Para sa mga nanonood, ang ilang mga kakaiba sa hitsura ng isang tao ay isa pang dahilan para umungol at magtsismis; para sa isang edukado at mataktikang tao, ito ay isang pagkakataon upang muling isipin ang landas ng ebolusyon ng tao.
Ang mga simulain at atavism ay hindi mga deformidad, lalong hindi isang dahilan para sa pangungutya, ngunit posibleng "pagkakamali" ng kalikasan. At para sa mga siyentipiko ito ay mahahalagang palatandaan, ebidensya ng ebolusyon.
Ano ang mga atavism
Ang pagkakaroon sa isang indibidwal ng mga katangian na likas sa malayong mga ninuno nito ay tinatawag na atavism. Ano kaya yan? Halimbawa, ang makapal na buhok sa katawan, kasama na ang mukha. O isang buntot na lumalaki sa itaas ng tailbone. Kasama rin dito ang multi-nipple. Noong unang panahon, noong siglo bago ang huling, Ang mga atavism at mga simulain ay isang malinaw na kumpirmasyon ng teorya ni Darwin. Pagkatapos ang mga siyentipiko ay nadala sa paghahanap ng "walang silbi" na mga organo sa katawan ng tao na binibilang nila ang halos dalawang daan sa kanila. Sa kabutihang palad, sa paglipas ng panahon, karamihan sa mga organo mula sa listahang ito ng "Darwinian" ay, wika nga, na-rehabilitate. Napatunayan ng mga siyentipiko na ang kanilang pag-andar ay medyo mataas.
Ito pala ay:
- ang ilang mga organo ay gumawa ng mga kinakailangang hormone;
- ang iba ay naging kinakailangan sa isang pagkakataon o iba pa sa pag-unlad ng organismo;
- ang iba pa ay nagsimulang kumilos sa ilalim ng ilang mga panlabas na kondisyon;
- at ang ikaapat ay naging "mga kapalit" para sa mga organ na nabigo.
Iyon ay, ang parehong tailbone ay hindi isang direktang paalala ng buntot, ngunit isang organ na nagsisilbing nakakabit ilang mga koneksyon at mga kalamnan. Kumuha tayo ng iba pang mga halimbawa: ang apendiks ay hindi lahat ng walang silbi na tulad ng buntot, ngunit organ, kung saan dumarami ang mga kinakailangang microorganism.
Sa pamamagitan ng paraan, kung partikular na pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga atavism, kung gayon ang terminong ito ay hindi tunay na siyentipiko. At ang pagsisikap na matukoy ang mga palatandaan ng atavism ay nangangahulugan ng pagkilos sa isang anti-siyentipikong paraan. Maghusga para sa iyong sarili: ang tumaas na buhok sa katawan ay isang "hello mula sa nakaraan", isang paalala kung kanino ito nanggaling may isang lalaki. Ngunit ang iba pang mga panlabas na deformidad, halimbawa, pagpapalaki ng mga daliri sa mga limbs, ay isang malinaw na patolohiya, at sa anumang paraan ay kahanay sa isang katulad na yugto ng pag-unlad. katawan ng tao. Iyon ay, kung ang mga deformidad na ito ay walang direktang pagkakahawig sa kanilang mga ninuno, kung gayon ito ay isang patolohiya. At kung gagawin nila, ito ay isang atavism. Ngunit sa parehong mga kaso, ang sanhi ng naturang mga anomalya ay isang genetic failure.
Siyanga pala, kung ikaw ay isang tagasunod ng teorya ng ebolusyonista, tiyak na makikilala mo ang mga taong may mga palikpik at hasang, at iba pang mga katangian na taglay ng ating mga ninuno ng hayop.
Ano ang mga simulain
Ngunit ang mga simulain ay itinuturing na hindi pa nabuong mga organo ng katawan ng tao o hayop. Magbigay tayo ng mga mahuhusay na halimbawa:
- Mga kalamnan sa tainga. Ang ilang mga mammal ay talagang nangangailangan ng mga ito: tinutulungan silang magdirekta tainga sa isang tiyak na sound stimulus. Hindi na kailangan ng isang tao ang gayong "pagpipilian".
- Semilunar fold sa panloob na sulok ng mata. Ito ay isang labi ng ikatlong takipmata, isang medyo mahusay na binuo nictitating lamad sa mga ibon at reptilya. Pinadulas nito ang mata na may kinakailangang pagtatago, ngunit sa mga tao, ang itaas at ibabang talukap ng mata ay nakayanan ang misyon na ito. Kaya ang fold ay naging maliit, lumalabas na hindi kailangan.
Walang taros na itinanggi ng mga Darwinista ang bagong papel ng "hindi kailangan" na mga organo, ngunit sa paglipas ng panahon ay napatunayan na sa katawan ng tao hindi gaanong simple. Hindi maaaring sabihin ng isang tao na ang parehong apendiks ay isang paalala ng ating mga ninuno; hindi, ngayon ito ay isang organ ng immune system ng tao.
Subukan nating iwaksi ang ilang tanyag na alamat tungkol sa mga simulain at atavism.
5 mitolohiya tungkol sa mga atavism at mga panimula
Pabula 1. Ang mga utong sa mga lalaki ay mga bakas. Ngunit walang ganoon: hindi rin sila gumana sa anumang paraan sa aming mga ninuno na lalaki. Ang paliwanag para sa kanilang presensya ay simple - sa maagang panahon ng pag-unlad ng embryonic, ang mga tao ay unisex, lumilitaw ang mga pagkakaiba sa sekswal sa ibang pagkakataon, na pinadali ng mga espesyal na hormone.
Pabula 2. Ang wisdom tooth ay isang genetic disorder. Ngunit ito ay atavism; ang malalakas na molar ay tumulong sa ating mga ninuno sa paggiling ng mga pagkaing halaman. Maaari na nating nguyain ang mga ito, ngunit sa karamihan ng mga kaso, hindi tama ang kanilang paglaki, na nagdudulot ng maraming abala at humahantong sa isang tao sa isang dental surgeon.
Pabula 3. Ang koneksyon ng esophagus sa trachea sa mga tao ay walang kahulugan. Ito ay hindi totoo: mucus in respiratory tract maaaring alisin sa pamamagitan ng esophagus, ngunit maaari nating sabihin na ang gayong istraktura ay may pananagutan sa "pag-save ng espasyo" at pinapayagan kang huminga sa pamamagitan ng bibig, na napakahalaga para sa isang malubhang runny nose.
Pabula 4. Ang mga tonsil at adenoid ay mga simulain. Ito ay hindi totoo sa lahat! Ang mga organ na ito ay kinakailangan para sa lumalaking katawan: tumutulong sila sa paglunsad ng isang mahalagang mekanismo para sa paggawa ng mga proteksiyon na antibodies. Kapag ang mekanismo ay nagsimulang gumana, ang mga tonsil ay nagsisimulang lumiit, at ang kanilang pag-andar ay kinuha ng ibang mga organo.
Pabula 5. Ang lahat ng "hindi kailangan" na mga organo ay maaaring alisin nang walang mapaminsalang kahihinatnan. Tiyak na hindi ito ang kaso. Ang pangunahing patunay ay ang karamihan sa mga organo ay maaaring may ilang mga pag-andar (at kung ang isa ay "luma na", kung gayon ang iba ay napaka-kaugnay), o sila ay kinakailangan sa ilang mga panlabas na sitwasyon.
Bakit lumilitaw ang mga atavism?
Si Tatay ay walang nakapusod, at si nanay ay wala, ngunit ang sanggol ay ipinanganak na hindi karaniwan. Bakit? Paano ito nangyari? Ang mga kilalang batas ng genetika ay dapat sisihin dito. Ang ating buong anyo ay nakaprograma ng mga gene ng ating mga ninuno (mga gene para sa paulit-ulit na mga katangian). Para sa bawat katangian ng tao, dalawang gene ang may pananagutan: ang ina at ama. Maaari silang magkaiba o pareho, malakas o mahina. Kung si tatay ay may mahinang tail gene at si nanay ay may isa, kapag sila ay nagkita, sila ay may bawat pagkakataon na manganak ng isang bata na may buntot, dahil sa pagkakaroon ng pagkakaisa, ang mahina na mga gene ay naging mas malakas.
Ngunit in fairness, tandaan namin: ang pagkakataon ng naturang pagpupulong ay napakaliit, at ang mga nakatagong gene ng ganitong uri ay napakabihirang.
Isang panimula, isang bagay na hindi umabot sa ganap na pag-unlad. Kumpletong diksyunaryo mga banyagang salita na ginamit sa wikang Ruso. Popov M., 1907. rudiment (lat. rudimentum rudiment, paunang yugto) 1) kapareho ng simula ... ... Diksyunaryo ng mga banyagang salita ng wikang Ruso
Relic, remnant, trace, germ Dictionary ng mga kasingkahulugan ng Russian. rudiment tingnan ang natitirang Diksyunaryo ng mga kasingkahulugan ng wikang Ruso. Praktikal na gabay. M.: wikang Ruso. Z. E. Alexandrova. 2011… diksyunaryo ng kasingkahulugan
RUDIMENT, sa biology, isang degenerate o deformed organ o bahagi ng katawan. Hindi na sila gumaganap ng anumang partikular na function. Kasama sa mga vestigial na organo ng tao ang tonsil at apendiks. tingnan din ang DEGENERATION... Siyentipiko at teknikal encyclopedic Dictionary
RUDIMENT, rudiment, asawa. (Latin rudimentum unang yugto). Isang kulang sa pag-unlad, pasimulang organ o nalalabi ng isang organ na binuo sa malayong mga ninuno ng isang partikular na organismo. || trans. Relic ng isang nawala na kababalaghan (libro). Ang paliwanag na diksyunaryo ni Ushakov. D... Ushakov's Explanatory Dictionary
RUDIGENT, huh, asawa. 1. Isang kulang sa pag-unlad, natitirang organ na kumpleto sa mga nakaraang yugto ng pag-iral ng organismo (espesyal). Organ r. 2. paglipat Relic ng isang nawala na kababalaghan (libro). | adj. panimula, oh, oh. Ozhegov's Explanatory Dictionary... Ozhegov's Explanatory Dictionary
- (rudimentum rudiment, paunang anyo) isang atrasadong labi ng isang dati nang normal na itinayo na organ na sumailalim sa pagbawas sa indibidwal at makasaysayang pag-unlad. Geological Dictionary: sa 2 volume. M.: Nedra. Inedit ni K. N. Paffengoltz et al... Geological encyclopedia
Tungkol sa drum rudiment, tingnan ang Drum rudiment Rudiment (mula sa Latin na rudimentum rudiment, paunang yugto) ay isang hindi napapanahong anyo ng pag-iral; kadahilanan ng isang naglahong kababalaghan, isang bagay ng nakaraan sa functional na aktibidad nito, sa... ... Wikipedia
Vestigial organ ay isang vestigial organ, isang panimula. Isang pinasimple o kulang sa pag-unlad (kumpara sa isang homologous na organ na magkatulad o ancestral form) na organ na nawala ang pangunahing kahalagahan nito sa proseso ng phylogenesis. (Pinagmulan: "English-Russian explanatory dictionary ... Molecular biology at genetics. Diksyunaryo.
M. 1. Isang kulang sa pag-unlad, natitirang organ na kumpleto sa mga nakaraang yugto ng pag-unlad ng isang partikular na organismo; vestigial organ. 2. paglipat Isang relic ng ilang nawala na kababalaghan na umiral sa malayong nakaraan. Diksyunaryo…… Modernong paliwanag na diksyunaryo ng wikang Ruso ni Efremova
Rudiment, rudiment, rudiment, rudiment, rudiment, rudiment, rudiment, rudiment, rudiment, rudiments, rudiments, rudiments (Source: "Complete accentuated paradigm according to A. A. Zaliznyak") ... Mga anyo ng mga salita
Mga libro
- Batang babae na may Thumb, Serre Michel. Ang mag-aaral ng bagong henerasyon ay hindi kailanman nakakita ng isang guya, baka, baboy o isang brod ng manok sa kanyang buhay. Noong 1900, karamihan sa mga tao sa buong mundo ay nag-araro ng lupa at nagpapastol ng mga hayop. Noong 2000, noong...
- Song of the Triumphant Plebeian, M. Weller. Ang koleksyon ng napiling "Song of the Triumphant Plebeian" ay isang mahirap na pag-uusap mula sa isang propesyonal tungkol sa pagpatay sa ating kultura, tungkol sa pagsusunog ng sarili ng manunulat sa pakikibaka para sa pagiging perpekto, tungkol sa mga karera at pagbagsak. Sa libro...
Pag-unlad ng katawan.
Ang mga ito ay inilatag sa panahon ng pag-unlad ng embryonic, ngunit hindi ganap na umunlad. Ang mga vestigial organ ay pinapanatili sa buong buhay ng indibidwal, sa kaibahan sa mga pansamantalang organo, na naroroon lamang sa mga embryo. Ang function na dinadala ng mga vestigial organ, na karaniwang binuo sa mga ninuno ng mga organismong ito, ay lubhang humina o nawala. Sa huling kaso, ang mga pangunahing kaalaman, tila, ay maaaring gumanap ng ilang iba pang function. Mga halimbawa ng vestigial organ sa mga hayop: ang fibula sa mga ibon, mga mata sa ilang kuweba at mga hayop na nakabaon (Proteus, mole rat, mole), mga labi ng buhok at pelvic bone sa ilang cetacean.
Sa mga tao, kasama sa mga rudiment ang caudal vertebrae, buhok sa katawan, mga kalamnan sa tainga, Morganian ventricles ng larynx, atbp.
May isang opinyon na ang vermiform na apendiks ng cecum (apendise) ay isang panimula at hindi gumaganap ng anumang pag-andar sa katawan ng tao, at mayroong isang panahon kung kailan tinanggal ang vermiform na apendiks upang maiwasan ang pag-unlad ng apendisitis. Ang "preventive" na diskarte na ito ay inabandona na ngayon.
Tumutulong ang mga vestigial organ na itatag ang landas ng phylogeny; sila ay nagsilbing isa sa mga patunay para kay Charles Darwin ng pinagmulan ng tao mula sa mga hayop.
Ang mga tagasuporta ng teorya ng ebolusyon R. ay itinuturing na isa sa " hindi mapag-aalinlanganan"Ebidensya ng pinagmulan ng tao mula sa mga hayop.
Sa ilang mga kaso, ang mga vestigial organ ay ganap na nabubuo (tingnan ang Atavism), halimbawa, ang posterior na pares ng mga palikpik sa mga cetacean; May mga kilalang kaso ng mga taong ipinanganak na ang buong katawan at mukha ay natatakpan ng buhok.
Sa kasalukuyan, ang tanong ng pagkakaroon at kakanyahan ng mga pag-andar ng mga hindi pa ganap na organo sa pisyolohiya ng mga indibidwal ay hindi ganap na malinaw.
Wikimedia Foundation. 2010.
Tingnan kung ano ang "Mga Rudiment" sa iba pang mga diksyunaryo:
- (mula sa Lat. rudimentum rudiment, pangunahing prinsipyo), mga panimulang organo, medyo pinasimple, kulang sa pag-unlad (kumpara sa mga homologous na istruktura ng ninuno at mga kaugnay na anyo) na mga istruktura na nawala ang kanilang pangunahing katangian. kahalagahan sa katawan sa proseso ng phylogenesis... Biyolohikal na encyclopedic na diksyunaryo
- (lat.). Pangunahing nagsimula. Diksyunaryo ng mga banyagang salita na kasama sa wikang Ruso. Chudinov A.N., 1910 ... Diksyunaryo ng mga banyagang salita ng wikang Ruso
mga simulain- ov, maramihan simula pl. Mga paunang tuntunin, mga pangunahing kaalaman. Itinuro nila ang ilang mga taong kasama nila, na maaaring magturo sa mga kabataan ng mga unang simulain (pundasyon) ng lahat ng agham. 1724. LALAKI 1 16 ... Diksyunaryo ng Kasaysayan Gallicism ng wikang Ruso
mga simulain- ANIMAL EMBRYOLOGY VUDITMENTS - mga organo o bahagi ng mga organo na hindi gumagana sa mga hayop na nasa hustong gulang... Pangkalahatang embryolohiya: Terminolohikal na diksyunaryo
Katulad ng vestigial organs...
