Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для альтернативных нестандартных теорий см. Альтернативные теории квантовой эволюции .
Часть серии по
Эволюционная биология
Зяблики Дарвина, автор Gould.jpg
Зябликов Дарвина по Джон Гулд
Ключевые темы
Процессы и результаты
Естественная история
История эволюционной теории
Поля и приложения
  • Приложения эволюции
  • Биосоциальная криминология
  • Экологическая генетика
  • Эволюционная эстетика
  • Эволюционная антропология
  • Эволюционные вычисления
  • Эволюционная экология
  • Эволюционная экономика
  • Эволюционная эпистемология
  • Эволюционная этика
  • Эволюционная теория игр
  • Эволюционная лингвистика
  • Эволюционная медицина
  • Эволюционная нейробиология
  • Эволюционная физиология
  • Эволюционная психология
  • Экспериментальная эволюция
  • Филогенетика
  • Палеонтология
  • Селекция
  • Эксперименты по видообразованию
  • Социобиология
  • Систематика
  • Универсальный дарвинизм
Социальные последствия
  • Эволюция как факт и теория
  • Социальные эффекты
  • Споры о сотворении и эволюции
  • Возражения против эволюции
  • Уровень поддержки
  •  Портал эволюционной биологии
  • Категория Категория
  • похожие темы
  • v
  • т
  • е

Квантовая эволюция является составной частью теории разновременной эволюции Джорджа Гейлорда Симпсона, предложенной для объяснения быстрого появления высших таксономических групп в летописи окаменелостей . Согласно Симпсону, скорость эволюции различается от группы к группе и даже среди близкородственных линий. Эти разные скорости эволюционных изменений были обозначены Симпсоном как брадителические (медленный темп), горотелические (средний темп) и тахителические (быстрый темп).

Квантовая эволюция отличалась от этих стилей изменений тем, что она включала резкий сдвиг в адаптивных зонах определенных классов животных. Слово « квант », таким образом, относится к «реакции типа« все или ничего »», где переходные формы особенно нестабильны и, таким образом, быстро и полностью погибают. [1] Хотя квантовая эволюция может происходить на любом таксономическом уровне [2], она играет гораздо большую роль в «исходных таксономических единицах относительно высокого ранга, таких как семейства , отряды и классы ». [3]

Квантовая эволюция растений [ править ]

Использование фразы «квантовая эволюция» в растениях, по-видимому, впервые было сформулировано Верном Грантом в 1963 году (стр. 458-459). [4] Он привел ранее 1958 документ Харлан Льюис и Питер Х. Raven , [5] , в котором Грант утверждал , что Льюис и Ворон дал «параллельно» определение квантовой эволюции , как это определено Симпсон. Льюис и Рэйвен постулировали, что виды в роде Clarkia имеют способ видообразования, в результате которого

... как следствие быстрой реорганизации хромосом из-за наличия в какой-то момент генотипа, способствующего обширному разрушению хромосом. Подобный способ происхождения путем быстрой реорганизации хромосом предполагается для происхождения других видов Clarkia.. Во всех этих примерах производные популяции растут рядом с родительскими видами, которые они очень похожи по морфологии, но от которых они репродуктивно изолированы из-за множественных структурных различий в их хромосомах. Пространственные отношения каждого родительского вида и его производных предполагают, что дифференциация произошла недавно. Повторяющееся появление одного и того же паттерна дифференциации у Clarkia предполагает, что быстрая реорганизация хромосом была важным способом эволюции рода. Эта быстрая реорганизация хромосом сравнима с системными мутациями, предложенными Гольдшмидтом как механизм макроэволюции . В Кларкии, мы не наблюдали заметных изменений в физиологии и паттернах развития, которые можно было бы описать как макроэволюцию. Реорганизация геномов может, однако, заложить основу для последующей эволюции по совершенно иному пути, чем у предковых популяций [5]

Харлан Льюис уточнил эту концепцию в статье 1962 года [6], где он ввел термин «катастрофическое видообразование» для описания этого способа видообразования, поскольку он предположил, что уменьшение размера популяции и последующее инбридинг, которое привело к хромосомным перестройкам, происходило в небольших популяциях, которые подверглись сильной засухе.

Лесли Д. Готтлиб в своем обзоре 2003 г., посвященном растениям, заявил [7]

мы можем определить квантовое видообразование как отпрыскивание нового и очень отличающегося дочернего вида от полуизолированной периферической популяции предкового вида в организме с перекрестным оплодотворением ... по сравнению с географическим видообразованием, которое является постепенным и консервативным процессом. квантовое видообразование является быстрым и радикальным по своим фенотипическим или генотипическим эффектам, либо по обоим сразу.

Готтлиб не считал, что симпатрическое видообразование требует разрушительного отбора для формирования репродуктивного изолирующего барьера, как определено Грантом, и фактически Готлиб заявил, что требование разрушительного отбора было «излишне ограничивающим» [8] при выявлении случаев симпатрического видообразования. В этой статье 2003 года Готлиб обобщил примеры квантовой эволюции видов растений Clarkia , Layia и Stephanomeria .

