Биологиядағы дивергенция - бұл не? Кейбір жағдайларда, экологиялық жағынан әр түрлі шеткі ортада тұратын популяциялар басқа популяциялардан генетикалық айырмашылықтарды көрсетуі мүмкін, әсіресе түрлердің әртүрлілігі жоғары болған жағдайда. Генетикалық дивергенция – бір тектік түрдің екі немесе одан да көп популяциясы өз бетінше генетикалық өзгерістерді (мутацияларды) жинақтап, өмір сүруге қабілетті ұрпақ әкелетін биологиялық процесс. Дивергентті популяциялар арасындағы генетикалық айырмашылықтар фенотипке әсер етпейтін, сондай-ақ елеулі морфологиялық және физиологиялық өзгерістерге әкелетін мутацияларды қамтуы мүмкін.
Генетикалық дивергенция
Молекулалық генетика деңгейінде биологиядағы дивергенция – бұл түрлену нәтижесінде пайда болатын генетикалық өзгерістер. Дегенмен, зерттеушілер бұл мүмкін емес деп санайдымұндай құбылыс генетикалық локуста бір реттік және маңызды басым мутацияның нәтижесі болды. Егер мүмкін болса, бұл мутациялар кейінгі ұрпаққа берілуі мүмкін емес еді. Сондықтан эволюция процесіндегі бірнеше шағын мутациялардың нәтижесі болып табылатын дәйекті репродуктивті оқшаулану нұсқасы неғұрлым ықтимал.
Дивергентті эволюция
Эволюция теориясына сәйкес, биологиядағы дивергенция салыстырмалы құбылыс, онда бастапқыда ұқсас популяциялар эволюциялық даму барысында айырмашылықтарды жинақтап, бірте-бірте ерекшеленетін болады. Бұл процесс «дивергенция» деп те аталады және «Түрлердің шығу тегі туралы» (1859) кітабында сипатталған. Дарвинге дейін де орталық түр түрінен көптеген алшақтықты Альфред Рассел Уоллес 1858 жылы сипаттаған. Дәстүрлі эволюциялық теорияға сәйкес дивергенция екі негізгі мақсатқа қызмет етеді:
- Бұл организмнің бұл түріне жаңа биологиялық тауашаларды пайдалану арқылы өзгертілген түрде өмір сүруге мүмкіндік береді.
- Әртүрліліктің бұл ұлғаюы жас ұрпақтың әртүрлі мекендеу орындарына бейімделуін арттырады.
Бұл болжамдар таза гипотетикалық, өйткені оларды тәжірибе жүзінде дәлелдеу өте қиын және мүмкін емес.
Молекулалық дивергенция
Молекулалық биология тұрғысынан бұл не? Бұл бір-бірінен ДНҚ-ның екі сегментімен ерекшеленетін нуклеотидтердің үлесі. Пайыз да әртүрлі болуы мүмкін.екі полипептидтер арасындағы аминқышқылдары. Бұл контексте «дивергенция» термині қолданылады, өйткені екі молекула бір ата-аналық молекуланың ұрпағы деген болжам бар. Эволюция процесінде дивергенция ғана емес, будандастыру және көлденең көшу сияқты оқиғалардың қосылуы да болады. Және мұндай оқиғалар әлдеқайда жиі кездеседі. Генетикалық материалдың эволюциялық дивергенциясының молекулалық механизмдеріне нуклеотидтерді алмастыру, делециялар, инсерциялар, хромосомалық рекомбинациялар, транспозициялар және инверсиялар, дупликациялар, трансформациялар және гендердің көлденең ауысуы жатады. Нуклеотидтерді алмастыру саны екі реттілік арасындағы дивергенция дәрежесінің қарапайым және пайдалы өлшемі болып табылады. Шындығында, нуклеотидтерді алмастыру санын бағалаудың және дивергенцияның эволюциялық жолын көрсететін филогенетикалық ағашты құрудың бірнеше әдістері бар.
Конвергенция аналогы
Биологиядағы дивергенция эволюциялық конвергенцияға ұқсас, оның барысында бір-біріне ұқсамайтын ата-тегі бар организмдер табиғи сұрыпталудың арқасында ұқсас болды. Мысалы, шыбындар мен құстардың ұшпайтын ата-бабалары мүлдем басқа болғанымен, олардың қанаттары бар және ұша алады деген мағынада ұқсастықтары бар. Іс жүзінде бұл екеуі әртүрлі биологиялық түрлерге жатады. Биологиядағы дивергенция – екі морфологиялық немесе молекулалық белгі ортақ атадан пайда болатын эволюциялық оқиға. Бұл сипаттамалар бастапқыда бірдей болды, бірақ болдыэволюция барысында гетерогенді. Сәйкессіздік болған жағдайда, ортақ ата болған деп болжау үшін екі белгі арасында белгілі бір дәрежеде ұқсастық болуы керек. Жақындау үшін, керісінше, белгілі бір ерекшелік болуы керек, өйткені белгілі бір белгілер толығымен тәуелсіз ата-бабалардан алынған. Осылайша, дивергенция мен конвергенция арасындағы айырмашылықты анықтау қиын.
