Απόκλιση στη βιολογία - τι είναι; Σε ορισμένες περιπτώσεις, πληθυσμοί που ζουν σε οικολογικά διακριτά περιφερειακά περιβάλλοντα μπορεί να παρουσιάζουν γενετικές διαφορές από τον υπόλοιπο πληθυσμό, ειδικά όπου υπάρχει μεγάλη ποικιλία ειδών. Η γενετική απόκλιση είναι μια βιολογική διαδικασία κατά την οποία δύο ή περισσότεροι πληθυσμοί ενός προγονικού είδους συσσωρεύουν ανεξάρτητα γενετικές αλλαγές (μεταλλάξεις) για να παράγουν επιζήσιμους απογόνους. Οι γενετικές διαφορές μεταξύ διαφορετικών πληθυσμών μπορεί να περιλαμβάνουν μεταλλάξεις που δεν επηρεάζουν τον φαινότυπο, καθώς και να οδηγούν σε σημαντικές μορφολογικές και φυσιολογικές αλλαγές.
Γενετική απόκλιση
Στο επίπεδο της μοριακής γενετικής, η απόκλιση στη βιολογία είναι οι γενετικές αλλαγές που συμβαίνουν ως αποτέλεσμα της ειδογένεσης. Ωστόσο, οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι είναι απίθανοότι ένα τέτοιο φαινόμενο ήταν το αποτέλεσμα μιας εφάπαξ και σημαντικής κυρίαρχης μετάλλαξης σε έναν γενετικό τόπο. Αν ήταν δυνατόν, τότε αυτές οι μεταλλάξεις δεν θα μπορούσαν να περάσουν στις επόμενες γενιές. Επομένως, πιο πιθανή είναι η παραλλαγή της διαδοχικής αναπαραγωγικής απομόνωσης, η οποία είναι το αποτέλεσμα πολλαπλών μικρών μεταλλάξεων στη διαδικασία της εξέλιξης.
Divergent evolution
Σύμφωνα με τη θεωρία της εξέλιξης, η απόκλιση στη βιολογία είναι ένα σχετικό φαινόμενο κατά το οποίο αρχικά παρόμοιοι πληθυσμοί συσσωρεύουν διαφορές στην πορεία της εξελικτικής ανάπτυξης και σταδιακά γίνονται πιο διακριτοί. Αυτή η διαδικασία είναι επίσης γνωστή ως «απόκλιση» και περιγράφηκε στο On the Origin of Species (1859). Ακόμη και πριν από τον Δαρβίνο, πολλές γραμμές απόκλισης από τον κεντρικό τύπο του είδους περιγράφηκαν από τον Άλφρεντ Ράσελ Γουάλας το 1858. Σύμφωνα με την παραδοσιακή εξελικτική θεωρία, η απόκλιση εξυπηρετεί δύο κύριους σκοπούς:
- Επιτρέπει σε αυτόν τον τύπο οργανισμού να επιβιώσει με αλλοιωμένη μορφή εκμεταλλευόμενος νέες βιολογικές θέσεις.
- Αυτή η αύξηση της ποικιλότητας ενισχύει την προσαρμοστικότητα της νεότερης γενιάς σε διαφορετικούς οικοτόπους.
Αυτές οι υποθέσεις είναι καθαρά υποθετικές, καθώς είναι πολύ δύσκολο και σχεδόν αδύνατο να αποδειχθούν πειραματικά.
