Was ist der Mechanismus oder die Struktur, die für die Generierung des genetischen Codes einer neuen Art verantwortlich ist? [geschlossen]

Diese Frage hatte ich immer im Kopf. Ich denke, wenn Menschen eine Antwort darauf finden, können wir die nächste Evolution der menschlichen Spezies auslösen.

Was ist der Mechanismus oder die Struktur, die für die Evolution verantwortlich ist? Ich meine nicht den Zellkern und den genetischen Code. weil es die Konsequenz (das Ergebnis) der Evolution ist.

Ich meine alles, was ich gerade als Studienmaterial gefunden habe, behandle nur die Folgen der Evolution, Ähnlichkeiten zwischen Vorfahren und Nachkommen usw

Aber welcher Prozess löst diese Entwicklung aus? Wie haben zum Beispiel die Zellen des Vorfahren der Vögel (der nicht fliegen konnte) den genetischen Code generiert, um neue Proteine ​​zu bauen, die zum Aufbau neuer Proteinstrukturen und Organe benötigt werden, und auch, um das Ergebnis dieser Evolution für die nächsten Generationen zu bewahren?

Gibt es aktuelle Forschungsergebnisse zu diesem Thema?


Vielen Dank an alle für Ihre Erklärung, aber sie behandeln nur den Fall, wenn es nur eine ADN-Kette einer bestimmten Länge gibt und diese Kette sich mit der Zeit ändern wird, um eine, sagen wir, "effektivere Population" zu produzieren.

aber wenn wir sagen, dass alle Arten aus einer Zelle stammten. als diese Zelle notwendigerweise weniger ADN hatte als wir jetzt haben (zum Beispiel: sie hat noch kein ADN, um Hämoglobin und andere komplexe Proteine ​​​​zu codieren)

Meine Frage war also, woher kam das neue ADN?

Diese Frage kam mir, als wir Bakteriologie studierten und ein Bakterium meine ganze Aufmerksamkeit hatte, es sind die Staphylokokken, sie produzieren eine Koagulase, die den Gerinnungsprozess auslöst, um den Blutstrom zu stoppen, so dass die Fresszellen und Immunzellen ihre Position nicht erreichen können.

Zufällige Mutationen? Nun, zufällige Prozesse können zu Variationen und Löschungen bestehender Arten führen, aber nicht zum Aufbau neuer ADN-Ketten.

Sagen Sie mir nicht, dass die Staphylokokken die Fähigkeit erworben haben, dieses Protein zufällig zu produzieren, denn wenn wir etwas rechnen, ist das ADN ein Basen-4-Code (es gibt 4 Basen) und um eine Aminosäure zu produzieren, benötigen wir also 3 Basen für 30 AA-Protein haben wir nur eine Chance in 4 hoch 90, ohne die zufällige Länge und die zufällige dreidimensionale Struktur hinzuzufügen, ich weiß, selbst wenn es Milliarden von Staphylokokken gibt, die ständig mutieren, wird es fast 0 Chance geben, a zu produzieren Protein, das genau mit dem Prothrombin wirken kann.

das ist nur für ein Protein.

Ich weiß, ich habe mäßige Kenntnisse in Biologie, aber ich glaube nicht, dass Fehler in einem Code (Mutationen) ihn "besser" machen oder funktionierende Mechanismen hervorbringen können, die mit anderen Organismen interagieren können, denn wenn wir das sagen, dann sind wir nur beleidigend unsere Intelligenz als Mensch, weil wir sagen, dass zufällige Prozesse Organismen hervorbringen, die wir mit unserem Gehirn nicht reproduzieren können, der Beweis ist, dass wir immer noch Antibiotika verwenden und unser Immunsystem nicht effektiver gemacht haben.