Rudiments (mula sa Latin na rudimentum rudiment, pangunahing prinsipyo), mga organo na nawala ang kanilang pangunahing kahulugan sa proseso Makasaysayang pag-unlad katawan. Ang mga ito ay nabuo sa panahon ng pag-unlad ng embryonic (Tingnan ang Embryonic development), ngunit hindi ganap... ... Great Soviet Encyclopedia
Ang terminong ito ay may iba pang kahulugan, tingnan ang Rudiment. Mga simulain ng drum mga espesyal na galaw mga larong ginagamit ng mga drummer para sa pagsasanay at direkta sa laro. Kinakatawan nila ang ilang mga sequence ng iba't ibang ... ... Wikipedia
VESTIGIAL ORGANS- RUDIMENTARY ORGANS, mga organ na kulang sa pag-unlad. Ang kanilang istraktura, bagama't medyo simple, ay mas kumplikado pa rin kaysa sa function na kanilang ginagampanan ay tila nangangailangan. Ang kahulugan ng R. o. ay ipinahayag sa pamamagitan ng paghahambing ng isang ibinigay na organismo sa iba pang malapit na nauugnay dito... ... Great Medical Encyclopedia
SINAUNANG GRESYA- teritoryo sa timog ng Balkan Peninsula (tingnan din ang mga artikulong Antiquity, Greece). Ang kasaysayan ng D.G. ay sumasaklaw sa panahon mula sa simula. II milenyo BC hanggang sa simula I millennium AD Heograpiya at etnograpiya Phaistos disc. siglo XVII BC (Archaeological Museum sa Heraklion, ... ... Orthodox Encyclopedia
Ang kakanyahan ng makasaysayang mitolohiya ay nauunawaan lamang kapag isinasaalang-alang ang mga kakaiba ng primitive communal system ng mga Greeks, na nakita ang mundo bilang buhay ng isang malaking pamayanan ng tribo at sa mito ay pangkalahatan ang buong pagkakaiba-iba ng mga relasyon ng tao at natural na mga phenomena. G. m....... Encyclopedia of Mythology
Mga libro
- Sining tungkol sa sining. Sinasalamin ng sining ang teleolohiya nito, sistema ng halaga, makabuluhan at paraan ng pagpapahayag at iba pa mula sa kamangha-manghang mga panahon hanggang sa araw na ito. Ang pagmumuni-muni sa sarili sa iba't ibang yugto...
- Museo ng Estado ng Russia. Almanac, 237, 2009. Sining tungkol sa sining, Ekaterina Andreeva, Alexander Borovsky, Irina Karasik, Anton Uspensky. Sinasalamin ng sining ang teleolohiya nito, sistema ng halaga, makabuluhan at nagpapahayag na paraan, atbp. mula sa kamangha-manghang mga panahon hanggang sa kasalukuyan. Ang pagmumuni-muni sa sarili sa iba't ibang yugto...
Mga simulain Ang mga organo na walang anumang function o may function na lumilihis sa kanilang istraktura ay tinatawag. Ito ay pinaniniwalaan na sa naturang mga katawan posible na magtatag ng isang pagkakaiba sa pagitan ng istraktura at pag-andar, iyon ay, sa mga katawan na ito ang mga gastos sa istruktura ay tila labis na malaki para sa pag-andar na kanilang ginagawa. Pagkawala ng function o limitasyon ng functional na kakayahan ay binibigyang kahulugan sa loob ng balangkas ng teorya ng ebolusyon bilang pagkawala ng function sa panahon ng ebolusyon.
Sa unang tingin ay malinaw na ang mga simulain ay hindi maaaring magsilbi patunay pag-unlad mula sa mababa hanggang sa matataas na anyo. Sa anumang kaso, ang mga simulain ay nagpapakita namamatay na proseso ang mga organ na ito. Bilang ebidensya ng progresibong ebolusyon, ang mga simulain ay hindi kasama.
Ngunit, sa huli, may isa pang argumento: vestigial organs magpatotoo at laban gawa ng paglikha, dahil sa isang maalalahanin at planadong paglikha ay hindi maaaring maganap ang gayong mga organo. Samakatuwid, isinasaalang-alang namin ang mga problema ng mga pangunahing kaalaman nang mas detalyado at nag-aalok ng aming interpretasyon ng hindi pangkaraniwang bagay ng mga simulain sa loob ng balangkas ng modelo ng paglikha (para sa isang mas detalyadong pagtalakay sa paksang ito, tingnan ang Junker, 1989).
Karamihan sa mga pangunahing kaalaman ay hindi nawala ang kanilang mga pag-andar
Sa loob ng mahabang panahon ito ay itinuturing na isang klasikal na organ na nawala ang mga pag-andar nito. cecal appendix tao. Ito ay kilala na ngayon, gayunpaman, na ang apendiks ay gumaganap ng isang proteksiyon na function sa mga karaniwang sakit at kasangkot sa kontrol ng bacterial flora sa cecum.
Ang mga ibon, reptilya at ilang mammal ay may ikatlong talukap ng mata, isang transparent nictitating lamad. Pinoprotektahan ang mata, ito ay umaabot mula sa panloob na sulok nito sa lahat bola ng mata. Kapag lumilipad ang mga ibon, ang nictitating membrane ay gumagana tulad ng windshield wiper. . "Vestigial" nictitating membrane sa mga tao (Fig. . 6.15 ) ay gumaganap ng gawain ng pagkolekta ng mga banyagang katawan na nahuhulog sa eyeball, ito ay nagbubuklod sa kanila sa sulok ng mata sa isang malagkit na masa. Mula doon madali silang maalis.
coccyx ang isang tao ay kinakailangan upang palakasin ang mga kalamnan ng pelvic, na sumusuporta sa mga panloob na organo ng maliit na pelvis at sa gayon ay ginagawang posible ang vertical na lakad. Ang kadaliang kumilos kung saan ang coccyx ay may utang sa pinagmulan nito sa ontogenesis mula sa spinal column ay mahalaga para sa proseso ng panganganak.
Pagkakabit ng esophagus sa trachea hindi rin walang kahulugan: ang uhog na matatagpuan sa respiratory tract ay maaaring alisin sa pamamagitan ng esophagus . Bilang karagdagan, ang istrakturang ito ay nagse-save ng espasyo at ginagawang posible ang paghinga sa pamamagitan ng bibig, na isang lubhang maginhawang paraan upang harapin ang isang matinding runny nose. Samakatuwid, hindi ito maaaring ituring na isang karagdagang istraktura dahil sa pag-unlad ng phylogenetic. Ang lahat ng mga istrukturang ito, gayunpaman, ay lubos na nauunawaan mula sa punto ng view ng nakabubuo na pag-unlad ( tingnan ang 6.5.2).
Mga halimbawa mula sa mundo ng hayop
Embryonic simula ng ngipin sa baleen ang mga balyena, na hindi naging tunay na ngipin, ay may mahalagang papel sa pagbuo ng mga buto ng panga. Ang parehong naaangkop sa mga panimulang bahagi ng itaas na incisors ng mga ruminant, na hindi kailanman sumabog sa itaas na panga.
Mga labi ng kiwi wings(kanin. 6.16) nagsisilbing regulasyon ng balanse. Gayunpaman, sa kasong ito, ang mga simulain ay isang ebolusyonaryong teoretikal na konsepto lamang; ito ay batay sa paniniwala (na kailangan munang patunayan) na ang mga ninuno ng kiwi ay dating may kakayahang lumipad.
Vestigial bones ng pelvis at femur ng balyena(kanin. 6.17) nagsisilbing isang site ng attachment para sa mga kalamnan ng mga genital organ at ang mga kalamnan ng anus, at kung sila ay nawasak, ang mga nilalaman ng mga tiyan ng mga hayop ay pipikit sa ilalim ng impluwensya ng mataas na hydrostatic pressure sa napakalalim na tubig. Kaya sa kasong ito, maaaring walang tanong tungkol sa pagkawala ng pag-andar, dahil kung wala ang mga buto na ito, ang mga balyena ay hindi makakapag-dive nang napakalalim.
Mga natira hind limbs sa anyo ng malibog scutes sa boas at python Ang (“superrudimentary”) ay lubhang nakakatulong sa paggalaw ng mga ahas sa pamamagitan ng mga sanga at sanga at nagsisilbing pantulong na mga organo sa panahon ng pagsasama.
At sa wakas, isa pang dapat na pinangalanan, ang tinatawag na " panimula pag-uugali": ang pulang usa, kapag nagbabanta sa kanyang kapwa species, ay itinataas ang pang-itaas na labi, gayundin ang maraming mga hayop na may hugis-damo na pangil. Gayunpaman, ang gayong mga ngipin sa pulang usa ay napakaliit. Ngunit dahil ang pananakot na mga kilos ay mauunawaan kahit na hindi malinaw. nakikitang mga pangil, pagkatapos Sa kasong ito, walang kagyat na pangangailangan na pag-usapan ang tungkol sa hindi pangkaraniwang bagay.
Ito ay maaaring argued na ang kababalaghan ng pagkawala ng function ay hindi maaaring patunayan na may ganap na katiyakan. Ang mga argumentong ipinakita ay batay, bilang panuntunan, sa panandaliang kamangmangan.
Ang ilang mga simulain ay lumitaw sa pamamagitan ng pagkabulok sa loob ng isang uri At sa loob ng maikling panahon(degenerative microevolution). Ang karaniwang halimbawa nito ay ang "wisdom teeth" ng isang tao. Maaaring ipagpalagay (kapwa sa modelo ng paglikha at sa ebolusyonaryong modelo) na sa nakaraan ang lahat ng 32 ngipin ng tao ay regular na ginagamit at ganap na gumagana. Ang katotohanan na ang modernong tao ay hindi kinakailangang nangangailangan ng mga ngipin ng karunungan ay maaaring dahil sa kanyang nabagong mga gawi sa pagkain. Samakatuwid, ang tumaas na degenerative development ay hindi nagdulot ng pinsala. At dahil walang pagbabago sa istruktura na dapat banggitin na naganap sa degenerative development, walang pag-uusapan tungkol sa ebolusyon sa diwa ng ebolusyonaryong doktrina. Ang ganitong degenerative development ay posible lamang sa loob ng maikling panahon; hindi ito nangangailangan ng milyun-milyon o daan-daang libong taon. Ito ay katumbas ng pagsasaalang-alang sa "ebolusyon" na isang mas malaking predisposisyon sa sakit o lumalalang paningin.
Ang atrophy ng wisdom teeth ay nag-iiba sa iba't ibang lahi. Ang lahi ng Mongoloid ay higit na nakasulong sa prosesong ito. Ang mga natuklasang fossil ng tao ay naglalaman ng functional wisdom teeth.
Ang heading na ito ay maaari ring maglista ng mga tinatawag na kilalang "mga sakit ng sibilisasyon", tulad ng mga madalas na binabanggit na mga halimbawa ng humina na intervertebral cartilage, inguinal hernia, almoranas, varicose veins at flat feet. . Wala itong kinalaman sa “catastrophic planning,” gaya ng sinabi kamakailan ng zoologist na si R. Riedl (1984, p. 192), ngunit sa “maling paggamit” lamang. Kung ang isang teknikal na aparato ay ginamit nang hindi wasto, kung gayon ang mga pagkasira na nangyayari ay hindi maipaliwanag ng mga bahid sa disenyo. Ang isang tao ay higit pa sa isang aparato; ang kanyang pisikal na kagalingan ay nakasalalay din sa kanyang pamumuhay.
Ang simpleng microevolutionary degeneration ay maaaring ipaliwanag ang hitsura ng vestigial wings sa ground beetle o sa mga insekto na nakatira sa mga isla na nakalantad sa malakas na bugso ng hangin (tingnan ang Fig. seksyon 3.3.3). Maaaring kabilang din dito ang mga panimulang stamen, na matatagpuan, halimbawa, sa Norichinaceae (Scrophulariaceae).
Maraming mga simulain sa pag-uugali ang maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng microevolution. Halimbawa, ang katotohanan na ang mga aso ay umiikot bago matulog ay nakikita bilang isang labi ng isang luma, makabuluhang pag-uugali upang personal na tiyakin kung may banta.
Ang Argumento ng Pagkakatulad bilang isang Tunay na Argumento
Ang nakaraang seksyon ay hindi maaaring isama, halimbawa, ang pasimulang pelvic at femur bones ng mga balyena ( kanin. 6.17]. sila. sa paghahambing sa sa wakas ay nabuo homologous bahagi ng balangkas ng mga hayop sa lupa, gumaganap lamang sila ng ilang mga function. Ang bahagyang pagkawala ng mga pag-andar (alinsunod sa paggalaw) ay binabayaran ng espesyal na pagbagay sa isang paraan ng paggalaw na hindi tipikal para sa mga mammal, na hindi maaaring makuha sa panahon ng microevolution.
Ang halimbawang ito ay nagbibigay ng magandang pagkakataon upang ihambing ang mga diskarte sa argumentasyon kapag sinusubukang ipaliwanag ang mga vestigial organ sa loob ng balangkas ng ebolusyonaryong modelo at ang modelo ng paglikha .
Argumentasyon sa loob modelo ng ebolusyon: ang vestigial pelvic at femur bones ng mga balyena ay may function, ngunit hindi kinakailangan para sa function na iyon pagkakatulad ang mga istrukturang ito na may katumbas na (homologous) na mga buto ng mga mammal sa lupa . Ang function na inilarawan sa itaas ay maaari ding gawin ng mga hindi homologous na istruktura. Kaya, ang pagkakatulad na ito ay nagpapahiwatig ng mga generic na relasyon. Kaya, ang totoong argumento na pabor sa mga generic na relasyon sa sa kasong ito ay ang pagkakaroon ng pagkakatulad .
Sa loob ng modelo paglikha maaaring gumawa ng argumento mula sa seksyon 6. 1 (pagpipilian ng isa pangkalahatang plano paglikha para sa maraming iba't ibang mga organismo). Ang isang programmer na may tungkuling gumawa ng maraming katulad na mga programa ay hindi magsisimula sa simula sa bawat oras, ngunit sa bawat oras na gagamitin ang "hindi-espesyalisadong" program na ginawa sa simula, na nagpapakilala ng mga hindi kinakailangang pagbabago.
Multifunctionality ng vestigial organs
Ang pahayag ng pagkawala ng functionality o pagkakaiba sa pagitan ng istraktura at function ay isang padalus-dalos na hakbang at posible lamang kapag ang mga relasyon sa buong ontogenesis ay hindi alam at isinasaalang-alang. Partikular na nakapagtuturo ang mga resulta ng pag-aaral ng indibidwal na pag-unlad ng tao ( seksyon 6.5.2). Ang sumusunod na halimbawa ay nagpapakita na ito ay hindi isang pambihirang kaso.
marami isda sa kuweba may mga atrophied na mata. Tungkol sa naninirahan sa kuweba Astyanax mexicanus alam din na ang kanyang visual apparatus ay unang nabuo bilang normal. Pagkatapos, sa kurso ng karagdagang indibidwal na pag-unlad, ang reverse development (pagkasayang) ng mga umiiral na indibidwal na istruktura ay nangyayari . Ang kapansin-pansing katotohanang ito, gayunpaman, ay nauunawaan, dahil ang ocular apparatus ay may kahalagahan sa pisyolohikal sa pagbuo ng ulo. Ang mata, samakatuwid, sa mga hayop na kweba na ito ay malinaw na limitado sa pag-andar nito bilang isang perceptual apparatus, ngunit sa mga unang yugto ng pag-unlad ay nagsasagawa rin ito ng isang function na bumubuo ng anyo. Samakatuwid, ang pagbawas ay posible lamang mula sa sandaling ang formative function ay hindi nilabag.
Ang halimbawang ito, kung saan maaaring maidagdag ang marami pang mga katulad, ay nagpapakita na ang ugnayan ng mga bahagi sa panahon ng ontogenesis ay dapat isaalang-alang kapag sinusubukang bigyang-kahulugan ang kababalaghan ng mga simulain, dahil sa proseso ng ontogenesis ang ilang mga istruktura ng katawan ay may ilang mga function(halimbawa, sa panahon ng pagbuo ng isang embryo), na hindi makikita sa huling nabuo na organ.
Ang parehong istraktura ay maaaring magsagawa ng iba't ibang mga gawain nang sabay-sabay. Ito ay maaaring ituring bilang katibayan ng isang pangkalahatang prinsipyo ng organisasyon (marahil ang "prinsipyo ng paglikha"): ang mga organo ay may posibilidad na gumanap ng maraming mga function nang sabay-sabay o sunud-sunod sa panahon ng indibidwal na pag-unlad. Sa kaso lamang na inilarawan na ang prinsipyo ay natuklasan ayon sa kung saan ang isang partikular na organ (ang mata) ay maaaring, sa ilalim ng ilang mga kondisyon sa kapaligiran, maging isang bakas ng isa sa mga pag-andar na ginawa nito.
SA modelo ng ebolusyon Ang ganitong mga kababalaghan ay binibigyang kahulugan bilang "pag-unlad sa paikot-ikot na paraan" o "pag-unlad ng paglalagom." Kung, tulad ng paulit-ulit na ipinakita, mayroong isang kagyat na pisyolohikal na pangangailangan sa naturang "mga detour," kung gayon ang interpretasyong ito ay hindi bababa sa hindi kapani-paniwala. Batay sa naturang data, ang ilang mga biologist ay dumating sa konklusyon na ang kababalaghan ng "roundabout path ng pag-unlad" ay dapat ituring bilang katibayan na nasa landas na ito na ang presyon ng pagpili ng physiological sa pag-unlad ng mga organismo ay puro. Ang ilang mga mananaliksik samakatuwid ay naniniwala na ito ay lubos na posible na para sa ilang mga pisyolohikal na problema ng pag-unlad ay mayroon lamang isang paraan ng pormal na solusyon, ibig sabihin: ang tila side path ng pag-unlad ay sa katunayan "mga shortcut sa tagumpay."
Mga Atavism
Mga istruktura na nagkataon mga pangyayari nabuo mula sa hiwalay na mga indibidwal ng parehong species at kung saan ay nilayon upang maalaala ang dapat na mas maagang phylogenetic yugto ng pag-unlad ay tinatawag mga atavism(lat. atavus - ninuno sa tuhod). Sa mga kasong ito, binabanggit nila ang isang krisis sa mga nakaraang naipasa na makasaysayang at generic na mga yugto. Kabilang sa mga halimbawa ng atavism sa mga tao ang fistula sa lalamunan, labis na paglaki ng buhok, nakapusod, at maraming utong. .
