ความแตกต่างทางชีววิทยา - มันคืออะไร? ในบางกรณี ประชากรที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมรอบข้างที่แตกต่างกันทางนิเวศวิทยาอาจแสดงความแตกต่างทางพันธุกรรมจากประชากรที่เหลือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่มีความหลากหลายของสายพันธุ์สูง ความแตกต่างทางพันธุกรรมเป็นกระบวนการทางชีววิทยาที่ประชากรสองสายพันธุ์หรือมากกว่าของสายพันธุ์บรรพบุรุษสะสมการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมอย่างอิสระ (การกลายพันธุ์) เพื่อผลิตลูกหลานที่รอดตาย ความแตกต่างทางพันธุกรรมระหว่างกลุ่มประชากรที่แตกต่างกันอาจรวมถึงการกลายพันธุ์ที่ไม่ส่งผลต่อฟีโนไทป์ และนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาที่สำคัญ
ความแตกต่างทางพันธุกรรม
ในระดับอณูพันธุศาสตร์ ความแตกต่างทางชีววิทยาคือการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นจากการเก็งกำไร อย่างไรก็ตาม นักวิจัยโต้แย้งว่าไม่น่าเป็นไปได้ว่าปรากฏการณ์ดังกล่าวเป็นผลมาจากการกลายพันธุ์ที่โดดเด่นเพียงครั้งเดียวและมีนัยสำคัญที่ตำแหน่งทางพันธุกรรม หากเป็นไปได้ การกลายพันธุ์เหล่านี้จะไม่สามารถส่งต่อไปยังคนรุ่นต่อไปได้ ดังนั้น มีความเป็นไปได้มากกว่าคือความแตกต่างของการแยกจากการสืบพันธุ์แบบต่อเนื่อง ซึ่งเป็นผลมาจากการกลายพันธุ์เล็กๆ หลายครั้งในกระบวนการวิวัฒนาการ
วิวัฒนาการที่แตกต่าง
ตามทฤษฎีวิวัฒนาการ ความแตกต่างทางชีววิทยาเป็นปรากฏการณ์สัมพัทธ์ ซึ่งในตอนแรกกลุ่มประชากรที่คล้ายคลึงกันสะสมความแตกต่างในระหว่างการพัฒนาวิวัฒนาการและค่อยๆ ชัดเจนขึ้น กระบวนการนี้เรียกอีกอย่างว่า "ความแตกต่าง" และอธิบายไว้ใน On the Origin of Species (1859) แม้กระทั่งก่อนเมืองดาร์วิน Alfred Russel Wallace ได้อธิบายความแตกต่างหลายแนวจากชนิดพันธุ์กลางในปี 1858 ตามทฤษฎีวิวัฒนาการแบบดั้งเดิม ความแตกต่างมีจุดประสงค์หลักสองประการ:
- ช่วยให้สิ่งมีชีวิตประเภทนี้สามารถอยู่รอดได้ในรูปแบบที่เปลี่ยนแปลงไปโดยการใช้ประโยชน์จากช่องทางชีววิทยาใหม่
- ความหลากหลายที่เพิ่มขึ้นนี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการปรับตัวของคนรุ่นใหม่ให้เข้ากับแหล่งที่อยู่อาศัยที่หลากหลาย
สมมติฐานเหล่านี้เป็นเพียงสมมุติฐาน เพราะมันยากมากและแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะพิสูจน์พวกเขาด้วยการทดลอง
ความแตกต่างระดับโมเลกุล
