ინფორმაცია

12.2: შესავალი ცხოველთა სამეფოს ევოლუციურ ისტორიაში - ბიოლოგია

12.2: შესავალი ცხოველთა სამეფოს ევოლუციურ ისტორიაში - ბიოლოგია


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

რის გაკეთებას ისწავლით: განიხილეთ ცხოველთა სამეფოს ევოლუციური ისტორია

მრავალი კითხვა ცხოველთა სამეფოს წარმოშობასა და ევოლუციურ ისტორიასთან დაკავშირებით გრძელდება გამოკვლეული და განხილული, რადგან ახალი ნამარხი და მოლეკულური მტკიცებულებები ცვლის გაბატონებულ თეორიებს. ამ კითხვებიდან ზოგიერთი მოიცავს შემდეგს: რამდენი ხანია არსებობენ ცხოველები დედამიწაზე? რა იყო ცხოველთა სამეფოს ყველაზე ადრეული წარმომადგენლები და რა ორგანიზმი იყო მათი საერთო წინაპარი? მიუხედავად იმისა, რომ ცხოველთა მრავალფეროვნება გაიზარდა პალეოზოური ეპოქის კამბრიულ პერიოდში, 530 მილიონი წლის წინ, თანამედროვე ნამარხი მტკიცებულებები ვარაუდობენ, რომ პრიმიტიული ცხოველთა სახეობები გაცილებით ადრე არსებობდნენ.


Escherichia coli-ს ფილოგენიის ევოლუცია

Escherichia coli ცნობილია ბიოლოგებისთვის, როგორც კლასიკური მოდელის სისტემა, რომელიც ყველგან არის გავრცელებული მოლეკულური ბიოლოგიის ლაბორატორიებში მთელს მსოფლიოში. ლაბორატორიის გარეთ, E. coli შტამები არსებობს, როგორც ადამიანებისა და ცხოველების ქვედა ნაწლავის ფლორის თითქმის უნივერსალური კომპონენტი. მიუხედავად იმისა, რომ ჩვეულებრივ კომენსალურია, E. coli-ს აქვს ალტერ ეგო, როგორც პათოგენი და ასოცირდება დიარეულ დაავადებებთან და ექსტრა-ნაწლავურ ინფექციებთან. E. coli-ის მრავალფეროვნების შესწავლა მოლეკულური მონაცემების ხელმისაწვდომობას უსწრებს, შტამები თავდაპირველად გამოირჩეოდა სეროტიპებითა და მეტაბოლური პროფილირებით და გენომის მრავალფეროვნებით ილუსტრირებული დნმ-ის ჰიბრიდიზაციით. E. coli-ს მრავალფეროვნების რაოდენობრივი შესწავლა დაიწყო მრავალ ლოკუსური ფერმენტის ელექტროფორეზის (MLEE) გამოყენებით და პროგრესირებდა ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობის მონაცემების დაგროვებით, ცალკეული გენებიდან მრავალ ლოკუსური თანმიმდევრობის ტიპირებამდე (MLST) მთლიანი გენომის თანმიმდევრობით დამთავრებამდე. ფილოგენეტიკურმა მეთოდებმა ნათელი მოჰფინა გენომიური ევოლუციის პროცესებს ამ არაჩვეულებრივად მრავალფეროვან სახეობაში და გამოავლინა პათოგენური E. coli შტამების წარმოშობა, მათ შორის ფილოგენეტიკურად განსხვავებულ "გვარის" შიგელას წარმომადგენლები. 2011 წლის მაისსა და ივნისში, გერმანიაში ჰემორაგიული ურემიული სინდრომის გავრცელება დაუკავშირდა ენტეროჰემორაგიული E. coli (EHEC) O104:H4 შტამს. მაღალი გამტარუნარიანობის თანმიმდევრობის ტექნოლოგიების გამოყენებამ საშუალება მისცა გავრცელების შტამის გენომისა და წარმოშობის დახასიათება რეალურ დროში, რადგან აფეთქება მიმდინარეობდა.


შესავალი

ადამიანები სამყაროს ხედავენ ორი წინა თვალიდან, რომლებიც ერთმანეთისგან დაახლოებით 6 სმ დაშორებით მდებარეობს. ეს ოფსეტური მდებარეობა ნიშნავს, რომ ორი თვალი სამყაროს ოდნავ განსხვავებულ ხედებს ხედავს. მაგალითად, ნახ. 1-ში, ადამიანი აფიქსირებს ვაშლს, რომლის გამოსახულებები, შესაბამისად, ხვდება ორივე თვალის ერთსა და იმავე ადგილას - ფოვეაში. უფრო ახლო ობიექტი, ფორთოხალი, ეშვება ორ ბადურაზე ფოვეასგან ოდნავ განსხვავებულ მანძილზე. ბადურის მდებარეობის ეს განსხვავება ცნობილია როგორც "ბინოკულარული განსხვავება" (იხ. ლექსიკონი). 1838 წელს უიტსტონმა აჩვენა, რომ ეს დახვეწილი განსხვავებები ბადურის სურათებს შორის აღმოჩენილია ტვინის მიერ და იძლევა ძლიერ მინიშნებას ჩვენს გარშემო არსებული სამყაროს სიღრმისეული სტრუქტურისთვის (Wheatstone, 1838). ამ უნარს ეწოდა (ბინოკულარული) სტერეოფსისი (იხ. ლექსიკონი), ან სტერეოსკოპიული ან სტერეო ხედვა. არაფორმალურად, მას ასევე ხშირად უწოდებენ 3D ხედვას.

ადამიანებში, სტერეოფსისი გახდა მიმზიდველი მოდელი სისტემა ნერვულ აქტივობასა და აღქმას შორის კავშირის გასაგებად (Roe et al., 2007 Read, 2015a). ჩვენ ახლა გვაქვს კარგი საბაზისო გაგება პრიმატების სტერეოფსისის სხვადასხვა პროცესებისა და ჩართული ტვინის უბნების შესახებ (Cumming and DeAngelis, 2001). ჩვენ ცოტა რამ ვიცით სხვა სახეობებში სტერეოფსისის შესახებ. აღსანიშნავია, რომ სტერეოფსისი არ იყო დემონსტრირებული ქცევით არცერთ არაადამიანურ სახეობაში უიტსტოუნიდან 130 წლის შემდეგ, ბოუს (1970) სტერეოფსისის დადასტურებით მაკაკის მაიმუნებში. ჩვენ ახლა ვიცით, რომ ბევრმა სხვადასხვა სახეობამ განავითარა სტერეოსკოპიული ხედვის გარკვეული ფორმა. თუმცა, რამდენიმე მოდელის ტაქსონის გარდა, მათ შორის მაკაკები, კატები და ბეღელი ბუები, ჩვენ ძალიან ცოტა ვიცით ცხოველების სტერეოფსისის შესაძლებლობების, ფუნქციის ან ნერვული საფუძვლის შესახებ.

ეს ინფორმაცია მნიშვნელოვანია ორი სრულიად განსხვავებული მიზეზის გამო. პირველ რიგში, ეს არის სტერეოფსისის ევოლუციის გაგების წინაპირობა. როგორც დავინახავთ, მიუხედავად იმისა, რომ სტერეოფსისის ძირითადი იდეა მარტივია, სტერეოფსისის მრავალი განსხვავებული ფორმაა შესაძლებელი, რომლებიც სხვადასხვა მოთხოვნებს უყენებენ ცხოველს და გვაწვდიან სხვადასხვა ტიპის ინფორმაციას. ჩვენ უნდა გვესმოდეს, თუ როგორ მუშაობს სტერეოფსისი მოცემულ სახეობებში, სანამ გავიგებთ მის მიერ მოწოდებულ შერჩევით უპირატესობებს ან ადაპტაციებს, რომლებიც შეიძლება განვითარდეს სხვა სახეობებმა საპასუხოდ. მეორეც, სტერეოფსისის ნაკლებად ანთროპოცენტრული გაგებამ შეიძლება გამოიწვიოს მოულოდნელი სარგებელი მანქანათმხედველობაში. მანქანური სტერეო ალგორითმების უმეტესობა გარკვეულწილად შთაგონებულია ადამიანის სტერეოპსიით, რომელიც არის ძლიერი, მაგრამ ასევე რთული და ძვირი. სტერეოფსისის სხვა, უფრო შეზღუდული ფორმები შეიძლება უფრო მიზანშეწონილი იყოს კონკრეტულ სიტუაციებში.

