Информация

Когда организм достаточно развился, чтобы его можно было назвать новым видом?

Когда организм достаточно развился, чтобы его можно было назвать новым видом?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Представьте, что мы берем популяцию лошадей, разделяем их пополам и помещаем в совершенно разные среды. Эти два вида будут развиваться отдельно друг от друга, и, поскольку окружающая среда различна, результаты эволюции будут разными.

Но в какой момент вы можете сказать, что эти лошади превратились в два разных вида?

(Я знаю, что они, вероятно, вымерли бы, если бы мы провели этот точный эксперимент, но этот эксперимент просто для того, чтобы дать пример)


Я думаю, что ответ LuketheDuke является чрезмерным упрощением концепции биологического вида (возможно, из-за плохого определения словаря). Определение, которое он дает, является одним из многих, которые используются в настоящее время, и является избыточным для многих типов организмов.

Важно понимать, что, поскольку воспроизводство - это не один и тот же процесс у всех организмов, генетическая дифференциация между людьми происходит по-разному для разных групп.

Давайте возьмем определение, данное в ответе LuketheDuke ...

Основное подразделение рода или подрода, рассматриваемое как основная категория биологической классификации, состоит из связанных особей, которые похожи друг на друга, способны размножаться между собой, но не могут размножаться с представителями другого вида.

Согласно этому определению, львы и тигры (см. Лигеры и тиглоны, которые являются бесплодными гибридами между ними) будут считаться одним видом, как и ослы и лошади (см. Мулы и лошаки, снова бесплодные гибриды). Существуют сотни других примеров пар видов животных, которые могут гибридизоваться и производить бесплодное потомство.

Однако эти гибриды животных обычно появляются только с вмешательством человека, путем целенаправленных усилий по разведению. Таким образом, мы могли бы расширить предыдущее определение, включив их…

Основное подразделение рода или подрода, рассматриваемое как основная категория биологической классификации, состоит из связанных особей, которые похожи друг на друга, способны размножаться между собой, но не размножайтесь свободно с представителями других видов в дикой природе.

Эта последняя часть заботится о лигерах и тиглонах. Но что, если мы рассмотрим растения? Согласно только что данному мной определению, большинство трав (около 11 000 видов) следует рассматривать как один вид. В дикой природе большинство трав будет свободно опылять родственные виды и давать гибридные семена, которые прорастают. Тогда вы могли бы подумать, что мы могли бы просто изменить определение, указав, что потомство должно быть фертильным (т.е. способным воспроизводить друг друга) ...

Основное подразделение рода или подрода, рассматриваемое как основная категория биологической классификации, состоит из связанных особей, которые похожи друг на друга, способны размножаться между собой, но не размножайтесь свободно с представителями других видов в дикой природе для получения плодовитого потомства.

К сожалению, ситуация еще более сложная (мы только начали!). Часто случаи дикой гибридизации между растениями приводят к здоровому, плодовитому потомству. Фактически мягкая пшеница (Triticum aestivum) является естественным гибридом между три родственные виды травы. Потомство может свободно размножаться друг с другом.

Возможно, мы могли бы учесть это, приняв во внимание, были ли популяции как правило скрещиваются, и образуют ли они отдельные популяции…

Основное подразделение рода или подрода, рассматриваемое как основная категория биологической классификации, состоит из популяции или мета-популяции родственные особи, похожие друг на друга, способны размножаться между собой, но не склонны свободно размножаться с представителями других видов в дикой природе для получения плодовитого потомства.

Это относится к травам, но это все равно оставляет беспорядочную область, когда у вас происходит гибридизация, которая устанавливает - до тех пор, пока гибридная популяция не будет отделена от родительских популяций, неясно, считаются ли они по-прежнему одним и тем же видом.

Мы, вероятно, могли бы жить с этой ситуацией, за исключением того факта, что бактерии вообще отказываются ей соответствовать. Бактерии одного и того же вида или даже очень разных видов могут свободно передавать гены от одного к другому при конъюгации, что в сочетании с делением может приводить к идеально воспроизводимым гибридам. Это настолько распространенное явление, что оно нарушает даже часть предыдущего определения «склонность к», и члены популяции могут делать это почти постоянно, что сводит на нет требование сегрегации.

Ричард Докинз попытался определить это, заявив, что ...

два организма являются конспецифичными тогда и только тогда, когда они имеют одинаковое количество хромосом и для каждой хромосомы оба организма имеют одинаковое количество нуклеотидов

Это частично решает проблему бактерий и означает, что бактерии, образующиеся в результате конъюгации, представляют собой новый вид. К сожалению, в соответствии с этим определением мы могли бы никогда не утруждать себя попыткой классифицировать бактерии, поскольку миллиарды новых видов будут создаваться каждый день - то, о чем медики могут что-то сказать. Это определение также означало бы, что люди с генетическими заболеваниями, такими как трисомия 21, не являются людьми. Последний гвоздь в крышку этой попытки состоит в том, что существует множество видов, в том числе лягушки и растения, которые таксономисты определенно считают одним видом, но которые имеют некоторое разнообразие в присутствии небольших дополнительных хромосом, которые встречаются в различных комбинациях между ними. частные лица.

Рассмотрим последний вариант. Сейчас мы живем в эпоху геномики, когда данные о геномах тысяч организмов быстро накапливаются. Мы могли бы попытаться использовать эти данные для построения определения вида на основе сходства на уровне нуклеотидов. Это часто используется для бактерий, поскольку организмы с нуклеотидным сходством менее 97% считаются разными видами.

Однако главный вывод, который я пытался подчеркнуть, заключается в том, что вид не является естественным понятием. Людям необходимо уметь классифицировать организмы, чтобы иметь возможность структурировать наши знания о них и сделать их доступными для людей, пытающихся связать идеи вместе. Но мир природы не заботится о наших определениях. В конечном итоге концепция видов различна для разных групп организмов и будет продолжать меняться со временем по мере изменения наших аналитических методов и требований наших знаний. Обратите внимание, что я намеренно пропустил многие исторические концепции видов.