Μοριακή Απόκλιση
Τι είναι από την άποψη της μοριακής βιολογίας; Αυτή είναι η αναλογία των νουκλεοτιδίων που διαφέρουν μεταξύ τους κατά δύο τμήματα DNA. Το ποσοστό μπορεί επίσης να διαφέρει.αμινοξέα μεταξύ δύο πολυπεπτιδίων. Ο όρος "απόκλιση" χρησιμοποιείται σε αυτό το πλαίσιο επειδή υπάρχει η υπόθεση ότι δύο μόρια είναι απόγονοι ενός μητρικού μορίου. Στη διαδικασία της εξέλιξης, δεν υπάρχει μόνο μια απόκλιση, αλλά και μια συγχώνευση γεγονότων, όπως ο υβριδισμός και η οριζόντια μεταφορά. Και τέτοια γεγονότα συμβαίνουν πολύ πιο συχνά. Οι μοριακοί μηχανισμοί της εξελικτικής απόκλισης του γενετικού υλικού περιλαμβάνουν υποκαταστάσεις νουκλεοτιδίων, διαγραφές, εισαγωγές, χρωμοσωμικούς ανασυνδυασμούς, μεταθέσεις και αναστροφές, διπλασιασμούς, μετασχηματισμούς και οριζόντια μεταφορά γονιδίων. Ο αριθμός των υποκαταστάσεων νουκλεοτιδίων είναι ένα απλό και χρήσιμο μέτρο του βαθμού απόκλισης μεταξύ δύο αλληλουχιών. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν πολλές διαθέσιμες μέθοδοι για την εκτίμηση του αριθμού των υποκαταστάσεων νουκλεοτιδίων και την κατασκευή ενός φυλογενετικού δέντρου που δείχνει την εξελικτική πορεία της απόκλισης.
Ανάλογο σύγκλισης
Η απόκλιση στη βιολογία είναι ανάλογη με την εξελικτική σύγκλιση, κατά την οποία οργανισμοί με ανόμοιους προγόνους έγιναν όμοιοι λόγω της φυσικής επιλογής. Για παράδειγμα, οι μύγες και τα πουλιά έχουν εξελιχθεί ώστε να είναι παρόμοια, με την έννοια ότι έχουν φτερά και μπορούν να πετάξουν, παρόλο που οι πρόγονοί τους που δεν πετούσαν ήταν εντελώς διαφορετικοί. Στην πραγματικότητα, αυτά τα δύο ανήκουν σε διαφορετικούς βιολογικούς τύπους. Μια απόκλιση στη βιολογία είναι ένα εξελικτικό γεγονός στο οποίο δύο μορφολογικά ή μοριακά χαρακτηριστικά προέκυψαν από έναν κοινό πρόγονο. Αυτά τα χαρακτηριστικά ήταν αρχικά τα ίδια, αλλά έγινανετερογενής στην πορεία της εξέλιξης. Σε περίπτωση ασυμφωνίας, πρέπει να υπάρχει κάποιος βαθμός ομοιότητας μεταξύ των δύο χαρακτηριστικών για να υποδηλώσει ότι υπήρχε ένας κοινός πρόγονος. Για την προσέγγιση, αντίθετα, πρέπει να υπάρχει μια ορισμένη ανομοιότητα, αφού ορισμένα χαρακτηριστικά δανείστηκαν από εντελώς ανεξάρτητους προγόνους. Επομένως, η διαφορά μεταξύ απόκλισης και σύγκλισης είναι δύσκολο να καθοριστεί.
Απόκλιση στη βιολογία: εικόνες
Η αποκλίνουσα εξέλιξη (από το λατινικό divergentia - divergence), κατά κανόνα, είναι συνέπεια της διάχυσης του ίδιου είδους σε διαφορετικά και απομονωμένα περιβάλλοντα. Μπορούν να δοθούν τα ακόλουθα παραδείγματα: τα περισσότερα πλάσματα στον πλανήτη έχουν άνω άκρα, οι άνθρωποι και τα πρωτεύοντα έχουν χέρια, τα σπονδυλωτά έχουν πόδια, τα πουλιά έχουν φτερά, τα ψάρια έχουν πτερύγια και ούτω καθεξής. Όλα αυτά τα όργανα χρησιμοποιούνται από ζωντανούς οργανισμούς με διαφορετικούς τρόπους, αλλά η προέλευσή τους είναι πανομοιότυπη. Η απόκλιση μπορεί να συμβεί σε οποιαδήποτε ομάδα σχετικών οργανισμών. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των διαφορών που υπάρχουν, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόκλιση. Και υπάρχουν πάρα πολλά τέτοια παραδείγματα στη φύση, για παράδειγμα, μια αλεπού. Εάν ο βιότοπός του είναι η έρημος, τότε το τρίχωμα ενός ζώου ενός συγκεκριμένου χρώματος βοηθά να μεταμφιεστεί από τα αρπακτικά. Η κόκκινη αλεπού ζει στα δάση, όπου το «κόκκινο παλτό» συνδυάζεται με το τοπικό τοπίο. Στην έρημο, η ζέστη δυσκολεύει τη μεταφορά της θερμότητας, έτσι τα αυτιά της αλεπούς έχουν εξελιχθεί σε μεγάλα μεγέθη, οπότε το σώμα απαλλάσσεται από την υπερβολική θερμότητα. Ο καθοριστικός παράγοντας σε αυτό είναι ηαπλώς διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες και απαιτήσεις προσαρμογής, όχι γενετικές διαφορές. Αν ζούσαν στο ίδιο περιβάλλον, είναι πιθανό να είχαν εξελιχθεί με παρόμοιο τρόπο. Η αποκλίνουσα εξέλιξη είναι μια επιβεβαίωση της γενετικής εγγύτητας.
