Mikro- ja makroevoluution määritelmät

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Käytännön syistä on viisasta pistää tänne sekaannusta aiheuttavat mikro- ja makroevoluution määritelmät sellaisina, kuin ne biologiassa tunnetaan. Tällöin tähän säikeeseen voidaan viitata aina jonkun tarjotessa epätieteellisiä määritelmiä.

Määritelmät on otettu Biologian sanakirjasta, painettu v. 2001. Olen kirjoittanut määritelmät useampaan otteeseen vanhalle palstalle, mutta ehkä määritelmät kerran tänne laittamalla säästän itseäni enemmiltä kirjoittamisilta.

Mikroevoluutio: lajin sisäinen evoluutio, joka tapahtuu muutoksina populaation geenien esiintymistiheyksissä.

Makroevoluutio: lajinkehitys; evoluutio, joka johtaa uusien lajien syntyyn; lajinsisäinen kehitys on mikroevoluutiota. Makroevoluutio on johdettavissa mikroevoluutiosta, eikä se poikkea siitä olennaisesti mekanismiltaan. Kun mikroevoluutio on populaatioiden geenifrekvenssien kehitystä, makroevoluutio voidaan johtaa mikroevoluutiosta isolaation käsitteen mukaanoton avulla.

Kommentit (9)

Teppo Järkevä
Seuraa 
Viestejä235
Liittynyt16.3.2005
dinoflagellat
Makroevoluutio: lajinkehitys; evoluutio, joka johtaa uusien lajien syntyyn; lajinsisäinen kehitys on mikroevoluutiota. Makroevoluutio on johdettavissa mikroevoluutiosta, eikä se poikkea siitä olennaisesti mekanismiltaan. Kun mikroevoluutio on populaatioiden geenifrekvenssien kehitystä, makroevoluutio voidaan johtaa mikroevoluutiosta isolaation käsitteen mukaanoton avulla.

Jos uuden lajin määritelmänä pidetään sitä, pystyvätkö yksilöt lisääntymään keskenään, ei makroevoluutio tuon määritelmän mukaan edellytä minkäänlaista uusien ominaisuuksien, rakenteiden tai uuden geneettisen materiaalin syntyä esim. mutaatioiden kautta.

Jos makroevoluutiolla tarkoitettaisiin vain tuon määritelmän mukaista evoluutiota, ei mitään kiistaa olisikaan. Mutta näinhän ei ole. Siksi kysynkin: millä nimellä kutsumme sitä evoluutiota, evoluutioteorian kiistanalaisinta osiota, joka johtaa laadullisesti uuden geneettisen materiaalin ja uudenlaisten rakenteiden syntyyn?

Valle Portos: Scorchio! Mi Nia Kuniatera Interior: Scorchio! Mi Nia Kuniatera Exterior: Scorchio! Coasta Scorchio: Scorchio! Chris Waddle Citti: Scorchio! Monto Blonko: Scorchio! Coasta... OH! NIMBO CUMULUS CATASTROPHICA!!!

Kosh
Seuraa 
Viestejä21228
Liittynyt16.3.2005
Teppo Järkevä

Jos uuden lajin määritelmänä pidetään sitä, pystyvätkö yksilöt lisääntymään keskenään, ei makroevoluutio tuon määritelmän mukaan edellytä minkäänlaista uusien ominaisuuksien, rakenteiden tai uuden geneettisen materiaalin syntyä esim. mutaatioiden kautta.



Niin, sehän lienee se yleisin lajin määritelmä. Tämä kylläkin tuottaa ongelmia, sillä aina asia ei ole nin yksiselitteinen. Mutta tosiaalta se on silti ehkä vähiten ongelmia tuottava lajin määritelmä. Maailma ei ole yksinkertainen paikka, eikä sitä sellaiseksi voi edes mielivaltaisilla määritelmillä tehdä, vaikka kuinka haluaisikin.

Teppo Järkevä
Jos makroevoluutiolla tarkoitettaisiin vain tuon määritelmän mukaista evoluutiota, ei mitään kiistaa olisikaan.



Makroevoluutiolla siis tosiaankin tarkotietaan juuri tuon määritelmän mukaista evoluutiota. Biologien piireissä. Ja mitään kiistaa määritelmästä ei myöskään ole. Ainoastaan uskovaisihhulit, jotka ovat keksineet ihka omia, tuulesta temmattuja määritelmiään, kuvittelevat mitään kiistoja.

