Các sinh vật học tiến hóa là một nhánh của sinh học mà các nghiên cứu về nguồn gốc và những thay đổi trong cơ thể sống qua thời gian, quá trình tiến hóa đã sản sinh sự đa dạng trên Trái Đất và các mối quan hệ giữa các loài. Các quá trình tiến hóa này bao gồm chọn lọc tự nhiên, nguồn gốc chung và sự đặc biệt.
Sinh học đề cập đến việc nghiên cứu toàn diện các sinh vật, trong khi sinh học tiến hóa tìm cách trả lời các câu hỏi theo quan điểm chức năng và giải thích cảm giác thích nghi của các yếu tố đang được nghiên cứu.
Đề án đơn giản tượng trưng cho sự tiến hóa của con người. Nguồn: M. Công việc làm vườn: Gerbil
Julian Huxley, một nhà sinh học tiến hóa sinh ra ở Anh, đề cập đến nó như một ngành học tổng hợp một số lĩnh vực trước đây không liên quan đến nghiên cứu sinh học. Những lĩnh vực đó sẽ là di truyền học, sinh thái học, hệ thống học và cổ sinh vật học.
Sinh học tiến hóa khác với các ngành khoa học chính xác, bởi vì nó liên quan đến các hiện tượng mà không có cách nào giải thích được bằng các quy luật, vì vậy chúng được coi là duy nhất. Ngành sinh học này cố gắng tìm câu trả lời cho câu hỏi tại sao?
Nói chung là không thể hoặc không thích hợp để có được câu trả lời cho các câu hỏi về tiến hóa thông qua các thí nghiệm, vì vậy người ta coi kỷ luật này được xử lý thông qua phương pháp heuristic được gọi là tường thuật lịch sử bổ sung với việc so sánh các sự kiện khác nhau.
Lịch sử
nguồn gốc
Sinh học tiến hóa như một ngành học thuật đã xuất hiện từ những năm 1930 đến 1940, khi các lý thuyết về chọn lọc tự nhiên, di truyền và đột biến ngẫu nhiên hội tụ. Nó xuất hiện sau đó là kết quả của chủ nghĩa tân Darwin.
Tuy nhiên, nguồn gốc của nó bắt nguồn từ ý tưởng tiến hóa bằng chọn lọc tự nhiên do Charles Darwin đề xuất vào năm 1859. Nhà khoa học người Anh đề xuất nó dựa trên ý tưởng rằng môi trường ủng hộ hoặc cản trở sự sinh sản của các sinh vật sống.
Nó cũng hỗ trợ ba tiền đề: tính trạng phải có tính di truyền, có sự biến đổi tính trạng giữa các cá thể của quần thể và điều này phải ảnh hưởng đến sự tồn tại hoặc sinh sản của cá thể của loài đó.
Một cột mốc quan trọng khác cho sự hình thành của nó là di truyền học Mendel, tức là, các định luật do Gregor Mendel đề xuất giữa năm 1865 và 1866. Ba định luật của ông cố gắng giải thích cách các ký tự hoặc đặc điểm thể chất được truyền sang con cái.
Thuyết tân Darwin
Cuối cùng, chúng ta tìm thấy thuyết tân Darwin là một trong những tiền thân chính của nó, mà các kiến trúc sư là Ronald Fisher, John Burdon Sanderson Haldane và Sewal Green Wright. Cái gọi là tổng hợp hiện đại sau đó đã hợp nhất hai khám phá: sự thống nhất giữa tiến hóa với cơ chế tiến hóa, nghĩa là gen và chọn lọc tự nhiên.
Nhưng phải đến năm 1980, sinh học tiến hóa mới chiếm chỗ trong các khoa đại học. Ngày nay, nó bao gồm các chủ đề khác nhau, trong đó tầm quan trọng tương đối của các lực lượng tiến hóa được nhấn mạnh, đó là chọn lọc tự nhiên, chọn lọc giới tính, nguồn gốc di truyền, hạn chế phát triển, sai lệch đột biến, địa lý sinh học.
Nó cũng đã kết hợp các khía cạnh của các lĩnh vực khác nhau như di truyền phân tử và khoa học máy tính.
Nghiên cứu là gì (đối tượng nghiên cứu)
Sinh học tiến hóa nghiên cứu nguồn gốc và sự thay đổi của các sinh vật qua thời gian. Nguồn: Thomas Hunt Morgan
Khái niệm thống nhất của sinh học tiến hóa là sự thay đổi và biến đổi của các loài theo thời gian. Những thay đổi trong quần thể sinh vật do quá trình tiến hóa gây ra có thể là cả kiểu hình và di truyền.
