進化の癖

進化101

あなたは進化に新しいしている場合、または単に要約が必要な場合は、ここではそれがすべて動画:進化がどのように機能するか(Kurzgesagt–一言で言えば/YouTube)。 詳細と成績証明書を表示します。

変異と遺伝

種内の個体の特性と形質には膨大な量の変化があります。 あなたは、同じ生物学的親の子供でさえ、外観と特性が著しく異なる可能性があることを確認するために、あなた自身の家族を見る必要があります。 では、この変化をどのように説明するのでしょうか。 私たちは皆、それが新しい人間の生活の創造になると、タンゴに二人を取ることを知っています。 赤ちゃんが生まれるためには、父の精子と母の卵が必要であり、それぞれに23,000個の奇妙な遺伝子(ゲノム)を持つ単一の染色体セットがあります。 胚とそれが成長する成人は、各細胞に2つのゲノムを持っています。 受精の間、2つの細胞は融合して、両方の親からの遺伝情報を含む単一の細胞になります。 それは彼らの子孫のユニークな特性をもたらす二つの生物のDNAのランダムな混合と組換えです,それぞれの子は、母親と父親からの遺伝子の異なる混

遺伝的変異は、例えば化学物質や放射線への曝露によって引き起こされる突然変異、すなわちDNAのランダムな変化またはコピーエラーによって起 遺伝子は、対立遺伝子と呼ばれる多くのわずかに異なる変異体に存在する可能性があります。 突然変異が次の世代に渡されるためには、性細胞、すなわち精子または卵で起こらなければならない。 正常な体細胞に変化が起こった場合、体が死ぬと失われます。

自然選択

これらのプロセスのおかげで、私たちは個体が異なる特徴を持つ種になります。 これらの特徴のいくつかは、他のものよりも特定の環境に住んでいる動物にとってより有益であろう。 たとえば、ユーカリの葉に対処できる消化器系は、オーストラリアに住んでいるコアラのような生き物にとって非常に有用です。

自分の環境に最も適した特徴を持つ動物は、生き残る可能性が高くなり、その遺伝子を子孫に渡す可能性が高くなります。

自分の環境に最も適した特徴を持つ動物は、生存する可能性が高くなります。 これらの特性は徐々に将来の世代に受け継がれています。 これは”自然選択”です。

コアラと葉の上にそのジョーイmunching
自分の環境に最も適した機能を持つ動物(ユーカリの葉を消化することができるコアラ 画像ソース:Mathias Appel/Flickr。

おそらく、自然選択がどのように機能するかの最もよく知られているイラストはキリンです。 19世紀の博物学者ジャン・バティスト・ラマルクは、生物は使用によって特定の特性を獲得し、他の生物は廃用によって消滅すると提案した。 彼は誤ってキリンの長い首は、背の高い木の高い葉のためにストレッチの結果として来たことを考え、これらの長い首は、その後、彼らの子孫に継承されたと思いました。 対照的に、ダーウィンの進化論は、いくつかのキリンが他のキリンよりも長い首を持っていたのはランダムな変化によるものであると仮定している。 彼らの長い首のおかげで、彼らは彼らの環境の木の高い葉に達することができました。 彼らは食べ物にアクセスすることができたので、長い首を持つキリンは、彼らの子孫が彼らの長い首を継承して、生き残り、再現することができました。

ダーウィンの時代以来、科学者たちは化石やDNA配列決定を通じて様々な生物の進化を追跡することができました。 彼らは、コウモリの前肢が翼になった遺伝子への変化など、特定の変化の根底にある正確な遺伝子変異を特定し始めています。

枝に達するキリン
長い首を持つキリンは、より多くの食糧にアクセスすることがより容易になり、生存して繁殖する可能性が高かった。 画像ソース:アリソンMickel/Flickr。

必ずしも完璧な解決策ではありません

自然選択についての一つの誤解は、時間の経過とともに、進化はその環境に最も完全に適している生物の特徴を”選択”するということです。 この誤解は、かつてダーウィンへの手紙の中で観察されたアルフレッド-ラッセル-ウォレス(チャールズ-ダーウィンとは独立して自然選択による進化論を考案した)としての”自然選択”という用語自体によるものである可能性がある。 ウォレスは、この用語は「あなたが頻繁にそれを比較する人間の選択のような知的な「選択者」の絶え間ない監視」を暗示し、「思考と方向性が「自然選択」の行動に不可欠である」ことを示唆していると考えた。 言い換えれば、この用語は、例えば、犬のブリーダーが彼らの動物の望ましい特性のために”選択”することとの類似点を想起させる。 実際、自然は実際には何かを「選択」するのではありません—自然選択はプロセスであり、意識的な力ではありません。 そして、自然選択のプロセスが必ずしも「完璧な」解決策になるとは限らない理由があります。

ペットの犬
犬を繁殖させるときの形質の選択は、自然選択と同じプロセスではありません。 画像:ミートワッド/Instagramの。

まず、選択は利用可能な遺伝的変異にのみ作用することができます。 チーターは、例えば、利用可能な”より速い”遺伝子変異体がない場合、より速く走るように進化することはできません。

第二に、身体はすでに持っている材料で作業する必要があります。 例えば、キリンの場合、ボイスボックスから脳に向かう神経が最も直接的なルートを取ることが最も理にかなっていると思うでしょう—約10センチの長さ。 しかし、キリンの体の計画は首を持っていなかった祖先に確立されたので、神経は首の下、心臓の周り、そして再び戻って4メートルの距離になります! 進化生物学者Steven Jay Gouldが別の例で示したように、新しい配置は手元にある部分のみを使用することができます: パンダの”親指”-拡大放射状セサモイド、通常は手首の小さなコンポーネントから構成されている余分な(第六)桁(彼の本”パンダの親指”を参照してください)。

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