วิวัฒนาการทางชีววิทยา: ทฤษฎีกระบวนการพิสูจน์และตัวอย่าง - ชีววิทยา - 2024

วิวัฒนาการทางชีวภาพคือการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติของกลุ่มของสิ่งมีชีวิตในหลักสูตรของรุ่น กลุ่มสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันเรียกว่า "ประชากรทางชีววิทยา"

โดยพื้นฐานแล้วทฤษฎีวิวัฒนาการแบบนีโอดาร์วินสมัยใหม่กล่าวว่าวิวัฒนาการประกอบด้วยการเปลี่ยนแปลงรูปแบบชีวิตทีละน้อย มันเริ่มต้น - โดยสันนิษฐาน - ด้วยโมเลกุลที่มีความสามารถในการจำลองตัวเองเมื่อประมาณ 3.5 พันล้านปีก่อน

ที่มา: chensiyuan

เมื่อเวลาผ่านไปการแตกแขนงของเชื้อสายเกิดขึ้นและสิ่งมีชีวิตใหม่และหลากหลายก็เกิดขึ้น กลไกในการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการนี้คือการคัดเลือกโดยธรรมชาติและการล่องลอยของยีน

ชีววิทยาวิวัฒนาการพยายามที่จะเข้าใจที่มาของความหลากหลายทางชีวภาพและวิธีการรักษา เนื่องจากเป็นวิทยาศาสตร์ศูนย์กลางในชีววิทยาโดยทั่วไปจึงถูกมองว่าเป็นความคิดที่รวมเป็นหนึ่งซึ่งรวมสาขาวิชาต่างๆของวิทยาศาสตร์ชีวภาพเข้าด้วยกัน

คุณสมบัติที่เป็นหนึ่งเดียวกันของชีววิทยาวิวัฒนาการนี้ถูกระบุไว้ในวลีที่มีชื่อเสียงของ Theodosius Dobzhansky: "ไม่มีอะไรที่สมเหตุสมผลในชีววิทยายกเว้นในแง่ของวิวัฒนาการ"

ปัจจุบันชีววิทยาวิวัฒนาการมีความสุขกับความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ทำให้สามารถสร้างวิวัฒนาการใหม่โดยใช้อักขระโมเลกุลจำนวนมากและการวิเคราะห์ทางสถิติที่มีประสิทธิภาพ

กระบวนการวิวัฒนาการคืออะไร?

วิวัฒนาการเป็นคำที่มาจากรากศัพท์ภาษาละตินว่า evolvere ซึ่งแปลว่าการเปิดเผยหรือเปิดเผยศักยภาพที่ซ่อนอยู่ ปัจจุบันคำว่าวิวัฒนาการกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลง อาจเป็นส่วนหนึ่งของศัพท์ประจำวันของเราที่จะอ้างถึงการเปลี่ยนแปลงในวัตถุหรือบุคคล

อย่างไรก็ตามวิวัฒนาการทางชีววิทยาหมายถึงการเปลี่ยนแปลงในกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่ผ่านมาหลายชั่วอายุคน คำจำกัดความทั่วไปของวิวัฒนาการนี้ใช้โดย Futuyma (2005) สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าสิ่งมีชีวิตในฐานะปัจเจกบุคคลไม่มีวิวัฒนาการในขณะที่กลุ่มสิ่งมีชีวิตทำ

ในทางชีววิทยากลุ่มบุคคลของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันที่อยู่ร่วมกันในเวลาและอวกาศเรียกว่าประชากร สำหรับการเปลี่ยนแปลงของประชากรที่ถือว่าเป็นวิวัฒนาการนั้นจะต้องส่งต่อจากรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่งโดยใช้สารพันธุกรรม

ทฤษฎีวิวัฒนาการทางวิทยาศาสตร์

นับตั้งแต่เวลาที่ผ่านมามนุษย์รู้สึกถึงความอยากรู้อยากเห็นภายในเกี่ยวกับที่มาของชีวิตและการดำรงอยู่ของความหลากหลายมหาศาลที่สิ่งมีชีวิตอินทรีย์มีอยู่