อณูชีววิทยาคืออะไร? นี่คือสัดส่วนของนิวคลีโอไทด์ที่แยกจากกันโดยดีเอ็นเอสองส่วน เปอร์เซ็นต์อาจแตกต่างกันไปกรดอะมิโนระหว่างสองโพลีเปปไทด์ คำว่า "ไดเวอร์เจนซ์" ถูกใช้ในบริบทนี้เนื่องจากมีการสันนิษฐานว่าสองโมเลกุลเป็นลูกหลานของโมเลกุลต้นกำเนิดตัวเดียว ในกระบวนการวิวัฒนาการ ไม่เพียงมีความแตกต่างกันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเหตุการณ์ต่างๆ ควบคู่ไปด้วย เช่น การผสมข้ามพันธุ์และการถ่ายโอนในแนวนอน และเหตุการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้นบ่อยขึ้นมาก กลไกระดับโมเลกุลของการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการของสารพันธุกรรมรวมถึงการแทนที่นิวคลีโอไทด์ การลบ การแทรก การรวมตัวกันใหม่ของโครโมโซม การขนย้ายและการผกผัน การทำซ้ำ การแปลง และการถ่ายโอนยีนในแนวนอน จำนวนของการแทนที่นิวคลีโอไทด์เป็นการวัดที่ง่ายและมีประโยชน์ของระดับของความแตกต่างระหว่างสองลำดับ ในความเป็นจริง มีหลายวิธีในการประมาณจำนวนการแทนที่นิวคลีโอไทด์และสร้างต้นไม้สายวิวัฒนาการที่แสดงเส้นทางวิวัฒนาการของความแตกต่าง
อะนาล็อกของการบรรจบกัน
ความแตกต่างทางชีววิทยาคล้ายกับวิวัฒนาการมาบรรจบกัน ในระหว่างที่สิ่งมีชีวิตที่มีบรรพบุรุษต่างกันจะมีความคล้ายคลึงกันเนื่องจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น แมลงวันและนกได้พัฒนาให้มีความคล้ายคลึงกัน ในแง่ที่พวกมันมีปีกและสามารถบินได้ แม้ว่าบรรพบุรุษที่บินไม่ได้ของพวกมันจะแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง อันที่จริงทั้งสองเป็นของประเภททางชีวภาพที่แตกต่างกัน ความแตกต่างทางชีววิทยาเป็นเหตุการณ์วิวัฒนาการที่ลักษณะทางสัณฐานวิทยาหรือโมเลกุลสองลักษณะเกิดขึ้นจากบรรพบุรุษร่วมกัน ลักษณะเหล่านี้เดิมเหมือนกัน แต่กลายเป็นต่างกันไปตามวิวัฒนาการ ในกรณีของความคลาดเคลื่อน จะต้องมีระดับของความคล้ายคลึงกันระหว่างสองลักษณะที่จะบ่งบอกว่ามีบรรพบุรุษร่วมกัน สำหรับการสร้างสายสัมพันธ์ ตรงกันข้าม จะต้องมีความแตกต่างบางประการ เนื่องจากคุณลักษณะบางอย่างถูกยืมมาจากบรรพบุรุษที่เป็นอิสระโดยสมบูรณ์ ดังนั้น ความแตกต่างระหว่างความแตกต่างและการบรรจบกันจึงเป็นเรื่องยากที่จะสร้าง
ความแตกต่างทางชีววิทยา: รูปภาพ
วิวัฒนาการที่แตกต่าง (จากภาษาละติน divergentia - divergence) ตามกฎแล้วเป็นผลมาจากการแพร่กระจายของสายพันธุ์เดียวกันในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันและแยกจากกัน สามารถยกตัวอย่างได้ดังต่อไปนี้: สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ในโลกมีแขนขาบน มนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีแขน สัตว์มีกระดูกสันหลังมีขา นกมีปีก ปลามีครีบ และอื่นๆ อวัยวะทั้งหมดเหล่านี้ถูกใช้โดยสิ่งมีชีวิตในรูปแบบต่างๆ แต่ต้นกำเนิดของพวกมันเหมือนกัน ความแตกต่างสามารถเกิดขึ้นได้ในกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้อง ยิ่งมีข้อแตกต่างมากเท่าใด ความคลาดเคลื่อนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และมีตัวอย่างมากมายในธรรมชาติ เช่น สุนัขจิ้งจอก หากที่อยู่อาศัยของมันคือทะเลทราย