مقدمه :

تئوری تکامل و نقش دو برابر شدن ژنها در تکامل
تئوری تکامل
موجودات زمین در طول زمین طی فرآیندی مستمر، تحول پیدا می‌کنند که تکامل نامیده می‌شود. از زمانی که زندگی بر روی زمین آغاز شد، میلیونها گونه جدید پدید آمده و از بین رفته‌اند. موجودات زنده امروزی، تنها نمایانگر بخش کوچکی از تمام موجودات زنده‌ای هستند که تا به حال وجود داشته‌اند. بطور عمده تکامل در نتیجه انتخاب طبیعی رخ می‌دهد. این فرآیند در جهت حفظ بقا است. بنابراین به قدرت تولید مثل افرادی که سازگاری بیشتری نسبت به دیگر اعضا همان گونه با محیط دارند بستگی دارد.
بین افراد هر گونه با گونه‌های دیگر تفاوتهایی وجود دارد. ممکن است بعضی گونه‌ها به خاطر احتیاج به غذای کمتر و یا دوری از حیوانات شکاری نسبت به گونه‌های دیگر شرایط بهتری را دارا باشند. این افراد احتمالا بهتر می‌توانند به بقای خود ادامه داده و ساختار بدنی مطلوب خود را به نسلهای بعدی خود منتقل کنند. این فرآیند، که به نام انتخاب طبیعی معروف است، گونه‌ها را قادر می‌سازد تا خود را با محیط متغیر سازگاری داده و در دراز مدت منجر به پدید آمدن گونه‌های جدید می‌شوند.

تاریخچه
قدیمی‌ترین نوشته‌ای که به بحث درباره آفرینش جانداران پرداخته در تورات آمده است. بر اساس این نوشته خداوند جهان و جانداران ساکن آن را در شش روز آفریده و آدمی آخرین آفریده او است. نظریه‌های بعدی عبارت بودند از خلق‌الساعه و ثبوت انواع که تا قرن ۱۸ و ۱۹ تائید می‌شدند. فرانچسکو ردی پزشک ایتالیایی قرن ۱۷ نخستین کسی بود که مدارکی علیه نظریه خلق‌الساعه بدست آورد. وی با استفاده از آزمایش نشان داد که موجود زنده نمی‌تواند از مواد بی‌جان پدید آید. در قرن ۱۹ اعتقاد به خلق‌الساعه با کمک آزمایشهای پاستور روی باکتریها از اعتبار افتاد.

نظریه لامارک در مورد تکامل
در قرن ۱۹ اندیشه پیوستگی جانداران و پیوستگی تاریخی آنها یعنی نطریه تکامل به فکر معدودی از متفکران رسیده بود. یکی از تئوریهای مهم تکاملی از لامارک زیست شناس فرانسوی است که به سال ۱۸۰۹ به چاپ رسید. لامارک برای بیان چگونگی وقوع تکامل دو نظریه استعمال و عدم استعمال اندامها و ارثی بودن صفات اکتسابی را عنوان کرد. وی مشاهده کرده بود که اگر اندامی از بدن یک جاندار استعمال می‌شود بزرگتر و کارآمدتر می‌شود و اگر عضوی بکار نیفتد کوچک می‌شود و تحلیل می‌رود.
بنابراین جاندار در نتیجه ناهماهنگی در استعمال و عدم استعمال اندامهای مختلف بدن در طول عمر خود ممکن است تا حدی تغییر یابد و بعضی از صفات را کسب کند. لامارک این گونه صفات را وراثتی و قابل انتقال به اخلاف می‌پنداشت. این تئوری بسیار موفقیت آمیز بود و به اشاعه اندیشه تکامل کمک بسیار کرد. اما سرانجام معلوم شد که نظر لامارک نادرست است. چون هر گونه تغییری که بر اثر استعمال یا عدم استعمال یا به هر علت دیگر در سلولهای دیگر بدن به غیر از گامتها رخ دهد تاثیری در ژنهای سلولهای زاینده نخواهد داشت و قابل انتقال به نسل بعدی نیست.

نظریه داروین- والاس در مورد تکامل

در سال ۱۸۵۸ داروین و والاس باهم تئوری جدیدی درباره تکامل اعلام داشتند که جانشین تئوری لامارک شد. داروین این تئوری جدید را پروراند و به صورت کتابی تنظیم کرد. این اثر معروف که به نام اصل انواع بوسیله انتخاب طبیعی یا بقای نژادهای مناسب در تنازع بقا است در سال ۱۸۵۹ انتشار یافت. داروین و والاس محیط را علت اصلی انتخاب طبیعی می‌دانستند، یعنی محیط تدریجا جانداران دارای صفات نامساعد را از بین می‌برد و جانداران دارای صفات مساعد را حفظ می‌کند. پس از گذشت نسلهای زیاد و متوالی و تاثیر مداوم انتخاب طبیعی، سرانجام گروهی جاندار یک صفت یا تعدادی صفات جدید و مساعد را به درجه‌ای جمع خواهد کرد که به صورت گونه‌ای جدید از گونه اجدادی ظاهر خواهد شد.

