Domanda:
Quali fattori sono noti per influenzare l'evoluzione?
blunders
2012-05-22 21:28:47 UTC
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A quanto mi risulta, i possibili meccanismi di evoluzione sono:

  • Cambiamenti ambientali
  • Preferenze culturali / di accoppiamento
  • Popolazione Immigrazione
  • Mutazione genetica

Mi manca qualcosa? Ho sentito che i cambiamenti di popolazione all'interno di una popolazione esistente influenzeranno l'evoluzione, ma immaginando lo scenario più semplice, è difficile capire perché farebbero la differenza.

Non è proprio chiaro a quali 'fattori di evoluzione' ti riferisci ... ci sono molti fattori che giocano un ruolo nell'evoluzione: disponibilità di nutrienti, disponibilità di partner riproduttivi, spazio, ... Potresti chiarire un po 'di che tipo di fattori intendi?
La "disponibilità di nutrienti" di @Armatus: rappresenterebbe un cambiamento ambientale. Non sono sicuro della "disponibilità di partner riproduttivi", anche se credo che se i partner di disponibilità fossero stabili, non sarebbe un fattore e ho già affermato nella domanda che non mi è chiaro se "la popolazione si sposti" oltre l'immigrazione della popolazione gioca un ruolo significativo.
@Armatus: Il mio elenco si basa su questo video, il "[Five Fingers of Evolution] (http://www.youtube.com/watch?v=5NdMnlt2keE&feature=player_embedded)" - anche se ho modificato il suo significato per avere più senso me; per esempio, i "cambiamenti ambientali" credo siano chiamati adattamento, cosa che per me è meno chiara dicendo che i cambiamenti sono il risultato del cambiamento dell'ambiente. Se non è ancora chiaro cosa intendo, cerca di fornire una descrizione più dettagliata di dove esattamente le cose sono chiare e poco chiare. Grazie!
Tenterò una risposta tra un momento :)
Se ho capito bene, potrebbe essere utile cambiare la tua domanda in "Quali meccanismi possono causare evoluzione" e citare anche quella definizione: l'evoluzione è semplicemente un cambiamento nel pool genetico. D'altra parte, stai rispondendo alla tua stessa domanda: è tutto in quella clip che hai collegato. Forse potresti includerlo nella domanda e più specificamente chiedere qualcosa che non capisci nel video?
+1 @Armatus: Sì, i meccanismi sono più chiari, ho aggiornato la domanda. Inoltre, sono d'accordo sul fatto che l'evoluzione sia un cambiamento genetico, sebbene attualmente il cambiamento genetico a meno che non sia precedentemente legato a un tratto noto non ha significato.
@Armatus: Per quanto riguarda il video, ho scoperto che l'uso di "accoppiamento" significa pregiudizio non genetico, non genetico, il che significa che, riflettendo, sembra un meccanismo probabile, e sarebbe il proprio; il che significa che c'è un ritardo nella stabilizzazione generazionale del bias di accoppiamento genetico di un bias di accoppiamento genetico. Il ruolo dello spostamento della popolazione nell'evoluzione non sembra importante se la selezione all'interno dello spostamento è casuale; spostamenti non casuali rappresenterebbero un altro meccanismo.
Ho cambiato leggermente il titolo della domanda da attivo a passivo. Il motivo è che non tutti questi influenzano direttamente i cambiamenti nel pool genetico (cioè i fattori ambientali). Inoltre, si può sostenere semanticamente che l'evoluzione abbia definizioni differenti.
