TEORIA SINTETICĂ A EVOLUȚIEI: ISTORIE, POSTULATE, DOVEZI, PUNCTE FORTE - BIOLOGIE - 2025

Teoria sintetică a evoluției , de asemenea , cunoscut sub numele de teoria neo - darwinistă sau sinteză modernă a evoluției, este o teorie care propune o legătură între teoriile darwiniene de selecție naturală și teoriile moștenirii propuse de Gregor Mendel.

Această teorie oferă explicații pentru transformarea unei specii prin selecție naturală și pentru divizarea unei specii în subgrupuri izolate (specializare). El concepe evoluția ca fiind suma evenimentelor aleatoare (mutații și recombinare) și evenimente non-aleatorii, cum ar fi selecția naturală.

Darwin și Mendel (Sursa: Imagini originale: nedeterminate. Aranjate de SteinBike prin Wikimedia Commons)

În teoria sintetică a evoluției, evenimentul evolutiv fundamental este o schimbare a frecvenței apariției unei alele într-o populație. Prin urmare, această teorie se bazează pe analiza tuturor factorilor care influențează schimbările în frecvențele alelelor populației, și anume: mutație, selecție și derivă genică.

Această teorie consolidează rolul esențial al selecției naturale ca „motor” al evoluției, dar spre deosebire de primele teorii evolutive, se bazează pe diferite elemente teoretice care facilitează interpretarea și analiza acesteia.

Istorie

Pentru a spune povestea teoriei sintetice a evoluției, este necesar să facem o relatare istorică a antecedentelor care au avut loc astfel încât această teorie să aibă un loc în lumea științifică.

Darwin și Wallace

S-ar putea spune că totul a început în 1858 cu naturaliștii englezi Charles Darwin și Alfred Wallace, care au ajuns în mod independent la deducția că selecția naturală este mecanismul responsabil pentru originea variațiilor fenotipice și, prin urmare, de speciație.

Alfred Wallace. Utilizator Tagishsimon pe en.wikipedia

În unele texte este indicat faptul că ambii autori au prezentat o ipoteză cunoscută drept „descendenți cu modificare prin selecție naturală”, prin intermediul căreia au afirmat 5 lucruri:

1. Toate organismele produc mai mulți urmași decât mediul în care trăiesc poate susține
2. Variabilitatea intraspecifică (în cadrul aceleiași specii) a majorității trăsăturilor este extrem de abundentă
3. Concurența pentru resurse limitate se încheie într-o „luptă pentru supraviețuire”
4. În natură, există moștenirea trăsăturilor modificate, adică unele modificări pot fi moștenite de la părinți la urmașii lor
5. Când „modificările” sunt considerabile, aceasta poate duce la evoluția sau la apariția unei noi specii

Ambii naturaliști și-au susținut teoriile cu observații detaliate despre înregistrările fosile și despre organismele vii din mediile lor naturale.

Gregor Mendel

Gregor Mendel

În aceeași decadă (1856), călugărul austriac Gregor Mendel a efectuat o serie de experimente cu plante de mazăre, prin intermediul cărora a stabilit că personajele sunt moștenite ca „entități fizice” de la părinți la descendenți.

Datorită descoperirilor sale, Mendel a fost capabil să formuleze „legile moștenirii trăsăturilor”, care descriu principiile dominanței, segregării și distribuției independente a genelor, care sunt acum bazele fundamentale ale geneticii.

Există dovezi că Darwin a citit lucrările publicate de Mendel către Societatea de Istorie Naturală Brünn la mijlocul anilor 1860. Cu toate acestea, nu a făcut nicio referire la ele în celebra sa carte „Originea speciilor”, probabil pentru că nu a înțeles cu certitudine. la ce se referea acesta din urmă.

Neo-Darwinism

Lucrările lui Mendel au fost „depozitate” până la începutul anilor 1900 și au devenit populare încă de atunci. Legile sale au fost aplicate pentru a rezolva problemele legate de moștenirea biologică, dar nu păreau să aibă vreo relație cu biologia evolutivă sau cu postulatele lui Darwin și Wallace.

