Пунктированный градуализм - Punctuated gradualism

Часть серии по
Эволюционная биология
Зяблики Дарвина, автор Gould.jpg

Пунктированный градуализм это микроэволюционный гипотеза это относится к виду, который имеет «относительный застой в течение значительной части своей общей продолжительности [и] претерпевал периодические, относительно быстрые, морфологические изменения, которые не привели к ветвлению ветвления». Это одна из трех распространенных моделей эволюция.

Описание

В то время как традиционная модель палеонтология, то филогенетический модель, постулирует, что особенности развивались медленно без какой-либо прямой связи видообразование, относительно новая и спорная идея прерывистое равновесие утверждает, что основные эволюционные изменения происходят не в течение постепенного периода, а в локализованных, редких, быстрых событиях ветвления видообразования.

Пунктированный градуализм считается разновидностью этих моделей, лежащей где-то между филетический градуализм модель и прерывистое равновесие модель. В нем утверждается, что видообразование не требуется для того, чтобы линия быстро эволюционировала от одного равновесия к другому, но может показывать быстрые переходы между давно стабильными состояниями.

История

В 1983 году Мальмгрен и его коллеги опубликовали статью под названием «Доказательства прерывистого градуализма в линии планктонных фораминифер позднего неогена Globorotalia tumida».[1] В этой статье изучается происхождение планктонных фораминифер, в частности эволюционный переход от G. plesiotumida к G. tumida через границу миоцена и плиоцена.[1] Исследование показало, что G. tumida линия, оставаясь в относительном стазисе на протяжении значительной части своей общей продолжительности, претерпевала периодические, относительно быстрые, морфологические изменения, которые не приводили к ветвлению линии.[1] Основываясь на этих выводах, Мальмгрен и его коллеги представили новый способ эволюции и предложили назвать его «прерывистый градуализм».[1] Существуют убедительные доказательства, подтверждающие как постепенную эволюцию вида с течением времени, так и быстрые события эволюции видов, разделенные периодами небольших эволюционных изменений. Организмы имеют большую склонность к адаптации и развитию в зависимости от обстоятельств.

Исследования

Исследования используют доказательства, чтобы предсказать, как организмы эволюционировали в прошлом, и применить эти данные к настоящему. Обе модели эволюции можно увидеть не только между видами, но и внутри вида. Это показано в исследовании, посвященном эволюции размеров тела в радиолярий Pseudocubus vema.[2] В этом исследовании представлены доказательства того, что виды демонстрируют прерывистую и постепенную эволюцию, а также имеют периоды относительного застоя.[2] Другое исследование также использовало размер тела и рассматривало как закономерности микроэволюции, так и летописи окаменелостей.[3] В исследовании используются количественные данные сделать выводы и является примером другого исследования, в котором размер тела используется как индикатор эволюции.[3]

Одно исследование посвящено тому, как попытки применить только один способ эволюции к явлению могут быть неточными.[4] Это подтверждает, насколько сложно показать, что в любой момент времени задействован только один способ эволюции.[4] Другое исследование также показывает важность рассмотрения обеих моделей. Исследование подтверждает, что обе модели всегда могут быть задействованы в любое время.[5] Другое связанное с этим исследование фокусируется на размерах неопределенной области при попытке сравнить два режима эволюции, что затрудняет выделение одной модели.[6]

В окружающей среде всегда будет различие. Некоторые среды представляют собой проблемы, требующие быстрой адаптации для выживания, в то время как другие относительно стабильны. Кроме того, организмы различаются по количеству признаков, на которые может действовать отбор. Эти факторы вместе со временем репликации могут создавать препятствия при работе над доказательством точности одного способа эволюции. В исследовании подчеркивается важность определения четких целей до его проведения. Исследование напрямую бросает вызов филетической постепенности и прерывистому равновесию. Он показывает, сколько факторов может иметь значение при сравнении двух способов эволюции.[7]

Взаимодействия

Другим свидетельством включения обоих стилей эволюции является рассмотрение того, как организмы связаны и могут взаимодействовать. Два вида, которые со временем разошлись друг с другом, могут все еще обладать характеристикой, которую до сих пор использует только один. Виды, не использующие эту характеристику, могут начать использовать ее для альтернативной функции, что затрудняет отслеживание эволюции.[8] Ископаемые не всегда показывают эволюцию функции.