Прямой ответ на вопрос вашей лошади: «Все зависит от того, как вы хотите определить лошадь».


История способности к скрещиванию даже сложнее, чем двусмысленность, которую представляют лошади, ослы, львы и тигры. В Калифорнии и Мексике есть несколько видов ящериц, образующих географическую «подкову». Соседние ящерицы могут скрещиваться, но виды на обоих концах подковы не могут размножаться. Другими словами, ящерицы на концах подковы явно принадлежат к разным видам, но любая пара географически близких групп ящериц может считаться одним и тем же видом. Невозможно провести черту, чтобы сказать, где заканчивается один вид и начинается следующий.

Я думаю, что в этом суть вопроса ... концепция вида - это искусственная конструкция. По большому счету, существует достаточно большое разделение пространства и времени, чтобы линии легко рисовать, но во время разделения линии никак не четкие.


Биологическое определение разновидность на Dictionary.com выглядит следующим образом;

Основное подразделение рода или подрода, рассматриваемое как основная категория биологической классификации, состоит из связанных особей, которые похожи друг на друга, способны размножаться между собой, но не могут размножаться с представителями другого вида.

Итак, из этого следует, что вид, по определению, - это те особи / организмы, которые могут успешно размножаться вместе. Стоит отметить, что некоторые представители близкородственных видов могут размножаться вместе (например, самец лошади и самка осла могут производить «мула»), но эти животные не плодовиты, поэтому это не считается «успешным» размножением, и эти два организма (в данном случае лошадь и осел) относятся к разным (если они близкородственным) видам.

В вашем примере можно сказать, что популяции лошадей имеют достаточно расходился от одного к другому, когда они больше не могут успешно размножаться.


Вид - это группа отдельных организмов, которые скрещиваются и производят плодородное жизнеспособное потомство. Согласно этому определению, один вид отличается от другого, когда в природе спаривания между особями каждого вида не могут дать плодородное потомство.

Члены одного и того же вида обладают как внешними, так и внутренними характеристиками, которые развиваются из их ДНК. Чем ближе отношения между двумя организмами, тем больше у них общего ДНК, как и у людей и их семей. ДНК людей, скорее всего, будет больше похожа на ДНК их отца или матери, чем на ДНК их двоюродного брата или бабушки или дедушки. Организмы одного вида имеют самый высокий уровень выравнивания ДНК и, следовательно, обладают общими характеристиками и поведением, которые приводят к успешному воспроизведению.

Внешний вид вида может вводить в заблуждение, предполагая способность или неспособность к спариванию. Например, даже если домашние собаки (Обыкновенная волчанка) демонстрируют фенотипические различия, такие как размер, телосложение и шерсть, большинство собак могут скрещиваться и производить жизнеспособных щенков, которые могут созревать и воспроизводиться половым путем ([ссылка]).


В других случаях люди могут казаться похожими, хотя они не принадлежат к одному виду. Например, хоть орлы белоголовые (Haliaeetus leucocephalus) и африканские рыбные орлы (Haliaeetus voiceifer) - это и птицы, и орлы, каждый принадлежит к отдельной видовой группе ([ссылка]). Если бы люди искусственно вмешались и оплодотворили яйцеклетку белоголового орлана спермой африканского рыбного орла, и птенец действительно вылупился, то потомство, названное гибридом (помесь двух видов), вероятно, было бы бесплодным - неспособным успешно выжить. воспроизводятся по достижении зрелости. У разных видов могут быть разные гены, которые активны в развитии, поэтому может оказаться невозможным вырастить жизнеспособное потомство с двумя разными наборами направлений. Таким образом, даже несмотря на то, что гибридизация может иметь место, эти два вида по-прежнему остаются отдельными.


Популяции видов имеют общий генофонд: совокупность всех вариантов генов вида. Опять же, основа любых изменений в группе или популяции организмов должна быть генетической, поскольку это единственный способ поделиться и передать признаки. Когда изменения происходят внутри вида, они могут передаваться следующему поколению только двумя основными путями: бесполое размножение или половое размножение. Изменение будет передано бесполым путем просто, если воспроизводящая клетка обладает измененным признаком. Чтобы измененный признак передавался половым путем, гамета, такая как сперматозоид или яйцеклетка, должна обладать измененным признаком. Другими словами, организмы, размножающиеся половым путем, могут испытывать несколько генетических изменений в клетках своего тела, но если эти изменения не происходят в сперматозоиде или яйцеклетке, измененный признак никогда не дойдет до следующего поколения. Только наследственные черты могут развиваться. Следовательно, воспроизводство играет первостепенную роль в том, чтобы генетические изменения укоренились в популяции или виде. Короче говоря, организмы должны иметь возможность размножаться друг с другом, чтобы передавать новые черты потомству.


Что такое аборигенный вид? (с картинками)

Аборигенный вид - это организм, который обитает на территории по полностью естественным причинам, без вмешательства человека. Это может быть связано с тем, что организм эволюционировал в этой среде, или он мог быть занесен туда естественными причинами. Ветер может, например, широко разносить семена растений, а виды могут переноситься животными или птицами, люди также могут мигрировать в поисках пищи или территории. Напротив, неместные виды были интродуцированы, намеренно или случайно, людьми и могут стать инвазивными, захватывая естественную среду и подавляя местные виды. Инвазивные виды часто развиваются быстро и агрессивно распространяются, что затрудняет конкуренцию аборигенам.

Со временем аборигенный вид обычно эволюционирует, чтобы полностью вписаться в среду, в которой он поселился. Подвиды, которые усовершенствовали себя, чтобы использовать тонкие изменения в окружающей среде, также могут развиваться, и некоторые из них могут со временем развиться в новые виды. Однако такое усиление специализации может сделать организм менее способным справляться с изменениями в окружающей среде.

Эндемичные и коренные виды

Различают два типа местных видов: эндемичные виды встречаются только в соответствующей области, в то время как местные виды также естественным образом встречаются в других областях. Эндемичные организмы особенно уязвимы для исчезновения, поскольку они могут быть ограничены очень небольшим регионом и конкретными местами обитания в этом регионе. Они могли развиваться очень специализированным образом, чтобы адаптироваться к необычной и необычной среде, и могут быть способны выжить только в очень ограниченном диапазоне условий.

