แรงผลักดันของวิวัฒนาการรวมถึง ... ปัจจัยหลักและแรงผลักดันของวิวัฒนาการ

มีเหตุการณ์มากมายเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในธรรมชาติซึ่งส่งผลต่อยีนพูลของประชากรสิ่งมีชีวิตใดๆ และพวกเขาทั้งหมดเป็นพลังขับเคลื่อนของวิวัฒนาการ ในความสามารถของพวกเขา Charles Darwin แยกแยะการคัดเลือกโดยธรรมชาติและการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่

นักวิทยาศาสตร์ชีวภาพสมัยใหม่มุ่งสู่พลังขับเคลื่อนวิวัฒนาการรวมถึงการเคลื่อนตัวของยีน คลื่นประชากร และอัตราการกลายพันธุ์ การปรับแต่งและเพิ่มเติมทฤษฎีวิวัฒนาการเป็นไปได้หลังจากการพัฒนาอณูชีววิทยาและการถอดรหัสจีโนม เราจะพิจารณาปัจจัยใดบ้างที่เป็นผลมาจากแรงขับเคลื่อนของวิวัฒนาการ ตามทฤษฎีสังเคราะห์สมัยใหม่ เราจะพิจารณาในบทความนี้

พันธุกรรม: นิวเคลียร์และไซโตพลาสซึม

คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในการถ่ายทอดลักษณะจากรุ่นสู่รุ่น (กรรมพันธุ์) ไม่ได้เกิดจากแรงผลักดันของวิวัฒนาการ เป็นกรรมพันธุ์ที่ทำให้มั่นใจได้ถึงความต่อเนื่องและการรวมตัวของการปรับตัวที่มีคุณค่าสำหรับการอยู่รอด การสืบพันธุ์ และความไม่ต่อเนื่องกัน (ความเป็นเอกเทศและความหลากหลาย) ของสายพันธุ์ วัสดุของการวิวัฒนาการคือชุดโครโมโซมทั้งหมด (จีโนไทป์) ในนิวเคลียสของเซลล์ของสิ่งมีชีวิต นอกจากนี้ ออร์แกเนลล์บางเซลล์ยังมี DNA รูปวงแหวนของตัวเอง ซึ่งถ่ายทอดจากแม่สู่ลูกอย่างอิสระ (พลาสติดในพืชและไมโตคอนเดรียในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด)

ความแปรปรวนเป็นกุญแจสู่ความหลากหลายของสายพันธุ์

แรงผลักดันของวิวัฒนาการรวมถึงคุณสมบัติทายาทเพื่อให้ได้มาซึ่งคุณลักษณะที่รูปแบบบิดามารดาไม่มี แต่ไม่ใช่ว่าความแปรปรวนทั้งหมดจะนำไปสู่การรวมคุณลักษณะใหม่ในจีโนไทป์ ความแปรปรวนของฟีโนไทป์ในฐานะปัจจัยหนึ่งของการปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมไม่ส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์ของยีน แต่เป็นรูปแบบของการแสดงตัวของจีโนไทป์ในฟีโนไทป์และอยู่ในขอบเขตของบรรทัดฐานปฏิกิริยาลักษณะ ไม่ถือเป็นแรงผลักดันให้เกิดวิวัฒนาการ ในบริบทของบทความของเรา ความแปรปรวนของจีโนไทป์ (การกลายพันธุ์และการรวมกัน) เป็นที่น่าสนใจโดยมีการเปลี่ยนแปลงในจีโนไทป์

ความแปรปรวนร่วม

ความแปรปรวนประเภทนี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับเรื่องเพศกระบวนการและแสดงออกในความแตกต่างที่เป็นอิสระของโครโมโซมและกระบวนการข้ามผ่าน (การแลกเปลี่ยนตำแหน่งระหว่างโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน) อันเป็นผลมาจากไมโอซิสระหว่างการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์ (gametes) เป็นการรวมกันของยีนและอัลลีลที่หลากหลายในจีโนม gamete และลักษณะที่ปรากฏในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศที่เร่งกระบวนการวิวัฒนาการบนโลกและกลายเป็นกำไรที่สำคัญในการอำนวยความสะดวกในการปรับตัวให้เข้ากับสภาวะแวดล้อมสำหรับสิ่งมีชีวิต panmictic (การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ)

การกลายพันธุ์ระดับจีโนม

กระบวนการกลายพันธุ์ที่ใหญ่ที่สุดที่เปลี่ยนจีโนมทั้งหมด (ชุดของยีน) โดยไม่ส่งผลต่อโครงสร้างของโครโมโซม

• Polyploidy เป็นการเพิ่มทวีคูณของชุดเดี่ยว (n) (3n, 4n, 5n, 6n, 7n และอื่น ๆ ) ของจำนวนโครโมโซมของสิ่งมีชีวิต การกลายพันธุ์ประเภทนี้มีอยู่ในพืชและโปรโตซัวหลายชนิด
• Aneuploidy - การปรากฏตัวของส่วนเกินหรือการสูญเสียโครโมโซมอันเป็นผลมาจากการรบกวนทางเดินของไมโอซิส เป็นผลให้สิ่งมีชีวิตที่มีโครโมโซมครบชุด (2n) มี monosomy (2n-1), trisomy (2n + 1) หรือ nullisomy (2n-2) บ่อยครั้งที่บุคคลดังกล่าวไม่สามารถทำงานได้หรือเป็นพาหะของโรคทางพันธุกรรมที่รุนแรง (ดาวน์ซินโดรมในมนุษย์สัมพันธ์กับการมีโครโมโซมที่สามใน 21 คู่)

