Diferența dintre microevoluție și macroevoluție

Microevoluția vs. Macroevolution

Microevoluția se referă la evoluția populațiilor din cadrul aceleiași specii. Deși poate părea destul de îngust, termenul "microevoluție" cuprinde de fapt o varietate de subiecte. Microevoluția prezintă un interes deosebit pentru oameni, deoarece poate oferi o perspectivă asupra oricărei diferențe între populațiile umane, indiferent dacă aceste diferențe sunt legate de sensibilitatea, înălțimea, fertilitatea sau de un alt factor. Oamenii de știință au studiat diferențele dintre populațiile oamenilor pentru a obține o perspectivă asupra cauzelor bolilor. Studiul microevoluției ne ajută, de asemenea, să înțelegem cum agenții patogeni obțin rezistență la antibiotice. Tipurile de microevoluție descrise până acum se referă la evoluția populațiilor constituite din organisme individuale din aceeași specie. În microorganismele multicelulare, microevoluția apare și în populațiile celulelor noastre. Medicii și oamenii de știință studiază acest tip de microevoluție pentru a înțelege una dintre cele mai răspândite boli umane: cancerul. Dezvoltarea și progresia cancerului necesită multe mutații în majoritatea cazurilor și examinarea celulelor într-o tumoare poate oferi o perspectivă asupra mutației (mutațiilor) care s-a întâmplat mai întâi și a mutațiilor care au avut loc ulterior. Acest tip de cercetare poate identifica mutații care conduc la metastaze de cancer (capacitatea de a se răspândi în alte țesuturi) prin compararea mutațiilor din celulele care au călătorit în alte țesuturi cu celule sunt blocate în tumoare.

Macroevoluția, pe de altă parte, se referă la evoluția taxonilor mai mari, adică evoluția care are loc la un nivel mai mare decât în ​​cadrul unei singure specii. Când ne gândim la macroevoluție, vine în minte o imagine a unui copac filogenetic sau a pomului vieții. Tema macroevoluției cuprinde originea unei specii, divergența speciilor și asemănările / diferențele dintre specii. Studiul macroevoluției poate fi folosit pentru a determina ce face anumite specii de plante toxice, în timp ce altele sunt comestibile sau de ce unele animale sunt imune la boli, în timp ce altele sunt susceptibile. Din examinarea speciei Homo dispărută pentru a înțelege mai bine strămoșii noștri pentru a compara modul în care diferite tipuri de agenți patogeni evită sistemul imunitar, tema macroevoluției acoperă o mulțime de sol.

În ciuda acestor diferențe, microevoluția și macroevoluția implică aceleași principii și apar prin același mecanism. Atât microevoluția cât și macroevoluția apar ca o consecință a mutației. ADN-ul genomic este în mod constant supus unei rate scăzute de mutație. Acest lucru este valabil dacă ADN-ul unei celule este stocat în nucleu sau dacă este reprodus în mod activ. Mutațiile sunt modificări ale secvenței de nucleotide care sunt cauzate de leziuni sau greșeli aleatorii în timpul replicării sau reparării. În plus, atât macro-, cât și microevoluția implică migrația sau mișcarea indivizilor între populații, precum și driftul genetic sau schimbări aleatorii în frecvența anumitor trăsături sau mutații în cadrul unei populații. În cele din urmă, atât microevoluția cât și macroevoluția sunt produse de selecție naturală. Selecția naturală este răspândirea sau dispariția unei trăsături dintr-o populație în timp (prin supraviețuirea sau reproducerea crescută sau redusă) care conduce la o schimbare a frecvenței genotipurilor în populație.

Pentru o înțelegere mai bună a selecției naturale, să o considerăm în contextul mutației genetice. Mutația ADN-ului genomic poate produce unul din cele trei rezultate. Mai întâi, mutația ar putea fi neutră, ceea ce înseamnă că nu are loc o schimbare reală a celulei sau a organismului ca rezultat al mutației. Acest tip de mutație poate fi menținut sau poate fi pierdut în timp (datorită deviației genetice). Cel de-al doilea tip de mutație ar putea produce un rezultat favorabil, generând o proteină mai eficientă sau conferind un alt avantaj celulei sau organismului. Al treilea tip de mutație este o mutație dăunătoare sau nefavorabilă. Acest tip de mutație este de obicei pierdut, deoarece celulele sau organismele care poartă această mutație pot avea rate scăzute de supraviețuire sau reproducere.

Diferite domenii ale genomului sunt supuse unor rate diferite de mutație. De exemplu, zonele care nu conțin gene sau nu au secvențe care afectează genele au rate de mutație egale cu frecvența erorilor aleatorii. Pe de altă parte, o genă critică va avea o rată de mutație foarte scăzută, deoarece aproape orice mutație într-o genă critică va fi dăunătoare. Aceste gene sunt denumite "extrem de conservate". Secvențele genelor foarte conservate, cum ar fi proteinele ribozomale, pot fi folosite pentru a face comparații și ipoteze despre macroevoluția unor organisme înrudite la distanță (cum ar fi bacteriile și animalele).

Alte gene au evoluat mai recent și pot fi unice pentru un anumit grup de organisme. Analizând asemănările de secvență în aceste gene pot furniza informații despre speciile strâns legate (macroevoluție) și pot fi chiar folosite pentru a compara diferențele dintre populații sau indivizi din aceeași specie (microevoluție). De exemplu, virusul gripal evoluează rapid pentru a evita recunoașterea sistemului imunitar. În cazul gripei, orice schimbare (mutații) în proteina hemaglutinină de pe suprafața virală care ajută virusul să se sustragă sistemului imunitar ar fi avantajoasă. Examinarea microevoluției gripale provocată de mutațiile genomice în proteinele de acoperire informează anual producerea de vaccinuri gripale noi.

Pe scurt, macroevoluția și microevoluția reprezintă același proces, determinat de mutația aleatoare și selecția naturală, la scări diferite. Deși poate fi dificil să se conecteze modificările care apar în timpul microevoluției (cum ar fi dezvoltarea rezistenței la medicamente) la modificările macroevoluționare (cum ar fi evoluția speciilor noi), luați în considerare timpul necesar pentru fiecare. Microevoluția poate fi observată într-o durată de viață și poate fi măsurată direct. Microevoluția apare la fiecare generație nouă și chiar într-un organism multiculos (ca și în cazul cancerului). Macroevoluția durează mult mai mult și trebuie privită dintr-o perspectivă diferită. Viața de pe pământ a suferit o microevoluție de 3,8 miliarde de ani, și că este mult timp ca micro-evenimentele să producă rezultate macro.