◀️ تکامل در آزمایشگاه


ریچارد لنسکی از سال ۱۹۸۸ آزمایش خود را که طولانیترین آزمايش در زمینه تکامل است، بر روی ۱۲ جمعیت مجزا از باکتریهای اِ کلای آغاز کرده و تاکنون نیز در حال انجام است.

لنسکی و گروهش ۱۲ فلاسک جداگانه از باکتری را تهیه و هر روز منبع غذایی جدیدی برای تولیدمثل در اختیار آنها قرار میدهند.

باکتریهای اِ کلای که امروز در آزمایشگاه لنسکی وجود دارند و نوادگان باکتریهای سال ۱۹۸۸ هستند، با اجداد خود تفاوتهای اساسی دارند.
آنها حداقل ۸۰درصد سریعتر از اجداد خود رشد میکنند! و با مواد مغذی و شیمیایی که در آزمایشگاه به آنها داده میشود به خوبی سازگار شده اند.

سال ۲۰۰۸ جهشی بزرگ در یک جمعیت از باکتریها رخ داد. بعد از ۳۱۵۰۰ نسل، یکی از ۱۲ جمعیت توانست توانایی هضم سیترات را بدست آورد.
سیترات از ابتدای آزمایش همواره در ماده مغذی همه ۱۲ جمعیت وجود داشت. اما باکتری اِ کلای اساسا نمیتواند سیترات را هضم کند.
با اینحال یکی از ۱۲ جمعیت بعد از هزاران نسل در نتیجه جهشهای ژنتیکی توانست از سیترات بعنوان ماده غذایی استفاده کند.

بیشتر بخوانید
و اینجا و اینجا
@Evolution_iran

◀️ پیدایش انسان اندیشه ورز


راز موفقیت انسان برای بقا چه بود ؟
چرا نئاندرتالها با وجود سازگاریهایی که داشتند منقرض شدند ، اما انسان خردمند توانست تنها گونه از جنس انسان باشد که بقای خود را تضمین کند ؟


بخوانید

@Evolution_iran

◀️ جدا افتادگی تولید مثلی


تقسیم بندی موجودات زنده به گونه های مجزا چنان بدیهی به نظر میرسد که آن را اصلی خدشه ناپذیر فرض میکنیم!
هر موجودی خصوصیات و ویژگیهایی مختص به خود دارد که آن را از سایر موجودات متمایز میکند

اما دنیایی را تصور کنید که چنین تفاوتهای آشکاری در آن وجود نداشت!
هر موجودی میتوانست با دیگر موجودات جفتگیری کرده و موجوداتی جدید که حد واسط بین دو گونه والد هستند را بوجود آورد!
برای مثال پرنده ای که حاصل جفتگیری عقاب و کبوتر بوده و ویژگیهای هر دو پرنده را دارا باشد

اگر هیچ مانعی برای تولیدمثل میان گونه های مختلف وجود نمیداشت ، تنوعی که امروز در موجودات میبینیم نیز هرگز وجود نمیداشت و تنها موجوداتی که وجود داشتند ، زنجیره ای از قالبهای حیاتی شبیه به هم بودند

بنابراین یکی از مسائل مهم در تکامل، توضیح چگونگی تمایز میان گونه های مختلف و علت وجود جدایی تولیدمثلی است.
در واقع سوالی که مطرح میشود این است که چرا حتی گونه هایی که بسیار شبیه به هم هستند با هم جفتگیری نمیکنند ؟

مکانیسمهای عاملِ جداییِ تولیدمثلی را میتوان در دو گروه دسته بندی کرد :

1⃣ موانع پیش تخمی
2⃣ موانع پس تخمی

@Evolution_iran

◀️ موانع پیش تخمی

موانع پیش تخمی، مکانیسمهای جدایی تولیدمثلی هستند که از وقوع جفتگیری و لقاح میان دو گونه متفاوت جلوگیری میکنند.

