Микроеволюция и макроеволюция: Микроеволюция

Микроеволюция

Микроеволюция и макроеволюция

  • Въведение
  • Микроеволюция
  • Спецификация
  • Макроеволюция

Микроеволюция е промяната в генома или генофонда за даден вид за относително кратък период от геоложко време от измененията на успешно размножаващите се индивиди в популация. Еволюцията е промяната в генофонда на даден вид, така че организмът да стане нов вид. Налягането на околната среда благоприятства промените, които позволяват на организма да се размножава по-успешно в тази среда. Някои условия на околната среда са по-сурови от други и може да се наложи организмите да се адаптират повече, за да оцелеят - областите, в които натискът върху околната среда е стабилен или организмите са се приспособили към него, показват неконцентрирани популации. Интересното е, че при нереволюционна популация честота на алела , честота на генотипа , и честота на фенотипа останете вътре генетично равновесие . С други думи, произволният асортимент от гени по време на сексуално размножаване не променя генетичния състав на генофонд за това население. Това явление беше осветено от математическите разсъждения на германски лекар Вайнберг и британски математик Харди, работещи самостоятелно през 1908 г. Обединените им усилия сега са известни като равновесен модел на Харди-Вайнберг.



Харди-Вайнберг Равновесие

За да демонстрираме равновесието на Харди-Вайнберг, приемете, че G и g са доминиращите и рецесивни алели за черта, където GG = зелено, gg = жълто и Gg = оранжево. В нашата въображаема популация от 1000 индивида, приемете, че 600 имат GG генотип, 300 са Gg и 100 са gg. Честотата на алела и генотипа за всеки алел се изчислява чрез разделяне на общата популация на броя за всеки генотип:

  • GG = 600/1000 = .6
  • Gg = 300/1000 = .3
  • дни = 100/1000 = .1

След като честотата на алела е определена, можем да прогнозираме честотата на алела при първото поколение потомство.

Първо, определете общия брой алели, възможни през първото поколение. В този въображаем случай, тъй като всеки организъм има 2 алела и има 1000 организма, броят на възможните алели в първото поколение потомство е:

колко американци над 18 години
  • 2 000 = 2 000

След това разгледайте възможността за всеки алел. За алела G трябва да се вземат предвид както GG, така и Gg индивиди. Взети отделно,

  • GG = 2 600 = 1.200
  • + Gg = 300
  • 1500
Bionote

Писмото стр се използва за идентифициране на честотата на алела за доминиращия алел (.75) и q за рецесивния алел (.25). Отбележи, че стр + Какво = 1.

Следователно честотата на алела G е:

  • 1500/2000 = .75

За алела g изчислението е подобно:

  • Дни = 300
  • + дни = 2 100 = 200
  • 500

Следователно честотата на g алела е:

  • 500/2000 = .25

Харди-Вайнберг може също да предскаже честоти на генотип от второ поколение. От предишния пример честотите на алелите за единствените възможни алели са р = .75 (G) и q = .25 ж) след мейоза. Следователно вероятността за GG потомство е стр стр = стр 2или (.75) (.75) = 55 процента. За вероятността gg, честотите на алелите са q q или (.25) (.25) = 6 процента. За хетерозиготния генотип доминиращият алел може да идва от всеки от родителите, така че има две възможности: Gg = 2 pq = 2 (.75) (. 25) = 39 процента.

Имайте предвид, че процентите са равни на 100, а алелните честоти ( стр и Какво ) са идентични с честотата на генотипа в първото поколение! Тъй като няма вариации в тази хипотетична ситуация, тя е в равновесие на Харди-Вайнберг и честотите на гените и алелите ще останат непроменени, докато не бъдат повлияни от външна сила (сили). Следователно популацията е в стабилно равновесие без вродена промяна във фенотипните характеристики. Както бе споменато в Историческото развитие и механизмите за еволюция и естествен подбор, популациите обикновено не остават в равновесие на Харди-Вайнберг много дълго поради натиска върху околната среда.

Уравнението на Харди-Уайнбърг подчертава факта, че сексуалното размножаване не променя честотите на алелите в генофонда. Той също така помага да се идентифицира генетично равновесие в популация, която рядко съществува в естествена обстановка, защото пет фактора влияят върху равновесието на Харди-Вайнберг и създават свой собствен метод за микроеволюция . Имайте предвид, че първите четири не включват естествен подбор:

  • Мутация
  • Генна миграция
  • Генетично отклонение
  • Неслучайно чифтосване
  • Естествен подбор

Обърнете се към историческото развитие и механизмите на еволюция и естествен подбор за по-задълбочено обхващане на модела на естествения подбор.

Bioterms

ДА СЕ мутация е наследствена промяна на ген чрез един от няколко различни механизма, които променят последователността на ДНК на съществуващ алел, за да създадат нов алел за този ген.