Sự tiến hóa giải thích sự đa dạng sinh học trong quá khứ và hiện tại, cũng như sự thích nghi về hình thái, sinh lý và hành vi của thực vật và động vật với môi trường. Nhưng nó cũng làm sáng tỏ các khía cạnh sinh học, hành vi và xã hội của loài người.
Sinh học tiến hóa tìm cách hiểu các chặng đường và quá trình lịch sử đã hình thành nên các đặc điểm hiện tại của các sinh vật, nó cũng giải quyết tại sao lại là những đặc điểm của những sinh vật đó mà không phải là những đặc điểm khác.
Câu hỏi của các nhà sinh học tiến hóa thường là "điều gì đã xảy ra và khi nào? Làm thế nào và tại sao?" Nếu chúng ta kết hợp cách tiếp cận này với các bộ phận hoặc nhánh khác nhau của sinh học, nhiều lĩnh vực con khác nhau sẽ xuất hiện, chẳng hạn như sinh thái học tiến hóa và sinh học phát triển tiến hóa. Một số phần mở rộng như rô bốt tiến hóa, kỹ thuật tiến hóa, thuật toán tiến hóa và kinh tế học tiến hóa cũng có thể được xác định.
Ngoài ra, cũng cần nhắc đến một lĩnh vực mới trong chuyên ngành này, sinh học tiến hóa phát triển tập trung vào nghiên cứu cách thức ghi nhận và kiểm soát sự phát triển của phôi thai.
Mặt khác, có nhiều thói quen khác mà sự lệ thuộc chủ yếu là tâm lý chứ không phải sinh lý. Các triệu chứng cai nghiện trong trường hợp này hơi khác. Bộ não giải thích rằng nó đã mất đi một phần thưởng quý giá, điều này được phản ánh trong tình trạng đau khổ về cảm xúc và thay đổi hành vi.
Các ứng dụng
Sinh học tiến hóa hiện đang tìm cách làm sáng tỏ các hiện tượng đã được giải thích sai trong quá trình tổng hợp tiến hóa hiện đại. Ví dụ, trong quá trình tiến hóa của sinh sản hữu tính, trong quá trình già hóa, trong sự hình thành, cũng như khả năng tiến hóa. Chúng cũng đang được áp dụng trong lĩnh vực di truyền để xác định kiến trúc của các hiện tượng tiến hóa như sự thích nghi và đặc tả.
Những đóng góp của ngành học này là quan trọng trong sinh thái học sinh vật, trong lý thuyết lịch sử sự sống, kiến thức phân tử, nghiên cứu về bộ gen, cũng như trong các lĩnh vực cổ sinh vật học, hệ thống học, sức khỏe và phát sinh loài.
Các khái niệm chính
- Tiến hóa : là sự thay đổi các đặc điểm của quần thể sinh vật, hoặc các nhóm quần thể đó qua quá trình liên tiếp của các thế hệ.
- Nguyên tố: là chất không thể chia nhỏ thành dạng đơn giản hơn bằng các biện pháp hóa học thông thường. Chúng là đơn vị cấu trúc cơ bản của các nguyên tử nhỏ bé được tạo thành từ proton, neutron và electron.
- Loài: là trạng thái của quá trình tiến hóa mà một nhóm cá thể có khả năng thực sự hoặc tiềm năng giao phối với nhau để sinh ra con cái có khả năng sinh sản.
- Kiểu gen: tổng số thông tin di truyền của một sinh vật có trong nhiễm sắc thể của nó.
- Kiểu hình: tập hợp các đặc điểm nhận dạng của sinh vật (cấu tạo, sinh hóa, sinh lý và tập tính) được xác định bởi sự tương tác của kiểu gen và môi trường.
- Chọn lọc tự nhiên: kiểu chọn lọc đặc biệt xảy ra không mang tính chất di truyền trong quần thể tự nhiên. Điều này không thừa nhận sự cố ý, định hướng hoặc tiến bộ không giống như sự chọn lọc nhân tạo được thực hiện bởi con người với một mục đích cụ thể.
- Đột biến : sự biến đổi của alen do sự thay đổi trình tự cơ sở của nó xảy ra giữa thế hệ này và thế hệ tiếp theo.
- Thuyết Neordarwi : nó còn được gọi là thuyết tiến hóa tổng hợp, nó là thuyết kết hợp thuyết Darwin cổ điển với di truyền học hiện đại, cổ sinh vật học, phân bố địa lý, phân loại học và bất kỳ ngành học nào cho phép hiểu được quá trình tiến hóa.
- Thuyết sáng tạo : tập hợp các tín ngưỡng lấy cảm hứng từ các học thuyết tôn giáo, theo đó Trái đất và các sinh vật xuất phát từ một hành động sáng tạo của thần thánh và được thực hiện theo một mục đích siêu việt.