این مکانیسم ممکن است بوسیله یکی از این چهار حالت اعمال شود :


1⃣ جداافتادگی زمانی
گونه های مختلف و مشابه به علت اینکه در زمانهای متفاوتی از سال یا حتی روز جفتگیری میکنند، احتمال برخورد تولیدمثلی با هم را ندارند


2⃣ جداافتادگی رفتاری
گونه های مختلف برای جذب جفت و تولیدمثل رفتارهای متفاوتی دارند. برای مثال آواز پرندگان برای هر گونه مختص به آن گونه بوده و باعث جذب جفت از گونه دیگر نمیشود


3⃣ جداافتادگی مکانیکی
ساختار بخصوص اندام تناسلی هر گونه، مانعی برای جفتگیری میان گونه های متفاوت محسوب میشود


4⃣ جداافتادگی گامتی
در نهایت اگر حتی بین دو گونه متفاوت آمیزش هم رخ دهد، ممکن است گامتهای آنها به دلیل تفاوتهای مولکولی و شیمیایی در اسپرمها و تخمکها، با هم ترکیب نشده و منجر به تولیدمثل نشود


@Evolution_iran

◀️ موانع پس تخمی

حتی با وجود موانع پیش تخمی، گاهی لقاح بین گامتهای دو گونه متفاوت رخ میدهد.
هنگامی که چنین اتفاقی رخ میدهد، موانع پس تخمی که احتمال عدم موفقیت تولیدمثلی را افزایش میدهند وارد عمل میشوند.

عموما یک جنین دورگه که از جفتگیری دو گونه متفاوت بوجود آمده، به شکل ناگهانی سقط میشود! رشد جنینی فرایندی بسیار پیچیده است که نیازمند همکاری و هماهنگی دقیق ژنهای زیادی است. روشن است که اگر این ژنها مربوط به دو والد از دو گونه متفاوت باشند، برای رشد طبیعی جنین با یکدیگر همکاری و هماهنگی لازم را ندارند.
در چنین وضعیتی به علت عدم توانایی دورگه ها برای ماندگاری، جدایی تولیدمثلی رخ میدهد.



موانع پس تخمی عموما به دو طریق منجر به جدایی تولیدمثلی میشوند :

1⃣ مرگ دورگه
دورگه های بین گونه ای عموما در مراحل اولیه تشکیل جنین از بین میروند .

2⃣ ناباروری دورگه
دورگه متولد میشود و میتواند رشد کند، اما نمیتواند تولیدمثل موفق داشته باشد

@evolution_ir

◀️ انتخاب طبیعی


نظریه انتخاب طبیعی به نحوی فریبنده ساده و بر سه مقدمه و نتیجه منطقی آنها استوار است .


مقدمهء یک :
افراد یک گونه تفاوتهایی در صفات رفتاری و فیزیولوژیک خود نشان میدهند .
این مورد معمولا اصل تنوع نامیده میشود

مقدمه دو :
بخشی از این تفاوتهای میان افرادی موروثی است. به این معنی که برخی از تفاوتها از نسلی به نسل بعد منتقل میشوند .
این مورد اصل وراثت نامیده میشود

مقدمه سوم :
هر گاه رقابتی میان افراد بر سر منابع محدود غذا، جفت و مکان زندگی در بگیرد، برخی از این تفاوتها به واجدان خود فرصت میدهند نسبت به دیگران رقابت کاراتری داشته باشند .
این برتری اصل سازگاری خوانده میشود


نتیجه :
برخی افراد به این دلیل که رقابت کنندگان بهتری هستند، فرزندان بیشتری به جا میگذارند، چرا که صفات خاصی که واجد آن هستند به آنها برتری میدهد. آنها در یافتن غذا، جفت و یا فرار از شکارچیان موفقتر عمل میکنند.
فرزندان این افراد، صفات موفقیت آمیز را از والدین خود به ارث میبرند و در چنین حالتی ، انتخاب طبیعی رخ داده است .