Мутация

Основен механизъм за микроеволюция е образуването на нови алели чрез мутация . Спонтанните грешки в репликацията на ДНК създават нови алели незабавно, докато физическите и химичните мутагени, като ултравиолетовата светлина, създават мутации постоянно с по-ниска скорост. Мутациите засягат генетичното равновесие, като променят ДНК, като по този начин създават нови алели, които след това могат да станат част от репродуктивния генофонд за популация. Когато нов алел създава предимство за потомството, броят на индивидите с новия алел може да се увеличи драстично през следващите поколения. Това явление не е причинено от мутацията, която по някакъв начин преизгражда алела, а от успешното размножаване на индивиди, които притежават новия алел. Тъй като мутациите са единственият процес, който създава нови алели, това е единственият механизъм, който в крайна сметка увеличава генетичните вариации.

Генна миграция

Генна миграция е придвижването на алели към или извън населението или чрез имиграция или емиграция от лица или групи. Когато гените преминават от една популация в друга, този поток може да увеличи генетичните вариации за отделните популации, но намалява генетичната променливост между популациите, което ги прави по-хомогенни. Генната миграция е противоположният ефект на репродуктивна изолация , който има тенденция да бъде генетично близо до равновесието на Харди-Вайнберг.

Генетично отклонение

Генетично отклонение е феноменът, при който случайни или случайни събития променят честотите на алелите в една популация. Генетичният дрейф има огромен ефект върху малки популации, където генофондът е толкова малък, че незначителни случайни събития оказват значително влияние върху аритметиката на Харди-Вайнберг. Неуспехът на един организъм или малки групи организми да се размножат създава голям генетичен дрейф в малка популация поради загубата на гени, които не са били предадени на следващото поколение. Обратно, големите популации, статистически определени като по-големи от 100 репродуциращи индивида, са пропорционално по-малко засегнати от изолирани случайни събития и запазват по-стабилна честота на алелите с нисък генетичен дрейф.

Два вида генетичен дрейф действат, когато голяма популация е модифицирана, за да се разглежда статистически като малка популация: ефект на фрагментация и пионерски ефект.

каква е най-ниската температура, записана някога

The ефект на фрагментация е вид генетичен дрейф, който се случва, когато природно явление, като пожар или ураган, или предизвикано от човека събитие, като унищожаване на местообитания или прекомерен лов, неселективно разделя или намалява популацията, така че съдържа по-малко генетична вариабилност от някога голямата население. Голямо население може да стане фрагментирано, когато изкуствен язовир създаде голямо езеро, където някога лесно фордирана река не е създавала пречки за движението. По същия начин, нова магистрала може да изолира видове от двете страни. Нетният резултат е малък фрагмент, който се репродуктивно отделя от основната група. Фрагментираната група не се изолира поради естествен подбор, така че може да съдържа фрагмент или цялата генетична вариация на по-голямата популация.

Bionote

Дори когато малките популации се възстановят, тяхната генетична изменчивост е все още толкова ниска, че те остават в опасност от изчезване от едно катастрофално събитие.

Bionote

Зоологическите градини харчат много време, пари и енергия, за да увеличат генетичното си разнообразие чрез намиране на нови разплодни организми за чифтосване, обикновено от други зоологически градини.

The пионерски ефект възниква винаги, когато малка група се откъсне от по-голямото население, за да колонизира нова територия. Подобно на фрагментационния ефект, пионерите, които могат да се състоят само от едно семе или двойка чифтосване, остават заплаха за изчезване, тъй като нямат генетичното разнообразие на основното тяло и следователно е по-малко вероятно да дадат потомство, способно да оцелеят промени в околен свят. Въпреки че пионерската популация се размножава успешно, генната вариация не се е увеличила. Така че опасността, свързана с оцеляването в променящата се среда, все още съществува!

Неслучайно чифтосване

Уравнението на Харди-Вайнберг предполага, че всички мъже имат еднакъв шанс да оплодят всички жени. В природата обаче това рядко е вярно поради редица фактори като географската близост, какъвто е случаят с вкоренените растения. Всъщност крайното неслучайно чифтосване е акт на самооплождане, който е често срещан при някои растения. В други случаи, с наближаването на репродуктивния сезон, броят на желаните партньори е ограничен от тяхното присъствие (или отсъствие), както и от техните конкурентни ритуали за приготвяне. И накрая, ботаниците и зоолозите практикуват неслучайно чифтосване, когато се опитват да размножават повече и по-добри организми с икономическа полза.

Извадено от Пълното ръководство за биология на идиот 2004 от Glen E. Moulton, Ed.D .. Всички права запазени, включително правото на възпроизвеждане изцяло или частично под каквато и да е форма. Използва се по договаряне с Alpha Books , член на Penguin Group (USA) Inc.

За да поръчате тази книга директно от издателя, посетете уебсайта на Penguin USA или се обадете на 1-800-253-6476. Можете също да закупите тази книга на адрес Amazon.com и Barnes & Noble .