Ero mikroevoluution ja makroevoluution välillä

Mikroevoluutio vs. makroevoluutio

Mikroevoluutio viittaa populaatioiden kehitykseen samoissa lajeissa. Vaikka termi "mikroevolution" saattaa vaikuttaa melko kapealta, se kattaa tosiasiallisesti useita aiheita. Mikroevoluutio on erityisen kiinnostava ihmisille, koska se voi antaa tietoa kaikista ihmispopulaatioiden eroista, ovatko nämä erot sairauksien herkkyydessä, korkeudessa, hedelmällisyydessä vai muussa tekijässä. Tutkijat ovat tutkineet ihmisten populaatioiden eroja saadakseen tietoa sairauksien syistä. Mikroevoluutio-tutkimus auttaa meitä myös ymmärtämään, kuinka taudinaiheuttajat saavat antibioottiresistenssin. Tähän mennessä kuvatut mikroevolyymit viittaavat saman lajin yksittäisistä organismeista koostuvien populaatioiden evoluutioon. Monisoluisissa organismeissa mikroevolution tapahtuu myös solumme populaatioissa. Lääkärit ja tutkijat tutkivat tämän tyyppistä mikroevoluutiota ymmärtää yksi yleisimmistä ihmisten sairauksista: syöpä. Syövän kehittyminen ja eteneminen vaatii useimmissa tapauksissa monia mutaatioita ja kasvaimen solujen tutkiminen voi antaa käsityksen siitä, mikä mutaatio (t) tapahtui ensin ja mitkä mutaatiot tapahtui myöhemmin. Tämäntyyppinen tutkimus voi osoittaa mutaatiot, jotka johtavat syöpämetastaasiin (kyky leviää muihin kudoksiin) vertaamalla mutaatioita soluihin, jotka kulkivat muihin kudoksiin solujen kanssa, jumissa.

Makroevoluutio puolestaan ​​viittaa korkeampien taksonien evoluutioon, ts. Evoluutioon, joka tapahtuu korkeammalla tasolla kuin yhden lajin sisällä. Kun ajatellaan makroevoluutiota, tulee mieleen kuva fylogeneettisesta puusta tai elämän puusta. Makroevoluutio-aihe kattaa lajin alkuperän, lajien erottelun ja lajien väliset yhtäläisyydet / erot. Makroevoluutio-tutkimuksella voidaan määrittää, mikä tekee tietyistä kasvilajeista myrkyllisiä, kun taas toiset ovat syötäviä tai miksi jotkut eläimet ovat immuuneja taudeille, kun taas toiset ovat alttiita. Kuolleiden sukupuuttoon johtaneiden homolajien tutkimisesta esivanhempiemme parempaan ymmärtämiseen vertaamalla sitä, kuinka erityyppiset patogeenit välttävät immuunijärjestelmää, makroevoluutio-aihe kattaa paljon.

Näistä eroista huolimatta sekä mikroevoluutiossa että makroevoluutiossa on samat periaatteet ja ne tapahtuvat samalla mekanismilla. Sekä mikroevoluutio että makroevoluutio tapahtuvat mutaation seurauksena. Genomiselle DNA: lle on jatkuvasti altistunut alhainen mutaatio. Tämä on totta riippumatta siitä, onko solun DNA varastoitu ytimeen vai replikoituuko se aktiivisesti. Mutaatiot ovat nukleotidisekvenssin muutoksia, jotka johtuvat satunnaisista vaurioista tai virheistä replikaation tai korjauksen aikana. Lisäksi sekä makro- että mikroevoluutioon sisältyy muuttoliike tai yksilöiden liikkuminen populaatioiden välillä, samoin kuin geneettinen siirtyminen tai satunnaiset muutokset tiettyjen piirteiden tai mutaatioiden taajuudessa populaatiossa. Viimeiseksi, sekä mikroevoluutio että makroevoluutio ovat luonnollisen valinnan tuotteita. Luonnollinen valinta on ominaisuuden leviäminen tai häviäminen väestössä ajan myötä (lisääntyneen tai vähentyneen eloonjäämisen tai lisääntymisen kautta), mikä johtaa muutokseen genotyyppien esiintymisessä populaatiossa.