เนื่องจากชาร์ลส์ดาร์วินนักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ (1809-1882) มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์นี้เราจะตรวจสอบทฤษฎีที่เสนอก่อนและหลังการมีส่วนร่วมของเขา

ก่อนดาร์วิน: เนรมิตและการไม่เปลี่ยนรูปของสปีชีส์

ก่อนดาร์วินนักธรรมชาติวิทยาและนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ มีลักษณะเป็นนักสร้างสรรค์ที่คิดเกี่ยวกับต้นกำเนิดของสายพันธุ์

วิสัยทัศน์ของ Essentialist ได้รับการจัดการโดยที่สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีสาระสำคัญที่ไม่เปลี่ยนรูปและการเปลี่ยนแปลงที่เราสังเกตเห็นในกลุ่มนั้นเกิดจากความไม่สมบูรณ์ของการดำรงอยู่เท่านั้น แนวคิดนี้ได้รับการจัดการในสมัยของเพลโตและอริสโตเติล

ต่อมาคริสเตียนเริ่มตีความข้อความในพระคัมภีร์ตามตัวอักษรโดยเข้าใจว่าสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ถูกสร้างขึ้นในเหตุการณ์เดียวโดยสิ่งมีชีวิตเหนือธรรมชาติ ความคิดนี้ไม่อนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงในสายพันธุ์เมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากพวกมันถูกสร้างขึ้นภายใต้ความสมบูรณ์แบบของพระเจ้า

ในศตวรรษที่ 18 เป้าหมายของนักธรรมชาติวิทยาคือจัดทำบัญชีรายชื่อแผนการของพระเจ้าที่พระเจ้าได้สร้างขึ้น ตัวอย่างเช่น Linnaeus วางรากฐานสำหรับอนุกรมวิธานในปัจจุบันโดยทำตามแนวความคิดนี้

ต่อมามุมมองนี้ถูกท้าทายโดยนักคิดต่างๆ ทฤษฎีก่อนยุคดาร์วินที่เกี่ยวข้องมากที่สุดถูกกำหนดโดย Jean Baptiste Lamarck สำหรับเขาสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีต้นกำเนิดมาจากการสร้างที่เกิดขึ้นเองและสามารถ "ก้าวหน้า" หรือปรับปรุงได้ตามกาลเวลา

หลักการที่เกี่ยวข้องมากที่สุดอย่างหนึ่งที่กำหนดโดย Lamarck คือการสืบทอดตัวละครที่ได้มา นักธรรมชาติวิทยาผู้นี้เชื่อว่าลักษณะต่างๆที่เราได้รับมาตลอดชีวิตสามารถส่งต่อไปยังลูกหลานของเราได้

ตัวอย่างเช่นภายใต้มุมมองของ Lamarkian นักเพาะกายที่ทำงานหนักทุกกลุ่มกล้ามเนื้อต้องมีลูกที่มีกล้ามเนื้อที่พัฒนาแล้ว หลักการเดียวกันนี้จะใช้กับการเลิกใช้อวัยวะ

ผลงานของดาร์วินและวอลเลซต่อชีววิทยาวิวัฒนาการ: การคัดเลือกโดยธรรมชาติ

ชื่อของ Charles Darwin ปรากฏในตำราชีววิทยาส่วนใหญ่โดยไม่คำนึงถึงความเชี่ยวชาญของเขา ดาร์วินได้ปฏิวัติชีววิทยาและวิทยาศาสตร์โดยทั่วไปในระดับที่น่าทึ่งตัวอย่างเช่นเทียบได้กับผลงานของนิวตัน

ในวัยหนุ่มของเขาดาร์วินยังคงมีความคิดที่ซื่อสัตย์ต่อคำสอนในพระคัมภีร์ไบเบิล อย่างไรก็ตามด้วยความคิดทางศาสนาดาร์วินแสดงความสนใจในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเขาจึงล้อมรอบตัวเองด้วยความคิดทางวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมที่สุดในขณะนี้

