Təkamül biologiyası

Təkamül biologiyası Yer kürəsindəki canlı həyatın müxtəlifliyini yaradan təkamül proseslərini (təbii seçmə, ortaq əcdad, növəmələgəlmə) öyrənən biologiyanın sahəsidir. 1930-cu illərdə, təkamül biologiyası dərsi Yulyan Huksley-in müasir təkamül sintezi adlandırdığı üsulla ortaya çıxdı.[1]

Mövcud araşdırmalar molekulyar təkamül, cinsi seçmə, genetik dreyf və biocoğrafiya kimi təkamülə kömək edən fərqli qüvvələri əhatə etmək üçün genişlənmişdir.[2] Bundan əlavə, təkamüllü inkişaf biologiyasının yeni sahəsi ("evo-devo") embriogenezin, embrionun inkişafının necə idarə olunduğunu araşdırır və beləliklə, inkişaf biologiyasını daha erkən təkamül sintezinin əhatə etdiyi tədqiqat sahələri ilə birləşdirən daha geniş bir sintez ortaya çıxarır.[3]

Təkamül biologiyasını tədqiq edən insana təkamülçü bioloq deyilir.[mənbə göstərin] Filosof Kim Sterelninin fikrinə görə, inkişaf edən təkamül biologiyası 1858-ci ildən bəri elmdə ən böyük intellektual uğurlardan biri olmuşdur.[4]

Tərifi

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Təkamül biologiyası həm geniş sahə tədqiqatlarından, həm də laboratoriya yönümlü fənlərdən alimlərin iştirak etdiyi fənlərarası sahədir. Məsələn, ümumiyyətlə mammalogiya, ornitologiya və ya herpetologiya kimi müəyyən növlər üzrə ixtisaslaşmış, eyni zamanda təkamüllə əlaqəli ümumi suallara cavab tapmaq üçün bu canlılardan hal təhlili və ya nümunə araşdırmaları üçün istifadə edən alimlər daxildir.[5] Təkamül biologiyasına, populyasiya genetikası və təkamül psixologiyası kimi sahələrdən olan nəzəriyyəçilər də daxildir. Məsələn, təkamül sürəti və təkamül modelləri ilə bağlı suallara cavab vermək üçün tez-tez fosillərdən istifadə edən paleontoloqlar və geoloqlar.

İnkişaf biologiyası əvvəlcə müasir təkamül sintezindən ayrı olsa da, sonralar, 1990-cı illərdə təkamül inkişaf biologiyası tədqiqatları nəticəsində yenidən təkamül biologiyasına daxil edildi.[6]

Tarix

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Təbii seçmə yolu ilə təkamül ideyası Çarlz Darvin tərəfindən 1859-cu ildə irəli sürüldü, lakin təkamül biologiyası, akademik bir fənn olaraq 1930-1940-cı illərdə müasir sintez dövründə meydana gəldi.[7] 1980-ci illərə qədər bir çox universitetlərdə təkamül biologiyası şöbələri yox idi. ABŞ-də bir çox universitetdə köhnə botanika və zoologiya kafedralarının yerində molekulyar və hüceyrə biologiyası və ya ekologiya və təkamül biologiyası şöbələri yaradıldı. Paleontologiya çox vaxt yer elmi ilə qruplaşdırılır.

Mikrobiologiya da təkamül elm sahəsinə çevrilib.Əslində, mikrobiologiya əvvəlcə morfoloji xüsusiyyətlərin azlığı və mikrobiologiyada növ anlayışının olmaması səbəbindən nəzərə alınmırdı. Yaxın zamanlarda təkamül tədqiqatları, mikrob fiziologiyası, mikrob genomikasının asanlığı və s. kimi suallara cavab verir. Hal-hazırda mikrob fiziologiyası və genomikası daha yaxşı başa düşülür. Bakteriofaqlar kimi bakteriya və virusların sürətli nəsil vaxtı təkamül suallarını araşdırmağa imkan verir.