- Thuyết muối : hay còn gọi là thuyết đột biến, nó tương ứng với sự xuất hiện của những thay đổi đột ngột và quy mô lớn từ thế hệ này sang thế hệ khác. Ông phản đối thuyết dần dần của Darwin.
- Thuyết cố định : thuyết cho rằng mỗi loài không thay đổi trong suốt lịch sử theo cách mà chúng được tạo ra, vì vậy nó đối lập với thuyết tiến hóa.
- Thuyết biến đổi : thuyết cho rằng các loài sinh vật có nguồn gốc độc lập, nhưng chúng có thể thay đổi chủ yếu do sử dụng hoặc không sử dụng các cơ quan theo nhu cầu nảy sinh trong môi trường.
- Tính đồng nhất : là một nguyên tắc chỉ ra rằng các quá trình tự nhiên là lặp đi lặp lại, tức là những quá trình giống nhau đã diễn ra trong quá khứ là những quá trình diễn ra trong hiện tại và sẽ xuất hiện trong tương lai.
- Tiến hóa vi mô : đề cập đến những thay đổi quy mô nhỏ được ghi nhận trong tần số alen của quần thể trong một vài thế hệ. Đó là một sự thay đổi ở hoặc dưới cấp độ loài.
- Tiến hóa vĩ mô: là sự xuất hiện của những thay đổi lớn, thể hiện các mô hình và quá trình ảnh hưởng đến quần thể ở mức độ cao hơn.
Các nhà sinh học tiến hóa nổi bật
Sinh học tiến hóa đã và đang hình thành một ngành học quan trọng trong thế giới khoa học ngày nay nhờ sự đóng góp của các nhà sinh học chuyên sâu trong lĩnh vực này như:
- Charles Darwin (1809-1882), người đã nêu lên sự tiến hóa sinh học thông qua chọn lọc tự nhiên và đã làm như vậy qua tác phẩm Nguồn gốc của các loài.
- Gregor Mendel (1822-1884) người đã mô tả các quy luật mô tả sự di truyền gen.
Gregor Mendel, được coi là cha đẻ của Di truyền học. Nguồn: Bateson, William (Nguyên tắc di truyền của Mendel: Phòng thủ), qua Wikimedia Commons
- Sewall Wright (1889-1988) được coi là một trong những nhà sáng lập chính của di truyền quần thể và được biết đến với những ảnh hưởng to lớn đến thuyết tiến hóa.
- George Gaylord Simpson (1902-1982) là một trong những nhà lý thuyết hàng đầu của thuyết tiến hóa tổng hợp.
- Ernst Mayr (1904-2005) đã đóng góp vào cuộc cách mạng khái niệm cho phép tổng hợp hiện đại của thuyết tiến hóa và nhờ những đóng góp của ông, khái niệm sinh học về loài đã được phát triển.
- George Ledyard Stebbins (1906-2000) nhà di truyền học và là một trong những thành viên sáng lập ra tổng hợp tiến hóa hiện đại. Ông đã quản lý để đưa thực vật học vào khung lý thuyết này.
- Ronald Fisher (1890-1962) đã sử dụng toán học để kết hợp các định luật Mendel với chọn lọc tự nhiên do Darwin đề xuất.
- Edmund B. Ford (1901-1988) được coi là cha đẻ của sinh thái học di truyền và là một nhà nghiên cứu lớn về vai trò của chọn lọc tự nhiên đối với các loài.
- Richard Dawkins (1941) đã phổ biến quan điểm tiến hóa của gen và đưa ra các thuật ngữ như meme và memetics.
- Marcus Feldman (1942) mặc dù ông là một nhà toán học được đào tạo, nhưng những đóng góp của ông cho thuyết tiến hóa là nhờ vào các nghiên cứu tính toán mà ông đã thực hiện.
- Sinh học Tiến hóa. (2019, ngày 18 tháng 9). Wikipedia, Bách khoa toàn thư. Khôi phục từ wikipedia.org
- Méndez, MA và Navarro, J. (2014). Giới thiệu về sinh học tiến hóa. Santiago, Chile: Hiệp hội Tiến hóa Chile (SOCEVOL).
- Những người đóng góp Wikipedia. (2019, ngày 08 tháng 10). Sinh học tiến hóa. Trong Wikipedia, Bách khoa toàn thư miễn phí. Khôi phục từ wikipedia.org
- Pérez, Eréndira. (2015). Kiến thức cơ bản của sinh học tiến hóa: đề xuất giáo khoa cho giáo dục trung học.
- Santos, M. And Ruiz, A. (1990) Các vấn đề hiện tại của sinh học tiến hóa. Tây Ban Nha: Đại học tự trị Barcelona.
- Soler, M. (sf). Tiến hóa và sinh học tiến hóa. Chuyên đề Tiến hóa Sinh học. Được khôi phục từ sesbe.org/