Diverģence bioloģijā – kas tas ir? Dažos gadījumos populācijām, kas dzīvo ekoloģiski atšķirīgās perifērās vidēs, var būt ģenētiskas atšķirības no pārējās populācijas, īpaši tur, kur ir liela sugu daudzveidība. Ģenētiskā atšķirība ir bioloģisks process, kurā divas vai vairākas senču sugas populācijas neatkarīgi uzkrāj ģenētiskas izmaiņas (mutācijas), lai radītu izdzīvojamus pēcnācējus. Ģenētiskās atšķirības starp dažādām populācijām var ietvert mutācijas, kas neietekmē fenotipu, kā arī izraisīt nozīmīgas morfoloģiskas un fizioloģiskas izmaiņas.
Ģenētiskā atšķirība
Molekulārās ģenētikas līmenī diverģence bioloģijā ir ģenētiskās izmaiņas, kas rodas specifikācijas rezultātā. Tomēr pētnieki apgalvo, ka tas ir maz ticamska šāda parādība bija vienreizējas un nozīmīgas dominējošas mutācijas rezultāts ģenētiskā lokusā. Ja tas būtu iespējams, tad šīs mutācijas nevarētu nodot nākamajām paaudzēm. Tāpēc, visticamāk, ir secīgas reproduktīvās izolācijas variants, kas ir vairāku mazu mutāciju rezultāts evolūcijas procesā.
Atšķirīga evolūcija
Saskaņā ar evolūcijas teoriju, diverģence bioloģijā ir relatīva parādība, kurā sākotnēji līdzīgas populācijas uzkrāj atšķirības evolūcijas attīstības gaitā un pakāpeniski kļūst izteiktākas. Šis process ir pazīstams arī kā "diverģence", un tas tika aprakstīts grāmatā Par sugu izcelsmi (1859). Pat pirms Darvina daudzas novirzes no centrālās sugas veida 1858. gadā aprakstīja Alfrēds Rasels Volless. Saskaņā ar tradicionālo evolūcijas teoriju, atšķirībai ir divi galvenie mērķi:
- Tas ļauj šāda veida organismiem izdzīvot izmainītā formā, izmantojot jaunas bioloģiskās nišas.
- Šis daudzveidības pieaugums uzlabo jaunākās paaudzes spēju pielāgoties dažādiem biotopiem.
Šie pieņēmumi ir tikai hipotētiski, jo ir ļoti grūti un gandrīz neiespējami tos pierādīt eksperimentāli.
Molekulārā atšķirība
Kas tas ir molekulārās bioloģijas ziņā? Šī ir nukleotīdu proporcija, kas atšķiras viens no otra ar diviem DNS segmentiem. Procenti var arī atšķirties.aminoskābes starp diviem polipeptīdiem. Termins "atšķirība" tiek lietots šajā kontekstā, jo pastāv pieņēmums, ka divas molekulas ir vienas pamatmolekulas pēcteči. Evolūcijas procesā notiek ne tikai diverģence, bet arī notikumu saplūšana, piemēram, hibridizācija un horizontālā pārnese. Un šādi notikumi notiek daudz biežāk. Ģenētiskā materiāla evolūcijas diverģences molekulārie mehānismi ietver nukleotīdu aizstāšanu, dzēšanu, ievietošanu, hromosomu rekombinācijas, transpozīcijas un inversijas, dublēšanos, transformācijas un horizontālu gēnu pārnesi. Nukleotīdu aizvietojumu skaits ir vienkāršs un noderīgs divu secību atšķirības pakāpes mērs. Faktiski ir pieejamas vairākas metodes, lai novērtētu nukleotīdu aizvietojumu skaitu un izveidotu filoģenētisku koku, kas parāda novirzes evolūcijas ceļu.
Konverģences analogs
Diverģence bioloģijā ir analoga evolucionārajai konverģencei, kuras laikā organismi ar atšķirīgiem priekštečiem dabiskās atlases dēļ kļuva līdzīgi. Piemēram, mušas un putni ir kļuvuši līdzīgi tādā nozīmē, ka tiem ir spārni un tie var lidot, lai gan viņu senči, kas nespēj lidot, bija pilnīgi atšķirīgi. Faktiski šie divi pieder pie dažādiem bioloģiskiem veidiem. Bioloģijas atšķirības ir evolūcijas notikums, kurā divas morfoloģiskas vai molekulāras pazīmes radās no kopīga senča. Šīs īpašības sākotnēji bija tādas pašas, bet kļuvaneviendabīgs evolūcijas gaitā. Neatbilstības gadījumā ir jābūt zināmai līdzības pakāpei starp abām pazīmēm, lai liktu domāt, ka pastāv kopīgs sencis. Gluži pretēji, tuvināšanai ir jābūt zināmai atšķirībai, jo dažas pazīmes tika aizgūtas no pilnīgi neatkarīgiem senčiem. Tādējādi atšķirību starp diverģenci un konverģenci ir grūti noteikt.
