MIKROEVOLÚCIA: CHARAKTERISTIKY A PRÍKLADY - BIOLÓGIE - 2026

Mikroevolúcia je definovaná ako vývoj variácie v populácii. Počas tohto procesu pôsobia vývojové sily, ktoré vedú k tvorbe nových druhov: prirodzený výber, drift génov, mutácie a migrácie. Pri štúdiu sa vývojoví biológovia spoliehajú na genetické zmeny, ktoré sa vyskytujú v populáciách.

Tento koncept je na rozdiel od makroevolúcie, ktorá sa koncepčne vyskytuje na vysokých taxonomických úrovniach, nazýva sa to rod, rodiny, rády, triedy atď. O hľadaní mosta medzi týmito dvoma procesmi sa medzi evolučnými biológmi často diskutovalo.

Priemyselný melanizmus je príkladom mikroevolúcie. Na fotografii môžete vidieť dve formy - svetlé a tmavé - mory Biston betularia.
Zdroj: Postupujte z Wikimedia Commons

V súčasnosti existujú veľmi špecifické príklady vývoja na úrovni populácie alebo druhov, ako je priemyselný melanizmus, rezistencia na antibiotiká a pesticídy.

Historická perspektíva

Pojem mikroevolúcia - a spolu aj makroevolúcia - sa dá vysledovať až do roku 1930, keď ho Filipchenko použil prvýkrát. V tejto súvislosti tento termín umožňuje rozlíšiť vývojový proces v rámci druhu a nad ním.

Pravdepodobne pre pohodlie si túto terminológiu (a pôvodný význam s ňou súvisiaci) zachoval Dobžanský. Goldschmidt naopak tvrdí, že mikroevolúcia nestačí na vysvetlenie makroevolúcie, čo vytvára jednu z najdôležitejších diskusií v evolučnej biológii.

Z pohľadu Mayra je mikroevolučný proces definovaný ako proces, ktorý sa vyskytuje v relatívne krátkom časovom období a v nízkej systematickej kategórii, zvyčajne na úrovni druhov.

vlastnosti

Podľa súčasnej perspektívy je mikroevolúcia proces obmedzený v medziach toho, čo definujeme ako „druh“. Presnejšie povedané, populácie organizmov.

Zohľadňuje tiež vznik a divergenciu nových druhov evolučnými silami, ktoré pôsobia v rámci populácií organizmov a medzi nimi. Týmito silami sú prirodzený výber, mutácie, posun génov a migrácie.

Populačná genetika je odborom biológie zodpovedným za štúdium mikroevolučných zmien. Podľa tejto disciplíny je evolúcia definovaná ako zmena alelických frekvencií v priebehu času. Pamätajte, že alela je variant alebo forma génu.

Teda dve najdôležitejšie charakteristiky mikroevolúcie zahŕňajú malý časový rozsah, v ktorom sa vyskytuje, a nízku taxonomickú úroveň - všeobecne nízky druh.

Jedným z najpopulárnejších nedorozumení evolúcie je to, že je koncipovaný ako proces, ktorý pôsobí striktne na obrovských časových mierkach, čo je nepatrné pre našu krátku životnosť.

Ako však uvidíme ďalej v príkladoch, existujú prípady, keď vidíme vývoj na vlastné oči, v minimálnych časových mierkach.

Makroevolúcia verzus mikroevolúcia

Z tohto hľadiska je mikroevolúcia proces, ktorý pôsobí v malom časovom meradle. Niektorí biológovia tvrdia, že makroevolúcia je jednoducho mikroevolúcia rozšírená na milióny alebo tisíce rokov.

Existuje však opačný názor. V tomto prípade sa usudzuje, že predchádzajúca postulácia je redukcionistická a navrhujú, aby mechanizmus makroevolúcie bol nezávislý od mikroevolúcie.

Navrhovatelia prvého pohľadu sa nazývajú syntetizujúci, zatiaľ čo interpunkcionári zastávajú „oddelený“ pohľad na obidva vývojové javy.

Príklady

Nasledujúce príklady sa v literatúre často používajú. Aby ste im porozumeli, musíte pochopiť, ako funguje prirodzený výber.

