Evoluția omului II – noțiuni de biologie generală și moleculară

Pentru a expune în mod apriat modelele de evoluție umană și a înțelege diferențele dintre ele este imperativă trecerea în revistă a terminologiei specifice pentru că există o anumită confuzie în interpretarea acestora în funcție de reprezentanții fiecărei școli de gândire. Unul dintre termenii importanți este cel de filogenie care poate fi sinonim sau prezenta valențe subtil diferite cu noțiunile de taxon, clad sau descendență. Un phylum reprezintă o simplă linie evolutivă, care nu are un rang specific în ierarhia lui Linné. O serie de specii care descind dintrun strămoș comun reprezintă un taxon monofiletic, un clad, sau mai simplu, o descendență. ¹

O definiție a conceptului de specie biologică este propusă de Ernst Mayr: „speciile sunt grupuri de populație naturale real sau potențial interfecunzi și reproductiv izolați de alte grupuri analoage”. ² Termenii de real și potențial sunt importanți pentru că prin real înseamnă că indivizii trebuie să locuiască în același areal și să se reproducă; potențial înseamnă că indivizii nu locuiesc în același areal și nu se pot întâlni dar, dacă s-ar întâlni, s-ar putea reproduce. ³

Obiectivul analizei filogenetice este realizarea filogeniei unui grup prin reprezentarea unui arbore filogenetic care ne indica relațiile ancestral- descendente și prin urmare istoria evolutivă al grupului studiat. Arborii filogenetici se pot construi prin folosirea unor algoritmi diferiți (Parsimonia, Maxima Verosimilitudine, Interferența Bayesiană), fiecare având o denumire și o terminologie proprie.

Biologii evoluționiști consideră astfel speciile ca pe niște ramuri ale arborelui vieții. Fiecare specie are istoria sa care începe cu evenimentul de speciere și se termină cu extincția sau cu alt eveniment de speciere prin care specia inițială devine originea altor specii.⁴ Un arbore filogenetic este reprezentat binar și este format din noduri, care reprezintă unitatea taxonomică, adică un grup de indivizi care se distinge de alții prin morfologie și genom; ramuri care definesc relația între unitățile taxonomice singulare în formă de strămoși și descendenți.

Una dintre formele prin care se poate deduce o ipoteză filogenetică este căutarea de omologii între specii (indicii de descendență ce conțin modificări) analizând caracteristicile morfologice și moleculare. Omologiile caracteristicilor reflectă gradul de rudenie între organisme, adică relația ancestral-descendentă. Din punct de vedere evolutiv omologiile sunt evidențe de descendeță comună, cu alte cuvinte caracteristici care se regăsesc în organismele care aparțin aceleiași descendețe (philum).

Din punctul de vedere al biologiei evolutive pot exista trei tipuri de grupări filetice într-un arbore:

• grupul monofiletic, care conține specia originară (strămoșul) și toți descendenții săi;
• grupul polifiletic care conține membri derivați din doi sau mai mulți strămoși;
• grupul parafiletic care exclude unii membri deși au același strămoș comun. ⁵

Glosar cu termeni necesari pentru înțelegerea discursului evolutiv

Filogenia/ Filetica: istoria descendenței unui grup de taxe atât ca specii provenind din strămoși comuni cât și ordinul de ramificație și perioada de divergență.

Omologie: posesia unor caracteristici comune de către două sau mai multe specii datorată unei descendențe comune.

Monofilie: grup constituit din strămoș și toți descendenții săi. Cladă.

Specie: o descendență unică de organisme provenite dintr-un strămoș comun și care își mențin identitatea evolutivă în cursul procesului istoric de devenire.

Cladă: grupare a descendenților (vii sau extincți) care împart un trecut comun. Într-un arbore filogenetic reprezintă fiecare ramură care grupează ființele vii.

Cladogeneză: bifurcarea unor linii filetice plecând de la un strămoș comun.