Популяции аборигенных организмов, как правило, более устойчивы, поскольку они более широко распространены. Обычно они эволюционировали, чтобы процветать в довольно обычных средах обитания или быть способными адаптироваться к широкому спектру условий. Иногда они могут повторно заселить районы, из которых они исчезли, а в некоторых случаях они были повторно заселены людьми.

Одна из причин, по которой организм является родным для региона, заключается в том, что он там развился. Чаще всего это наблюдается на островах, где сравнительная изоляция позволяет уникальным видам развиваться в течение продолжительных периодов времени. Следовательно, на островах, как правило, обитает много эндемичных видов, и их особая экология очень уязвима. Когда окружающая среда острова нарушается, местные виды, которые больше нигде не встречаются, могут быстро исчезнуть.

Распространение коренных видов

Аборигенные виды могли развиться в среде обитания, в которой они обитают, или же они могли прибыть туда естественным путем из других мест. Поскольку организмы эволюционировали, чтобы соответствовать эволюционной нише, они будут распространяться в другие области, где эта ниша остается незаполненной, если у них есть для этого средства. Транспортировка растений и саженцев может происходить по ветровым течениям, на телах и животах животных в их естественном ареале, а также в результате выпадения побегов и побегов. Поэтому, например, вид растений может покрывать очень большую территорию.

Животные распространяются естественным путем по мере увеличения их популяции, и они расширяются в поисках пищи и территории. Местные животные могут следовать сезонным схемам миграции или могут периодически перемещать свои популяции в ответ на различное давление, естественное любопытство или изменение ландшафта. Некоторые животные путешествуют на огромные расстояния в поисках новой территории. Некоторые виды птиц и насекомых особенно примечательны своими длительными миграциями.

Угрозы местным видам

Аборигенные виды сталкиваются с множеством угроз своему выживанию, и некоторые из них находятся под угрозой исчезновения в результате деятельности человека. Многие животные и птицы были потеряны за последние несколько столетий, поскольку на них ведется охота. В настоящее время разрушение среды обитания представляет собой серьезную угрозу, поскольку все больше земель застраивается или используется для сельского хозяйства.

Защита местных видов

Признание важности местных видов и уникальной окружающей среды привело к созданию ряда организаций, которые продвигают местные растения и животных. Международный союз охраны природы (МСОП) ведет списки исчезающих и находящихся под угрозой исчезновения видов и проводит кампании по защите их интересов. Всемирный фонд дикой природы (WWF), ранее известный как Всемирный фонд дикой природы, работает, чтобы помочь сохранить среду обитания местных животных, растений и других организмов, а также проводит кампании по усыновлению исчезающих животных. На более местном уровне существует множество организаций, которые поощряют людей использовать местные растения в своих садах, участвовать в кампаниях по искоренению инвазивных организмов и просвещают людей о рисках для местных видов животных, связанных с импортируемым скотом и домашними животными.

С тех пор, как она начала работать на сайте несколько лет назад, Мэри приняла увлекательный вызов - стать исследователем и писателем AllThingsNature. Мэри получила степень в области гуманитарных наук в Годдард-колледже и в свободное время читает, готовит и исследует природу.

С тех пор, как она начала работать на сайте несколько лет назад, Мэри приняла увлекательный вызов - стать исследователем и писателем AllThingsNature. Мэри получила степень в области гуманитарных наук в Годдард-колледже и в свободное время читает, готовит и исследует природу.


Примитивный микроб предлагает модель эволюции животных

18 декабря 2001 г. - микроорганизм, эволюционные корни которого восходят к эпохе первых многоклеточных животных, может дать представление о том, как одноклеточные организмы совершили решающий эволюционный скачок.

Анализируя одноклеточные хоанофлагелляты, ученые обнаружили, что у этих организмов есть тип молекулярного сенсора, который обычно встречается у многоклеточных животных. «Впервые такой сенсор, называемый рецепторной тирозинкиназой, был обнаружен в одноклеточном организме», - сказал Шон Б. Кэрролл, исследователь Медицинского института Говарда Хьюза при Университете Висконсина в Мэдисоне. Кэрролл и его коллега из Висконсина Николь Кинг сообщили о своих выводах в «Слушаниях Национальной академии наук» от 18 декабря 2001 года.

Хоанофлагелляты - это группа из около 150 видов одноклеточных простейших, которые используют хлыстоподобный жгутик для плавания и втягивания пищи. Этот жгутик окружает круг плотно расположенных пальцеобразных микроворсинок, которые фильтруют пищу из воды. Ученые давно подозревали, что хоанофлагелляты могут представлять современные примеры того, как выглядели предки многоклеточных животных или многоклеточных животных.

И косвенные доказательства, подтверждающие эту идею, убедительны - хоанофлагелляты почти идентичны клеткам, называемым хоаноцитами в губках, которые также осуществляют сбор пищи, а некоторые виды хоанофлагеллят имеют тенденцию образовывать колонии.

«Существующая научная литература, однако, противоречива или неоднозначна в отношении того, являются ли эти протисты ближайшими живыми родственниками животных, не являясь на самом деле животными», - сказал Кэрролл. «Итак, Николь Кинг предложила нам изучить последовательности белков, которые ранее не исследовались и которые могут однозначно подтвердить связь между хоанофлагеллятами и животными».

Сначала исследователи сравнили гены одного вида хоанофлагеллат, Monosiga brevicollis, с четырьмя генами животных, которые экспрессируют белки, которые являются высококонсервативными во всем царстве животных. Эти структурные белки - фактор элонгации 2, альфа-тубулин, бета-тубулин и актин - широко используются в качестве молекулярных маркеров для изучения взаимоотношений между видами.

«Когда мы сравнили последовательности генов хоанофлагеллат и животных, мы получили гораздо более четкий статистический сигнал, чем мы ожидали, что они связаны», - сказал Кэрролл. По его словам, сравнения составили самую сильную основанную на последовательностях поддержку гипотезы о родстве между хоанофлагеллятами и многоклеточными животными. Уверенные, что они установили родство между организмами, исследователи затем исследовали геном хоанофлагеллат на наличие генов, связанных с животными.

