დივერგენცია ბიოლოგიაში - რა არის ეს? ზოგიერთ შემთხვევაში, პოპულაციებს, რომლებიც ცხოვრობენ ეკოლოგიურად განსხვავებულ პერიფერიულ გარემოში, შეიძლება გამოავლინონ გენეტიკური განსხვავებები დანარჩენი პოპულაციისგან, განსაკუთრებით იქ, სადაც სახეობების მაღალი მრავალფეროვნებაა. გენეტიკური დივერგენცია არის ბიოლოგიური პროცესი, რომლის დროსაც წინაპრების სახეობების ორი ან მეტი პოპულაცია დამოუკიდებლად აგროვებს გენეტიკურ ცვლილებებს (მუტაციებს) სიცოცხლისუნარიანი შთამომავლების წარმოქმნის მიზნით. განსხვავებული პოპულაციების გენეტიკური განსხვავებები შეიძლება მოიცავდეს მუტაციებს, რომლებიც გავლენას არ ახდენენ ფენოტიპზე და ასევე იწვევს მნიშვნელოვან მორფოლოგიურ და ფიზიოლოგიურ ცვლილებებს.
გენეტიკური დივერგენცია
მოლეკულური გენეტიკის დონეზე, დივერგენცია ბიოლოგიაში არის გენეტიკური ცვლილებები, რომლებიც წარმოიქმნება სახეობების შედეგად. თუმცა, მკვლევარები ამტკიცებენ, რომ ეს ნაკლებად სავარაუდოარომ ასეთი ფენომენი გენეტიკურ ლოკუსზე ერთჯერადი და მნიშვნელოვანი დომინანტური მუტაციის შედეგი იყო. თუ ეს შესაძლებელი იყო, მაშინ ეს მუტაციები ვერ გადაეცემა შემდეგ თაობებს. აქედან გამომდინარე, უფრო სავარაუდოა თანმიმდევრული რეპროდუქციული იზოლაციის ვარიანტი, რომელიც არის მრავალი მცირე მუტაციის შედეგი ევოლუციის პროცესში.
სხვადასხვა ევოლუცია
ევოლუციის თეორიის მიხედვით, ბიოლოგიაში განსხვავებები შედარებითი ფენომენია, რომლის დროსაც თავდაპირველად მსგავსი პოპულაციები აგროვებენ განსხვავებებს ევოლუციური განვითარების მსვლელობაში და თანდათან უფრო მკაფიო ხდებიან. ეს პროცესი ასევე ცნობილია როგორც "განსხვავება" და აღწერილია წიგნში "სახეობათა წარმოშობის შესახებ" (1859). დარვინამდეც კი, 1858 წელს ალფრედ რასელ უოლასმა აღწერა ცენტრალური სახეობების განსხვავების მრავალი ხაზი. ტრადიციული ევოლუციური თეორიის მიხედვით, დივერგენცია ემსახურება ორ ძირითად მიზანს:
- ის საშუალებას აძლევს ამ ტიპის ორგანიზმს გადარჩეს შეცვლილი სახით ახალი ბიოლოგიური ნიშების გამოყენებით.
- მრავალფეროვნების ეს ზრდა აძლიერებს ახალგაზრდა თაობის ადაპტირებას მრავალფეროვან ჰაბიტატებთან.
ეს ვარაუდები წმინდა ჰიპოთეტურია, რადგან მათი ექსპერიმენტულად დამტკიცება ძალიან რთული და თითქმის შეუძლებელია.