ეს მიმოხილვა მიზნად ისახავს გაერთიანდეს ცხოველთა, ადამიანთა და მანქანების სტერეოფსიის უახლესი განვითარება და აჩვენოს, თუ როგორ შეუძლია სტერეოფსისის უკეთ გაგებამ ცხოველთა სამყაროში ახალი შეხედულებების შექმნა სხვადასხვა სფეროებში, მათ შორის ეკოლოგიაში, ევოლუციასა და ინჟინერიაში. ჩვენ პირველ რიგში განვიხილავთ სიღრმის ვიზუალურ მინიშნებებს და სტერეოფსისის გამორჩეულ სარგებელს 3D სტრუქტურის გამოთვლის სხვა გზებთან შედარებით. კლასიკური ჰიპოთეზების განხილვის შემდეგ, თუ რატომ განვითარდა სტერეოფსი, ჩვენ განვიხილავთ ჩვენს ამჟამინდელ ცოდნას იმის შესახებ, თუ რომელ ცხოველებს აქვთ სტერეოფსიები და ამის საჩვენებლად გამოყენებული სხვადასხვა ტექნიკა. ჩვენ განვიხილავთ კონკრეტულ შერჩევით უპირატესობებს, რომლებსაც სტერეოფსისი შეიძლება ჰქონდეს სხვადასხვა სახეობებში და განვიხილავთ სტერეოფსისის სხვადასხვა ფორმებს და როგორ შეიძლება მათი დანერგვა გამოთვლით. და ბოლოს, ჩვენ გამოვყოფთ შესაძლო სამომავლო კვლევის გზებს. ეს მოიცავს სხვადასხვა ცხოველებში სტერეო ხედვის ახალი მექანიზმების შესწავლას, წვლილს, რომელიც მათ შეუძლიათ მანქანურ ხედვაში და სტერეოფსისის როლს შენიღბვის ევოლუციაში.


პროფაზა I

I პროფაზის დასაწყისში, სანამ ქრომოსომა ნათლად მიკროსკოპულად ჩანს, ჰომოლოგიური ქრომოსომა მათ წვეროებზე მიმაგრებულია ბირთვის გარსზე ცილებით. როდესაც ბირთვული კონვერტი იწყებს ნგრევას, ჰომოლოგიურ ქრომოსომებთან დაკავშირებული ცილები აახლოებენ წყვილს ერთმანეთთან. შეგახსენებთ, რომ მიტოზის დროს ჰომოლოგიური ქრომოსომა არ წყვილდება. მიტოზის დროს ჰომოლოგიური ქრომოსომა ერთმანეთის გვერდით დგას ისე, რომ როდესაც ისინი იყოფა, თითოეული ასული უჯრედი იღებს დის ქრომატიდს ჰომოლოგიური წყვილის ორივე წევრისგან. სინაპტონემური კომპლექსი, პროტეინების ბადე ჰომოლოგიურ ქრომოსომებს შორის, ჯერ ყალიბდება კონკრეტულ ადგილებში და შემდეგ ვრცელდება ქრომოსომების მთელ სიგრძეზე. ჰომოლოგიური ქრომოსომების მჭიდრო დაწყვილებას სინაფსისი ეწოდება. სინაფსისში, ჰომოლოგიური ქრომოსომების ქრომატიდებზე გენები ზუსტად შეესაბამება ერთმანეთს. სინაპტონემური კომპლექსი მხარს უჭერს ქრომოსომული სეგმენტების გაცვლას არა დის ჰომოლოგიურ ქრომატიდებს შორის, პროცესს, რომელსაც ეწოდება გადაკვეთა. გადაკვეთა შეიძლება ვიზუალურად დაფიქსირდეს გაცვლის შემდეგ, როგორც chiasmata (ერთობითი = chiasma) ([ბმული]).

ისეთ სახეობებში, როგორიცაა ადამიანები, მიუხედავად იმისა, რომ X და Y სქესის ქრომოსომა არ არის ჰომოლოგიური (მათი გენების უმეტესობა განსხვავებულია), მათ აქვთ ჰომოლოგიის მცირე რეგიონი, რომელიც საშუალებას აძლევს X და Y ქრომოსომებს დაწყვილდეს I პროფაზის დროს. ნაწილობრივი სინაპტონემური კომპლექსი ვითარდება მხოლოდ ჰომოლოგიის რეგიონებს შორის.


სინაპტონემური კომპლექსის გასწვრივ ინტერვალებით განლაგებულია დიდი ცილის კრებულები, რომლებსაც რეკომბინაციის კვანძები ეწოდება. ეს შეკრებები აღნიშნავენ გვიანდელი ჭიასმატის წერტილებს და შუამავლობენ კროსოვერის — ანუ გენეტიკური რეკომბინაციის — მრავალსაფეხურიან პროცესს არა დის ქრომატიდებს შორის. თითოეულ ქრომატიდზე რეკომბინაციის კვანძის მახლობლად, ორჯაჭვიანი დნმ იჭრება, მოჭრილი ბოლოები მოდიფიცირებულია და ხდება ახალი კავშირი დის ქრომატიდებს შორის. I პროფაზის პროგრესირებასთან ერთად, სინაპტონემური კომპლექსი იწყებს დაშლას და ქრომოსომა იწყებს კონდენსაციას. როდესაც სინაპტონემური კომპლექსი გაქრება, ჰომოლოგიური ქრომოსომა რჩება ერთმანეთთან მიმაგრებული ცენტრომერზე და ქიასმატაზე. ჭიაზმატები რჩება ანაფაზა I-მდე. ჭიაზმების რაოდენობა მერყეობს სახეობისა და ქრომოსომის სიგრძის მიხედვით. მეიოზის I დროს ჰომოლოგიური ქრომოსომების სათანადო განცალკევებისთვის ქრომოსომაზე მინიმუმ ერთი ქიაზმა უნდა იყოს, მაგრამ შეიძლება იყოს 25-მდე. გადაკვეთის შემდეგ სინაპტონემური კომპლექსი იშლება და კოჰეზინური კავშირი ჰომოლოგიურ წყვილებს შორის ასევე ამოღებულია. I პროფაზის დასასრულს, წყვილები ერთად ინახება მხოლოდ ჭიასმატაზე ([ბმული]) და მათ უწოდებენ ტეტრადებს, რადგან ჰომოლოგიური ქრომოსომის თითოეული წყვილის ოთხი დის ქრომატიდი ახლა ჩანს.

გადაკვეთის მოვლენები მეიოზის მიერ წარმოქმნილ ბირთვებში გენეტიკური ვარიაციის პირველი წყაროა. ერთჯერადი გადაკვეთის მოვლენა ჰომოლოგიურ არა დის ქრომატიდებს შორის იწვევს ეკვივალენტური დნმ-ის ორმხრივ გაცვლას დედის ქრომოსომასა და მამის ქრომოსომას შორის. ახლა, როდესაც ეს დის ქრომატიდი გადაინაცვლებს გამეტის უჯრედში, ის გადაიტანს დნმ-ს ცალკეული მშობლისგან და დნმ-ს მეორე მშობლისგან. დის რეკომბინანტულ ქრომატიდს აქვს დედისა და მამის გენების კომბინაცია, რომელიც არ არსებობდა გადაკვეთამდე. ქრომოსომის მკლავში მრავალჯერადი გადაკვეთა იგივე ეფექტია, ცვლის დნმ-ის სეგმენტებს რეკომბინანტული ქრომოსომების შესაქმნელად.



