Büyük İngiliz bilim adamı C.Darwin(1809-1882) geliştirildi canlı doğanın evriminin bilimsel teorisi. Darwin'in ana eseri 1859 - “Doğal seçilim yoluyla türlerin kökeni veya yaşam mücadelesinde tercih edilen türlerin korunması.” Evrimsel faktör, evrimin temel birimleri olan popülasyonlarda değişikliklere neden olan ve bunları pekiştiren itici bir güçtür.
Darwin'in tarihsel değeri Biyolojik evrimin varlığına işaret etmemiş (pek çok düşünür ondan çok önce bundan bahsetmişti), fakat evrimin maddi faktörlerini (kalıtım ve değişkenlik) ve itici faktörlerden birini (doğal seçilim) ortaya çıkarmış ve böylece evrimin nedenlerini ortaya çıkarmıştır. biyolojik evrim. Evrimin faktörleri- Darwin'in üçlüsü - değişkenlik ve mutasyonlar, kalıtım, doğal seçilim.
Değişkenlik- canlı organizmaların dış (kalıtsal olmayan değişkenlik) ve iç (kalıtsal değişkenlik) çevresel koşulların etkisi altında değişme, yeni özellikler kazanma yeteneği. Kalıtsal değişkenlik olabilir birleştirici ve mutasyonel. Kombinatif değişkenlik, alelik genlerin farklı kombinasyonlarının (rekombinasyonlar) ortaya çıkmasıyla ilişkilidir. Mutasyonlar genetik materyaldeki kalıcı değişikliklerdir ve bunun sonucunda kalıtsal bir özelliktir. Mutasyonların sonucu, yavru organizmada, ebeveynlerinde bulunmayan yeni özelliklerin ortaya çıkmasıdır. Darwin ayırt etti kesin, belirsiz ve göreceli değişkenlik. Belirli bir değişkenlik, belirli bir türe ait önemli sayıda organizmada, dış ve iç ortamın çeşitli faktörlerinin etkisi altında yeni özelliklerin kazanılmasıdır. Belirsiz değişkenlik, belirli bir türe ait bireysel organizmaların dış ve iç çevresel faktörlerin etkisi altında yeni özellikler kazanmasıdır. Korelatif değişkenlik, farklı organ ve organ sistemleri tarafından yeni özelliklerin kazanılması arasındaki ilişkidir.
Kalıtım- herhangi bir özellik hakkında genetik olarak kodlanmış bilgilerin yavrulara aktarılmasını sağlayan canlı organizmaların özelliği. Nesiller arası iletişim üreme yoluyla gerçekleşir. Kalıtsal özellikler nesilden nesile germ hücreleri aracılığıyla (cinsel üreme sırasında) aktarılır.
Doğal seçilim- "uygun" yapısal özelliklerin hayatta kalmasını ve olumsuz olanların ortadan kaldırılmasını destekleyen ana evrimsel faktör. Belirli çevre koşullarında faydalı olan kalıtsal değişikliklerle bireylerin hayatta kalma süreci ve daha sonra üremeleri. Seçim faktörü çevresel koşullardır: yüksek veya düşük hava sıcaklığı; nem, ışık, yiyecek fazlalığı veya eksikliği. Vurgulamak doğal seçilimin üç biçimi, çoğunlukla doğada meydana gelir: liderlik veya sürüş (bir popülasyonun kalıtsal değişkenliğinin sınırlarını genişletir), istikrara kavuşturma (popülasyonları parçalara ayırır), yıkıcı (popülasyonları parçalara ayırır). Doğal seçilim rastgele değil, evrime yön veren ve sonuçta "akıllı tasarım" sonucuna benzer karmaşık adaptasyonlar yaratan tamamen doğal bir süreçtir.
Modern evrim teorisine "Darwinizm" veya "Darwin'in teorisi" adını vermek - doğru değilÇünkü biyolojik bilim, Darwin'in orijinal teorisinden bu yana evrimi anlamada çok ileri gitti. Evrimin yeni faktörleri:
Nüfus dalgaları– Nüfus büyüklüğündeki periyodik dalgalanmalar. Örneğin: tavşan sayısı sabit değil, her 4 yılda bir çok sayıda var, ardından sayılarda bir düşüş oluyor. Anlamı: Gerileme sırasında genetik sürüklenme meydana gelir.
Genetik sürüklenme- Popülasyon çok küçükse (afet, hastalık, nüfus dalgasının azalması nedeniyle), bu durumda özellikler, yararlılığına bakılmaksızın tesadüfen korunur veya kaybolur.