«Это было что-то вроде ружья, но мы настроили наш поиск генов для нескольких конкретных типов молекул, которые не были обнаружены за пределами многоклеточных животных», - сказал Кэрролл. По словам Кэрролла, поиск был сосредоточен на молекулах, участвующих в клеточной адгезии и передаче клеточных сигналов, чего нельзя было ожидать от одноклеточных организмов.

«Среди нескольких сотен общих последовательностей генов, которые мы получили, выскочила эта рецепторная тирозинкиназа, молекула, которая никогда прежде не была обнаружена за пределами многоклеточных животных», - сказал Кэрролл.

Рецепторные тирозинкиназы представляют собой молекулярные сенсоры, которые приживаются к клеточной мембране. Когда внешнее химическое вещество вставляется в рецептор, как ключ в замок, внутри клетки активируется сигнальный путь. По словам Кэрролла, открытие рецепторной тирозинкиназы, называемой MBRTK1, важно, потому что это означает, что хоанофлагелляты развили некоторые механизмы, необходимые для взаимодействия друг с другом, как клетки животных.

Дальнейший анализ белка MBRTK1 и сравнение его структуры с киназами других организмов может дать важные эволюционные открытия. «Мы хотели бы знать, может ли этот белок быть одним из основателей этого класса молекул - общим предком, который, возможно, появился накануне эволюции животных», - сказал Кэрролл. Кроме того, по его словам, ученые надеются отследить сигнальный путь, активируемый MBRTK1, чтобы понять, какой эффект внешний сигнал производит на хоанофлагеллату.

«В целом, эти открытия вселили в нас уверенность в том, что мы выбрали правильный организм, чтобы понять, что произошло накануне эволюции животных», - сказал Кэрролл. «Таким образом, мы считаем, что можем обнаружить в этом организме больше элементов генетического набора, который животные впервые использовали для создания животных».

По словам Кэрролла, исследования хоанофлагеллят обещают стать важной частью его лаборатории и текущих исследований эволюции животных. Тема этого исследования также отражена в новой книге Кэрролла «От ДНК к разнообразию: молекулярная генетика и эволюция дизайна животных», написанной совместно с Дженнифер Гренье и Скоттом Уэтерби (Blackwell Science Publications, 2001).


Когда организм становится новым видом?

Во время генетики в биологии меня учили, что вид - это «группа организмов, способных к скрещиванию и производить плодовитое потомство». Если бы организм эволюционировал и мутировал в новый вид, он, похоже, не смог бы воспроизводиться с исходной популяцией, если бы два организма одного и того же вида не имели одинаковые мутации и не могли скрещиваться.

Есть поговорка: «Квота видов - это то, что говорит компетентный систематик». Это может показаться не очень удовлетворительным, но это буквальная правда, потому что, как говорит polyphyletic_79, вид - это человеческое построение. Обычное хрестоматийное определение видов применимо только к организмам, размножающимся половым путем, и даже с ними несовершенно. Связанные популяции постепенно расходятся друг от друга с течением времени, и где провести черту - произвольно. Многие виды известны только по нескольким экземплярам, ​​и каждый год описывается много новых видов. Фактическая биология, популяции которых генетически изолированы друг от друга, просто неизвестна. Специалисты по таксономии в каждой области пытаются идентифицировать популяции, которые достаточно различаются, чтобы гарантировать признание на уровне видов, и выяснить, какое правильное название для этого «квотвидов» использует система типов. «Типы» - это отдельные экземпляры, привязанные к названию вида при его первом описании. Если виду дано более одного названия, правильное название обычно является самым старым. Таксономист полагается на морфологические данные и все больше данных ДНК, чтобы решить, какие популяции заслуживают признания. Когда-нибудь ДНК может решить все таксономические проблемы, но пока нет. Филогении ДНК часто основаны только на нескольких генах, и может быть неясно, какая дивергенция необходима для распознавания «определенного вида». И в зависимости от типа организма и способа его сохранения, многие образцы более старого типа имеют деградированную ДНК, которую невозможно даже охарактеризовать современными методами.


СЕКРЕТЫ КАК ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ: ПОЛОЖЕНИЕ И ПЕНОТИП

Хотя процесс описания биотического разнообразия в некотором смысле продолжается веками (по крайней мере, со времен Аристотеля и Теофраста), только с возрастающей угрозой и реальностью его утраты в последние несколько десятилетий реальное внимание уделяется биоразнообразию. концепция биоразнообразия вышла на первый план. Хотя биотическое разнообразие можно оценивать и оценивать на различных уровнях, включая уровень отдельного организма и генетического локуса, ключевым уровнем остается вид (Wilson 1988). Недавнее рассмотрение различных способов оценки биоразнообразия привело к выводу, что богатство видов, хотя и не идеальное, является лучшим показателем (Maclaurin and Sterelny 2008). Это не означает, что другие уровни биоразнообразия, такие как разнообразие генов внутри видов, не существуют или не важны, но просто ключевой уровень внимания - это виды. Виды неразрывно связаны с понятием биоразнообразия, потому что, возможно, для большинства биологов и даже для широкой общественности они рассматриваются как фундаментальные единицы естественного биотического разнообразия. Представление о видах как об основных фенотипически различимых группах в природе широко распространено и имеет долгую историю. Виды или что-то очень близкое к ним (совокупности особей, которые имеют узнаваемое сходство между собой и отличаются от других подобных групп) являются основными единицами народных таксономий (Атран, 1990). Единицы, которые обсуждали классические авторы, средневековые травники и авторы, писавшие о флоре и фауне в пост-ренессансную эпоху, приблизительно соответствуют многим единицам, которые мы все еще признаем видами. Таким образом, первым критерием вида была фенотипическая различимость. Однако мы не призываем следовать такой традиции только потому, что так было всегда.