Auf zellulärer Ebene ist Meiose der Mechanismus, der genetische Vielfalt in Gameten erzeugt. Die sexuelle Fortpflanzung ist jedoch der größte Beitrag zur Vielfalt und der Katalysator der Evolution.
Vielen Dank für Ihren Kommentar MG_MD, ich stimme Ihnen zu, dass Meiose und sexuelle Fortpflanzung zur Vielfalt beitragen. Aber nicht unbedingt zur Evolution, denn wir alle wissen, dass diese beiden Prozesse das bereits vorhandene genetische Material (von Elternzellen) verwenden, aber eine neue Spezies braucht einen neuen genetischen Code, um sich zu entwickeln. Meine Frage ist also, welcher Mechanismus oder welche Struktur diesen neuen Code erstellt oder generiert?
Der Mechanismus besteht einfach aus zufälligen Änderungen. Wenn die Änderungen neutral oder vorteilhaft sind, bleiben sie bestehen. Wenn sie ernsthaft schädlich sind, überlebt die veränderte Kreatur nicht, um die Veränderungen weiterzugeben.
Es ist eine dieser Zeiten, in denen ich gerne Kommentare ablehnen könnte!
Die Evolutionsbiologie ist ein großes Forschungsgebiet, das die Mechanismen untersucht, die evolutionäre Prozesse diktieren. Es werden jeden Monat Hunderte von Artikeln zur Evolutionsbiologie veröffentlicht, und die Frage ist daher viel zu weit gefasst.
Vielleicht möchten Sie an einem Einführungskurs in die Evolutionsbiologie teilnehmen, wie z. B. dem kostenlosen Online-Kurs Understanding Evolution von der UC Berkeley . Mutationen scheinen Sie besonders zu interessieren .
Okay, was mich interessiert, sind die Insertionsmutationen (Hinzufügen von Code zu ADN), weil sie die einzigen Mechanismen sind, die die neuen Artenfähigkeiten erklären können, z und Feder ...etc
Erstens glaube ich nicht, dass die Code-Einfügung, die die Evolution verursacht hat, zufällig war. Aus dem einfachen Grund, dass es den Korrekturlesemechanismus für das ADN (Fehlerkorrekturverfahren) gibt. Ich meine, eine Mutation (oder eine Milliarde von Mutationen), die zufällig passiert ist, selbst über Milliarden von Jahren, kann nicht dazu führen, etwas zu produzieren, das andere zukünftige Mutationen verhindert. Wenn die Evolution stattgefunden hat, dann geschah sie außerhalb des ADN oder ARN, indem neue Codefragmente eingefügt wurden, um neue Artenmerkmale zu erwerben. Meine Frage ist also, was ist und was hat diesen Prozess verursacht?
Nicht ganz sicher, aber was Sie verlangen, ist Mutation: Der genetische Code wird durch Replikationsfehler verändert. Einige dieser Fehler erweisen sich als vorteilhaft. Und die erste Mutation in Richtung Vögel befähigte sie sicherlich nicht zum Fliegen, verschaffte ihnen aber einen Vorteil (Gleitflug) beim Sprung von einem Ast zum anderen, oder vielleicht nur eine Isolierung vor Schollen (Federn) oder, einfacher gesagt, a Weg, Stickstoff und Phosphor auf anständige Weise zu entsorgen, als Federn (zunächst unstrukturiert).
@Allad1n Ihre Fragen sind sehr, sehr grundlegende Fragen in der Evolutionsbiologie (nichts für ungut) und Sie erhalten alle Informationen, die Sie benötigen, indem Sie den Links folgen, die ich Ihnen gegeben habe. Es dauert ein paar Stunden und Sie werden ein viel besseres Verständnis dafür haben, worum es bei der Evolution geht (und über die Rolle von Mutationen in der Evolution). Ihre Frage ist im Moment einfach zu allgemein für einen StackExchange-Beitrag.
Ich denke, eines der Elemente, die Sie vermissen, ist, dass viele Mutationen die Größe des Genoms verändern. Wenn Sie die von @Remi.b bereitgestellten Referenzen weiterverfolgen, erfahren Sie etwas über Einfügungen, Löschungen, Translokationen, Aneuploidie und mobile genetische Elemente. Sie sind vielleicht mit Erkrankungen wie dem Down-Syndrom vertraut, bei dem es sich um die Vervielfältigung eines ganzen Chromosoms handelt. Sowohl die Replikation als auch das Korrekturlesen sind unvollkommene Prozesse, sie sind gut genug, um Änderungen sehr langsam vorzunehmen, aber sie verhindern Änderungen nicht vollständig.
@Allad1n Ich habe einen kleinen Absatz über Mutationen hinzugefügt, die die DNA-Menge erhöhen / verringern.
@ Allad1n Sie sagen I Know I have moderate knowledge in biology but I don't believe that errors in a code (mutations) can make it "better", und es klingt eher extrem meinungsbasiert als evidenzbasiert. Glaube nicht! Untersuchen Sie die Frage ( Evolution verstehen UC Berkeley ).

Antworten (1)

Ich empfehle dringend, sich eine einführende Informationsquelle zur Evolutionsbiologie anzusehen (z. B. Understanding Evolution von UC Berkeley ). Es wird Ihnen viel mehr Informationen geben.

Locus und Allel

Hier sind zwei Definitionen für den Anfang:

  • Ein Locus ist ein Ort auf einem Chromosom. Dieser Standort kann beliebig groß sein. Es kann ein einzelnes Nukleotid , ein Codon , ein ganzes Gen oder sogar länger sein.