Tulad ng "mga simulain," ang mga atavism ay hindi katibayan na pabor sa progresibong ebolusyon. Bukod dito, malinaw na malinaw na ang ibinigay pagtatalo iba ang anyo ng mga atavism hindi pagkakapare-pareho. Ang mga deformation (malformations) ay isinasaalang-alang lamang bilang ebidensya ng iminungkahing phylogeny (iyon ay, binibigyang-kahulugan bilang mga atavism) kung nagpapakita ang mga ito ng pagkakatulad sa mga inaakalang ninuno ng mga organismo na apektado ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. . Upang maging pare-pareho, kailangan ng isa na makasaysayang bigyang-kahulugan ang lahat ng deformation phenomena, halimbawa, branched ribs, at lamat na labi, at ang kababalaghan ng anim na daliri na paa, at ang pagbuo ng dalawang ulo: at ang hitsura ng isang ikalimang binti .
Nangangahulugan ito na kahit na ang gayong mga pagpapapangit ay dapat ituring na katibayan ng mga naunang naipasa na mga yugto ng pag-unlad ng phylogenetic, na hindi tiyak. Gayunpaman, ang kabaligtaran ay hindi rin katanggap-tanggap: upang bigyang-kahulugan ang isang partikular na depekto sa pag-unlad lamang kapag ito ay umaangkop sa loob ng balangkas ng isang pre-constructed na konsepto. Samakatuwid, ang mga atavism ay hindi maaaring ituring bilang ebidensya ng phylogenetics ng mga organismo. Ang katotohanan na ang ilan (ngunit ilan lamang) mga pagpapapangit ay kahawig ng iba pang mga organismo (marahil ang mga ninuno ng mga organismo na pinag-uusapan), dahil sa maraming mga pagpapakita ng panlabas na pagkakatulad, ay hindi inaasahan at hindi karapat-dapat sa espesyal na pansin. (Ang mga atavism ay kadalasang "mga kaso ng hangganan ng pagpapakita ng pamantayan", tingnan. Seksyon 6.5.2.)
Ang isang halimbawa ng atavism sa mga hayop ay ang mga sobrang daliri ng paa sa mga kabayo ( kanin. 6.18). Sa kasong ito, marahil bilang isang resulta ng isang maling signal ng kontrol, ang tanging istraktura ng binti sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay nabuo nang dalawang beses (nang walang nakikitang benepisyo). Sa pamamagitan ng paraan, ang mga pormang tatlo at apat na paa lamang ang kilala sa mga kabayo; ang mga anyo na may dalawang paa ay hindi matatagpuan sa kanila (tulad ng sa aming kaso).
Kung gaano mali ang interpretasyon ng atavistic kapag patuloy na inilalapat ay ipinapakita ng sumusunod na halimbawa: ang mga langaw ng prutas na may apat na pakpak ay kinukuha bilang ebidensya na ang mga insektong may dalawang pakpak. (Deptera) nagmula sa mga ibon na may apat na pakpak. Ang hitsura ng apat na pakpak ay itinuturing na isang atavism. Ngunit mayroon ding mga mutant fruit fly na may apat na swinging halteres at walang pakpak - isang walang katotohanan na "konstruksyon" na talagang hindi angkop bilang isang phylogenetic ancestor.
Kapag sinusubukang ipaliwanag ang kababalaghan ng pagpapapangit bilang atavism, ang parehong bagay na sinabi tungkol sa mga simulain ay nalalapat: ang lahat ng mga pagtatangka sa interpretasyon ay nagmamadali hanggang sa ang pinagbabatayan ng genetic at physiological na sitwasyon ng pag-unlad at ang functional na kahalagahan sa proseso ng paglago ay ipinahayag. Samakatuwid, tinalikuran namin ang mga haka-haka na interpretasyon ng mga maanomalyang structural formations.
Balik sa text
kanin. 6.15. Ang nictitating membrane ay isang "rudiment" ng tao.
Balik sa text
kanin. 6.16. Kiwi, isang ibong hindi lumilipad na katutubong sa rehiyon ng Australia. Ang pamumuhay ng kiwi ay tumutugma sa pamumuhay ng isang maliit na mammal. Karaniwan ang mga species ng ibon na hindi lumilipad lalo na sa mga isla, dahil kakaunti ang nakatira doon. natural na mga kaaway. (Rosenstein Castle Museum, Stuttgart.)
Balik sa text
kanin. 6.17. Larawan sa itaas: panimulang pelvic bone ng sperm whale, sei whale, fin whale (mula sa itaas hanggang sa ibaba). Ang mga palikpik na balyena ay mayroon ding femoral rudiments. Ang mas mababang larawan ay nagpapakita ng lokasyon ng pelvic rudiment sa tiyan ng mga sei whale. Naniniwala ang researcher ng whale na si Arvey na ang pelvic rudiments ng mga whale ay hindi matatawag na homologous sa katumbas na pelvic bones ng mga land mammal. Tinatawag niya itong mga butong tiyan. (Rosenstein Castle Museum, Stuttgart.)
Genotype at phenotype, ang kanilang pagkakaiba-iba
Genotype - ito ang kabuuan ng lahat ng mga gene ng isang organismo, na siyang namamana nitong batayan.
Phenotype - ang kabuuan ng lahat ng mga palatandaan at katangian ng isang organismo na ipinahayag sa proseso ng indibidwal na pag-unlad sa mga partikular na kondisyon at resulta ng pakikipag-ugnayan ng genotype sa isang kumplikadong mga kadahilanan ng panloob at panlabas na kapaligiran.
Ang bawat biological species ay may phenotype na natatangi dito. Ito ay nabuo alinsunod sa namamana na impormasyong nakapaloob sa mga gene. Gayunpaman, depende sa mga pagbabago sa panlabas na kapaligiran, ang estado ng mga katangian ay nag-iiba mula sa organismo hanggang sa organismo, na nagreresulta sa mga indibidwal na pagkakaiba - pagkakaiba-iba.
Batay sa pagkakaiba-iba ng mga organismo, lumilitaw ang pagkakaiba-iba ng genetic ng mga anyo. Ang isang pagkakaiba ay ginawa sa pagitan ng modificational, o phenotypic, at genetic, o mutational variability.
Ang pagbabago sa pagkakaiba-iba ay hindi nagiging sanhi ng mga pagbabago sa genotype; ito ay nauugnay sa reaksyon ng isang ibinigay, isa at parehong genotype sa mga pagbabago sa panlabas na kapaligiran: sa ilalim ng pinakamainam na mga kondisyon, ang pinakamataas na kakayahan na likas sa isang ibinigay na genotype ay ipinahayag. Ang pagkakaiba-iba ng pagbabago ay nagpapakita ng sarili sa dami at husay na mga paglihis mula sa orihinal na pamantayan, na hindi minana, ngunit umaangkop lamang sa kalikasan, halimbawa, nadagdagan ang pigmentation ng balat ng tao sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet rays o ang pagbuo ng muscular system sa ilalim ng impluwensya ng pisikal na ehersisyo, atbp.
Ang antas ng pagkakaiba-iba ng isang katangian sa isang organismo, iyon ay, ang mga limitasyon ng pagkakaiba-iba ng pagbabago, ay tinatawag na pamantayan ng reaksyon. Kaya, ang phenotype ay nabuo bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng genotype at mga kadahilanan sa kapaligiran.Ang mga katangian ng phenotypic ay hindi ipinadala mula sa mga magulang hanggang sa mga supling, tanging ang pamantayan ng reaksyon ay minana, iyon ay, ang likas na katangian ng tugon sa mga pagbabago sa mga kondisyon sa kapaligiran.
Ang genetic variability ay maaaring combinative at mutational.
Ang pinagsama-samang pagkakaiba-iba ay lumitaw bilang isang resulta ng pagpapalitan ng mga homologous na rehiyon ng mga homologous chromosome sa panahon ng proseso ng meiosis, na humahantong sa pagbuo ng mga bagong asosasyon ng gene sa genotype. Ito ay lumitaw bilang isang resulta ng tatlong proseso: 1) independiyenteng pagkakaiba-iba ng mga chromosome sa panahon ng meiosis; 2) ang kanilang random na koneksyon sa panahon ng pagpapabunga; 3) pagpapalitan ng mga seksyon ng homologous chromosome o conjugation. .
Mutational variability (mutations). Ang mga mutasyon ay biglaan at matatag na mga pagbabago sa mga yunit ng pagmamana - mga gene, na nagsasangkot ng mga pagbabago sa namamana na mga katangian. Ang mga ito ay kinakailangang maging sanhi ng mga pagbabago sa genotype, na minana ng mga supling at hindi nauugnay sa pagtawid at recombination ng mga gene.
May mga chromosomal at gene mutations. Ang mga chromosomal mutations ay nauugnay sa mga pagbabago sa istruktura ng mga chromosome. Maaaring ito ay isang pagbabago sa bilang ng mga chromosome na isang maramihan o hindi isang multiple ng haploid set (sa mga halaman - polyploidy, sa mga tao - heteroploidy). Ang isang halimbawa ng heteroploidy sa mga tao ay maaaring Down syndrome (isang dagdag na chromosome at 47 chromosome sa karyotype), Shereshevsky-Turner syndrome (isang X chromosome ang nawawala, 45). Ang ganitong mga paglihis sa karyotype ng isang tao ay sinamahan ng mga karamdaman sa kalusugan, mental at pisikal na karamdaman, pagbaba ng sigla, atbp.
Ang mga mutation ng gene ay nakakaapekto sa istraktura ng gene mismo at nangangailangan ng mga pagbabago sa mga katangian ng katawan (hemophilia, color blindness, albinism, atbp.). Ang mga mutation ng gene ay nangyayari sa parehong somatic at germ cells.
Ang mga mutasyon na nangyayari sa mga selula ng mikrobyo ay minana. Ang mga ito ay tinatawag na generative mutations. Ang mga pagbabago sa somatic cells ay nagdudulot ng somatic mutations na kumakalat sa bahaging iyon ng katawan na nabubuo mula sa binagong cell. Para sa mga species na sekswal na nagpaparami, ang mga ito ay hindi mahalaga; para sa vegetative propagation ng mga halaman sila ay mahalaga.
Ang genetic heterogeneity ng populasyon. S.S. Chetverikov (1926), batay sa pormula ni Hardy (tingnan ang mga seksyon 3.3 at 8.4), isinasaalang-alang ang totoong sitwasyon sa kalikasan. Ang mga mutasyon ay kadalasang nangyayari at nananatili sa isang recessive na estado at hindi nakakagambala sa pangkalahatang hitsura ng populasyon; ang populasyon ay puspos ng mga mutasyon, "tulad ng isang espongha na may tubig."
Ang genetic heterogeneity ng mga natural na populasyon, tulad ng ipinakita ng maraming mga eksperimento, ay ang kanilang pinakamahalagang katangian. Ito ay pinananatili sa pamamagitan ng mutations, ang proseso ng recombination (lamang sa mga form na may asexual reproduction, lahat ng hereditary variability ay depende sa mutations). Ang combinatorics ng mga namamana na katangian na nangyayari sa panahon ng sekswal na pagpaparami ay nagbibigay ng walang limitasyong mga pagkakataon para sa paglikha ng genetic diversity sa isang populasyon. Ipinapakita ng mga kalkulasyon na ang mga supling ng pagtawid sa dalawang indibidwal na naiiba sa 10 loci lamang, ang bawat isa ay kinakatawan ng 4 na posibleng alleles, ay maglalaman ng humigit-kumulang 10 bilyong indibidwal na may iba't ibang genotypes. Kapag tumatawid sa mga indibidwal na naiiba sa kabuuang 1000 loci, ang bawat isa ay kinakatawan ng 10 alleles, ang bilang ng mga posibleng namamana na variant (genotypes) sa mga supling ay magiging 10 1000, i.e. ay maraming beses na lalampas sa bilang ng mga electron sa kilalang Uniberso.
Ang mga potensyal na pagkakataong ito ay hindi kailanman maisasakatuparan kahit sa maliit na lawak, kung dahil lamang sa limitadong laki ng anumang populasyon.
Ang genetic heterogeneity, na pinapanatili ng proseso ng mutation at crossing, ay nagbibigay-daan sa populasyon (at ang mga species sa kabuuan) na gamitin para sa pagbagay hindi lamang sa mga bagong umuusbong na namamana na pagbabago, kundi pati na rin sa mga lumitaw nang matagal na ang nakalipas at umiiral sa populasyon sa isang tago. anyo. Sa ganitong kahulugan, tinitiyak ng heterogeneity ng mga populasyon ang pagkakaroon ng reserbang mobilisasyon ng namamana na pagkakaiba-iba (Tingnan ang Gershenzon, I.I. Shmalgauzen).
Genetic na pagkakaisa ng populasyon. Ang isa sa pinakamahalagang konklusyon ng genetics ng populasyon ay ang proposisyon tungkol sa genetic unity ng isang populasyon: sa kabila ng heterogeneity ng mga bumubuo nito (o marahil ay dahil mismo sa heterogeneity na ito), ang anumang populasyon ay isang kumplikadong genetic system na nasa dinamikong ekwilibriyo. Ang populasyon ay isang genetic system na may kaunting laki na maaaring patuloy na umiral para sa walang limitasyong bilang ng mga henerasyon. Kapag tumawid ang mga indibidwal sa loob ng isang populasyon, maraming mutasyon ang inilalabas sa mga supling, kabilang ang mga karaniwang nagpapababa ng posibilidad na mabuhay dahil sa homozygotization ng mga indibidwal. Sa kasalukuyan lamang natural na populasyon, na may sapat na bilang ng genetically diverse mating partners, posibleng mapanatili ang genetic diversity ng buong system sa kabuuan sa kinakailangang antas. Walang indibidwal o hiwalay na pamilya o grupo ng mga pamilya (dem) ang nagtataglay ng property na ito.
Kaya, ang pangunahing genetic na katangian ng isang populasyon ay pare-pareho ang namamana na heterogeneity, panloob na genetic na pagkakaisa at dynamic na balanse ng mga indibidwal na genotypes (alleles). Tinutukoy ng mga tampok na ito ang organisasyon ng populasyon bilang isang elementary evolutionary unit.
Ekolohikal na pagkakaisa ng populasyon. Ang isang espesyal na tampok ng populasyon ay ang pagbuo ng sarili nitong ecological niche. Karaniwan, ang konsepto ng isang ecological niche bilang isang multidimensional na espasyo na nabuo ng bawat species sa biological at pisikal na space-time continuum (J. Hutchinson) ay inilapat lamang sa mga species. Gayunpaman, dahil sa loob ng isang species ay hindi maaaring magkaroon ng dalawang populasyon na magkapareho sa lahat ng kanilang mga katangian, hindi maiiwasang kilalanin ang katotohanan na ang bawat populasyon ay dapat magkaroon ng sarili nitong, natatanging ekolohikal na katangian, ibig sabihin, sumasakop sa isang tiyak na lugar sa ecological hyperspace.
Mga mekanismo ng interspecific na paghihiwalay
Ipinapalagay ng konsepto ng biological species ang pagkakaroon ng interspecific reproductive isolation—iyon ay, isolation na pumipigil sa mga indibidwal na kabilang sa iba't ibang species mula sa interbreeding. Tinitiyak ng reproductive isolation hindi lamang ang magkakasamang buhay ng maraming malapit na nauugnay na species, kundi pati na rin ang kanilang ebolusyonaryong kalayaan.
Ang isang pagkakaiba ay ginawa sa pagitan ng pangunahin at pangalawang pagkakabukod. Ang pangunahing paghihiwalay ay nangyayari nang walang paglahok ng natural na pagpili; ang paraan ng paghihiwalay ay random at hindi mahuhulaan. Ang pangalawang paghihiwalay ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng isang kumplikadong elementarya na ebolusyonaryong mga kadahilanan; ang anyo ng paghihiwalay na ito ay natural na nangyayari at mahuhulaan.
Ang pinakasimpleng anyo ng interspecific na paghihiwalay ay spatial , o heograpikal pagkakabukod. Hindi maaaring mag-interbreed ang mga species dahil populasyon iba't ibang uri spatially na nakahiwalay sa isa't isa. Batay sa antas ng spatial isolation, ang allopatric, adjacent-sympatric at biotic-sympatric na populasyon ay nakikilala.
Heograpikal na hanay mga allopatric na populasyon huwag mag-overlap (mga halimbawa: bison at bison, jackal at coyote). Heograpikal na hanay magkadikit-simpatrikong populasyon hawakan; ang antas ng spatial na paghihiwalay ay katangian ng vicarious (pagpapalit) ng mga species (mga halimbawa: white hare at brown hare). Heograpikal na hanay mga populasyon ng biotic-sympatric magkakapatong sa mas malaki o mas maliit na lawak (mga halimbawa para sa rehiyon ng Bryansk: ang magkakasamang buhay ng apat na species ng palaka, limang species ng lark, tatlong species ng swallow, siyam na species ng tits, anim na species ng buntings, anim na species ng warbler, limang species ng blackbird, apat na species ng warbler, limang species ng mice, anim na species ng vole).
