تجربوي تکامل

تجربوي تکامل د لابراتوار تجربو یا کنټرول شوي ساحوي تنظیمات کارول دي څو د تکامل خوځښتونه وڅېړي. تکامل په لابراتوار کې لیدل کېدلای شي، ځکه چې افراد/ وګړي د طبیعي ټاکنې له خوا د نوي چاپېریال شرایطو سره برابر دي.[۱]

دوه داسې بېلابېلې طریقې شته چې په هغه کې انطباق کولای شي تجربوي تکامل کې رامنځته شي. یوه طریقه یې د انفرادي ارګانیزم ده چې یو نوی ګټور بدلون ترلاسه کوي. بله طریقه یې په داسې ولاړ جنیټیکي بدلونونو کې د فریکوینسي له متقابل بدلون څخه ده چې مخکې له مخکې څخه په ژوندیو موجوداتو کې شته دي. د بڼې بدلون او طبیعي ټاکنې بهر نور تکاملي ځواکونه هم کولای شي رول ولوبوي یا د تجربوي تکامل په څېړنو، لکه جنیټکي لېوالتیا او د جین په بهیر کې را ونغاړل شي.[۲][۳]

د کارولو وړ ارګانیزم د تجربه کوونکي له خوا د هغه فرضیې پر بنسټ چې باید و ازمایل شي، ټاکل کېږي. د تطبیقي بدلون د پېښېدلو لپاره ډېرو نسلونو ته اړتیا لیدل کېږي او د بدلون له لارې تجربوي تکامل د باکتریاوو او غیرجنسي کلونال خمېرو په توګه د چټک تولید وختونو سره په وېروسونو یا یو سلولي موجوداتو کې ترسره کېږي. د غیرجنسي یا جنسي خمیر پولیمورفیک نفوس او د ډروسوفلا په څېر څو سلولي یوکریوټس کولای شي په ولاړ جنیټیکي بدلون کې د الیل فریکونسۍ بدلون له لارې نوي چاپېریال سره تطابق وکړي. د اوږد نسل وختونو درلودونکي ژوندي موجودات، که څه هم ګران دي، په تجربوي تکامل کې کارول کېدلای شي. په ګیدړانو او مږو د لابراتوار څېړنو (لاندې ورکړل شوې تشریح یې وګورئ) وښودله چې د پام وړ سازښتونه به  لږ تر لږه ۱۰ تر ۲۰ نسلونو کې پېښېدلای شي او په وحشي ګوپي کبانو د تجربو په پرتله ییز شمېر نسلونو کې سازښتونه لیدلي دي.[۴][۵][۶][۷]

په دې وروستیو کې له تجربوي پلوه وده موندلي افراد یا نفوس تر ډېره د تکامل او بیا ترتیب (E&R) په نوم د بشپړ جینوم ترتیب په کارولو سره یې شننه کېږي. تکامل او بیا ترتیب (E&R) کولای شي هغه بدلونونه وپېژني چې په کلونال افرادو کې د موافقې لامل کېږي یا هغه ایلیلونه وپېژني چې له موافقې مخکې او وروسته نفوس/افرادو د ترتیبونو په پرتله کولو سره په پولیمورفیک نفوس کې په فریکونسۍ کې یې بدلون موندلی دی. د ترتیب ډیټا د دې امکان برابروي چې د DNA په داسې ترتیب کې سایټ په ګوته کړي چې د بدلون/ایلیل فریکونسۍ بدلون د جوړښت ترلاسه کولو لپاره رامنځته کېږي. د جوړښت طبیعت او فعاله څارنیزه څېړنې کولای شي په دې اړه بصیرت وړاندې کوي چې په فینوټایپ باندې بدلون/ایلیل څه اغېزه لري.[۸][۹][۱۰]

تاریخ

[سمول]

کورني/اهلي کول او نسل اخیستل

[سمول]

په غیر ارادي توګه، انسانانو تر هغه وخت پورې چې ژوي او حیوانات یې کورني کړل، د تکامل تجربې ترسره کړې. د ژویو او حیواناتو انتخابي نسلونه د داسې ډولونو لامل شول چې د دوی د اصلي وحشي ډوله اجداد د دې لامل شوي چې ډولونه د دوی د اصلي وحشي ډوله اجدادو څخه په ډراماتیک ډول توپیر لري. بېلګې یې د کرم ګلپي ډولونه، جوار، یا د سپي د بېلابېلو نسلونو لوی شمېر دي. له یو واحد نسل څخه په ډېرو توپېرونو سره د ډولونو رامنځته کولو لپاره د انسان د نسل اخیستلو ځواک وار د مخه د چارلس ډاروین له خوا پېژندل شوی و. په حقیقت کې هغه د ډولونو د اصل په نوم په خپل کتاب کې په کورنیو حیواناتو کې د بدلونونو په اړه یو څپرکی پیل کړ. په دغه څپرکي ډاروین په ځانګړې توګه د کوترې په اړه بحث کړی دی.