Yalıtım- bireyleri birbirleriyle geçme süreçlerini etkileyen evrimsel süreçteki bir faktör. İzolasyon, özelliklerin farklılaşmasını teşvik eder ve izole grupların bireyleri arasındaki farklılıkları güçlendirir. İzolasyonun süresi oldukça önemlidir.
Göçler Popülasyondan popülasyona geçen bireyler aynı zamanda bir popülasyondaki genetik çeşitliliğin de önemli bir kaynağıdır. Göç sırasındaki serbest geçiş sayesinde, aynı türden bir popülasyonun bireyleri arasında gen alışverişi yapılır. (gen akışı). Bu durumda göç eden bireylerin genleri, geçiş sırasında popülasyonların gen havuzuna dahil edilir. Sonuç olarak popülasyonların gen havuzu güncellenir.
Evrimin itici güçlerinin karşılıklı ilişkisi . Her ne kadar tüm temel evrimsel faktörler arasında evrimsel süreçteki öncü rol doğal seçilime ait olsa da, bu yalnızca seçilim için materyal oluşturan ve evrimin ana (ama tek değil) faktörünü temsil eden mutasyonel değişkenliğin varlığında ortaya çıkabilir. Dolayısıyla mutasyonlar, rekombinasyonlar, göçler, popülasyon dalgaları, genetik sürüklenme ve izolasyon da yönsüz önemli evrimsel faktörlerdir. Doğada birlikte hareket ederler, ancak her birinin rolü belirli bir ortamda geliştirilebilir. Bütün bu faktörler popülasyonların genetik heterojenliğini sağlar.
Arasında yapay ve doğal seçim aşılmaz uçurum yok: Tohumları dökülmeyen tahıllar bizim tarafımızdan bilinçsizce yetiştirilmiştir ve bunun tersi de termitler ve karıncalar, artık bağımsız olarak var olamayacak olan mantar türlerinin milyon yıllık seçilimiyle bir tarıma sahiptir.
Evrim karşıtları yanılıyor Yapay seçilimin tek bir yeni tür bile yaratmadığını söylediklerinde. Aynı cinse ve bazen de farklı cinslere ait olan birçok yabani hayvan türü, prensipte melezleme ve verimli yavrular üretme yeteneğine sahiptir, ancak doğal koşullar altında bunu neredeyse hiçbir zaman yapmazlar. Mısır, yapay seçilimin gücünün en açık canlı kanıtlarından biridir. Mısırın yabani atası teosinte bitkisinin, az sayıda küçük başağı olan minik bir başağı vardı. Binlerce yıllık yapay seçilim teosinti mısıra dönüştürdü.
Charles Darwin, deneyler ve diğer araştırmalarla doğrulanan bir dizi mantıksal önermeye varıyor. Böylece, tüm canlı organizma türlerinin, herhangi bir özellik için bireysel kalıtsal değişkenlik ile karakterize edildiğini kanıtladı; hepsi katlanarak çoğalıyor; türler arasında hayati kaynakların sınırlı olması nedeniyle bir varoluş mücadelesi vardır; Bu mücadelede yalnızca uyum sağlamış bireyler hayatta kalır ve daha da çoğalır.
3. Doğal seçilim - gerekli kalıtsal değişikliklerle birimlerin hayatta kalma mekanizmasını ve bunların daha fazla üremesini tanımlar. Seçilim varoluş mücadelesinin sonucudur. Aşağıdaki mekanizmalar ayırt edilir:
a) kalıtsal değişikliklerin oluşumu;
b) bu değişikliklere sahip bireylerin ilgili habitatta hayatta kalması ve korunması;
c) bu birimlerin çoğalması, sayılarının artması ve faydalı kalıtsal değişikliklerin yayılması.
Evrimin itici güçleri birbirleriyle etkileşerek doğadaki diğer türlerin oluşumunu açıklamayı mümkün kılar. Biyolojinin farklı dallarında biriken materyaller ancak evrim ilkesine uygun olduklarında mantıklı bir sonuca varırlar.
Charles Darwin'in en büyük değeri, türlerin gelişim ve oluşum sürecini açıklamasında yatmaktadır. Darwin'in evrim teorisini genel kabul gören bir teori haline getiren de bu gerçekti.
Doğada, herhangi bir organizma popülasyonunun gen havuzunu etkileyen birçok olay sürekli olarak meydana gelir. Ve hepsi evrimin itici güçlerine aittir. Charles Darwin, kapasiteleri dahilinde doğal seçilimi ve varoluş mücadelesini öne çıkardı.