Teppo Järkevä
Mutta näinhän ei ole. Siksi kysynkin: millä nimellä kutsumme sitä evoluutiota, evoluutioteorian kiistanalaisinta osiota, joka johtaa laadullisesti uuden geneettisen materiaalin ja uudenlaisten rakenteiden syntyyn?

Eiköhän se ole sitä yhtä ja samaa evoluutiota, tarkemmin jompaa kumpaa noista mainituista. Riippuu tilanteesta. Periaatteessa kaikki evoluutio on tuollaista. Joka ainut mutaatio tuottaa uutta geneettistä materiaalisa (joskin toki se voi ola toisaalla jo aiemmin ilmennyttä) ja täten mahdollistaa myös uusien rakenteiden synnyn. Samoin uudet rekombinaatiot jo olemassaolevasta perimäaineksesta voivat tuottaa näitä uusia rakenteita.

Se oli kivaa niin kauan kuin sitä kesti.

Vierailija
Teppo Järkevä
Makroevoluutio:

Jos makroevoluutiolla tarkoitettaisiin vain tuon määritelmän mukaista evoluutiota, ei mitään kiistaa olisikaan. Mutta näinhän ei ole. Siksi kysynkin: millä nimellä kutsumme sitä evoluutiota, evoluutioteorian kiistanalaisinta osiota, joka johtaa laadullisesti uuden geneettisen materiaalin ja uudenlaisten rakenteiden syntyyn?

Tässä aluksi totean, että jatkan keskustelua, jos pysytään aiheessa, eikä sorruta haukkumaan nimimerkkejä tai jankuttamaan perustelemattomia latteuksia.

Mayr, joka oli ensimmäisten joukossa käyttämässä termejä mikro- ja makroevoluutio, sanoi kaikkien makroevolutiivisten prosessien olevan samalla mikroevolutiivisia, eli vähittäisiä muutoksia jotka kasautuessaan saavat aikaan uusia rakenteita funktiota muuntamalla tai vahvistamalla. Minullekin mikro- ja makroevoluutio on sama asia eri aikajänteellä. Mitä evoluutiolta "vaaditaan", jotta se voisi tuottaa mm. nykyisen lajirikkauden? Evoluution tulisi tuottaa vaihtelua, kun ekologisia lokeroita on vapaana. Vaihteluun kuuluvat uudet rakenteet ja kvalitatiivisesti uusi informaatio.

Suomi24:n keskusteluissa kirjoittelinkin jo Silversword Alliancesta. Kyseessä on testattu kasviperusryhmä Havaijilta, jonka ryhmän yksilöt ovat epäsuorasti risteytyvissä. Lista tunnetuista hybrideistä
Täten lajeilla on yhteinen kantamuoto myös perusryhmäkreationistien mielestä. Jos ryhmän sisältä löytyy erikseen kehittyneitä uutta informaatiota ilmentäviä rakenneratkaisuja, on se mielestäni oiva todiste (makro)evoluution puolesta.

Ja niitähän löytyy. Kaliforniasta lähtöisin olevasta valvatin tapaisesta kasvista (esim. Kyhosia bolanderi kuuluu samaan perusryhmään) kehittyi mm. puita, ruusukekasveja, liaaneja ja kuivakkokasveja Havaijin saarilla. Muuntelua edistivät oletettu tetra-alloploidisuus, vähäisempi kilpailu ja genomin tasapainon järkkyminen uudessa ympäristössä.

Uudet rakenteet

Argyroxiphium sandwicense, pensas
uudet rakenteet: mekaanisen suojan takaavat lehdet ja vettä sitovat pektiinikanavat, jotka mahdollistavat kasvun kuivuudessa.
http://www.botany.hawaii.edu/faculty/carr/images/asm_dwk_ros.jpg
Tämän lisäksi kukinnot ovat eriytyneet n. 40 perifeeriseen kukintoon ja n. 600 levykukintoon.
http://www.botany.hawaii.edu/faculty/carr/images/asm_head.jpg

Dubautia latifolia, liaani
uudet rakenteet: mm. kiipeämiseen erikoistunut varsi ja kiinnittymisjuuret.
http://www.botany.hawaii.edu/faculty/carr/images/dlat_hab.jpg

Vertailua mikrotasolla: Dubautia latifolia ja Wilkesia gymnoxiphium

Rakenne-erot suonituksissa: kourasuonitus ja silposuonitus. Samantapaisia eroja on yleensä vain luokkatasolla (yksi- ja kaksisirkkaisten välillä).
http://www.botany.hawaii.edu/faculty/carr/images/leaf_ven.jpg