Механизмы [ править ]

Согласно Симпсону (1944), квантовая эволюция возникла в результате модели случайного генетического дрейфа Сьюэлла Райта . Симпсон полагал, что основные эволюционные переходы произойдут, когда небольшие популяции, изолированные и ограниченные от потока генов , будут зацикливаться на необычных комбинациях генов. Эта «неадаптивная фаза» (вызванная генетическим дрейфом) затем (в результате естественного отбора) приведет популяцию демов от одного стабильного адаптивного пика к другому на ландшафте адаптивной приспособленности . Однако в своей книге «Основные черты эволюции» (1953) Симпсон писал, что этот механизм все еще вызывает споры:

«возникает ли предполагаемая адаптация как прелюдия к квантовой эволюции адаптивно или неадаптивно. Выше был сделан вывод, что она обычно возникает адаптивно ... Таким образом, точная роль, скажем, генетического дрейфа в этом процессе в настоящее время в значительной степени спекулятивна. неотъемлемая часть или никакая. Конечно, она не задействована во всех случаях квантовой эволюции, но есть большая вероятность, что она часто участвует. Если или когда она задействована, то это инициирующий механизм. Дрейф может быть лишь в редких случаях и только для низшие категории завершили переход в новую адаптивную зону ». [9]

Это предпочтение адаптивных, а не неадаптивных сил привело Стивена Джея Гулда к привлечению внимания к «ужесточению современного синтеза» - тенденции 1950-х годов, когда адаптационизм взял верх над плюрализмом механизмов, распространенных в 1930-х и 40-х годах. [10]

Симпсон считал квантовую эволюцию своим главным достижением, «возможно, самым важным результатом [моего] исследования, но также и самым спорным и гипотетическим». [3]

См. Также [ править ]

  • Моделирование экологической ниши
  • Мутационизм
  • Прерывистое равновесие
  • Квантовое видообразование
  • Быстрые способы эволюции
  • Теория смещения баланса
  • Симпатрическое видообразование

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Gould, SJ (1980). «Г.Г. Симпсон, палеонтология и современный синтез». В Э. Майр и У. Б. Провайн , ред., Эволюционный синтез . Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета, стр. 153–172.
  2. Перейти ↑ Simpson, GG (1953). Основные черты эволюции . Нью-Йорк: Columbia Univ. Нажмите, стр. 389.
  3. ^ a b Симпсон, GG (1944). Темп и мода в эволюции . Нью-Йорк: Columbia Univ. Нажмите, стр. 206.
  4. ^ Грант, Верн (1963). Происхождение адаптаций . Нью-Йорк и Лондон: издательство Колумбийского университета. С.  606 .
  5. ^ а б Льюис, Харлан; Рэйвен, Питер Х. (1958). «Быстрая эволюция в Кларкии» . Эволюция . 12 (3): 319–336. DOI : 10.1111 / j.1558-5646.1958.tb02962.x . S2CID 88373329 . 
  6. ^ Льюис, Харлан (1962). «Катастрофический отбор как фактор видообразования» . Эволюция . 16 (3): 257–271. DOI : 10.1111 / j.1558-5646.1962.tb03218.x . S2CID 88311196 . 
  7. Перейти ↑ Gottlieb, LD (2003). «Переосмысление классических примеров недавнего видообразования растений» . Новый фитолог . 161 : 71–82. DOI : 10,1046 / j.1469-8137.2003.00922.x .
  8. Перейти ↑ Gottlieb, LD (1973). "Генетическая дифференциация, симпатрическое видообразование и происхождение диплоидных видов Стефаномерии". Американский журнал ботаники . 60 (6): 545–553. DOI : 10.2307 / 2441378 . JSTOR 2441378 . 
  9. Перейти ↑ Simpson, GG (1953). Основные черты эволюции , стр. 390.
  10. Перейти ↑ Gould, SJ (1983). «Укрепление современного синтеза» Марджори Грен, изд. « Измерения дарвинизма» . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета, стр. 71-93.

Источники [ править ]

  • Элдридж, Найлз (1995). Переосмысление Дарвина . Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья. С. 20-26.
  • Гулд, SJ (1994). «Темп и режим в макроэволюционной реконструкции дарвинизма» PNAS USA 91 (15): 6764-71.
  • Гулд SJ (2002). Структура эволюционной теории Кембридж, Массачусетс: Harvard Univ. Нажмите. С. 529-31.
  • Майр, Эрнст (1976). Эволюция и разнообразие жизни . Кембридж, Массачусетс: Belknap Press. п. 206.
  • Майр, Эрнст (1982). Рост биологической мысли . Кембридж, Массачусетс: Belknap Press. С. 555, 609-10.

Внешние ссылки [ править ]

  • Джордж Гейлорд Симпсон - Биографический очерк.
  • Темп и мода в эволюции: генетика и палеонтология через 50 лет после Симпсона