- ประวัติศาสตร์
- ดาร์วินและวอลเลซ
- Gregor Mendel
- นีโอดาร์วิน
- สมมุติฐานของทฤษฎีสังเคราะห์
- การกลายพันธุ์
- การโยกย้าย
- การล่องลอยแบบสุ่มหรือทางพันธุกรรม
- การรวมกันใหม่หรือการเปลี่ยนแปลง
- การคัดเลือกโดยธรรมชาติ
- หลักฐาน
- จุดแข็ง
- จุดอ่อน
- อ้างอิง
ทฤษฎีสังเคราะห์ของวิวัฒนาการที่เรียกว่าเป็นทฤษฎีนีโอดาร์วินหรือสังเคราะห์ที่ทันสมัยของวิวัฒนาการเป็นทฤษฎีที่เสนอการเชื่อมโยงระหว่างทฤษฎีของดาร์วินการคัดเลือกโดยธรรมชาติและทฤษฎีของมรดกที่เสนอโดย Gregor Mendel
ทฤษฎีนี้ให้คำอธิบายสำหรับการเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติและสำหรับการแบ่งสายพันธุ์ออกเป็นกลุ่มย่อยที่แยกได้ (speciation) เขาตั้งครรภ์ของการวิวัฒนาการเป็นผลรวมของเหตุการณ์สุ่ม (การกลายพันธุ์และการรวมตัวกันใหม่) และเหตุการณ์ที่ไม่สุ่มเช่นการคัดเลือกโดยธรรมชาติ
ดาร์วินและเมนเดล (ที่มา: ภาพต้นฉบับ: ไม่ระบุจัดเรียงโดย SteinBike ผ่าน Wikimedia Commons)
ในทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์เหตุการณ์วิวัฒนาการพื้นฐานคือการเปลี่ยนแปลงความถี่ของการปรากฏตัวของอัลลีลในประชากร ดังนั้นทฤษฎีนี้จึงขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์ปัจจัยทั้งหมดที่มีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงความถี่อัลลีลของประชากร ได้แก่ การกลายพันธุ์การคัดเลือกและการล่องลอยของยีน
ทฤษฎีนี้ตอกย้ำถึงบทบาทสำคัญของการคัดเลือกโดยธรรมชาติในฐานะ "มอเตอร์" ของวิวัฒนาการ แต่แตกต่างจากทฤษฎีวิวัฒนาการแรกคืออาศัยองค์ประกอบทางทฤษฎีที่แตกต่างกันซึ่งอำนวยความสะดวกในการตีความและวิเคราะห์
ประวัติศาสตร์
ในการบอกเล่าเรื่องราวของทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์จำเป็นต้องสร้างเรื่องราวทางประวัติศาสตร์ของสิ่งก่อนหน้านี้ที่เกิดขึ้นเพื่อให้ทฤษฎีนี้มีที่มาในโลกวิทยาศาสตร์
ดาร์วินและวอลเลซ
อาจกล่าวได้ว่าทุกอย่างเริ่มต้นในปี 1858 โดยนักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ Charles Darwin และ Alfred Wallace ซึ่งมาถึงการหักล้างโดยอิสระว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นกลไกที่รับผิดชอบในการกำเนิดการเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์และด้วยเหตุนี้การคาดเดา
Alfred Wallace ผู้ใช้ Tagishsimon บน en.wikipedia
ในบางตำราระบุว่าผู้เขียนทั้งสองได้นำเสนอสมมติฐานที่เรียกว่า "ลูกหลานที่มีการดัดแปลงโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ" ซึ่งพวกเขายืนยัน 5 ประการ:
- สิ่งมีชีวิตทั้งหมดผลิตลูกหลานได้มากเกินกว่าสภาพแวดล้อมที่พวกมันอาศัยอยู่สามารถรองรับได้
- ความแปรปรวนทางความคิด (ภายในสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน) ของลักษณะส่วนใหญ่มีมากอย่างมาก
- การแข่งขันเพื่อทรัพยากรที่มี จำกัด สิ้นสุดลงด้วย "การต่อสู้เพื่อความอยู่รอด"
- โดยธรรมชาติแล้วมีการถ่ายทอดลักษณะที่ดัดแปลงกล่าวคือการปรับเปลี่ยนบางอย่างสามารถสืบทอดจากพ่อแม่ไปยังลูกหลานได้
- เมื่อ "การปรับเปลี่ยน" มีมากสิ่งนี้อาจส่งผลให้เกิดการวิวัฒนาการหรือลักษณะของสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่
นักธรรมชาติวิทยาทั้งสองสนับสนุนทฤษฎีของตนด้วยการสังเกตบันทึกฟอสซิลและสิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติอย่างละเอียด