Modern biyologlar genetik sürüklenme ve mutasyon sıklığının evrimin itici güçleri olduğunu düşünüyor. Evrim teorisinde iyileştirmeler ve eklemeler, moleküler biyolojinin gelişmesi ve genomların çözülmesiyle mümkün oldu. Bu makalede, modern sentetik teoriye göre hangi faktörlerin evrimin itici güçleri olarak kabul edildiğini ele alacağız.
Kalıtım: nükleer ve sitoplazmik
Tüm canlı organizmaların özelliklerini nesilden nesile aktarma özelliğinin (kalıtım), evrimin itici güçleri olarak görülmesi boşuna değildir. Türlerin hayatta kalması, çoğalması ve ayrıklığı (bireysellik ve çeşitlilik) için değerli adaptasyonların sürekliliğini ve sağlamlaşmasını sağlayan şey kalıtımdır. Evrimin materyali, bir organizmanın hücresinin çekirdeğindeki kromozom setinin tamamıdır (genotip). Ek olarak, bazı hücre organelleri, anneden yavruya bağımsız olarak aktarılan kendi dairesel DNA'larına sahiptir (bitkilerde plastidler ve tüm canlı organizmalarda mitokondri).
Değişkenlik tür çeşitliliğinin anahtarıdır
Evrimin itici güçleri aynı zamanda soyundan gelenlerin ebeveyn formlarının sahip olmadığı özellikleri kazanma yeteneğini de içerir. Ancak her değişkenlik genotipte yeni özelliklerin pekiştirilmesine yol açmaz. Çevreye uyum sağlamanın bir faktörü olarak fenotipik değişkenlik, gen aparatını etkilemez, ancak genotipin fenotipte bir tezahür şeklidir ve özelliğin reaksiyon normlarının sınırları dahilindedir. Evrimin itici güçlerinden biri olarak kabul edilmez. Makalemiz bağlamında genotipteki değişikliklerle birlikte genotipik değişkenlik (mutasyonel ve kombinasyonel) ilgi çekicidir.
Kombinatif değişkenlik
Bu tür değişkenlik doğrudan cinsel süreçle ilgilidir ve cinsiyet hücrelerinin (gametler) oluşumu sırasında mayozun bir sonucu olarak kromozomların bağımsız farklılaşmasında ve geçiş süreçlerinde (homolog kromozomlar arasındaki bölümlerin değişimi) ifade edilir. Gezegendeki evrimsel süreçleri hızlandıran şey, gamet genomundaki genlerin ve alellerinin farklı kombinasyonları ve eşeyli üremenin ortaya çıkışıydı ve panmiktik (cinsel üreyen) organizmalar için çevresel koşullara uyum sağlamayı kolaylaştırmada önemli bir kazanım haline geldi.
Genomik düzeyde mutasyonlar
Kromozomların yapısını etkilemeden tüm genomu (gen kümesini) değiştiren en büyük tür.
- Poliploidi, bir organizmanın kromozom sayısının haploid (n) kümesinin (3n, 4n, 5n, 6n, 7n vb.) katları olan bir artıştır. Bu tür mutasyon birçok bitkide ve basit hayvanlarda doğaldır.
- Anöploidi, mayoz bölünmenin geçişindeki bozuklukların bir sonucu olarak kromozomların fazlalığı veya kaybının ortaya çıkmasıdır. Sonuç olarak, tam kromozom setine (2n) sahip bir organizmada monozomi (2n-1), trizomi (2n+1) veya nullizomi (2n-2) gelişir. Çoğu zaman, bu tür bireyler yaşayamaz veya ciddi genetik hastalıkların taşıyıcılarıdır (İnsanlarda Down sendromu, 21. kromozom çiftinde üçüncü bir kromozomun varlığıyla ilişkilidir).
Kromozomlar ve mutasyonları
Bu durumda gametogenezin geçişindeki (gamet oluşumu) rahatsızlıklar sonucunda kromozomların yapısında yeniden düzenlemeler meydana gelir. Bu tür mutasyonlar, gen kombinasyonlarının, daha az sıklıkla bireysel genlerin işleyişini değiştirir, ancak kromozom sayısındaki değişikliği etkilemez. Bu seviyede birçok mutasyon türü vardır. Bir kromozom bölgesinin yalnızca kopyalarını (iki katına çıkmasını) ve silinmesini (kayıplarını) adlandıracağız.
Gen düzeyindeki mutasyonlar
Bunlar en küçük ölçekteki mutasyonlardır; bir gendeki nokta değişikliği. Genotipteki yeni alellerin sayısının ve tür içindeki çeşitliliğin artmasına katkıda bulunduklarından, çoğunlukla evrimin itici güçleri olarak adlandırılan bu tür mutasyonlardır. Bir gendeki değişiklikler, bir veya daha fazla (çoklu etkiye sahip) özellikte değişikliklere yol açarak fenotiplerin değişkenliğini artırır. Bu tür mutasyonlar bir popülasyonda biriktiğinde evrimde bir faktör haline gelirler.