@Evolution_iran

◀️ گونه

در تقسیم بندی زیست شناختی، گونه واحد اصلی طبقه بندی و واحد تنوع زیستی است

با وجود اهمیتی که تعریف گونه در زیست شناسی و طبقه بندی موجودات دارد، هنوز مفهوم گونه یکی از دشواریهای موجود در زیست شناسی است

یک گونه اغلب بعنوان بزرگترین گروه جاندارانی تعریف میشود که در آن هر دو فرد با جنسیت مخالف میتوانند فرزندان بارور تولید کنند

اما تمام موجودات با روش جنسی تولیدمثل نمیکنند و تعریف فوق که به تعریف زیستی گونه مشهور است و توسط ارنست مایر ارائه شده قسمت اعظم حیات را که تولیدمثل غیرجنسی دارند در بر نمیگیرد

معمولا زیست شناسان برای توصیف و تعیین گونه ها روشهایی را به کار میبرند که براساس تجریبات به دست آورده اند.
ویژگیهایی که یک گونه جدید را تعیین میکند تا حد زیادی به موجود مورد نظر بستگی دارد. برای مثال خصوصیاتی که برای گونه های حشرات استفاده میشود، از خصوصیاتی که تعیین کننده گونه های باکتری هستند متمایزند

استفاده از رایج ترین ویژگیها مانند انواع ریختی ، قابلیت زادآوری ، داشتن نیای مشترک و یا ویژگیهای بوم شناختی به رهیافت هایی گوناگون منجر میشوند که همگی با عنوان مفاهیم گونه کاربرد دارند


@Evolution_iran

◀️ مفاهیم مختلف گونه
◀️ مفهوم ریخت شناسی

کارل لینه ، زیست شناس سوئدی در قرن هجدهم و بنیانگذار نظام طبقه بندی جدید ، موجودات را براساس تفاوتهای ساختاری و ظاهری به گونه های مجزا تقسیم کرد .

این روش که تحت عنوان مفهوم ریخت شناسی گونه ها شناخته شده است هنوز هم در شناسایی انواع گونه ها به کار میرود .

اما بدیهی است که تنها توجه به شکل ظاهری گونه ها برای توضیح کامل گونه ها کافی نیست .
مثلا با آنکه سگها از نظر اندازه و شکل بسیار گوناگون هستند ، همه آنها به صورت اعضای یک گونه واحد طبقه بندی میشوند ‌.


در حال حاضر ، اغلب از این مفهوم در دسته بندی گونه های دارای تولیدمثل غیرجنسی و همچنین دسته بندی فسیل ها استفاده میشود .

@Evolution_iran

◀️ مفاهیم مختلف گونه
◀️ مفهوم زیستی
نخستین بار توسط ارنست مایر در سال ۱۹۴۰ بیان شد
در این مفهوم، یک گونه شامل گروههایی از جمعیتهاست که اعضای آن قابلیت آمیزش با یکدیگر را به منظور تولید زادگان بارور در طبیعت دارند.
این اعضا با اعضای گونه های دیگر که از نظر تولیدمثلی از آنها جدا هستند جفتگیری نمیکنند. به بیان دیگر هر گونه دارای یک خزانه ژنی است که از خزانه ژنی گونه های ديگر جداست و موانع تولیدمثلی مانند حصارهایی گونه های مختلف را از هم جدا نگه میدارد
اما واضح است که در مفهوم زیستی گونه نیز اشکالات بزرگی وجود دارد!
اولین اشکال این است که برای موجودات منقرض شده کاربردی ندارد. برای مثال در گونه بندی دایناسورها نمیتوان از معیارهای این مفهوم بهره برد و معیارهای مفهوم ریخت شناسی کاربرد بیشتری دارند.
اشکال دوم این است که فقط موجودات زنده ای که به روش جنسی تولیدمثل میکنند را در بر میگیرد. برای موجوداتی که تولیدمثل جنسی ندارند، مانند باکتریها، نمیتوان موانع موانع تولیدمثلی را مطرح ساخت.
سومین اشکال را نیز میتوان در شکسته شدن حصار بین گونه ها جستجو کرد که معمولا در شرایط خاصی میتوانند با هم جفتگیری کنند
@Evolution_iran

◀️ مفاهیم مختلف گونه
◀️ مفهوم تکاملی

این مفهوم براساس تبار و دودمان بنا شده است، در۱۹۶۱توسط جرج جی سیمسون مطرح شد

در این مفهوم، گونه از دودمانی واحد منشا مییابد که از دیگر دودمانها جداست و گرایشها و سرشتهای تاریخ تکاملی مختص خودش را دارد.
یک دودمان، وابستگی ژنتیکی بین یک فرد یا گروهی از افراد با اجداد آنهاست.
در واقع مفهوم تکاملی گونه بر مسیری متمرکز است که به شکل گیری یک گونه می انجامد