Мы скорее аргументируем решающее значение роль (и его проявление как фенотип) из-за его неотъемлемой значимости для биоразнообразия. Критическая ценность биоразнообразия заключается в бесчисленных ролях (в смысле Симпсона 1951, 1961), которые проявляют организмы, что делает их частью сложных биотических систем. Это разнообразие является прямым результатом различных морфологических, химических и поведенческих свойств организмов. Мы рассматриваем роль в широком смысле как способы, которыми люди взаимодействуют со своей средой, и совокупность выраженных свойств (помимо генотипа), которые они проявляют, является соответствием организма концепции экологической ниши. Sensu Хатчинсон (1957 г. | $ n $ | -мерный гиперобъем, состоящий из всех биотических и абиотических организменных взаимодействий).

Мы утверждаем, что роль является необходимой частью концепции вида и что Симпсон был прав, включив ее в определение ESC. Хотя Wiley и Mayden (2000) интерпретировали использование Симпсоном роли как означающее не более чем «индивидуальность», Симпсон (1961, стр. 154) явно описал роли как «определяемые по их эквивалентности нишам» и далее заявил, что «морфологические сходства и различия (как отражено в население, а не отдельные лица) связаны с ролями, если они адаптивны по своей природе [курсив в оригинале] ». Это четкая связь между экологической ролью, которую играют виды, и их определением. Халл (1965) считал, что Симпсон не предоставил достаточных критериев для определения роли, но это скорее операционная критика, чем концептуальная, то есть Халл возражал не против идеи роли, а против ее характеристики Симпсоном. Ван Вален (1976), в явном уточнении концепции Симпсона (1961), известной как Концепция экологических видов, описал вид как «линию (или тесно связанный набор линий), которая занимает адаптивную зону, минимально отличную от зоны адаптации любой другой линии в ее ареале, и которая развивается отдельно от всех линий за пределами ее диапазона» (стр. 154). Однако Ван Вален не полностью разработал эту концепцию, он назвал ее «средством для концептуального пересмотра, а не постоянным монолитом». Экогенетическая концепция Левина (2000) также похожа на эту точку зрения в том смысле, что экологическая функция является частью его спецификации. Позже в своей карьере даже Майр (1988) стал рассматривать свою роль как критическую с его исправленным определением видов как «репродуктивное сообщество популяций (репродуктивно изолированных от других), которое занимает определенную нишу в природе».

Хотя поначалу понятие роли может показаться неуловимым, идея не более расплывчата, чем идея популяции, и поэтому обе идеи могут быть трудными для эмпирического применения. Разнообразие выраженных организменных свойств обусловлено, в частности, разнообразием их фенотипы а не генотипы как таковые, поскольку ожидается, что многие генотипические изменения не приведут к выраженным изменениям. Ожидается, что синонимичные изменения положения третьего основания в кодирующей ДНК не приведут, например, к разнице в аминокислотной последовательности, но существуют ситуации, в которых такое изменение мог приводят к альтернативному сплайсингу и, таким образом, оказывают фенотипический эффект. Хотя традиционная точка зрения заключалась в том, что фенотипические изменения являются прямым результатом лежащих в основе генотипических изменений, теперь мы знаем, что не все фенотипические изменения можно напрямую отнести к генотипическим изменениям, наши постоянно растущие знания об эпигенетической детерминации фенотипа искажают исключительное соответствие (например, Cortijo et al.2014). Помимо эпигенетических манипуляций с геномом, были описаны внегеномные детерминанты организменных свойств (ср. Freudenstein et al. 2003 Bonduriansky и Day 2009 Danchin et al. 2011). Какова бы ни была их основа, до тех пор, пока такие атрибуты передаются по наследству посредством некоторого механизма, они могут влиять на свойства организма и, следовательно, на роль вида. Следовательно, мы обращаемся к очень широкому «расширенному фенотипу» (Dawkins 1982) как к сырью для определения ролей, и когда мы говорим о фенотипе с этого момента, мы имеем в виду его в самом широком смысле.

Указание на фенотип как на основу роли и на фенотипические различия как критические для различимости видов поднимает эмпирический вопрос о том, сколько фенотипических различий необходимо для изменения роли. Этот вопрос похож на тот, который можно задать в отношении подхода, основанного исключительно на линии преемственности - как узнать, что у него есть отдельная линия преемственности? Насколько отчетливой должна быть родословная? Эти вопросы отражают эпистемологическую проблему применения таких концепций. Ответ заключается в том, что нужно достаточно доказательств (происхождения или роли), чтобы создать убедительные аргументы в пользу конкретного случая из реального мира. На практике мы часто не знаем экологических последствий тех или иных изменений характера. Таким образом, мы предполагаем, что любое фиксированное изменение выраженных свойств организма свидетельствует в пользу гипотезы о смене ролей. В конечном итоге задачей исследователя является выявление фенотипических изменений, которые фактически меняют роли. Виды, описанные таким или любым другим способом, всегда остаются гипотезами, подлежащими дальнейшему тестированию.


Конвергентная эволюция против расходящейся эволюции: критическое сравнение

Из нескольких заблуждений, сохраняющихся в области эволюционной биологии, одна связана с конвергентной и дивергентной эволюцией. В чем именно разница между ними?

Из нескольких заблуждений, сохраняющихся в области эволюционной биологии, одна связана с конвергентной и дивергентной эволюцией. В чем именно разница между ними?

Я не верю, что какая-либо концепция в науке когда-либо вызывала столько споров и противоречивых споров, сколько эволюция. Но даже при таком большом количестве споров & # 8220Ничто в биологии не имеет смысла, кроме как в свете эволюции.& # 8221 (Феодосий Добжанский). Когда мы думаем об эволюции, первое имя, которое поразит даже того, кто не имеет биологического образования, будет Чарльз Дарвин. Ни слова об эволюции нельзя написать без упоминания имени этого новаторского биолога-эволюциониста. Его работа О происхождении видов был предметом многочисленных дискуссий с момента его первой публикации.

Хотите написать нам? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим.

