Unterschied zwischen Mikroevolution und Makroevolution

Mikroevolution gegen Makroevolution

Mikroevolution bezieht sich auf die Entwicklung von Populationen innerhalb derselben Spezies. Obwohl der Begriff „Mikroevolution“ eher eng erscheint, umfasst er tatsächlich verschiedene Themen. Die Mikroevolution ist für den Menschen von besonderem Interesse, da sie Aufschluss über Unterschiede zwischen den menschlichen Bevölkerungen geben kann, unabhängig davon, ob diese Unterschiede in Bezug auf die Krankheitsanfälligkeit, die Größe, die Fruchtbarkeit oder einen anderen Faktor bestehen. Wissenschaftler haben die Unterschiede zwischen Bevölkerungsgruppen untersucht, um Einblick in die Ursachen von Krankheiten zu erhalten. Die Studie der Mikroevolution hilft uns auch zu verstehen, wie Krankheitserreger Antibiotika-Resistenz bekommen. Die bisher beschriebenen Arten von Mikroevolution beziehen sich auf die Entwicklung von Populationen, die aus einzelnen Organismen innerhalb derselben Spezies bestehen. In multizellulären Organismen tritt Mikroevolution auch in Populationen unserer Zellen auf. Ärzte und Wissenschaftler untersuchen diese Art von Mikroevolution, um eine der häufigsten Krankheiten des Menschen zu verstehen: Krebs. Die Entwicklung und das Fortschreiten von Krebs erfordert in den meisten Fällen viele Mutationen, und die Untersuchung von Zellen in einem Tumor kann Aufschluss darüber geben, welche Mutationen zuerst aufgetreten sind und welche Mutationen später aufgetreten sind. Diese Art von Forschung kann Mutationen feststellen, die zu Krebsmetastasen führen (die Fähigkeit, sich auf andere Gewebe auszudehnen), indem Mutationen in Zellen verglichen werden, die in andere Gewebe gelangen, wobei Zellen im Tumor stecken bleiben.

Makroevolution hingegen bezieht sich auf die Entwicklung höherer Taxa, d. H. Entwicklung, die auf einem höheren Niveau als in einer einzelnen Spezies auftritt. Wenn man an Makroevolution denkt, fällt mir ein Bild eines phylogenetischen Baums oder des Lebensbaums ein. Das Thema Makroevolution umfasst den Ursprung einer Art, die Artenabweichung und Ähnlichkeiten / Unterschiede zwischen den Arten. Die Studie der Makroevolution kann verwendet werden, um zu bestimmen, was bestimmte Pflanzenarten toxisch macht, während andere essbar sind oder warum einige Tiere gegen Krankheiten immun sind, während andere anfällig sind. Von der Untersuchung ausgestorbener Homo-Arten, um unsere Vorfahren besser zu verstehen, und um zu vergleichen, wie verschiedene Arten von Krankheitserregern das Immunsystem meiden, umfasst das Thema Makroevolution viel Boden.

Trotz dieser Unterschiede beinhalten sowohl die Mikroevolution als auch die Makroevolution die gleichen Prinzipien und erfolgen durch denselben Mechanismus. Sowohl die Mikroevolution als auch die Makroevolution treten als Folge der Mutation auf. Genomische DNA unterliegt ständig einer geringen Mutationsrate. Dies trifft zu, ob die DNA einer Zelle im Zellkern gespeichert wird oder ob sie aktiv repliziert wird. Mutationen sind Veränderungen in der Nukleotidsequenz, die durch zufällige Schäden oder Fehler während der Replikation oder Reparatur verursacht werden. Zusätzlich umfassen sowohl Makro- als auch Mikroevolution Migration oder die Bewegung von Individuen zwischen Populationen sowie genetische Drift oder zufällige Änderungen in der Häufigkeit bestimmter Merkmale oder Mutationen innerhalb einer Population. Schließlich sind sowohl Mikroevolution als auch Makroevolution Produkte natürlicher Selektion. Natürliche Selektion ist die Ausbreitung oder das Verschwinden eines Merkmals in einer Population im Laufe der Zeit (durch ein erhöhtes oder verringertes Überleben oder eine vermehrte Reproduktion), was zu einer Änderung der Häufigkeit von Genotypen in der Population führt.