Luonnollisen valinnan ymmärtämiseksi paremmin tarkastellaan sitä geenimutaation yhteydessä. Genomisen DNA: n mutaatio voi tuottaa yhden kolmesta tuloksesta. Ensinnäkin mutaatio voisi olla neutraali, mikä tarkoittaa, että mutaation seurauksena ei tapahdu todellisia muutoksia soluun tai organismiin. Tämän tyyppinen mutaatio voidaan ylläpitää tai se voi kadota ajan myötä (geneettisen siirtymisen vuoksi). Toinen mutaatiotyyppi voisi tuottaa suotuisan lopputuloksen tuottaen tehokkaamman proteiinin tai antamalla jonkin muun edun solulle tai organismille. Kolmas mutaatiotyyppi on vahingollinen tai epäsuotuisa mutaatio. Tämäntyyppinen mutaatio menetetään yleensä, koska soluilla tai organismeilla, jotka kantavat tätä mutaatiota, voi olla heikentynyt selviytymis- tai lisääntymisnopeus.

Genomin eri alueilla mutaatio vaihtelee eri tavoin. Esimerkiksi alueilla, joissa ei ole geenejä tai ei sekvenssejä, jotka vaikuttavat geeneihin, on mutaatioaste, joka on yhtä suuri kuin satunnaisten virheiden taajuus. Toisaalta kriittisellä geenillä on erittäin alhainen mutaatioaste, koska melkein kaikki mutaatiot kriittisessä geenissä ovat haitallisia. Näitä geenejä kutsutaan ”erittäin konservoituneiksi”. Erittäin konservoituneiden geenien, kuten ribosomaalisten proteiinien, sekvenssejä voidaan käyttää vertailujen ja hypoteesien tekemiseen etäisesti sukulaisten eliöiden (kuten bakteerit ja eläimet) makroevoluutiosta.

Muut geenit ovat kehittyneet viime aikoina, ja ne voivat olla ainutlaatuisia tietylle organismiryhmälle. Näiden geenien sekvenssien samankaltaisuuksien analysointi voi tarjota tietoa läheisesti sukulaisista lajeista (makroevoluutio), ja sitä voidaan käyttää jopa vertaamaan saman lajin populaatioiden tai yksilöiden eroja (mikroevoluutio). Esimerkiksi influenssavirus kehittyy nopeasti immuunijärjestelmän tunnistamisen välttämiseksi. Influenssan tapauksessa kaikki viruspinnan hemagglutiniiniproteiinin muutokset (mutaatiot), jotka auttavat virusta välttämään immuunijärjestelmää, olisivat edullisia. Karvaproteiineissa esiintyvien genomimutaatioiden aiheuttaman influenssan mikroevoluution tutkiminen kertoo uusien influenssarokotteiden tuotannosta joka vuosi.

Yhteenvetona voidaan todeta, että makroevoluutio ja mikroevoluutio edustavat samaa prosessia, jota ohjaavat satunnaiset mutaatiot ja luonnollinen valinta, eri asteikkoissa. Vaikka voi olla vaikea yhdistää mikroevoluution aikana tapahtuvia muutoksia (kuten lääkeresistenssin kehittyminen) makroevoluutioihin (kuten uusien lajien kehitys), harkitse kullekin kullekin ajalle tarvittavaa aikaa. Mikroevoluutio voidaan havaita elinajan sisällä ja se voidaan mitata suoraan. Mikroevoluutio tapahtuu jokaisen uuden sukupolven aikana ja jopa monisoluisissa organismeissa (kuten syövässä). Makroevoluutio vie paljon kauemmin, ja sitä on tarkasteltava eri näkökulmasta. Maapallon elämässä on ollut mikroevoluutio 3,8 miljardia vuotta, ja se on paljon aikaa, jotta mikrotapahtumat tuottavat makrotuloksia.