ბინოკულარული ხედვა და სტერეოფსისის ევოლუცია

სტერეო ხედვის ევოლუციის ადრეულ განხილვაში დომინირებდა ორი შეხედულება. ეს იყო კლასიფიცირებული, როგორც სპეციალური და ზოგადი ჰიპოთეზები (Fox, 1978). პირველი ამტკიცებდა, რომ სტერეო ხედვა განვითარდა ძუძუმწოვრებში და ყველაზე განვითარებულია პრიმატებში. ეს უკანასკნელი ამტკიცებდა, რომ „სტერეოფსისი მოდის [ბინოკულარული ხედვასთან], როგორც ერთგვარი ფსიქოლოგიური უბედურება“ (Walls, 1942), და ასე იქნება წარმოდგენილი ნებისმიერ ცხოველში, რომელსაც აქვს სივრცის მნიშვნელოვანი რეგიონი ორივე თვალით. მტკიცებულებათა რამდენიმე ხაზი თავდაპირველად, როგორც ჩანს, მხარს უჭერდა სტერეო ხედვის ევოლუციის სპეციალურ თეორიას, მათ შორის ანატომიური სპეციალიზაცია ადამიანისა და მაიმუნების ვიზუალურ სისტემებში (მაგ. შუბლის თვალები, ოპტიკური ტრაქტის ნახევრად დისკუსია Fox, 1978) და აღმოაჩინა უთანასწორობისადმი მგრძნობიარე. ნეირონები სხვადასხვა ძუძუმწოვრებში (Clarke et al., 1976 Ptito et al., 1991). მომდევნო წლების განმავლობაში, რამდენიმე დამოუკიდებელმა კვლევამ აჩვენა სტერეო ხედვა მრავალ ცხოველში, მათ შორის არა ძუძუმწოვრებში (Clarke et al., 1976 Collett, 1977 Fox et al., 1977 Nityananda et al., 2016a Ptito et al., 1998 Rossel, 19983, Timney and Keil, 1999 van der Willigen et al., 1998), უფრო მეტ მხარს უჭერენ ზოგად ჰიპოთეზას.

თუმცა, მიუხედავად იმისა, რომ ახლა ცხადია, რომ სტერეო ხედვა მრავალჯერ განვითარდა სხვადასხვა ევოლუციურ ხაზში, ეს სულაც არ ნიშნავს, რომ ბინოკულარული გადახურვის მქონე ყველა ორგანიზმს შეუძლია სტერეოფსისი. ბინოკულარული ხედვა ძვირია, საჭიროებს დამატებით ფოტორეცეპტორებს და/ან შემცირებულ ხედვის ველს და/ან შემცირებულ სიმახვილეს. მაგრამ ის გვთავაზობს სხვა უპირატესობებს, გარდა სტერეოპსისისა: სიჭარბე (კრიტიკული შუბლის რეგიონი მაინც ჩანს მაშინაც კი, თუ ერთი თვალი დაბრმავებულია ჯონსი და ლი, 1981 წ.), გაუმჯობესებული სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობა ცუდი განათების პირობებში და ოკლუტერების გარშემო ნახვის შესაძლებლობა. არეულ გარემოში (ბლეიკი და უილსონი, 2011 ჰარისი და უილკოქსი, 2009 ჩანგიზი და შიმოჯო, 2008). ამ უპირატესობებმა შეიძლება გამოიწვიოს ბინოკულარული ხედვის შერჩევა, სიღრმის ინფორმაციის დამატებითი ამოღების გარეშეც კი. მიუხედავად იმისა, რომ ბინოკულარული გადახურვის მქონე ცხოველებს ორი გამოსახულების შერწყმის გამოწვევა ემუქრებათ, ნეირომეცნიერების უმეტესობა აღარ ეთანხმება უოლს (1963) შეხედულებას, რომ სტერეოფსიის სახით თავისუფალია როგორც „ფსიქოლოგიური უბედურება“ ერთად ბინოკულარული ხედვა. ამის საწინააღმდეგო მტკიცებულებაა სტერეობრმა ადამიანების არსებობა, რომლებიც არ აჩვენებენ სტერეოფსიას ორივე თვალის კარგი სიმკვეთრისა და ბინოკულარული მხედველობის მიუხედავად (რიჩარდსი, 1970). ყოველ შემთხვევაში, პრიმატებში, სტერეოფსისი მოითხოვს ძვირადღირებულ ნეირონულ არქიტექტურას, რომელიც მოიცავს რამდენიმე კორტიკალურ ზონას (Cumming and DeAngelis, 2001 Welchman, 2016). ამრიგად, ცხოველებშიც კი, რომლებსაც აქვთ ბინოკულარული გადახურვა, საჭიროა შემდგომი ფრთხილად მუშაობა სტერეო ხედვის დემონსტრირებისთვის.


ცხოველთა მოშინაურების ევოლუცია

მცენარეებისა და ცხოველების მოშინაურებამ ბოლო 11500 წლის განმავლობაში მნიშვნელოვანი გავლენა იქონია არა მხოლოდ მოშინაურებულ ტაქსონებზე, არამედ ადამიანის ევოლუციაზე და მთლიანად ბიოსფეროზე. შინაური ცხოველების გეოგრაფიული და ქრონოლოგიური წარმომავლობის ათწლეულების განმავლობაში ჩატარებულმა კვლევამ განაპირობა მოშინაურების ნიმუშისა და პროცესის ზოგადი გაგება, თუმცა მთელი რიგი მნიშვნელოვანი საკითხები გადაუჭრელი რჩება. აქ, ბოლოდროინდელი თეორიული მიღწევების საფუძველზე ცხოველების მოშინაურების სხვადასხვა გზების შესახებ, წარმოგიდგენთ ფართომასშტაბიან სინთეზს, რომელიც ეხება ცხოველების მოშინაურების გლობალურ მოდელს და განიხილავს დიფერენციალურ ევოლუციური პროცესებს, რომლებმაც ჩამოაყალიბეს შინაური ცხოველების პოპულაციები. უფრო კონკრეტულად, ჩვენ წარმოგიდგენთ ჩარჩოს იმის გასაგებად, თუ როგორ ახასიათებდა არაცნობიერი შერჩევა ცხოველთა მოშინაურების ადრეულ საფეხურებს და ინტროგრესიის როლს და მოდუნებული და პოზიტიური შერჩევის მნიშვნელობას თანამედროვე შინაური ფენოტიპებისა და გენომის ფორმირებაში.