Ang mga biotically sympatric na populasyon ay maaaring mag-interbreed sa isa't isa upang bumuo ng mga interspecific na hybrid. Ngunit pagkatapos, dahil sa patuloy na pagbuo ng mga hybrids at ang kanilang mga backcrossings sa mga form ng magulang ang dalisay na uri ng hayop ay dapat na mawala nang tuluyan. Gayunpaman, sa katotohanan ay hindi ito nangyayari, na nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng iba't ibang mga mekanismo na epektibong pumipigil sa interspecific hybridization sa natural na kondisyon, na nabuo na may partisipasyon ng mga partikular na anyo ng natural selection, na kilala bilang "Wallace process". (Ito ang dahilan kung bakit pinakamatagumpay ang ecological-geographical crossings sa pagitan ng mga species na hindi nakikipag-ugnayan sa ilalim ng natural na mga kondisyon.)
Karaniwan, tatlong grupo ng mga mekanismo ng paghihiwalay ay nakikilala: precopulatory, prezygotic at postzygotic. Kasabay nito, ang mga mekanismo ng paghihiwalay ng prezygotic at postzygotic ay madalas na pinagsama sa ilalim ng pangkalahatang pangalan na "mga mekanismo ng postcopulatory."
Isaalang-alang natin ang mga pangunahing mekanismo ng interspecific reproductive isolation na nagsisiguro ng evolutionary independence ng iba't ibang species: A At SA.
ako. Mga mekanismo ng precopulatory – maiwasan ang pagsasama (pagsasama sa mga hayop o polinasyon sa mga halaman). Sa kasong ito, alinman sa paternal o maternal gametes (at kaukulang mga gene) ay tinanggal.
Maaaring maging precopulatory isolation pangunahin(random) o pangalawa(nabuo sa ilalim ng impluwensya ng natural na pagpili pabor sa pinakamataas na pagkamayabong at kaligtasan ng buhay). Kasama sa mga mekanismo ng precopulatory ang mga sumusunod na anyo ng interspecific na paghihiwalay:
1. Spatial-heograpikal na paghihiwalay. Mga uri A At SA ay ganap na allopatric, ibig sabihin, hindi nagsasapawan ang kanilang mga heyograpikong hanay. (Ang form na ito ng paghihiwalay para sa teritoryo ng rehiyon ng Bryansk ay hindi nauugnay dahil sa kawalan ng hindi malulutas na mga spatial na hadlang (mga saklaw ng bundok, disyerto, atbp.).)
2. Spatial-biotopic na paghihiwalay. Mga uri A At SA ay contiguous-sympatric, ibig sabihin, nakatira sila sa parehong teritoryo, ngunit bahagi ng iba't ibang biocenoses. Sa kasong ito, ang distansya sa pagitan ng biocenoses ay lumampas sa radius ng aktibidad ng reproduktibo (halimbawa, ang radius ng paglipat ng pollen at mga buto sa mga halaman). Posible ang ganitong paraan ng paghihiwalay, halimbawa, sa pagitan ng obligate-alluvial-floodplain at obligate-forest-swamp species. Gayunpaman, ang hadlang na ito ay hindi malulutas dahil sa paglabag ng mga floodplain-alluvial species sa forest-swamp cenoses.
3. Pana-panahong paghihiwalay. Mga uri A At SA ay biotically sympatric, iyon ay, sila ay matatagpuan sa parehong cenosis, ngunit nagpaparami (namumulaklak) sa iba't ibang oras. Gayunpaman, ang pana-panahong paghihiwalay ay posible lamang para sa mga species na may napakaaga o huli na pagpaparami (namumulaklak). Para sa karamihan ng mga species, ang pana-panahong paghihiwalay ay hindi nauugnay; Ang ilang mga biotically sympatric species ay nagpaparami nang sabay-sabay, ngunit hindi bumubuo ng mga hybrid sa kalikasan, ngunit matagumpay na tumawid sa mga kondisyon ng laboratoryo.
4. Ethological na paghihiwalay. May mahalagang papel sa mga hayop; madalas dahil sa mga pagkakaiba sa mga ritwal ng pagsasama sa mga species A At SA. Sa biotically pollinated na mga halaman, ang paghihiwalay ay umiiral dahil sa mga pagkakaiba sa pag-uugali ng mga pollinator ng hayop na mas gusto ang isang uri ng bulaklak o iba pa; ang paraan ng paghihiwalay na ito ay may kaugnayan para sa espesyalisasyon ng mga pollinator.
5. Mechanical na pagkakabukod. Sanhi ng mga pagkakaiba-iba sa istraktura ng mga reproductive organ ng mga species A At SA, halimbawa, mga copulatory organ sa mga hayop o mga pollination unit sa mga halaman (bulaklak, inflorescences). Ang paghihiwalay na hadlang na ito ay hindi malulutas: halimbawa, ang mga bulaklak ng iba't ibang species ng halaman ay madalas na binibisita ng parehong mga pollinator (halimbawa, mga bubuyog), na ginagawang (kahit sa unang tingin) parehong intraspecific at interspecific xenogamy ay pantay na malamang.
II. Mga mekanismo ng prezygotic – maiwasan ang pagpapabunga. Nangyayari ito pag-aalis ng paternal gametes(genes), ngunit ang maternal gametes (genes) ay pinanatili. Prezygotic paghihiwalay ay maaaring maging tulad ng pangunahin, kaya pangalawa.
Sa mga hayop, ang mga mekanismo ng prezygotic na paghihiwalay ay karaniwang nauugnay sa pagkamatay ng mga gametes ng paternal. Halimbawa, sa mga insekto, ang pagkamatay ng mga male gametes sa mga genital duct ng mga inseminated na babae ay sinusunod dahil sa mga immunological na reaksyon.
Ang mga mekanismo ng prezygotic sa mga halaman ay kinabibilangan ng:
1. Kamatayan ng mga male gametophyte ng isang dayuhang species: hindi pagtubo ng mga butil ng pollen sa stigma, pagkamatay ng mga pollen tubes sa estilo o ovule, pagkamatay ng tamud sa pollen tubes o sa embryo sac.
2. Non-competitiveness ng pollen ng isang dayuhang species na may kaugnayan sa pollen ng sarili nitong species kapag nagsama-sama sila sa stigma ng pistil.
III. Mga mekanismo ng postzygotic – pigilan ang paghahatid ng mga gene mula sa mga species ng magulang patungo sa mga susunod na henerasyon sa pamamagitan ng mga hybrid. Ang form na ito ng interspecific isolation ay maaaring mangyari sa mga first-generation hybrids, second-generation hybrids, at sa mga backcrosses (mga inapo mula sa backcrosses). Ang postcopulatory isolation ay humahantong sa pagkamatay ng mga gametes; ay nabubuo nang random. Ang pinakakaraniwang mga mekanismo ng postzygotic ay kinabibilangan ng mga sumusunod na anyo:
1. Unadaptability o nabawasan ang fitness ng mga hybrids kumpara sa parental species (o simpleng unadaptability).
1.1. Puno sahindi institusyonal, o morphophysiological na kawalan ng kakayahang umangkop. Nangangahulugan ito ng ganap na imposibilidad ng pagbuo ng mga hybrid kahit na sa ilalim ng kontroladong mga kondisyon. Nauugnay sa imposibilidad ng normal na morphogenesis dahil sa hindi pagkakatugma ng mga genome ng magulang. Kasama ang pagkamatay ng mga zygotes, embryo, seedlings, juvenile at virginal na indibidwal.
1.2. Nabawasan ang constitutional fitness. Ito ay ipinahayag sa hitsura ng morphoses at pinakamataas (deformities), nabawasan ang kaligtasan ng buhay. Ang pinababang constitutional fitness ay higit na tumutukoy sa lahat ng iba pang anyo ng maladjustment.
1.3. Kakulangan ng adaptasyon sa abiotic (physico-chemical) habitat factors. Ito ay naiiba sa constitutional unadaptability dahil posible na lumikha ng mga kondisyon kung saan ang mga hybrid na hindi nababagay sa natural na kapaligiran ay bubuo nang normal. Halimbawa, sa mga halaman, ang mga natural na naglilimita sa mga kadahilanan para sa mga hybrid ay kinabibilangan ng: hindi sapat na kahalumigmigan, kakulangan ng liwanag, kakulangan ng ilang mga elemento ng mineral na nutrisyon, paggalaw sa kapaligiran (hangin, pag-ulan), mga pagbabago sa temperatura at halumigmig, at hindi sapat na tagal ng panahon ng paglaki. Sa pagsasagawa, ang pag-aalis ng mga salungat na epekto ng physicochemical factor ay nangangahulugan ng pagtubo ng mga hybrid na buto sa filter na papel sa isang mamasa-masa na silid, lumalagong mga seedlings sa peat-humus na mga kaldero sa saradong lupa, maagang produksyon ng mga hybrid sa ilalim ng kontroladong mga kondisyon (sa parehong oras na mayroon silang oras upang maghanda para sa taglamig), ang unang taglamig sa saradong lupa.
1.4. Kakulangan ng pagbagay sa mga biotic na kadahilanan ng tirahan, sa partikular, kawalang-tatag sa mga peste at sakit.
1.5. Kakulangan ng competitiveness(pangunahin, hindi pagiging mapagkumpitensya kaugnay ng magulang o kaugnay na species). Sa mga nababagabag na tirahan, sa mga anthropogenic na landscape at sa paligid ng mga ecological niches (sa mga halaman - sa paligid ng edapho-phytocenotic na lugar) ang form na ito ng maladaptability ay gumaganap ng isang mas mababang papel.
2. Kumpleto o bahagyang pagbawas sa fertility ng hybrids (infertility).
2.1. Kumpleto (constitutional) infertility– ay ang imposibilidad ng sekswal na pagpaparami sa ilalim ng anumang kundisyon. Sa mga halaman ito ay nangyayari sa kumpletong kawalan ng mga bulaklak o ang pagbuo ng mga pangit na bulaklak (halimbawa, sa panahon ng interspecific hybridization sa Willows).
2.2. Pagbaba ng fertility– halimbawa, isang pagbaba sa bilang ng mga bulaklak sa mga halaman.
2.3. Segregation sterility– pagkagambala ng normal na chromosome segregation sa panahon ng meiosis. Bilang resulta, ang normal na gametogenesis (sporogenesis) ay naging imposible. Sa mga hayop, ang parehong sterility ay sinusunod sa mga mules (hybrids ng kabayo at asno), Nars (hybrids ng one-humped at two-humped camel), kidus (hybrids ng sable at marten), tumaks (hybrids ng brown. liyebre at liyebre sa bundok).
2.4. Ethological at reproductive maladjustment hybrid sa mga hayop. Binubuo ito ng isang paglabag sa pag-uugali ng reproduktibo, halimbawa, pag-uugali ng lihis sa panahon ng panliligaw, kapag nagtatayo ng mga pugad, kapag nagpapakain ng mga supling.
Halimbawa, sa iba't ibang uri ng mga lovebird (genus Agapornis) iba't ibang pag-uugali ang sinusunod kapag gumagawa ng pugad: mga indibidwal ng parehong species ( A. katauhan) nagdadala ng mga piraso ng materyales sa gusali sa kanilang tuka, at mga kinatawan ng ibang species ( A. roseicollis) itago ang mga ito sa ilalim ng mga balahibo. Interspecific hybrids ( F 1 ) nagsiwalat ng magkahalong uri ng pag-uugali: sa una sinubukan ng mga ibon na maglagay ng materyal na gusali sa kanilang mga balahibo, pagkatapos ay inilabas nila ito, kinuha ito sa kanilang mga tuka, at pagkatapos ang lahat ay nagsimulang muli.
Ang mga katulad na intermediate na anyo ng pag-uugali ay natagpuan sa demonstrative na pag-uugali ng mga finch at sa likas na katangian ng mga sound signal ng mga kuliglig.
Kaya, na may kaugnayan sa sympatric species, ang pagkakaroon ng isang malawak na iba't ibang mga paghihiwalay na mga hadlang ay posible, na pumipigil sa kanilang kumpletong paghahalo (pangalawang intergradation). Kasabay nito, wala sa mga hadlang na ito (siyempre, maliban sa kumpletong kawalan ng kakayahang umangkop sa konstitusyon ng mga hybrids) ay hindi malulutas. Samakatuwid, ang pagkakatulad sa pagitan iba't ibang uri ay maaaring isang kahihinatnan hindi lamang ng convergence sa mga katulad na kondisyon ng pamumuhay, kundi pati na rin ang resulta pahalang , o lateral gene transfer (daloy ng gene).
Biyolohikal na pagkakaiba-iba
Ang pagkakaiba-iba ng biyolohikal ay ang buong pagkakaiba-iba ng iba't ibang nabubuhay na organismo, ang pagkakaiba-iba sa kanila, at ang mga ekolohikal na kumplikado kung saan sila ay bahagi, na kinabibilangan ng pagkakaiba-iba sa loob ng mga species, sa pagitan ng mga species, at mga ekosistema.
Ang biological diversity ay isa sa pinakamahalagang biological resources.
Ang biyolohikal na mapagkukunan ay genetic na materyal, mga organismo o bahagi nito, o mga ecosystem na ginagamit o potensyal na kapaki-pakinabang sa sangkatauhan, kabilang ang natural na balanse sa loob at pagitan ng mga ekosistema.
Ang mga sumusunod na antas ng biological diversity ay nakikilala:
alpha diversity – ang bilang ng mga species sa isang komunidad;
beta diversity – ang bilang ng mga komunidad sa isang partikular na teritoryo;
pagkakaiba-iba ng gamma - kabuuang bilang species at komunidad sa isang partikular na lugar;
omega diversity – global diversity (ang bilang ng mga species at komunidad sa malalaking lugar).
Gayunpaman, ang batayan ng lahat ng anyo ng pagkakaiba-iba ay genetic intraspecific (intrapopulation at interpopulation) diversity.