Исследование

Еще один путь изучения эволюционных характеристик находится в пределах исследования рака. Есть исследования многих типов рака, в которых были выявлены сходства и различия. В одном исследовании фенотипические характеристики сравниваются с генотипическими.[9] В исследовании делается вывод о том, что геномный анализ поддерживает обе модели, и подчеркивает важность изучения генотипа, фенотипа и взаимосвязи между ними.[9] Одно исследование смотрело на панкреатический рак.[10] Рак поджелудочной железы - это быстро прогрессирующий рак. Это исследование исследует точечные изменения генома, которые приводят к быстрому прогрессированию этого рака.[10] Исследования рака сравниваются для анализа способов эволюции.

Аналогичное исследование также рассматривает рак для описания эволюционных изменений. Это исследование ставит под сомнение старые выводы и поддерживает обе модели с использованием более современных методов, предоставляющих актуальные данные для интерпретации.[11] Исследование смотрит на рак молочной железы. Это исследование сосредоточено на анализе генома, важность проведения которого отмечали в некоторых предыдущих исследованиях.[12] В исследовании подчеркивается, насколько динамичным может быть тело во время прогрессирования рака.[12] Изменения можно увидеть в раковых клетках, поскольку они могут показывать знаки пунктуации, постепенности и относительного застоя.[12]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d Мальмгрен, Б.А., Берггрен, В.А., и Ломанн, Г.П. (1983, октябрь). Доказательства прерывистого градуализма в линии планктонных фораминифер позднего неогена Globorotalia tumida. GeoScienceWorld, 9 (3), 377-389. Резюме извлечено из http://paleobiol.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/9/4/377
  2. ^ а б Хант, Г. (2008). Постепенная или импульсная эволюция: когда следует отдавать предпочтение пунктуационным объяснениям ?. Палеобиология, 34(3), 360-377.  
  3. ^ а б Ландис, М. Дж., И Шрайбер, Дж. Г. (2017). Импульсная эволюция сформировала размеры тела современных позвоночных. Труды Национальной академии наук, 114(50), 13224-13229.
  4. ^ а б фон Ваупель Кляйн, Дж. К. (1994). Прерывистое равновесие и филетическая постепенность: даже партнеры могут быть хорошими друзьями. Acta Biotheoretica, 42(1), 15-48.
  5. ^ Альтерс, Б. Дж. (1994). Моделирование способов эволюции: сравнение филетической постепенности и прерывистого равновесия. Американский учитель биологии, 56(6), 354-360.
  6. ^ Риклефс, Р. Э. (1980). Филетический градуализм против прерывистого равновесия: применимость неонтологических данных. Палеобиология, 6(3), 271-275.
  7. ^ Джонсон, Дж. Г. (1982). Возникновение филетического градуализма и прерывистых равновесий в геологическом времени. Журнал палеонтологии, 1329-1331.
  8. ^ Джоли-Лопес, З., и Бюро, Т. Э. (2018). Экзаптация кодирующих последовательностей мобильных элементов. Текущее мнение в области генетики и развития, 49, 34-42.
  9. ^ а б Грэм, Т.А., и Сотторива, А. (2017). Измерение эволюции рака по геному. Журнал патологии, 241(2), 183-191.
  10. ^ а б Нотта, Файяз и др. «Обновленная модель эволюции рака поджелудочной железы, основанная на моделях геномной перестройки». Природа538.7625 (2016): 378.
  11. ^ Кросс, В. К., Грэм, Т. А., и Райт, Н. А. (2016). Новые парадигмы клональной эволюции: нарушенное равновесие при раке. Журнал патологии, 240(2), 126-136.
  12. ^ а б c Сато Ф., Саджи С. и Той М. (2016). Эволюция геномной опухоли рака груди. Рак молочной железы, 23(1), 4-11.

дальнейшее чтение

  • Футуйма, Д. Дж. (1997). Прерывистое равновесие. В эволюционной биологии (стр. 137-139). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, Inc.
  • Мальмгрен, Б.А., Берггрен, В.А., и Ломанн, Г.П. (1983, октябрь). Доказательства прерывистого градуализма в линии планктонных фораминифер позднего неогена Globorotalia tumida. GeoScienceWorld, 9 (3), 377-389. Резюме извлечено из http://paleobiol.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/9/4/377