+1 @leonardo: Grazie, quindi stai dicendo che i cambiamenti ambientali non sono i meccanismi del cambiamento quando l'unico cambiamento fatto all'interno del setting di laboratorio è all'interno dei fattori ambientali e un tratto genetico minoritario all'interno del genoma di un popoloso spostamento dovuto al cambiamento? In caso affermativo, qual è il meccanismo in tali circostanze? Per quanto riguarda il significato di evoluzione, "[Evolution] (http://en.wikipedia.org/wiki/Evolution) è qualsiasi cambiamento nelle generazioni successive nelle caratteristiche ereditate delle popolazioni biologiche".
@blunders - Metterei questa definizione nella tua domanda in modo da avere una definizione standard (può essere usata male nel discorso popolare). Sto dicendo che in generale, i fattori ambientali non stanno fisicamente causando un cambiamento al materiale genetico (ad eccezione di mutageni, cancerogeni, teratogeni) e l'adattamento dell'organismo a questo cambiamento è ciò che sta causando cambiamenti ereditabili al suo materiale genetico. I fattori ambientali cambiano dinamicamente e passivamente, ma è l'organismo che reagisce dinamicamente. Non diresti che il tempo o il cibo hanno modificato il tuo genoma. Un piccolo punto di semantica.
@leonardo: Grazie, ho aggiornato il tentativo di domanda di estrarre il contenuto dai commenti nel corpo della domanda. Quindi, sì, in effetti direi che i fattori ambientali "hanno modificato" il genoma della nostra specie, e la maggior parte delle specie per quella materia. Le specie non creano geni per adattarsi al cambiamento, i tratti genetici vengono più o meno utilizzati. Solo perché il cambiamento ambientale in modo dinamico e passivo, non significa che i cambiamenti ambientali non siano quelli dei meccanismi di cambiamento secondo me.
La prima versione della domanda era di gran lunga superiore. Nella forma attuale, è troppo lungo, inutilmente dettagliato, contiene errori e * non è più una domanda *. Suggerirei di tornare a qualcosa di molto più vicino alla forma originale.
@blunders: Hai ragione. Prendiamo il clima come esempio. L'organismo percepisce certamente il clima. Tra la popolazione, ci sono variazioni genetiche che costituiscono il pool genetico collettivo. L'errore nella vostra logica è presumere che esista un gene e che fornisce l'adattamento al clima, ma che attualmente sia "spento" e, quando viene rilevato un clima specifico, il gene si "accende". Questo non è corretto perché è impossibile che il pool genetico contenga geni potenzialmente adattativi per tutti gli scenari climatici.
Il clima è un possibile stimolo, al quale specie individuali, con le loro differenze genetiche individuali, hanno una migliore o peggiore possibilità di esistere in quel clima. Gli organismi più adatti (meglio adattati) sopravvivono e influenzano il pool genetico con la loro prole. Queste modifiche si accumulano fino all'acquisizione di nuove funzionalità o tratti. La cosa importante qui è che il clima è indipendente dall'organismo, ed è indipendente dal pool genetico, ma fornisce uno stimolo a cui l'organismo può rispondere.
perché dovresti scoprire di più qui che su wikipedia, che contiene 1000 righe, con tutti i riferimenti.
Due risposte:
#1
+16
DQdlM
2012-05-23 06:09:41 UTC
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L'evoluzione è definita come un cambiamento nella frequenza allelica della popolazione nel tempo. Il modello di Hardy-Weinberg prevede che la frequenza allelica di una popolazione non cambierà (cioè l'evoluzione non si verificherà) se vengono soddisfatte le seguenti condizioni:

  • nessuna selezione naturale o sessuale

  • nessun flusso genico (immigrazione o emigrazione dalla popolazione)

  • nessuna mutazione

  • nessuna deriva genetica (cambiamenti nella frequenza degli alleli a causa di eventi casuali)

Quindi possiamo concludere che se una qualsiasi delle condizioni di cui sopra non è soddisfatta, allora c'è un cambiamento nella frequenza degli alleli e quindi nell'evoluzione, e quindi quel fattore è la causa dell'evoluzione.

+1 @DQdlM: Fantastico! Sapere ora che Hardy-Weinberg sembra essere la fonte della logica è stato di enorme aiuto, e le tue risposte rientravano nel mio raggio di inglese semplice. Facendo un passo indietro rispetto al "bio-gergo", sarebbe corretto dire che gli "input" per la selezione naturale sono solo mutazioni e / o cambiamenti statisticamente significativi nel modo in cui l'organismo interagisce con l'ambiente? Inoltre, supponendo che l'accoppiamento fosse completamente casuale, perché l'emigrazione avrebbe influenzato l'evoluzione? Significa che sembrerebbe che altri cambiamenti condizionali sarebbero la fonte del cambiamento evolutivo, non l'emigrazione. Grazie!
La selezione naturale @blunders richiede una variazione ereditabile e un vantaggio riproduttivo o di sopravvivenza basato su tale variazione. La fonte ultima di tutte le variazioni è la mutazione, ma nota che la cosa che si evolve è una popolazione, quindi puoi cambiare la frequenza degli alleli facendo entrare o uscire da una popolazione. Questo sarebbe un evento evolutivo a sé stante, ma potrebbe anche aggiungere una variazione più ereditabile su cui la selezione naturale potrebbe agire.
La risposta è in realtà parzialmente sbagliata. Sono d'accordo che in tutte le condizioni di cui sopra, non può verificarsi alcun cambiamento nella frequenza degli alleli. Tuttavia, questo è vero anche se si elimina l'ultima condizione (* accoppiamento casuale *). In assenza di accoppiamento casuale (e in presenza di altre condizioni), le frequenze genotipiche * possono * cambiare nel tempo (e differire dalle previsioni di Hardy-Weinberg) ma le frequenze alleliche rimarrebbero costanti.
@Remi.b grazie per i tuoi commenti. Sono d'accordo con il tuo feedback, quindi ho modificato la risposta in risposta. Grazie.
Devi lasciare l'accoppiamento casuale. In primo luogo, il rilascio dell'accoppiamento casuale cambierà le frequenze del genotipo, quindi è l'evoluzione. es: aa = blu Aa = verde AA = marrone, se non l'accoppiamento casuale, questa caratteristica biologica cambierà la sua frequenza, quindi la popolazione si è evoluta. Inoltre si pensa che l'uomo / mammiferi ma molte specie si riproducano anche utilizzando la clonalità (quindi niente "accoppiamenti") che cambiano ancora l'evoluzione sia del genotipo che della frequenza allelica. A proposito, l '"accoppiamento casuale" include 2 fattori di evoluzione: modalità di riproduzione (clonale vs sessuale) e modalità di accoppiamento (selfing, inbreeding, panmixia, outcrossing).
Per favore, elimina la tua modifica e reintegrare l '"accoppiamento casuale" in quanto è il fattore principale per spiegare l'evoluzione (ad esempio http://ebd10.ebd.csic.es/pdfs/Duminil_etal_2007_AmerNat.pdf; Charlesworth (2003, p. 1052): " Il sistema di accoppiamento è probabilmente tra i fattori con maggiori effetti sulla variabilità, abbastanza chiaro da essere distinguibile anche in presenza di altri fattori ".
Ho downvoted per la rimozione dell'accoppiamento casuale. Come ha notato sol, è fondamentale per la comprensione del cambiamento evolutivo in una popolazione.
@Bugmo Non avevo già "nessuna selezione sessuale" nella risposta, quindi viene trattata l'intera questione dell'accoppiamento casuale. Tuttavia, sembra che abbia causato confusione, quindi sono d'accordo che è meglio rimuoverlo.
Nel mondo reale questo si riduce a: ha caratteristiche ereditabili e si riproduce? Se sì ad entrambi si evolverà. buona risposta però
@KennyPeanuts Potresti voler aggiungere qualcosa come `Se si usasse un'altra definizione di evoluzione (vedere [Come definire" evoluzione "?] (Https://biology.stackexchange.com/questions/11400/how-to-define- evolution) per una discussione), ovviamente l'elenco sottostante dei meccanismi che stanno guidando l'evoluzione sarebbe diverso. per trattare con utenti che sono infastiditi dalla definizione abbastanza standard che stai utilizzando. +1
#2
+8
Remi.b
2016-06-13 17:23:59 UTC
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Cos'è l'evoluzione?