Təkamül biologiyasındakı tapıntılar, insanların sosial-mədəni təkamülünü və təkamül davranışlarını araşdıran yeni sahələri gücləndirdi. Hal hazırda təkamül biologiyasının intellektual çərçivəsi və konseptual vasitələri kompüter hesablamasından nanotexnologiyaya qədər geniş sahələrdə tətbiqini tapmışdır. Təkamül həm də tibb sahəsinə öz töhfəsini verir.[8][9]

Bir çox bioloq təkamül biologiyasının müasir intizamının formalaşmasına öz töhfələrini vermişdir. Theodosius Dobzhansky və E. B. Ford bir empirik tədqiqat proqramı qurdu. Ronald Fişer, Seval Rayt və J. S. Haldan sağlam nəzəri bir çərçivə yaratdılar.[10] Sistematikada Ernst Mayr, paleontologiyada Corc Gaylord Simpson və botanikada G. Ledyard Stebbins müasir sintezin formalaşmasına kömək etdi. Ceyms Kru,[11] Riçard Levontin,[12] Riçard Levontin, Dan Hartl,[13] Markus Feldman,[14][15] and Bryan Çarlzvort [16] bir qrup təkamül bioloqu yetişdirdi.

Alt sahələri

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Təkamül biologiyada mərkəzi birləşdirici anlayışdır. Biologiyanı müxtəlif yollarla bölmək olar. Biri bioloji quruluşa əsaslanan bir kateqoriyadır. Bununla, molekulyar biologiya, hüceyrə biologiyası, histologiya, orqan biologiyası, sistem biologiyası səviyyəsindən başlayaraq populyasiya biologiyası və ekologiya kimi addımlardan keçərək yuxarı səviyyələrə çıxa bilər. Təsnifatın başqa bir üsulu taksonomiyaya əsaslanan fərqdir. Bu vəziyyətdə, zoologiya kimi daha böyük qruplarda çalışan elmlərdən ornitologiya və ya herpetologiya kimi daha spesifik elmlərə bir fərq edilə bilər. Üçüncü bir metod isə sahə biologiyası, nəzəri biologiya, eksperimental biologiya və paleontologiya kimi sahələr ilə ortaya çıxır. Bu alternativ təsnifat metodları, təkamül biologiyası ilə birlikdə, təkamül ekologiyası və təkamül inkişaf biologiyası kimi sahələrin meydana çıxmasına imkan yaratdı.[17]

Bu yaxınlarda əsas elmlərin və tətbiqi elmlərin birləşməsi nəticəsində təkamül robototexnikası [18] , təkamül mühəndisliyi [19], təkamül alqoritmləri [20], təkamül iqtisadiyyatı [21] və təkamül memarlığı [22] kimi sahələr meydana çıxdı. Bu elm sahələri, təkamül biologiyanın təməl prinsiplərindən və riyazi infrastrukturundan faydalanırlar. Təkamülün əsas mexanizmləri birbaşa və ya dolayı yolla tətbiq olunur, nəticədə yeni dizaynlar və ya həll etmək çətin olan problemlər həll olunur. Bu sahələrdə istehsal olunan tədqiqat nəticələri, xüsusən kompüter elmləri və maşınqayırma kimi müxtəlif mühəndislik sahələrinin məlumatları təkamül nəzəriyyəsinin inkişafına kömək edir.

Cari tədqiqat mövzuları

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Təkamül biologiyasındakı cari tədqiqatlar müxtəlif mövzuları əhatə edir və molekulyar genetika, kompüter elmləri kimi müxtəlif sahələrdən gələn fikirləri özündə cəmləşdirir.

Birincisi, təkamül tədqiqatlarının bəzi sahələri müasir təkamül sintezində zəif hesab olunan hadisələri izah etməyə çalışır. Bunlara spesifikasiya [23], cinsi çoxalma təkamülü,[24] əməkdaşlıq təkamülü, yaşlanma təkamülü və təkamül qabiliyyəti daxildir.[25]

İkincisi, bioloqlar ən sadə təkamül sualını verirlər: "nə oldu və nə vaxt?". Buraya paleobiologiya, eləcə də sistematika və filogenetika kimi sahələr daxildir.

Üçüncüsü, müasir təkamül sintezi heç kim genlərin molekulyar əsaslarını anlamadığı bir vaxtda tərtib edilmişdir. Bu gün təkamülçü bioloqlar uyğunlaşma və spesifikasiya kimi maraqlı təkamül hadisələrinin genetik arxitekturasını təyin etməyə çalışırlar. Neçə genin iştirak etdiyi, hər bir genin təsirinin nə qədər olduğunu, müxtəlif genlərin təsiri nə qədər bir-birindən asılıdır, genlər nə edir və onlarda hansı dəyişikliklər olur (məsələn, nöqtə mutasiyaları, gen cütləşməsi və ya hətta genomun çoxaldılması) kimi suallara cavab axtarırlar.[26]

