שְׁאֵלָה:
אילו גורמים ידועים משפיעים על האבולוציה?
blunders
2012-05-22 21:28:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

הבנתי היא שמנגנוני האבולוציה האפשריים הם:

  • שינויים סביבתיים
  • העדפות תרבותיות / זיווג
  • הגירה של אוכלוסייה
  • מוטציה גנטית

האם חסר לי משהו? שמעתי כי שינויים באוכלוסייה בתוך אוכלוסיות קיימות ישפיעו על האבולוציה, אך אם לדמיין את התרחיש הפשט ביותר, קשה להבין מדוע הדבר ישפיע.

לא ממש ברור לאיזה 'גורמי אבולוציה' אתה מתייחס ... ישנם גורמים רבים הממלאים תפקיד באבולוציה - זמינות של חומרים מזינים, זמינות של שותפי הרבייה, שטח, ... האם תוכל להבהיר מעט איזה סוג של גורמים שאתה מתכוון אליהם?
@Armatus: "זמינות של חומרים מזינים" יהיה שינוי סביבתי. אני לא בטוח לגבי "זמינות שותפי הרבייה", אם כי אני מאמין שאם השותפים לזמינות היו יציבים, זה לא היה גורם, וכבר אמרתי בשאלה שלא ברור לי אם "האוכלוסייה משתנה" מעבר הגירת האוכלוסייה ממלאת תפקיד משמעותי כלשהו.
@Armatus: הרשימה שלי מבוססת על הסרטון הזה, "[חמש אצבעות של אבולוציה] (http://www.youtube.com/watch?v=5NdMnlt2keE&feature=player_embedded)" - אם כי ערכתי את זה, זה הגיוני יותר לִי; למשל, "שינויים סביבתיים" אני מאמין נקראים התאמה, וזה בעיני פחות ברור באמירה שהשינויים הם תוצאה של שינוי הסביבה. אם עדיין לא ברור למה אני מתכוון, אנא נסה לתאר יותר אם הדברים היו ברורים ולא ברורים. תודה!
יהיה לי ניסיון לתשובה עוד רגע :)
אם אני מבין נכון, יכול להיות טוב לשנות את שאלתך ל"אילו מנגנונים יכולים לגרום לאבולוציה "וגם לצטט את ההגדרה הזו - שהאבולוציה היא בסך הכל כל שינוי במאגר הגנים. מצד שני, אתה עונה על השאלה שלך - הכל נמצא בקליפ הזה שקישרת. אולי אתה יכול לכלול את זה בשאלה ובאופן ספציפי יותר לשאול משהו שאתה לא מבין בסרטון?
+1 @Armatus: כן, מנגנונים ברורים יותר, עדכנתי את השאלה. כמו כן, אני מסכים שהאבולוציה היא שינוי גנטי, אם כי כיום שינוי גנטי אלא אם כן היה קשור בעבר לתכונה ידועה חסר משמעות.
@Armatus: באשר לסרטון, מצאתי שהשימוש ב'הזדווגות 'פירושו הטיה לא גנטית, ולא גנטית, שפירושה לאחר ההשתקפות נראה מנגנון סביר, והיה זה משלו; כלומר יש עיכוב בהטיית ההזדווגות הגנטית התייצבות דורית של הטיה מזדווגת גנטית. תפקיד משמרת האוכלוסייה באבולוציה נראה חסר חשיבות אם הבחירה במסגרת המשמרת היא אקראית; תזוזות לא אקראיות היו מנגנון אחר.
שיניתי את כותרת השאלה מעט מניסוח פעיל לפאסיבי. הסיבה לכך היא שלא כל אלה משפיעים באופן ישיר על שינויים במאגר הגנים (כלומר, גורמים סביבתיים). יתר על כן, ניתן לטעון באופן אבסולוטי את האבולוציה שיש לה הגדרות שונות.