Gregor Mendel
Gregor Mendel
ในทศวรรษเดียวกัน (พ.ศ. 2399) เกรเกอร์เมนเดลนักบวชชาวออสเตรียได้ทำการทดลองกับพืชตระกูลถั่วโดยพิจารณาว่าตัวละครนั้นได้รับการสืบทอดมาในฐานะ "หน่วยงานทางกายภาพ" จากพ่อแม่ไปสู่ลูกหลาน
ด้วยการค้นพบของเขา Mendel จึงสามารถกำหนด "กฎแห่งการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม" ซึ่งอธิบายถึงหลักการของการปกครองการแยกและการกระจายยีนอย่างอิสระซึ่งปัจจุบันเป็นพื้นฐานพื้นฐานของพันธุศาสตร์
มีหลักฐานว่าดาร์วินอ่านผลงานที่ Mendel เผยแพร่ให้กับสมาคมประวัติศาสตร์ธรรมชาติBrünnในช่วงกลางทศวรรษที่ 1860 อย่างไรก็ตามเขาไม่ได้อ้างอิงถึงพวกเขาในหนังสือที่มีชื่อเสียงของเขา The Origin of Species อาจเป็นเพราะเขาไม่เข้าใจด้วยความมั่นใจ สิ่งที่หมายถึงหลัง
นีโอดาร์วิน
ผลงานของ Mendel ได้รับการ "เก็บรักษา" จนถึงต้นทศวรรษ 1900 และได้รับความนิยมเรื่อยมา กฎหมายของมันถูกนำไปใช้เพื่อแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดทางชีวภาพ แต่ดูเหมือนจะไม่มีความสัมพันธ์ใด ๆ กับชีววิทยาวิวัฒนาการหรือสมมติฐานของดาร์วินและวอลเลซ
"การหย่าร้าง" ที่ชัดเจนระหว่างสองแนวทางนี้เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่า "ผู้สนับสนุน" ของทั้งสองทฤษฎีไม่ได้มีวิสัยทัศน์ร่วมกันเพื่อวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของสายพันธุ์
โรนัลด์ฟิชเชอร์เป็นนักชีววิทยาและนักสถิติในปี 19018 ที่ใช้เครื่องมือทางสถิติของวันนี้ในการ "กระทบยอด" ความไม่สอดคล้องกันระหว่างแนวคิดของดาร์วินเกี่ยวกับการคัดเลือกโดยธรรมชาติและการทดลองของเมนเดลเกี่ยวกับการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม
โรนัลด์ฟิชเชอร์ ดูหน้าสำหรับผู้แต่ง
การถือกำเนิดของลัทธินีโอดาร์วินหรือทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์เกิดขึ้นโดยมือของโรนัลด์ฟิชเชอร์และนักชีววิทยาเชิงทฤษฎีกลุ่มใหญ่รวมถึง Sewall Wright, John Haldane และคนอื่น ๆ
ต่อมา Theodosius Dobzhansky ได้มีส่วนร่วมที่สำคัญโดยการแสดงให้เห็นผ่านการศึกษาประชากรทดลองผลของการคัดเลือกโดยธรรมชาติต่อความแปรปรวนของประชากรตามธรรมชาติโดยใช้การบูรณาการพันธุศาสตร์เมนเดเลียนและทฤษฎีโครโมโซม
นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ หลายคนแม้ว่าจะมีมากกว่าคนอื่น ๆ แต่ก็เกิดการสังเคราะห์ทฤษฎีวิวัฒนาการที่มีอยู่ในปัจจุบัน แต่มีการกล่าวถึงเฉพาะที่โดดเด่นที่สุดเท่านั้น
สมมุติฐานของทฤษฎีสังเคราะห์
โครงกระดูกของบิชอพขนาดใหญ่และขนาดกลาง ผู้อัปโหลดต้นฉบับคือ TimVickers ที่ English Wikipedia
ทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์หรือ "การสังเคราะห์วิวัฒนาการสมัยใหม่" อธิบายกระบวนการนี้ในแง่ของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นในประชากรและนำไปสู่กระบวนการของการคาดเดา ทฤษฎีนี้กำหนดวิวัฒนาการว่า "การเปลี่ยนแปลงความถี่อัลลีลของประชากร"
ตามที่กล่าวมากลไกที่กำกับกระบวนการวิวัฒนาการนั้นขึ้นอยู่กับการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งได้รับการสนับสนุนจากสมมติฐานบางส่วนที่พิจารณาโดยดาร์วินและวอลเลซโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับการผลิตมากเกินไปของลูกหลานการเปลี่ยนแปลงและการถ่ายทอดทางพันธุกรรม ของคุณสมบัติ