Il primo passo è ricordare a noi stessi la definizione del termine "evoluzione". Evoluzione è più spesso definita come "qualsiasi cambiamento nella frequenza degli alleli in una popolazione". Presumo che tu sia disposto a utilizzare questa definizione standard.

Se si usasse un'altra definizione di evoluzione (vedere Come definire "evoluzione"? per una discussione), ovviamente l'elenco dei meccanismi che guidano l'evoluzione sarebbe diverso.

Forze che guidano l'evoluzione

La classificazione dei processi che influenzano le frequenze alleliche potrebbe essere soggetta a questioni di semantica. Senza entrare nei dettagli, generalmente riconosciamo 4 forze che guidano l'evoluzione

  1. Selezione naturale
    • La selezione naturale si riferisce al cambiamento deterministico nella frequenza degli alleli dovuto a un differenziale di fitness tra diversi genotipi. La selezione sessuale e la selezione artificiale sono tipicamente considerate come parte della selezione naturale (sebbene ciò possa variare da autore ad autore)
  2. Deriva genetica
    • Deriva genetica si riferisce a il processo di campionamento stocastico degli individui
  3. Mutazioni
    • Una mutazione si riferisce a qualsiasi cambiamento spontaneo (sostituzione, indel, duplicazione cromosomica, ecc ...) in un genotipo dell'individuo.
  4. Flusso genico (noto anche come migrazione)
    • Il flusso genico si riferisce al trasferimento (migrazione) di sequenze di DNA tra le popolazioni.

La risposta di KennyPeanuts, accoppiamento casuale ed equilibrio hardy-weinberg

Nella sua risposta, parla anche @KennyPeanuts sull ' accoppiamento casuale . Accoppiamento casuale si riferisce alla condizione in cui la probabilità di due individui di accoppiarsi dipende solo dalla rispettiva forma fisica. Molte persone definiscono l'accoppiamento casuale come assenza di scelta del compagno, ma in realtà si riferisce all'assenza di variazione per la scelta del compagno nella popolazione.

Hardy-Weinberg afferma che nelle quattro condizioni precedenti e accoppiamento casuale, la frequenza del genotipo che ha l'allele $ i $ derivato dalla madre e l'allele $ j $ derivato dal padre, dove $ x_i $ e $ x_j $ sono la frequenza di questi alleli è $ \ cdot x_i \ cdot x_j $. Ciò significa che per un locus bi-allelico, la frequenza allelica dei genotipi AA , AB , BA e BB sono $ x ^ 2 $, $ x (1-x) $, $ x (1-x) $ e $ (1-x) ^ 2 $, rispettivamente dove $ x $ è la frequenza dell'allele A . Per gli eterozigoti ( AB e BA ), spesso ci interessa poco quale dei due alleli sia ereditato dalla madre e quale sia ereditato dal padre (ammesso che ci siano i sessi) e quindi chiamiamo AB entrambi i genotipi AB e BA (che alla fine può creare confusione). In quanto tale, la frequenza del genotipo AB è $ 2 x (1-x) $.

La condizione di accoppiamento casuale garantisce che non vi sia alcuna deviazione delle frequenze genotipiche dalle aspettative di Hardy-Weinberg e assicura che non vi siano cambiamenti nelle frequenze genotipiche dalla prima alla seconda generazione considerata (dopo una generazione , la frequenza genotipica di equilibrio viene immediatamente raggiunta). L'accoppiamento casuale non è quindi una condizione perché l'evoluzione non avvenga.