การเดินทางบน Beagle

ชีวิตของดาร์วินพลิกผันเมื่ออายุยังน้อยเขาเริ่มออกเดินทางบนเรือ HMS Beagle ซึ่งเป็นเรือของอังกฤษที่จะสำรวจภูมิภาคต่างๆของอเมริกาใต้ หลังจากการเดินทางที่กินเวลาสองสามปีดาร์วินได้สังเกตและรวบรวมสัตว์และพืชพันธุ์ในอเมริกาใต้ที่หลากหลาย

ด้วยสถานการณ์ทางการเงินที่ดีที่สุดดาร์วินจึงสามารถอุทิศชีวิตของเขาให้กับงานด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพโดยเฉพาะ หลังจากทำสมาธิอย่างกว้างขวางและยังบรรยายเกี่ยวกับเศรษฐศาสตร์ดาร์วินได้สร้างทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติของเขา

การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นความคิดที่เรียบง่ายและทรงพลังซึ่งเป็นกลไกการวิวัฒนาการที่สำคัญแม้ว่าจะไม่ใช่เพียงสิ่งเดียวอย่างที่เราจะเห็นในภายหลัง

ความคิดนี้ไม่ได้ถูกอนุมานโดยดาร์วิน แต่เพียงผู้เดียว นักธรรมชาติวิทยาหนุ่มชื่อ Alfred Wallace มีแนวคิดที่คล้ายกันอย่างอิสระ วอลเลซสื่อสารกับดาร์วินและทั้งสองได้ร่วมกันนำเสนอทฤษฎีวิวัฒนาการโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

ที่มาของสายพันธุ์

ต่อมาดาร์วินได้นำเสนอผลงานชิ้นเอกของเขา: "ต้นกำเนิดของสายพันธุ์" ซึ่งเปิดเผยทฤษฎีของเขาโดยละเอียดและมีหลักฐานที่ชัดเจน หนังสือเล่มนี้มีหกฉบับที่ดาร์วินทำงานมาตลอดชีวิต

ทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติถือได้ว่าหากมีการเปลี่ยนแปลงที่เป็นประโยชน์และสามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้ในประชากรของแต่ละบุคคลจะมีการสืบพันธุ์ที่แตกต่างกันระหว่างผู้ครอบครองลักษณะนั้น สิ่งเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะสร้างลูกหลานเพิ่มขึ้นดังนั้นจึงเพิ่มความถี่ของลักษณะในประชากร

นอกจากนี้ดาร์วินยังเสนอวงศ์ตระกูลร่วมกัน: สิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีช่วงเวลาวิวัฒนาการแตกต่างจากบรรพบุรุษร่วมกัน ดังนั้นสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ทั้งหมดจึงสามารถเป็นตัวแทนของต้นไม้ใหญ่แห่งชีวิตได้

After Darwin: Neo-Darwinism and Synthesis

ทันทีหลังจากการตีพิมพ์ "The Origin" การโต้เถียงครั้งใหญ่เกิดขึ้นในหมู่นักวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดในยุคนั้น อย่างไรก็ตามเมื่อเวลาผ่านไปหลายปีทฤษฎีก็ค่อยๆได้รับการยอมรับ

มีนักชีววิทยาที่ไม่เคยยอมรับแนวคิดของดาร์วินดังนั้นพวกเขาจึงสร้างทฤษฎีวิวัฒนาการของตัวเองขึ้นมาจนทุกวันนี้แทบจะไม่น่าเชื่อถือเลย ตัวอย่างของสิ่งนี้ ได้แก่ ลัทธินีโอลามาร์กการกำเนิดและการกลายพันธุ์เป็นต้น

ระหว่างทศวรรษที่ 30 ถึง 40 ทฤษฎีต่อต้านดาร์วินทั้งหมดถูกละทิ้งไปพร้อมกับการกำเนิดของการสังเคราะห์เชิงวิวัฒนาการ สิ่งนี้ประกอบด้วยการรวมตัวกันของแนวคิดของดาร์วินโดยมีส่วนร่วมของนักพันธุศาสตร์และนักบรรพชีวินวิทยาเช่นฟิชเชอร์ฮัลเดนเมย์ร์และไรท์เป็นต้น

การสังเคราะห์สามารถรวมทฤษฎีวิวัฒนาการเข้ากับหลักการทางพันธุกรรมที่ถูกต้องได้เนื่องจากความยากลำบากประการหนึ่งที่ดาร์วินต้องประสบในระหว่างการทำงานของเขาคือความไม่รู้ของยีนในฐานะอนุภาคของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม

หลักฐานวิวัฒนาการ: เป็นเพียงทฤษฎี?

