5 Dünyadaki Doğal Evrimin Seçimi Örnekleri

Dünyadaki evrimin doğal seçilim örneklerinden bazıları şunlardır:

A. Endüstriyel melanizmde adaptasyonun genetik temeli (Şekil 7.41):

On dokuzuncu yüzyılın başlarında (1830'ların), İngiltere'de (örneğin Birmingham) çok fazla endüstriyel büyüme yoktu ve esas olarak yırtıcı kuşlardan kendini korumak için iyi adapte edilmiş beyaz kanatlı biberli bir güve Bistort betularia vardı.

Gündüzleri açık renkli, liken kaplı meşe ağacının gövdesinde dinlenirdi. Ancak 1920'deki sanayi büyümesiyle birlikte, sanayinin bacalarından çıkan duman parçacıkları likenleri öldürdü ve ağaç gövdelerini kararttı.

Böylece beyaz kanatlı Biston betularia yırtıcı kuşlara daha belirgin hale geldi. Daha sonra, güve popülasyonun bazı üyelerinde baskın bir gen mutasyonu ortaya çıktı. Bu gen mutasyonu, gri renkli güvelerden daha iyi hayatta kalma şansına sahip, koyu kanatlı bir melanik güvesi üretti.

Biber güvenin ilk melanik formu 1845'te gözlenmiştir. Bu koyu renkli güveler, diferansiyel üremeyle, koyu renkli melanik türler üretmiştir, 1895'e kadar güve popülasyonunun% 99'unu oluşturan Biston carbonaria.

Açık renkli güvenin, endüstriyel duman nedeniyle koyu renkli melanik türler tarafından değiştirilmesine endüstriyel melanizm denir. Bu nedenle, doğal seleksiyon, melanik güvelerin, İngiltere'nin sanayi bölgelerine adapte olmaları için diferansiyel üreme yoluyla daha başarılı bir şekilde üremelerini destekledi.

Bu, evrimsel bir değişimin her zaman genetik bir temele sahip olduğunu ve doğal seleksiyon tarafından tercih edildiğinde bu genetik varyasyonun organizmaların hayatta kalma şanslarını artıran belirli bir ortama adapte olmalarını sağladığını göstermektedir.

Başlangıçta RA Fischer ve EB Ford tarafından çalışılmıştır. Endüstriyel melanizm, 1950'lerde İngiliz ekolojisti Bernard Kettelwell tarafından deneysel olarak test edildi. Eşit miktarda koyu ve açık renkli biberli güve yetiştirdi. Bu güvelerin bir setini kirli alanlarda (Birmingham ormanları), diğerlerini ise kirlenmemiş bir alanda (Dorset'te) serbest bıraktı.

Birkaç yıl sonra, ışık alanlarının yüzde 19'unu ve kirli alandaki yüzde 40'ını ve karanlık güvelerin yüzde 40'ını yakalayabilirken, ışık alanlarının yalnızca yüzde 12, 5'ini ve kirlenmemiş alandaki yüzde 6'sının karanlık güvelerini tekrar alabilir. Bu sonuç, kirli ve kirlenmemiş bölgelerde B. betularia'nın farklı sağkalım kalıplarını göstermektedir.

Sonunda:

(i) Kurum alanları, endüstriyel alanda baskın bir genin sıklığının artmasından dolayı melanik formlara karşı büyük koruma sağlar.

(ii) Kirlenmemiş alanda ve sanayileşmenin yaşanmadığı kırsal alanlarda, açık renkli güvelerden sorumlu genin sıklığı daha seçici bir avantaja sahiptir.

(iii) Karışık bir popülasyonda, daha iyi adapte olmuş bireyler hayatta kalır ve sayıca artar, ancak hiçbir varyant tamamen silinmez, örneğin endüstriyel kirlilik açık renkli güveler için geni tamamen ortadan kaldırmadı.

Diğer birçok Avrupa ülkesinde de rapor edilmiştir. Endüstriyel melanizm, İngiltere'de yaklaşık 70 güve türünde ve ABD'de yaklaşık 100 tür gözlemlenmiştir. Ancak 1956'dan beri temiz hava mevzuatının yürürlüğe girmesinden sonra, kömürün yerine petrol ve elektrik geliyor.

Bu, ağaç gövdelerinde kurum birikimini azaltmıştı. Sonuç olarak, açık renkli güveler kirlilikteki azalma ile birlikte sayıca artmıştır. Buna ters evrim denir.

B. DDT-Dayanıklı sivrisinekler:

Sivrisinekler, Plasmodium ve Wuchereria'nın neden olduğu sıtma ve filiyazis gibi hastalıkların vektörleri olarak bilinir. Daha önce, sivrisinek popülasyonu daha DDT'ye duyarlı fakat daha az DDT'ye dayanıklı sivrisineklere sahipti. DDT kullanılmadığında, DDT'ye dirençli DDT'ye duyarlı sivrisinekler hâkim oldu.

Ancak, DDT'nin bir böcek ilacı olarak kullanılması başladığında (1940'larda piyasaya sürüldü), DDT'ye dirençli sivrisinekler, emsallerine göre rekabet üstünlüğüne sahipti. DDT'ye dirençli mülkleri nüfusun gittikçe daha fazla üyesine yayıldı ve şimdi sivrisinek nüfusu DDT'ye dirençli olanların elinde.