მოლეკულური დივერგენცია
რა არის ეს მოლეკულური ბიოლოგიის თვალსაზრისით? ეს არის ნუკლეოტიდების პროპორცია, რომლებიც განსხვავდება ერთმანეთისგან დნმ-ის ორი სეგმენტით. პროცენტი ასევე შეიძლება განსხვავდებოდეს.ამინომჟავები ორ პოლიპეპტიდს შორის. ტერმინი "განსხვავება" გამოიყენება ამ კონტექსტში, რადგან არსებობს ვარაუდი, რომ ორი მოლეკულა არის ერთი მშობლის მოლეკულის შთამომავალი. ევოლუციის პროცესში ხდება არა მხოლოდ განსხვავება, არამედ მოვლენების შერწყმა, როგორიცაა ჰიბრიდიზაცია და ჰორიზონტალური გადაცემა. და ასეთი მოვლენები უფრო ხშირად ხდება. გენეტიკური მასალის ევოლუციური დივერგენციის მოლეკულური მექანიზმები მოიცავს ნუკლეოტიდის ჩანაცვლებას, წაშლას, ჩასმას, ქრომოსომულ რეკომბინაციებს, ტრანსპოზიციებს და ინვერსიებს, დუბლირებას, ტრანსფორმაციას და გენის ჰორიზონტალურ გადაცემას. ნუკლეოტიდის ჩანაცვლების რაოდენობა არის მარტივი და სასარგებლო მაჩვენებელი ორ მიმდევრობას შორის განსხვავების ხარისხის შესახებ. სინამდვილეში, არსებობს რამდენიმე მეთოდი ნუკლეოტიდის ჩანაცვლების რაოდენობის შესაფასებლად და ფილოგენეტიკური ხის ასაგებად, რომელიც აჩვენებს დივერგენციის ევოლუციურ გზას.
კონვერგენციის ანალოგი
დივერგენცია ბიოლოგიაში ევოლუციური კონვერგენციის ანალოგია, რომლის დროსაც განსხვავებული წინაპრების მქონე ორგანიზმები ბუნებრივი გადარჩევის გამო მსგავსი გახდა. მაგალითად, ბუზები და ფრინველები განვითარდნენ მსგავსებად, იმ გაგებით, რომ მათ აქვთ ფრთები და შეუძლიათ ფრენა, მიუხედავად იმისა, რომ მათი უფრენი წინაპრები სრულიად განსხვავებულები იყვნენ. სინამდვილეში, ეს ორი ეკუთვნის სხვადასხვა ბიოლოგიურ ტიპებს. ბიოლოგიაში განსხვავებები არის ევოლუციური მოვლენა, რომელშიც ორი მორფოლოგიური ან მოლეკულური თვისება წარმოიშვა საერთო წინაპრისგან. ეს მახასიათებლები თავდაპირველად იგივე იყო, მაგრამ გახდაჰეტეროგენული ევოლუციის პროცესში. შეუსაბამობის შემთხვევაში, უნდა არსებობდეს გარკვეული მსგავსება ორ მახასიათებელს შორის, რათა ვივარაუდოთ, რომ არსებობდა საერთო წინაპარი. დაახლოებისთვის, პირიქით, უნდა არსებობდეს გარკვეული განსხვავება, რადგან გარკვეული თვისებები ნასესხები იყო სრულიად დამოუკიდებელი წინაპრებისგან. ამრიგად, განსხვავება და კონვერგენციას შორის ძნელი დასადგენია.
დივერგენცია ბიოლოგიაში: სურათები
დივერგენციული ევოლუცია (ლათინური divergentia - დივერგენცია), როგორც წესი, არის ერთი და იგივე სახეობის გავრცელების შედეგი სხვადასხვა და იზოლირებულ გარემოში. შემდეგი მაგალითების მოყვანა შეიძლება: პლანეტის არსებების უმეტესობას აქვს ზედა კიდურები, ადამიანებსა და პრიმატებს აქვთ ხელები, ხერხემლიანებს – ფეხები, ფრინველებს – ფრთები, თევზებს – ფარფლები და ა.შ. ყველა ამ ორგანოს ცოცხალი ორგანიზმები სხვადასხვა გზით იყენებენ, მაგრამ მათი წარმოშობა იდენტურია. განსხვავებები შეიძლება მოხდეს დაკავშირებული ორგანიზმების ნებისმიერ ჯგუფში. რაც უფრო დიდია განსხვავებების რაოდენობა, მით უფრო დიდია შეუსაბამობა. და ბუნებაში უამრავი ასეთი მაგალითია, მაგალითად, მელა. თუ მისი ჰაბიტატი უდაბნოა, მაშინ გარკვეული ფერის ცხოველის ქურთუკი ხელს უწყობს მტაცებლებისგან შენიღბვას. წითელი მელა ცხოვრობს ტყეებში, სადაც "წითელი ქურთუკი" შერწყმულია ადგილობრივ პეიზაჟებთან. უდაბნოში სიცხე ართულებს სითბოს გადაცემას, ამიტომ მელას ყურები დიდი ზომისაა, ამიტომ სხეული ათავისუფლებს ზედმეტ სითბოს. ამაში გადამწყვეტი ფაქტორიაუბრალოდ განსხვავებული გარემო პირობები და ადაპტაციის მოთხოვნები და არა გენეტიკური განსხვავებები. ისინი რომ ერთსა და იმავე გარემოში ეცხოვრათ, სავარაუდოა, რომ ისინი ანალოგიურად განვითარდებოდნენ. განსხვავებული ევოლუცია არის გენეტიკური სიახლოვის დადასტურება.
