Mikroevolucija i makroevolucija: Mikroevolucija

Mikroevolucija

Mikroevolucija i makroevolucija

  • Uvod
  • Mikroevolucija
  • Specifikacija
  • Makroevolucija

Mikroevolucija je promjena u genomu ili genskom fondu za određenu vrstu u relativno kratkom geološkom razdoblju promjenama uspješnog razmnožavanja jedinki unutar populacije. Evolucija je promjena u genskom fondu vrste tako da organizam postaje nova vrsta. Pritisak okoliša pogoduje promjenama koje omogućuju organizmu da se uspješnije razmnožava u tom okruženju. Neki su uvjeti okoliša oštriji od drugih, a organizmi će se možda morati prilagoditi više da bi preživjeli - područja u kojima su okolišni pritisci stabilni ili su se organizmi tome prilagodili, pokazuju nepromjenjive populacije. Zanimljivo je da u neevolving populaciji, frekvencija alela , učestalost genotipa , i učestalost fenotipa ostati u genetska ravnoteža . Drugim riječima, slučajni asortiman gena tijekom spolne reprodukcije ne mijenja genetski sastav genetski bazen za tu populaciju. Ovaj je fenomen osvijetljen matematičkim razmišljanjima njemačkog liječnika Weinberga i britanskog matematičara Hardyja, obojica koji su samostalno radili 1908. Njihovi zajednički napori sada su poznati kao Hardy-Weinbergov model ravnoteže.



Hardy-Weinbergova ravnoteža

Da bismo demonstrirali Hardy-Weinbergovu ravnotežu, pretpostavimo da su G i g dominantni i recesivni aleli za svojstvo gdje je GG = zelena, gg = žuta i Gg = narančasta. U našoj zamišljenoj populaciji od 1.000 jedinki, pretpostavimo da 600 ima GG genotip, 300 su Gg i 100 su gg. Učestalost alela i genotipa za svaki alel izračunava se dijeljenjem ukupne populacije u broj za svaki genotip:

  • GG = 600 / 1.000 = .6
  • Gg = 300 / 1.000 = .3
  • dana = 100 / 1.000 = .1

Nakon što je utvrđena učestalost alela, možemo predvidjeti učestalost alela u prvoj generaciji potomaka.

Prvo odredite ukupan broj alela mogućih u prvoj generaciji. U ovom zamišljenom slučaju, budući da svaki organizam ima 2 alela i postoji 1000 organizama, broj mogućih alela u prvoj generaciji potomaka je:

  • 2.000 = 2.000

Zatim ispitajte mogućnost svakog alela. Za G alel moraju se uzeti u obzir i GG i Gg pojedinci. Snimljeno odvojeno,

Izbori 2012
  • GG = 2 600 = 1 200
  • + Gg = 300
  • 1.500
Bionota

Pismo str koristi se za identificiranje učestalosti alela za dominantni alel (.75) i q za recesivni alel (.25). Imajte na umu da str + što = 1.

Učestalost alela G je stoga:

  • 1.500 / 2.000 =, 75

Za g alel izračun je sličan:

  • Dana = 300
  • + dana = 2 100 = 200
  • 500

Učestalost alela g je stoga:

  • 500 / 2.000 = .25

Hardy-Weinberg također može predvidjeti frekvencije genotipa druge generacije. Iz prethodnog primjera, frekvencije alela za jedino moguće alele su p = .75 (G) i q = .25 (g) nakon mejoze. Stoga je vjerojatnost GG potomstva str str = str 2ili (, 75) (, 75) = 55 posto. Za mogućnost gg, frekvencije alela su q q ili (.25) (.25) = 6 posto. Za heterozigotni genotip, dominantni alel može potjecati od bilo kojeg roditelja, pa postoje dvije mogućnosti: Gg = 2 pq = 2 (, 75) (, 25) = 39 posto.

Imajte na umu da su postoci jednaki 100, a frekvencije alela ( str i što ) identični su učestalosti genotipa u prvoj generaciji! Budući da u ovoj hipotetskoj situaciji nema varijacija, ona je u Hardy-Weinbergovoj ravnoteži i frekvencije gena i alela ostat će nepromijenjene dok na njih ne djeluju vanjske sile. Stoga je populacija u stabilnoj ravnoteži bez urođenih promjena fenotipskih karakteristika. Kao što je spomenuto u Povijesnom razvoju i mehanizmima evolucije i prirodne selekcije, populacije obično ne ostaju u ravnoteži Hardy-Weinberga jako dugo zbog pritisaka okoline.

Jednadžba Hardy-Weinberga naglašava činjenicu da spolna reprodukcija ne mijenja frekvencije alela u genskom fondu. Također pomaže identificirati genetsku ravnotežu u populaciji koja rijetko postoji u prirodnom okruženju, jer pet čimbenika utječe na Hardy-Weinbergovu ravnotežu i stvara vlastitu metodu za mikroevolucija . Imajte na umu da prva četiri ne uključuju prirodni odabir:

  • Mutacija
  • Migracija gena
  • Genetski pomak
  • Neslučajno parenje
  • Prirodni odabir

Pogledajte Povijesni razvoj i mehanizmi evolucije i prirodne selekcije za detaljnije pokrivanje modela prirodne selekcije.

Bioterms

DO mutacija je nasljedna promjena gena jednim od nekoliko različitih mehanizama koji mijenjaju sljedovanje DNA postojećeg alela kako bi se stvorio novi alel za taj gen.