همواره این سوال مطرح می‌شد که منبع این تفاوتهای فردی مهم چیست؟ و تفاوتهای فردی چگونه بوجود می‌آیند. اینجا بود که داروین ناگزیر شد به نظریه لامارک یعنی وراثت صفات اکتسابی پناه ببرد. اما تدوین پاسخ درست مربوط به تفاوتهای فردی شش سال پس از انتشار کتاب اصل انواع و هنگامی آغاز شد که مندل قوانین وارثت را اعلام داشت. ولی حاصل مطالعات مندل بیش از ۳۰ سال در ابهام نادیده ماند و پیشرفت شناخت مکانیسمهای تکاملی نیز به همان نسبت به تاخیر افتاد. انتخاب طبیعی فقط به عنوان بخشی از مکانیزم تکامل شناخته شده است. زیرا داروین مانند لامارک در شناسایی علل ژنتیکی تغییرات تکاملی توفیق بدست نیاورده بود. داروین و والاس توضیحی ناقص از تکامل عرضه داشتند، اما بطور کلی آنان نخستین کسانی بودند که جهت درست تکامل را نشان دادند.

گوناگونی ژنتیکی

مکانیزم تکامل را می‌توان اثر انتخاب طبیعی بر تفاوتهای ژنتیکی که در میان افراد یک جمعیت ظاهر می‌شوند، دانست. جمعیت، گروهی از افراد یک نوع جاندار است که در یک محل زندگی کرده و باهم زاد و ولد می‌کنند و ژنها آزادانه در میان آنها توزیع می‌شوند. گوناگونی ژنتیکی ممکن است از نوترکیبی حاصل از تولید مثل جنسی، از جهش یا از هر دو این پدیده‌ها ناشی نشود. اگر چنین جاندارانی باقی بمانند و اولاد بیاورند، در آن صورت خاصه‌های ژنتیکی جدید آنها در خزانه ژن جمعیت باقی خواهد ماند. این تازه‌های ژنتیکی در طول نسلهای متوالی می‌توانند در تعداد بیشتر ی از افراد جمعیت یا در همه آنها گسترش یابند.

تولید مثل افتراقی

مفهوم واقعی انتخاب طبیعی، تولید مثل افتراقی است. یعنی بعضی از افراد یک جمعیت بیش از دیگر افراد آن اولاد به جا می‌گذارند و نسبت به افرادی که اولاد کمتری از آنها می‌ماند، درصد بیشتری از ژن به خزانه ژنی نسل بعد، انتقال می‌دهند. اگر تولید مثل افتراقی در طول چند نسل ادامه یابد، آنهایی که فرزندان بیشتری تولید می‌کنند، تدریجا سهم بزرگتری از افراد کل جمعیت را بوجود خواهند آورد. در نتیجه ژنهای آنها در خزانه فزونتر خواهد شد. پس امکان دارد صفت جدیدی که در یک فرد جاندار پدید می‌آید، از راه تولید مثل افتراقی و به مرور زمان، به صورت خصوصیت استاندارد تمامی یک جمعیت درآید.

 نقش دوبرابر شدن ژنها در تکامل:

یکی از مجهول ترین جنبه های مطالعه تکامل، بررسی مکانیسم  تغییرات ژنی است .در ارتباط منشاء تولید یک ژن که از نظر فیلوژنی در موجودات پیشرفته دیده می شود اما در موجودات کمتر پیشرفته دیده نمی شود، نمونه های اجدادی سود مند ترین نمونه هستند به عبارتی یک ژن جدید چگونه بوجود می آید؟ در سال ۱۹۷۰ اهنو رساله جالبی در مورد تکامل انتشار داد بوسیله دو برابر شدن ژنها که در آن او تمرکز کرد بر روی اهمت دو برابر شدن ژنها برای ایجاد ژن جدید در طی تکامل.در حالی که او برای اولین بار نبود که این پیشنهاد را داد که دو برابر شدن ژنی ممکن است ذخیره ای ایجاد کند که از آن ژنهای جدیدی ایجاد شود ولی اهنو دلایل مفصلی در مورد این ایده فراهم کرد. فرضیه اهنو بر پایه فرضیاتی قرار گرفته بود که محصولات ژنهای ضروری که فقط یک کپی از آنها در ژنوم وجود دارد برای زنده ماندن اعضای گونه ها در طی تکامل ضروری هستند بنابر این این ژنها نمی توانند آزاد باشند برای تجمع جهش هایی که فعالیت اولیه آنها را تغییر داده و پتانسیل ایجاد ژن جدید را فراهم کنند، اگر یک ژن ضروری دو برابر شود در یک سلول زاینده تغییرات ژنی بزرگ در این کپی اضافی می تواند سازگار شود زیرا ژن اولیه هنوز دارای اطلاعات ژنتیکی برای فعالیت ضروری می باشد. کپی اضافه شده می تواند آزاد باشد برای کسب تغییرات جهشی زیاد در طول زمانهای طولانی . در طی فاصله های کوتاه، اطلاعات ژنتیکی جدید ممکن است از نظر کاربردی سودمند نباشد ، ولی در طی دوره های طولانی تکاملی ژنهای دوبرابر شده می توانند به صورت سودمند تغییر یافته به طوری که محصولات آنها نقش جدیدی را در سلول بدست آورند، این عملکرد جدید ممکن است باعث سازگاری بهتر موجودی شود که این اطلاعات را حمل می کند و باعث پیشبرد بقای او شود. اهنو مکانیسمی را ارائه کرد که تایید می کند که تغییرات ژنتیکی می توانند دارای یک منشاء باشند.

فایل کامل این تحقیق ۱۵ صفحه بصورت ورد WORD می باشد.
در تمامی ساعات شبانه روز >> پرداخت آنلاین و دانلود آنلاین پروژه