ბუნების განსხვავება: მაგალითები
ევოლუცია არის პროცესი, რომლის დროსაც ორგანიზმები დროთა განმავლობაში იცვლება. მთავარი თვისება ის არის, რომ ეს ყველაფერი ძალიან ნელა ხდება და ათასობით ან თუნდაც მილიონობით წელი სჭირდება. განსხვავება ბიოლოგიაში - რა არის ეს? განვიხილოთ, მაგალითად, ადამიანის სხეულის ცვლილება: ვიღაც მაღალია, ვიღაც დაბალი, ზოგს წითელი თმა აქვს, ზოგს შავი, ზოგს ღია ფერის, ზოგს მუქი ფერის. ადამიანების მსგავსად, სხვა ცოცხალ ორგანიზმებსაც აქვთ მრავალი ვარიაცია იმავე პოპულაციაში.
დივერგენცია ბიოლოგიაშია (მაგალითები ნათლად აჩვენებს ამას) გადარჩენისთვის აუცილებელი გენის ტრანსფორმაციების დაგროვების პროცესი. მაგალითის მოყვანა შეიძლება რეალური ცხოვრებიდან. გალაპაგოსის კუნძულებზე ფინჩების მრავალი სახეობაა. როდესაც ჩარლზ დარვინი ეწვია ამ ადგილებს, მან აღნიშნა, რომ ეს ცხოველები მართლაც მსგავსია, მაგრამ მათ მაინც აქვთ რამდენიმე ძირითადი განსხვავება. ეს არის მათი წვერის ზომა და ფორმა. მათმა საერთო წინაპარმა გაიარა ადაპტაციური გამოსხივება, რითაც ხელი შეუწყო ახალი სახეობების განვითარებას. მაგალითად, ერთ კუნძულზე, სადაც თესლები მრავლად იყო, ფრინველის წვერები ყველაზე შესაფერისი იყო ამ ტიპის საკვების საჭმელად. სხვა კუნძულზე ცხოველს წვერის სტრუქტურა დაეხმარაჭამეთ მწერები. ყოველივე ამის შემდეგ, მრავალი ახალი სახეობა გაჩნდა, თითოეულს თავისი უნიკალური მახასიათებლები აქვს.
სხვადასხვა ევოლუცია ხდება მაშინ, როდესაც საქმე ეხება ახალი ბიოლოგიური სახეობის გაჩენას. როგორც წესი, ეს აუცილებელია სხვადასხვა გარემო პირობებთან ადაპტაციისთვის. კარგი მაგალითია ადამიანის ფეხი, რომელიც ძალიან განსხვავდება მაიმუნის ფეხისგან, მიუხედავად მათი საერთო პრიმატის წინაპრისა. ახალი სახეობა (ამ შემთხვევაში ადამიანი) განვითარდა, რადგან ხეებზე ასვლა აღარ იყო საჭირო. ბიპედალიზმა განაპირობა აუცილებელი ცვლილებები ფეხში, რათა გაეუმჯობესებინა სიჩქარე, წონასწორობა და თავდაჯერებული მოძრაობა დედამიწის ზედაპირზე. მიუხედავად იმისა, რომ ადამიანები და მაიმუნები გენეტიკურად ჰგვანან ერთმანეთს, მათ განავითარეს სხვადასხვა ფიზიკური თვისებები, რომლებიც აუცილებელია გადარჩენისთვის.