په ټوله کې لږ ترلږه یوه کوتره ښایي وټاکل شي که چېرې یوه مرغانپوه ته وښودل شي او هغه ته وویل شي چې وحشي مرغان دي نو په ډاډ سره زما په نظر به د هغه له خوا په بشپړ ډول په مشخصو ډولونو رده بندي کېږي. د دې سربېره، زه باور نه لرم چې کوم مرغانپوه به انګلیسي کیریر ډوله، لنډ مخ ټمبلر، رنټ، بارب، پوټر او فینټیل په یو جنس کې ځای پرځای کړي؛ په ځانګړې توګه څرنګه چې د دې نسلونو څخه په هر یو کې ډېری ریښتیني میراثي فرعي نسلونه یا ډولونه لکه څنګه چې هغه ورته وایي یا هغه ته وښودل شي. (...) زه په بشپړ ډول باور لرم چې د طبیعت پوهانو عمومي نظر سم دی، یعني دا چې ټولو له ډبرینې کوترې (کولمبیا لیویا) څخه سرچینه اخېستې ده له دې ډلې په دې اصطلاح کې ډېری داسې جغرافیایي نسلونه یا فرعي ډولونه شامل دي چې په خورا لږ شرایطو کې له یو او بل سره توپیر لري

لومړنۍ تجربه

[سمول]

ویلیم ډیلینجر ترټولو لومړنی شخص و چې د تکامل کنټرول شوې تجربه یې ترسره کړه. د ۱۹ پېړۍ په وروستیو کې هغه د اوو کلونو (۱۸۸۰-۱۸۸۶) په موده کې په دودیزه توګه جوړ شوي انکیوبیټر کې incubator کوچني یو سلولي ارګانیزمونه وکرل. ډیلینجر په کراره د انکیوبیټر تودوخه له لومړنۍ ۶۰ درجو تر ۱۵۸ درجو پورې لوړه کړه. لومړنیو کلچرونو د ۷۳ درجو تودوخه کې د وېرې څرګندې نښې وښودلې او یقیناً په ۱۵۸ درجې تودوخه کې یې د ژوندي پاتې کېدو وړتیا نه درلوده. که څه هم دغه ژوندي موجودات به نور په لومړنۍ ۶۰ درجې تودوخه کې وده ونه کړي. ډیلینجر دې پایلې ته ورسید چې هغه په ​​خپل انکیوبیټر کې د ډارویني سازښت لپاره شواهد وموندل او دا ژوندي موجودات د تودوخې په لوړه درجه درلودونکي چاپېریال کې د اوسېدو سره سازښت وښود. د ډیلینجر انکیوبیټر په تصادفي توګه په ۱۸۸۶ ز کال کې ویجاړ شو او ډیلینجر ونشو کولای چې د دغو څېړنو لړۍ ته دوام ورکړي. [۱۱][۱۲]

د ۱۸۸۰ ز کال تر ۱۹۸۰ ز کال پورې، تجربوي تکامل په مؤقت ډول د خورا اغېزمن تیوډوسیوس ډوبژانسکي په ګډون د یو شمېر تکاملي بیولوجیستانو له خوا تجربه شوی و. په دې دوره کې د تکاملي بیولوژۍ په برخه کې د نورو تجربوي څېړنو په څېر، ډېری دغه کارونو پراخه تکرار نه درلود او یوازې د تکاملي وخت د نسبتاً لنډې مودې لپاره ترسره شول.[۱۳]

عصري

[سمول]

تجربوي تکامل په بېلابېلو شکلونو کې کارول شوی څو په کنټرول شوي سیسټم کې په اصلي تکاملي پروسو وپوهېږي. تجربوي تکامل په څو حجرو او یو حجره لرونکي یوکریوټس، پروکاریوټس او ویروسونو باندې ترسره شوی دی. ورته تجربې د انفرادي انزایم، ریبوزایم او نقل کوونکي جینونو په لارښوونې تکامل سره هم ترسره شوي دي.[۱۴][۱۵][۱۶][۱۷][۱۸][۱۹][۲۰][۲۱][۲۲]

سپږه

[سمول]