ძუძუმწოვრების Y ქრომოსომების ბიოლოგია და ევოლუცია

ძუძუმწოვრებს აქვთ ცნობილი უძველესი სქესის ქრომოსომული სისტემა: ძუძუმწოვრების X და Y ქრომოსომა წარმოიშვა ჩვეულებრივი აუტოსომებიდან, სულ მცირე 180 მილიონი წლის წინ. მიუხედავად მათი საერთო წარმოშობისა, ძუძუმწოვრების Y ქრომოსომები ავლენენ უზარმაზარ ცვალებადობას სახეობებს შორის ზომით, გენის შემცველობით და სტრუქტურული სირთულით. Y ქრომოსომის რამდენიმე უნიკალური თვისება - ჰომოლოგიური პარტნიორის არარსებობა გადაკვეთისთვის, სპერმატოგენეზის ფუნქციური სპეციალიზაცია და თანმიმდევრობის გაძლიერების მაღალი ხარისხი - ხელს უწყობს ამ უკიდურეს ცვალებადობას. თუმცა, ამ ევოლუციური არეულობის ფონზე გამოვლინდა მრავალი საერთო რამ, რამაც ხელი შეუწყო Y ქრომოსომის ევოლუციასა და ბიოლოგიას შერჩევითი ზეწოლის გაგებას. ორმა ბიოლოგიურმა თემამ განსაზღვრა Y- ქრომოსომის კვლევა ბოლო ექვსი ათწლეულის განმავლობაში: ტესტების განსაზღვრა და სპერმატოგენეზი. მესამე ბიოლოგიური თემა იწყება ბოლოდროინდელი შეხედულებებიდან Y ქრომოსომის როლების შესახებ რეპროდუქციული ტრაქტის მიღმა - თემა, რომელიც გვპირდება გააფართოვოს Y-ქრომოსომის კვლევა ადამიანის ჯანმრთელობასა და დაავადებებში სქესის ფუნდამენტურ განსხვავებებზე შუქის მოფენით.


12.2: შესავალი ცხოველთა სამეფოს ევოლუციურ ისტორიაში - ბიოლოგია

შესავალი


ამ გაკვეთილზე თქვენ გაეცნობით კლასიფიკაციის ლინეს სისტემა გამოიყენება ბიოლოგიურ მეცნიერებებში ყველა ცოცხალი არსების აღსაწერად და კატეგორიზაციისთვის. ყურადღება გამახვილებულია იმის გარკვევაზე, თუ როგორ ჯდება ადამიანი ამ სისტემაში. გარდა ამისა, თქვენ აღმოაჩენთ ცხოვრების ფორმების დიდი მრავალფეროვნების ნაწილს და გაიგებთ, რატომ ითვლება ზოგიერთი ცხოველი ჩვენთან ახლოს მათი ევოლუციის ისტორიაში.


რამდენი სახეობაა?

ამ კითხვაზე პასუხის გაცემა ადვილი არ არის. დაახლოებით 1.8 მილიონს მიენიჭა სამეცნიერო სახელი. ყოველწლიურად ათასობით სხვა ემატება სიას. ბოლო ნახევარი საუკუნის განმავლობაში, მეცნიერული შეფასებები ცოცხალი სახეობების საერთო რაოდენობის შესახებ 3-დან 100 მილიონამდე მერყეობს. უახლესი მეთოდური გამოკითხვა მიუთითებს, რომ სავარაუდოა, რომ ეს დაახლოებით 9 მილიონია, მათგან 6,5 მილიონი ცხოვრობს ხმელეთზე, ხოლო 2,2 მილიონი ოკეანეებში. ტროპიკული ტყეები და ღრმა ოკეანეები, სავარაუდოდ, ჯერ კიდევ უცნობი სახეობების ყველაზე დიდ რაოდენობას იკავებენ. თუმცა, ჩვენ ვერასდროს გავიგებთ რამდენია, რადგან სავარაუდოა, რომ უმეტესობა გადაშენდება, სანამ აღმოაჩენენ და აღწერენ.

დღევანდელი ცხოვრების უზარმაზარი მრავალფეროვნება ახალი არ არის ჩვენი პლანეტისთვის. ცნობილი პალეონტოლოგი სტივენ ჯეი გულდი აფასებს, რომ არსებული მცენარეებისა და ცხოველების სახეობების 99% უკვე გადაშენებულია და უმეტესობა ნამარხებს არ ტოვებს. ასევე დამამცირებელია იმის გაცნობიერება, რომ ადამიანები და სხვა დიდი ცხოველები წარმოუდგენლად იშვიათი სიცოცხლის ფორმებია, იმის გათვალისწინებით, რომ ყველა ცნობილი სახეობის ცხოველთა 99% უფრო პატარაა, ვიდრე ბუმბული ფუტკარი.


რატომ უნდა გვაინტერესებდეს
სწავლობენ ცხოვრების მრავალფეროვნებას?

იმისათვის, რომ სრულად გავიგოთ ჩვენი საკუთარი ბიოლოგიური ევოლუცია, უნდა ვიცოდეთ, რომ ადამიანები ცხოველები არიან და რომ გვყავს ახლო ნათესავები ცხოველთა სამეფოში. ამ გაგებისთვის მნიშვნელოვანია სხვადასხვა სახეობებს შორის შედარებითი ევოლუციური მანძილების დადგენა. გარდა ამისა, საინტერესოა სხვა სახის არსებების გაცნობა.


როდის დაიწყეს მეცნიერებმა ცოცხალი არსებების კლასიფიკაცია?

თანამედროვე, გენეტიკურად დაფუძნებული ევოლუციური კვლევების მოსვლამდე ევროპული და ამერიკული ბიოლოგია ძირითადად შედგებოდა ტაქსონომია , ან ორგანიზმების კლასიფიკაცია სხვადასხვა კატეგორიებად მათი ფიზიკური მახასიათებლებისა და სავარაუდო ბუნებრივი ურთიერთობის მიხედვით . მე-18 და მე-19 საუკუნეების წამყვანმა ნატურალისტებმა თავიანთი სიცოცხლე გაატარეს ახლად აღმოჩენილი მცენარეებისა და ცხოველების იდენტიფიცირებასა და დასახელებაში. თუმცა, რამდენიმე მათგანმა იკითხა, რა განაპირობებს ორგანიზმებს შორის მსგავსებისა და განსხვავებების ნიმუშებს. ეს ძირითადად არასპეკულაციური მიდგომა გასაკვირი არ არის, რადგან ნატურალისტთა უმეტესობა ორი საუკუნის წინ თვლიდა, რომ მცენარეები და ცხოველები (მათ შორის ადამიანები) შეიქმნა დღევანდელი ფორმით და რომ ისინი უცვლელი დარჩნენ. შედეგად, აზრი არ ჰქონდა იმის კითხვას, თუ როგორ განვითარდნენ ორგანიზმები დროთა განმავლობაში. ანალოგიურად, წარმოუდგენელი იყო, რომ ორ ცხოველს ან მცენარეს ჰყოლოდა საერთო წინაპარი ან გადაშენებული სახეობები ყოფილიყო თანამედროვეების წინაპრები.

კაროლუს ლინეუსი
1707-1778

მე-18 საუკუნის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ნატურალისტი იყო შვედი ბოტანიკოსი და ექიმი კარლ ფონ ლინი. მან დაწერა 180 წიგნი, სადაც ძირითადად აღწერილია მცენარეების სახეობები უკიდურესი დეტალებით. ვინაიდან მისი გამოქვეყნებული თხზულება ძირითადად ლათინურ ენაზე იყო, ის დღეს სამეცნიერო სამყაროსთვის ცნობილია როგორც კაროლუს ლინეუსი , რომელიც არის ლათინირებული ფორმა, რომელიც მან აირჩია თავისი სახელისთვის.

1735 წელს ლინეუსმა გამოსცა გავლენიანი წიგნი სათაურით Systema Naturae რომელშიც მან ჩამოაყალიბა ყველა ცნობილი და ჯერ კიდევ აღმოჩენილი ორგანიზმის კლასიფიკაციის სქემა მათი მსგავსების დიდი თუ მცირე მასშტაბის მიხედვით. კლასიფიკაციის ეს ლინეის სისტემა ფართოდ იქნა მიღებული მე-19 საუკუნის დასაწყისში და დღემდე წარმოადგენს ბიოლოგიურ მეცნიერებებში ყველა ტაქსონომიის ძირითად ჩარჩოს.