Dubautia reticulata, puu
Uudet rakenteet: tehokkaat johtosolukon muodostamat jännekimput ja suojaava kaarna.
http://www.botany.hawaii.edu/faculty/carr/images/dreti_%20habit.jpg
Lehdet ovat 5-7 suoniset, vahapintaiset ja vastakkaiset. Kukat ovat säteittäissymmetriset.
http://www.botany.hawaii.edu/faculty/carr/images/dret_inf.jpg

Wilkesia gymnoxiphium, ruusukekasvi
uudet rakenteet: mm. ekstensiiviset verholehdet, morfologiamuutokset kukinnoissa säätelytasolla ja alimpien lehtien muuntuminen horisontaaliin tasoon mekaaniseksi suojaksi (verrattuna USA:n muotoihin).
http://www.botany.hawaii.edu/faculty/carr/images/wgym_gkl.jpg

Kvalitatiivisesti uusi informaatio

T. Ohta on tutkinut kasveja geenitasolla, ja merkittävistä fenotyypin muutoksista huolimatta on tarvittu vain pieniä genotyypin muutoksia, kuten evoluutioteoria ennustaa. mm. ASCAB9-geeni esiintyy triplana osasta perusryhmän kasveista; kolmannen kopion oletetaan muodostuneen kahden kopion välisestä crossing-overista.
http://www.pnas.org/cgi/content/full/98/18/10208
Uudet ja muuntuneet isäntägeenit mahdollistavat solukkojen jatkoerilaisumisen.

Eli kun geeni kopioituu, ei tule vielä uutta informaatiota (proteiinin uusi funktio), mutta kun kopio muuntuu, voi sen tuottaman proteiinin funktio olla erilainen. Esim. langurien RNase1a:n kopio muuntui ja RNase1b:ksi nimetty geeni tuotti uutta hyödyllistä yksinkertaista RNA:ta pilkkovaa entsyymiä (optimi-pH 6,3). Myöhemmin geenituote voi säätelyosan muutoksien ansiosta syntetisoitua muualla eliössä. Futami ym. ovat havainneet, että monilla nisäkkäillä RNase1-ryhmän entsyymien syntetisaatiota tapahtuu myös haiman ulkopuolella. Isäntägeenit voivat puolestaan järjestellä näitä uusia työntekijägeenejä saaden aikaan uusia erilaistuneita solukoita/rakenteita/elimiä.

Vierailija
Empiristi

Eli kun geeni kopioituu, ei tule vielä uutta informaatiota (proteiinin uusi funktio), mutta kun kopio muuntuu, voi sen tuottaman proteiinin funktio olla erilainen. Esim. langurien RNase1a:n kopio muuntui ja RNase1b:ksi nimetty geeni tuotti uutta hyödyllistä yksinkertaista RNA:ta pilkkovaa entsyymiä (optimi-pH 6,3). Myöhemmin geenituote voi säätelyosan muutoksien ansiosta syntetisoitua muualla eliössä. Futami ym. ovat havainneet, että monilla nisäkkäillä RNase1-ryhmän entsyymien syntetisaatiota tapahtuu myös haiman ulkopuolella. Isäntägeenit voivat puolestaan järjestellä näitä uusia työntekijägeenejä saaden aikaan uusia erilaistuneita solukoita/rakenteita/elimiä.

Jäikin mainitsematta, että tuo langurilaji on herttua-apina (Pygathrix nemaeus). Täällä tietoa RNase-ryhmästä.

Vierailija
Eli kun geeni kopioituu, ei tule vielä uutta informaatiota (proteiinin uusi funktio), mutta kun kopio muuntuu, voi sen tuottaman proteiinin funktio olla erilainen. Esim. langurien RNase1a:n kopio muuntui ja RNase1b:ksi nimetty geeni tuotti uutta hyödyllistä yksinkertaista RNA:ta pilkkovaa entsyymiä (optimi-pH 6,3). Myöhemmin geenituote voi säätelyosan muutoksien ansiosta syntetisoitua muualla eliössä. Futami ym. ovat havainneet, että monilla nisäkkäillä RNase1-ryhmän entsyymien syntetisaatiota tapahtuu myös haiman ulkopuolella. Isäntägeenit voivat puolestaan järjestellä näitä uusia työntekijägeenejä saaden aikaan uusia erilaistuneita solukoita/rakenteita/elimiä

Tässä taitaa olla toinen esimerkki proteiinin funktion muutoksesta:

Proc Natl Acad Sci U S A. 2004 Nov 16;101(46):16246-50. Epub 2004 Nov
08.
Evolving protein functional diversity in new genes of Drosophila.
Zhang J, Dean AM, Brunet F, Long M.