اولین اشکال این است که با مفهوم تکاملی نمیتوان راهی آسان برای تعیین یک گونه خاص یافت . در اکثر موارد ، یک دودمان را به سختی میتوان آزمود.
تفسیر دودمانی که به شکل فسیل موجود است، به دلیل کمبود یا نقص فسیلهای باقیمانده به سادگی امکان پذیر نیست

اما در حال حاضر رایجترین روشی که برای آنالیز دودمانهای مختلف استفاده میشود مقایسه توالی dna ژنهای خاص است.
پس از مقایسه ژنها در گروههای مختلف جانداران، برحسب میزان تفاوتی که در توالی ژنها وجود دارد نتیجه گرفته میشود که آنها یک گونه هستند و یا باید در گونه های مجزا طبقه بندی شوند .

این روش نیز دشواریهایی دارد
برای نمونه چه مقدار تفاوت باید تعیین‌ کننده گونه جدید باشد

@Evolution_iran

◀️ مفاهیم مختلف گونه
◀️ مفهوم بوم شناختی

سال ۱۹۷۶ توسط لی ون والن توصیف شد و یک گونه را وابسته به محیط بومی اش در نظر میگیرد .

هر گونه یک کُنج یا کُنام بوم شناختی (که به مجموعه منحصر به فردی از منابع زیستگاهی مورد نیاز گونه و تاثیر متقابل گونه بر محیط و دیگر گونه ها اطلاق میشود) را اشغال میکند .

اعضای یک گونه درون کنام شخصی ، با یکدیگر برای ماندگاری نزاع میکنند .
اگر دو موجود زنده بسیار شبیه باشند ، احتیاجات مشترکشان بیشتر میشود که باعث برانگیخته شدن حس رقابت در آنها خواهد شد . احتمال تعلق چنین رقیب هایی به یک گونه ای مشابه بسیار زیاد است .

در راستای مفهوم بوم شناختی گونه ، گونه ها به این دلیل ایجاد شده اند که سازوکارهای تکاملی چگونگی استفاده هر گونه از منابع را کنترل میکند .


این مفهوم از گونه ، مخصوصا برای تعیین گونه های باکتریایی که دارای تولیدمثل جنسی نیستند بسیار مفید است .
غالبا سلولهای باکتریایی از گونه مشابه ، تمایل به استفاده از مواد غذایی مشابه دارند و تحت شرایط مشابه مانند درجه حرارت مشابه و ... رشد میکنند .

@Evolution_iran

◀️ مفهوم گونه

بیش از ۲۰ مفهوم مختلف برای تعریف گونه پیشنهاد شده است که البته اکثرا بسیار به هم شبیه بوده و سخت بتوان آنها را متمایز ساخت .
چهار مفهومی که مطرح شد(۱ ،۲، ۳، ۴) بیشترین کاربرد را دارند و بسته به اینکه برای چه نوع موجودی استفاده شوند، هر کدام میتواند مورد استفاده قرار گیرد.

در طبقه بندی موجودات برای هر گونه از یک سیستم نامگذاری دو نامی استفاده میشود که بخش اول مشخص کننده جنس و بخش دوم لقب اختصاصی است.
لقب اختصاصی، نام گونه نیست و ممکن است برای گونه های متفاوت از جنسهای متفاوت، لقب های یکسانی استفاده شود. بنابراین الزامی است که در معرفی گونه ها هر دو بخشِ نام ذکر شود.


تعداد کل گونه های زنده و موجود بر روی زمین بین ۸ الی ۹ میلیون گونه تخمین زده میشود که از این تعداد حدود ۱/۷۵ میلیون گونه شناخته شده است.
اما از این تعداد نیز تنها کمتر از ۱۵۰ هزار گونه به صورت کامل معرفی و دارای اطلاعات دقیق هستند و الباقی آنها بصورت دقیق مطالعه و مستندسازی نشده اندو گفته میشود احتمالا بیش از هزار سال طول خواهد کشید تا اینکار انجام شود!