Linnaean სისტემა იყენებს ლათინური სახელების ორ კატეგორიას, გვარი და სახეობა , დანიშნოს თითოეული ტიპის ორგანიზმი. გვარი არის უფრო მაღალი დონის კატეგორია, რომელიც მოიცავს მის ქვეშ ერთ ან მეტ სახეობას. ასეთი ორმაგი დონის აღნიშვნა მოიხსენიება როგორც ბინომალური ნომენკლატურა ან ბინომენი (სიტყვასიტყვით "ორი სახელი" ლათინურად). მაგალითად, ლინეუსმა აღწერა თანამედროვე ადამიანები თავის სისტემაში ბინომენით ჰომო საპიენსი , ან "man ვინც ბრძენია" . ჰომო ჩვენი გვარია და საპიენსი ჩვენი ჯიშია.

ლინეუსმა ასევე შექმნა უმაღლესი, უფრო ინკლუზიური კლასიფიკაციის კატეგორიები. მაგალითად, მან წესრიგში მოათავსა ყველა მაიმუნი და მაიმუნი ადამიანებთან ერთად პრიმატები . მისი გამოყენება სიტყვა Primates (ლათინურიდან პირველყოფილი მნიშვნელობა "პირველი") ასახავს ადამიანზე ორიენტირებულ მსოფლმხედველობას დასავლური მეცნიერების შესახებ მე -18 საუკუნეში. ეს გულისხმობდა, რომ ადამიანები პირველად "შექმნეს". თუმცა, ის ასევე მიუთითებდა, რომ ადამიანები ცხოველები არიან.

შეკვეთა
ოჯახი ოჯახი
გვარი გვარი გვარი გვარი
სახეობა სახეობა სახეობა სახეობა სახეობა სახეობა სახეობა სახეობა

ჩარლზ დარვინი
1809-1882

მიუხედავად იმისა, რომ ლინეის კლასიფიკაციის სისტემის ფორმა არსებითად იგივე რჩება, მის უკან მსჯელობამ მნიშვნელოვანი ცვლილება განიცადა. ლინეოსისა და მისი თანამედროვეებისთვის ტაქსონომია ემსახურებოდა რაციონალურ დემონსტრირებას უცვლელი წესრიგის შესახებ, რომელიც თანდაყოლილია ბიბლიური შემოქმედებისთვის და თავისთავად მიზანს წარმოადგენდა. ამ პერსპექტივიდან, ორგანიზმების ზუსტად აღწერისა და დასახელებისთვის მიძღვნილი ცხოვრების გატარება რელიგიური აქტი იყო, რადგან ის ავლენდა ღვთის მიერ შექმნილ ცხოვრების დიდ სირთულეს.

ბუნების ეს სტატიკური ხედვა მეცნიერებაში მე-19 საუკუნის შუა ხანებში გააუქმა რადიკალ ნატურალისტთა მცირე რაოდენობამ, განსაკუთრებით. ჩარლზ დარვინი . მან მიაწოდა დამაჯერებელი მტკიცებულება იმისა, რომ მოხდა სიცოცხლის ფორმების ევოლუცია. გარდა ამისა, მან შესთავაზა ბუნებრივი გადარჩევა, როგორც მექანიზმი, რომელიც პასუხისმგებელია ამ ცვლილებებზე.

სიცოცხლის ბოლოს, ლინეუსს ასევე გაუჩნდა გარკვეული ეჭვი სახეობების უცვლელობის შესახებ. შეჯვარებამ, რამაც გამოიწვია მცენარეების ახალი ჯიშები, მიანიშნა, რომ სიცოცხლის ფორმები შეიძლება გარკვეულწილად შეიცვალოს. თუმცა, მან არ მიიღო ერთი სახეობის მეორეში ევოლუცია.


რატომ ვანაწილებთ დღეს ცოცხალ არსებებს?

დარვინის დროიდან მოყოლებული, ბიოლოგიური კლასიფიკაცია გაგებულია, როგორც ევოლუციური დისტანციებისა და ორგანიზმებს შორის ურთიერთობების ასახვა. ჩვენი დროის არსებებს წარსულში ჰყავდათ საერთო წინაპრები. ძალიან რეალური გაგებით, ისინი ერთი და იგივე ოჯახის ხის წევრები არიან.

ცხოვრების დიდი მრავალფეროვნება დიდწილად განშტოების ევოლუციის შედეგია ან ადაპტური გამოსხივება . ეს არის სახეობების დივერსიფიკაცია სხვადასხვა ხაზებად, რადგან ისინი ადაპტირდებიან ახალ ეკოლოგიურ ნიშებთან და საბოლოოდ ვითარდებიან ცალკეულ სახეობებად. ბუნებრივი გადარჩევა არის ადაპტაციური გამოსხივების მამოძრავებელი ძირითადი მექანიზმი.

საავტორო უფლება 1998-201 2 დენის ო'ნილის მიერ. Ყველა უფლება დაცულია.
მე საილუსტრაციო კრედიტები


ცოცხალი ორგანიზმების ყველა სახეობა დაწყებული ბაქტერიებიდან ჩვენს კანზე, ჩვენს ეზოში ხეებამდე, გარეთ მყოფი ფრინველებით და რაღაც მომენტში განვითარდა სხვადასხვა სახეობიდან. მიუხედავად იმისა, რომ შეიძლება ჩანდეს, რომ დღეს ცოცხალი არსებები თაობიდან თაობას უცვლელად რჩება, ეს ასე არ არის: ევოლუცია გრძელდება. ევოლუცია არის პროცესი, რომლის მეშვეობითაც იცვლება სახეობების მახასიათებლები და რომლის მეშვეობითაც წარმოიქმნება ახალი სახეობები.

ევოლუციის თეორია არის ბიოლოგიის გამაერთიანებელი თეორია, რაც იმას ნიშნავს, რომ ეს არის ჩარჩო, რომლის ფარგლებშიც ბიოლოგები სვამენ კითხვებს ცოცხალი სამყაროს შესახებ. მისი ძალა იმაში მდგომარეობს, რომ ის იძლევა მიმართულებას ცოცხალ არსებებზე პროგნოზირებისთვის, რომლებიც დადასტურებულია ექსპერიმენტების შემდეგ ექსპერიმენტებში. უკრაინული წარმოშობის ამერიკელი გენეტიკოსი თეოდოსიუს დობჟანსკი ცნობილად წერდა, რომ „არაფერს აქვს აზრი ბიოლოგიაში, გარდა ევოლუციის შუქზე“.&rdquo 1 ის გულისხმობდა, რომ პრინციპი, რომ მთელი ცხოვრება წარმოიშვა და დივერსიფიცირებულია საერთო წინაპრისგან, არის საფუძველი, საიდანაც ჩვენ გვესმის ყველა სხვა. კითხვები ბიოლოგიაში. ეს თავი განმარტავს ევოლუციური ცვლილებების მექანიზმებს და იმ კითხვებს, რომლებზეც ბიოლოგებს შეუძლიათ და უპასუხეს ევოლუციური თეორიის გამოყენებით.

ევოლუციის თეორია ბუნებრივი გადარჩევით აღწერს სახეობების ცვლილების მექანიზმს დროთა განმავლობაში. სახეობების ცვლილება დარვინამდეც იყო შემოთავაზებული და განიხილებოდა. თვალსაზრისი იმის შესახებ, რომ სახეობები სტატიკური და უცვლელი იყო, დაფუძნებული იყო პლატონის ნაშრომებში, მაგრამ ასევე იყვნენ ძველი ბერძნები, რომლებიც გამოხატავდნენ ევოლუციური იდეებს.