  • Ein Allel ist eine Variante an einem bestimmten Locus. Betrachtet man relativ kurze Loci (z. B. 1 Nukleotid oder 1 Basenpaar (bp)), dann hat die Mehrheit der Loci nur ein Allel.

Was ist Entwicklung?

Evolution ist definiert als jede Änderung der Allelhäufigkeit in einer Population im Laufe der Zeit.

Es gibt eine Reihe von "Kräften", die evolutionäre Prozesse beeinflussen. Ich habe die 3 am häufigsten in Betracht gezogenen ausgewählt: Mutationen, natürliche Selektion und genetische Drift

Natürliche Auslese

Natürliche Selektion ist der Prozess, bei dem Varianten von Genen, die Allele genannt werden, ausgewählt werden und daher an Häufigkeit zunehmen. Diese Selektion resultiert aus einem unterschiedlichen Fortpflanzungserfolg.

Natürliche Auslese findet immer dann statt, wenn die drei folgenden Bedingungen eingehalten werden

  1. Individuen in einer Population variieren in Bezug auf ein bestimmtes Merkmal
  2. Dieses Merkmal hat eine gewisse (additive) Vererbbarkeit. Hier ist einer von mehreren Beiträgen, die das Konzept der Erblichkeit erklären. Es mag zwar ein etwas fortgeschrittener Beitrag für Sie sein, aber kurz gesagt bedeutet dies, dass die Nachkommen ihren Eltern ähnlicher sind als anderen nicht verwandten Personen in der Bevölkerung.
  3. Die Fitness variiert (nicht notwendigerweise linear), wenn das Merkmal variiert.

Einfaches Beispiel:

  1. In einer Population gibt es Blaustifte und Rotstifte
  2. Die Fortpflanzung ist asexuell und blaue Stifte erzeugen andere blaue Stifte, während rote Stifte andere rote Stifte erzeugen.
  3. Blaustifte machen mehr Nachkommen als Rotstifte.

In einer solchen Situation findet eine natürliche Auslese statt, was dazu führt, dass die Häufigkeit der blauen Stifte in der Population zunimmt, während die Häufigkeit der roten Stifte abnimmt.

Vielleicht möchten Sie sich diesen Beitrag ansehen (obwohl er vielleicht zu fortgeschritten ist), um das Konzept der Erblichkeit zu verstehen.

Mutationen

Im weitesten Sinne ist Mutation jede Veränderung in der DNA-Sequenz. Einige Veränderungen treten wahrscheinlicher auf als andere, aber in jedem Fall hängt die Wahrscheinlichkeit dieser Veränderungen nicht von den Auswirkungen ab, die sie auf den Phänotyp (kurz gesagt, Phänotyp ist das Aussehen eines Individuums) und den Fortpflanzungserfolg haben. Mutationen treten also zufällig auf und die spezifische Mutation, die in der Population benötigt würde, tritt möglicherweise nicht auf. Daher ist es falsch zu sagen, wenn ein Merkmal benötigt wird (im Sinne von "wenn ein Merkmal von Vorteil wäre"), dann wird eine Mutation auftreten, um dieses Merkmal existieren zu lassen. Beachten Sie, dass die meisten Mutationen schädlich sind (den Fortpflanzungserfolg verringern), während wenige von ihnen vorteilhaft sind (den Fortpflanzungserfolg erhöhen) und diejenigen, die nützlich sind, mit größerer Wahrscheinlichkeit in der Bevölkerung häufiger auftreten.

Mutationen können eine einfache "kleine Änderung" wie Nukleotidsubstitution, eine Nukleotidinsertion und -deletion oder eine "größere Änderung" wie eine chromosomale Duplikation/Deletion, eine Duplikation des gesamten Genoms und die Duplikation/Deletion einer langen Sequenz sein.

Mutationen schaffen die genetische Varianz, anhand derer die natürliche Selektion die besten Varianten auswählt. Infolgedessen verringert die natürliche Selektion die genetische Varianz, während Mutationen die genetische Varianz erhöhen.

Genetische Drift

Wenn die Änderung der Häufigkeit von Mutationen ausschließlich von der natürlichen Selektion abhängen würde, dann hätte ich vorher nicht gesagt, dass eine vorteilhafte Mutation wahrscheinlicher an Häufigkeit zunimmt, aber ich hätte gesagt, dass eine vorteilhafte Mutation deterministisch an Häufigkeit zunimmt. Eine intuitive Erklärung dessen, was genetische Drift ist, finden Sie in diesem Beitrag . Es ermöglicht Ihnen auch zu verstehen, warum kleine Populationen zufälligere Veränderungen in der Häufigkeit ihrer Gene erfahren als große Populationen.