Atšķirības bioloģijā: attēli
Diverģenta evolūcija (no latīņu valodas divergentia - diverģence), kā likums, ir vienas un tās pašas sugas difūzijas sekas dažādās un izolētās vidēs. Var sniegt šādus piemērus: lielākajai daļai radību uz planētas ir augšējās ekstremitātes, cilvēkiem un primātiem ir rokas, mugurkaulniekiem ir kājas, putniem ir spārni, zivīm ir spuras utt. Visus šos orgānus dzīvie organismi izmanto dažādos veidos, taču to izcelsme ir identiska. Diverģence var rasties jebkurā radniecīgo organismu grupā. Jo lielāks ir atšķirību skaits, jo lielāka ir neatbilstība. Un tādu piemēru dabā ir ļoti daudz, piemēram, lapsa. Ja tā dzīvotne ir tuksnesis, tad noteiktas krāsas dzīvnieka kažoks palīdz maskēties no plēsējiem. Sarkanā lapsa dzīvo mežos, kur "sarkanais kažoks" ir apvienots ar vietējo ainavu. Tuksnesī karstums apgrūtina siltuma pārnesi, tāpēc lapsas ausis ir attīstījušās līdz lieliem izmēriem, tāpēc ķermenis atbrīvojas no liekā siltuma. Izšķirošais faktors šajā jautājumā irtikai dažādi vides apstākļi un adaptācijas prasības, nevis ģenētiskas atšķirības. Ja viņi dzīvotu vienā vidē, visticamāk, viņi būtu attīstījušies līdzīgā veidā. Atšķirīgā evolūcija ir ģenētiskās tuvības apstiprinājums.
Diverģence dabā: piemēri
Evolūcija ir process, kurā organismi laika gaitā mainās. Galvenā iezīme ir tā, ka tas viss notiek ļoti lēni un aizņem tūkstošiem vai pat miljoniem gadu. Bioloģijas atšķirības - kas tas ir? Apsveriet, piemēram, izmaiņas cilvēka ķermenī: kāds ir garš, kāds ir īss, kādam ir rudi mati, citi ir melni, daži ir gaiši, daži ir tumšādaini. Tāpat kā cilvēkiem, arī citiem dzīviem organismiem tajā pašā populācijā ir daudz variāciju.
Diverģence ir bioloģijā (piemēri to skaidri parāda) izdzīvošanai nepieciešamo gēnu transformāciju uzkrāšanās process. Var minēt piemēru no reālās dzīves. Galapagu salās ir daudz veidu žubītes. Kad Čārlzs Darvins apmeklēja šīs vietas, viņš atzīmēja, ka šie dzīvnieki patiešām ir līdzīgi, taču tiem joprojām ir dažas būtiskas atšķirības. Tas ir viņu knābju izmērs un forma. Viņu kopīgais sencis tika pakļauts adaptīvam starojumam, tādējādi veicinot jaunu sugu attīstību. Piemēram, vienā salā, kur bija daudz sēklu, putnu knābji bija vispiemērotākie šāda veida pārtikas ēšanai. Citā salā dzīvniekam palīdzēja knābja struktūraēst kukaiņus. Galu galā radās daudzas jaunas sugas, katrai no tām ir savas unikālās īpašības.
Atšķirīga evolūcija notiek, kad runa ir par jaunas bioloģiskas sugas parādīšanos. Parasti tas ir nepieciešams, lai pielāgotos dažādiem vides apstākļiem. Labs piemērs ir cilvēka pēda, kas ļoti atšķiras no pērtiķa pēdas, neskatoties uz to kopīgo primātu priekšteci. Jauna suga (šajā gadījumā cilvēki) attīstījās, jo vairs nebija vajadzības kāpt kokos. Bipedālisms radīja nepieciešamās izmaiņas pēdā, lai uzlabotu ātrumu, līdzsvaru un pārliecinātu kustību uz zemes virsmas. Lai gan cilvēki un pērtiķi ir ģenētiski līdzīgi, tiem ir attīstījušās dažādas fiziskās īpašības, kas nepieciešamas izdzīvošanai.