მეთვრამეტე საუკუნეში ცხოველების ევოლუციის შესახებ იდეები ხელახლა შემოიტანეს ნატურალისტმა ჟორჟ-ლუი ლეკლერკმა, კომტ დე ბუფონმა და თუნდაც ჩარლზ დარვინის ბაბუამ, ერასმუს დარვინმა. ამ პერიოდის განმავლობაში ასევე მიღებულ იქნა გადაშენებული სახეობების არსებობა. ამავდროულად, ჯეიმს ჰატონმა, შოტლანდიელმა ნატურალისტმა, შესთავაზა, რომ გეოლოგიური ცვლილებები თანდათანობით მოხდა პროცესებიდან მცირე ცვლილებების დაგროვებით (ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში), ისევე როგორც დღეს. ეს ეწინააღმდეგებოდა გაბატონებულ შეხედულებას, რომ პლანეტის გეოლოგია შედარებით მოკლე წარსულში მომხდარი კატასტროფული მოვლენების შედეგი იყო. Hutton&rsquos შეხედულება მოგვიანებით გახდა პოპულარიზაცია გეოლოგმა ჩარლზ ლაიელმა მეცხრამეტე საუკუნეში. ლაიელი დარვინის მეგობარი გახდა და მისმა იდეებმა დიდი გავლენა მოახდინა დარვინის აზროვნებაზე. ლაიელი ამტკიცებდა, რომ დედამიწის უფრო დიდი ასაკი მეტ დროს აძლევდა სახეობების თანდათანობით ცვლილებას და ეს პროცესი ანალოგია სახეობების თანდათანობითი ცვლილებისთვის.

მეცხრამეტე საუკუნის დასაწყისში ჟან-ბატისტ ლამარკმა გამოაქვეყნა წიგნი, რომელშიც დეტალურად იყო აღწერილი ევოლუციური ცვლილებების მექანიზმი, რომელსაც ახლა მოიხსენიებენ, როგორც შეძენილი მახასიათებლების მემკვიდრეობას. ლამარკის და რსკვოს თეორიაში, ინდივიდის მოდიფიკაცია, რომელიც გამოწვეულია მისი გარემოთი, ან სტრუქტურის გამოყენება ან მისი სიცოცხლის განმავლობაში გამოუყენებელი, შეიძლება მემკვიდრეობით გადაეცეს მის შთამომავლობას და, ამრიგად, გამოიწვიოს სახეობის ცვლილება. მიუხედავად იმისა, რომ ლამარკის მიერ აღწერილი ევოლუციური ცვლილების მექანიზმი დისკრედიტირებული იყო, ლამარკის იდეებმა მნიშვნელოვანი გავლენა მოახდინა ევოლუციურ აზროვნებაზე. წარწერა ლამარკის ქანდაკებაზე, რომელიც დგას პარიზში, Jardin des Plantes-ის კარიბჭესთან, აღწერს მას, როგორც ევოლუციის დოქტრინის ფუძემდებელს.&rdquo.

ჩარლზ დარვინი და ბუნებრივი გადარჩევა

ევოლუციის ფაქტობრივი მექანიზმი დამოუკიდებლად იქნა ჩაფიქრებული და აღწერილი ორმა ნატურალისტმა, ჩარლზ დარვინმა და ალფრედ რასელ უოლასმა, XIX საუკუნის შუა წლებში. რაც მთავარია, თითოეულმა დრო დახარჯა ბუნების სამყაროს შესასწავლად ტროპიკებში ექსპედიციებზე. 1831 წლიდან 1836 წლამდე დარვინი მოგზაურობდა მთელ მსოფლიოში ჰ.მ.ს. ბიგლი, ეწვია სამხრეთ ამერიკას, ავსტრალიასა და აფრიკის სამხრეთ ნაწილს. უოლესი იმოგზაურა ბრაზილიაში, რათა შეეგროვებინა მწერები ამაზონის ტროპიკულ ტყეში 1848-1852 წლებში და მალაის არქიპელაგში 1854-1862 წლებში. დარვინის მოგზაურობა, ისევე როგორც უოლასის შემდგომი მოგზაურობა მალაის არქიპელაგში, მოიცავდა გაჩერებებს რამდენიმე კუნძულის ჯაჭვებზე, ბოლო იყო გალაგოს კუნძულები. (ეკვადორის დასავლეთით). ამ კუნძულებზე დარვინი აკვირდებოდა ორგანიზმების სახეობებს სხვადასხვა კუნძულებზე, რომლებიც აშკარად მსგავსი იყო, თუმცა ჰქონდათ მკაფიო განსხვავებები. მაგალითად, გალ&აკუტეპაგოსის კუნძულებზე მობინადრე ფიჭები შედგებოდა რამდენიმე სახეობისგან, რომელთაგან თითოეულს უნიკალური წვერის ფორმა ჰქონდა. მან დააკვირდა, რომ ეს ფინჩები ძალიან ჰგავდა სხვა ფინჯის სახეობას სამხრეთ ამერიკის მატერიკზე და რომ სახეობების ჯგუფი გალ&აკუტეპაგოსში ქმნიდა წვერის ზომისა და ფორმის ხარისხობრივ სერიას, ძალიან მცირე განსხვავებებით ყველაზე მსგავსებს შორის. დარვინმა წარმოიდგინა, რომ კუნძულის სახეობა შეიძლება იყოს ყველა სახეობა შეცვლილი ერთი ორიგინალური მატერიკიდან. 1860 წელს მან დაწერა: „დაინახა ფრინველთა ერთი პატარა, მჭიდროდ დაკავშირებულ ჯგუფში ეს გრადაცია და სტრუქტურის მრავალფეროვნება, შეიძლება მართლაც წარმოიდგინოს, რომ ამ არქიპელაგის ფრინველთა თავდაპირველი სიმცირისგან ერთი სახეობა იქნა აღებული და შეცვლილი სხვადასხვა მიზნებისთვის“.

უოლესი და დარვინი აკვირდებოდნენ მსგავს ნიმუშებს სხვა ორგანიზმებში და დამოუკიდებლად შექმნეს მექანიზმი, რათა აეხსნათ როგორ და რატომ შეიძლება მოხდეს ასეთი ცვლილებები. დარვინმა ამ მექანიზმს ბუნებრივი გადარჩევა უწოდა. ბუნებრივი გადარჩევა, ამტკიცებდა დარვინი, იყო ბუნებაში მოქმედი სამი პრინციპის გარდაუვალი შედეგი. პირველ რიგში, ორგანიზმების მახასიათებლები მემკვიდრეობით მიიღება, ან გადაეცემა მშობლიდან შთამომავლობას. მეორე, უფრო მეტი შთამომავლობა იბადება, ვიდრე შეუძლია გადარჩეს, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, გადარჩენისა და გამრავლების რესურსები შეზღუდულია. ყველა ორგანიზმში გამრავლების უნარი აღემატება რესურსების ხელმისაწვდომობას მათი რაოდენობის შესანარჩუნებლად. ამრიგად, თითოეულ თაობაში არის კონკურენცია ამ რესურსებისთვის. როგორც დარვინმა, ასევე უოლასმა ამ პრინციპის გაგება წარმოიშვა ეკონომისტის თომას მალტუსის ესეს წაკითხვით, რომელიც განიხილავდა ამ პრინციპს ადამიანთა პოპულაციასთან დაკავშირებით. მესამე, შთამომავლობა განსხვავდება ერთმანეთისგან მათი მახასიათებლების მიხედვით და ეს ვარიაციები მემკვიდრეობით მიიღება. ამ სამი პრინციპიდან, დარვინმა და უოლასმა მსჯელობდნენ, რომ შთამომავლები მემკვიდრეობითი მახასიათებლებით, რომლებიც საშუალებას აძლევს მათ საუკეთესოდ შეეჯიბრონ შეზღუდული რესურსებისთვის, გადარჩებიან და ეყოლებათ მეტი შთამომავლობა, ვიდრე იმ პიროვნებებს, რომლებსაც აქვთ ვარიაციები, რომლებსაც ნაკლებად შეუძლიათ კონკურენცია. იმის გამო, რომ მახასიათებლები მემკვიდრეობითია, ეს თვისებები უკეთესად იქნება წარმოდგენილი მომავალ თაობაში. ეს გამოიწვევს პოპულაციების ცვლილებას თაობების განმავლობაში იმ პროცესში, რომელსაც დარვინმა უწოდა &ldquodescent მოდიფიკაციით.&rdquo

დარვინისა და უოლასის ნაშრომები, რომლებიც წარმოადგენენ ბუნებრივი გადარჩევის იდეას, ერთად წაიკითხეს 1858 წელს ლონდონის ლინეის საზოგადოების წინაშე. მომდევნო წელს Darwin&rsquos წიგნი, სახეობების წარმოშობის შესახებ, გამოქვეყნდა, სადაც საკმაოდ დეტალურად იყო ასახული მისი არგუმენტები ევოლუციის ბუნებრივი გადარჩევით.