|
Preamble Ang sangkatauhan ay palaging nagbibigay Negatibong impluwensya sa likas na kapaligiran nito. Ang hindi makatwiran, malawakang paggamit ng likas na yaman ay paulit-ulit na humantong sa kamatayan sinaunang sibilisasyon, para baguhin ang mismong takbo ng kasaysayan. Gayunpaman, sa pagtatapos lamang ng ikalawang milenyo ay naging malinaw na ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng sangkatauhan at ng nakapaligid na kalikasan nito ay nakakakuha ng katangian ng isang matagalang pandaigdigang labanan, na ang pangalan ay pandaigdigang krisis sa kapaligiran . Pagkaubos ng mga mapagkukunan ng enerhiya at hilaw na materyal ng planeta, pagbabago ng klima sa buong mundo, deforestation, pagkasira ng lupa, kakulangan ng magandang kalidad sariwang tubig at masustansyang mga produktong pagkain at, bilang kinahinatnan, ang pagtaas ng mga kontradiksyon sa lipunan, ekonomiya, pampulitika at militar - ito ay isang maikling listahan ng mga pagpapakita ng pandaigdigang krisis sa kapaligiran. Mula sa kalagitnaan ng ika-20 siglo, napagtanto ng sangkatauhan na ang mga nakalistang problema ay malapit na magkakaugnay sa isa't isa, na hindi sila malulutas nang hiwalay ng mga indibidwal na bansa: upang maiwasan ang isang pandaigdigang sakuna sa kapaligiran, komprehensibong kooperasyon ng mga propesyonal, gobyerno at pampublikong organisasyon sa internasyonal na antas ay kinakailangan. Halos apatnapung taon na ang nakalilipas (1972), ang unang kumperensya ng UN sa kapaligiran ng tao ay naganap sa Stockholm. Sa forum na ito, binalangkas ang mga pangkalahatang prinsipyo ng internasyonal na kooperasyon sa larangan ng pangangalaga ng kalikasan. Batay sa mga desisyon ng Stockholm Conference, ang mga modernong prinsipyo ng pangangalaga sa kapaligiran ng pamumuhay ay nabuo. Ang unang prinsipyo ay ang prinsipyo ng unibersal na koneksyon sa buhay na kalikasan: ang pagkawala ng isang link sa isang kumplikadong chain ng trophic at iba pang mga koneksyon sa kalikasan ay maaaring humantong sa mga hindi inaasahang resulta. Ang prinsipyong ito ay batay sa mga klasikal na ideya tungkol sa pagkakaroon ng sanhi-at-epekto na mga relasyon sa pagitan ng mga elemento ng supraorganismal biological system, at marami sa mga koneksyon na ito ay humantong sa pagbuo ng iba't ibang mga chain, network at pyramids. Ito ay sumusunod mula dito ang prinsipyo ng potensyal na pagiging kapaki-pakinabang ng bawat bahagi ng buhay na kalikasan : imposibleng mahulaan kung ano ang kahalagahan nito o ang species na iyon para sa sangkatauhan sa hinaharap . Sa kamalayan ng publiko, ang pagkakaiba sa pagitan ng mga species sa "kapaki-pakinabang" at "nakakapinsala" ay nawawala ang kahulugan nito; ang ideya na "ang isang nakakapinsala o weedy species ay isang organismo na wala sa lugar" ay pinagtitibay. Batay sa mga prinsipyo ng unibersal na koneksyon at ang potensyal na pagiging kapaki-pakinabang ng bawat bahagi ng buhay na kalikasan ang konsepto ng hindi panghihimasok sa mga prosesong nagaganap sa natural na ecosystem ay nabuo: "Hindi namin alam kung bakit Ito ay mamumuno, kaya mas mabuting iwanan ang lahat nang ganito." Ang perpektong paraan upang makatipid katayuan quo ang paglikha ng mga protektadong lugar na may ganap na reserbang rehimen ay isinasaalang-alang. Gayunpaman, ang pagsasagawa ng konserbasyon ay nagpakita na ang mga modernong ecosystem ay nawalan na ng kakayahan para sa natural na pagpapagaling sa sarili, at ang kanilang pangangalaga ay nangangailangan ng aktibong interbensyon ng tao. Bilang resulta, ang paglipat mula sa konsepto ng hindi interbensyon at konserbasyon ng umiiral na sitwasyon sa mga konsepto masusuportahang pagpapaunlad lipunan at biosphere. Ang konsepto ng napapanatiling pag-unlad ay nagpapahiwatig ng pagtaas ng potensyal na ekolohikal at mapagkukunan ng natural na ekosistema, paglikha ng napapanatiling kontroladong ecosystem, pagtugon sa mga pangangailangan ng lipunan para sa mga likas na yaman batay sa makatwiran, napapanatiling at multi-purpose na pamamahala sa kapaligiran, konserbasyon, proteksyon at pagpaparami ng lahat ng nakabatay sa siyensya. mga bahagi ng ecosystem. Ang karagdagang pag-unlad ng konsepto ng sustainable development ay hindi maiiwasang humantong sa ang prinsipyo ng pangangailangang pangalagaan ang biological diversity : tanging magkakaibang at magkakaibang nabubuhay na kalikasan ang lumalabas na sustainable at lubos na produktibo . Ang prinsipyo ng pangangailangang pangalagaan ang biyolohikal na pagkakaiba-iba ay ganap na naaayon sa mga pangunahing prinsipyo ng bioethics: "bawat anyo ng buhay ay natatangi at walang katulad," "bawat anyo ng buhay ay may karapatang umiral," "kung ano ang hindi natin nilikha ay dapat huwag nating sirain." Bukod dito, ang halaga ng isang genotype ay natutukoy hindi sa pagiging kapaki-pakinabang nito para sa mga tao, ngunit sa pamamagitan ng pagiging natatangi nito. Kaya, kinilala na ang pangangalaga ng gene pool ay isang responsibilidad bago ang karagdagang ebolusyon. Halos 20 taon na ang nakalilipas (1992) sa Rio de Janeiro sa kumperensya ng UN noong kapaligiran at Development (UNCED) isang makasaysayang dokumento ang pinagtibay: Convention on Biological Diversity . Sa kumperensya ng UNCED, kinilala na ang pagbaba ng antas ng biological diversity ay isa sa mga pangunahing dahilan ng progresibong pagkasira ng natural na ekosistema. Walang alinlangan na kung ang pinakamainam na antas ng pagkakaiba-iba ay pinananatili lamang posible na lumikha ng mga ekosistema na lumalaban sa matinding epekto ng pisikal at kemikal na mga kadahilanan, mga peste at sakit. Ang pagtigil ng paglago sa produktibidad ng mga artipisyal na ekosistem ay nauugnay din sa isang mababang antas ng biodiversity: sa kasalukuyan ay 150 species lamang ng mga nilinang halaman ang nilinang at 20 species ng mga alagang hayop ang pinalaki. Kasabay nito, ang mababang antas ng pandaigdigang pagkakaiba-iba ay pinagsama sa isang mababang antas ng lokal na pagkakaiba-iba, na may pangingibabaw ng monoculture o cultural rotations na may panandalian mga pag-ikot. Dahil dito, may pangangailangan para sa mas malawak na paggamit ng mga species at intraspecific (genetic) na potensyal, posibleng higit pa species na angkop para sa paglilinang sa ilalim ng kontroladong mga kondisyon. Naturally, upang malutas ang isang hanay ng mga problema na may kaugnayan sa mga problema ng biological diversity, kailangan munang bumuo ng pamantayan para sa pagtatasa ng biodiversity, kilalanin at suriin ang antas ng pagkakaiba-iba sa mga tiyak na ekosistema (natural-territorial complexes), bumuo ng mga rekomendasyon para sa konserbasyon at pagpapahusay ng natukoy na pagkakaiba-iba, subukan at ipatupad ang mga rekomendasyong ito para sa agro-industrial na produksyon. Sa ibang bansa, ang katulad na gawain ay aktibong isinagawa sa nakalipas na mga dekada, at ang harapan ng gawaing ito ay nagbubukas, na sumasaklaw sa higit pang mga bansa, parami nang parami ng mga bagong lugar ng aktibidad ng tao. Kasabay nito, ang mga tradisyonal na teknolohiya (TT – tradisyonal na teknolohiya) at malawak na mababang antas na teknolohiya (ELT – malawak na mababang teknolohiya) ay nagbibigay-daan sa mga masinsinang teknolohiya mataas na lebel(IHT – intensive high technologies) na may pinakamalawak na paggamit ng computer technologies (CT – computer technologies). Upang matukoy ang intraspecific polymorphism, isoenzyme analysis ng mga protina, restriction enzyme analysis ng DNA sa pamamagitan ng pag-hybrid ng mga fragment nito sa radioactive probes (RELP analysis), pati na rin ang pagsusuri ng mga fragment ng DNA na nakuha mula sa chain reaction DNA polymerization (pagsusuri ng RAPD). Ang pag-decode ng mga genome ng iba't ibang uri ng mga organismo, paglikha ng mga somatic hybrids at genetically modified na mga organismo na may paunang natukoy na mga katangian, ang kanilang imbakan at pinabilis na pagpaparami gamit ang microcloning - ito ay isang maikling listahan ng mga tool mula sa arsenal ng mga teknolohiyang pambihirang tagumpay (HDT - pagkakaroon ng mga teknolohiyang hinukay) at napaka mataas na teknolohiya(VHT – napakataas na teknolohiya), batay sa pinakabagong mga nagawa modernong agham. Ang unang talata ng Convention on Biological Diversity ay nagsasaad na "...countries that accede to the Convention must define the components of biological diversity." Noong 1995, niratipikahan ng Russia ang Convention on Biodiversity at sa gayo'y inaako ang mga obligasyong lumahok sa pagpapatupad ng mga desisyon ng UNCED Conference. Alinsunod sa Convention on Biodiversity, ang mga programa para sa pag-aaral ng biodiversity ay binuo at pinagtibay sa ating bansa. Gayunpaman, ang gawain sa pag-aaral at pagpapanatili ng biodiversity ay hindi katanggap-tanggap na mabagal sa ating bansa. Pag-asa para sa mga pangunahing pagbabago sa lipunan, bilang isang resulta kung saan ang sitwasyon ay magbabago nang malaki mas magandang panig, ay hindi kailangan para sa ilang kadahilanan. Una sa lahat, ang problema sa pagtukoy at pagpapanatili ng biodiversity ay nagsasangkot ng paggamit ng intensive high technologies (IHT) na inilarawan sa itaas, na natural, ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na halaga ng kagamitan at Mga gamit, gamit ang mga kwalipikadong manggagawa, umaakit ng mga mapagkukunan mula sa mga kaugnay na lugar ng agrikultura at kagubatan. Pangalawa (o marahil una), ang ganitong gawain ay dapat makatanggap ng suporta mula sa lahat antas ng lipunan: estado, propesyonal at publiko. Gayunpaman, ang ilan sa mga gawain ay maaaring makumpleto ngayon, kahit na may labis na hindi sapat na pananalapi at materyal na suporta– gamit ang mga tradisyonal na teknolohiya (TT) at malawak na mga teknolohiyang mababa ang antas (ELT). Bilang karagdagan, hindi maaaring balewalain ng isang tao ang posibilidad ng internasyonal na kooperasyon gamit ang mga teknolohiya ng computer (CT) at mataas na teknolohiya (HT), batay sa intelektwal na potensyal ng mga mag-aaral at guro sa unibersidad. |
Pagkakaiba-iba ng genetiko Ang genetic intraspecific diversity ay tinutukoy ng istruktura ng allele pool at gene pool ng mga populasyon. Ang allele pool ay isang set ng mga alleles sa isang populasyon. Upang ilarawan ang dami ng istraktura ng allele pool, ang konsepto ng "allele frequency" ay ginagamit. Ang gene pool ay ang hanay ng mga genotype sa isang populasyon. Upang ilarawan ang dami ng istraktura ng gene pool, ang konsepto ng "genotype frequency" ay ginagamit. Upang ilarawan ang paggamit ng pagkakaiba-iba ng genetic ang mga sumusunod na tagapagpahiwatig: - proporsyon ng polymorphic genes; – mga allele frequency para sa polymorphic genes; – average na heterozygosity para sa polymorphic genes; – mga frequency ng genotypes. Batay sa mga tagapagpahiwatig na ito, ang iba't ibang mga indeks ng pagkakaiba-iba ay kinakalkula (halimbawa, Shannon-Uver, Simpson). Para sa elementarya na biochemical traits (halimbawa, kapag nag-aaral ng polymorphism ng protina o DNA polymorphism), medyo madaling matukoy ang antas ng biodiversity gamit ang mga indicator na ito. Gayunpaman, para sa mga kumplikadong katangian na minana sa isang kumplikadong paraan (halimbawa, pagiging produktibo, paglaban sa hindi kanais-nais na mga stressor, mga ritmo ng pag-unlad), ang diskarte na ito ay hindi naaangkop. Samakatuwid, ang antas ng pagkakaiba-iba ay tinatasa nang hindi gaanong mahigpit. Ang direktang pag-aaral ng mga genome ng isang malaking bilang ng mga species na interesado sa mga tao ay isang bagay ng malayong hinaharap (hindi bababa sa kasalukuyang antas ng pag-unlad ng molecular genomics). Ngunit ang pagtukoy, pag-iingat, pagdaragdag at makatwirang paggamit ng genetic diversity ng naturang mga species ay isang gawain na nangangailangan ng agarang solusyon. Ang mabilis na pag-unlad ng pag-aanak ay hindi dahil sa malawakang paggamit ng mga modernong pamamaraan (transgenic varieties at breed ay kakaiba pa rin), ngunit dahil sa malawak na pagpapalawak ng saklaw ng gawaing pag-aanak. Posible ito kung ang pagsasagawa ng ganitong gawain ay kumikita sa ekonomiya: ang mga resulta ay maaaring makuha sa medyo maikling panahon, at ang epekto ng pagpapatupad ng mga resultang ito ay medyo mataas. Tulad ng nalalaman, ang pagpili ay isinasagawa ayon sa mga phenotypes. Ito ay nagpapahiwatig na ang isang tiyak na phenotype ay nagtatago ng isang kaukulang genotype. Ang pagpili batay sa mga alleles ay halos hindi isinasagawa (maliban sa pagpili sa antas ng haploid, pagpili ng mga self-pollinator at pagpili ng mga transgenic na organismo). At pagkatapos ay magsisimula ang saya: sa maraming mga alleles na umiiral sa natural, semi-natural at artipisyal na mga populasyon, tanging ang mga kapaki-pakinabang para sa mga tao, ngunit hindi para sa mga organismo mismo, ay pinanatili at ginagamit. Pagkatapos, na may mataas na pagkakaiba-iba ng genotypic, maaaring maobserbahan ang mababang antas ng allelic diversity. Ang isa sa mga unang breeder na nag-isip tungkol sa pangangailangan na mapanatili at madagdagan ang allelic diversity ay si Nikolai Ivanovich Vavilov. Ang mga kalaban ng N.I. Si Vavilov ay (at ay) sinisi dahil sa kawalan ng praktikal na paraan. Oo, N.I. Si Vavilov ay hindi isang praktikal na breeder na lumilikha ng mga bagong genotypes. Hindi siya naghahanap ng mga kumbinasyon ng mga alleles, ngunit para sa mga alleles mismo. At sa ating panahon, hindi natin dapat isipin ang pagkakaiba-iba ng mga varieties at breed, ngunit tungkol sa pagkakaiba-iba ng mga allele pool, na nagpapahintulot sa amin na lumikha ng mga bagong varieties at breed. Samakatuwid, kapag lumilikha ng mga koleksyon na may pinakamataas na posibleng antas ng biodiversity, ang materyal mula sa iba't ibang populasyon ay dapat kolektahin, kahit na sa kasalukuyang antas ng pag-unlad ng genetika at pagpili ay hindi agad magagamit ang materyal na ito. Sa madaling salita, ang isang koleksyon na naglalaman ng mga genotype na a1a1, a2a2 at a3a3 ay mas mahalaga kaysa sa isang koleksyon ng mga genotype na a1a1, a1a2, a2a2, bagama't sa panlabas (sa mga tuntunin ng bilang ng mga phenotype at genotype) ay katumbas ang mga ito. Kapag isinasaalang-alang ang diallelic system ( Ahh o A-A 1 ,A 2 ,A 3 …a n) medyo conventionally, apat na antas ng genetic diversity ay maaaring makilala sa pamamagitan ng allele frequency: – Ang dalas ng bihirang allele ay 10 –6 ...10 –3. Ito ang antas ng mutation rate, ang pinakamababang antas ng allelic diversity. Natagpuan lamang sa napakalaking populasyon (milyong indibidwal). – Rare allele frequency 0.001…0.1. Ito ay isang mababang antas. Ang dalas ng mga homozygotes para sa allele na ito ay mas mababa sa 1%. – Rare allele frequency 0.1…0.3. Ito ay isang katanggap-tanggap na antas. Ang dalas ng mga homozygotes para sa allele na ito ay mas mababa sa 10%. – Rare allele frequency 0.3...0.5. Ito ang pinakamataas na antas sa isang diallelic system: ang dalas ng mga homozygotes para sa allele na ito ay maihahambing sa dalas ng mga homozygotes at compound heterozygotes para sa mga alternatibong alleles. Kapag isinasaalang-alang ang mga polyallelic system ( A 1 , A 2 , A 3 … a n) ang antas ng genetic diversity ay higit na nakasalalay sa bilang ng mga alleles sa isang locus kaysa sa mga frequency ng mga alleles na ito. Pangunahing mekanismo ng pagkakaiba-iba ng genetic Ang mga mapagkukunan ng mga bagong genotype ay recombination, na nagmumula sa panahon ng meiosis at sekswal na pagpaparami, gayundin bilang resulta ng iba't ibang proseso ng parasexual. Ang pangunahing pinagmumulan ng mga bagong alleles sa isang populasyon ay proseso ng mutation At imigrasyon carrier ng mga bagong alleles. Ang mga karagdagang mapagkukunan ay nauugnay sa lateral (pahalang) na paglipat ng gene mula sa isang biological species patungo sa isa pa: alinman sa panahon ng interspecific na sexual hybridization, o sa panahon ng symbiogenesis, o sa partisipasyon ng mga intermediary organism. Ang isang solong mutation ay isang bihirang kaganapan. Sa isang nakatigil na populasyon, maaari ang isang mutant allele kung sakali hindi ipapasa sa susunod na henerasyon. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang posibilidad ng pagkawala ng mutant allele L depende sa bilang ng mga inapo N sa pamilya: L=1 sa N=0; L=1/2 sa N=1; L=1/4 sa N=2; L=1/8 sa N=3; L=(1/2) X sa N=X. Average na pagkamayabong pares ng mga indibidwal katumbas ng 2 supling na umabot na sa reproductive age, ngunit aktwal na pagkamayabong ipinamahagi ayon sa batas ni Poisson sa hanay mula 0 hanggang X. Kung ang aktwal na pagkamayabong ng isang mag-asawa ay mataas, kung gayon ang posibilidad na mailipat ang mutation sa hindi bababa sa isang inapo ay mataas din. Kung ang pagkamayabong ay nabawasan (o katumbas ng 0), kung gayon ang posibilidad na mapanatili ang mutation ay nabawasan (o katumbas ng 0). Ipinapakita ng mga kalkulasyon na sa 100 bagong mutasyon, bahagi lang ng mga ito ang mapapanatili sa bawat susunod na henerasyon:
Kaya, sa ilalim ng impluwensya ng ganap na random na mga kadahilanan, ang mutant allele ay unti-unting nawawala (tinatanggal) mula sa populasyon. Gayunpaman, sa ilalim ng impluwensya ng isang bilang ng mga kadahilanan, ang dalas ng mutant allele ay maaaring tumaas (hanggang sa pag-aayos nito). Sa pagkakaroon ng mga migrasyon, bumababa ang kahusayan ng genetic drift. Sa madaling salita, sa mga sistema ng populasyon ang epekto ng genetic drift ay maaaring mapabayaan. Gayunpaman, sa panahon ng imigrasyon, ang mga bagong allele ay patuloy na lumilitaw sa mga populasyon (kahit na ang mga allele na ito ay hindi kanais-nais para sa kanilang mga carrier). Mga mekanismo para sa pagtaas ng pagkakaiba-iba ng genetic 1. Proseso ng mutation (mutation pressure) sa malalaking populasyon Ang parehong mutation na may parehong dalas q nangyayari sa bawat henerasyon (ipagpalagay na ang laki ng populasyon ay malaki: milyon-milyong mga indibidwal). Kasabay nito, ang mutant allele ay maaaring mawala sa ilalim ng impluwensya ng mga random na kadahilanan (kabilang ang dahil sa reverse mutations). Kung hindi natin isasaalang-alang ang mga back mutations, kung gayon ang aktwal na dalas ng mutant allele ay tumataas nang hindi linear. Ang pag-asa ng dalas ng mutant allele sa ordinal na numero ng henerasyon ay maaaring tinatayang tinatayang logarithmic function. Ipinapakita ng mga kalkulasyon na ang dalas ng isang recessive na selectively neutral mutant allele (at ang posibilidad ng phenotypic manifestation nito) ay tumataas nang humigit-kumulang tulad ng sumusunod:
Kaya, sa isang matagal nang umiiral na populasyon (na may mataas na bilang), ang posibilidad ng phenotypic na pagpapakita ng isang recessive mutant allele ay tumataas ng sampu at daan-daang beses dahil sa presyon ng mutation. Kasabay nito, dapat itong kilalanin na ang mga tunay na populasyon ay umiiral para sa isang limitadong bilang ng mga henerasyon, kaya ang presyon ng mutation ay hindi maaaring baguhin sa panimula ang genetic na istraktura ng mga populasyon. 2. Genetic drift (genetic-awtomatikong mga proseso) Ang genetic drift ay isang random na pagbabago sa dalas ng selection-neutral (o pseudo-neutral) alleles sa maliliit na nakahiwalay na populasyon. Sa maliliit na populasyon, ang papel ng mga indibidwal na indibidwal ay malaki, at ang aksidenteng pagkamatay ng isang indibidwal ay maaaring humantong sa isang makabuluhang pagbabago sa allele pool. Ang mas maliit ang populasyon, mas malaki ang posibilidad ng random na pagkakaiba-iba sa mga allele frequency. Ang mas mababa ang dalas ng isang allele, mas malaki ang posibilidad ng pag-aalis nito. Sa mga napakaliit na populasyon (o mga populasyon na paulit-ulit na binabawasan ang kanilang mga bilang sa isang kritikal na antas), ganap random na dahilan ang isang mutant allele ay maaaring pumalit sa isang normal na allele, i.e. nangyayari hindi sinasadyang pag-aayos mutant allele. Bilang resulta, ang antas ng pagkakaiba-iba ng genetic ay nabawasan. Ang genetic drift ay maaari ding maobserbahan bilang resulta ng genetic funnel effect (bottleneck effect): kung ang isang populasyon ay bumaba nang ilang sandali at pagkatapos ay tumaas ang laki (ang epekto ng mga tagapagtatag ng isang bagong populasyon exlugar, pagbawi ng populasyon pagkatapos ng malaking pagbaba ng bilang salugar). 3. Natural selection (naturalpagpili) Natural na seleksyon - ay isang hanay ng mga biological na proseso na nagbibigay ng pagkakaiba pagpaparami ng mga genotype sa mga populasyon. Ang natural na pagpili ay isang direktang salik sa proseso ng ebolusyon, ang puwersang nagtutulak ng ebolusyon. Ang direksyon ng natural na pagpili ay tinatawag vector ng pagpili. Ang paunang (nangungunang) form ay pagpili sa pagmamaneho, na humahantong sa pagbabago genetic at phenotypic na istraktura ng populasyon. Kakanyahan pagpili sa pagmamaneho ay binubuo sa akumulasyon at pagpapalakas ng genetically tinutukoy mga paglihis mula sa orihinal (normal) na bersyon ng katangian. (Sa hinaharap, ang orihinal na bersyon ng sign ay maaaring maging isang paglihis mula sa pamantayan.) Sa panahon ng pagpili sa pagmamaneho, ang dalas ng mga alleles at genotype na may pinakamataas na fitness ay tumataas Kaya, ang pagpili sa pagmamaneho ay nagpapakita ng sarili sa anyo ng isang matatag at, sa isang tiyak na lawak, nakadirekta ng pagbabago sa mga frequency ng alleles (genotypes, phenotypes) sa populasyon. Sa una, sa panahon ng pagpili, ang antas ng biodiversity ay tumataas, pagkatapos ay umabot sa maximum, at sa mga huling yugto ng pagpili ay bumababa ito. 4. Nakakadena na mana Ang paraan ng pagmamaneho ng pagpili ay kumikilos sa ilang (naglilimita) na mga katangian, sa ilang genotype at alleles ng ilang gene. Gayunpaman, kung pipiliin ang gene (halimbawa, isang kapaki-pakinabang na allele A) ay naka-link sa isang piling neutral o pseudoneutral na gene (halimbawa, isang allele N), pagkatapos ay ang dalas ng neutral allele N magbabago din. Mayroong dalawang uri ng clutch: true clutch at quasi clutch. Sa totoong linkage, ang napili at neutral na mga alleles ( A At N) ay matatagpuan (naka-localize) sa parehong chromosome. Pagkatapos ay pagpili pabor sa haplotype AN ay mag-aambag sa pagtaas ng dalas ng allele N. May quasi-linkage alleles A At N ay naisalokal sa iba't ibang mga chromosome, ngunit sila ay magkakaugnay sa pamamagitan ng mga karaniwang morphogenetic na proseso (ontogenetic correlations). Pagkatapos, tulad ng sa nakaraang kaso, ang dalas ng selectively neutral allele N magbabago. Mga mekanismo para sa pagpapanatili ng mataas na antas ng pagkakaiba-iba ng genetic sa mga natural na populasyon 1. Walang malasakit na ekwilibriyo sa malalaking populasyon Sa mga populasyon na may mataas na bilang, ang isang random na nabuo (halimbawa, dahil sa bottleneck effect) na istraktura ng alelelofund ay maaaring mapanatili sa mahabang panahon, kahit na ang katangiang pinag-uusapan ay neutral sa pagpili. 2. Migrasyon Ang paglipat ay ang paggalaw ng mga tagapagdala ng genetic na impormasyon (mga indibidwal, buto, spores) mula sa isang populasyon patungo sa isa pa. Sa pagkakaroon ng mga migrasyon, ang epekto ng genetic drift at natural selection ay nabawasan nang husto. Ang resulta: a) ang pagkabulok ng genetic na istraktura ng populasyon ay pinipigilan (ang mga alleles, genotypes, at mga katangian ay hindi inaalis); b) ang mga katangian (aleles, genotypes) na nagpapababa sa fitness nito ay maaaring matagpuan sa isang populasyon. 3. Natural selection para sa pagkakaiba-iba Bilang karagdagan sa pagmamaneho ng pagpili, na nagbabago sa genetic na istraktura ng mga populasyon, mayroong maraming mga paraan ng pagpili na nagpapanatili ng istrakturang ito. 1. Pagpili sa pabor ng heterozygotes. Sa maraming mga kaso, ang mga heterozygotes ay mas mahusay na inangkop kaysa sa alinman sa mga homozygotes (ang phenomenon ng heterosis, o overdominance). Tapos sa populasyon meron pagpapatatag ng pagpili para sa pagkakaiba-iba, pinapanatili ang umiiral na antas ng biological diversity. 2. Ang pagpili na umaasa sa dalas gumagana kung ang fitness ng isang phenotype (genotype, allele) ay nakasalalay sa dalas nito. Sa pinakasimpleng kaso, ang kababalaghan ng pagpili na umaasa sa dalas ay tinutukoy ng intraspecific(intrapopulasyon) kompetisyon. Sa kasong ito, ang fitness ng isang genotype/phenotype ay inversely proportional sa dalas nito: kung hindi gaanong karaniwan ang isang ibinigay na genotype/phenotype, mas mataas ang fitness nito. Habang tumataas ang dalas ng isang genotype/phenotype, bumababa ang fitness nito. Ang mga anyo ng pagpili na ito ay maaaring maobserbahan sa kanilang dalisay na anyo, ngunit maaari ding pagsamahin sa iba pang mga anyo ng pagpili, halimbawa, pagpili na pabor sa mga heterozygotes kasama ang mga kamag-anak (pagpili ng grupo) o pagpili na umaasa sa dalas kasama ang sekswal na pagpili. Pagpili ng kamag-anak (grupo). gumagana kung ang isang katangiang neutral o kahit na nakakapinsala para sa isang partikular na indibidwal (na may ibinigay na phenotype, genotype, allele) ay lumabas na kapaki-pakinabang para sa grupo (pamilya). Ang paraan ng pagpili ay humahantong sa pagbuo ng mga katangiang altruistiko. Sekswal na pagpili ay isang anyo ng natural na seleksyon batay sa kompetisyon sa pagitan ng mga indibidwal ng isang kasarian (karaniwan ay mga lalaki) upang makipag-asawa sa mga indibidwal ng kabilang kasarian. Sa kasong ito, ang fitness ng isang genotype (phenotype) ay tinasa hindi sa pamamagitan ng kaligtasan nito, ngunit sa pamamagitan ng pakikilahok nito sa pagpaparami. Ang paraan ng pagpili na ito ay maaaring humantong sa paglitaw at pagpapanatili ng mga katangian na nagpapababa sa survival rate (constitutional fitness) ng kanilang mga carrier. 4. Nakakadena na mana Kung ang pag-stabilize ng seleksyon (o isa pang anyo ng seleksyon na pinapaboran ang pangangalaga ng genetic na istraktura ng populasyon) ay kumikilos sa gene na pinipili A, pagkatapos ay hindi lamang isang tiyak na dalas ng allele na ito ang pananatilihin, kundi pati na rin ang ilang mga frequency ng mga neutral na allele na naka-link dito. |
Paglikha ng napapanatiling ecosystem
Ang katatagan ng isang sistema sa pinakasimpleng kaso ay tinutukoy ng additive na katatagan ng mga istrukturang bahagi nito. Ang mga pangunahing tagapagpahiwatig ng paglaban ng mga indibidwal na halaman ay kinabibilangan ng: tibay ng taglamig, paglaban sa pagkawala ng transpiration sa panahon ng taglamig-tagsibol, paglaban ng mga buds, bulaklak at mga ovary sa hamog na nagyelo, paglaban sa kakulangan o labis na init, solar radiation at isang pinaikling paglaki. panahon; paglaban sa init at tagtuyot; pagsusulatan sa pagitan ng mga ritmo ng mga phenophases at mga pana-panahong pagbabago sa mga kondisyon sa kapaligiran; paglaban sa ilang mga halaga ng pH, mga konsentrasyon ng asin; paglaban sa mga peste at sakit; balanse ng photosynthesis at reproductive na proseso. Kasabay nito, ang kapaligiran na nakapalibot sa mga organismo ay unti-unting nagbabago - ang problema ng pagbabago ng klima ay nagiging isang pandaigdigang, pampulitika na problema. Halimbawa, sa nakalipas na 50 taon (kumpara sa 1940–1960) sa gitnang Russia, ang average na taunang temperatura ng hangin ay tumaas ng 1.2 °C, at ang relatibong halumigmig ay bumaba ng 3%. Ang mga pagbabagong ito ay mas malinaw sa panahon ng taglamig-tagsibol: ang temperatura ng hangin sa Enero, Pebrero at Marso ay tumaas ng 4.4 °C, at ang halumigmig noong Marso at Abril ay bumaba ng 10%. Ang ganitong mga pagbabago sa temperatura at halumigmig ay makabuluhang nagpapataas ng pagkawala ng transpiration ng mga makahoy na halaman sa panahon ng taglamig-tagsibol.
Sa kasamaang palad, ang kasalukuyang antas ng pag-unlad ng agham ay hindi nagpapahintulot sa amin na ganap na mahulaan ang mga pagbabago sa kapaligiran na magaganap kahit sa malapit na hinaharap, at upang mahulaan hindi lamang ang pagbabago ng klima, kundi pati na rin ang paglitaw ng mga bagong peste, pathogens, kakumpitensya, atbp. Samakatuwid, ang tanging Isang maaasahang paraan upang mapataas ang pagpapanatili at pagiging produktibo ng mga natural na ekosistema ay ang pagtaas ng antas ng heterogeneity, genetic heterogeneity ng mga bahagi ng ecosystem. Ang ganitong mga heterogenous na ecosystem ay nagbibigay ng posibilidad ng tuluy-tuloy at napapanatiling paggamit ng kalikasan, dahil sa mga genetically heterogenous na sistema ang mga compensatory na pakikipag-ugnayan ng mga indibidwal na may iba't ibang mga katangian ng paglago at pag-unlad at pagiging sensitibo sa dinamika ng mga kadahilanan sa kapaligiran ay lumitaw. May kaugnayan sa mga peste at sakit, tulad ng isang heterogenous ecosystem ay nailalarawan sa pamamagitan ng kolektibong grupo ng kaligtasan sa sakit, na natutukoy sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng maraming mga istruktura at functional na mga tampok ng mga indibidwal na biotypes (ecotypes, isoreactants).
Upang lumikha ng magkakaibang mga artipisyal na plantasyon (mga plantasyon) ng mga halaman na pinalaganap ng halaman, clone mixtures , o polyclonal na komposisyon – partikular na mga piling kumbinasyon ng mga punla na kabilang sa iba't ibang varieties-clone. Bukod dito, ang bawat clone ay dapat magkaroon ng mga katangian na wala sa ibang mga clone. Ang pinakamahalagang katangian ay ritmo ng pag-unlad ng shoot . Sa turn, ang mga ritmo ng pag-unlad ng shoot ay tinutukoy ng mga species at indibidwal na pagtitiyak ng genetically natukoy na mga programa ng ontogenesis.
Kaya, upang lumikha ng mga polyclonal na komposisyon, kinakailangan upang makilala ang mga intraspecific na grupo sa mga ligaw na halaman (o sa mga pagtatanim ng koleksyon) na patuloy na naiiba sa isang hanay ng mga katangian. Sa kasong ito, ang pangunahing bagay ay hindi ang lakas ng mga pagkakaiba, ngunit ang kanilang katatagan, i.e. kakayahang mabuhay sa mga henerasyon (kahit kailan vegetative propagation) sa ilalim ng ilang partikular na lumalagong kondisyon.
Ang nasabing isang intraspecific na grupo ay karaniwang lumilitaw bilang anyo(morph). Sa kasamaang palad, napakadalas ang terminong ito ay ginagamit nang maluwag, na tinatawag na ecotypes, varieties (variations), isoreactants (forms sa makitid na kahulugan ng salita), at biotypes; sa microsystematics, ang form ay itinuturing bilang isang intraspecific taxonomic na kategorya (forma).
Kapag tinutukoy ang mga form, una sa lahat, bigyang-pansin ang mga katangian ng morphological. Kasabay nito, sa iba't ibang mga species ng halaman, dahil sa magkatulad na pagkakaiba-iba, ang mga anyo ng parehong pangalan ay nakikilala, naiiba sa pagsasaayos ng mga dahon (karaniwang vulgaris, malapad na dahon latifolia, makitid ang dahon angustifolia, maliit na dahon parvifolia, lanceolate lancifolia, elliptical elliptica, bilugan-ovate crassifolia, bilugan rotundata; Ang ilang uri ng mga talim ng dahon ay binibigyan ng mga espesyal na pangalan, hal. orbiculata– malawak na hugis-itlog, hugis puso sa base at nakatutok sa tuktok), ayon sa kulay ng mga dahon (iisang kulay concolor, makulay pagkawalan ng kulay, berde viridis, kulay-abo glaucophylla, makintab splendens, pilak argentea), ayon sa pagsasaayos ng korona (spherical sphaerica, umiiyak pendula, pyramidal pyramidalis); iba't ibang cultivars (varieties) ay karaniwang itinalaga ng isang ranggo f. kulto na may detalyadong paglalarawan ng morpolohiya.
Na may higit pa Detalyadong Paglalarawan Ang mga form ay gumagamit ng iba't ibang mga morphometric indicator, na sa makahoy na mga halaman ay kinabibilangan ng: lakas ng paglago (sa partikular, ang taunang pagtaas sa diameter ng puno ng kahoy), uri ng sumasanga, anggulo ng sangay, haba ng internodes, intensity ng sumasanga at haba ng mga shoots, laki ng dahon . Ang mga tagapagpahiwatig na ito ay nakikilala sa pamamagitan ng direktang pagmamasid, madaling na-digitize at pumapayag sa pagproseso ng matematika gamit ang mga pamamaraan ng istatistika ng pagkakaiba-iba na nagbibigay-daan sa pagtatasa ng genetic conditionality ng mga katangian.
Ito ay kilala na ang polyploidy ay laganap sa mga halaman. Samakatuwid, ang pagkakakilanlan ng mga intraspecific (intrapopulation) na grupo na naiiba sa pamamagitan ng mga chromosome number, ay maaaring magbigay-daan sa isang hindi malabo na paglalarawan ng antas ng pagkakaiba-iba. Upang matukoy ang mga numero ng chromosome, iba't ibang mga cytogenetic na pamamaraan ang ginagamit, sa partikular, direktang pagbibilang ng chromosome sa paghahati ng mga selula. Gayunpaman, hindi ito palaging posible, kaya ang mga numero ng chromosome ay madalas na tinutukoy ng mga hindi direktang pamamaraan, halimbawa, pamamaraang palinometric(batay sa laki ng mga butil ng pollen).
Gayunpaman, ang lahat ng nakalistang tagapagpahiwatig ay static; hindi nila sinasalamin ang proseso ng pagpapatupad ng genetic na impormasyon. Kasabay nito, alam na ang anumang katangian ay nabuo sa panahon ng morphogenesis. Batay sa pagsusuri ng morphogenesis, isang pagpili ang ginawa ontobiomorph, at ayon sa mga pana-panahong pagbabago sa habitus ng halaman, sila ay nakikilala mga phenobiomorph. Kapag gumagamit ng mga dynamic na tagapagpahiwatig ng pagkakaiba-iba, ang hanay ng mga gene ng isang organismo ay maaaring ituring bilang isang programa ng ontogenesis nito (indibidwal na pag-unlad), at sa mga espesyal na kaso - bilang isang programa ng morphogenesis (pagbuo ng hugis).
