EBULUZIOA
Eboluzioa biologian belaunaldiz-belaunaldi populazio baten herentzia karaktere batzuk beste batzuk baino ohikoagoak bihurtzean datza. Hau normalean gene edo aleloenaldakortasunarekin neurtzen da. Populazio ezberdinen arteko diferentziak denborarekin hazten direnez espezie berrien jaiotza (espeziazioa) gerta daiteke. Lurraren gainean dauden eta egon diren izaki bizidun guztiak arbaso komun unibertsal bat dute eta espeziazio horretatik hasi zen.[1][2]
Geneen mutazioek, gene horiek migrazioak populazioen artean eta birsorkuntza sexualak sortzen duen geneen nahasketak aldakortasuna sortzen du organismoen artean. Ausazko arrazoiak badira ere, nagusiki hautespen naturalak eragiten du, non biziraupenerako aukera handiagoak ematen dituen gene bat duen izakiak aukera gehiago dituen ere birsortu eta beraz hurrengo belaunaldiri ezaugarri konkretu hori emateko. Honek belaunaldi bakoitza aurrekoa baino moldatuagoa ekartzea dakar, karaktere desabantailatsuak desagertzeko joera duten bitartean.[1][3][4] Denbora nahikoa ematen bada prozesu geldo honek egokitzapena ekar dezake inguruko baldintzak aldatzen badira ere.[5]
Hautespen naturalaren arabera eboluzioaren teoria lehen aldiz Charles Darwinek eman zuen aditzera 1859ko Espezien jatorria liburuan. 1930eko hamarkadan hautespen natural darwindarra Gregor Mendelek aurkitutako herentziarekin batu zen, gaur egungo teoria eboluzionista emateko.[5] Teoria honek duen azalpen gaitasun handiagatik eta aurresateko boterea dela eta, biologia modernoaren printzipio zentraletako bat bilakatu da, biodibertsitaterako azalpen bateratu bat emanez.[6][7][8]
Eboluzioak bi oinarrizko prozesu hartzen ditu kontutan: lehenengo eta behin aldakortasun genetikoa populazio batean sartzen dituztenak eta bigarrenik geneen frekuentziari eragiten dietenak. Stephen Jay Gould paleontologaren arabera "aldakortasunak proposatzen du eta hautespenak ezeztatu".[9] Populazioaren artean aldakortasun ageriko bat dago bere ezaugarrietan, edo fenotipoa. Aldakortasun fenotipiko hau genotipoaren oinarria du, hau da, ADNan jasotako informazio genetikoa bera. Geneen kokapenaren arabera aleloak edukiko ditugu. Genoma bateko informazio gehiena berdin-berdina da populazio bateko indibiduo guztien artean. Alelo berak aldaketa bat baino gehiago baditu polimorfoa deituko zaio. Genotipoaren eta ingurugiroaren arteko erlaziotik fenotipo ezberdinak agertuko dira.
Oinarrizko prozesuak
Aldakortasuna
Aldakortasun genetikoa askotan indibiduo bakar baten mutazio bati dagokio. Hurrengo belaunaldietan bariazio horren maiztasuna populazioan zehar aldakorra izango da, ohikoagoa edo arraroagoa bilakatuz. Aleloen maiztasunan dagoen aldaketa hau da eboluzioaren definiziorik hedatuena eta eboluzioaren indar guztiek alelo honen maiztasuna alde batera edo bestera eramateko indarra egiten dute. Aldakortasuna desagertzen da alelo horrek zeroko frekuentzia duenean eta beraz desagertzen denean edo bat denean eta beraz guztiz aldatzen duenean aurreko aleloa.
Era berean bariazioa gametoen sorreran eta hauen elkartzean gertatzen da, zigotoa osatzeko. Organismo batzuetan (bakterio eta landareetan, adibidez) gene transferentzia horizontala ematen da, eta landare eta hegaztietan material genetikoak hibridazioak izaten ditu askotan.