ევოლუციის დემონსტრირება ბუნებრივი გადარჩევით შეიძლება იყოს შრომატევადი. ერთ-ერთი საუკეთესო დემონსტრაცია იყო სწორედ ფრინველებზე, რომლებმაც დაეხმარნენ თეორიის შთაგონებას, Galápagos finches. პიტერ და როზმარი გრანტები და მათი კოლეგები 1976 წლიდან ყოველწლიურად სწავლობდნენ Galápagos finch-ის პოპულაციებს და წარმოადგენდნენ ბუნებრივი გადარჩევის მოქმედების მნიშვნელოვან დემონსტრირებას. გრანტებმა დაადგინეს ცვლილებები ერთი თაობიდან მეორემდე საშუალო დაფქული ფიჭების წვერის ფორმებში გალ&აკუტეპაგოს კუნძულ დაფნე მაიორზე. საშუალო დაფქული ფინიკი იკვებება თესლით. ფრინველებს აქვთ მემკვიდრეობითი ცვალებადობა კანონპროექტის ფორმაში, ზოგიერთ ინდივიდს აქვს ფართო, ღრმა კუპიურა, ზოგს კი უფრო თხელი. მსხვილნაკლიანი ფრინველები უფრო ეფექტურად იკვებებიან მსხვილი, მყარი თესლებით, ხოლო პატარა ჩიტები უფრო ეფექტურად იკვებებიან პატარა, რბილი თესლებით. 1977 წელს გვალვის პერიოდში კუნძულზე მცენარეულობა შეცვალა. ამ პერიოდის შემდეგ, თესლის რაოდენობა მკვეთრად შემცირდა: მცირე, რბილი თესლის შემცირება უფრო დიდი იყო, ვიდრე მსხვილი, მყარი თესლის შემცირება. მსხვილფეხიანმა ფრინველებმა შემდეგ წელს უკეთესად გადარჩენა შეძლეს, ვიდრე წვრილფეხა ფრინველებმა. გვალვის მომდევნო წელს, როდესაც გრანტებმა გაზომეს წვერის ზომა მნიშვნელოვნად შემცირებულ პოპულაციაში, მათ დაადგინეს, რომ გადასახადის საშუალო ზომა უფრო დიდი იყო. ეს იყო აშკარა მტკიცებულება თესლების ხელმისაწვდომობით გამოწვეული ნაწიბურების ზომის ბუნებრივი გადარჩევის (განსხვავებები გადარჩენაში). გრანტებმა შეისწავლეს კანონპროექტის ზომების მემკვიდრეობა და იცოდნენ, რომ გადარჩენილი მსხვილგადახდილი ფრინველები შთამომავლობას უფრო დიდი კუპიურებით გამოიმუშავებდნენ, ასე რომ, არჩევანი გამოიწვევდა კანონპროექტის ზომის ევოლუციას. გრანტების შემდგომმა კვლევებმა აჩვენა ამ სახეობის ბილიკების ზომის შერჩევა და ევოლუცია კუნძულზე არსებული პირობების ცვალებადობის საპასუხოდ. ევოლუცია მოხდა როგორც უფრო დიდ კუპიურებზე, როგორც ამ შემთხვევაში, ასევე მცირე კუპიურებზე, როდესაც დიდი თესლი იშვიათი გახდა.

ვარიაცია და ადაპტაცია

ბუნებრივი გადარჩევა შეიძლება მოხდეს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ არსებობს ცვალებადობა ან განსხვავებები პოპულაციის ინდივიდებს შორის. მნიშვნელოვანია, რომ ამ განსხვავებებს უნდა ჰქონდეს გარკვეული გენეტიკური საფუძველი, წინააღმდეგ შემთხვევაში, შერჩევა არ გამოიწვევს ცვლილებას მომავალ თაობაში. ეს კრიტიკულია, რადგან ინდივიდებს შორის ცვალებადობა შეიძლება გამოწვეული იყოს არაგენეტიკური მიზეზებით, მაგალითად, ინდივიდი უფრო მაღალია უკეთესი კვების გამო, ვიდრე განსხვავებული გენები.

გენეტიკური მრავალფეროვნება პოპულაციაში მოდის ორი ძირითადი წყაროდან: მუტაციიდან და სქესობრივი რეპროდუქციიდან. მუტაცია, ცვლილება დნმ-ში, არის ახალი ალელების ან ახალი გენეტიკური ვარიაციის საბოლოო წყარო ნებისმიერ პოპულაციაში. ინდივიდს, რომელსაც აქვს მუტაციური გენი, შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული თვისება, ვიდრე სხვა ინდივიდებს პოპულაციაში. თუმცა, ეს ყოველთვის ასე არ არის. მუტაციას შეიძლება ჰქონდეს სამი შედეგიდან ერთ-ერთი ორგანიზმების გარეგნობაზე (ან ფენოტიპზე):

  • მუტაციამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს ორგანიზმის ფენოტიპზე ისე, რომ შემცირდეს ფიტნესი და გადარჩენის ალბათობა, რაც გამოიწვევს ნაკლებ შთამომავლობას.
  • მუტაციამ შეიძლება წარმოქმნას ფენოტიპი, რომელიც სასარგებლო გავლენას ახდენს ფიტნესზე.
  • ბევრი მუტაცია, რომელსაც ნეიტრალურ მუტაციებს უწოდებენ, არ იმოქმედებს ფიტნესზე.

მუტაციებს ასევე შეიძლება ჰქონდეთ მოქმედების ზომების მთელი სპექტრი ორგანიზმის ფიტნესზე, რაც გამოხატავს მათ ფენოტიპში, მცირე ეფექტიდან დიდ ეფექტამდე. სქესობრივი გამრავლება და მეიოზის გადაკვეთა ასევე იწვევს გენეტიკურ მრავალფეროვნებას: როდესაც ორი მშობელი მრავლდება, ალელების უნიკალური კომბინაციები იკრიბება უნიკალური გენოტიპების და, შესაბამისად, ფენოტიპების წარმოებისთვის თითოეულ შთამომავლობაში.

მემკვიდრეობითი თვისება, რომელიც ხელს უწყობს ორგანიზმის გადარჩენასა და გამრავლებას მის დღევანდელ გარემოში, ეწოდება ადაპტაცია. ადაპტაცია არის ორგანიზმის გარემოსთან შეხამება. გარემოსთან ადაპტაცია ხდება მაშინ, როდესაც დროთა განმავლობაში ხდება გენეტიკური ვარიაციის დიაპაზონის ცვლილება, რაც ზრდის ან ინარჩუნებს მოსახლეობის შესაბამისობას მის გარემოსთან. ფიჭის წვერის ვარიაციები თაობიდან თაობას გადადიოდა, რაც საკვების ხელმისაწვდომობას ადაპტირებდა.