✅ مطالعه بیشتر


@Evolution_iran

◀️ زیرگونه


با آنکه گونه مبنای طبقه بندی است ، اما در عمل کوچکترین واحد طبقه بندی نیست .
جمعیت های گوناگون جغرافیاییِ درون گونه ای ، اغلب ویژگیهای ثابت و خاصی را نشان میدهند که آنها را از دیگر جمعیت های همان گونه متمایز میکند . اما اگر چنین گروههایی در طبیعت جفتگیری کنند ، گونه های حقیقی جداگانه ای نبوده و بعنوان زیرگونه شناخته میشوند ‌.

برای برخی از انواع باکتریها اصطلاح سویه و برای گیاهان اصطلاح واریته به کار میرود .

در حال حاضر زیرگونه پایین ترین سطح قابل ذکر در رده بندی است که از سوی برخی زیست شناسان استفاده میشود .
به بیانی دیگر ، زیرگونه ها گروههایی از جمعیتهای آمیزش کننده هستند که تفاوتهای ریختی ، جغرافیایی ، تغذیه ای و ... دارند .


زیرگونه ها میتوانند در معرض فرایند جداافتادگی تولیدمثلی طولانی مدت قرار گرفته و گونه های جدیدی را بوجود آورند .


✅ بیشتر بخوانید

@Evolution_iran

◀️ انسان و زیست کره



✅ سخنرانی جذاب و آموزنده
از
☑️ دکتر شروین وکیلی


🆔 @Evolution_iran
🆔 @Evolution_irr

◀️ بحران اکسیژن


بدون شک نخستین فاجعه جهانی مربوط به حیات زمانی رخ داد که باکتریها بر زمین حکمرانی میکردند .

حدود دو میلیارد سال قبل ، آلودگی اکسیژنی منجر به فاجعه ای بی سابقه با ابعادی جهانی گردید . گونه هایی متعدد و بی شمار ، یکسره از میان رفتند و کل تاروپود باکتریایی برای تداوم بقا ، ناچار از سازماندهی مجدد و اساسی شد .


✅ بخوانید

@Evolution_iran

◀️ چشم ، طراحی الهی یا ابتکار طبیعت


📝 فهرست :


۱- چشم چطور چشم شد
۲- موقعیت چشم
۳- پلک
۴- پلک سوم
۵- اشک
۶- مردمک
۷- گستره دید
۸- نور قطبیده
۹- کیفیت دید
۱۰- دید در نور کم
۱۱- حساسیت سلولهای گیرنده نور
۱۲- عملکرد سلولهای گیرنده نور
۱۳- توزیع سلولهای گیرنده نور
۱۴- حساسیت جهت دار چشم
۱۵- گستره دید رنگی
۱۶ -دید رنگی در نور کم
۱۷- دید در زیر آب
۱۸- عوامل مزاحم دید
۱۹- شبکیه وارونه
۲۰- نقطه کور
۲۱- سرعت تطبیق
۲۲- خستگی چشم
۲۳- دوربینی و نزدیک بینی
۲۴- چشم کامل


✅ اثر : بلوجک


@Evolution_iran

◀️ ژن خودخواه

اگر چه انتخاب طبیعی بر موفقیت افراد و بقا و تولیدمثل آنها مبتنی است، اما افراد عمر کوتاهی دارند و در واقع آنچه در طول زمان بلند تغییر میکند، فراوانی ژنها در خزانه ژنی جمعیت است.

افراد موجوداتی به واقع فانی هستند و فارغ از اینکه چقدر عمر کنند، نهایتا خواهند مرد!
اما ژنها هویتهایی هستند که در طول زمان پایدار میمانند و تداوم دارند.