Acest „divorț” aparent între cele două abordări s-a datorat faptului că „susținătorii” celor două teorii nu au conceput o viziune comună pentru a analiza variația continuă a speciei.

În 19018, biologul și statisticianul Ronald Fisher a folosit instrumentele statistice ale zilei pentru a „împăca” inconsistențele dintre ideile de selecție naturală ale lui Darwin și experimentele lui Mendel cu privire la moștenirea personajelor.

Ronald Fisher. Vezi pagina pentru autor

Nașterea neo-darwinismului sau teoria sintetică a evoluției a avut loc pe mâna lui Ronald Fisher și a unui grup numeros de biologi teoretici, printre care Sewall Wright, John Haldane și alții.

Mai târziu, Theodosius Dobzhansky a adus contribuții importante prin demonstrarea, prin studii experimentale asupra populației, a efectului selecției naturale asupra variabilității populațiilor naturale folosind integrarea geneticii Mendeliene și a teoriei cromozomilor.

Mulți alți oameni de știință, deși unii mai mult decât alții, au avut loc în sinteza teoriei evolutive care predomină astăzi, dar numai cei mai proeminenți au fost menționați aici.

Postulatele teoriei sintetice

Scheletele primatelor mari și medii. Încărcătorul original a fost TimVickers la Wikipedia în engleză.

Teoria sintetică a evoluției sau „sinteza modernă a evoluției” explică acest proces în ceea ce privește schimbările genetice care apar la populații și care duc la procesele de specializare. Această teorie definește evoluția ca „schimbări în frecvențele de alele ale unei populații”.

Potrivit acestuia, mecanismele care direcționează procesul evolutiv se bazează pe selecția naturală, care este susținută de unele dintre postulatele avute în vedere de Darwin și Wallace, în special de cele legate de supraproducția de urmași, de variația sa și de moștenire. a caracteristicilor.

Astfel, factorii implicați în această teorie sunt:

- Ratele de mutație

- Procese de migrare

- Probabilitate sau derivă genică

- Recombinare sau variație

- Selecție naturală

Mutaţie

Interacțiunea dintre mutații și selecția naturală. Wilfredor

Mutațiile sunt schimbări care apar în secvențele genelor și care, în general, produc fenotipuri diferite. Unele tipuri de mutații pot fi dăunătoare sau dăunătoare, dar altele pot fi avantajoase din multe puncte de vedere (sau pur și simplu neutre).

Mutațiile sau modificările secvenței ADN pot fi moștenite de la părinți la copii și sunt principala sursă de variație a urmașilor.

migrațiune

Procesele migratorii între diferite populații ale aceleiași specii pot induce o creștere a variabilității genetice datorită introducerii de alele noi în setul alelic al unei populații, modificând frecvența alelică a acesteia.

Deriva aleatoare sau genetică

Chance sau derivă genetică este un eveniment genetic care modifică compoziția genotipică a unei populații datorită apariției aleatorii a unei modificări rare, fie datorită ștergerilor, translocărilor, inversărilor, duplicităților etc., care se poate încheia în dispariția alelelor. mai puțin frecvent.

Recombinare sau variație

Acesta este procesul care are loc în timpul reproducerii sexuale și implică combinarea cromozomilor celor doi indivizi care se reproduc pentru a da naștere unui nou individ, care se caracterizează prin a avea o combinație genetică diferită de cea a părinților săi.

Prin acest proces, pot apărea ștergeri, inversiuni, duplicări, translocări, poliploidii etc.

Selecție naturală

Darwin a investigat finisajele Galapagos ca exemplu de selecție naturală (Sursa: Robert Taylor Pritchett prin Wikimedia Commons)

Selecția naturală este o „forță” care produce schimbări în frecvența genelor între o generație și următoarea, favorizând reproducerea diferențială a persoanelor „cele mai bine adaptate”.

