СИНТЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ: ИСТОРИЯ, ПОСТУЛАТЫ, ДОКАЗАТЕЛЬСТВА, СИЛЬНЫЕ СТОРОНЫ - БИОЛОГИЯ

Синтетическая теория эволюции , также известная как неодарвинистская теория или современный синтез эволюции, теория , которая предполагает связь между дарвиновской теорией естественного отбора и теориями наследования , предложенных Менделем.

Эта теория дает объяснения трансформации вида в результате естественного отбора и разделения вида на изолированные подгруппы (видообразование). Он понимает эволюцию как сумму случайных событий (мутации и рекомбинация) и неслучайных событий, таких как естественный отбор.

Дарвин и Мендель (Источник: исходные изображения: undefined, организовано SteinBike через Wikimedia Commons)

В синтетической теории эволюции фундаментальным эволюционным событием является изменение частоты появления аллеля в популяции. Следовательно, эта теория основана на анализе всех факторов, влияющих на изменение частот популяционных аллелей, а именно: мутации, отбора и дрейфа генов.

Эта теория подчеркивает важную роль естественного отбора как «двигателя» эволюции, но в отличие от первых эволюционных теорий, она основана на различных теоретических элементах, которые облегчают ее интерпретацию и анализ.

История

Чтобы рассказать историю синтетической теории эволюции, необходимо сделать исторический отчет о предшествующих событиях, которые имели место, чтобы эта теория имела место в научном мире.

Дарвин и Уоллес

Можно сказать, что все началось в 1858 году с английских естествоиспытателей Чарльза Дарвина и Альфреда Уоллеса, которые независимо пришли к выводу, что естественный отбор является механизмом, ответственным за происхождение фенотипических вариаций и, следовательно, видообразования.

Альфред Уоллес. Пользователь Tagishsimon в википедии

В некоторых текстах указывается, что оба автора выдвинули гипотезу, известную как «потомки с модификацией путем естественного отбора», с помощью которой они подтвердили 5 вещей:

Все организмы производят больше потомства, чем может поддерживать среда, в которой они живут.
Внутривидовая изменчивость (в пределах одного вида) большинства признаков чрезвычайно многочисленна.
Конкуренция за ограниченные ресурсы заканчивается «борьбой за выживание».
В природе существует наследование измененных признаков, то есть некоторые модификации могут передаваться по наследству от родителей своему потомству.
Когда «модификации» значительны, это может привести к эволюции или появлению нового вида.

Оба натуралиста подкрепили свои теории подробными наблюдениями за летописью окаменелостей и за живыми организмами в их естественной среде обитания.

Грегор Мендель

В том же десятилетии (1856 г.) австрийский монах Грегор Мендель провел серию экспериментов с растениями гороха, с помощью которых он определил, что признаки передаются как «физические сущности» от родителей к потомству.

Благодаря своим открытиям Мендель смог сформулировать «законы наследования признаков», которые описывают принципы доминирования, сегрегации и независимого распределения генов, которые сейчас являются фундаментальными основами генетики.

Есть свидетельства того, что Дарвин читал труды, опубликованные Менделем Брюннскому обществу естествознания в середине 1860-х годов, однако он не упомянул о них в своей знаменитой книге «Происхождение видов», вероятно, потому, что не понимал с уверенностью. что имел в виду последний.

Неодарвинизм

Работы Менделя были «отложены» до начала 1900-х годов и с тех пор стали популярными. Его законы применялись для решения проблем, связанных с биологической наследственностью, но, похоже, они не имели никакого отношения к эволюционной биологии или постулатам Дарвина и Уоллеса.

Этот очевидный «развод» между двумя подходами был связан с тем, что «сторонники» двух теорий не придумали совместного видения для анализа непрерывной изменчивости видов.

В 19018 году биолог и статистик Рональд Фишер использовал статистические инструменты того времени, чтобы «примирить» несоответствия между дарвиновскими идеями естественного отбора и экспериментами Менделя по наследованию характеров.

Рональд Фишер. См. Страницу для автора

Рождение неодарвинизма или синтетической теории эволюции произошло от рук самого Рональда Фишера и большой группы теоретических биологов, включая Сьюэла Райта, Джона Холдейна и других.

Позже Феодосий Добжанский внес важный вклад, продемонстрировав посредством экспериментальных популяционных исследований влияние естественного отбора на изменчивость естественных популяций, используя интеграцию менделевской генетики и теории хромосом.

Многие другие ученые, хотя некоторые больше других, участвовали в синтезе эволюционной теории, преобладающей сегодня, но здесь были упомянуты только самые выдающиеся.

Постулаты синтетической теории

Скелеты крупных и средних приматов. Первым загрузчиком был Тим Викерс из английской Википедии.

Синтетическая теория эволюции или «современный синтез эволюции» объясняет этот процесс в терминах генетических изменений, которые происходят в популяциях и приводят к процессам видообразования. Эта теория определяет эволюцию как «изменение частот аллелей в популяции».

Согласно ему, механизмы, управляющие эволюционным процессом, основаны на естественном отборе, который поддерживается некоторыми постулатами, рассмотренными Дарвином и Уоллесом, особенно теми, которые касаются перепроизводства потомства, его изменчивости и наследования. функций.

Таким образом, факторы, задействованные в этой теории:

- Скорость мутации

- Миграционные процессы

- Вероятность или дрейф генов

- Рекомбинация или вариация

- Естественный отбор

перегласовка

Взаимодействие мутаций и естественного отбора. Вильфредор

Мутации - это изменения, которые происходят в последовательностях генов и обычно приводят к различным фенотипам. Некоторые типы мутаций могут быть вредными или вредными, но другие могут быть полезными со многих точек зрения (или просто нейтральными).