ปัจจุบันวิวัฒนาการทางชีววิทยาเป็นข้อเท็จจริงที่ได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานที่แข็งแกร่งและมากมาย แม้ว่านักชีววิทยาจะไม่สงสัยในความจริงของกระบวนการ แต่ในชีวิตประจำวันเราได้ยินว่าวิวัฒนาการเป็น "เพียงทฤษฎี" - ด้วยความหมายที่ดูถูกดูแคลน

ความเข้าใจผิดนี้เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าคำว่า "ทฤษฎี" มีความหมายที่แตกต่างกันในทางวิทยาศาสตร์และในชีวิตประจำวัน สำหรับคนส่วนใหญ่ทฤษฎีคือการทำนายความจริงที่ไม่แน่นอนโดยมีรากฐานที่อ่อนแอ สำหรับนักวิทยาศาสตร์ทฤษฎีคือองค์ประกอบของความคิดที่สอดคล้องกันและมีโครงสร้างที่เหมาะสม

ตามลำดับความคิดนี้เราสามารถสรุปได้ว่าวิวัฒนาการเป็นความจริงและมีกลไกที่จะอธิบายได้เช่นทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ หลักฐานที่โดดเด่นที่สุดของกระบวนการวิวัฒนาการมีดังต่อไปนี้

ที่คล้ายคลึงกัน

กระบวนการหรือโครงสร้างสองอย่างมีความคล้ายคลึงกันหากกล่าวว่าลักษณะนั้นสืบทอดโดยตรงจากบรรพบุรุษร่วมกัน ในชีววิทยาวิวัฒนาการ homology เป็นประเด็นพื้นฐานเนื่องจากเป็นลักษณะเดียวที่ช่วยให้เราสามารถสร้างความสัมพันธ์ระหว่างบรรพบุรุษและลูกหลานระหว่างกลุ่มได้

ลักษณะทางสัณฐานวิทยา

ตัวอย่าง homology ที่มีชื่อเสียงมากคือกระดูกแขนขาของ tetrapods ลองใช้สัตว์สามชนิดที่แตกต่างกันในรูปแบบการเคลื่อนที่เพื่อทำความเข้าใจว่าเหตุใดการคล้ายคลึงกันจึงเป็นหลักฐานที่ชัดเจนของกระบวนการวิวัฒนาการ: มนุษย์ปลาวาฬและค้างคาว

ทั้งสามกลุ่มนี้มีแผนโครงสร้างพื้นฐานร่วมกันในท่อนบนของพวกเขาเพราะพวกเขาได้รับการถ่ายทอดมาจากบรรพบุรุษร่วมกัน นั่นคือ tetrapod ของบรรพบุรุษมีกระดูกต้นขาตามด้วยรัศมีและท่อนแขนและในที่สุดก็เป็นกลุ่มก้อน

ไม่มีเหตุผลที่เป็นประโยชน์ได้ว่าทำไมสัตว์สามตัวที่มีวิถีชีวิตที่แตกต่างกันเช่นนี้ควรใช้กระดูกที่แขนขาเหมือนกัน

หากชีวิตถูกออกแบบมาก็ไม่มีเหตุผลที่จะสร้างสิ่งมีชีวิตในน้ำการบินและสิ่งมีชีวิตบนบกด้วยแผนเดียวกัน ไม่มีวิศวกรไม่ว่าจะไม่มีประสบการณ์แค่ไหนก็สามารถสร้างสิ่งมีชีวิตที่บินและว่ายน้ำได้ในลักษณะเดียวกัน