Genetik arxitekturanı öyrənməyin çətinliyi, müasir təkamül sintezini kataliz edən klassik populyasiya genetikası müasir molekulyar bilikləri nəzərə almaq üçün yenilənməli olmasıdır. Bu, molekulyar təkamül nəzəriyyəsinin bir hissəsi kimi DNT ardıcıllığı məlumatlarını təkamül nəzəriyyəsinə aid etmək üçün çoxlu riyazi inkişaf tələb edir. Məsələn, bioloqlar selektiv süpürgələri aşkar edərək hansı genlərin güclü seçmə altında olduğunu qiymətləndirməyə çalışırlar.[27]

Dördüncüsü, müasir təkamül sintezi, nisbi əhəmiyyəti haqqında deyil, təkamülü şərtləndirən qüvvələr barədə razılığa gəlmişdir.[28] Cari tədqiqatlar bunu müəyyənləşdirməyə çalışır. Təkamül qüvvələrinə təbii seçmə, cinsi seçim, genetik sürüşmə, genetik qaralma, inkişaf məhdudiyyəti, mutasiya qərəzi və biocoğrafiya daxildir.

Təkamül yanaşması, həyat tarixi nəzəriyyəsi kimi, orqanizm biologiyası və ekologiyasında bir çox cari tədqiqatların açarıdır. Genlərin və onların funksiyalarının annotasiyası müqayisəli yanaşmalara çox güvənir. Təkamüllü inkişaf biologiyası sahəsi ("evo-devo") inkişaf proseslərinin necə işlədiyini araşdırır və necə inkişaf etdiyini müəyyən etmək üçün müxtəlif orqanizmlərdə müqayisə edir.[29]

Həmçinin bax

[redaktə | mənbəni redaktə et]

