتزاوج في حالة طبيعية.
3. الوراثة:
ويسمى نقل الخصائص أو الاختلافات من الوالد إلى النسل الوراثة التي هي آلية هامة للتطور. إن الكائنات الحية التي تمتلك خصائص وراثية مفيدة ، سواء في البيئة المحلية للحيوان أو في بيئة أخرى ، مفضلة في الكفاح من أجل الوجود. وبالتالي ، فإن النسل قادر على الاستفادة من الخصائص المميزة للوالدين.
4. الانتقاء الطبيعي (التحديد):
هذه هي النظرية الأكثر قبولاً على نطاق واسع فيما يتعلق بالآلية السببية الرئيسية للتغيير التطوري التي صممها تشارلز داروين وألفريد رسل والاس. وينتج عن التكاثر التفاضلي (ينتج بعض أفراد المجتمع نسلًا وفيرًا ، وبعضهم قليلًا ، ولا يزال البعض الآخر غير) ، وهو نمط ظاهري واحد مقارنة بالأنماط الظاهرية الأخرى في نفس المجموعة السكانية.
يحدد هذا الحصة النسبية من التراكيب الوراثية المختلفة التي يمتلكها الأفراد وينتشرون بين السكان. وفقا لداروينية و آلية الخصوبة التي تؤثر على نجاح التكاثر أو تعزيز التكاثر التفاضلي تسمى الانتقاء. ولكن وفقا للآراء الحديثة ، والاختيار هو الاختلافات الثابتة في مساهمة مختلف التراكيب الوراثية للجيل القادم.
5. التمييز (أصل الأنواع الجديدة):
إن تجمعات الأنواع الموجودة في بيئات مختلفة والتي يتم فصلها عن طريق حواجز جغرافية وفسيولوجية ، تتراكم اختلافات جينية مختلفة (اختلافات) بسبب الطفرات ، وإعادة التركيب ، والتهجين ، والانجرافات الوراثية ، والاختيار الطبيعي. وبالتالي ، تصبح هذه المجموعات مختلفة عن بعضها البعض بشكل مورفولوجي ووراثي ، كما أنها تصبح معزولة بشكل تكاثري ، وتشكل أنواعًا جديدة.