Απόκλιση στη φύση: παραδείγματα
Εξέλιξη είναι η διαδικασία με την οποία οι οργανισμοί αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου. Το κύριο χαρακτηριστικό είναι ότι όλα αυτά συμβαίνουν πολύ αργά και χρειάζονται χιλιάδες ή και εκατομμύρια χρόνια. Απόκλιση στη βιολογία - τι είναι; Σκεφτείτε, για παράδειγμα, μια αλλαγή στο ανθρώπινο σώμα: κάποιος είναι ψηλός, κάποιος είναι κοντός, άλλοι έχουν κόκκινα μαλλιά, άλλοι είναι μαύροι, άλλοι είναι ανοιχτόχρωμοι, άλλοι μελαχρινός. Όπως οι άνθρωποι, άλλοι ζωντανοί οργανισμοί έχουν επίσης πολλές παραλλαγές στον ίδιο πληθυσμό.
Η απόκλιση είναι στη βιολογία (τα παραδείγματα το δείχνουν ξεκάθαρα) η διαδικασία συσσώρευσης γονιδιακών μετασχηματισμών που είναι απαραίτητοι για την επιβίωση. Ένα παράδειγμα από την πραγματική ζωή μπορεί να δοθεί. Υπάρχουν πολλά είδη σπίνων στα νησιά Γκαλαπάγκος. Όταν ο Κάρολος Δαρβίνος επισκέφτηκε αυτά τα μέρη, σημείωσε ότι αυτά τα ζώα είναι πράγματι παρόμοια, αλλά εξακολουθούν να έχουν μερικές βασικές διαφορές. Αυτό είναι το μέγεθος και το σχήμα του ράμφους τους. Ο κοινός τους πρόγονος υποβλήθηκε σε προσαρμοστική ακτινοβολία, συμβάλλοντας έτσι στην ανάπτυξη νέων ειδών. Για παράδειγμα, σε ένα νησί όπου οι σπόροι ήταν άφθονοι, τα ράμφη των πτηνών ήταν τα καταλληλότερα για την κατανάλωση αυτού του είδους τροφής. Σε ένα άλλο νησί, η δομή του ράμφους βοήθησε το ζώοτρώνε έντομα. Εξάλλου, πολλά νέα είδη εμφανίστηκαν, το καθένα με τα δικά του μοναδικά χαρακτηριστικά.
Αποκλίνουσα εξέλιξη εμφανίζεται όταν πρόκειται για την εμφάνιση ενός νέου βιολογικού είδους. Κατά κανόνα, αυτό είναι απαραίτητο για την προσαρμογή σε διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες. Ένα καλό παράδειγμα είναι το ανθρώπινο πόδι, το οποίο είναι πολύ διαφορετικό από το πόδι του πιθήκου, παρά τον κοινό τους πρόγονο πρωτευόντων. Ένα νέο είδος (σε αυτή την περίπτωση ο άνθρωπος) εξελίχθηκε γιατί δεν υπήρχε πλέον ανάγκη να σκαρφαλώνει κανείς στα δέντρα. Ο διποδισμός παρήγαγε τις απαραίτητες αλλαγές στο πόδι για να βελτιώσει την ταχύτητα, την ισορροπία και την σίγουρη κίνηση στην επιφάνεια της γης. Αν και οι άνθρωποι και οι πίθηκοι είναι γενετικά παρόμοιοι, έχουν εξελίξει διαφορετικά φυσικά χαρακτηριστικά που είναι απαραίτητα για την επιβίωση.