+1 @leonardo: תודה, אז האם אתה אומר ששינויים סביבתיים אינם מנגנוני השינוי כאשר השינוי היחיד שנעשה במסגרת מעבדה הוא בגורמים הסביבתיים, ותכונה גנטית של מיעוט בגנום של תזוזה מאוכלסת עקב השינוי? אם כן, אז מהו המנגנון באותן נסיבות? באשר למשמעות האבולוציה, "[אבולוציה] (http://en.wikipedia.org/wiki/Evolution) הוא כל שינוי בין דורות עוקבים במאפיינים שעברו בירושה של אוכלוסיות ביולוגיות."
@blunders - הייתי שם את ההגדרה הזו בשאלתך כך שתהיה לנו הגדרה סטנדרטית (ניתן להשתמש בה בצורה שגויה בדיבור פופולרי). אני אומר שבדרך כלל גורמים סביבתיים אינם גורמים פיזית לשינוי בחומר הגנטי (למעט מוטגנים, מסרטנים, טרטוגנים) והתאמת האורגניזם לשינוי זה היא שגורמת לשינויים תורשתיים בחומר הגנטי שלו. גורמים סביבתיים משתנים באופן דינמי ופסיבי, אך האורגניזם הוא המגיב באופן דינמי. לא היית אומר שמזג אוויר או אוכל עורכים את הגנום שלך. נקודה קטנה של סמנטיקה.
@leonardo: תודה, עדכנתי את ניסיון השאלה למשוך תוכן מהתגובות לגוף השאלה. אז כן, למעשה הייתי אומר שגורמים סביבתיים "ערכו" את הגנום של המינים שלנו, ורוב המינים לצורך העניין. מינים אינם מרכיבים גנים כדי להסתגל לשינוי, תכונות גנטיות הופכות פחות או יותר בשימוש. רק בגלל ששינוי סביבתי באופן דינמי וסביל, אין פירושו ששינויים סביבתיים הם לא המנגנונים של השינוי לדעתי.
הגרסה הראשונה של השאלה הייתה מעולה בהרבה. בצורה הנוכחית, היא ארוכה מדי, מפורטת ללא צורך, מכילה שגיאות וכבר איננה שאלה *. הייתי מציע לחזור למשהו הרבה יותר קרוב לצורה המקורית.
@blunders - אתה קצת צודק. בואו ניקח דוגמא לאקלים. האורגניזם בהחלט חש באקלים. בקרב האוכלוסייה קיימות וריאציות גנטיות המרכיבות את מאגר הגנים הקולקטיבי. השגיאה בהיגיון שלך היא בהנחה שקיים גן ומספק התאמה לאקלים, אך כרגע הוא "כבוי" וכאשר חשים באקלים ספציפי, מפעיל את הגן ". זה לא נכון מכיוון שמאגר הגנים לא יכול להחזיק גנים בעלי פוטנציאל הסתגלות לכל תרחישי האקלים.
האקלים הוא גירוי אפשרי, שזנים מיניים, עם ההבדלים הגנטיים האישיים שלהם, הם בעלי סיכוי טוב יותר או גרוע יותר להתקיים במזג האוויר ההוא. האורגניזמים המתאימים יותר (מותאמים יותר) שורדים ומשיטים את מאגר הגנים עם צאצאיהם. שינויים אלה נבנים עד שנרכשים תכונות או תכונות חדשות. הדבר החשוב כאן הוא שהאקלים אינו תלוי באורגניזם, ואינו תלוי במאגר הגנים, אך הוא מספק גירוי אליו יכול האורגניזם להגיב.
מדוע תגלה כאן יותר מאשר בויקיפדיה, הכוללת 1000 שורות, עם כל ההפניות.
שתיים תשובות:
DQdlM
2012-05-23 06:09:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אבולוציה מוגדרת כשינוי בתדירות האלל של האוכלוסייה לאורך זמן. המודל של הרדי-וויינברג צופה שתדירות האללים של האוכלוסייה לא תשתנה (כלומר, האבולוציה לא תתרחש) אם יתקיימו התנאים הבאים:

  • ללא ברירה טבעית או מינית

  • אין זרימת גנים (הגירה או הגירה מהאוכלוסייה)

  • ללא מוטציה

  • אין היסחפות גנטית (שינויים בתדירות האלל עקב אירועים אקראיים)

אז אנו יכולים להסיק שאם לא מתקיימים כל אחד מהתנאים שלעיל שינוי בתדירות האלל ובכך האבולוציה, וכך גורם זה הוא הגורם להתפתחות.

+1 @DQdlM: מדהים! הידיעה עכשיו שהרדי-וויינברג נראה כמקור ההיגיון הייתה עזרה עצומה, ותשובותיך היו בתחום האנגלית הפשוטה שלי. אם ניקח צעד אחורה מ"ביו-לינגו ", נכון יהיה לומר ש"הקלטים" לבחירה טבעית הם רק מוטציה (ים) ו / או שינויים משמעותיים סטטיסטית באופן האורגניזם עם הסביבה? כמו כן, בהנחה שזיווג היה אקראי לחלוטין, מדוע שההגירה תשפיע על האבולוציה? כלומר נראה כי שינויים מותנים אחרים יהיו המקור לשינוי האבולוציוני, ולא ההגירה. תודה!
הברירה הטבעית של @blunders דורשת וריאציה תורשתית ויתרון הישרדותי או רבייתי על בסיס וריאציה זו. המקור האולטימטיבי לכל וריאציה הוא מוטציה, אך שימו לב שהדבר שמתפתח הוא אוכלוסייה, כך שתוכלו לשנות את תדירות האלל על ידי כך שאנשים נכנסים או עוזבים אוכלוסייה. זה יהיה אירוע אבולוציוני בפני עצמו, אך יכול גם להוסיף עוד וריאציה תורשתית שהברירה הטבעית יכולה לפעול לפיה.
התשובה למעשה שגויה חלקית. אני מסכים שתחת כל התנאים שלעיל לא יכול להתרחש שינוי בתדירות האללים. עם זאת, זה נכון גם אם תפיל את התנאי האחרון (* הזדווגות אקראית *). בהיעדר הזדווגות אקראית (ובנוכחות התנאים האחרים), תדרים של גנוטיפ * עשויים * להשתנות לאורך זמן (ולהיות שונים מתחזיותיו של הרדי-וויינברג) אך תדרי האללים עדיין יישארו קבועים.
@Remi.b תודה על הערותיך. אני מסכים עם המשוב שלך ולכן ערכתי את התשובה בתגובה. תודה.
אתה צריך לעזוב זיווג אקראי. ראשית, שחרור הזדווגות אקראית ישנה את תדרי הגנוטיפ כך שמדובר באבולוציה. למשל: aa = כחול Aa = ירוק AA = חום, אם לא הזדווגות אקראית, תכונה ביולוגית זו תשנה את תדירותה, כך שהאוכלוסייה התפתחה. יתר על כן, אתה חושב שאנושי / יונקים אך מינים רבים מתרבים גם באמצעות קלונליות (כך שאין "זיווג") המשנים שוב את התפתחותם של גנוטיפ ותדירות אלל. אגב, "הזדווגות אקראית" כוללת שני גורמי אבולוציה: מצבי רבייה (משובטים לעומת מיניים) ומצב הזדווגות (עצמי, הרבייה, פנמיקסיה, חוצה).
אנא, מחק את העריכה שלך ושלב מחדש את "ההזדווגות האקראית" מכיוון שהוא הגורם העיקרי להסבר האבולוציה (למשל http://ebd10.ebd.csic.es/pdfs/Duminil_etal_2007_AmerNat.pdf; Charlesworth (2003, עמ '1052): " מערכת ההזדווגות היא ככל הנראה בין הגורמים עם השפעות משמעותיות על השונות, ברורה מספיק כדי להבחין אפילו בנוכחות גורמים אחרים. "
הצבעתי למטה להסרת הזדווגות אקראית. כפי שציין סול, הוא קריטי להבנת השינוי האבולוציוני באוכלוסייה.
@Bugmo כבר היה לי "שום ברירה מינית" בתשובה, כך שכל נושא ההזדווגות האקראי מכוסה. עם זאת, נראה שזה גרם לבלבול ולכן, אני מסכים שזה עדיף להסיר.
בעולם האמיתי זה מסתכם האם יש לו מאפיינים תורשתיים והאם הוא מתרבה? אם כן לשניהם זה יתפתח. אבל תשובה טובה
@KennyPeanuts כדאי להוסיף משהו כמו 'אם היה משתמש בהגדרה אחרת של אבולוציה (ראה [כיצד להגדיר "אבולוציה"?] (Https://biology.stackexchange.com/questions/11400/how-to-define- אבולוציה) לדיון), כמובן שרשימת המנגנונים המניעים את האבולוציה להלן תהיה שונה. +1
Remi.b
2016-06-13 17:23:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

מהי אבולוציה?