Um die natürliche Selektion besser zu verstehen, betrachten wir sie im Zusammenhang mit der Genmutation. Die Mutation genomischer DNA kann eines von drei Ergebnissen erzeugen. Erstens könnte die Mutation neutral sein, was bedeutet, dass keine echte Veränderung der Zelle oder des Organismus infolge der Mutation auftritt. Diese Art von Mutation kann erhalten bleiben oder mit der Zeit verloren gehen (aufgrund genetischer Drift). Die zweite Art der Mutation könnte zu einem günstigen Ergebnis führen, indem sie ein effizienteres Protein produziert oder der Zelle oder dem Organismus einen anderen Vorteil verschafft. Der dritte Mutationstyp ist eine schädliche oder ungünstige Mutation. Diese Art von Mutation geht normalerweise verloren, da Zellen oder Organismen, die diese Mutation tragen, verminderte Überlebens- oder Reproduktionsraten aufweisen können.

Unterschiedliche Bereiche des Genoms unterliegen unterschiedlichen Mutationsraten. Beispielsweise haben Bereiche, die keine Gene enthalten oder keine Sequenzen, die Gene beeinflussen, Mutationsraten, die der Häufigkeit zufälliger Fehler entsprechen. Auf der anderen Seite hat ein kritisches Gen eine sehr niedrige Mutationsrate, da fast jede Mutation in einem kritischen Gen schädlich sein wird. Diese Gene werden als "hoch konserviert" bezeichnet. Die Sequenzen hochkonservierter Gene, wie z. B. ribosomale Proteine, können verwendet werden, um Vergleiche und Hypothesen über die Makroevolution von entfernt verwandten Organismen (wie Bakterien und Tiere) anzustellen..

Andere Gene haben sich in letzter Zeit entwickelt und können für eine bestimmte Gruppe von Organismen einzigartig sein. Das Analysieren von Sequenzähnlichkeiten in diesen Genen kann Informationen über nahe verwandte Arten (Makroevolution) liefern und kann sogar verwendet werden, um Unterschiede zwischen Populationen oder Individuen derselben Spezies (Mikroevolution) zu vergleichen. Beispielsweise entwickelt sich das Influenza-Virus schnell, um die Erkennung des Immunsystems zu vermeiden. Bei Influenza wären Änderungen (Mutationen) im Hämagglutinin-Protein auf der Virusoberfläche, die dem Virus helfen, das Immunsystem zu umgehen, von Vorteil. Die Untersuchung der Influenza-Mikroevolution, die durch genomische Mutationen in Hüllproteinen hervorgerufen wird, bestimmt jedes Jahr die Produktion neuer Influenza-Impfstoffe.

Zusammenfassend stellen Makroevolution und Mikroevolution den gleichen Prozess dar, der durch zufällige Mutationen und natürliche Selektion in unterschiedlichen Maßstäben gesteuert wird. Obwohl es möglicherweise schwierig sein kann, die während der Mikroevolution auftretenden Änderungen (z. B. die Entwicklung einer Medikamentenresistenz) mit makroevolutionären Änderungen (z. B. die Entwicklung neuer Arten) zu verknüpfen, sollten Sie die jeweils erforderliche Zeit berücksichtigen. Mikroevolution kann im Laufe des Lebens beobachtet und direkt gemessen werden. Mikroevolution tritt bei jeder neuen Generation und sogar in einem vielzelligen Organismus auf (wie bei Krebs). Makroevolution dauert viel länger und muss aus einer anderen Perspektive betrachtet werden. Das Leben auf der Erde ist seit 3,8 Milliarden Jahren in der Mikroevolution, und dies ist viel Zeit für Mikroereignisse, um Makroergebnisse zu erzielen.