Из многих концепций, разработанных в этой книге (например, выживание наиболее приспособленных), одной был принцип дивергенции Дарвина. Другой термин «конвергентная эволюция» часто рассматривается как противоположность «дивергенции». Однако конвергентная эволюция была всего лишь игрой слов, которую придумали эволюционные биологи, чтобы объяснить одно из своих многочисленных наблюдений: оно не имеет ничего общего с дивергенцией как таковой. Вот краткое описание конвергентной эволюции и дивергентной эволюции. Однако для простоты понимания я сначала объясню дивергентную эволюцию, а затем перейду к конвергентной эволюции.

Дивергентная эволюция

Представьте себе эволюцию жизни как процесс, подобный течению реки. Покидая гору, он будет следовать своим курсом и блуждать. Если валун будет препятствовать потоку в расщелину, он должен будет повернуть вокруг нее. Если, однако, достаточно большой Если бы валун встал между его путями, река разделилась бы на две части и дала бы начало двум новым рекам меньшего размера, каждая из которых встретит свою судьбу, стекая с горы.

В этом и заключается суть дивергентной эволюции. Валун представляет собой "естественный отбор". Естественный отбор - это больше результат естественного давления, которому организмы подвергаются (обычно давление конкуренции, давление удовлетворения брачных предпочтений противоположного пола и т. Д.), А не реальное давление. Это результат, а не процесс. Однако термин «естественный отбор» теперь взаимозаменяемо используется как причина и следствие.

Так, Дивергентная эволюция - это создание новых видов путем накопления множества мелких & # 8216 изменений & # 8217 которые возникли в результате естественного избирательного давления. По сути, созданные два новых вида будут расходиться друг от друга по мере их дальнейшего развития. Это важное утверждение (что станет очевидным, когда мы посмотрим на конвергентную эволюцию и дивергентную эволюцию). Три основных триггера дивергентной эволюции & # 8211

  1. Преодолеть конкуренцию – Two individuals belonging to the same species pose greater competition for each other than 2 individuals belonging to different species (for the reason that individuals of the same species would all have the same requirements of food, resources, mates etc.) If the competition gets too tough, divergence is the result.
  2. Adaptation to Micro-Niches – Not all monkeys in the US live together in one single territory. They are scattered all over. So those in Florida may adapt to a tropical climate while those in, say South Dakota, would adapt to a continental type of climate. This could create two different monkey species.
  3. Neutral Evolution – Sometimes the changes that occur at the level of the genes cannot be attributed to a specific trigger, these are called neutral mutations. Evolution also takes place in this way. If the accumulative neutral mutations are significant enough to affect the species, they may give rise to a new species.

One thing to be borne in mind however, is the fact that the ‘boulder’ has to be ‘big enough‘. Competition between just two monkeys for one apple on a tree is not enough to create a new species. But if there are two big groups of monkeys, all competing for the apples of a single tree, and if there is also a banana tree nearby, then one of the groups may discover bananas and evolve into a new species of banana-eating monkeys. (This is just a hypothetical example – do not take it literally! Take home the essence!)

Convergent Evolution

Convergent evolution has nothing to do with divergent evolution. It is a totally different concept. First get this into your head, or you are going to remain in an illusion even by the end of the article! I will explain the concept using the same analogy of the flowing river. Now consider there are two different rivers instead of one. Suppose both encounter a big enough boulder, and both the boulders are similar enough. Consequentially they would both split into two smaller independent rivers.

This is exactly what convergent evolution is all about. Both the rivers encountered a ‘boulder’, hence they were both destined to similar fates – to split. Convergent evolution is when the selective pressure on two unrelated species is same to such an extent that it produces the same adaptations in the two species i.e. the courses of their evolution converge to a single fate. This may be a little difficult to comprehend, because when we think of evolution, we are usually considering the evolution of один разновидность. Hence we often tend to think that convergent evolution is when two species merge into one. But this is one of the major misconceptions in evolution.

One point of consideration here is the fact if the two rivers are on the same mountain or two different mountains – i.e. how related or unrelated are the two species we are talking about. Birds belong to ‘aves’, while bats are in fact ‘mammals’. Yet they have both adapted to fly. Here the two organisms are not related at all. On the other hand, penguins and ostriches are both flightless birds, both of which have evolved to walk on the ground. But in spite of both being birds, they have evolved very differently with respect to other features. However, both can be regarded as instances of convergent evolution.

Хотите написать нам? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим.

The main point to be borne in mind here is that the ‘boulder’ has to be ‘similar enough‘. Using the same example of monkeys, apples and bananas – if you want bears competing for apples to also evolve into banana-eating bears, they should be posed with the same amount of competition as the monkeys only then will two different species (monkeys and bears) evolve towards the same fate (going bananas!).

Difference between Convergent and Divergent Evolution

Divergence makes sense only in the light of ‘постепенность‘. The essence of evolution is that it is slow, gradual. If evolution were to take place in leaps and bounds, there could arise a situation where divergence would in fact lead to convergence! Как? Позволь мне объяснить. Suppose a macro-mutation took place in a species to suddenly give rise to a new species – divergence has occurred. However, this divergence is so drastic, that the two species now have very little in common. This means that they are no more under ‘similar’ selective pressures. Now we have two new species, each of which will evolve on their own, and under quite different selective pressures. Now is it not possible that by mere chance the two species will independently arrive at the same fate?

Сбивает с толку? Let’s use the above example. Say the group of monkeys competing for apples ‘macro-mutated’. So now we have one orange-eating species, and one apple eating species. Now, can it not happen that the orange eating species eventually diverged into banana-eating species, just the way the apple-eating species did? If this were to happen, one of the two species would in fact be driven to extinction. Then what was the whole point of nature investing so much energy in creating a new species in the first place? Hence for ‘speciation’ (creation of a new species) to sustain, it is essential that evolution be gradual. Gradualism is what ensures that two new species will diverge and not converge.

A lot of concepts of evolution that were formulated in the subsequent years were in fact the offshoots of the concepts Darwin elaborated in his book. If not directly related to, they have been deduced from concepts in the book, sometimes only as a word play (like convergent and divergent evolution). If you haven’t yet read the book, I would highly recommend you grab yourself a copy of О происхождении видов. It is amazing to see how much a man can do with only a pair of eyes and a keen, observant and thoughtful mind. With the possibility of sounding redundant, I will still say – such was the genius of Darwin, that “Nothing in biology makes sense except in the light of evolution“.

