התפתחות מיקרו: מאפיינים ודוגמאות - ביולוגיה - 2025

Microevolution מוגדר הפיתוח של וריאציה בתוך האוכלוסייה. במהלך תהליך זה פועלים הכוחות האבולוציוניים המובילים להיווצרות מינים חדשים: סלקציה טבעית, סחף גנים, מוטציות ונדידות. כדי ללמוד זאת, ביולוגים אבולוציוניים מסתמכים על השינויים הגנטיים המתרחשים באוכלוסיות.

התפיסה מתנגדת להתפתחות מקרו, שמתרחשת באופן רעיוני ברמות טקסונומיות גבוהות, קוראת לזה מין, משפחות, פקודות, שיעורים וכו '. החיפוש אחר גשר בין שני התהליכים זכה לוויכוח נרחב בקרב ביולוגים אבולוציוניים.

מלניזם תעשייתי הוא דוגמא למיקרו-התפתחות. בתמונה תוכלו לראות את שתי הצורות - בהירות וכהות - של עש הביסטון.
מקור: עקוב, מתוך Wikimedia Commons

נכון לעכשיו, ישנן דוגמאות מאוד ספציפיות להתפתחות ברמת האוכלוסייה או המינים, כגון מלניזם תעשייתי, עמידות לאנטיביוטיקה והדברה, בין היתר.

פרספקטיבה היסטורית

ניתן לעקוב אחר המושג מיקרו-התפתחות - ויחד - התפתחות מקרו - עד 1930, שם השתמש פיליפצ'נקו בפעם הראשונה. בהקשר זה המונח מאפשר לבדל את התהליך האבולוציוני ברמת המינים ומעליו.

כנראה מטעמי נוחות, המינוח הזה (והמשמעות המקורית הקשורה אליו) נשמר על ידי דובז'נסקי. לעומתו, גולדשמידט טוען כי אין די בהתפתחות מיקרו כדי להסביר את התפתחות המקרו, מה שיוצר את אחד הדיונים החשובים ביותר בביולוגיה האבולוציונית.

מנקודת מבטו של מאייר, מוגדר תהליך מיקרו-אבולוציוני כמתרחש בפרקי זמן קצרים יחסית ובקטגוריה שיטתית נמוכה, בדרך כלל ברמת המינים.

מאפיינים

על פי הפרספקטיבה הנוכחית, התפתחות מיקרו היא תהליך המוגבל בגבולות מה שאנו מגדירים כ"מינים ". ליתר דיוק, לאוכלוסיות של אורגניזמים.

הוא גם שוקל את היווצרותם וסטייתם של מינים חדשים על ידי הכוחות האבולוציוניים הפועלים בתוך ובין אוכלוסיות של אורגניזמים. כוחות אלה הם סלקציה טבעית, מוטציות, סחף גנים ונדידות.

גנטיקה של אוכלוסייה היא ענף הביולוגיה האחראי על חקר השינויים המיקרו-אבולוציוניים. על פי תחום זה, האבולוציה מוגדרת כשינוי בתדרים האלליים לאורך זמן. זכור שאלל הוא גרסה או צורה של גן.

לפיכך, שני המאפיינים החשובים ביותר של התפתחות מיקרו כוללים את גודל הזמן הקטן בו הוא מתרחש, ואת הרמה הטקסונומית הנמוכה - מינים נמוכים בדרך כלל.

אחת ההבנות הפופולריות ביותר של האבולוציה היא שהיא נתפסת כתהליך הפועל בקפדנות על מדדי זמן אדירים, שלא מורגשים לתוחלת החיים הקצרה שלנו.

עם זאת, כפי שנראה בהמשך בדוגמאות, ישנם מקרים בהם אנו יכולים לראות התפתחות במו עינינו, במאזני זמן מינימליים.

התפתחות מקרו לעומת מיקרו התפתחות

מנקודת מבט זו, מיקרו-אבולוציה היא תהליך שפועל בסדר גודל קטן. יש ביולוגים הטוענים כי התפתחות מקרו היא פשוט התפתחות מיקרו המשתרעת על פני מיליוני או אלפי שנים.

עם זאת, ישנה השקפה הפוכה. במקרה זה, זה נחשב שההנחה הקודמת היא רדוקציוניסטית והם מציעים שמנגנון האבולוציה המקרו אינו תלוי במיקרו-התפתחות.

חסידי החזון הראשון נקראים סינטהיסטים, ואילו הפיסוקיסטים מחזיקים בתפיסה "המנותקת" של שתי התופעות האבולוציוניות.

דוגמאות

הדוגמאות הבאות נמצאו בשימוש נרחב בספרות. כדי להבין אותם, עליכם להבין כיצד עובדת הברירה הטבעית.

