МАКРОЭВОЛЮЦИЯ: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ - 2026

Макроэволюция определяется как эволюционный процесс большой временной шкалы. Термин может относиться к истории изменений в линии передачи во времени (анагенез) или к дивергенции двух популяций после репродуктивной изоляции между ними (кладогенез).

Таким образом, макроэволюционные процессы включают диверсификацию основных клад, изменения таксономического разнообразия с течением времени и фенотипические изменения внутри вида.

Макроэволюцию обычно изучают по летописи окаменелостей. Источник: pixabay.com

Концепция макроэволюции противоположна концепции микроэволюции, которая подразумевает изменение популяций особей, то есть на уровне видов. Однако различие между микро- и макроэволюцией не совсем точное, и есть разногласия относительно использования этих двух терминов.

Историческая перспектива

Терминология макроэволюции и микроэволюции восходит к 1930 году, когда Филипченко впервые использовал ее. По мнению автора, различие между обоими процессами основано на уровне, на котором они изучаются: микроэволюция происходит ниже уровня вида, а макроэволюция - выше него.

Впоследствии известный биолог-эволюционист Добжанский сохраняет терминологию Филипченко, используя ее в том же значении.

Для Майра микроэволюционный процесс имеет временные последствия, и он определяет его как то эволюционное изменение, которое происходит в относительно короткие периоды времени и на уровне видов.

характеристики

Макроэволюция - это раздел эволюционной биологии, целью которого является изучение эволюционных процессов в большом временном масштабе и на более высоких таксономических уровнях, чем виды. Напротив, исследования микроэволюции меняются на популяционном уровне в относительно короткие сроки.

Таким образом, двумя наиболее важными характеристиками макроэволюции являются крупномасштабные изменения, которые действуют над уровнями населения.

Хотя это правда, что мы можем делать макроэволюционные выводы, используя существующие виды, биологические объекты, которые предоставляют наибольшую информацию в макроэволюции, являются окаменелостями.

Таким образом, палеобиологи использовали летописи окаменелостей для обнаружения макроэволюционных закономерностей и описания смены различных линий в больших временных масштабах.

Примеры

Ниже мы опишем основные закономерности, которые биологи обнаружили на макроэволюционном уровне, и упомянем очень конкретные случаи, чтобы проиллюстрировать эту закономерность.

Конвергентная эволюция

В эволюционной биологии внешний вид может быть обманчивым. Не все организмы, которые морфологически схожи, филогенетически связаны. На самом деле есть очень похожие организмы, которые очень далеки на древе жизни.

Это явление известно как «конвергентная эволюция». Как правило, несвязанные клоны, которые демонстрируют аналогичные характеристики, сталкиваются с аналогичным давлением отбора.

Например, киты (которые являются водными млекопитающими) очень похожи на акул (хрящевую рыбу) с точки зрения приспособлений, которые позволяют водной жизни: плавники, гидродинамическая морфология и другие.

Дивергентная эволюция

Дивергентная эволюция происходит, когда две популяции (или фрагмент популяции) становятся изолированными. Позже, благодаря различным давлениям отбора, типичным для новой зоны, которую они колонизируют, они разделяются «эволюционно», и в каждой популяции естественный отбор и генетический дрейф действуют независимо.

Бурый медведь, принадлежащий к виду Ursus arctos, прошел процесс расселения в Северном полушарии в широком диапазоне местообитаний - от лиственных лесов до хвойных лесов.

Таким образом, в каждой из имеющихся местообитаний появилось несколько «экотипов». Небольшая популяция размножалась в самых враждебных средах и полностью отделилась от вида, дав начало белому медведю: Ursus maritimus.

Анагенез и кладогенез

Микроэволюционные процессы сосредоточены на изучении изменений частот аллелей в популяциях. Когда эти изменения происходят на макроэволюционном уровне, они называются ангенезисом или филетическими изменениями.

Когда виды подвергаются направленному отбору, вид постепенно накапливает изменения, пока не достигает точки, где он значительно отличается от вида, который его породил. Это изменение не подразумевает видообразования, только изменения вдоль ветви древа жизни.

Напротив, кладогенез включает образование новых ветвей на дереве. В этом процессе один предковый вид диверсифицируется и порождает разные виды.

Например, зяблики Дарвина, обитатели Галапагосских островов, прошли процесс кладогенеза. В этом сценарии предковый вид породил различные варианты зябликов, которые в конечном итоге дифференцировались на уровне видов.

Адаптивное излучение

Г.Г. Симпсон, ведущий палеонтолог, считает адаптивное излучение одним из наиболее важных паттернов макроэволюции. Они представляют собой массовую и быструю диверсификацию древних видов, создающую разнообразную морфологию. Это разновидность «взрывного» видообразования.

Пример зябликов Дарвина, который мы используем для демонстрации процесса кладогенеза, также пригоден для иллюстрации адаптивной радиации: разнообразные и разнообразные формы зябликов выходят из наследственных зябликов, каждый со своим особым способом питания (зерноядные, насекомоядные, нектароядные, среди прочих).

Другой пример адаптивной радиации - это огромное разнообразие, которое произошло в родословной млекопитающих после исчезновения динозавров.

Спорные

С точки зрения современного синтеза, макроэволюция - это результат процессов, которые мы наблюдаем на уровне популяции, а также происходят в микроэволюции.

Таким образом, эволюция - это двухэтапный процесс, который происходит на уровне популяции, где: (1) вариации возникают в результате мутации и рекомбинации, и (2) процессы естественного отбора и генетического дрейфа определяют переход от одного поколения к другому. ,

Сторонникам синтеза этих эволюционных сил достаточно, чтобы объяснить макроэволюционные изменения.

Споры возникают из-за ученых, которые утверждают, что должны существовать дополнительные эволюционные силы (помимо отбора, дрейфа, миграции и мутации), чтобы эффективно объяснить макроэволюционные изменения. Одним из наиболее ярких примеров в этом обсуждении является теория прерывистого равновесия, предложенная Элдриджем и Гулдом в 1972 году.

Согласно этой гипотезе, большинство видов не меняются в течение значительного времени. Кардинальные изменения наблюдаются вместе с явлениями видообразования.

Среди биологов-эволюционистов ведутся жаркие споры о том, пригодны ли процессы, которые использовались для объяснения микроэволюции, для экстраполяции на более высокие временные шкалы и более высокий иерархический уровень, чем видовой.

Ссылки

1. Белл Г. (2016). Экспериментальная макроэволюция. Труды. Биологические науки, 283 (1822), 20152547.
2. Кертис, Х., и Шнек, А. (2006). Приглашение к биологии. Panamerican Medical Ed.
3. Хендри, А. П. и Киннисон, М. Т. (ред.). (2012). Скорость, структура, процесс микроэволюции. Springer Science & Business Media.
4. Джаппа, Д. (2007). Эволюция: великий памятник человеческой глупости. Lulu Inc.
5. Макинистян, АА (2009). Историческое развитие эволюционных идей и теорий. Университет Сарагосы.
6. Серрелли Э. и Гонтье Н. (ред.). (2015). Макроэволюция: объяснение, интерпретация и доказательства. Springer.