Rozdiel medzi mikroevolúciou a makroevolúciou

Mikroevolúcia vs makroevolúcia

Mikroevolúcia sa vzťahuje na vývoj populácií toho istého druhu. Hoci sa to môže zdať dosť úzke, pojem „mikroevolúcia“ v skutočnosti zahŕňa celý rad tém. Mikroevolúcia je predmetom osobitného záujmu ľudí, pretože môže poskytnúť prehľad o akýchkoľvek rozdieloch medzi ľudskými populáciami, či už ide o citlivosť na chorobu, výšku, plodnosť alebo nejaký iný faktor. Vedci študujú rozdiely medzi populáciami ľudí, aby získali prehľad o príčinách chorôb. Štúdium mikroevolúcie nám tiež pomáha pochopiť, ako patogény získavajú rezistenciu na antibiotiká. Doteraz opísané typy mikroevolúcie odkazujú na vývoj populácií pozostávajúcich z jednotlivých organizmov v rámci toho istého druhu. V rámci mnohobunkových organizmov sa mikroevolúcia vyskytuje aj v populáciách našich buniek. Lekári a vedci študujú tento typ mikroevolúcie, aby pochopili jednu z najbežnejších chorôb človeka: rakovinu. Vývoj a progresia rakoviny si vo väčšine prípadov vyžaduje veľa mutácií a skúmanie buniek v nádore môže poskytnúť pohľad na to, ktoré mutácie sa vyskytli ako prvé a ktoré mutácie sa vyskytli neskôr. Tento typ výskumu môže určiť mutácie, ktoré vedú k metastázovaniu rakoviny (schopnosť šíriť sa do iných tkanív) porovnaním mutácií v bunkách, ktoré putujú do iných tkanív, bunky sú uviaznuté v nádore.

Makroevolúcia sa naopak týka vývoja vyšších taxónov, t. J. Evolúcie, ktorá sa vyskytuje na úrovni vyššej ako v rámci jedného druhu. Pri uvažovaní o makroevolúcii prichádza na myseľ obraz fylogenetického stromu alebo stromu života. Téma makroevolúcie zahŕňa pôvod druhu, divergenciu druhov a podobnosti / rozdiely medzi druhmi. Štúdiu makroevolúcie je možné použiť na určenie toho, čo spôsobuje, že určité druhy rastlín sú toxické, zatiaľ čo iné sú jedlé alebo prečo sú niektoré zvieratá voči chorobám odolné, zatiaľ čo iné sú vnímavé. Od skúmania vyhynutých homo druhov k lepšiemu porozumeniu našich predkov až po porovnanie toho, ako sa rôzne typy patogénov vyhýbajú imunitnému systému, téma makroevolúcie pokrýva veľa základov..

Napriek týmto rozdielom zahŕňajú mikroevolúcia aj makroevolúcia rovnaké princípy a vyskytujú sa rovnakým mechanizmom. K mikroevolúcii aj k makroevolúcii dochádza v dôsledku mutácie. Genomická DNA je neustále vystavená nízkej miere mutácie. To platí, či sa bunková DNA ukladá v jadre alebo či sa aktívne replikuje. Mutácie sú zmeny v nukleotidovej sekvencii, ktoré sú spôsobené náhodným poškodením alebo chybami počas replikácie alebo opravy. Okrem toho makro aj mikroevolúcia zahŕňa migráciu alebo pohyb jednotlivcov medzi populáciami, ako aj genetický posun alebo náhodné zmeny vo frekvencii určitých znakov alebo mutácií v rámci populácie. A nakoniec, mikroevolúcia aj makroevolúcia sú produktmi prirodzeného výberu. Prirodzený výber je šírenie alebo vymiznutie črty v populácii v priebehu času (prostredníctvom zvýšeného alebo zníženého prežitia alebo reprodukcie), čo vedie k zmene vo frekvencii genotypov v populácii..

Aby sme lepšie porozumeli prírodnej selekcii, uvažujme o nej v kontexte génovej mutácie. Mutácia genómovej DNA môže viesť k jednému z troch výsledkov. Po prvé, mutácia by mohla byť neutrálna, čo znamená, že v dôsledku mutácie nedochádza k žiadnym skutočným zmenám bunky alebo organizmu. Tento typ mutácie sa môže zachovať alebo sa môže časom stratiť (v dôsledku genetického driftu). Druhý typ mutácie by mohol produkovať priaznivý výsledok, produkovať účinnejší proteín alebo prepožičať bunke alebo organizmu nejakú ďalšiu výhodu. Tretí typ mutácie je škodlivá alebo nepriaznivá mutácia. Tento typ mutácie sa zvyčajne stráca, pretože bunky alebo organizmy, ktoré túto mutáciu nesú, môžu mať zníženú mieru prežitia alebo reprodukcie.

Rôzne oblasti genómu podliehajú rôznej miere mutácie. Napríklad oblasti, ktoré neobsahujú žiadne gény alebo žiadne sekvencie, ktoré ovplyvňujú gény, majú mutačné rýchlosti, ktoré sa rovnajú frekvencii náhodných chýb. Na druhej strane bude mať kritický gén veľmi nízku mieru mutácie, pretože takmer každá mutácia v kritickom géne bude škodlivá. Tieto gény sa označujú ako „vysoko konzervované“. Sekvencie vysoko konzervovaných génov, ako sú ribozomálne proteíny, sa môžu použiť na porovnávanie a hypotézy o makroevolúcii vzdialene príbuzných organizmov (ako sú baktérie a zvieratá)..

Iné gény sa vyvinuli v poslednom čase a môžu byť jedinečné pre špecifickú skupinu organizmov. Analýza podobnosti sekvencií v týchto génoch môže poskytnúť informácie o príbuzných druhoch (makroevolúcia) a môže sa dokonca použiť na porovnanie rozdielov medzi populáciami alebo jedincami toho istého druhu (mikroevolúcia). Napríklad vírus chrípky sa rýchlo vyvíja, aby sa zabránilo rozpoznaniu imunitného systému. V prípade chrípky by boli výhodné akékoľvek zmeny (mutácie) hemaglutinínového proteínu na vírusovom povrchu, ktoré pomôžu vírusu vyhnúť sa imunitnému systému. Vyšetrenie mikroevolúcie chrípky spôsobenej genomickými mutáciami v obalových proteínoch každoročne informuje o výrobe nových vakcín proti chrípke.

Stručne povedané, makroevolúcia a mikroevolúcia predstavujú rovnaký proces, ktorý je riadený náhodnou mutáciou a prirodzenou selekciou v rôznych mierkach. Aj keď môže byť ťažké spojiť zmeny, ktoré sa vyskytujú počas mikroevolúcie (napríklad vývoj rezistencie na liečivá), s makroevolučnými zmenami (ako je vývoj nových druhov), zvážte množstvo času, ktoré je potrebné pre každý z nich. Mikroevolúcia sa dá pozorovať počas celého života a môže sa priamo merať. K mikroevolúcii dochádza u každej novej generácie a dokonca aj v rámci mnohobunkových organizmov (ako pri rakovine). Makroevolúcia trvá omnoho dlhšie a musí sa na ňu pozerať z inej perspektívy. Život na Zemi prechádza mikroevolúciou 3,8 miliárd rokov, a to je veľa času na to, aby mikroústavy priniesli makro výsledky.