วิธีที่สมเหตุสมผลที่สุดในการอธิบายสิ่งนี้คือโดยบรรพบุรุษร่วมกัน ทั้งสามได้รับแผนโครงสร้างนี้มาจากบรรพบุรุษและได้รับการดัดแปลงดัดแปลงที่เราสังเกตเห็นในปัจจุบัน ได้แก่ ปีกครีบและแขน

homologies ระดับโมเลกุล

ความคล้ายคลึงกันไม่ได้ จำกัด เฉพาะลักษณะทางกายวิภาคของสิ่งมีชีวิต นอกจากนี้ยังสามารถพิสูจน์ได้ในระดับโมเลกุล ข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตจะถูกเก็บไว้ในดีเอ็นเอและถูกแปลในรูปของแฝดสาม: นิวคลีโอไทด์สามตัวสอดคล้องกับกรดอะมิโนหนึ่งตัว

ความคล้ายคลึงกันระหว่างโมเลกุลแบบสากลคือการอ่านรหัสพันธุกรรมนี้เนื่องจากสิ่งมีชีวิตอินทรีย์เกือบทั้งหมดใช้ภาษานี้ร่วมกันแม้ว่าจะมีข้อยกเว้นที่เฉพาะเจาะจงมากก็ตาม

บันทึกฟอสซิล

เมื่อดาร์วินเสนอทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติของเขาเขาให้เหตุผลว่ารูปแบบการเปลี่ยนผ่านแบบค่อยเป็นค่อยไปทั้งหมดไม่มีอยู่ในบันทึกฟอสซิลเพราะมันไม่สมบูรณ์ ในทางตรงกันข้ามฝ่ายตรงข้ามของแนวคิดของดาร์วินมองว่าความไม่ต่อเนื่องของบันทึกเป็นการพิสูจน์ทฤษฎี

เราต้องจำไว้ว่ากระบวนการฟอสซิลของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์เป็นเหตุการณ์ที่ไม่น่าเกิดขึ้นควบคู่ไปกับความน่าจะเป็นที่ตัวอย่างที่พบในสภาพดี ด้วยเหตุนี้จึงมีการแสดงน้อยกว่า 1% ของรูปแบบทั้งหมดที่เคยอาศัยอยู่ในบันทึกฟอสซิล

อย่างไรก็ตามเรื่องนี้มีการค้นพบฟอสซิลที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้เป็นอย่างดีซึ่งทำหน้าที่เป็น“ หน้าต่างสู่อดีต” หนึ่งในที่มีชื่อเสียงที่สุดคืออาร์คีออปเทอริกซ์ ในฟอสซิลนี้ลักษณะที่อยู่ตรงกลางระหว่างสัตว์เลื้อยคลานและนกนั้นโดดเด่น ในทำนองเดียวกันเรามีฟอสซิล hominid หลายชิ้นที่ทำให้เราสามารถสร้างวิวัฒนาการของมนุษย์ขึ้นมาใหม่ได้

มีการเสนอทฤษฎีทางเลือกบางอย่างเพื่ออธิบายความไม่ต่อเนื่องของรีจิสเตอร์เช่นทฤษฎีสมดุลแบบเว้นวรรค

ชีวภูมิศาสตร์

แม้ว่าวิวัฒนาการจะได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานจากความรู้หลายสาขา แต่ก็เป็นชีวภูมิศาสตร์ที่ทำให้ดาร์วินเชื่อมั่นในความจริงของกระบวนการวิวัฒนาการ

การกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตบนโลกไม่ได้เป็นเนื้อเดียวกันและหลายแง่มุมของรูปแบบนี้สามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีวิวัฒนาการ - ไม่ใช่โดยสมมติฐานการสร้างพิเศษ

เมื่อเราตรวจสอบสัตว์ในหมู่เกาะในมหาสมุทร (องค์ประกอบที่แยกได้ซึ่งไม่เคยสัมผัสกับแผ่นดินใหญ่) เราพบว่าองค์ประกอบของสปีชีส์นั้นแปลกมาก ตัวอย่างเช่นสามารถเห็นได้บนเกาะที่ตั้งอยู่ในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือที่เรียกว่าหมู่เกาะเบอร์มิวดา

