MACROEVOLUTION: ลักษณะและตัวอย่าง - ชีววิทยา

การวิวัฒนาการระดับมหภาคหมายถึงกระบวนการวิวัฒนาการที่มีขนาดใหญ่ คำนี้สามารถอ้างถึงประวัติศาสตร์ของการเปลี่ยนแปลงในเชื้อสายเมื่อเวลาผ่านไป (anagenesis) หรือความแตกต่างของประชากรสองกลุ่มหลังจากการแยกการสืบพันธุ์ระหว่างพวกเขา (cladogenesis)

ดังนั้นกระบวนการวิวัฒนาการระดับมหภาคจึงรวมถึงความหลากหลายของ clades ที่สำคัญการเปลี่ยนแปลงความหลากหลายทางอนุกรมวิธานเมื่อเวลาผ่านไปและการเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์ภายในสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่ง

โดยปกติจะศึกษาการวิวัฒนาการระดับมหภาคผ่านบันทึกฟอสซิล ที่มา: pixabay.com

แนวคิดของการวิวัฒนาการระดับมหภาคนั้นตรงข้ามกับการวิวัฒนาการระดับจุลภาคซึ่งหมายถึงการเปลี่ยนแปลงในประชากรของแต่ละบุคคลนั่นคือในระดับสปีชีส์ อย่างไรก็ตามความแตกต่างระหว่าง micro และ macroevolution ยังไม่ชัดเจนทั้งหมดและมีข้อถกเถียงเกี่ยวกับการใช้คำศัพท์ทั้งสองนี้

มุมมองทางประวัติศาสตร์

คำศัพท์ของ macroevolution และ microevolution มีอายุย้อนไปถึงปีพ. ศ. 2473 เมื่อ Filipchenko ใช้เป็นครั้งแรก สำหรับผู้เขียนคนนี้ความแตกต่างระหว่างกระบวนการทั้งสองขึ้นอยู่กับระดับที่มีการศึกษา: microevolution เกิดขึ้นต่ำกว่าระดับสปีชีส์และวิวัฒนาการระดับมหภาคที่อยู่เหนือระดับ

ต่อจากนั้น Dobzhansky นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการที่มีชื่อเสียงยังคงรักษาคำศัพท์ที่สร้างขึ้นโดย Filipchenko โดยใช้ในความหมายเดียวกัน

สำหรับ Mayr กระบวนการวิวัฒนาการระดับจุลภาคมีผลกระทบชั่วคราวและเขาให้คำจำกัดความว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ และในระดับสายพันธุ์

ลักษณะเฉพาะ

Macroevolution เป็นสาขาชีววิทยาวิวัฒนาการที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อศึกษากระบวนการวิวัฒนาการในระดับโลกขนาดใหญ่และในระดับอนุกรมวิธานที่สูงกว่าสปีชีส์ ในทางตรงกันข้ามการศึกษา microevolution เปลี่ยนแปลงในระดับประชากรในช่วงเวลาที่ค่อนข้างสั้น

ดังนั้นลักษณะสำคัญที่สุดสองประการของการวิวัฒนาการระดับมหภาคคือการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ที่กระทำเหนือระดับประชากร

แม้ว่าจะเป็นเรื่องจริงที่เราสามารถทำการอนุมานเชิงวิวัฒนาการระดับมหภาคโดยใช้สิ่งมีชีวิตในปัจจุบันได้ แต่หน่วยงานทางชีววิทยาที่ให้ข้อมูลมากที่สุดในการวิวัฒนาการระดับมหภาคคือฟอสซิล

ดังนั้นนักบรรพชีวินวิทยาจึงใช้บันทึกฟอสซิลเพื่อตรวจจับรูปแบบการวิวัฒนาการระดับมหภาคและอธิบายการเปลี่ยนแปลงของเชื้อสายที่แตกต่างกันในช่วงเวลาขนาดใหญ่

ตัวอย่าง

ด้านล่างนี้เราจะอธิบายถึงรูปแบบหลักที่นักชีววิทยาตรวจพบในระดับวิวัฒนาการมหภาคและเราจะกล่าวถึงกรณีที่เฉพาะเจาะจงมากเพื่อเป็นตัวอย่างรูปแบบนี้