Биологиядағы алшақтық: суреттер
Дивергентті эволюция (латын тілінен divergentia - дивергенция), әдетте, бір түрдің әртүрлі және оқшауланған ортада таралуының салдары болып табылады. Мынадай мысалдарды келтіруге болады: планетадағы тіршілік иелерінің көпшілігінің аяқ-қолдары, адамдар мен приматтардың қолдары, омыртқалылардың аяқтары, құстардың қанаттары, балықтардың қанаттары және т.б. Бұл мүшелердің барлығын тірі ағзалар әртүрлі тәсілдермен пайдаланады, бірақ олардың шығу тегі бірдей. Дивергенция туысқан организмдердің кез келген тобында болуы мүмкін. Бар айырмашылықтар саны неғұрлым көп болса, сәйкессіздік соғұрлым көп болады. Ал мұндай мысалдар табиғатта өте көп, мысалы, түлкі. Егер оның мекендейтін жері шөл болса, онда белгілі бір түсті жануардың жүні жыртқыштардан жасыруға көмектеседі. Қызыл түлкі «қызыл пальто» жергілікті табиғатпен үйлесетін ормандарда тұрады. Шөлде жылу жылу беруді қиындатады, сондықтан түлкінің құлағы үлкен өлшемдерге дейін дамыған, сондықтан дене артық жылудан құтылады. Бұл ретте шешуші фактор болып табыладытек генетикалық айырмашылықтар емес, қоршаған ортаның әртүрлі жағдайлары мен бейімделу талаптары. Егер олар бір ортада өмір сүрсе, олар да дәл осындай жолмен дамылар еді. Дивергентті эволюция генетикалық жақындықты растайды.
Табиғаттағы алшақтық: мысалдар
Эволюция – организмдердің уақыт бойынша өзгеру процесі. Негізгі ерекшелігі - мұның бәрі өте баяу жүреді және мыңдаған, тіпті миллиондаған жылдарды алады. Биологиядағы дивергенция - бұл не? Мысалы, адам ағзасындағы өзгерісті алайық: біреу ұзын, біреу қысқа, біреу қызыл шаш, біреу қара, біреу ақшыл, біреу қара тері. Адамдар сияқты, басқа тірі ағзалардың да бір популяцияда көптеген өзгерістері болады.
Дивергенция биологияда (мысалдар мұны анық көрсетеді) өмір сүруге қажетті гендік трансформациялардың жинақталу процесі. Нақты өмірден мысал келтіруге болады. Галапагос аралдарында мүсіндердің көптеген түрлері бар. Чарльз Дарвин бұл жерлерге барған кезде, ол бұл жануарлардың шынымен ұқсас екенін, бірақ олардың әлі де кейбір негізгі айырмашылықтары бар екенін атап өтті. Бұл олардың тұмсықтарының өлшемі мен пішіні. Олардың ортақ арғы тегі бейімделгіш сәулеленуден өтті, осылайша жаңа түрлердің дамуына үлес қосты. Мысалы, тұқымдар көп болатын бір аралда құс тұмсықтары бұл тағам түрін жеуге ең қолайлы болды. Басқа аралда тұмсықтың құрылымы жануарға көмектестіжәндіктерді жейді. Өйткені, әрқайсысының өзіндік ерекшеліктері бар көптеген жаңа түрлер пайда болды.
Дивергентті эволюция жаңа биологиялық түрдің пайда болуына келгенде орын алады. Әдетте, бұл әртүрлі экологиялық жағдайларға бейімделу үшін қажет. Жақсы мысал - адам аяғы, олардың ортақ примат ата-бабасына қарамастан, маймыл аяғынан өте ерекшеленеді. Жаңа түр (бұл жағдайда адамдар) ағаштарға өрмелеудің қажеті жоқ болғандықтан дамыды. Екі аяқтылық жылдамдықты, тепе-теңдікті және жер бетіндегі сенімді қозғалысты жақсарту үшін аяқтың қажетті өзгерістерін жасады. Адамдар мен маймылдар генетикалық жағынан ұқсас болғанымен, олар өмір сүруге қажетті әртүрлі физикалық қасиеттерге ие болды.