Tento proces je logickým výsledkom troch postulátov: jednotlivci, ktorí tvoria druh, sú premenliví, niektoré z týchto variácií sa prenášajú na ich potomkov - to znamená, že sú dediční, a nakoniec prežitie a reprodukcia jednotlivcov nie sú náhodné; reprodukujú sa priaznivé variácie.

Inými slovami, v populácii, ktorej členovia sa líšia, sa jednotlivci, ktorých konkrétne dedičné črty zvyšujú ich schopnosť rozmnožovania, budú reprodukovať neúmerne.

Priemyselný melanizmus

Najznámejším príkladom evolúcie na populačnej úrovni je bezpochyby jav nazývaný „priemyselný melanizmus“ morov rodu Biston betularia. Prvýkrát to bolo pozorované v Anglicku, súbežne s rozvojom priemyselnej revolúcie

Rovnakým spôsobom, že ľudia môžu mať hnedé alebo blond vlasy, môže moľa prísť v dvoch formách, čiernej a bielej morfii. To znamená, že ten istý druh má alternatívne sfarbenie.

Pre priemyselnú revolúciu bolo charakteristické zvýšenie úrovne znečistenia v Európe na mimoriadnu úroveň. Týmto spôsobom sa kôra stromov, na ktorej spočíval moľ, začala hromadiť sadze a získala tmavšiu farbu.

Pred vznikom tohto javu bola najjasnejšou formou v populácii mol. Po revolúcii a sčernení kôr sa temná forma začala zvyšovať, čím sa stala dominantnou morfou.

Prečo k tejto zmene došlo? Jedným z najviac akceptovaných vysvetlení je, že čierne mory sa dokázali lepšie schovávať pred svojimi predátormi, vtákmi, v novej tmavej kôre. Podobne aj ľahšia verzia tohto druhu bola viditeľnejšia pre potenciálnych predátorov.

Rezistencia na antibiotiká

Jedným z najväčších problémov modernej medicíny je rezistencia na antibiotiká. Po jeho objavení bolo relatívne ľahké liečiť choroby bakteriálneho pôvodu, čo zvyšovalo priemernú dĺžku života populácie.

Jeho prehnané a masívne využívanie - v mnohých prípadoch zbytočné - však situáciu skomplikovalo.

V súčasnosti existuje značné množstvo baktérií, ktoré sú prakticky rezistentné na väčšinu bežne používaných antibiotík. Túto skutočnosť možno vysvetliť použitím základných princípov evolúcie prirodzeným výberom.

Keď sa antibiotikum používa prvýkrát, dokáže zo systému vylúčiť drvivú väčšinu baktérií. Medzi prežívajúcimi bunkami však budú varianty, ktoré sú rezistentné na antibiotikum, čo je dôsledok konkrétnej charakteristiky genómu.

Týmto spôsobom organizmy, ktoré nesú gén na rezistenciu, budú generovať viac potomkov ako citlivé varianty. V antibiotickom prostredí sa rezistentné baktérie budú množiť neúmerne.

Odolnosť voči pesticídom

Rovnaké odôvodnenie, aké používame pre antibiotiká, môžeme extrapolovať na populácie hmyzu považovaného za škodcov a pesticídy, ktoré sa používajú na dosiahnutie ich odstránenia.

Aplikáciou selektívneho činidla - pesticídu - dávame prednosť reprodukcii rezistentných jedincov, pretože do značnej miery vylučujeme ich konkurenciu tvorenú organizmami citlivými na pesticíd.

Dlhodobé používanie toho istého chemického produktu bude mať nevyhnutne svoju neúčinnosť.

Referencie

1. Bell G. (2016). Experimentálna makroevolúcia. Riadenie. Biological Sciences, 283 (1822), 20152547.
2. Hendry, AP, a Kinnison, MT (vyd.). (2012). Miera mikroevolúcie, vzor, ​​proces. Springer Science & Business Media.
3. Jappah, D. (2007). Evolúcia: Veľký pamätník ľudskej hlúposti. Lulu Inc.
4. Makinistian, AA (2009). Historický vývoj evolučných myšlienok a teórií. Univerzita v Zaragoze.
5. Pierce, BA (2009). Genetika: koncepčný prístup. Panamerican Medical Ed.
6. Robinson, R. (2017). Genetika Lepidoptera: Medzinárodná séria monografií v čistej a aplikovanej biológii: zoológia. Elsevier.