Aynı zamanda bir yön seçimi örneğidir. Bu nedenle, Doğal Seçilim ilkesine göre, kimyasal böcek öldürücüler yalnızca sınırlı bir süre için faydalı kalacaktır.

C. Orak hücreli anemi:

(i) Karakterler:

Orak hücreli anemi aşağıdakilerle karakterize edilir:

(a) Toplam RBC'lerin yaklaşık% 1-2'si orak şeklindedir.

(b) Şiddetli anemiye yol açan RBC'lerin erken yırtılması.

(c) Normal hemoglobin Hb-A, gene-zincirinin glutamik asidinin bir gende tek bir baz ornatımı nedeniyle valin amino asit ile değiştirildiği arızalı hemoglobin Hb-S ile değiştirilir.

(d) Hb-S'nin 02 taşıma kapasitesi Hb-A'nınkinden daha azdır.

(e) Etkilenen kişinin ergenlik yaşı ile ölümü.

(ii) Sebep. Homozigoz durumdaki resesif bir otozomal gen mutasyonundan kaynaklanır (Hb S Hb S ). Heterosigotlar (Hb A Hb S ) ayrıca bazı orak şekilli hücrelere sahiptir.

Orak hücreli anemili kişiler çoğunlukla sıtmanın çok yaygın olduğu tropik Afrika bölgelerinde bulunur. Heterozigotun orak şeklindeki hücrelerinin sıtma parazitini öldürdüğü bildirildi. Böylece heterozigotlar sıtma enfeksiyonuna normal hemoglobin homozigosundan çok daha iyi bir şekilde direnç gösterebilir.

Zararlı resesif genlerin homozigotların ölümü sonucu kaybı, heterozigotların başarılı şekilde çoğaltılmasıyla dengelenir. Böylece, doğal seleksiyon, sıtmadan etkilenen bölgelerde normal hemoglobin ile birlikte korunmuştur. Dengeleme veya dengeleme seçimine bir örnektir.

E. Mikroplardaki antibiyotik direnci

(Şekil 7.44). Joshua Lederberg ve Esther Lederberg, bakteriyel hücreleri kaplama deneyleriyle kültürleyerek bakterilerdeki adaptasyonların genetik temelini gösterdi.

Lederberg'in deneyinde şu adımlar atıldı:

1. Bir agar plaka üzerine bakteri aşıladılar ve birkaç bakteri kolonisine sahip bir plaka elde ettiler. Bu plaka “ana plaka” olarak adlandırıldı.

2. Bu ana levhadan birkaç kopya oluşturdular. Bunun için, hafifçe ana plakaya bastırılmış bir ahşap blok üzerine monte edilmiş steril bir kadife disk aldı. Her koloniden bazı bakteri hücrelerinin kadife kumaşa yapışması.

3. Şimdi bu kadife yeni agar plakalara bastırarak, ana plakanın tam kopyalarını elde ettiler. Bunun nedeni bakteri hücrelerinin bir plakadan diğerine kadife tarafından aktarılmış olmasıdır.

4. Sonra bir antibiyotik penisilin içeren agar plakaları üzerinde kopyalar yapmaya çalıştılar. Agar plakasında birkaç koloni gelişebildi ve penisiline dirençli olduğu söylenirken, diğer kolonilerin antibiyotik penisilin ortamında yetişmediği ve pensiline duyarlı koloniler olduğu söylendi.

Böylece, bazı bakteri hücrelerinde antibiyotik penisilin içeren bir ortamın büyümesi için bir ön adaptasyon vardı. Bu ön adaptasyon, belli bakterilerde, penisiline cevap olarak değil, tesadüfi gen mutasyonu ile gelişmiştir. Bu, yalnızca bu tür bakteri penisilinlere maruz kaldığında ifade edilir. Yeni çevre mutasyonlara neden olmaz; sadece daha önce meydana gelen önleyici mutasyonları seçer.

Önemi:

Lederberg'in kopya kaplama deneyi, neo-Darwinizm'e destek sağladı ve bakteriyel hücrelerde penisilin-direnç adaptasyonunun, önceden mevcut mutant bakteri formlarının doğaya göre seçilmesinden kaynaklandığını kanıtladı.

Penisiline dirençli bakteri hücrelerinin, penisilinin olmadığı bir ortamda çoğalma avantajı yoktu. Ancak penisilin şekillendirme ağar plakalarında diğerleri üzerinde rekabet üstünlüğü sağladıkları için hızla çoğaldılar ve penisilin içeren ortamda koloniler oluşturdular.

F. Bakterilerde ilaç direnci. L. Cavalli ve GA Meccacaro (1952) kolon bakterilerinin - Escherichia coli'nin antibiyotik ilaca - Kloramfenikole karşı normal bakteri tarafından tolere edilene 250 kez dirençli olduğunu göstermiştir. Geçiş deneyleri, bakterilerdeki direncin mutasyonla kazanıldığını ve Mendel prensiplerine göre miras alındığını doğrulamaktadır.

Herbisitlerin, pestisitlerin, antibiyotiklerin vb. Aşırı kullanımı, daha az zaman ölçeğinde dirençli çeşitlerin seçilmesine neden olmuştur. Bunlar, antropojenik eylemlerle yapılan evrim örnekleridir ve evrimin yönlendirilmiş bir süreç olmadığını, doğadaki şans olaylarına ve organizmalardaki şans mutasyonlarına dayanan stokastik bir süreç olduğunu kanıtlar.