ریچارد داوکینز در کتاب ژن خودخواه استدلال کرد که باید منظری ژن محور نسبت به حیات اتخاذ کنیم و این نکته را درک کنیم که در فرایند تکامل، مبنا ژنهایی هستند که به بقا و تولیدمثل موجوداتی که آنها را حمل میکنند کمک میکنند(و نه برعکس)

داوکینز تمایزی میان همتاساز و ناقل مطرح کرد.
همتاساز ژنها هستند که خود را بازتولید کرده و نامیرا هستند.
ناقل بدنهایی هستند که همتاساز آنها را میسازد و در آن قرار میگیرد تا بتواند توانایی خود را برای همتاسازی و بر جا گذاشتن بیشترین اخلاف ممکن افزایش دهد.


@Evolution_iran

◀️ نیاسانی


گاهی خصوصیاتی که نسلها پیش در روند تکامل یک گونه محو شده بودند، دوباره در برخی افراد ظاهر میشوند.

صفات تکاملی که از نظر فنوتیپی از بین رفته‌اند، لزوماً در dna ناپدید نمیشوند.
توالی ژن معمولاً باقی میماند، اما در حالت غیرفعال است و چنین ژن بلااستفاده ای، ممکن است در طول نسلهای زیادی در ژنوم باقی بماند
و
تا زمانی که ژن وجود دارد، یک عیب در کنترل ژنتیکی ژن، میتواند منجر به دوباره ظاهر شدن آن صفت شود.


نیاسانی در انسان نیز وجود دارد.
برای مثال نوزادانی که با دمهای وستیجیال متولد شده‌اند و یا انسانهایی که دندانهای بزرگی دارند، مانند دندانهای سایر نخستیها


✅ مطالعه بیشتر


@Evolution_iran

◀️ ژنها از کجا می آیند ؟!


یک باکتری بطور میانگین هزار ژن و یک انسان حدود ۳۰ هزار ژن موثر دارد‌.
این ژنها از کجا می آیند؟

ژنها از طریق دو تا شدن، که خود نوعی جهش ژنتیکی محسوب میشود، پدید می آیند که طی این فرایند، ژن دوم در کنار ژن خواهر، یعنی ژن اصلی، در ژنوم جای میگیرد.
این ژن جدید را پارالوگ مینامند که در ابتدا کارکردی مشابه ژن اصلی دارد، اما معمولا جهش های دیگری را به خود می بیند و در نتیجه فرایند تکاملی ویژه خود را طی میکند.
چندی بعد نقش هایی را بعهده میگیرد که آن را از ژن خواهر متمایز میکند.

اما این تنها راه برای بوجود آمدن ژنهای جدید نیست. ژنوم میتواند از طریق دو برابر کروموزمها و یا دو برابر شدن گروهی از ژنها و یا حتی مضاعف شدن کل کروموزمها نیز توسعه پیدا کند.

در گونه های باکتریایی ژنوم ممکن است از طریق انتقال افقی ژنها نیز افزایش یابد.


✅ مطالعه بیشتر
✅ و اینجا

@Evolution_iran

◀️ ریبوزوم

ریبوزوم ها پیوند بین ژنها و پروتئین هایی هستند که بر اساس ژنها ساخته میشوند و از این رو اهمیتی فوق العاده در حیات دارند.
در واقع ریبوزوم ها اطلاعات موجود در dna را به پروتئینها تبدیل میکنند.

در تمام سلولها وجود دارند و از آنجا که قبل از تکامل گونه های مختلف جانداران بعنوان روشی برای ترجمه ژنها به پروتئین تکامل یافت، در همه جانداران و سلولها ساختاری تقریبا مشابه دارد.

آنها ذراتی کم و بیش کروی و با قطری از ۴۰ تا ۳۰۰ آنگستروم، جز کوچکترین اندامکهای سلولی هستند.

کل ریبوزوم از بیش از یک میلیون اتم ساخته شده است که از دو بخش شامل یک بخش پروتئینی و یک بخش RNA ریبوزومی تشکیل شده است.

عمر متوسط ریبوزوم ها در حدود ۶ ساعت است.
بنابراین در سلولهای مختلف در هر ثانیه بین ۱۰ تا ۱۰۰ ریبوزوم ساخته میشود.

تعداد ریبوزوم های یک سلول میتواند تا پانصد هزار برسد. اما این تعداد در سلولهای مختلف و شرایط متفاوت متغیر است.


✅ مطالعه بیشتر

@Evolution_iran