Ondoretasuna
Gregor Mendelek unitate konkretutan herentzia gertatzen zenaren inguruko lehenengo lanak argitaratu zituen. Lan horretan agertzen zen ideia nagusia ilarretan egindako esperimentuetan ezaugarri batzuk modu batean ala bestean gertatzen zirela ohartarazi zuen (adibidez, ilarrak borobilduak edo zimurtuak izan daitezke. Ezaugarri horiek herentzia bidez pasatzen ziren (gurasoetatik hurrengo belaunaldira); diskrekzionalak (gurasoetako bat borobildua bazen eta bestea zimurtua, seme-alabak ez ziren erdibidekoak, baizik eta borobildu ala zimurtuak); eta hurrengo belaunaldietara modu zehatz batean igarotzen ziren. Bere ikerketaren ondorioz ezaugarri horiek nola heredatzen ziren azaldu zuen, gaur egun gene deitzen diogu. Mendelen lana 1900ean berraurkitu zenean ezaugarri poligenetikoetan eragina ere bazuela aurkitu zen, eta ez bakarrik ezaugarri bakunetan.
Geroago eginiko ikerketek geneen ideiaren oinarriak jarri zituzten eta ADNa zela informazio genetikoaren eroalea aurkitu zen, geneak ADN horren barruko unitateak izanda. ADN hori ez da modu zehatzean kopiatzen, eta batzuetan mutazioak gerta daitezke, belaunaldi berrietako ale batean aldaketak sortuz.
Mutazioak
Sakontzeko, irakurri: mutazio
Aldakuntza genetikoa ausazko mutazioek sortzen dituzte, izaki guztien genomatan gertatzen delarik abiadura determinatu batean. Mutazioak betirako dira eta material genetikora eroangarriak dira. Honako arrazoiak direla eta gerta daiteke:
- Kopiatze akatsak material genetikoan zelularen zatitzea bitarte.
- Erradiaktibitatea, konposatu kimiko batzuk edo birus bat jasan izanagatik.
Izaki zelulanitzetan mutazioak bi erakoak izan daitezke. Alde batetik gametoetan gertatzen direnak daude, hurrengo belaunaldira igaro ahal direnak. Bestetik zelula batean gertatzen diren aldaketa somatikoak daude, zelula horren funtzionamendu txarra, heriotza edo minbizia sor dezakeena.
Hautespen naturalak eragiten ez dituen mutazioak mutazio neutral deritze. Euren maiztasuna populazio batean mutazioaren abiaduraren arabera daude, hala nola alelo horien presio selektiboaren arabera. Espezie gehienen genoma, hautespenik gabe, mutazio neutralen metatze geldiezin bat jasaten du.
Gene indibidualek mutazio puntualak jasan ditzakete, edo Nukleotido sinplearen polimorfismoa, base bikote bat aldatzen delarik. Base bikote bat aldatzeak ez du zertan genearen funtzioa aldatu, baina asko aldatzen bada, edo informazioa desagertzen bada, gene ez-funtzional bat bilakatu daiteke.[11]
Transposoiak bezalako elementu mugikorrek informazio genetikoaren atal handi bat okupatzen dute, bai animalietan bai landareetan, eta uste da genomen eboluzioan paper garrantzitsua jokatu dutela. Elementu hauek genoman zehar saltoak egin ditzakete eta badiren genetan aldaketak eragin, aldaketa ebolutiboa eta dibertsitatea sortuz.[12]
Bestalde, geneen bikoizketa, zeina mekanismo ezberdinen arabera gerta daitekeen, animalien genomen aldaketa handiak sortzeko aukera ematen duela uste da. Milioi urtero hamarnakatik ehunaka gene bikoizten dira.[13] Gene gehienek aurreko gene bateko eraldaketaz sortu direnez gene familiatan sailka daitezke.
Kromosoma baten berrantolaketa handia gertatzen bada ez du zertan genearen funtzioetan eragin, baina normalean birsorkuntzara isolaketa dakar eta beraz, definizioz, espeziazioa.