เสื้อคลุมของสัตว์บางสีจะช่วยพรางตัวจากผู้ล่า จิ้งจอกแดงอาศัยอยู่ในป่าซึ่งมี "เสื้อคลุมสีแดง" ผสมผสานกับทิวทัศน์ในท้องถิ่น ในทะเลทราย ความร้อนทำให้การถ่ายเทความร้อนทำได้ยาก หูของจิ้งจอกจึงพัฒนาเป็นขนาดใหญ่ ดังนั้นร่างกายจึงกำจัดความร้อนส่วนเกิน ปัจจัยชี้ขาดในเรื่องนี้คือต่างกันแค่สภาพแวดล้อมและความต้องการในการปรับตัว ไม่ใช่ความแตกต่างทางพันธุกรรม หากพวกเขาอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมเดียวกัน มีแนวโน้มว่าพวกเขาจะมีวิวัฒนาการในลักษณะเดียวกัน วิวัฒนาการที่แตกต่างคือการยืนยันความใกล้ชิดทางพันธุกรรม
ความแตกต่างในธรรมชาติ: ตัวอย่าง
วิวัฒนาการคือกระบวนการที่สิ่งมีชีวิตเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา คุณสมบัติหลักคือ ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นช้ามากและใช้เวลาหลายพันหรือล้านปี ความแตกต่างทางชีววิทยา - มันคืออะไร? ตัวอย่างเช่น พิจารณาการเปลี่ยนแปลงในร่างกายมนุษย์ บางคนสูง บางคนสั้น บางคนมีผมสีแดง บางคนมีสีดำ บางคนมีผิวสีอ่อน บางคนมีผิวสีเข้ม เช่นเดียวกับมนุษย์ สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ก็มีหลายรูปแบบภายในประชากรเดียวกัน
Divergence อยู่ในชีววิทยา (ตัวอย่างแสดงให้เห็นอย่างชัดเจน) กระบวนการสะสมของการเปลี่ยนแปลงของยีนที่จำเป็นต่อการอยู่รอด สามารถยกตัวอย่างจากชีวิตจริง มีนกฟินช์หลายประเภทในหมู่เกาะกาลาปาโกส เมื่อชาร์ลส์ ดาร์วินเยี่ยมชมสถานที่เหล่านี้ เขาสังเกตเห็นว่าสัตว์เหล่านี้มีความคล้ายคลึงกันจริงๆ แต่ก็ยังมีความแตกต่างที่สำคัญอยู่บ้าง นี่คือขนาดและรูปร่างของจะงอยปากของพวกมัน บรรพบุรุษร่วมกันของพวกเขาได้รับการฉายรังสีที่ปรับเปลี่ยนได้ซึ่งเอื้อต่อการพัฒนาสายพันธุ์ใหม่ ตัวอย่างเช่น บนเกาะแห่งหนึ่งที่มีเมล็ดพืชอุดมสมบูรณ์ จะงอยปากนกเหมาะที่สุดที่จะกินอาหารประเภทนี้ บนเกาะอื่น โครงสร้างจะงอยปากช่วยสัตว์กินแมลง ท้ายที่สุด ก็มีสายพันธุ์ใหม่มากมายปรากฏขึ้น โดยแต่ละตัวมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง
วิวัฒนาการที่แตกต่างเกิดขึ้นเมื่อมีสิ่งมีชีวิตสายพันธุ์ใหม่เกิดขึ้น ตามกฎแล้ว นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ตัวอย่างที่ดีคือเท้ามนุษย์ ซึ่งแตกต่างจากตีนลิงอย่างมาก แม้ว่าจะมีบรรพบุรุษเป็นไพรเมตทั่วไปก็ตาม สายพันธุ์ใหม่ (ในกรณีนี้คือมนุษย์) วิวัฒนาการเพราะไม่จำเป็นต้องปีนต้นไม้อีกต่อไป การเดินเท้าแบบสองเท้าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นในเท้าเพื่อเพิ่มความเร็ว การทรงตัว และการเคลื่อนไหวอย่างมั่นใจบนพื้นผิวโลก แม้ว่ามนุษย์และลิงจะมีความคล้ายคลึงกันทางพันธุกรรม แต่ก็มีวิวัฒนาการลักษณะทางกายภาพที่แตกต่างกันที่จำเป็นสำหรับการเอาชีวิตรอด