Ang pangako ng pamamaraang ito ay ipinakita sa mga gawa ni K. Waddington, N.P. Krenke at iba pang mga klasiko ng natural na agham.
Namamana na polymorphism ng mga natural na populasyon. Genetic load. Ang proseso ng speciation na kinasasangkutan ng isang salik tulad ng natural na pagpili, lumilikha ng iba't ibang anyo ng buhay na inangkop sa mga kondisyon ng pamumuhay. Kabilang sa iba't ibang genotypes na lumilitaw sa bawat henerasyon dahil sa reserba ng namamana na pagkakaiba-iba at recombination ng mga alleles, isang limitadong bilang lamang ang tumutukoy sa maximum na kakayahang umangkop sa isang partikular na kapaligiran. Maaaring ipagpalagay na ang pagkakaiba-iba ng pagpaparami ng mga genotype na ito ay hahantong sa katotohanan na ang mga gene pool ng mga populasyon ay kakatawanin lamang ng "matagumpay" na mga alleles at ang kanilang mga kumbinasyon. Bilang isang resulta, magkakaroon ng isang pagpapahina ng namamana na pagkakaiba-iba at isang pagtaas sa antas ng homozygosity ng mga genotype. Gayunpaman, hindi ito nangyayari, dahil nagpapatuloy ang proseso ng mutation, at ang natural na pagpili ay nagpapanatili ng mga heterozygotes, dahil pinapalamig nila ang nakakapinsalang epekto ng mga recessive alleles. Karamihan sa mga organismo ay lubhang heterozygous. Bukod dito, ang mga indibidwal ay heterozygous sa iba't ibang loci, na nagpapataas ng kabuuang heterozygosity ng populasyon.
Ang pagkakaroon sa isang populasyon ng ilang equilibrium coexisting genotypes sa isang konsentrasyon na higit sa 1% sa pinakabihirang anyo (ang antas ng namamana na pagkakaiba-iba para sa pagpapanatili kung saan ang isang proseso ng mutation ay sapat) ay tinatawag na polymorphism. Ang namamana na polymorphism ay nilikha sa pamamagitan ng mutations at combinative variability. Ito ay sinusuportahan ng natural selection at maaaring adaptive (transitional) o stable (balanced).
adaptasyong polymorphism nangyayari kung, sa magkaibang ngunit regular na pagbabago ng mga kondisyon ng pamumuhay, ang pagpili ay pinapaboran ang iba't ibang genotype.
Balanseng polymorphism nangyayari kapag ang pagpili ay pinapaboran ang mga heterozygotes kaysa sa recessive at dominanteng homozygotes. Sa ilang mga kaso, ang balanseng polymorphism ay cyclic selection (tingnan ang Fig. 1.4, p. 14).
Ang phenomenon ng selective advantage ng heterozygotes ay tinatawag labis na pangingibabaw. Ang mekanismo ng positibong pagpili ng heterozygotes ay naiiba.
Dahil sa pagkakaiba-iba ng mga salik sa kapaligiran, ang natural na pagpili ay kumikilos nang sabay-sabay sa maraming direksyon. Sa kasong ito, ang huling resulta ay depende sa ratio ng mga intensity ng iba't ibang mga vector ng pagpili. Kaya, sa ilang mga lugar ng mundo, ang mataas na dalas ng semi-nakamamatay na allele ng sickle cell anemia ay sinusuportahan ng kagustuhan na kaligtasan ng mga heterozygous na organismo sa mga kondisyon ng mataas na saklaw ng tropikal na malaria. Ang huling resulta ng natural na pagpili sa isang populasyon ay nakasalalay sa superposisyon ng maraming mga vector ng pagpili at kontra-pagpili. Dahil dito, nakakamit ang parehong pagpapapanatag ng gene pool at pagpapanatili ng namamana na pagkakaiba-iba.
Ang balanseng polymorphism ay nagbibigay ng ilang mahahalagang katangian sa populasyon, na tumutukoy sa biological na kahalagahan nito. Ang isang genetically diverse na populasyon ay nakakabisa sa isang mas malawak na hanay ng mga kondisyon ng pamumuhay, gamit ang tirahan nang mas ganap. Ang isang mas malaking dami ng reserbang hereditary variability ay naipon sa gene pool nito. Bilang resulta, nakakakuha ito ng ebolusyonaryong flexibility at maaari, sa pamamagitan ng pagbabago sa isang direksyon o iba pa, mabayaran ang mga pagbabago sa kapaligiran sa kurso ng makasaysayang pag-unlad.
Sa isang genetically polymorphic na populasyon, ang mga organismo ng genotypes ay isinilang mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon, ang fitness nito ay iba. Sa bawat punto ng panahon, ang kakayahang mabuhay ng naturang populasyon ay mas mababa sa antas na makakamit kung ang pinaka-"matagumpay" na mga genotype lamang ang naroroon dito. Ang halaga kung saan naiiba ang kaangkupan ng isang tunay na populasyon mula sa kaangkupan ng isang perpektong populasyon ng "pinakamahusay" na mga genotype na posible dahil sa ibinigay na gene pool ay tinatawag na genetic load. Ito ay isang uri ng pagbabayad para sa ecological at evolutionary flexibility. Ang genetic load ay isang hindi maiiwasang bunga ng genetic polymorphism.
Ang balanseng genetic polymorphism, intraspecific diversity, ecological race at, malamang, ang mga subspecies ay ilan sa mga dahilan ng evolutionary constancy ng species (Severtsov A.S., 2003). Ang pagkakaroon ng dalawa o higit pang mga morph ng balanseng polymorphism, na ang bawat isa ay inangkop sa sarili nitong subniche ng species na ecological niche, ay nagpapahiwatig na ang magkakaibang mga diskarte sa adaptive ng mga morph ay tumitiyak sa kanilang pantay na fitness. Kapag nagbago ang sitwasyong ekolohikal, ang ilan sa mga morph na ito ay nakakakuha ng kalamangan sa kapinsalaan ng iba pang mga morph. Ang kanilang mga numero ay pinananatili o nadaragdagan hindi lamang dahil sa pagpapanatili ng fitness, ngunit dahil din sa mga mapagkukunang inilabas kapag ang mga numero ay bumaba o nawala na ng mga morph na iyon kung saan ang pagbabagong ito sa kapaligiran ay nakakapinsala.
Ang isang halimbawa ay ang kasaysayan ng polymorphism ng populasyon ng Moscow ng mga innanthropic rock pigeon Columbia Libya(Obukhova, 1987). Ang polymorphism ng mga populasyon ng species na ito ay kinakatawan ng isang tuluy-tuloy na serye ng mga morph na naiiba sa kulay ng balahibo: mula grey (slate grey), na itinuturing na orihinal, hanggang sa itim (melanistic). Mayroong dalawang uri ng melanization ng plumage. Sa isang kaso, ang melanin ay tumutuon sa mga dulo ng mga covert, na bumubuo ng mga itim na speckle. Habang lumalaki ang mga batik na ito, nagsasama sila sa isang solidong itim na kulay. Ang mas karaniwang anyo ng melanization ay dahil sa malakas na Black gene at 5-6 mga gene na may mahinang phenotypic effect. Sa isa pang kaso, ang melanin ay diffusely distributed sa buong feather web. Samakatuwid, ang mga intermediate morph ay lumilitaw na mas o mas mababa sa sooty o marumi; na may mas malakas na melanization ay nagiging itim. Ang ganitong uri ng melanization ay tinutukoy ng malakas na Dack gene at din ng 5-6 na mahina mga gene (Obukhova, Kreslavsky, 1984).
Bago ang Dakila Digmaang Makabayan sa Moscow nangingibabaw ang kulay abong morph. Ang mga melanista ay kakaunti sa bilang. Sa panahon ng digmaan, ang populasyon ng mga kalapati sa Moscow ay halos ganap na namatay o nawasak. Pagkatapos ng digmaan, ang bilang ng mga kalapati ay dahan-dahang nakabawi hanggang 1957, nang, may kaugnayan sa World Festival of Youth and Students, ang "ibon ng kapayapaan" ay nagsimulang alagaan at pakainin. Habang lumalaki ang laki ng populasyon, nagsimulang tumaas ang proporsyon ng mga melanistic na morph. Sa pagtatapos ng 60s ng ikadalawampu siglo. ang proporsyon ng mga melanist at intermediate morph ay halos 80%.
Ang mga pagbabago sa ratio ng mga morph ay dahil sa mga pagkakaiba sa kanilang pag-uugali. Ang asul na morph ay mas aktibo, lumilipad pa sa paghahanap ng pagkain at aktibong nagbabantay sa mga pugad nitong teritoryo. Ang mga melanist ay pasibo. Ang kanilang mga pugad sa attics ay matatagpuan malapit sa isa't isa. Ang mga intermediate morph ay intermediate din sa aktibidad. Sa mga kondisyon ng walang limitasyong mapagkukunan ng pagkain na ibinibigay ng mga tambakan ng basura at pagpapakain at limitadong mga lugar ng pugad sa mga panel house, ang asul na morph ay hindi maaaring makipagkumpitensya sa masa ng mga melanist at intermediate morph at pinilit sa attics, hindi maginhawa para sa nesting, kung saan ang mababang density ay ginawa ito. posibleng protektahan ang mga nesting site. Kaya, ang mga pagbabago sa ekolohikal na sitwasyon ay humantong sa mga pagbabago sa mga frequency ng morphs. Alinman sa mga ito (gray-gray na may mababang laki ng populasyon), pagkatapos ay ang isa (melanistic na may mataas na populasyon) ay nakakakuha ng isang kalamangan, ngunit sa kabuuan ang mga species ay nagpapanatili ng katatagan nito at hindi nagbabago. Ito ay iiral kahit na ang alinman sa mga morph ay mawala.
Ang mga pagsusuri sa color polymorphism sa mga male pied flycatcher ay humahantong sa mga katulad na resulta. Ficedula hypoleuca(Grinkov, 2000), White Sea gastropods (Sergievsky, 1987).
Ang mga karera sa ekolohiya ay kasinghalaga para sa pagpapanatili ng evolutionary stasis bilang mga morph ng balanseng polymorphism. Ang isang halimbawa ay ang mga ekolohikal na lahi ng willow leaf beetle, Lochmea caprea(Coleoptera, Chrysomelidae), sa Zvenigorodskaya mga istasyon ng biyolohikal Moscow State University, pinag-aralan ni Mikheev (1985). Ang isa sa dalawang lahi ay kumakain dahon malawak na dahon na mga willow, pangunahin ang goat willow at long-eared willow; ang aspen ay isang karagdagang forage plant. Ang ibang lahi ay kumakain ng karamihan dahon downy birch, karagdagang halaman ng pagkain - warty birch. Ang palitan sa loob ng bawat lahi sa pagitan ng mga beetle na nagpapakain sa pangunahing at karagdagang mga halaman ay humigit-kumulang 40%. Ang palitan sa pagitan ng mga karera ng willow at birch ay 0.3-5%, bagaman ang mga punong ito sa isang bilang ng mga nababagabag na phytocenoses ay may mga sanga na nakikipag-ugnay. Ang katotohanan ay ang mga larvae at matatanda ng lahi ng willow, kapag pinilit pagpapakain Ang mga dahon ng birch ay namamatay sa 100% ng mga kaso. Sa kabaligtaran, ang mga beetle at ang kanilang mga larvae ng lahi ng birch ay kumakain sa mga dahon ng willow nang walang pinsala sa kanilang sarili. Kaya, ang mga lahi ay nakahiwalay sa parehong ekolohikal at genetically. Ang isang mahigpit na koneksyon sa mga halaman ng host ay nangangahulugan na ang mga birch beetle sa isang partikular na lugar ay nakakulong sa isang tiyak na yugto ng sunod-sunod - maliit na dahon na kagubatan. Ang mga willow beetle ay nakakulong sa mga basang tirahan kung saan ang normal na takbo ng sunod-sunod ay nagambala - mga gilid ng kagubatan, labas ng mga nayon, atbp. Kapag nagbago ang yugto ng paghalili, ang mga populasyon ng lahi ng birch ay lilipat o mamamatay. Ang flight ng mga beetle mula sa wintering area ay halos 4 km. Ganoon din ang mangyayari sa mga populasyon ng lahi ng willow kapag bumababa ang halumigmig o kapag tumaas ang anthropogenic pressure. Gayunpaman, ang pagkalipol ng alinman sa mga lahi ay hindi nangangahulugan ng pagkalipol ng mga species, ngunit mosaic Tinitiyak ng biotopes ang napapanatiling pag-iral ng bawat lahi. Marahil, ang katulad na pangangatwiran ay maaaring mailapat sa mga heograpikal na karera - mga subspecies (A.S. Severtsov, 2003).
Kaya, tinitiyak ng polymorphism ng populasyon ang katatagan ng populasyon sa kabuuan kapag nagbabago ang sitwasyon sa kapaligiran, at isa rin sa mga mekanismo ng katatagan ng mga species sa panahon ng ebolusyon.
. Biyolohikal na pagkakaiba-iba . Genetic polymorphism ng mga populasyon bilang batayan ng biological diversity. Ang problema ng biodiversity conservation
Ang pagkakaiba-iba ng biyolohikal ay tumutukoy sa lahat ng "maraming iba't ibang nabubuhay na organismo, ang pagkakaiba-iba sa kanila at ang mga ekolohikal na kumplikado kung saan sila ay bahagi, na kinabibilangan ng pagkakaiba-iba sa loob ng mga species, sa pagitan ng mga species at ecosystem"; Sa kasong ito, kinakailangan na makilala sa pagitan ng global at lokal na pagkakaiba-iba. Ang biolohikal na pagkakaiba-iba ay isa sa pinakamahalagang biyolohikal na mapagkukunan (ang biyolohikal na mapagkukunan ay tinukoy bilang "genetic na materyal, mga organismo o bahagi nito, o mga ecosystem na ginagamit o potensyal na kapaki-pakinabang sa sangkatauhan, kabilang ang natural na balanse sa loob at pagitan ng mga ekosistema").
Ang mga sumusunod na uri ng biological diversity ay nakikilala: alpha, beta, gamma at genetic diversity. Ang α-diversity ay nauunawaan bilang pagkakaiba-iba ng species, ang β-diversity ay ang pagkakaiba-iba ng mga komunidad sa isang partikular na lugar; Ang γ-diversity ay isang mahalagang indicator na kinabibilangan ng α- at β-diversity. Gayunpaman, ang batayan ng mga nakalistang uri ng biodiversity ay genetic (intraspecific, intrapopulation) diversity.
Ang pagkakaroon ng dalawa o higit pang mga alleles (at, nang naaayon, genotypes) sa isang populasyon ay tinatawag genetic polymorphism. Karaniwang tinatanggap na ang dalas ng pinakabihirang allele sa polymorphism ay dapat na hindi bababa sa 1% (0.01). Ang pagkakaroon ng genetic polymorphism ay isang kinakailangan para sa konserbasyon ng biodiversity.
Ang mga ideya tungkol sa pangangailangang mapanatili ang genetic polymorphism sa mga natural na populasyon ay nabuo noong 1920s. ating mga natatanging kababayan. Nilikha ni Nikolai Ivanovich Vavilov ang doktrina ng pinagmulang materyal at pinatunayan ang pangangailangang lumikha ng mga repositoryo ng world gene pool ng mga nilinang halaman. Si Alexander Sergeevich Serebrovsky ay lumikha ng mismong doktrina ng gene pool. Kasama sa konsepto ng "gene pool" ang genetic diversity ng isang species na nabuo sa panahon ng ebolusyon o pagpili nito at nagbigay ng mga kakayahan sa adaptive at produksyon nito. Inilatag ni Sergei Sergeevich Chetverikov ang mga pundasyon ng doktrina at mga pamamaraan para sa pagtatasa ng genetic heterogeneity ng mga populasyon ng mga ligaw na species ng mga halaman at hayop.
Ang mga problema sa kapaligiran sa daigdig ay lumala pagkatapos ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig. Upang malutas ang mga ito, noong 1948 ito ay nabuo International Union for Conservation of Nature and Natural Resources(IUCN). Ang pangunahing gawain ng IUCN ay mag-compile Mga Pulang Aklat– mga listahan ng mga bihira at endangered species. Noong 1963-1966. ang una ay nai-publish Pandaigdigang Red Book. Ang ika-apat na edisyon nito ay nai-publish noong 1980. Noong 1978-1984. Ang Red Book ng USSR ay nai-publish, at noong 1985 - ang Red Book ng Russian Federation.
Gayunpaman, natanto ng sangkatauhan ang kabigatan ng problemang ito sa huling quarter ng ika-20 siglo. Mahigit tatlumpung taon lamang ang nakararaan (1972), naganap sa Stockholm ang unang kumperensya ng UN sa kapaligiran ng tao. Sa forum na ito, binalangkas ang mga pangkalahatang prinsipyo ng internasyonal na kooperasyon sa larangan ng pangangalaga ng kalikasan. Batay sa mga desisyon ng Stockholm Conference, ang mga modernong prinsipyo ng pangangalaga sa kapaligiran ng pamumuhay ay nabuo.