Geneen transferentzia horizontala
Geneen transferentzia horizontala (GTH), (edo laterala) izaki bizidun batek bere ondorengoa ez den beste bati material genetikoa ematen dion edozein prozesua da. Mekanismo honek espezie bereko edo ezberdineko bi organismoren arteko material genetikoaren transferentzia baimentzen du.
Mekanismo ezberdinak ikusi dira hau egiteko, adibidez hibridazioa. Birusek hau egin dezakete trandukzioa erabilita[14]. Bakteriek beste bakteria hil batzuen geneak barnehartu ditzakte transformazioa erabilita edo bizirik daudenekinkonjugazioa erabilita.[15]. Hibridazioa oso erabilia da landareen espeziazioan. [16] eta ezagutzen diren hamar hegazti espezietik batek ere hibridazioa erabiltzen du.[17] Intsektu eta ugaztunetan ere eman da hibridazioa, baina normalean ondorengotza antzua ematen du.[18]
Bakterioek duten antibiotikoekiko erresistentzia mekanismo honen bitartez igarotzen dela ikusi da.[19] Aurkikuntza ezberdinek diote GTHa ere izaki prokariota eta eukarioten eboluzioan paper garrantzitsua jokatu duela.[20][21]
Eboluzioaren mekanismoak
Hautespena eta egokitzapena
Sakontzeko, irakurri: Hautespen natural
Hautespen naturala biziraupen eta birsorkuntzan dauden ezberdintasunak direla eta sortzen da. Hilkortasun diferentzia deritzo indibiduoen bizirautea euren birsortzen adinaren arabera. Mutazioak eta jito genetikoa ausazkoak diren arren, hautespen naturala ez da eta normalean hobekuntzak aurkezten ditzuten mutazioak aukeratzen direla. Adibidez, dado bat jaurtikitzen badugu hau ausazkoa izango da, baina bi daduen arteko zenbakirik altuena hartzen badugu hau ez da ausazkoa. Hau dela eta eboluzioa oso lotuta dago ekologiaren ikerketarekin.
Hautespen naturala bi esparrutan banatu daiteke: hautespen ekologikoa gertatuko da bizirauten duten izakiak birsortu eta euren geneen ugaritasuna handiagotzen denean gene guztien artean; hautespen sexuala gertatzen da izaki bat beste sexuarekiko interesgarriagoa denean hainbat faktore direla eta, eta horrek ere igoko ditu hainbat generen frekuentziak.
Hautespen naturalak mutazioetan eragiten du modu ezberdinetan. Normalki modurik normalena hautespena estabilizatzea da, mutazio txarren frekunetzia txikituz. Beste hautespen mota batek hautespen direkzionala barnehartzen du, mutazio onuragarrien frekuentzia handiagotuz, eta hautespen artifiziala, gizakiok egiten duguna hainbat espezieren arraza eta barietaterekin.
Hautespen naturalaren prozesuarekin organismoak euren ingurunera hobeto moldatzen dira denboran zehar. Hala ere ingurunea aldakorra izan daitekenez onura horiek beti egongo dira zalantzan eta momentu batean hobekuntza bat dena etorkizunean zailtasun bat izan daiteke.
Jito genetikoa
Sakontzeko, irakurri: jito genetiko
Jito genetikoa belaunaldi batetik hurengora aleloen frekuentziaren aldaketa da. Hau gertatzen da belaunaldi berri batek euren gurasoen geneetako batzuk izango dituelako eta zoriak zehaztu dezakeelako zeinek bizirauten duen eta zeinek ez. Termino matematikoetan aleloek neurketa erroreak izan ditzakete. Honen ondorioz, ez dagoenean presio ebolutibo gogorrik aleloen frekuentzia alde batera eta bestera modu aleatorioan mugitzen da. Jito hau guztiz gelditzen da alelo bat guztiz desagertzen denean edo guztiek alelo bera dutenean. Ez badago presio ebolutibo zehatzik bi taldetan espeziazioa gerta daiteke bakarrik jito genetikoa dela eta.[22].