არის თუ არა თვისება ხელსაყრელი, დამოკიდებულია იმ დროს გარემოზე. ერთსა და იმავე მახასიათებლებს ყოველთვის არ აქვთ იგივე შედარებითი სარგებელი ან მინუსი, რადგან გარემო პირობები შეიძლება შეიცვალოს. მაგალითად, დიდი კუპიურებით ფინჩები სარგებლობდნენ ერთ კლიმატში, ხოლო მცირე გადასახადები სხვა კლიმატში მინუსი იყო, ურთიერთობა შეიცვალა.

ევოლუციის ნიმუშები

სახეობების ევოლუციამ გამოიწვია ფორმისა და ფუნქციის უზარმაზარი ცვალებადობა. როდესაც ორი სახეობა საერთო წერტილიდან სხვადასხვა მიმართულებით ვითარდება, მას უწოდებენ განსხვავებულ ევოლუციას. ასეთი განსხვავებული ევოლუცია ჩანს აყვავებული მცენარეების რეპროდუქციული ორგანოების ფორმებში, რომლებსაც აქვთ იგივე ძირითადი ანატომია, თუმცა, ისინი შეიძლება ძალიან განსხვავებულად გამოიყურებოდეს სხვადასხვა ფიზიკურ გარემოში შერჩევისა და სხვადასხვა სახის დამბინძურებლებთან ადაპტაციის შედეგად.

სხვა შემთხვევებში, მსგავსი ფენოტიპები დამოუკიდებლად ვითარდება შორეულ მონათესავე სახეობებში. მაგალითად, ფრენა განვითარდა როგორც ღამურებში, ასევე მწერებში და ორივეს აქვს სტრუქტურა, რომელსაც ჩვენ ფრთებს ვუწოდებთ, რომლებიც ფრენის ადაპტაციას წარმოადგენს. თუმცა, ღამურების და მწერების ფრთები წარმოიშვა ძალიან განსხვავებული ორიგინალური სტრუქტურებიდან. როდესაც მსგავსი სტრუქტურები წარმოიქმნება ევოლუციის გზით დამოუკიდებლად სხვადასხვა სახეობებში, ამას ეწოდება კონვერგენტული ევოლუცია. ღამურების და მწერების ფრთებს ანალოგურ სტრუქტურებს უწოდებენ, ისინი ფუნქციითა და გარეგნობით მსგავსია, მაგრამ არ იზიარებენ წარმოშობას საერთო წინაპარში. სამაგიეროდ, ისინი დამოუკიდებლად განვითარდნენ ორ საგვარეულოში. კოლიბრისა და სირაქლემას ფრთები ჰომოლოგიური სტრუქტურებია, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათ აქვთ მსგავსება (მიუხედავად იმისა, რომ მათი განსხვავებები გამოწვეულია ევოლუციური განსხვავებებით). კოლიბრებისა და სირაქლემას ფრთები დამოუკიდებლად არ განვითარდა კოლიბრის საგვარეულოში და სირაქლემას შთამომავლობა&მდაშ ისინი წარმოიშვნენ ფრთიანი საერთო წინაპრისგან.

თანამედროვე სინთეზი

მემკვიდრეობის მექანიზმები, გენეტიკა, არ იყო გასაგები იმ დროს, როდესაც დარვინი და უოლესი ავითარებდნენ თავიანთ იდეას ბუნებრივი გადარჩევის შესახებ. ეს გაუგებრობა იყო დაბრკოლება ევოლუციის მრავალი ასპექტის გასაგებად. სინამდვილეში, მემკვიდრეობის შერწყმა იყო იმ დროის უპირატესი (და არასწორი) გენეტიკური თეორია, რაც ართულებდა იმის გაგებას, თუ როგორ შეიძლება მოქმედებდეს ბუნებრივი გადარჩევა. დარვინმა და უოლასმა არ იცოდნენ ავსტრიელი ბერის გრეგორ მენდელის გენეტიკური ნაშრომის შესახებ, რომელიც გამოიცა 1866 წელს, გამოქვეყნებიდან არც ისე დიდი ხნის შემდეგ. სახეობების წარმოშობის შესახებ. მენდელის შრომა ხელახლა აღმოაჩინეს მეოცე საუკუნის დასაწყისში, ამ დროს გენეტიკოსები სწრაფად ხვდებოდნენ მემკვიდრეობის საფუძვლებს. თავდაპირველად, გენების ახლად აღმოჩენილმა ნაწილაკების ბუნებამ ბიოლოგებს გაუჭირდა იმის გაგება, თუ როგორ შეიძლება მოხდეს თანდათანობითი ევოლუცია. მაგრამ მომდევნო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში გენეტიკა და ევოლუცია ინტეგრირებული იყო თანამედროვე სინთეზში და ბუნებრივ გადარჩევასა და გენეტიკას შორის ურთიერთობის თანმიმდევრული გაგება, რომელიც ჩამოყალიბდა 1940-იან წლებში და საყოველთაოდ მიღებულია დღეს. მოკლედ, თანამედროვე სინთეზი აღწერს, თუ როგორ შეიძლება ევოლუციური ზეწოლა, როგორიცაა ბუნებრივი გადარჩევა, იმოქმედოს პოპულაციაზე და გენეტიკურ სტრუქტურაზე და, თავის მხრივ, როგორ შეიძლება გამოიწვიოს ამან პოპულაციებისა და სახეობების თანდათანობითი ევოლუცია. თეორია ასევე აკავშირებს პოპულაციის თანდათანობით ცვლილებას დროთა განმავლობაში, რომელსაც მიკროევოლუციას უწოდებენ, იმ პროცესებს, რომლებმაც წარმოშვა ახალი სახეობები და უმაღლესი ტაქსონომიური ჯგუფები ფართოდ განსხვავებული ნიშნებით, სახელწოდებით მაკროევოლუცია.


არსებობს ცხოველთა ფართო სპექტრი, რომლებიც ერთმანეთის შედარებითი და გამორჩეულია მრავალი კუთხით. ამიტომ, ცხოველთა კონკრეტული ჯგუფის ინდივიდები იზიარებენ კონკრეტულ სასაქონლო ნიშანს. ეს არის ის კომპონენტი, რომელიც ახასიათებს ჯგუფს.

შვედმა ბოტანიკოსმა კაროლუს ლინეუსმა (1707-1778), აღმოაჩინა სამეცნიერო კლასიფიკაციის თანამედროვე სისტემა. ჩარჩოები, რომლებსაც მკვლევარები იყენებენ, ყველა ცოცხალ არსებას კლასიფიცირებს შვიდ ჯგუფად ან ტაქსონად. ეს კლასიფიკაციები იერარქიულ ჩარჩოში არის ზემოდან ყველაზე ყოვლისმომცველი და ყველაზე დაბალი და უფრო კონკრეტულია:


Უყურე ვიდეოს: ცხოველთა სამყარო (ივლისი 2022).


კომენტარები:

  1. Rhoecus

    სამწუხაროა, რომ ახლა ვერ ვილაპარაკებ - თავისუფალი დრო არ არის. მე გამოვაქვეყნებ - მე ნამდვილად გამოვხატავ ჩემს მოსაზრებას ამ საკითხთან დაკავშირებით.

  2. Nishicage

    თქვენს კითხვაზე პასუხი ვიპოვე google.com-ზე

  3. Archerd

    She has visited the simply magnificent idea

  4. Verrell

    ბოლოში თქვი

  5. Volrajas

    დიდი მადლობა ინფორმაციისთვის.

  6. Vigis

    There are other drawbacks

  7. Zologal

    ლტოლვა



დაწერეთ შეტყობინება