Sayı dalgaları
Birey sayısındaki keskin bir artışa veya bunun yıkıcı bir şekilde azalmasına yaşam dalgaları veya nüfus dalgaları denir. Sayılarda değişiklikler birçok faktörün (yangınlar, yanardağlar, salgın hastalıklar, doğal düşmanların ortadan kalkması) sonucu ortaya çıkabilmektedir. Ancak bunların hepsi doğası gereği rastgeledir ve tüm popülasyonun gen havuzunda değişikliklere yol açar; dışarıdan gelenler ön planda olabilir veya tam tersi olabilir.
Biyolojik evrimin bir faktörü ve itici gücü olarak izolasyon
Aynı türden panmiktik organizmaların popülasyonları arasında serbest geçiş olarak izolasyon, bu evrim faktörünün eyleminin açık bir işaretidir. Gezegendeki türlerin çoğu, popülasyonların ortaya çıkması nedeniyle ortaya çıktı. Aşağıdaki türler ayırt edilir:
- Mekansal (coğrafi, antropojenik).
- Biyolojik (ekolojik, morfolojik, etolojik, genetik).
Her durumda, popülasyonlar arasında serbest melezleşme engeli ortaya çıktığında, türleşme sürecinin başlangıcından söz edebiliriz.
Doğal seçilimin bir aracı olarak varoluş mücadelesi
Doğal seçilimin aracı, yalnızca belirli koşullara daha iyi uyum sağlayan bir organizmanın hayatta kalacağı ve verimli yavrular bırakacağı varoluş mücadelesidir. Onların varoluş mücadelesi şöyle olur:
- İçeride - en acımasız ve uzlaşmaz. Aynı türün temsilcileri arasındaki besin kaynakları, bölge, daha iyi yaşam koşulları ve yavru bırakma fırsatı için yapılan rekabet, zayıf ve uyumsuz bireylere hiçbir şans bırakmıyor.
- Farklı türlerin temsilcileri arasında, ancak aynı ekolojik nişi işgal ediyor. Örnek olarak zürafa ile zebra arasındaki bitkisel besin rekabeti, evrim sürecinde fizyolojik özelliklerin ortaya çıkmasına yol açarak rekabeti minimuma indirdi.
Organizmaların olumsuz koşullarla mücadelesi. Örnek: çöldeki yaşamın uyarlanabilir mekanizmaları olarak bir devenin yağlı hörgücü ve sulu meyvelerin etli yaprakları. Veya derin deniz balıklarının parlayan organları.
Darwin'in 19. yüzyılın ortalarında ortaya çıkan evrim doktrini sorunsuz değildi, ancak yine de dünya bilim camiasının sempatisini kazanarak, insanların ve gezegendeki diğer türlerin kökenini açıklayan en popüler teori haline geldi. Ancak şunu belirtmekte fayda var ki, bir buçuk asırlık varoluşu boyunca, eleştirilerin ve eksik unsurlarla ilgili sorunların baskısı altında, bu teorinin kendisi de, ne tür bir totoloji olursa olsun, evrim geçirmiştir.
Modern bilimin önde gelen yönüne sentetik evrim teorisi denir. Klasik Darwinizm'in bir dizi ifadesinin yeniden düşünülmesinin yanı sıra bazı yardımcı bilimlerin türlerin kökeni çalışmalarına dahil edilmesinin bir sonucu olarak ortaya çıktı: moleküler biyoloji, ekoloji, genetik, sitoloji, paleontoloji ve diğerleri. Peki bize ne söylüyor? Evrimin itici güçleri nelerdir? Hangi koşullar dünyayı bugün gördüğümüz hale getirdi?
Evrimin itici güçleri
Canlı organizmalar birçok özel nedenin sonucunda değişimlere uğrarlar. Hem olumsuz hem de olumlu olabilirler. İkinci durumda, organizmalar dış koşullara diğerlerinden daha iyi uyum sağlayarak talihsiz rakipleri ekolojik ortamdan uzaklaştırırlar.
Sonuçlara dayanarak evrimsel değişikliklerin gerçekleştiğini söyleyebiliriz. Modern bilim adamları, evrimin aşağıdaki ana itici güçlerini tanımlar: sonucu olarak varoluş mücadelesi - doğal seçilim ve sonuncusu - çeşitli mutasyonların neden olabileceği nesil değişimiyle organizmaların değişkenliği. Tüm bu nedenlere daha ayrıntılı olarak bakalım: 
Çözüm
Böylece evrimin itici güçleri, gezegendeki canlı organizmalardaki değişimi ve bizzat doğanın dönüşümünü önceden belirler.