Alelo bat populazio batean egonkortzeko behar den denbora populazio horren tamainaren araberakoa izango da: populazio txikiagoetan lehenago gertatuko da finkatzea.[23] Finkatze bat emateko behar den populazioaren tamainari populazio tamaina efektibo deritzo. Populazio efektiboa beti da txikiagoa populazio osoa baino, kontuan hartu behar baita sexu erlazioen kopurua, birsortzeko gai ez diren izaki kopurua (gazteegiak edo zaharregiak direlako) eta hainbat ale urrun bizi daitezkeela besteengandik.[24]
Jito genetikoak garrantzia duen kasu bat aipatzearren kobazuloetan bizi diren animalien pigmentazio galera aipa daiteke. Aldaketa honek ez dio inongo hobekuntza edo galerarik ematen izakiari.[25] Hala ere indar hau eta aurrekoaren arteko harremana eta bakoitzak duen indarra oraindik eztabaidagi dago biologia ebolutiboan.[26]. Eboluzio molekularraren teoria neutralistaren arabera aldaketa ebolutibo gehienak aldaketa neutroen fijazioz sortzen dira eta ez dute inongo eragin zuzen berehalakorik izaki batengan.[27]. Eredu honen arabera populazio bateko aldaketa kopururik handiena mutazio konstante baten eta jito genetikoaren ondorio dira.[28]
Eboluzionismoa edo Eboluzioaren teoria
Eboluzio biologikoa transformazio edo aldaketa batzuen multzoa da, non denboran zehar Lurran bizi diren izakiak garatuz joan dira arbaso amankomun batetik abiatuta. Eboluzionismoa fixismoarenkontrako aldea da.
“Eboluzio” hitza XVIII. mendean aipatu zen lehenengo aldiz Charles Bonnet suitzarraren Consideration sur les corps organisés lanean. Hala ere, filosofo greziarrak izan ziren izakiak arbaso amankomun batetik garatuz joan den ondorioa direla lehenengo aldiz esan zutenak, era berean, espeziak momentu oro transformatzen direla esaten duen hipotesia XVIII. eta XIX. mendetako zientzialariek defendatu zuten. Ikerketa hauek Darwinen Ezpezien jatorria liburuan agertu ziren lehenengo aldiz. 1859. urtean Darwin berak azterketa zehatz eta frogatuak aurkeztu zituen, zeintzuk eboluzio biologikoari buruzko hipotesi soila benetako teoria zientifikoan bilakatu zuena. Eboluzioaren kontzeptua guztiz onartuta izan da arlo zientifikoan, espezieen tranformazioa eta dibertsifikatzea aldiz eztabaidatua eta ikertuta izaten jarraitzen dute.
Bi naturistek, Charles Darwin eta Alfred Russel Wallace, 1858an teoria berri bat proposatu zuten, hautespen naturala aldaketa fenotipikoen eta espezie berrien sorreraren eragile bezala proposatzen zuena. Gaur egun, eboluzioaren teoriak Darwin eta Wallacen proposamenak konbinatzen ditu Mendelen legeekin eta genetikaren beste aurrerakuntza batzuekin, horregatik ere “teoria sintetikoaren” izena bereganatzen du. Teoria honen arabera eboluzioa aleloen frekuentziaren aldaketa da biztanleria jakin batean belaunaldiz belaunaldi. hainbat faktoreek ekarri dezakete hau; hautespen naturalak, mutazioek,migrazioak… Teoria sintetikoa onartuta da arlo zientifiko osoan, hala ere kritika batzuk jaso ditu. Bere proposamena atera zenen aurrera gehigarri gehiago batu dira, teoria hau osatuz, adibidez; biologia molekularra, garapenaren genetika edo paleontologia. Izan ere, eboluzioaren teoriak, hau da, aldaketa ebolutiboa azaltzeko organismo bizidunetatik jasotako datu enpirikoetan oinarritutako hipotesiak, proposatuak izaten jarraitzen dute.
.jpg)