สัตว์มีกระดูกสันหลัง (ไม่ใช่สัตว์ทะเล) ที่มีถิ่นกำเนิดในพื้นที่มีอยู่น้อยมากส่วนใหญ่เป็นนกค้างคาวอพยพและกิ้งก่าเป็นต้น สิ่งมีชีวิตเหล่านี้บางชนิดแสดงความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับสัตว์ในอเมริกาเหนือ ในส่วนของพวกเขาส่วนอื่น ๆ เป็นสัตว์เฉพาะถิ่นของเกาะและไม่พบในภูมิภาคอื่น ๆ

รูปแบบการกระจายนี้เข้ากันได้กับกระบวนการวิวัฒนาการเนื่องจากพื้นที่นี้เป็นที่ตั้งรกรากโดยเฉพาะกับสัตว์ที่บินได้และกระจายได้เป็นระยะทางไกล

วิวัฒนาการในการดำเนินการ: ตัวอย่างของวิวัฒนาการ

ความเข้าใจผิดอีกประการหนึ่งในชีววิทยาวิวัฒนาการคือเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่ช้ามาก

แม้ว่าจะเป็นเรื่องจริงที่จะได้รับการปรับตัวที่ซับซ้อนเช่นขากรรไกรที่ทรงพลังหรือดวงตาที่มีวิสัยทัศน์ที่ยอดเยี่ยมเราต้องรอสองสามล้านปีมีกระบวนการวิวัฒนาการบางอย่างที่เราสามารถสังเกตได้ด้วยตาของเราเองในช่วงเวลาสั้น ๆ

ต่อไปเราจะวิเคราะห์กรณีของมอด Biston betularia เพื่อเป็นตัวอย่างของวิวัฒนาการในการดำเนินการ ต่อไปเราจะพูดถึงความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะและยาฆ่าแมลงซึ่งเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของวิวัฒนาการที่เราสามารถสังเกตได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ

melanism อุตสาหกรรมและ

หนึ่งในตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดในชีววิทยาวิวัฒนาการคือการทำให้เสื่อมเสียในอุตสาหกรรม ปรากฏการณ์นี้ได้รับการบันทึกไว้ในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรมและสามารถสร้างความสัมพันธ์ระหว่างความแปรผันของสีของมอด Biston betularia และการปนเปื้อนของที่อยู่อาศัย

ผีเสื้อกลางคืนมีสองสัณฐานวิทยา: หนึ่งแสงและหนึ่งมืด ก่อนการปนเปื้อนตัวแปรที่โดดเด่นคือผีเสื้อกลางคืนซึ่งน่าจะเป็นเพราะมันเกาะอยู่บนเปลือกไม้สีอ่อนของต้นเบิร์ชและอาจไม่มีใครสังเกตเห็นโดยสัตว์นักล่าที่มีศักยภาพเช่นนก

ด้วยการถือกำเนิดของการปฏิวัติอุตสาหกรรมมลพิษเพิ่มขึ้นถึงระดับที่สำคัญ เปลือกของต้นไม้เริ่มมีสีเข้มขึ้นเรื่อย ๆ และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแสงและความมืดของแมลงเม่า

ผีเสื้อกลางคืนเป็นตัวแปรที่โดดเด่นในช่วงเวลาหนึ่งเนื่องจากสามารถซ่อนตัวอยู่ในเปลือกไม้ที่ดำคล้ำได้ดีกว่า

ต่อจากนั้นได้มีการดำเนินโครงการล้างสิ่งแวดล้อมเพื่อช่วยลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ด้วยประสิทธิภาพของโปรแกรมเหล่านี้ต้นไม้จึงเริ่มกลับมามีสีลักษณะเดิม

ตามที่เราคาดเดาได้ความถี่ของแมลงเม่าเปลี่ยนไปอีกครั้งตัวแปรที่ชัดเจนคือตัวแปรที่โดดเด่น ดังนั้นกระบวนการวิวัฒนาการจึงถูกบันทึกไว้ในช่วงเวลา 50 ปี

