Evrim Mekanizmaları
Evrim, popülasyonların kalıtsal özelliklerinde nesiller boyunca meydana gelen bir değişimdir ve doğal seçilim, genetik sürüklenme, mutasyon, gen akışı ve rekombinasyon gibi birkaç temel süreç tarafından yönlendirilir.
Tanım
Evrim mekanizmaları, popülasyonların genetik bileşimini nesiller arasında değiştiren popülasyon düzeyindeki süreçlerdir. Bunlar birlikte hem adaptif değişimi (seçilim tarafından yönlendirilen) hem de adaptif olmayan değişimi (sürüklenme, mutasyon baskısı ve göç tarafından yönlendirilen) açıklamaktadır.
Kapsam
Bu alan, zamanla popülasyonlardaki alel ve genotip frekanslarını değiştiren temel güçleri kapsamaktadır. Doğal seçilimi, sistematik olarak adaptasyon üreten tek süreç olarak ele alırken, genetik sürüklenmenin stokastik sürecini, mutasyon yoluyla yeni varyasyonun girişini, gen akışı ve rekombinasyonun karıştırıcı etkisini ve bunları bir araya getiren uyum ve adaptasyon kavramlarını da incelemektedir.
Alt konular
Temel sorular
- Hangi süreçler bir popülasyondaki alel frekanslarını değiştirir ve bunlardan hangileri adaptasyon üretir?
- Deterministik güçler (seçilim) ve stokastik güçler (sürüklenme) sonlu popülasyonlarda nasıl etkileşir?
- Evrimin etki ettiği kalıtsal varyasyonun nihai kaynağı nedir?
- Uyum nasıl tanımlanır ve ölçülür ve genotipi evrimsel başarıya nasıl bağlar?
Temel kuramlar
- Doğal seçilim
- Hayatta kalmayı ve üremeyi iyileştiren kalıtsal varyantlar frekanslarını artırarak adaptasyon üretir; çevreye organizmal uyumu tutarlı bir şekilde sağlayan tek mekanizmadır.
- Genetik sürüklenme ve neredeyse nötr kuram
- Sonlu popülasyonlarda, alel frekansları rastgele örnekleme yoluyla değişir; birçok sübstitüsyon seçilim açısından nötr veya neredeyse nötrdür ve etkin popülasyon büyüklüğü, bir varyantın kaderinde sürüklenmenin mi yoksa seçilimin mi baskın olduğunu belirler.
Mekanizmalar
Alel frekansları her nesilde dört güç tarafından yeniden şekillendirilmektedir. Doğal seçilim, genotipler arasındaki uyum farklılıklarına göre frekansları deterministik olarak değiştirir. Genetik sürüklenme, gametlerin rastgele örneklenmesi yoluyla frekansları stokastik olarak değiştirir ve varyansı etkin popülasyon büyüklüğü ile ters orantılıdır. Mutasyon, düşük lokus başına oranlarda yeni aleller sunar ve nihai ham maddeyi sağlar. Gen akışı, göçmen değişimi yoluyla popülasyonları homojenleştirir. Rekombinasyon, mevcut alelleri yeni kombinasyonlar halinde yeniden düzenler. Belirli bir alel üzerindeki seçilim ile sürüklenme arasındaki göreceli güç, seçilim katsayısı ile etkin popülasyon büyüklüğünün çarpımına bağlıdır.
Klinik önem
Bu mekanizmaları anlamak, antibiyotik ve pestisit direnci yönetiminden koruma genetiğine kadar birçok uygulamalı alanın temelini oluşturmaktadır; bu alanlarda küçük etkin popülasyon büyüklükleri, sürüklenmeyi ve akraba evliliğini tehlike altındaki türlerin hayatta kalması için belirleyici kılmaktadır.
Tarihçe
Darwin ve Wallace, doğal seçilimi 1858-1859 yıllarında öne sürmüş, ancak kalıtım mekanizması bilinmiyordu. 1930'lar-1940'larda Fisher, Wright ve Haldane liderliğindeki modern sentez, Mendel genetiğini matematiksel popülasyon genetiği aracılığıyla seçilimle uzlaştırdı. 1960'lardan itibaren Kimura ve Ohta, moleküler evrimin çoğunun nötr veya neredeyse nötr mutasyonlar üzerinde etkili olan sürüklenme tarafından yönetildiğini savunarak, resmi sadece seçilimin ötesine taşıdı.
Tartışmalar
- Moleküler evrimde seçilim ve sürüklenme
- Nötr ve neredeyse nötr kuramlar, moleküler varyasyon ve sübstitüsyonun çoğunun pozitif seçilimden ziyade sürüklenme tarafından yönetildiğini savunmaktadır; adaptif moleküler evrimin kapsamı, genomik verilerle aktif olarak tartışılmakta ve test edilmektedir.
Öne çıkan isimler
- Charles Darwin
- Ronald A. Fisher
- Sewall Wright
- J. B. S. Haldane
- Motoo Kimura
- Tomoko Ohta
İlgili konular
Temel eserler
- futuyma2017
- ridley2004
- ohta1973
Sıkça sorulan sorular
- Doğal seçilim evrimin tek mekanizması mıdır?
- Hayır. Seçilim, tutarlı bir şekilde adaptasyon üreten tek süreçtir, ancak genetik sürüklenme, mutasyon, gen akışı ve rekombinasyon da popülasyonları değiştirir ve adaptasyon üretmeden evrimi yönlendirebilir.
- Evrimin ham maddesi nedir?
- Mutasyon, tüm yeni kalıtsal varyasyonun nihai kaynağıdır; rekombinasyon ve gen akışı bu varyasyonu yeniden düzenler ve dağıtır ancak yeni aleller oluşturmaz.