The mechanism by which protein functional diversity expands is an
important evolutionary issue. Studies of recently evolved chimeric
genes permit direct investigation of the origin of new protein
functions before they become obscured by subsequent evolution. Found
in several African Drosophila species, jingwei (jgw), a recently
evolved gene with a domain derived from the still extant short-chain
alcohol dehydrogenase (ADH) through retroposition, provides an
opportunity to examine this previously undescribed process directly.
We expressed JGW proteins in a microbial expression system and, after
purification, investigated their enzymatic properties. We found that,
unexpectedly, positive Darwinian selection for amino acid replacements
outside the active site of JGW produced a novel dehydrogenase with
altered substrate specificity compared with the ancestral ADH. Instead
of detoxifying and assimilating ethanol like its Adh parental gene, we
observe that JGW efficiently utilizes long-chain primary alcohols
found in hormone and pheromone metabolism. These data suggest that
protein functional diversity can expand rapidly under the joint forces
of exon shuffling, gene duplication, and natural selection.

Eipä tässä sinällään olisi mitään uutta, sillä mutaatioiden on todettu aiemminkin tuottavan uusia ominaisuuksia(uutta geneettistä informaatiota):

http://www.talkorigins.org/indexcc/CB/CB101_2.html
http://www.talkorigins.org/indexcc/CB/CB904.html

Vierailija
Petopunkkari Ramon
Eipä tässä sinällään olisi mitään uutta, sillä mutaatioiden on todettu aiemminkin tuottavan uusia ominaisuuksia(uutta geneettistä informaatiota):

http://www.talkorigins.org/indexcc/CB/CB101_2.html
http://www.talkorigins.org/indexcc/CB/CB904.html

Totta, informaation lisääntyminen, uusien rakenteiden kehittyminen ym. evoluutiolta vaadittavat mekanismit on havaittu, mutta kreationisteiksi itseään kutsuvillehan asialla ei ole mitään väliä, sillä he perustavat maailmankuvansa Raamattuun.

Se minua ihmetyttää, miksi jotkut ID:läiset väittävät, että informaatio ei voi lisääntyä tai uusia rakenteita ei voi kehittyä. Vaikka heidän perusteeseihinsä kuuluu juuri ko. prosessien kieltäminen, on mielestäni harhaanjohtavaa kutsua teoriaa puhtaasti tieteelliseksi (Leisola), jos tieteellisillä tuloksilla ei voida heidän väitteitään falsifioida.

Monesti väitteissä piiloudutaan määrittelemättömien käsitteiden taakse (informaatio, "täysin uudet" rakenteet), tai evoluutiolta vaaditaan tuossa linkissäsikin olevan tekstin mukaisesti itse keksittyjä ja evoluution kannalta irrelevantteja tapahtumia, kuten kehittyneiden elinten tai monimutkaisen informaatiokokonaisuuden yht'äkkistä ilmaantumista, vaikka juuri ne kuuluvat kreationismin piiriin.

Teppo Järkevä
Seuraa 
Viestejä235
Liittynyt16.3.2005
Empiristi
Monesti väitteissä piiloudutaan määrittelemättömien käsitteiden taakse (informaatio, "täysin uudet" rakenteet)

Vai ovat informaatio ja täysin uudet rakenteet sinusta määritettelemättömiä käsitteitä ja niiden synnyn vaatiminen todisteena mutaation ja luonnonvalinnan luomisvoimasta piiloutumista. No, ei voi mitään.

Empiristi
tai evoluutiolta vaaditaan tuossa linkissäsikin olevan tekstin mukaisesti itse keksittyjä ja evoluution kannalta irrelevantteja tapahtumia, kuten kehittyneiden elinten tai monimutkaisen informaatiokokonaisuuden yht'äkkistä ilmaantumista, vaikka juuri ne kuuluvat kreationismin piiriin.

Mitähän linkkejä se irrelevantti johtaja on taas lukenut? Kukaan ei vaadi, että evoluutio synnyttäisi yhtäkkiä mitään tuollaista.