กลไกของวิวัฒนาการ

วิวัฒนาการทางชีววิทยาเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับสองขั้นตอน: การสร้างรูปแบบและการสืบพันธุ์ที่แตกต่างกันของรูปแบบต่างๆไม่ว่าจะโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติหรือโดยการล่องลอยทางพันธุกรรม ด้วยเหตุนี้คำว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติและวิวัฒนาการจึงไม่ควรใช้สลับกันเพราะไม่ใช่

จากมุมมองของพันธุศาสตร์ประชากรวิวัฒนาการคือการเปลี่ยนแปลงความถี่อัลลิลิกเมื่อเวลาผ่านไปภายในประชากร ดังนั้นแรงที่เปลี่ยนความถี่ของอัลลีลคือการเลือกการล่องลอยการกลายพันธุ์และการโยกย้าย

การคัดเลือกโดยธรรมชาติ

ดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ผลงานที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของดาร์วินต่อชีววิทยาคือการเสนอทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ สิ่งนี้ถูกสื่อตีความและบิดเบือนอย่างรุนแรงโดยเชื่อมโยงกับวลีที่ไม่ถูกต้องเช่น: "การอยู่รอดของคนที่เหมาะสมที่สุด"

เงื่อนไขสำหรับการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่จะเกิดขึ้น

การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นความคิดที่เรียบง่ายพร้อมผลลัพธ์ที่งดงาม หากระบบมีคุณสมบัติตรงตามลักษณะดังต่อไปนี้ระบบจะพัฒนา - หลีกเลี่ยงไม่ได้ - ผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติ:

การประยุกต์ใช้ชีววิทยาวิวัฒนาการ

ชีววิทยาวิวัฒนาการมีการประยุกต์ใช้หลายอย่างทั้งสำหรับการแพทย์การเกษตรชีววิทยาเชิงอนุรักษ์และสำหรับสาขาวิชาอื่น ๆ

ยา

ทฤษฎีวิวัฒนาการเป็นวิทยาศาสตร์ที่จำเป็นในสาขาการแพทย์ ตัวอย่างเช่นช่วยให้เราสามารถทำนายผลของการใช้ยาปฏิชีวนะในการรักษาโรคติดเชื้อตามอำเภอใจ

เมื่อเราใช้ยาปฏิชีวนะโดยไม่จำเป็นหรือไม่ได้รับการรักษาทางการแพทย์เราจะกำจัดเชื้อที่ไม่ดื้อยาออกไป แต่คนที่ดื้อยาจะเพิ่มความถี่ในประชากรแบคทีเรีย

ปัจจุบันปัญหาการดื้อยาของแบคทีเรียต่อยาปฏิชีวนะส่วนใหญ่เป็นประเด็นที่ทั่วโลกให้ความสนใจและกังวล การสร้างความตระหนักรู้เกี่ยวกับการใช้ยาปฏิชีวนะเป็นวิธีหนึ่งในการลดภาวะแทรกซ้อนนี้

ตัวอย่างเช่นแบคทีเรีย Staphylococcus aureus พบได้บ่อยในห้องผ่าตัดและทำให้เกิดการติดเชื้อในผู้ป่วยระหว่างการผ่าตัด

ปัจจุบันแบคทีเรียสามารถต้านทานยาปฏิชีวนะหลายชนิดได้อย่างเต็มที่เช่นเพนิซิลลินแอมพิซิลลินและยาที่เกี่ยวข้อง แม้ว่ายาปฏิชีวนะชนิดใหม่จะถูกสร้างขึ้นเพื่อต่อต้านมัน แต่ยาก็มีประสิทธิภาพน้อยลง

วิกฤตการต่อต้านเป็นหนึ่งในตัวอย่างวิวัฒนาการที่น่าทึ่งที่สุดซึ่งเราสามารถสังเกตได้ด้วยตาของเราเองดังนั้นจึงใช้เป็นหลักฐานของกระบวนการวิวัฒนาการ

