進化における突然変異と自然選択の理論:
突然変異
* 定義: 生物のDNA配列の永続的な変化。
* 原因: DNA複製中の誤差、変異体への暴露(放射線、化学物質など)、またはトランスポゾン(ジャンプ遺伝子)。
* タイプ:
* ポイント変異: 単一のベースペアの変更。
* 挿入/削除: ヌクレオチドの添加または除去。
* 染色体変異: 染色体の構造または数の変化。
* 重要性: 突然変異は、集団内の新しい遺伝的変異の原因です。彼らは自然選択が作用する原料を作成します。
自然選択
* 定義: 環境により適した特性を持つ生物が生存するプロセスは、それらの特性を子孫に渡す可能性が高くなります。
* 原則:
* バリエーション: 人口内の個人は、遺伝的変異を示します。
* 継承: 特性は両親から子孫に受け継がれます。
* 微分生存と繁殖: 有利な特性を持つ個人は、生き残り、繁殖する可能性が高くなります。
* 結果:
* 適応: 時間が経つにつれて、人口は環境により適しています。
* 多様化: 新種は既存のものから生じることがあります。
* 進化的変化: 人口の遺伝的構成は、世代にわたって変化します。
突然変異と自然選択の関係:
*突然変異は、新しいバリエーションを集団に導入します。
*自然選択はこれらのバリエーションに基づいて機能し、生存と繁殖を促進するものを支持します。
*時間の経過とともに、有利な変異の蓄積は、重大な進化的変化につながる可能性があります。
重要な概念:
* フィットネス: 環境で生き残り、繁殖する生物の能力。
* 選択圧力: 特定の特性を支持する環境要因。
* 適応: 特定の環境で生物のフィットネスを増加させる特性。
* 進化: 時間の経過とともに人口の遺伝的構成の変化。
例:
ペトリ皿に住んでいる細菌の個体数を想像してください。一部の細菌には、特定の抗生物質に耐性を与える突然変異があります。抗生物質が導入されると、耐性菌が生存して繁殖する可能性が高くなりますが、非耐性菌は死にます。時間が経つにつれて、耐性細菌は集団でより一般的になり、自然選択のプロセスを実証します。
結論:
突然変異と自然選択は、進化の基本的なプロセスです。突然変異は遺伝的変異を提供し、自然選択はその変動に作用し、地球上の生命の適応と多様化につながります。これらのプロセスは数十億年にわたって生活を形作ってきましたが、今日もそうし続けています。