Мутации или изменения в последовательности ДНК могут передаваться от родителей к их детям и являются основным источником вариаций у потомства.

миграция

Миграционные процессы между разными популяциями одного и того же вида могут вызвать увеличение генетической изменчивости из-за введения новых аллелей в аллельный набор популяции, изменяя его аллельную частоту.

Случайный или генетический дрейф

Случайный или генетический дрейф - это генетическое событие, которое изменяет генотипический состав популяции из-за случайного появления редкой модификации из-за делеций, транслокаций, инверсий, дупликаций и т. Д., Которые могут закончиться исчезновением аллелей. реже.

Рекомбинация или вариация

Это процесс, который происходит во время полового размножения и включает комбинацию хромосом двух особей, которые воспроизводятся, чтобы дать начало новому индивидууму, который характеризуется генетической комбинацией, отличной от таковой у его родителей.

Благодаря этому процессу могут происходить делеции, инверсии, дупликации, транслокации, полиплоидии и т. Д.

Естественный отбор

Дарвин исследовал галапагосских зябликов как пример естественного отбора (Источник: Роберт Тейлор Притчетт через Wikimedia Commons)

Естественный отбор - это «сила», которая вызывает изменения в частоте генов от одного поколения к другому, способствуя дифференциальному воспроизводству «наиболее адаптированных» особей.

Согласно предсказаниям «неодарвинистских» моделей, эволюционные изменения постепенны, как было предложено Дарвином, что означает, что они медленные, постепенные и непрерывные в пределах каждой определенной линии.

Свидетельство

Антропологическое вмешательство в экосистемы предоставило «естественные эксперименты», которые служат подтверждением неодарвиновских гипотез.

Бабочка Biston betularia, например, является многочисленным членистоногим, обитающим в лесных районах Англии, где были выделены две цветные формы: одна светлая и одна темная. Один ген участвует в различиях между двумя фенотипами, и известно, что аллель темного цвета является доминирующим.

Фотография пары Biston betularia (Источник: Follow via Wikimedia Commons)

Частота аллелей темной формы значительно увеличилась с 1850 года, особенно в более индустриальных районах Манчестера и Бирмингема, предположительно как «маскирующий» механизм, позволяющий уклоняться от хищников, то есть из-за естественного отбора.

Частота появления темной формы по сравнению со светлой увеличилась с 1 до 90% менее чем за 100 лет, но в других менее индустриальных регионах темная форма все еще очень «редка».

Сильные стороны

Виды рода Panthera. Omicroñ'R

Основные сильные стороны неодарвиновской теории связаны с тремя основными принципами: причинностью, эффективностью и масштабом.

Причинность устанавливает, что механизма естественного отбора достаточно для управления эволюционным процессом и наблюдаемыми тенденциями, то есть, что естественный отбор является основным двигателем видообразования.

Под эффективностью понимается способность организмов создавать «эволюционные новинки» и устранять плохо адаптированные особи в популяциях, что-то вроде «выживания наиболее приспособленных».

Сфера применения связана со способностью механизма объяснять микроэволюционные и макроэволюционные процессы.

Слабые стороны

Согласно Фриасу (2010), слабые стороны синтетической теории эволюции связаны с некоторыми упущениями, которые эта теория делает в отношении некоторых процессов или событий, которые часто упоминаются как «исключения из правил».

Среди основных упущений, отмеченных автором:

- Отсутствие связи между соматическими и половыми клетками (половыми) в некоторых типах беспозвоночных, наследование сомаклональной изменчивости и концепция вертикальной передачи генов

- Боковой или горизонтальный перенос генов эукариотам, опосредованный бактериями или вирусами

- Отсутствие «целостной» концепции гена, детерминизма и генетического редукционизма.

- Некодирующая ДНК, эпигенез и гены, которые не транскрибируются

- Гомеотические мутации и генезис развития

- Симпатрическое видообразование.

Ссылки

Фриас, Л. (2010). Упущения в синтетической теории эволюции. Биологические исследования, 43 (3), 299-306.
Гарднер, Дж. Э., Симмонс, Дж. Э. и Снустад, Д. П. (1991). Принцип генетики. 8 '"издание. Джон Уайли и сыновья.
Гулд, SJ (1982). Дарвинизм и расширение эволюционной теории. Наука, 216 (4544), 380-387.
Хендерсон, М. (2009). 50 идей генетики, которые вам действительно нужно знать. Книги Quercus.
Кучера, У., и Никлас, К.Дж. (2004). Современная теория биологической эволюции: расширенный синтез. Naturwissenschaften, 91 (6), 255-276.
Мацуда, Х., и Исии, К. (2001). Синтетическая теория молекулярной эволюции. Гены и генетические системы, 76 (3), 149-158.
Солсбери, ФБ (1971). Сомнения в современной синтетической теории эволюции. Американский учитель биологии, 33 (6), 335-354.
Соломон, Е.П., Берг, Л.Р., и Мартин, Д.В. (2011). Биология (9-е изд.). Брукс / Коул, Cengage Learning: США.
Судзуки Д. Т. и Гриффитс А. Дж. (1976). Введение в генетический анализ. WH Freeman and Company.
Уотсон, JD (2004). Молекулярная биология гена. Pearson Education India.

СИНТЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ: ИСТОРИЯ, ПОСТУЛАТЫ, ДОКАЗАТЕЛЬСТВА, СИЛЬНЫЕ СТОРОНЫ - БИОЛОГИЯ - 2025