การเกษตรและปศุสัตว์

หลักการวิวัฒนาการเดียวกันสามารถอนุมานได้กับการใช้สารกำจัดศัตรูพืชในการกำจัดศัตรูพืชในพืชที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ หากมีการใช้สารกำจัดศัตรูพืชชนิดเดียวกันเป็นเวลานานเราจะนิยมเพิ่มตัวแปรที่ดื้อยา

ในทำนองเดียวกันเกษตรกรพยายามหาสัตว์ที่ "ดีที่สุด" ที่ให้ผลผลิตสูงสุด (นมเนื้อ ฯลฯ ) เจ้าของฟาร์มเหล่านี้เลือกบุคคลที่พวกเขาพบว่ามีประโยชน์มากที่สุดในแง่การปฏิบัติ เมื่อหลายชั่วอายุคนผ่านไปแต่ละคนก็มีลักษณะคล้ายกับมนุษย์มากขึ้นเรื่อย ๆ

กระบวนการคัดเลือกเทียมของมนุษย์นี้คล้ายกับการคัดเลือกโดยธรรมชาติในแง่ของความสำเร็จในการสืบพันธุ์ที่แตกต่างกัน ด้วยความแตกต่างที่น่าสังเกตว่าโดยธรรมชาติแล้วไม่มีเอนทิตีการเลือก

ชีววิทยาการอนุรักษ์

เกี่ยวกับปัญหาการอนุรักษ์การทำความเข้าใจปรากฏการณ์ต่างๆเช่น "คอขวด" และการลดลงของสมรรถภาพที่เกิดจากการผสมข้ามพันธุ์ทำให้สามารถหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้และสร้างแผนการอนุรักษ์ที่เพิ่มความฟิตและทำให้ประชากร "มีสุขภาพดี"

อ้างอิง

1. Audesirk, T. , Audesirk, G. , & Byers, BE (2004). ชีววิทยา: วิทยาศาสตร์และธรรมชาติ. การศึกษาของเพียร์สัน.
2. ดาร์วิน, C. (1859). เกี่ยวกับต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ เมอเรย์
3. Freeman, S. , & Herron, JC (2002). การวิเคราะห์วิวัฒนาการ ศิษย์ฮอลล์.
4. Futuyma, DJ (2005). วิวัฒนาการ. Sinauer
5. Hall, BK (Ed.). (2012) Homology: พื้นฐานลำดับชั้นของชีววิทยาเปรียบเทียบ สำนักพิมพ์วิชาการ.
6. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A. , Ober, WC, & Garrison, C. (2001). หลักการบูรณาการของสัตววิทยา McGraw-Hill
7. การ์ดอง, KV (2549). สัตว์มีกระดูกสันหลัง: กายวิภาคเปรียบเทียบฟังก์ชันวิวัฒนาการ McGraw-Hill
8. ไคลแมน, RM (2016). สารานุกรมชีววิทยาวิวัฒนาการ. สำนักพิมพ์วิชาการ.
9. Losos, JB (2013). คู่มือ Princeton สู่วิวัฒนาการ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน
10. Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, & Jackson, RB (2014) ชีววิทยาแคมป์เบล. เพียร์สัน
11. ข้าวส. (2552). สารานุกรมแห่งวิวัฒนาการ. สำนักพิมพ์ Infobase.
12. Russell, P. , Hertz, P. , & McMillan, B. (2013). ชีววิทยา: วิทยาศาสตร์แบบไดนามิก การศึกษาของเนลสัน
13. โซลเลอร์, M. (2002). วิวัฒนาการ: พื้นฐานของชีววิทยา โครงการทิศใต้.
14. Starr, C. , Evers, C. , & Starr, L. (2010). ชีววิทยา: แนวคิดและการประยุกต์ใช้โดยไม่มีสรีรวิทยา การเรียนรู้ Cengage
15. Wake, DB, Wake, MH, & Specht, CD (2011) Homoplasy: ตั้งแต่การตรวจจับรูปแบบไปจนถึงการกำหนดกระบวนการและกลไกของวิวัฒนาการ วิทยาศาสตร์, 331 (6020), 1032-1035.