Mutacija

Primarni mehanizam mikroevolucije je stvaranje novih alela pomoću mutacija . Spontane pogreške u replikaciji DNK trenutno stvaraju nove alele, dok fizički i kemijski mutageni, poput ultraljubičastog svjetla, stvaraju mutacije stalno nižom brzinom. Mutacije utječu na genetsku ravnotežu mijenjajući DNK, stvarajući tako nove alele koji tada mogu postati dio reproduktivnog genofonda za populaciju. Kada novi alel stvori prednost za potomstvo, broj jedinki s novim alelom može se dramatično povećati kroz uzastopne generacije. Ovaj fenomen nije uzrokovan mutacijom koja nekako prekomjerno proizvodi alel, već uspješnom razmnožavanjem jedinki koje posjeduju novi alel. Budući da su mutacije jedini proces koji stvara nove alele, to je jedini mehanizam koji u konačnici povećava genetske varijacije.

koji je najveći otok na svijetu

Migracija gena

Migracija gena je premještanje alela u ili iz stanovništva bilo useljavanjem ili iseljavanjem pojedinaca ili skupina. Kada geni prelaze iz jedne populacije u drugu, taj protok može povećati genetske varijacije za pojedine populacije, ali smanjuje genetsku varijabilnost između populacija, čineći ih homogenijima. Migracija gena suprotan je učinak reproduktivna izolacija , koja ima tendenciju biti genetski blizu Hardy-Weinbergove ravnoteže.

Genetski zanos

Genetski pomak je fenomen kojim slučajni ili slučajni događaji mijenjaju frekvencije alela u populaciji. Genetski pomak ima strašan učinak na male populacije gdje je genski fond toliko malen da manji slučajni događaji uvelike utječu na aritmetiku Hardy-Weinberga. Neuspjeh reprodukcije pojedinog organizma ili malih skupina organizama stvara velik genetski pomak u maloj populaciji zbog gubitka gena koji nisu preneseni na sljedeću generaciju. Suprotno tome, velike populacije, statistički definirane kao veće od 100 reproduktivnih jedinki, proporcionalno su manje pogođene izoliranim slučajnim događajima i zadržavaju stabilniju frekvenciju alela s malim genetskim zanosom.

Dvije vrste genetskog zanosa djeluju kada se velika populacija modificira kako bi se statistički mogle smatrati malom populacijom: učinak fragmentacije i pionirski učinak.

The efekt fragmentacije je vrsta genetskog zamaha koji se događa kada prirodna pojava, poput požara ili uragana, ili događaj koji je stvorio čovjek, poput uništavanja staništa ili prekomjernog lova, neselektivno dijeli ili smanjuje populaciju, tako da sadrži manje genetske varijabilnosti od nekada velike stanovništvo. Velika populacija može postati fragmentirana kada umjetna brana stvori veliko jezero gdje nekada lako fordirana rijeka nije predstavljala prepreku kretanju. Isto tako, nova autocesta može izolirati vrste s obje strane. Neto rezultat je mali fragment koji se reproduktivno odvaja od glavne skupine. Fragmentirana skupina nije se izolirala zbog prirodne selekcije, tako da može sadržavati fragment ili sve genetske varijacije veće populacije.

Bionota

Čak i kad se male populacije oporave, njihova je genetska varijabilnost još uvijek toliko niska da im ostaje opasnost od izumiranja zbog jednog katastrofalnog događaja.

Bionota

Zoološki vrtovi troše mnogo vremena, novca i energije u nastojanju da povećaju svoju genetsku raznolikost pronalaženjem novih uzgojnih organizama za parenje, obično iz drugih zooloških vrtova.

The pionirski efekt događa se kad god se mala skupina odcijepi od veće populacije kako bi kolonizirala novi teritorij. Kao i učinak fragmentacije, pioniri, koji se mogu sastojati od samo jednog sjemena ili para za parenje, i dalje predstavljaju prijetnju izumiranja jer nemaju genetsku raznolikost glavnine i stoga je manja vjerojatnost da će roditi potomstvo sposobno za preživljavanje promjena u okoliš. Iako se pionirska populacija uspješno razmnožava, varijacije gena nisu se povećale. Dakle, opasnost povezana s preživljavanjem u promjenjivom okruženju i dalje postoji!

Neslučajno parenje

Jednadžba Hardy-Weinberga pretpostavlja da svi mužjaci imaju jednake šanse da oplode sve ženke. Međutim, u prirodi je to rijetko istina zbog niza čimbenika kao što je geografska blizina, kao što je slučaj s ukorijenjenim biljkama. Zapravo je krajnje ne-slučajno parenje čin samooplodnje koji je čest kod nekih biljaka. U drugim slučajevima, kako se približava sezona razmnožavanja, broj poželjnih parova ograničen je njihovom prisutnošću (ili odsutnošću), kao i njihovim ritualima nadmetanja. Konačno, botaničari i zoolozi prakticiraju slučajno parenje dok pokušavaju uzgajati više i bolje organizme radi ekonomske koristi.

Izdvojeno iz Cjelovitog vodiča za biologiju idiota, 2004. Glen E. Moulton, Ed.D .. Sva prava pridržana, uključujući pravo na reprodukciju u cijelosti ili djelomično u bilo kojem obliku. Koristi se po dogovoru sa Alfa knjige , član Penguin Group (USA) Inc.

stanovništvo mlađe od 18 godina

Da biste ovu knjigu naručili izravno od izdavača, posjetite web mjesto Penguin USA ili nazovite 1-800-253-6476. Ovu knjigu možete kupiti i na Amazon.com i Barnes & Noble .