Valle Portos: Scorchio! Mi Nia Kuniatera Interior: Scorchio! Mi Nia Kuniatera Exterior: Scorchio! Coasta Scorchio: Scorchio! Chris Waddle Citti: Scorchio! Monto Blonko: Scorchio! Coasta... OH! NIMBO CUMULUS CATASTROPHICA!!!

Vierailija
Teppo Järkevä
Empiristi
Monesti väitteissä piiloudutaan määrittelemättömien käsitteiden taakse (informaatio, "täysin uudet" rakenteet)

Vai ovat informaatio ja täysin uudet rakenteet sinusta määritettelemättömiä käsitteitä ja niiden synnyn vaatiminen todisteena mutaation ja luonnonvalinnan luomisvoimasta piiloutumista. No, ei voi mitään.

Näinpä juuri. "Ei voi mitään". Käsien heiluttelua, mutta ei mitään konkreettista.

Informaatiolla on aina konteksti, jossa sitä käpistellään. Onko ID-teorialla tarjota sellaista? Selitä vaikka miten määritellään jonkin rakenteen rajat ja toiminnot.

-JPJ

Vierailija
Teppo Järkevä

Vai ovat informaatio ja täysin uudet rakenteet sinusta määritettelemättömiä käsitteitä ja niiden synnyn vaatiminen todisteena mutaation ja luonnonvalinnan luomisvoimasta piiloutumista. No, ei voi mitään.



Ajoin tässä takaa lähinnä sitä, että biologisessa kontekstissa relevanttia informaatiota on havaittu syntyvän (uudet geenit). Luit varmaan esimerkkini Silversword Alliancesta. Onko esim. DaGAI-A:n ja DaGAI-B:n välinen 1.9% ero tarpeeksi, jotta kopioituneen geenin voi sanoa olevan "täysin" uutta informaatiota? Entä ASCAB9:ien 0.0-0.7 % ero? Tai ihmisen glukokortikoidireseptorien samaa luokkaa olevat erot?

Huomaat varmaan, miten hankalaa uuden informaation määrittely on. Jos edellämainitut esimerkit eivät osoita sinun mielestäsi uuden informaation syntyneen, voit varmaan itse määritellä informaation geneettisellä tasolla.

Otetaanko vain eksonit mukaan? Exon shuffling?
Onko kyse uuden geenituotteen syntaktisesta erosta, vai kenties funktionaalisesta tai prosentuaalisesta?
Pitääkö uuden geenituotteen syntetisoitua eri kudoksessa?
Entä geenin signaalijakso ja muokkaus?

Myös uusien rakenteiden on havaittu kehittyvän. Esim. uusien elinten synty on selitettävissä homologioiden perusteella sen funktion muuntumisella ja voimistumisella aina silmästä maitorauhaseen. Huomasit varmaan Silversword alliancen ryhmän uudet rakenteet? Huomasit varmaan myös, että ne ovat muuntuneet aiemmista rakenteista edellämainituilla tavoilla geenien syntymisen ja muuntumisen myötä.

Teppo Järkevä

Empiristi
tai evoluutiolta vaaditaan tuossa linkissäsikin olevan tekstin mukaisesti itse keksittyjä ja evoluution kannalta irrelevantteja tapahtumia, kuten kehittyneiden elinten tai monimutkaisen informaatiokokonaisuuden yht'äkkistä ilmaantumista, vaikka juuri ne kuuluvat kreationismin piiriin.

Mitähän linkkejä se irrelevantti johtaja on taas lukenut? Kukaan ei vaadi, että evoluutio synnyttäisi yhtäkkiä mitään tuollaista.

Kukaan? No laitanpa sitten vain yhden esimerkin:

"Changes to homeotic genes cause monstrosities (two heads, a leg where an eye should be, etc.); they do not change an amphibian into a reptile, for example. And the mutations do not add any information, they just cause existing information to be mis-directed to produce a fruit-fly leg on the fruit-fly head instead of on the correct body segment, for example."

-AIG

Tuo väite on täysin virheellinen: jalkapari päässä voi kehittyä tuntosarviksi, ja esim. Silverswordin MADS-box -ryhmän kopioituneet ja muuntuneet geenit ovat uutta informaatiota. Myös pistemutaatiot isäntägeeneissä voivat synnyttää uusia rakenteita: ihmisen FOXP2:n tuottama proteiini eroaa 2 aminohapon osalta simpanssin vastaavasta ja mahdollistaa ihmisen puhumisen.

Uusimmat

Suosituimmat