Rozdíl mezi mikroevolucí a makroevolucí
Share
Mikroevoluce vs. makroevoluce
Mikroevoluce odkazuje na vývoj populací stejného druhu. Ačkoli se to může zdát poněkud úzké, pojem „mikroevoluce“ ve skutečnosti zahrnuje celou řadu témat. Mikroevoluce je pro člověka zvláště zajímavá, protože může poskytnout nahlédnutí do jakýchkoli rozdílů mezi lidskými populacemi, ať už jde o náchylnost k chorobám, výšku, plodnost nebo nějaký jiný faktor. Vědci studovali rozdíly mezi populacemi lidí, aby získali přehled o příčinách nemocí. Studium mikroevoluce nám také pomáhá pochopit, jak patogeny získávají rezistenci na antibiotika. Druhy popsané mikroevoluce se dosud vztahují na vývoj populací sestávajících z jednotlivých organismů v rámci stejného druhu. V rámci mnohobuněčných organismů dochází k mikroevoluci také v populacích našich buněk. Lékaři a vědci studují tento typ mikroevoluce, aby porozuměli jednomu z nejčastějších lidských onemocnění: rakovině. Vývoj a progrese rakoviny vyžaduje ve většině případů mnoho mutací a zkoumání buněk v nádoru může poskytnout vhled do toho, která mutace (mutace) se stala první a které mutace se objevily později. Tento typ výzkumu může určit mutace, které vedou k metastázování rakoviny (schopnost se šířit do jiných tkání) porovnáním mutací v buňkách, které cestují do jiných tkání s buňkami, jsou zaseknuty v nádoru.
Makroevoluce, na druhé straně, odkazuje na vývoj vyšších taxonů, tj. Vývoj nastávající na úrovni vyšší než v rámci jednoho druhu. Při uvažování o makroevoluci přichází na mysl obraz fylogenetického stromu nebo stromu života. Téma makroevoluce zahrnuje původ druhu, divergenci druhů a podobnosti / rozdíly mezi druhy. Studii makroevoluce lze použít k určení toho, co způsobuje, že určité druhy rostlin jsou toxické, zatímco jiné jsou jedlé nebo proč jsou některá zvířata vůči chorobám imunní, zatímco jiná jsou citlivá. Od zkoumání vyhynulých homo druhů k lepšímu pochopení našich předků až po srovnání toho, jak se různé typy patogenů vyhýbají imunitnímu systému, téma makroevoluce pokrývá mnoho základů.
Přes tyto rozdíly, mikroevoluce i makroevoluce zahrnují stejné principy a vyskytují se stejným mechanismem. K mikroevoluci i makroevoluci dochází v důsledku mutace. Genomická DNA neustále podléhá nízké míře mutace. To platí o tom, zda je DNA buňky uložena v jádru nebo zda je aktivně replikována. Mutace jsou změny v nukleotidové sekvenci, které jsou způsobeny náhodným poškozením nebo chybami během replikace nebo opravy. Makro a mikroevoluce navíc zahrnují migraci nebo pohyb jednotlivců mezi populacemi, jakož i genetický drift nebo náhodné změny ve frekvenci určitých znaků nebo mutací v rámci populace. Konečně, mikroevoluce i makroevoluce jsou produkty přirozeného výběru. Přirozený výběr je šíření nebo vymizení zvláštnosti v populaci v průběhu času (prostřednictvím zvýšeného nebo sníženého přežití nebo reprodukce), což vede ke změně frekvence genotypů v populaci..
Abychom lépe porozuměli přirozenému výběru, uvažujme jej v kontextu genové mutace. Mutace genomické DNA může vést k jednomu ze tří výsledků. Zaprvé by mutace mohla být neutrální, což znamená, že v důsledku mutace nedochází k žádné skutečné změně buňky nebo organismu. Tento typ mutace může být zachován nebo může být časem ztracen (kvůli genetickému driftu). Druhý typ mutace by mohl produkovat příznivý výsledek, produkovat účinnější protein nebo udělit buňce nebo organismu nějakou další výhodu. Třetí typ mutace je škodlivá nebo nepříznivá mutace. Tento typ mutace je obvykle ztracen, protože buňky nebo organismy, které tuto mutaci nesou, mohou mít sníženou míru přežití nebo reprodukce.
Různé oblasti genomu podléhají různým rychlostem mutace. Například oblasti, které neobsahují žádné geny nebo žádné sekvence, které ovlivňují geny, mají mutační rychlosti, které se rovnají frekvenci náhodných chyb. Na druhé straně, kritický gen bude mít velmi nízkou rychlost mutace, protože téměř jakákoli mutace v kritickém genu bude škodlivá. Tyto geny se nazývají „vysoce konzervované“. Sekvence vysoce konzervovaných genů, jako jsou ribozomální proteiny, mohou být použity pro srovnání a hypotézy o makroevoluci vzdáleně příbuzných organismů (jako jsou bakterie a zvířata)..
Jiné geny se vyvinuly v poslední době a mohou být jedinečné pro konkrétní skupinu organismů. Analýza podobnosti sekvencí v těchto genech může poskytnout informace o blízce příbuzných druzích (makroevoluce) a může být dokonce použita k porovnání rozdílů mezi populacemi nebo jedinci stejného druhu (mikroevoluce). Například chřipkový virus se rychle vyvíjí, aby se zabránilo rozpoznání imunitního systému. V případě chřipky by byly výhodné všechny změny (mutace) hemaglutininového proteinu na virovém povrchu, které pomáhají viru uniknout imunitnímu systému. Vyšetření mikroevoluce chřipky způsobené genomickými mutacemi v obalových proteinech každoročně informuje o výrobě nových chřipkových vakcín.
Stručně řečeno, makroevoluce a mikroevoluce představují stejný proces, poháněný náhodnou mutací a přirozenou selekcí, v různých měřítcích. Přestože může být obtížné spojit změny, ke kterým dochází během mikroevoluce (jako je například vývoj rezistence na léčiva), s makroevolučními změnami (jako je vývoj nových druhů), zvažte množství času, které je pro každý z nich zapotřebí. Mikroevoluci lze pozorovat během celého života a lze ji přímo měřit. K mikroevoluci dochází u každé nové generace a dokonce v rámci mnohobuněčného organismu (jako u rakoviny). Makroevoluce trvá mnohem déle a musí se na ni dívat z jiné perspektivy. Život na Zemi prochází mikroevolucí 3,8 miliardy let, a to je hodně času na to, aby mikro události vedly k makro výsledkům.