תהליך זה הוא תוצאה הגיונית משלוש פוסטולטים: הפרטים המרכיבים את המין משתנים, חלק מהווריאציות הללו מועברים לצאצאיהם - כלומר הם יורשים, ולבסוף ההישרדות וההתרבות של הפרטים אינם אקראיים; אלה עם וריאציות חיוביות מועתקים.

במילים אחרות, באוכלוסייה שחבריה משתנים, אנשים אשר תכונותיהם הירושות הספציפיות מגדילות את יכולתם להתרבות, ישתפרו ללא פרופורציה.

מלניזם תעשייתי

הדוגמה המפורסמת ביותר להתפתחות ברמת האוכלוסייה היא ללא ספק התופעה המכונה "מלניזם תעשייתי" של עש של הסוג ביסטון בטולריה. היא נצפתה לראשונה באנגליה, במקביל להתפתחות המהפכה התעשייתית

באותה צורה שבה לבני אדם יכולות להיות שיער חום או בלונדיני, העש יכול להגיע בשתי צורות, שחור ולבן. כלומר, לאותו המין יש צבעוניות חלופית.

המהפכה התעשייתית התאפיינה בהעלאת רמות הזיהום באירופה לרמות בלתי רגילות. בדרך זו, קליפת העצים עליהם נשענה העש החלה לצבור פיח ולבשה צבע כהה יותר.

לפני שתופעה זו התרחשה, הצורה השלטת באוכלוסיית העש הייתה הצורה הברורה ביותר. לאחר המהפכה והשחרת הקרסים החלה הצורה האפלה להתגבר בתדירות והפכה למורף הדומיננטי.

מדוע התרחש שינוי זה? אחד ההסברים המקובלים ביותר גורס כי העשים השחורים הצליחו להסתתר טוב יותר מהטורפים שלהם, הציפורים, בקליפה החשוכה החדשה. באופן דומה, הגרסה הקלה יותר של מין זה נראתה עתה יותר לטורפים פוטנציאליים.

עמידות לאנטיביוטיקה

אחת הבעיות הגדולות העומדות בפני הרפואה המודרנית היא עמידות לאנטיביוטיקה. לאחר גילויו היה קל יחסית לטפל במחלות ממקור חיידקי, מה שהגדיל את תוחלת החיים של האוכלוסייה.

עם זאת, השימוש המוגזם והמאסיבי שלה - במקרים רבים מיותר - סיבך את המצב.

כיום ישנם מספר משמעותי של חיידקים העמידים למעשה לרוב האנטיביוטיקה הנפוצה. ועובדה זו מוסברת על ידי יישום העקרונות הבסיסיים של האבולוציה על ידי בחירה טבעית.

כאשר משתמשים באנטיביוטיקה לראשונה הוא מצליח לחסל את הרוב המכריע של החיידקים מהמערכת. עם זאת, בין התאים ששרדו יהיו וריאנטים העמידים לאנטיביוטיקה, תוצאה של מאפיין מסוים בגנום.

באופן זה, אורגניזמים הנושאים את הגן לצורך התנגדות יפיקו יותר צאצאים מאשר גרסאות רגישות. בסביבה אנטיביוטית, חיידקים עמידים יתפשטו ללא פרופורציה.

עמידות בפני חומרי הדברה

מאותה נימוק שאנו משתמשים באנטיביוטיקה, אנו יכולים לחולץ את אוכלוסיות החרקים הנחשבים למזיקים ולהדברה אשר מיושמים כדי להשיג את חיסולם.

על ידי יישום החומר הסלקטיבי - הדברה - אנו מעדיפים רבייה של אנשים עמידים, מכיוון שאנו מבטלים במידה רבה את התחרות שלהם, הנוצרת על ידי אורגניזמים הרגישים לחומרי ההדברה.

יישום ממושך של אותו מוצר כימי, באופן בלתי נמנע יהיה ללא יעילותו.

הפניות

1. בל ג '(2016). התפתחות מקרו ניסיונית. הליכים. מדעים ביולוגיים, 283 (1822), 20152547.
2. הנדרי, איי פי, וקניסון, מ.ט. (עורכים). (2012). קצב התפתחות מיקרו, דפוס, תהליך. ספרינגר מדע ומדיה עסקית.
3. Jappah, D. (2007). האבולוציה: אנדרטה מפוארת לטיפשות אנושית. לולו בע"מ
4. מקיניסטיאן, א.א. (2009). התפתחות היסטורית של רעיונות ותיאוריות אבולוציוניות. אוניברסיטת סראגוסה.
5. פירס, BA (2009). גנטיקה: גישה רעיונית. פנמריקנית רפואית אד.
6. Robinson, R. (2017). גנטיקה Lepidoptera: סדרה בינלאומית של מונוגרפיות בביולוגיה טהורה ויישומית: זואולוגיה. אלזביאר.