Anageneză sau evoluție filetică: evoluția unei trăsături sau caracteristici în cadrul unei descendențe pe o durat de timp arbitrară. Consistă în transformarea unei specii în alta prin mici schimbări genetice mai mult sau mai puțin constante urmărind o linie filetică.

Sistematica: secțiune a biologiei care are scopul de a clasifica speciile plecând de la istoria lor evolutivă (filogenie) într-un plan descriptiv și interpretativ.

Semnal filogenetic: efectul istoriei evolutive (filogeniei) asupra unei determinate caracteristici (poate varia de la 0 – fără efect – la 1 – efect maxim)

Genotip: totalitatea informațiilor genetice conținută în cromozomi indiferent de aspectul exterior de către procariote și eucariote.

Fenotip: totalitatea a particularităților identificabile ale unui organism (structurale, biochimice, fiziologice, comportamentale) rezultat al interacțiunii dintre genotip și mediu.

Alelă: fiecare dintre cele două variante pe care le poate avea o genă și care pot să își manifeste caracterul în anumite condiții în funcție de condiția sa dominantă sau recesivă. Dominația uneia dintre cele două alele înseamnă manifestarea caracterului – sau lipsa de manifestare înseamnă prezența a două alele recesive.

Genă: Segment specific din ADN. Genele spun corpului cum să producă proteine specifice. În fiecare celulă a corpului uman există aproximativ 30.000 gene care, împreună, compun materialul ereditar pentru corpul uman și pentru forma în care funcționează. Totalitatea compoziției genetice formează genotipul.

Cromozom: Structuri care se găsesc în nucleul celulei și care transportă largi fragmente de ADN.

ADN: Acid dezoxiribonucleic este materialul care conține genele și este elementul fundamental al corpului uman

mrADN: ADN-ul mitocondrial se găsește în afara nucleului și se transmite ereditar fără să sufere influențe, pe linie maternă.

Homozigot: organism care conține două copii identice ale aceleiași gene pentru o caracteristică dată în doi cromozomi corespunzători.

Heterozigot: organism care conține două copii diferite ale aceleiași gene pentru o caracteristică dată în doi cromozomi corespunzători.

Adaptare sau adecvare biologică: reproducerea cu succes a unui genotip comparat cu alt genotip al populației, reprezintă astfel contribuția medie a unei alele sau genotip la generația următoare sau la generațiile succesive.

Radiație adaptativă: proces de evoluție indiferent de numărul liniilor de descendență relaționate care se manifestă într-o perioadă de timp relativ scurtă, în care descendenții își modifică fenotipul din cauza diferitelor caracteristici ecologice.

Mutație: alterare produsă în structura și în numărul genelor și cromozomilor unui organism viu. Această alterare produce o schimbare în informația genetică care se poate manifesta spontan și cu imediatețe și transmite sau eredita în descendență.

Coalescență: aderare a unor părți care erau divizate în mod natural sau accidental; strângerea împreună a picăturilor dintr-o emulsie sau a particulelor dintr-o suspensie

Microevoluție: fenomene evolutive care duc la originea unor specii noi,  procesele de adaptare și de diferențiere a unor grupe de organisme mai mici

Marcroevoluție: fenomene evolutive care se petrec dincolo de nivelul speciei, evoluție biologică pe scară largă, în care apar specii și genuri noi, ca urmare a mutațiilor ce produc schimbări evidente în structura și numărul cromozomilor, precum și în sistemele de reacție a organismelor.

Neodarwinism: teoria sintetică a evoluției, fuziune a darwinismului clasic cu genetica modernă, paleontologia, distribuția geografică, taxonomia, sistematica și alte discipline care permit înțelegerea procesului evolutiv.

Taxa: grup de organisme relaționate genealogic, care în baza unei clasificări au fost grupate prin atribuirea unui nume în latină și o descriere în baza speciei și tipologiei.

BIBLIOGRAFIE