Ang unang prinsipyo ay ang prinsipyo ng unibersal na koneksyon sa buhay na kalikasan: ang pagkawala ng isang link sa isang kumplikadong chain ng trophic at iba pang mga koneksyon sa kalikasan ay maaaring humantong sa mga hindi inaasahang resulta. Ang prinsipyong ito ay batay sa mga klasikal na ideya tungkol sa pagkakaroon ng sanhi-at-epekto na mga relasyon sa pagitan ng mga elemento ng supraorganismal biological system, at marami sa mga koneksyon na ito ay humantong sa pagbuo ng iba't ibang mga chain, network at pyramids.
Ito ay sumusunod mula dito ang prinsipyo ng potensyal na pagiging kapaki-pakinabang ng bawat bahagi ng buhay na kalikasan : imposibleng mahulaan kung ano ang kahalagahan nito o ang species na iyon para sa sangkatauhan sa hinaharap . Sa kamalayan ng publiko, ang pagkakaiba sa pagitan ng mga species sa "kapaki-pakinabang" at "nakakapinsala" ay nawawala ang kahulugan nito; ang ideya na "ang isang nakakapinsala o weedy species ay isang organismo na wala sa lugar" ay pinagtitibay.
Batay sa mga prinsipyo ng unibersal na koneksyon at ang potensyal na pagiging kapaki-pakinabang ng bawat bahagi ng buhay na kalikasan ang konsepto ng hindi panghihimasok sa mga prosesong nagaganap sa natural na ecosystem ay nabuo: "Hindi namin alam kung bakit Ito ay mamumuno, kaya mas mabuting iwanan ang lahat nang ganito." Ang perpektong paraan upang makatipid katayuan quo ang paglikha ng mga protektadong lugar na may ganap na reserbang rehimen ay isinasaalang-alang. Gayunpaman, ang pagsasagawa ng konserbasyon ay nagpakita na ang mga modernong ecosystem ay nawalan na ng kakayahan para sa natural na pagpapagaling sa sarili, at ang kanilang pangangalaga ay nangangailangan ng aktibong interbensyon ng tao.
Bilang resulta, ang paglipat mula sa konsepto ng hindi interbensyon at konserbasyon ng umiiral na sitwasyon sa mga konsepto ng sustainable development lipunan at biosphere. Ang konsepto ng napapanatiling pag-unlad ay nagpapahiwatig ng pagtaas ng potensyal na ekolohikal at mapagkukunan ng natural na ekosistema, paglikha ng napapanatiling kontroladong ecosystem, pagtugon sa mga pangangailangan ng lipunan para sa mga likas na yaman batay sa makatwiran, napapanatiling at multi-purpose na pamamahala sa kapaligiran, konserbasyon, proteksyon at pagpaparami ng lahat ng nakabatay sa siyensya. mga bahagi ng ecosystem.
Ang karagdagang pag-unlad ng konsepto ng sustainable development ay hindi maiiwasang humantong sa ang prinsipyo ng pangangailangang pangalagaan ang biological diversity : tanging magkakaibang at magkakaibang nabubuhay na kalikasan ang lumalabas na sustainable at lubos na produktibo . Ang prinsipyo ng pangangailangang pangalagaan ang biyolohikal na pagkakaiba-iba ay ganap na naaayon sa mga pangunahing prinsipyo ng bioethics: "bawat anyo ng buhay ay natatangi at walang katulad," "bawat anyo ng buhay ay may karapatang umiral," "kung ano ang hindi natin nilikha ay dapat huwag nating sirain." Bukod dito, ang halaga ng isang genotype ay natutukoy hindi sa pagiging kapaki-pakinabang nito para sa mga tao, ngunit sa pamamagitan ng pagiging natatangi nito. Kaya, kinilala na "ang pangangalaga ng gene pool ay isang responsibilidad sa karagdagang ebolusyon" (Frankel, XIII International Genetic Progress sa Berkeley, 1974). Tinukoy ng Swaminathan (India) ang tatlong antas ng responsibilidad para sa pangangalaga ng gene pool: propesyonal, pampulitika at panlipunan.
Noong 1980, binuo ng International Union for Conservation of Nature and Natural Resources ang World Conservation Strategy. Ang mga materyales ng World Strategy ay nagsasaad na ang isa sa mga pandaigdigang problema sa kapaligiran ay ang problema ng nutrisyon: 500 milyong tao ang sistematikong kulang sa nutrisyon. Mas mahirap isaalang-alang ang bilang ng mga tao na hindi tumatanggap ng sapat na nutrisyon, balanse sa mga protina, bitamina at microelement.
Ang World Strategy ay bumalangkas ng mga pangunahing layunin ng pangangalaga sa kalikasan:
– pagpapanatili ng mga pangunahing prosesong ekolohikal sa mga ekosistema.
- Pagpapanatili ng pagkakaiba-iba ng genetic.
- Pangmatagalan makatwirang paggamit mga species at ecosystem.
Noong 1992, sa Rio de Janeiro, sa United Nations Conference on Environment and Development (UNCED), ilang mga dokumento ang pinagtibay, na nilagdaan ng mga kinatawan ng 179 na estado:
– Programa ng Aksyon: Agenda para sa Ika-21 Siglo.
– Pahayag ng Mga Prinsipyo sa Kagubatan.
– UN Convention on Climate Change.
– Convention on Biological Diversity.
Ang mga materyales ng Convention on Biological Diversity ay nagsasaad na "...diversity is important for the evolution and conservation of the life support systems of the biosphere." Upang mapangalagaan ang mga sistema ng pagsuporta sa buhay ng biosphere, kinakailangan upang mapanatili ang lahat ng anyo ng biological diversity: “Ang mga bansang sumasang-ayon sa Convention ay dapat tukuyin ang mga bahagi ng biological diversity, ... kontrolin ang mga aktibidad na maaaring magkaroon ng nakakapinsalang epekto sa biological diversity. .”
Sa kumperensya ng UNCED, kinilala na ang pagbaba ng antas ng biological diversity ay isa sa mga pangunahing dahilan ng progresibong pagkasira ng natural na ekosistema. Walang alinlangan na kung ang pinakamainam na antas ng pagkakaiba-iba ay pinananatili lamang posible na lumikha ng mga ekosistema na lumalaban sa matinding epekto ng pisikal at kemikal na mga kadahilanan, mga peste at sakit.
Noong 1995, sa Sofia, sa kumperensya ng mga ministro ng kapaligiran sa Europa, ang Pan-European Strategy para sa Conservation ng Biological at Landscape Diversity ay pinagtibay. Ilista natin ang mga prinsipyo ng Pan-European Strategy para sa Conservation of Biological and Landscape Diversity:
– Proteksyon ng mga pinaka-mahina na ecosystem.
– Proteksyon at pagpapanumbalik ng mga nasirang ecosystem.
– Proteksyon ng mga lugar na may pinakamalaking pagkakaiba-iba ng species.
– Pagpapanatili ng mga sanggunian na natural complex.
Pagtigil sa paglago ng produktibo mga artipisyal na ekosistema ay nauugnay din sa mababang antas ng biodiversity: sa kasalukuyan ay 150 species lamang ng mga nilinang halaman ang nililinang at 20 species ng mga alagang hayop ang pinalaki. Kasabay nito, ang mababang antas ng pandaigdigang pagkakaiba-iba ay pinagsama sa isang mababang antas ng lokal na pagkakaiba-iba, na may dominasyon ng monoculture o pag-ikot ng pananim na may maikling panahon ng pag-ikot. Ang pagtugis ng pagkakapareho ng mga uri ng halaman at mga lahi ng hayop ay humantong sa isang matalim na pagpapaliit ng pagkakaiba-iba ng genetic. Ang kinahinatnan ng pagbaba ng pagkakaiba-iba ay ang pagbaba ng paglaban sa matinding pisikal at kemikal na mga salik sa kapaligiran at, sa mas malaking lawak, sa mga peste at sakit.
Napatunayan ng maraming pag-aaral na ang tanging maaasahang paraan upang madagdagan ang katatagan at produktibidad ng mga natural na ekosistema ay upang mapataas ang antas ng kanilang heterogeneity, dahil sa mga genetically heterogenous na sistema ang mga compensatory na pakikipag-ugnayan ng mga indibidwal na may iba't ibang mga katangian ng paglago at pag-unlad, pagiging sensitibo sa dinamika ng kapaligiran. mga salik, sakit, at peste ang lumitaw. Ito ay mga heterogenous plantings na nagbibigay ng posibilidad ng tuluy-tuloy at napapanatiling paggamit ng kalikasan.
Dahil dito, may pangangailangan para sa mas malawak na paggamit ng mga species at intraspecific (genetic) na potensyal ng maraming species hangga't maaari na angkop para sa paglilinang sa ilalim ng mga kontroladong kondisyon. Ang buong pagkakaiba-iba ng materyal na iingatan ay kinabibilangan ng mga sumusunod na kategorya ng mga organismo: mga barayti at lahi na kasalukuyang nililinang at pinapalaki; varieties at breed na nawala sa produksyon, ngunit may mahusay na genetic at breeding value sa ilang mga parameter; mga lokal na uri at katutubong lahi; ligaw na kamag-anak ng mga nakatanim na halaman at alagang hayop; mga species ng halaman ng ligaw na hayop na nangangako para sa pagpapakilala sa kultura at domestication; eksperimento na nilikha ng mga genetic na linya.
Naturally, upang malutas ang isang hanay ng mga problema na may kaugnayan sa mga problema ng biological diversity, kailangan munang bumuo ng pamantayan para sa pagtatasa ng biodiversity, kilalanin at suriin ang antas ng pagkakaiba-iba sa mga tiyak na ekosistema (natural-territorial complexes), bumuo ng mga rekomendasyon para sa konserbasyon at pagpapahusay ng natukoy na pagkakaiba-iba, subukan at ipatupad ang mga rekomendasyong ito para sa agro-industrial na produksyon.
Mga halimbawa ng mga simulain sa mundo ng hayop
Ang isang bagay na tulad nito ay matatagpuan sa lahat ng dako. Halimbawa, ang mga dandelion, bagaman sila ay nagpaparami nang walang pagpapabunga, mayroon pa rin silang mga bulaklak at gumagawa ng pollen. Sa mga insekto, makakahanap ka ng mga walang lipad na salagubang na ganap na nabuo ang mga pakpak na nakatago sa ilalim ng matigas at pinagsamang elytra.
Ang mga reptilya tulad ng mga sawa ay mayroon pa ring vestigial pelvis na hindi nakakabit sa vertebrae (tulad ng karamihan sa mga vertebrates) - lumulutang lamang ito sa lukab ng tiyan. Ito ay patunay na ang mga ahas ay nag-evolve mula sa apat na paa na reptilya. Ang ilang mga butiki ay nagtataglay ng mga pasimula, vestigial na mga binti sa ilalim ng kanilang balat na hindi nakikita mula sa labas.
Maraming hayop ang may vestigial na mata. Halimbawa, ang mga naninirahan sa kweba sa ilalim ng dagat gaya ng mga isda (Mexican tetra at salamander species na Typhlotriton spelaeus at Proteus anguinus) ay bulag ngunit may mga pambungad, vestigial na mata. Ang mga mata ng Mexican tetra ay may lens, degenerative retina at optic nerve. Ang mga bulag na salamander ay may mga mata na may mga pupil na nagsasara ng kanilang mga talukap mula sa panlabas na liwanag.
Ang mga balyena ay may vestigial pelvis at hind legs. Ang mga buto ng binti ay nasa katawan ng balyena, ngunit hindi nakakabit sa natitirang bahagi ng balangkas. Sa halip, ang mga ito ay naka-embed lamang sa tissue ng hayop. Ito ay katibayan ng ebolusyon ng mga balyena mula sa mga ninuno na nakabase sa lupa na may kasunod na pagkawala ng mga hind limbs at pelvis. Ang nananatiling vestigial sa modernong mga balyena ay ang mga labi ng mga disenyong ito.
Mga bakas ng tao
Ano ang isang panimula? Ito ay isang bahagi ng katawan na nawalan ng direktang layunin sa proseso ng ebolusyon, halimbawa, ang apendiks ng tao, na minsan ay gumanap ng isang mahalagang tungkulin, ngunit ngayon ay nagdadala higit na pinsala kaysa sa mabuti. Ang coccyx ay isang labi ng buto ng buntot ng malayong mga ninuno ng mga primata - ito ang natitirang bahagi ng embryonic tail, na nabuo sa katawan ng tao, at pagkatapos ay nabubulok at "kinakain" immune system. At ang ilang mga tao ay pa rin, bagaman napakabihirang, ipinanganak na may mga buntot (atavism).
Ang ilang mga tao ay maaaring ilipat ang kanilang mga tainga, bagaman ang ari-arian na ito ay karaniwan sa mga pusa at iba pang mga hayop at kinakailangan para sa pag-localize ng mga tunog sa panahon ng pangangaso. Ang mga ninuno ng tao ay kilala bilang mga herbivore, at ang mga ngipin ay kinakailangan para sa pagnguya at paggiling ng mga pagkaing halaman. Mahigit sa 90% ng lahat ng matatanda ay may tinatawag na wisdom teeth. Ang mga walang kwentang ngipin na ito kung minsan ay hindi tumutubo nang tama at maaaring maging sanhi matinding sakit. Kadalasan ay inaalis lang sila ng mga tao.
Ang paglitaw sa mga tao ay isa ring pangunahing tampok. Ang reaksyong ito ay kadalasang nangyayari kapag ito ay malamig o nakakatakot. Ang mga kalamnan sa base ng bawat buhok ay kumikilos upang iangat ang buhok pataas. Sa mga hayop, ang function na ito ay nauugnay sa pagpapanatili ng init. Ang parehong ay maaaring mangyari kung ang hayop ay nasa ilalim ng pagbabanta. Sa pagkakataong ito, ang "nakatayo na balahibo" ay nagpapahintulot sa hayop na magmukhang mas menacing at menacing.
Hindi Matatanggihan na Katibayan ng Ebolusyon
Upang pag-aralan ang isang karaniwang phylogenetic tree, ang bawat species ay may kakaibang ninuno. Ang bawat organismo ay may sariling natatanging cycle ng mga karaniwang ninuno na nag-uugnay dito sa kanila. Ang mga organismo ay dapat na inaasahan na magdala ng katibayan ng kasaysayan ng lahi na ito. Ano ang isang panimula? Sa biology, ito ay anatomical at molecular features na hindi gumagana.
Ano ang isang panimula? Halimbawa, ang mga pakpak ng mga ibon ay napakakumplikado mula sa isang anatomikal na pananaw, mga istrukturang espesyal na inangkop para sa kinokontrol na paglipad, ngunit may mga ibon na hindi binibigyan ng kakayahang lumipad. Ang isang kapansin-pansin na halimbawa nito ay ang mga ostrich, na ang mga pakpak ay may kumpiyansa na matatawag na mga vestigial organ, dahil hindi sila kailangan para sa paglipad, ngunit sa halip para sa pagbabalanse sa panahon ng pagtakbo at pagsasama ng mga sayaw.
Pagkalito ng mga siyentipiko
Ang mga vestigial na istruktura ay naguguluhan sa mga naturalista sa buong kasaysayan. Ang tanong na ito ay interesado sa mga siyentipiko bago pa man unang iminungkahi ni Darwin ang kanyang unibersal na teorya ng pinagmulan ng mga species. Maraming siyentipikong kaisipan noong ika-18-19 na siglo, tulad nina (1749-1832), Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon (1707-1788) at Georges Cuvier (1769-1832) ang nag-aral ng problemang ito.
Animnapung taon bago ang paglalathala ng Darwin's Origin of Species, ang kilalang French anatomy na si Geoffroy Saint-Hilaire (1772-1844) ay tumalakay sa isyu ng vestigial wings sa cassowary at ostrich. Nalilito siya kung bakit laging nag-iiwan ang kalikasan ng "mga bakas ng isang organ" na hindi na kailangan. Pagkalipas ng sampung taon, tinukoy ni Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) ang ilang mga panimulang istruktura sa kanyang Zoological Philosophy.
Mga Atavism
Ang mga atavism ay ilang mga katangiang likas lamang sa isang maliit na grupo ng mga organismo. Kabilang sa mga halimbawa ang mga buntot ng tao (coccygeal projection), sobra o webbed toes, abnormal na pagkabuhok, kalamnan ng hyoid sa mga aso at iba pa. Ang ilang mga gene, tulad ng baby fuzz, ay na-deactivate lang pagkatapos ng kapanganakan. Ano ang mga simulain at atavism? Ito lamang ang dulo ng malaking bato ng yelo ng ebidensya para sa ebolusyon.
Ang mga katangian ng atavism ay:
1) presensya sa pang-adultong yugto ng buhay;
2) kawalan ng mga katangian sa mga magulang o kamakailang mga ninuno;
3) matinding pambihira sa populasyon.
Ang isa sa mga pinaka-dramatikong atavism ay mga buntot ng tao. Ang ilan sa mga ito ay malambot, naglalaman lamang ng mga kalamnan, mga daluyan ng dugo at nerbiyos. Minsan ang kartilago ay maaaring naroroon. Maaaring tanggalin ang mga buntot na ito sa pamamagitan ng operasyon. Kasama sa mga atavism ang presensya malaking dami nipples (higit sa 2).
Mga misteryo ng ebolusyon
Ano ang mga simulain na nawala ang kanilang direktang layunin at hindi na gumaganap ng kanilang mga direktang tungkulin. Kung lahat ng nabubuhay na organismo ay nanggaling parehong ninuno, pagkatapos ay ang pagkawala o pagkuha ng iba't ibang mga pag-andar at istruktura ay tinutukoy ng makasaysayang macroevolution.