Conform previziunilor modelelor „neo-darwiniene”, schimbările evolutive sunt treptate, așa cum propune Darwin, ceea ce înseamnă că acestea sunt lente, treptate și continue în cadrul fiecărui linie determinat.

evidență

Intervenția antropologică a ecosistemelor a oferit „experimente naturale” care servesc la evidența ipotezelor neo-darwiniene.

Molia Biston betularia, de exemplu, este un artropod abundent din zonele împădurite din Anglia, unde s-au distins două forme de culoare, una deschisă și una întunecată. O singură genă este implicată în diferențele dintre cele două fenotipuri și se știe că alela de culoare închisă este dominantă.

Fotografie a unei perechi Biston betularia (Sursa: Urmăriți prin Wikimedia Commons)

Frecvența alelică a formei întunecate a crescut considerabil începând cu 1850, în special în zonele mai industrializate din Manchester și Birmingham, presupunând ca un mecanism de „cloaking” pentru a sustrage prădătorii, adică datorită selecției naturale.

Frecvența formei întunecate în comparație cu cea ușoară a crescut de la 1 la 90% în mai puțin de 100 de ani, dar în alte regiuni mai puțin industrializate, forma întunecată este încă foarte „rară”.

Puncte forte

Specie din genul Panthera. Omicroñ'R

Principalele puncte forte ale teoriei neo-darwiniene sunt legate de trei principii de bază: cauzalitatea, eficacitatea și domeniul de aplicare.

Cauzalitatea stabilește că mecanismul de selecție naturală este suficient pentru a conduce procesul evolutiv și tendințele observate, adică că selecția naturală este principalul motor pentru speciație.

Eficacitatea se referă la capacitatea organismelor de a genera „noutăți evolutive” și de a elimina indivizii slab adaptați în populații, ceva de genul „supraviețuirea celui mai potrivit”.

Domeniul de aplicare are legătură cu capacitatea mecanismului de a explica procesele microevoluționale și macroevoluționale.

Puncte slabe

Potrivit lui Frías (2010), punctele slabe ale teoriei sintetice a evoluției au legătură cu unele omisiuni pe care această teorie le face unor procese sau evenimente care sunt adesea enumerate ca „excepții de la regulă”.

Printre principalele omisiuni evidențiate de acest autor se numără:

- Absența unei legături între celulele somatice și germinale (sexuale) în unele fenile nevertebrate, moștenirea variației somaclonale și concepția transmiterii verticale a genelor

- Transfer lateral sau orizontal de genă la eucariote mediate de bacterii sau viruși

- Lipsa unui concept „holistic” de genă, determinism și reducționism genetic

- ADN-ul care nu codifică, epigeneză și gene care nu sunt transcrise

- Mutații homeotice și geneza dezvoltării

- Speciație simpatică.

Referințe

1. Frías, L. (2010). Omisiuni în teoria sintetică a evoluției. Cercetare biologică, 43 (3), 299-306.
2. Gardner, JE, Simmons, JE, & Snustad, DP (1991). Director de genetică. Ediția 8 '" John Wiley și Sons.
3. Gould, SJ (1982). Darwinismul și expansiunea teoriei evolutive. Știință, 216 (4544), 380-387.
4. Henderson, M. (2009). 50 de idei de genetică pe care trebuie să le cunoști cu adevărat. Carti Quercus.
5. Kutschera, U. și Niklas, KJ (2004). Teoria modernă a evoluției biologice: o sinteză extinsă. Naturwissenschaften, 91 (6), 255-276.
6. Matsuda, H., & Ishii, K. (2001). O teorie sintetică a evoluției moleculare. Genele și sistemele genetice, 76 (3), 149-158.
7. Salisbury, FB (1971). Îndoieli despre teoria sintetică modernă a evoluției. Profesorul american de biologie, 33 (6), 335-354.
8. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologie (ediția a 9-a). Brooks / Cole, Cengage Learning: SUA.
9. Suzuki, DT, & Griffiths, AJ (1976). O introducere în analiza genetică. WH Freeman and Company.
10. Watson, JD (2004). Biologia moleculară a genei. Pearson Education India.