Forskellen mellem mikroevolution og makroudvikling
Share
Microevolution vs Macroevolution
Mikroevolution refererer til udviklingen af populationer inden for den samme art. Selvom det kan virke temmelig snævert, omfatter udtrykket 'mikroevolution' faktisk en række emner. Mikroevolution er af særlig interesse for mennesker, fordi det kan give indsigt i eventuelle forskelle mellem menneskelige populationer, uanset om disse forskelle er i sygdomsfølsomhed, højde, fertilitet eller en anden faktor. Forskere har undersøgt forskellene mellem befolkning af mennesker for at få indsigt i årsagerne til sygdomme. Undersøgelsen af mikroevolution hjælper os også med at forstå, hvordan patogener får antibiotisk resistens. De hidtil beskrevne mikroevolutioner henviser til udviklingen i populationer bestående af individuelle organismer inden for samme art. Inden for multicellulære organismer forekommer mikroudvikling også i populationer af vores celler. Læger og forskere studerer denne type mikroudvikling for at forstå en af de mest udbredte menneskelige sygdomme: kræft. Udviklingen og progressionen af kræft kræver i de fleste tilfælde mange mutationer, og undersøgelse af celler i en tumor kan give indsigt i, hvilke mutationer, der først skete, og hvilke mutationer, der skete senere. Denne type forskning kan finde frem til mutationer, der fører til kræftmetastase (evnen til at sprede sig til andre væv) ved at sammenligne mutationer i celler, der rejste til andre væv med celler, sidder fast i tumoren.
Makroevolution henviser på den anden side til udviklingen af højere taxaer, dvs. udvikling, der forekommer på et niveau, der er højere end inden for en enkelt art. Når man tænker på makroevolution, kommer et billede af et fylogenetisk træ eller livets træ op i tankerne. Emnet for makroevolution omfatter oprindelsen af en art, artsdivergens og ligheder / forskelle mellem arter. Undersøgelsen af makroevolution kan bruges til at bestemme, hvad der gør visse plantearter giftige, mens andre er spiselige, eller hvorfor nogle dyr er immun mod sygdomme, mens andre er modtagelige. Fra undersøgelse af uddøde Homo-arter til bedre at forstå vores forfædre til at sammenligne, hvordan forskellige typer patogener undgår immunsystemet, dækker emnet makroudvikling meget jord.
På trods af disse forskelle involverer både mikroudvikling og makroudvikling de samme principper og forekommer ved den samme mekanisme. Både mikroudvikling og makroevolution forekommer som en konsekvens af mutation. Genomisk DNA udsættes konstant for en lav mutationshastighed. Dette er tilfældet, om en celle's DNA gemmes i kernen, eller hvis den aktivt replikeres. Mutationer er ændringer i nukleotidsekvensen, der er forårsaget af tilfældige skader eller fejl under replikation eller reparation. Derudover involverer både makro- og mikroudvikling migration eller bevægelse af individer mellem populationer samt genetisk drift eller tilfældige ændringer i hyppigheden af visse træk eller mutationer i en population. Endelig er både mikroudvikling og makroudvikling produkter af naturlig udvælgelse. Naturlig selektion er spredning eller forsvinden af en egenskab i en population over tid (gennem øget eller nedsat overlevelse eller reproduktion), der fører til en ændring i hyppigheden af genotyper i befolkningen.
For bedre at forstå den naturlige selektion, lad os overveje det i sammenhæng med genmutation. Mutationen af genomisk DNA kan give et af tre resultater. For det første kunne mutationen være neutral, hvilket betyder, at der ikke sker nogen reel ændring af cellen eller organismen som et resultat af mutationen. Denne type mutation kan opretholdes eller kan gå tabt med tiden (på grund af genetisk drift). Den anden type mutation kunne give et gunstigt resultat, producere et mere effektivt protein eller give en anden fordel til cellen eller organismen. Den tredje type mutation er en skadelig eller ugunstig mutation. Denne type mutation tabes normalt, da celler eller organismer, der bærer denne mutation, kan have reduceret overlevelses- eller reproduktionshastighed.
Forskellige områder af genomet udsættes for forskellige mutationshastigheder. For eksempel har områder, der ikke indeholder gener eller ingen sekvenser, der påvirker gener, mutationshastigheder, der svarer til hyppigheden af tilfældige fejl. På den anden side vil et kritisk gen have en meget lav mutationshastighed, fordi næsten enhver mutation i et kritisk gen vil være skadelig. Disse gener kaldes 'stærkt konserveret'. Sekvenserne af stærkt konserverede gener, såsom ribosomale proteiner, kan bruges til at foretage sammenligninger og hypoteser om makroevolution af fjernt beslægtede organismer (såsom bakterier og dyr).
Andre gener har udviklet sig for nylig og kan være unikke for en bestemt gruppe organismer. Analyse af sekvensligheder i disse gener kan give information om tæt beslægtede arter (makroevolution) og kan endda bruges til at sammenligne forskelle mellem populationer eller individer af samme art (mikroudvikling). F.eks. Udvikler influenzavirus hurtigt for at undgå anerkendelse af immunsystemet. I tilfælde af influenza ville enhver ændring (mutation) i hæmagglutininproteinet på den virale overflade, der hjælper virussen med at undgå immunsystemet, være fordelagtig. Undersøgelse af influenzamikroevolution forårsaget af genomiske mutationer i frakkeproteiner informerer produktionen af nye influenzavacciner hvert år.
Kort sagt repræsenterer makroevolution og mikroudvikling den samme proces, drevet af tilfældig mutation og naturlig selektion, i forskellige skalaer. Selvom det kan være vanskeligt at knytte de ændringer, der sker under mikroudviklingen (såsom udvikling af lægemiddelresistens), til makroevolutionsændringer (såsom udviklingen af nye arter), skal du overveje den tid, der kræves for hver. Mikroevolution kan observeres inden for en levetid og kan måles direkte. Mikroevolution opstår med hver nye generation og endda inden for en flercellig organisme (som i kræft). Makroudvikling tager meget længere tid og skal ses fra et andet perspektiv. Livet på jorden har gennemgået mikroudvikling i 3,8 milliarder år, og det er meget tid til mikrohændelser til at producere makroresultater.