โครโมโซมและการกลายพันธุ์ของโครโมโซม

ในกรณีนี้เป็นผลจากการละเมิดในทางเดินของการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ (การก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์) การจัดเรียงใหม่เกิดขึ้นในโครงสร้างของโครโมโซมเอง การกลายพันธุ์ดังกล่าวเปลี่ยนการทำงานของการรวมกันของยีน ซึ่งมักน้อยกว่ายีนแต่ละตัว แต่ไม่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงในจำนวนโครโมโซม มีการกลายพันธุ์หลายประเภทในระดับนี้ ขอตั้งชื่อเฉพาะการทำซ้ำ (การเสแสร้ง) และการลบ (การสูญเสีย) ของส่วนของโครโมโซม

การกลายพันธุ์ระดับยีน

นี่คือการกลายพันธุ์ของสเกลที่เล็กที่สุด - pointการเปลี่ยนแปลงของยีนหนึ่ง การกลายพันธุ์ประเภทนี้มักเกิดจากแรงขับเคลื่อนของวิวัฒนาการ เนื่องจากพวกมันมีส่วนทำให้จำนวนอัลลีลใหม่ในจีโนไทป์และความหลากหลายภายในสปีชีส์เพิ่มขึ้น การเปลี่ยนแปลงในยีนตัวหนึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในลักษณะหนึ่งหรือมากกว่า (ด้วยการสัมผัสหลายครั้ง) ซึ่งเพิ่มความแปรปรวนของฟีโนไทป์ เนื่องจากการกลายพันธุ์ดังกล่าวสะสมในประชากร พวกมันจึงกลายเป็นปัจจัยในการวิวัฒนาการ

คลื่นของตัวเลข

จำนวนบุคคลเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหรือการหดตัวอย่างร้ายแรงเรียกว่าคลื่นชีวิตหรือคลื่นประชากร การเปลี่ยนแปลงของตัวเลขอาจเกิดขึ้นได้จากหลายปัจจัย (ไฟ ภูเขาไฟ โรคระบาด การหายตัวไปของศัตรูธรรมชาติ) แต่พวกเขาทั้งหมดสุ่มและนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในกลุ่มยีนของประชากรทั้งหมด เมื่อบุคคลภายนอกสามารถอยู่แถวหน้าและในทางกลับกัน

การแยกตัวเป็นปัจจัยและแรงผลักดันของวิวัฒนาการทางชีววิทยา

ความโดดเดี่ยวเป็นปัจจัยจำกัดอิสระการข้ามระหว่างประชากรของสิ่งมีชีวิต panmictic ชนิดเดียวกันจะเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของการกระทำของปัจจัยวิวัฒนาการนี้ สปีชีส์ส่วนใหญ่บนโลกปรากฏขึ้นเนื่องจากการเกิดขึ้นของการแยกตัวของการสืบพันธุ์ของประชากร มีประเภทต่อไปนี้:

• เชิงพื้นที่ (ภูมิศาสตร์มนุษย์)
• ชีวภาพ (นิเวศวิทยา, สัณฐานวิทยา, ethological, พันธุกรรม)

ไม่ว่าในกรณีใด เมื่อมีสิ่งกีดขวางของการข้ามอย่างอิสระเกิดขึ้นระหว่างประชากร เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับจุดเริ่มต้นของกระบวนการของการเก็งกำไรได้

ดิ้นรนเพื่อการดำรงอยู่เป็นเครื่องมือของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

เครื่องมือการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่เมื่อมีเพียงสิ่งมีชีวิตที่ปรับให้เข้ากับสภาวะเหล่านี้เท่านั้นที่จะอยู่รอดและปล่อยให้ลูกหลานที่อุดมสมบูรณ์ การต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ของพวกเขาคือ:

• ข้างใน - โหดร้ายและเข้ากันไม่ได้ที่สุดการแข่งขันของตัวแทนของหนึ่งสายพันธุ์เพื่อทรัพยากรอาหาร ดินแดน สภาพที่อยู่อาศัยที่ดีขึ้นและความสามารถในการออกจากลูกหลานจะไม่มีโอกาสสำหรับบุคคลที่อ่อนแอและไม่ได้รับการดัดแปลง
• ระหว่างตัวแทนของสายพันธุ์ต่าง ๆ แต่ครอบครองหนึ่งช่องนิเวศวิทยา ตัวอย่างเช่น การแข่งขันสำหรับอาหารจากพืชของยีราฟและม้าลายนำไปสู่กระบวนการวิวัฒนาการไปสู่ลักษณะทางสรีรวิทยา ลดการแข่งขันให้เหลือน้อยที่สุด

การต่อสู้ของสิ่งมีชีวิตกับสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย ตัวอย่าง: โคนอ้วนของอูฐและใบอวบอ้วนเป็นกลไกการปรับตัวของชีวิตในทะเลทราย หรืออวัยวะเรืองแสงของปลาทะเลน้ำลึก