הצעד הראשון הוא להזכיר לעצמנו את הגדרת המונח "אבולוציה". אבולוציה מוגדרת לרוב כ"כל שינוי בתדירות האללים באוכלוסיה ". אניח שאתה מוכן להשתמש בהגדרה הסטנדרטית הזו.

אם היה משתמש בהגדרה אחרת של אבולוציה (ראה כיצד להגדיר "אבולוציה"? לדיון), כמובן שרשימת המנגנונים המניעים את האבולוציה להלן תהיה שונה.

כוחות המניעים אבולוציה

סיווג התהליכים המשפיעים על תדרי האללים עשוי להיות כפוף לנושאים של סמנטיקה. מבלי להיכנס לפרטים, אנו מכירים בדרך כלל 4 כוחות המניעים את האבולוציה

  1. הברירה הטבעית
    • הברירה הטבעית מתייחסת לשינוי הדטרמיניסטי בתדר האללים עקב הפרש בכושר בין שונים גנוטיפים. ברירה מינית ובחירה מלאכותית נחשבות בדרך כלל כחלק מהברירה הטבעית (אם כי זו עשויה להשתנות בין מחבר למחבר)
  2. סחף גנטי
    • סחף גנטי מתייחס ל תהליך הדגימה הסטוכסטי של אנשים
  3. מוטציות
    • מוטציה מתייחסת לכל שינוי ספונטני (החלפה, אינדל, שכפול כרומוזום וכו ') הגנוטיפ של הפרט.
  4. זרימת גנים (aka migration)
    • זרימת גנים מתייחסת להעברה (נדידה) של רצפי DNA בקרב אוכלוסיות.

התשובה של KennyPeanuts, זיווג אקראי ושיווי משקל הארדי-וויינברג

בתשובתו, @KennyPeanuts מדברים גם על זיווג אקראי . זיווג אקראי מתייחס למצב שבו ההסתברות של שני אנשים להזדווג תלויה רק ​​בכושר שלהם. אנשים רבים מתארים את ההזדווגות האקראית כהיעדר בחירה של בן זוג, אך היא מתייחסת למעשה להיעדר שונות לבחירת בן זוג באוכלוסייה.

הרדי-וויינברג קובע כי תחת ארבעת התנאים הנ"ל והזדווגות אקראית, אז תדירות הגנוטיפ שיש לה האלל $ i $ נגזרת מהאם והאלל $ j $ נגזר מהאב, שם $ x_i $ ו- $ x_j $ הם התדירות של האללים הללו היא $ \ cdot x_i \ cdot x_j $. משמעות הדבר היא כי עבור לוקוס דו-אללי, תדירות האלל של הגנוטיפים AA , AB , BA ו- BB הם $ x ^ 2 $, $ x (1-x) $, $ x (1-x) $ ו- $ (1-x) ^ 2 $, בהתאמה כאשר $ x $ הוא תדירות האלל A . עבור ההטרוזיגוטים ( AB ו- BA ), לעתים קרובות אכפת לנו מעט מי משני האללים עוברים בירושה על ידי האם ומי עובר בירושה על ידי האב (בהנחה שיש מינים) ולכן אנו מכנים AB גם AB וגם BA גנוטיפים (שעלולים בסופו של דבר לבלבל). ככזה, תדירות הגנוטיפ AB היא $ 2 x (1-x) $.

מצב ההזדווגות האקראית מבטיח כי אין חריגה של תדרי הגנוטיפ מציפיותיו של הרדי-וויינברג והיא מבטיחה כי אין שינוי בתדרי הגנוטיפ מהדור הראשון לדור השני שנחשב (לאחר דור אחד , מיד מגיעים לתדר הגנוטיפ של שיווי המשקל). הזדווגות אקראית היא אפוא לא תנאי לאבולוציה.