Evoluzione: cambiamento nella frequenza, non della "frequenza allelica" ma della caratteristica biologica ereditabile,
La solita cosiddetta "definizione genetica della popolazione" dell'evoluzione si riferisce al cambiamento nella frequenza degli alleli. È una definizione molto standard. Potresti voler porre l'accento sul tratto fenotipico quello la cui varianza è almeno causata dalla varianza genetica, ma la definizione dei dettagli diventa un po 'più complicata.
"Science sans conscience n'est que ruine de l'âme" Rabelais (Pantagruel) e "Il nemico è la mente del grammofono, indipendentemente dal fatto che si sia d'accordo o meno con il disco che si sta suonando in questo momento." Orwell (Saggi) ... Quindi, potresti avere un locus, due alleli A e B, diciamo f (A) = 0,5, f (B) = 0,5, se alla generazione t, hai tutti diploidi (ma funziona con poliploidi anche) individui [AA] e [BB], la prossima generazione t + 1, tutti gli individui sono tutti [AB], HAI evoluzione mentre le "frequenze alleliche" non sono cambiate. L'hai capito? In popgen, la massa pensa in alleli ma, come dice Ewens 2004, i genotipi contano solo
... e questo è uno dei molteplici punti che ti sfugge dicendo "Evoluzione = cambiamento nelle frequenze ALLELE", quindi sostituiscilo con "cambiamento nelle frequenze dei tratti ereditabili (può essere genotipo, fenotipo)". La pop gen proviene dalle scienze dell'informazione. Questa definizione include anche tratti ereditabili ma non mendeliani, i cui cambiamenti nelle frequenze sono anch'essi evoluzione.
Ripeto una definizione molto standard. Sono ben consapevole dei suoi limiti. Una definizione è completamente arbitraria e può o non può adattarsi all'intuizione. Sei libero di usare la definizione che desideri. In nessun modo sto affermando che questa definizione sia l'unica, pura e perfetta. È semplicemente semplice e molto standard e penso che quando qualcuno chiede quali sono le cause di "X" tutti si aspetterebbero che la persona che risponde utilizzi la definizione standard di "X". Le tue citazioni di Rabelais e Orwell sono davvero fuori tema.
Nota che la tua definizione è leggermente poco chiara in quanto molti dei tratti considerati assumono valori continui e quindi non si può considerare una frequenza senza fare raggruppamenti arbitrari di quei valori. Inoltre, la tua definizione dipende dal concetto di ereditabilità e l'ereditabilità del tratto stesso varia nel tempo, tra gli ambienti e tra le popolazioni. Inoltre, il raggruppamento (a volte arbitrario) di individui in popolazioni influenzerà l'ereditabilità dei tratti.
La tua definizione probabilmente incorrerà in problemi quando consideri cose come la norma di reazione (e la norma di reazione della pendenza della norma di reazione), il rumore di sviluppo, anche la costruzione di nicchie. Quindi non pensare di aver trovato l'agrifoglio graal con la tua definizione!
Non lasciarti intrappolare nel vizio di una definizione eccessivamente rigida che alla fine renderà il concetto aperto alla sfida. Ripetere una definizione perché è "standard" non è scientifico ma dogmatico. Inoltre, un approccio di parsimonia ci dice che non è necessario aggiungere questo termine: "allele" a questa definizione, se non per racchiudere il pensiero. Infine, dove hai visto che questa definizione è standard? Ti cito un libro di riferimento in gen pop che dice il contrario, quali sono le tue fonti? Caro cavaliere nero, leggi altri libri e articoli originali prima di lanciare la Sacra Granata a Mano di Antiochia.
Non estendiamo troppo questa discussione. Ho giustificato l'uso di questa definizione, non perché corrisponde meglio all'intuizione rispetto ad altre definizioni, ma per il fatto che è ciò che le persone di solito intendono. Ho anche evidenziato perché la tua definizione non era in alcun modo migliore. Non credo che ci sia molto interesse a continuare a discuterne, specialmente. se inizi a chiamarmi "cavaliere nero" o mi accusi ingenuamente di non leggere molti articoli originali sul campo.
Se vuoi discutere la definizione di evoluzione dovresti dare un'occhiata al post [Come definire “evoluzione”?] (Https://biology.stackexchange.com/questions/11400/how-to-define-evolution). Probabilmente non risponderò ad ulteriori commenti del genere qui.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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