ดังนั้นปัจจัยที่เกี่ยวข้องในทฤษฎีนี้คือ:
- อัตราการกลายพันธุ์
- กระบวนการโยกย้าย
- โอกาสหรือยีนล่องลอย
- การรวมกันใหม่หรือการเปลี่ยนแปลง
- การคัดเลือกโดยธรรมชาติ
การกลายพันธุ์
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างการกลายพันธุ์และการคัดเลือกโดยธรรมชาติ วิลเฟรดดอร์
การกลายพันธุ์คือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในลำดับของยีนและโดยทั่วไปจะสร้างฟีโนไทป์ที่แตกต่างกัน การกลายพันธุ์บางประเภทอาจเป็นอันตรายหรือเป็นอันตราย แต่คนอื่น ๆ อาจได้เปรียบจากหลายมุมมอง (หรือเป็นกลาง)
การกลายพันธุ์หรือการเปลี่ยนแปลงลำดับดีเอ็นเอสามารถถ่ายทอดจากพ่อแม่ไปสู่ลูกได้และเป็นสาเหตุหลักของการเปลี่ยนแปลงในลูกหลาน
การโยกย้าย
กระบวนการย้ายถิ่นระหว่างประชากรที่แตกต่างกันของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันสามารถกระตุ้นให้เกิดความแปรปรวนทางพันธุกรรมเพิ่มขึ้นเนื่องจากการนำอัลลีลใหม่มาใช้กับกลุ่มอัลลิกของประชากรทำให้ความถี่ของอัลลิลิกเปลี่ยนไป
การล่องลอยแบบสุ่มหรือทางพันธุกรรม
โอกาสหรือการล่องลอยทางพันธุกรรมเป็นเหตุการณ์ทางพันธุกรรมที่ปรับเปลี่ยนองค์ประกอบทางพันธุกรรมของประชากรเนื่องจากการปรากฏแบบสุ่มของการดัดแปลงที่หายากไม่ว่าจะเกิดจากการลบการเปลี่ยนตำแหน่งการผกผันการทำซ้ำ ฯลฯ ซึ่งอาจจบลงด้วยการหายไปของอัลลีล ไม่บ่อย
การรวมกันใหม่หรือการเปลี่ยนแปลง
นี่คือกระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและเกี่ยวข้องกับการรวมกันของโครโมโซมของบุคคลทั้งสองที่สืบพันธุ์เพื่อก่อให้เกิดบุคคลใหม่ซึ่งมีลักษณะการผสมผสานทางพันธุกรรมที่แตกต่างจากพ่อแม่
ผ่านกระบวนการนี้อาจเกิดการลบการผกผันการทำซ้ำการแปลโพลีลอยด์ ฯลฯ
การคัดเลือกโดยธรรมชาติ
ดาร์วินตรวจสอบนกฟินช์กาลาปากอสเป็นตัวอย่างของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (ที่มา: Robert Taylor Pritchett จาก Wikimedia Commons)
การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็น "แรง" ที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีนระหว่างรุ่นหนึ่งและรุ่นต่อไปโดยสนับสนุนการสืบพันธุ์ที่แตกต่างกันของบุคคลที่ "ปรับตัวได้ดีที่สุด"
ตามการคาดการณ์ของแบบจำลอง "นีโอ - ดาร์วิน" การเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการเป็นไปอย่างค่อยเป็นค่อยไปตามที่ดาร์วินเสนอซึ่งหมายความว่าพวกมันจะช้าทีละน้อยและต่อเนื่องภายในเชื้อสายที่กำหนด
หลักฐาน
การแทรกแซงทางมานุษยวิทยาของระบบนิเวศได้จัดให้มี“ การทดลองทางธรรมชาติ” ที่ใช้พิสูจน์สมมติฐานของนีโอดาร์วิน
ตัวอย่างเช่นผีเสื้อ Biston betularia เป็นสัตว์ขาปล้องที่พบได้มากในพื้นที่ป่าของอังกฤษซึ่งมีรูปแบบสีสองสีที่แตกต่างกันแสงหนึ่งสีและสีเข้ม ยีนเดี่ยวมีส่วนเกี่ยวข้องกับความแตกต่างระหว่างฟีโนไทป์ทั้งสองและอัลลีลสีเข้มเป็นที่รู้กันว่ามีความโดดเด่น
ภาพถ่ายของคู่ Biston betularia (ที่มา: ติดตามผ่าน Wikimedia Commons)
ความถี่อัลลิกของรูปแบบมืดได้เพิ่มขึ้นอย่างมากตั้งแต่ปี 1850 โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่อุตสาหกรรมของแมนเชสเตอร์และเบอร์มิงแฮมซึ่งถือว่าเป็นกลไก "การปิดบัง" เพื่อหลบเลี่ยงผู้ล่านั่นคือเนื่องจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ
ความถี่ของรูปแบบมืดเมื่อเทียบกับแสงเพิ่มขึ้นจาก 1 เป็น 90% ในเวลาน้อยกว่า 100 ปี แต่ในพื้นที่อุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่มีการสร้างน้อยรูปแบบมืดยังคง "หายาก" มาก
จุดแข็ง
ชนิดของสกุล Panthera Omicroñ'R
จุดแข็งหลักของทฤษฎีนีโอดาร์วินเกี่ยวข้องกับหลักการพื้นฐานสามประการ ได้แก่ ความเป็นเหตุเป็นผลประสิทธิภาพและขอบเขต
ความเป็นเหตุเป็นผลกำหนดว่ากลไกของการคัดเลือกโดยธรรมชาตินั้นเพียงพอที่จะขับเคลื่อนกระบวนการวิวัฒนาการและแนวโน้มที่สังเกตได้นั่นคือการคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นกลไกหลักในการเก็งกำไร
ประสิทธิภาพหมายถึงความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการสร้าง "วิวัฒนาการที่แปลกใหม่" และกำจัดบุคคลที่ปรับตัวได้ไม่ดีในประชากรเช่น "การอยู่รอดของผู้ที่เหมาะสมที่สุด"
ขอบเขตเกี่ยวข้องกับความสามารถของกลไกในการอธิบายกระบวนการวิวัฒนาการระดับจุลภาคและมหภาค
จุดอ่อน
จากข้อมูลของFrías (2010) จุดอ่อนของทฤษฎีวิวัฒนาการเชิงสังเคราะห์เกี่ยวข้องกับการละเว้นบางประการที่ทฤษฎีนี้ทำกับกระบวนการหรือเหตุการณ์บางอย่างที่มักถูกระบุว่าเป็น "ข้อยกเว้นของกฎ"
ในบรรดาการละเว้นหลักที่เน้นโดยผู้เขียนนี้ ได้แก่ :
- ไม่มีการเชื่อมโยงระหว่างเซลล์ร่างกายและเซลล์สืบพันธุ์ (ทางเพศ) ในไฟลาที่ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิดการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของการเปลี่ยนแปลงของโซมาโคลนอลและความคิดของการถ่ายทอดยีนในแนวตั้ง
- การถ่ายโอนยีนด้านข้างหรือแนวนอนไปยังยูคาริโอตโดยอาศัยแบคทีเรียหรือไวรัส
- การขาดแนวคิด "องค์รวม" ของยีนดีเทอร์มินิซึมและการลดทอนทางพันธุกรรม
- DNA ที่ไม่เข้ารหัส epigenesis และยีนที่ไม่ได้รับการถ่ายทอด
- การกลายพันธุ์แบบโฮมโอติกและต้นกำเนิดของการพัฒนา
- Speciation Sympatric
อ้างอิง
- Frías, L. (2010). การละเว้นในทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์ การวิจัยทางชีววิทยา, 43 (3), 299-306.
- การ์ดเนอร์, เจอี, ซิมมอนส์, เจอีและสนูสตัด, DP (1991) อาจารย์ใหญ่ของพันธุกรรม รุ่น 8 '' จอห์นไวลีย์และบุตรชาย
- โกลด์, SJ (1982). ลัทธิดาร์วินและการขยายตัวของทฤษฎีวิวัฒนาการ วิทยาศาสตร์, 216 (4544), 380-387.
- เฮนเดอร์สัน, M. (2009). 50 แนวคิดเกี่ยวกับพันธุศาสตร์ที่คุณต้องรู้ หนังสือ Quercus
- Kutschera, U. , & Niklas, KJ (2004). ทฤษฎีวิวัฒนาการทางชีววิทยาสมัยใหม่: การสังเคราะห์แบบขยาย Naturwissenschaften, 91 (6), 255-276
- Matsuda, H. , & Ishii, K. (2001). ทฤษฎีวิวัฒนาการของโมเลกุลสังเคราะห์ ยีนและระบบพันธุกรรม, 76 (3), 149-158.
- Salisbury, FB (1971). ข้อสงสัยเกี่ยวกับทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์สมัยใหม่ ครูชีววิทยาชาวอเมริกัน, 33 (6), 335-354
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011) ชีววิทยา (9th edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: สหรัฐอเมริกา
- Suzuki, DT และ Griffiths, AJ (1976) ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการวิเคราะห์ทางพันธุกรรม WH Freeman และ บริษัท
- วัตสัน, JD (2004). อณูชีววิทยาของยีน Pearson Education อินเดีย