אבולוציה: שינוי בתדר, לא ב"תדר אלל "אלא בתכונה ביולוגית תורשתית,
מה שמכונה "הגדרת גנטיקה אוכלוסית" של אבולוציה מתייחס לשינוי בתדירות האללים. זו הגדרה מאוד סטנדרטית. כדאי לשים דגש על התכונה הפנוטיפית שהשונות נגרמת לפחות על ידי שונות גנטית, אך הגדרת הפרט נעשית מעט מסובכת יותר.
"המדע אינו בעל מצפון", הוא רבלה (Pantagruel) ו"האויב הוא המוח הגרמופוני, בין אם אחד מסכים עם התקליט שמושמע כרגע ובין אם לאו. " אורוול (מאמרים) ... אז יתכן שיהיה לך לוקוס אחד, שני אללים A & B, נניח f (A) = 0.5, f (B) = 0.5, אם בדור t, כולכם דיפלואידים (אבל עובדים עם פוליפלואיד גם) אנשים [AA] ו- [BB], הדור הבא t + 1, כולם אנשים כולם [AB], יש לך אבולוציה בעוד ש"תדרי אללים "לא השתנו. הבנת? בפופגן המוני חושבים באללים, אך כפי שמספר אוונס 2004, גנוטיפים חשובים בלבד
... וזו אחת הנקודות המרובות שאתה מפסיד באמירת "אבולוציה = שינוי בתדרי ALLELE", אז החלף ב"שינוי בתכונות תורשתיות (יכול להיות גנוטיפ, פנוטיפ) תדרים ". פופ ג'ין מגיע ממדעי המידע. הגדרה זו כוללת גם תכונות תורשתיות אך לא מנדליות, אשר שינויים בתדרים הם גם אבולוציה.
אני חוזר על הגדרה מאוד סטנדרטית. אני מודע היטב למגבלותיו. הגדרה היא שרירותית לחלוטין והיא עשויה להתאים לאינטואיציה או לא. אתה חופשי להשתמש בהגדרה הרצויה. בשום אופן אני לא טוען שהגדרה זו היא ההגדרה היחידה, הטהורה והמושלמת. זה פשוט פשוט ומאוד סטנדרטי ואני חושב שכשמישהו שואל מה גורם ל- 'X' כולם יצפו שהעונה ישתמש בהגדרה הסטנדרטית של 'X'. הציטוטים שלך על Rabelais ואורוול הם ממש מחוץ לנושא.
שים לב שההגדרה שלך לא ברורה מעט מכיוון שרבים מהתכונות הנחשבות לוקחות ערכים רציפים ולכן, אי אפשר לשקול תדר מבלי לבצע קיבוץ שרירותי של ערכים אלה. כמו כן, ההגדרה שלך תלויה במושג תורשתיות ותורשתיות של תכונות עצמן משתנות לאורך זמן, בין סביבות ואוכלוסיות. כמו כן, קיבוץ (לעיתים שרירותי) של אנשים לאוכלוסיות ישפיע על תורשתיות של תכונות.
ההגדרה שלך ככל הנראה תיתקל בבעיות כאשר שוקלים דברים כמו נורמת תגובה (ונורמת תגובה של שיפוע נורמת התגובה), רעש התפתחותי, גם בניית נישה. אז אל תחשוב שמצאת את הגביע הולי עם ההגדרה שלך!
אל תתפסו באחריות להגדרה נוקשה מדי שבסופו של דבר תהפוך את המושג פתוח לאתגר. חזרה על הגדרה משום שהיא "סטנדרטית" אינה מדעית אלא דוגמטית. יתר על כן, גישת פרושיות אומרת לנו כי אין צורך להוסיף מונח זה: "אלל" להגדרה זו, אם לא כדי לסגור את המחשבה. לבסוף, היכן ראית שההגדרה הזו סטנדרטית? אני מצטט לך ספר עיון בג'ון פופ שאומר ההיפך, מהם המקורות שלך? נדן שחור יקר, קרא עוד ספרים ומאמרים מקוריים לפני שאתה זורק רימון יד קדוש של אנטיוכיה.
בואו לא נאריך את הדיון הזה יותר מדי. הצדקתי את השימוש בהגדרה זו, לא משום שהיא תואמת טוב יותר את האינטואיציה מאשר הגדרות אחרות, אלא בגלל זה שאנשים מתכוונים בדרך כלל. הדגשתי גם מדוע ההגדרה שלך לא הייתה טובה יותר בשום צורה. אני לא חושב שיש עניין רב להמשיך להתווכח על זה, במיוחד. אם אתה מתחיל לקרוא לי "אביר שחור" או מאשים אותי בתמימות שלא קראתי מאמרים מקוריים רבים בתחום.
אם ברצונך לדון בהגדרת האבולוציה, עליך להסתכל בפוסט [כיצד להגדיר "אבולוציה"?] (Https://biology.stackexchange.com/questions/11400/how-to-define-evolution). סביר להניח שלא אענה להערות נוספות מהסוג כאן.


שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...