Evrimin itici faktörleri- Mutasyonlardan kaynaklanan çeşitli temel değişiklikleri, organizmaların çevresel koşullardaki değişikliklere adaptasyonlarının oluşmasına yönlendiren faktörler. Evrimin itici gücüne, çeşitli biçimlerdeki varoluş mücadelesinin bir sonucu olan doğal seçilim denir. Bir popülasyonda ortaya çıkan birey sayısı ile bunların yaşam olanakları arasındaki tutarsızlık, kaçınılmaz olarak bir varoluş mücadelesine yol açmaktadır. Varoluş için mücadele- Bireylerin tür içindeki, türler arasındaki ve inorganik doğayla olan karmaşık ve çeşitli ilişkileri. Charles Darwin, varoluş mücadelesinin üç biçimini ayırt etti: 1) tür içi - aynı türe ait bireyler arasındaki ilişkiler; 2) türler arası - farklı türlere ait bireyler arasındaki ilişkiler; 3) inorganik doğanın olumsuz koşullarına karşı mücadele - organizmaların cansız doğayla ilişkisi. Varoluş mücadelesinin sonucu doğal seçilimdir.
Doğal seçilim -Çoğunlukla belirli koşullar altında yararlı olan kalıtsal değişikliklere sahip bireylerin hayatta kaldığı ve geride yavru bıraktığı bir süreç. Bu evrim faktörü doğası gereği her zaman yönlüdür, varoluş koşullarına adaptasyonu geliştirir, her yaştaki tüm organizmaları etkiler, fenotipi takip eder ve belirli bir ortamın koşullarına karşılık gelen bir reaksiyon normuna sahip genotiplerin seçimine iner. Doğal seçilim özellikle baskın mutasyonlara karşı etkilidir. Doğada sıklıkla heterozigotların lehine gerçekleştirilir (orak hücreli anemi için seçim). Uyum sağlayan değişikliklerin yönüne bağlı olarak doğal seçilim, yönlendirici, dengeleyici veya yıkıcı olabilir.
Sürüş seçimi- bu seçimdir, fenotipte kademeli bir değişikliğe neden olur, reaksiyon hızında belirli bir yönde bir değişikliğe yol açar. Yeni koşullarda, bu koşullarda olumlu olan değişiklikler lehine gerçekleştirilir. Sürüş seçimi, yeni uyarlamaların ortaya çıkmasıyla ilişkilidir. Seçilimi yönlendirme eyleminin örnekleri, böceklerde pestisitlere karşı direncin oluşması ve huş güvesi kelebeklerinde endüstriyel melanizmdir.
Seçimi stabilize etme - Bu, sabit bir fenotiple reaksiyon normunun daralmasının eşlik ettiği ve ondan sapmaları ortadan kaldıran bireylerin seçimidir. Bu seçilim biçimi, çevresel koşullar stabil hale geldiğinde kendini gösterir. Seçimi istikrara kavuşturmak, çevreye en iyi uyum sağlayan belirli bir fenotipin korunmasını sağlar ve daha az uyum sağlayan değişiklikleri reddeder. Seçimi stabilize etme eyleminin bir örneği, balıklarda aerodinamik vücut şeklinin ve çiçek parçalarının boyutunun korunmasıdır.
yırtılma (yıkıcı) seçim- bu, birkaç fenotipin ortaya çıkmasına yol açan ve ortalama ara formlara yönelik olan seçimdir. Çevresel koşullar, türün büyük bir kısmının uyum yeteneğini kaybedecek kadar çok değiştiğinde ve ortalama normdan aşırı sapma gösteren bireyler avantaj elde ettiğinde ortaya çıkar. Bu seçim biçimi şuna yol açar: polimorfizm - Bir popülasyonda tamamen farklı özelliklere sahip iki veya daha fazla formun varlığı. Süreksiz seçilimin bir örneği, kuvvetli rüzgarların sürekli estiği adalarda uzun kanatlı ve kanatsız böcek popülasyonlarının ortaya çıkmasıdır.
Sentetik evrim teorisine göre, doğal seçilim, mutasyonlardan kaynaklanan fenotiplerdeki çeşitli temel değişiklikleri, organizmaların çevre koşullarındaki değişikliklere adaptasyonlarının oluşmasına yönlendirir. Bütün mesele bu yaratıcı rol doğal seçilim, bu yüzden buna denir evrimin itici gücü.