วิวัฒนาการที่มาบรรจบกัน

ในชีววิทยาวิวัฒนาการรูปลักษณ์อาจหลอกลวงได้ ไม่ใช่สิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่มีความคล้ายคลึงกันทางสัณฐานวิทยาที่เกี่ยวข้องกับสายวิวัฒนาการ ในความเป็นจริงมีสิ่งมีชีวิตที่คล้ายคลึงกันมากซึ่งอยู่ห่างไกลจากต้นไม้แห่งชีวิต

ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "วิวัฒนาการบรรจบกัน" โดยทั่วไปเชื้อสายที่ไม่เกี่ยวข้องซึ่งมีลักษณะคล้ายคลึงกันจะเผชิญกับแรงกดดันในการคัดเลือกที่คล้ายคลึงกัน

ตัวอย่างเช่นปลาวาฬ (ซึ่งเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในน้ำ) มีความคล้ายคลึงกับฉลาม (ปลากระดูกอ่อน) มากในแง่ของการปรับตัวที่อนุญาตให้ดำรงชีวิตในน้ำ ได้แก่ ครีบสัณฐานวิทยาอุทกพลศาสตร์และอื่น ๆ

วิวัฒนาการที่แตกต่างกัน

วิวัฒนาการที่แตกต่างกันเกิดขึ้นเมื่อประชากร 2 กลุ่ม (หรือส่วนหนึ่งของประชากร) แยกจากกัน ต่อมาต้องขอบคุณแรงกดดันในการคัดเลือกที่แตกต่างกันตามแบบฉบับของเขตใหม่ที่พวกเขาตั้งรกรากพวกเขาแยกการพูดแบบ "วิวัฒนาการ" และในการคัดเลือกตามธรรมชาติของประชากรแต่ละคนและการล่องลอยทางพันธุกรรมจะทำหน้าที่อย่างอิสระ

หมีสีน้ำตาลซึ่งอยู่ในสายพันธุ์ Ursus arctos ได้รับกระบวนการแพร่กระจายในซีกโลกเหนือในแหล่งที่อยู่อาศัยที่หลากหลายตั้งแต่ป่าผลัดใบไปจนถึงป่าสน

ดังนั้นจึงมี "ecotypes" หลายชนิดปรากฏขึ้นในแหล่งที่อยู่อาศัยที่มีอยู่ มีประชากรจำนวนน้อยที่แพร่กระจายในสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นมิตรมากที่สุดและแยกออกจากสายพันธุ์โดยสิ้นเชิงทำให้เกิดหมีขั้วโลก: Ursus maritimus

Anagenesis และ cladogenesis

กระบวนการจุลภาคมุ่งเน้นไปที่การศึกษาว่าความถี่อัลลีลของประชากรมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร เมื่อการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดขึ้นในระดับวิวัฒนาการระดับมหภาคจะเรียกว่า angenesis หรือ phyletic changes

เมื่อสปีชีส์ได้รับการคัดเลือกตามทิศทางสายพันธุ์จะค่อยๆสะสมการเปลี่ยนแปลงจนกว่าจะถึงจุดที่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากสายพันธุ์ที่กำเนิด การเปลี่ยนแปลงนี้ไม่ได้หมายถึงการคาดเดา แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงตามกิ่งก้านของต้นไม้แห่งชีวิต

ในทางตรงกันข้าม cladogenesis เกี่ยวข้องกับการสร้างกิ่งใหม่บนต้นไม้ ในกระบวนการนี้สปีชีส์บรรพบุรุษจะกระจายพันธุ์และกำเนิดสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างเช่นนกฟินช์ของดาร์วินซึ่งอาศัยอยู่ในหมู่เกาะกาลาปากอสได้รับกระบวนการ cladogenesis ในสถานการณ์นี้เผ่าพันธุ์บรรพบุรุษก่อให้เกิดนกฟินช์สายพันธุ์ต่าง ๆ ซึ่งในที่สุดก็มีความแตกต่างกันในระดับสายพันธุ์

รังสีปรับตัว

GG Simpson นักบรรพชีวินวิทยาชั้นนำถือว่าการแผ่รังสีแบบปรับตัวเป็นหนึ่งในรูปแบบที่สำคัญที่สุดในการวิวัฒนาการระดับมหภาค พวกมันประกอบด้วยการขยายพันธุ์ของบรรพบุรุษอย่างรวดเร็วและหลากหลายทำให้เกิดสัณฐานที่หลากหลาย มันคือการคาดเดาประเภท "ระเบิด"