په ۱۹۵۰ لسیزه کې، روسي بیولوجیست جیورګي شاپوشینکوف د ډیسافیس نسل په سپږو تجربې ترسره کړې دي. هغه ژویو ته د دوی په لېږدولو سره چې په نورمال ډول نږدې یا په بشپړ ډول د دوی لپاره مناسب نه دي، هغه د پارتینوجینیک نسل نفوس دې ته اړ کړ چې د ورته ډولونو منظم نفوس څخه د تولیدي جلا کېدو نقطې ته د نويو خوړو سرچینې سره تطابق وکړي.[۲۳]

د مېوو حشرې

[سمول]

د نوموړې ستراتېژۍ په کارولو سره د نوې څپې له لومړنيو ازمایښتونو څخه یوه د ډروسوفیلا میلانوګاسټر نفوس د لابراتوار "تکاملي وړانګې" وې چې مایکل ار روز د ۱۹۸۰ زکال د فبرورۍ په میاشت کې پیل کړې. دغه سیستم په لس نفوسو سره پیل شو، پینځه یې د عمر په لومړیو کې کلچر شول او پینځه نور په لومړني عمر کې کلچر شول. له هغه وخت راهیسې، په نوموړې لابراتواریزه وړانګه کې له ۲۰۰ څخه ډېر بېلابېل نفوس رامنځته شوي دي چې د څو کرکټرونو ټاکل یې هدف ګرځولی دی. ځینې د خورا توپیر لرونکي نفوس هم د خپل اجدادي کلتور رژیم ته د تجربوي نفوس بېرته راستنېدلو سره "شاته" یا "په شاته" غوره کړی دی. سلګونه خلکو د درېو لسیزو په غوره برخه کې له دغو خلکو سره کار کړی دی. د نوموړي کار ډېره برخه د میتوسیله حشرو په کتاب کې راټولو شویو څېړنو کې خلاصه شوې دي.[۲۴][۲۵]