Похожие сообщения

Вот сравнительное исследование растительной клетки и животной клетки, чтобы лучше понять сходства, а также различия между ними.

Have we evolved from water-dwelling unicellular organisms or did God create each life form the way it is? Let's look at some arguments against evolution that pinpoint various loopholes in&hellip

This following BiologyWise article will take you through a brief explanation of the theory of evolution by Charles Darwin. Continue reading for a simplified understanding.


Age doesn't matter: New genes are as essential as ancient ones

New genes that have evolved in species as little as one million years ago – a virtual blink in evolutionary history – can be just as essential for life as ancient genes, startling new research has discovered.

Evolutionary biologists have long proposed that the genes most important to life are ancient and conserved, handed down from species to species as the "bread and butter" of biology. New genes that arise as species split off from their ancestors were thought to serve less critical roles – the "vinegar" that adds flavor to the core genes.

But when nearly 200 new genes in the fruit fly species Drosophila melanogaster were individually silenced in laboratory experiments at the University of Chicago, more than 30 percent of the knockdowns were found to kill the fly. The study, published December 17 in Science, suggests that new genes are equally important for the successful development and survival of an organism as older genes.

"A new gene is as essential as any other gene the importance of a gene is independent of its age," said Manyuan Long, PhD, Professor of Ecology & Evolution and senior author of the paper. "New genes are no longer just vinegar, they are now equally likely to be butter and bread. We were shocked."

The study used technology called RNA interference to permanently block the transcription of each targeted gene into its functional product from the beginning of a fly's life. Of the 195 young genes tested, 59 were lethal (30 percent), causing the fly to die during its development. When the same method was applied to a sample of older genes, a statistically similar figure was found: 86 of 245 genes (35 percent) were lethal when silenced.

Because the young genes tested only appeared between 1 and 35 million years ago, the data suggests that new genes with new functions can become an essential part of a species' biology much faster than previously thought. A new gene may become indispensable by forming interactions with older genes that control important functions, said Sidi Chen, University of Chicago graduate student and first author of the study.

"New genes come in and quickly interact with older genes, and if that interaction is favorable by helping the organism survive or reproduce better, it is favored by natural selection and stays in the genome," Chen said. "After a while, it becomes essential, and the organism literally cannot live without the gene any more. It's something like love: You fall in love with someone and then you cannot live without them."

The indispensable nature of new genes also questions long-held beliefs about the shared features of development across different species. In 1866, German zoologist Ernst Haeckel famously hypothesized that "ontogeny recapitulates phylogeny" after observing that the early steps of development are shared by animals as different as fly and man.

Biologists subsequently predicted and confirmed that the same ancient, essential genes would be the conductors of this early development in all species. This principle enabled the use of model organisms, including flies, mice, and rats, to be used for research on the mechanisms of human disease.

Intriguingly, in the new study, deleting many of the new genes causes flies to die during middle or late stages of development, while older genes were lethal during early development. So while ancient genes essential for the early steps of development are shared, newer genes unique to each species may take over the later developmental stages that make each species unique. For example, many new genes in the study were found to be involved with metamorphosis, the mid-life stage that drastically transforms the body plan in animals.

"This may change the way we view the developmental program," Long said. "Each species has a different species-specific developmental program shaped by natural selection, and we can no longer say that from Drosophila to humans the development of different organisms is just encoded by the same genetic program. The story is much more complicated than what we used to believe."

As such, a full understanding of biological diversity may require a new focus on genes unique to each organism.

"I think it has important implications on human health," Chen said. "Animal models have proven to be very useful and important for dissecting human disease. But if our intuition is correct, some important health information for humans will reside in the unique parts of the human genome."

The newfound importance of young genes and unique developmental programs may have a dramatic impact on the field, Long said. The discovery will also inspire new research directions examining how quickly new genes can become essential and their exact role in species-specific development.

"Biologists have long assumed, quite reasonably, that ancient genes have survived natural selection because they are essential to life and that new genes are generally less critical to an organism's development," said Irene Eckstrand, PhD, who manages Dr. Long's and other evolutionary biology grants at the National Institutes of Health. "This important study suggests that this assumption is flawed, unlocking new questions that could lead to a deeper understanding of evolutionary processes and their impact on human health."


Conditions that Favor Speciation

Now that we have addressed several mechanisms that keep species from interbreeding, we will focus on some theories about how new species arise (speciation). Essentially, gene flow between closely related populations must be interrupted. This can happen in one of two ways. Allopatric speciation occurs when populations become physically isolated due to some sort of geographical barrier. Sympatric speciation occurs when populations become genetically isolated, even though their ranges overlap.

As suggested, allopatric speciation involves some sort of geographical isolation that physically blocks migration of individuals (or gene flow) between populations. Geographical isolation may arise as a result of changes in water flow, volcanic uprisings, canyon formations, or other landmass changes. A good example of allopatric speciation involves two species of antelope squirrels whose populations are separated by the Grand Canyon. Presumably they evolved from once-interbreeding populations that were isolated by the formation of the canyon.

Адаптивное излучение refers to the relatively rapid evolution of many new species from a single common ancestor into diverse habitats. Adaptive radiation is commonly observed on island chains where new opportunities exist for immigrant species. Examples include the speciation of Darwin's finches in the Galapagos chain of islands, the diversification of honeycreepers in the Hawaiian islands, and the radiation of cichlid fish around the globe.


New Species--Keep On Counting!

Just Found After Possibly Millions of Years On Earth: A shaggy, red-bearded monkey that swings among treetops in the Brazilian rain forest. A wild ox with pointed horns that bounds nimbly through Vietnam's mountain underbrush. A tiny fish that nibbles slime from coral reefs.

No, not freaks of nature. Rather, new species that scientists have never--ever--laid eyes on before. From Vietnam to the African Congo, scientists are now sighting about 13,000 new species every year. Like detectives combing for hidden clues, scientists may be gathering new evidence to the unsolved mystery of life's diversity, and doing so at the fastest rate in history.