ตัวอย่างของนกฟินช์ของดาร์วินที่เราใช้เพื่อแสดงกระบวนการ cladogenesis ก็ใช้ได้เช่นกันในการเป็นตัวอย่างของการแผ่รังสีแบบปรับตัวได้เช่นฟินช์ในรูปแบบที่หลากหลายและแตกต่างกันเกิดขึ้นจากนกฟินช์บรรพบุรุษซึ่งแต่ละรูปแบบการให้อาหารเฉพาะ (granivorous, insectivorous, น้ำหวานและอื่น ๆ )

อีกตัวอย่างหนึ่งของการแผ่รังสีแบบปรับตัวคือความหลากหลายอันยิ่งใหญ่ที่เชื้อสายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้รับหลังจากการสูญพันธุ์ของไดโนเสาร์

ถกเถียงกันอย่างเผ็ดร้อน

จากมุมมองของการสังเคราะห์สมัยใหม่ macroevolution เป็นผลมาจากกระบวนการที่เราสังเกตเห็นในระดับประชากรและยังเกิดขึ้นใน microevolution

นั่นคือวิวัฒนาการเป็นกระบวนการสองขั้นตอนที่เกิดขึ้นในระดับประชากรโดยที่: (1) การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นจากการกลายพันธุ์และการรวมตัวกันใหม่และ (2) การคัดเลือกโดยธรรมชาติและกระบวนการล่องลอยทางพันธุกรรมเป็นตัวกำหนดการเปลี่ยนแปลงจากรุ่นหนึ่งไปสู่อีกรุ่นหนึ่ง .

สำหรับผู้เสนอการสังเคราะห์พลังวิวัฒนาการเหล่านี้เพียงพอที่จะอธิบายการเปลี่ยนแปลงของวิวัฒนาการระดับมหภาค

การโต้เถียงเกิดจากนักวิทยาศาสตร์ที่อ้างว่าต้องมีกองกำลังวิวัฒนาการเพิ่มเติม (นอกเหนือจากการคัดเลือกการล่องลอยการอพยพและการกลายพันธุ์) เพื่ออธิบายการเปลี่ยนแปลงในระดับมหภาคได้อย่างมีประสิทธิภาพ หนึ่งในตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดในการอภิปรายนี้คือทฤษฎีสมดุลแบบเว้นวรรคที่เสนอโดย Eldredge และ Gould ในปีพ. ศ. 2515

ตามสมมติฐานนี้สปีชีส์ส่วนใหญ่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงเป็นเวลานาน มีการสังเกตการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงพร้อมกับเหตุการณ์การคาดเดา

มีการถกเถียงกันอย่างดุเดือดในหมู่นักชีววิทยาวิวัฒนาการเพื่อกำหนดว่ากระบวนการที่ใช้ในการอธิบายวิวัฒนาการระดับจุลภาคนั้นถูกต้องหรือไม่สำหรับการคาดคะเนไปจนถึงสเกลเวลาที่สูงขึ้นและระดับลำดับชั้นที่สูงกว่าสิ่งมีชีวิตชนิดนั้น

อ้างอิง

Bell G. (2559). การทดลองมาโครวิวัฒนาการ กิจการ วิทยาศาสตร์ชีวภาพ, 283 (1822), 20152547.
Curtis, H. , & Schnek, A. (2006). ขอเชิญเข้าร่วมชีววิทยา Panamerican Medical Ed.
Hendry, AP และ Kinnison, MT (Eds.) (2012) Microevolution Rate, Pattern, Process. Springer Science & Business Media
จัปปาห์, D. (2007). วิวัฒนาการ: อนุสาวรีย์อันยิ่งใหญ่ของความโง่เขลาของมนุษย์ Lulu Inc.
Makinistian, AA (2552). พัฒนาการทางประวัติศาสตร์ของแนวคิดและทฤษฎีวิวัฒนาการ มหาวิทยาลัยซาราโกซา
Serrelli, E. , & Gontier, N. (Eds.). (2015) Macroevolution: คำอธิบายการตีความและหลักฐาน สปริงเกอร์

MACROEVOLUTION: ลักษณะและตัวอย่าง - ชีววิทยา - 2025