سرچينې او ياداښتونه

[سمول]
  1. ↑ "Experimental Evolution". Nature.
  2. ↑ Long, A; Liti, G; Luptak, A; Tenaillon, O (2015). "Elucidating the molecular architecture of adaptation via evolve and resequence experiments". Nature Reviews Genetics. 16 (10): 567–582. doi:10.1038/nrg3937. ISSN 1471-0056. PMC 4733663. PMID 26347030.
  3. ↑ Kawecki, T.J.; Lenski, R.E.; Ebert, D.; Hollis, B.; Olivieri, I.; Whitlock, M.C. (2012). "Experimental evolution". Trends in Ecology & Evolution (in انګليسي). 27 (10): 547–560. doi:10.1016/j.tree.2012.06.001. PMID 22819306.
  4. ↑ Buckling A, Craig Maclean R, Brockhurst MA, Colegrave N (February 2009). "The Beagle in a bottle". Nature. 457 (7231): 824–9. Bibcode:2009Natur.457..824B. doi:10.1038/nature07892. PMID 19212400. S2CID 205216404.
  5. ↑ Elena SF, Lenski RE (June 2003). "Evolution experiments with microorganisms: the dynamics and genetic bases of adaptation". Nat. Rev. Genet. 4 (6): 457–69. doi:10.1038/nrg1088. PMID 12776215. S2CID 209727.
  6. ↑ Early Canid Domestication: The Fox Farm Experiment, p.2, by Lyudmila N. Trut, Ph.D., Retrieved February 19, 2011
  7. ↑ Reznick, D. N.; F. H. Shaw; F. H. Rodd; R. G. Shaw (1997). "Evaluation of the rate of evolution in natural populations of guppies (Poecilia reticulata)". Science. 275 (5308): 1934–1937. doi:10.1126/science.275.5308.1934. PMID 9072971. S2CID 18480502.
  8. ↑ Barrick, Jeffrey E.; Lenski, Richard E. (2013). "Genome dynamics during experimental evolution". Nature Reviews Genetics. 14 (12): 827–839. doi:10.1038/nrg3564. PMC 4239992. PMID 24166031.
  9. ↑ Jha AR, Miles CM, Lippert NR, Brown CD, White KP, Kreitman M (June 2015). "Whole-Genome Resequencing of Experimental Populations Reveals Polygenic Basis of Egg-Size Variation in Drosophila melanogaster". Mol. Biol. Evol. 32 (10): 2616–32. doi:10.1093/molbev/msv136. PMC 4576704. PMID 26044351.
  10. ↑ Turner TL, Stewart AD, et al. (March 2011). "Population-Based Resequencing of Experimentally Evolved Populations Reveals the Genetic Basis of Body Size Variation in Drosophila melanogaster". PLOS Genet. 7 (3): e1001336. doi:10.1371/journal.pgen.1001336. PMC 3060078. PMID 21437274.{{cite journal}}: CS1 maint: unflagged free DOI (link)
  11. ↑ Hass, J. W. (2000-01-22). "The Reverend Dr William Henry Dallinger, F.R.S. (1839–1909)". Notes and Records (in انګليسي). 54 (1): 53–65. doi:10.1098/rsnr.2000.0096. ISSN 0035-9149. PMID 11624308. S2CID 145758182.
  12. ↑ Zimmer, Carl (2011). Losos, Johnathon (ed.). Darwin Under the Microscope: Witnessing Evolution in Microbes (PDF). W. H. Freeman. pp. 42–43. ISBN 978-0981519494. خوندي شوی له the original (PDF) on 2016-03-04. بياځلي په 2021-11-08. {{cite book}}: |work= ignored (help)
  13. ↑ Dobzhansky, T; Pavlovsky, O (1957). "An experimental study of interaction between genetic drift and natural selection". Evolution. 11 (3): 311–319. doi:10.2307/2405795. JSTOR 2405795.
  14. ↑ Marden, JH; Wolf, MR; Weber, KE (November 1997). "Aerial performance of Drosophila melanogaster from populations selected for upwind flight ability". The Journal of Experimental Biology. 200 (Pt 21): 2747–55. doi:10.1242/jeb.200.21.2747. PMID 9418031.
  15. ↑ Ratcliff, WC; Denison, RF; Borrello, M; Travisano, M (31 January 2012). "Experimental evolution of multicellularity". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (5): 1595–600. Bibcode:2012PNAS..109.1595R. doi:10.1073/pnas.1115323109. PMC 3277146. PMID 22307617.
  16. ↑ Barrick, JE; Yu, DS; Yoon, SH; Jeong, H; Oh, TK; Schneider, D; Lenski, RE; Kim, JF (29 October 2009). "Genome evolution and adaptation in a long-term experiment with Escherichia coli". Nature. 461 (7268): 1243–7. Bibcode:2009Natur.461.1243B. doi:10.1038/nature08480. PMID 19838166. S2CID 4330305.
  17. ↑ Heineman, RH; Molineux, IJ; Bull, JJ (August 2005). "Evolutionary robustness of an optimal phenotype: re-evolution of lysis in a bacteriophage deleted for its lysin gene". Journal of Molecular Evolution. 61 (2): 181–91. Bibcode:2005JMolE..61..181H. doi:10.1007/s00239-004-0304-4. PMID 16096681. S2CID 31230414.
  18. ↑ Bloom, JD; Arnold, FH (16 June 2009). "In the light of directed evolution: pathways of adaptive protein evolution". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 Suppl 1: 9995–10000. doi:10.1073/pnas.0901522106. PMC 2702793. PMID 19528653.
  19. ↑ Moses, AM; Davidson, AR (17 May 2011). "In vitro evolution goes deep". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (20): 8071–2. Bibcode:2011PNAS..108.8071M. doi:10.1073/pnas.1104843108. PMC 3100951. PMID 21551096.
  20. ↑ Salehi-Ashtiani, K; Szostak, JW (1 November 2001). "In vitro evolution suggests multiple origins for the hammerhead ribozyme". Nature. 414 (6859): 82–4. Bibcode:2001Natur.414...82S. doi:10.1038/35102081. PMID 11689947. S2CID 4401483.
  21. ↑ Sumper, M; Luce, R (January 1975). "Evidence for de novo production of self-replicating and environmentally adapted RNA structures by bacteriophage Qbeta replicase". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 72 (1): 162–6. Bibcode:1975PNAS...72..162S. doi:10.1073/pnas.72.1.162. PMC 432262. PMID 1054493.
  22. ↑ Mills, DR; Peterson, RL; Spiegelman, S (July 1967). "An extracellular Darwinian experiment with a self-duplicating nucleic acid molecule". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 58 (1): 217–24. Bibcode:1967PNAS...58..217M. doi:10.1073/pnas.58.1.217. PMC 335620. PMID 5231602.
  23. ↑ [۱]
  24. ↑ Rose, M. R. (1984). "Artificial selection on a fitness component in Drosophila melanogaster". Evolution. 38 (3): 516–526. doi:10.2307/2408701. JSTOR 2408701. PMID 28555975.
  25. ↑ Rose, Michael R; Passananti, Hardip B; Matos, Margarida (2004). Methuselah Flies. Singapore: World Scientific. doi:10.1142/5457. ISBN 978-981-238-741-7.