After more than 200 years of counting and cataloguing, scientists have identified roughly 1.4 million species on Earth. But their best collective guess is that anywhere from 4 to 40 million species of animals, plants, fungi, bacteria, and other organisms may still lurk undiscovered in remote spots like New Zealand forests or the savage Himalayan mountains. Their guess is actually based on a mix of scientific formulas and prediction. Most large mammals, for instance, are believed to have been discovered while many smaller animals--tiny mammals, beetles, and mites--are still thought to exist in the wild, unknown.

What is a species, anyway? Taxonomists (scientists who categorize all life on Earth) define a species as a group of living organisms--bacteria, insects, or fish, for example--that breeds only with others identical to itself. All members of a species share the same general appearance and behavior. Currently more than 4,000 mammals (warm-blooded, milk-drinking vertebrates), for example, have been identified by taxonomists (at least 88 of those have already gone extinct, or died off). But the final mammal count may double before the species counting game is over. "We may think we know what lives on the face of the Earth, but we really don't," says Niles Eldredge, a curator at the American Museum of Natural History in New York City.

Why are scientists suddenly hot on the trail of new species? Groups such as the World Wildlife Fund and Conservation International have rushed crack teams of biologists to collect information about remote regions--before bulldozers and chain saws deforest them, mine them for minerals, or turn them into grazing lands. A campaign called the rapid assessment program (RAP) targets isolated habitats where a rich diversity of species may have evolved beyond the eyes of man.

Two years ago, for instance, scientists scouring mountain jungles on the border of Vietnam and Laos came across 18 animal skulls, the remains of a deer-like species they couldn't identify. The skulls had antlers that looked unlike any found on deer species known to science. Where did the deer come from? Native forest-dwelling hunters informed the scientists of an uncounted population of "mystery" deer alive and hidden amid high mountain peaks. "This is a lost world, a place we haven't ventured into in hundreds of years," says Vietnamese biologist Pham Mong Giao, who worked on the project.

The distinctive antlers found on the skulls perfectly matched the antlers of the live deer photographed in the mountains. Presto! Scientists had come upon a new deer species, now named the Truong Son muntjac. It's one of three large mammals discovered in Vietnam in the last seven years.

Other "hot spots" ripe for discovery of new species include the Philippines, Madagascar, and the Andes Mountains and Amazon River Basin in South America. Endemic species (creatures found nowhere else), such as the black-headed sagui dwarf recently found in the Amazon rain forest, are like poster kids for environmentalists.

"Biologists are using new species to highlight the urgency of deforestation," says Leeanne Alonso, an entomologist (insect scientist) who leads RAP expeditions. So far, RAP teams have led to the creation of six protected areas totaling millions of acres in five countries.

One tool scientists use to identify new or distinct species is DNA-testing. DNA is the genetic code that transmits traits from one generation to the next. In fact, about two-thirds of all "new" species can only be identified by biologists conducting DNA tests.

For example, ornithologists (bird scientists) used to lump the fluffy brown screech owls found separately both in the Comoros Islands and in Madagascar into a single species called Madagascar scops owl. After all, the two sets of birds, found years ago, looked identical. Nonetheless, scientists recently tested the owls' DNA. Guess what? One island's owl has markedly different DNA from its neighbor. They'll now be catalogued as two species: Madagascar scops owl and Anjouan scops owl.

Briefly, here's how scientists use DNA tests: The DNA molecule is shaped like a twisted rope ladder it's often called a double helix. The "rungs" of the ladder consist of four chemical compounds called base pairs. If the genetic codes spelled out in the base pairs don't match closely enough between two animals that may look like twins, scientists conclude they've found a new or distinct species.

South America's four-eyed opossums, for example, are now divided into as many as four different species. "Fifty years ago, scientists took things that were different and threw them together," Niles Eldredge says. "Today the trend is to split them back up."

Biologists in search of new species are racing against time. Their mad dash to identify new species and protect them may not come fast enough to save their discoveries from extinction. Many species--like the saola, a wild ox found seven years ago on the border of Laos and Vietnam--are threatened as soon as they're discovered because their habitats are disappearing. "When you clearcut a forest, you don't know what's in there," says Alonso. "One hundred species can be wiped out in a day."

The natural extinction rate that existed for millions of years before humans evolved claimed about two species per year. Today, 1,000 species vanish each year, according to the World Conservation Union.

"We have reason to be worried," says ornithologist Tom Schulenberg of Chicago's Field Museum.

PIRANHA * FOUND: 1996 * WHERE: Bolivia * SIZE: 22 centimeters * FAST FACT: Young piranhas eat floating fruits and seeds. Adults use razor-sharp teeth to devour fish flesh.

SAOLA * FOUND 1992 * WHERE: Laos and Vietnam * SIZE: 1 meter * FAST FACT: May be missing link that reveals how buffalo, cattle, and spiral-horned antelope evolved.

ZOG-ZOG * FOUND: 1997 * WHERE: Brazil * SIZE: 40 centimeters long, from head to tail * WEIGHT: 1 kilogram * FAST FACT: Couples sing a throaty duet. One of four new monkey species found in a single year in the Amazon region.

PLAND HOOPER * FOUND: 1995 * WHERE: Ecuador * SIZE * 2.5 centimeters * FAST FACT: Sucks sap from leaves and stores it in its upturned snout

SANGHA FOREST ROBIN * FOUNDl 1996 * WHERE: The Central African Republic * SIZE: 8 centimeters * FAST FACT: Ornithologists examined 300 specimens from 89 areas at seven museums before declaring this robin a new species.

AXELROD: FOUND: 1988 * WHERE: Pacific Ocean near New Guinea * SIZE 5 centimeters * FAST FACT: This slime scraper spends its whole life inside coral-reef crevices

BLACK-HEADED SAGUE DWARF * FOUND: 1996 * WHERE: Brazil * WEIGHT: 187 grams * FAST FACT THE average adult measures just 10.1 centimeters, making it the second-smallest monkey ever found.