İstinadlar

[redaktə | mənbəni redaktə et]
  1. ↑ Ernst Mayr, Peter Bowler, Douglas Futuyma. "Yulyan Huksley ve Müasir Təkamül Sintezi" (türk. ). evrimteorisionline.com. 2019-11-22 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 22 noyabr 2019.
  2. ↑ Gerd B. Müller. "Niyə genişləndirilmiş təkamül sintezi lazımdır ?/Why an extended evolutionary synthesis is necessary ?" (ing. ). royalsocietypublishing.org. 18 avqust 2017. 2019-11-22 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 22 noyabr 2019.
  3. ↑ "Təkamül Biologiyası: Darvindən Dawkins-ə/Evolutionary Biology: From Darwin to Dawkins" (ing. ). Target Health Blog. 26 noyabr 2016. 2019-11-22 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 22 noyabr 2019.
  4. ↑ Collin Allen, Garland Allen, Ron Amundson, Charles F. Baer, Steven J. Arnold, Ana Barahona. Təkamül: İlk dörd milyard il/Evolution: The First Four Billion Years. Harvard University Press. 2009. səh. 313. ISBN 9780674031753.
  5. ↑ Con Aviz/John C. Avise. Təbiət eskizləri/Sketcher of Nature. Kembric, Massaçusets: Academic Press. 2015. ISBN 978-0128019450.
  6. ↑ Brian K. Hall. "Təkamül İnkişaf Biologiyası (Evo-Devo): Keçmişdə, indi və gələcəkdə/Evolutionary Developmental Biology (Evo-Devo): Past, Present, and Future" (ing. ). researchgate.net. İyun 2012. 2019-11-24 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 24 noyabr 2019.
  7. ↑ Vassiliki Betty Smocovitis. Birləşdirici Biologiya: Təkamül Sintezi və Təkamül Biologiyası/Unifying Biology: The Evolutionary Synthesis and Evolutionary Biology (PDF). 1996. ISBN 9780691033433.
  8. ↑ Randolph M. Nesse, George Christopher Williams. Evolution and Healing: The New Science of Darwinian Medicine (PDF). Nayrobi: Phoenix. 1996. ISBN 9781857995060.
  9. ↑ Michael Ruse. Təkamül: İlk dörd milyard il. Kembric, Massaçusets: Harvard University Press. 2009. 281–298. ISBN 978-0674031753.
  10. ↑ Francisco J. Ayala. In memoriam: Theodosius Dobzhansky 1900-1975 (PDF). Washington d.c.: national academy of sciences washington d.c. 1985. səh. 166. ISBN 978-0674031753.
  11. ↑ "The Academic Genealogy of Evolutionary Biology: James F. Crow" (ing. ). academictree.org. 14 may 2012 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 22 noyabr 2019.
  12. ↑ "The Academic Genealogy of Evolutionary Biology:Richard Lewontin" (ing. ). academictree.org. 14 may 2012 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 22 noyabr 2019.
  13. ↑ ""The Academic Genealogy of Evolutionary Biology: Daniel Hartl"" (ing. ). academictree.org. 14 may 2012 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 22 noyabr 2019.
  14. ↑ ""Feldman laboratoriyasının məzunları və əməkdaşları"/"Feldman lab alumni & collaborators"". Department of Biology, Stanford University, (ing. ). academictree.org. 2019-11-22 tarixində orijinalından arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 22 noyabr 2019.
  15. ↑ "The Academic Genealogy of Evolutionary Biology: Marcus Feldman" (ing. ). academictree.org. 14 may 2012 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 22 noyabr 2019.
  16. ↑ "The Academic Genealogy of Evolutionary Biology: Brian Charlesworth" (ing. ). academictree.org. 14 may 2012 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 22 noyabr 2019.
  17. ↑ Amal Attia El-Morsy Ibrahim. Pictured Glossary in Biology. ABŞ: Scientific Research Publishing. 2017. səh. 70-71. ISBN 9781618963680.
  18. ↑ Andrew Lincoln Nelson. "Təkamül Robototexnikası" (ing. ). evolutionaryrobotics.org. 2017-06-15 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 24 noyabr 2019.
  19. ↑ "Təkamül Mühəndisliyi" (ing. ). ls.toyaku.ac.jp/. 2016-12-16 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 24 noyabr 2019.
  20. ↑ "Təkamül Alqoritləri" (PDF) (ing. ). www.cs.vu.nl. 2016-03-12 tarixində arxivləşdirilib (PDF). İstifadə tarixi: 24 noyabr 2019.
  21. ↑ Paul Krugman. "İqtisadiyyatçılar Təkamül nəzəriyyəçilərindən nə öyrənə bilər ?/WHAT ECONOMISTS CAN LEARN FROM EVOLUTIONARY THEORISTS ?" (ing. ). web.mit.edu. Noyar 1996. 2016-12-17 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 24 noyabr 2019.
  22. ↑ Neal Ford. "Memarlıq və dizaynın araşdırılması/Investigating architecture and design" (ing. ). ibm.com. 24 fevral 2009. 2 mart 2017 tarixində arxivləşdirilib (#archive_missing_url). (#cite_web_url); (#accessdate_missing_url)
  23. ↑ John J. Wiens. Xüsusiyyət nədir və bunu necə öyrənməliyik?/ What Is Speciation and How Should We Study It?. The American Naturalist. 2004 . səh. 914-923.
  24. ↑ Sarah P. Otto. The Evolutionary Enigma of Sex. The American Naturalist. səh. 914-923.
  25. ↑ Jesse Love Hendrikse, Trish Elizabeth Parsons, Benedikt Hallgrímsson. Evolvability as the proper focus of evolutionary developmental biology. 2007. səh. 914-923.
  26. ↑ Manolio TA; Collins FS; Cox NJ; Goldstein DB; Hindorff LA; Hunter DJ; McCarthy MI; Ramos EM; Cardon LR; Chakravarti A; Cho JH; Guttmacher AE; Kong A; Kruglyak L; Mardis E; Rotimi CN; Slatkin M; Valle D; Whittemore AS; Boehnke M; Clark AG; Eichler EE; Gibson G; Haines JL; Mackay TFC; McCarroll SA; Visscher PM. Finding the missing heritability of complex diseases. Nature. 2009. səh. 747-753.
  27. ↑ Sabeti PC, Reich DE, Higgins JM, Levine HZ, Richter DJ, Schaffner SF, Gabriel SB, Platko JV, Patterson NJ, McDonald GJ, Ackerman HC, Campbell SJ, Altshuler D, Cooper R, Kwiatkowski D, Ward R, Lander ES. İnsan genomundakı son müsbət seçimi haplotip quruluşundan aşkarlamaq./Detecting recent positive selection in the human genome from haplotype structure. Nature. 2002. səh. 832–837.
  28. ↑ Timoti şanahan/Timothy Shanahan. Evolutionary Progress?. 1962. səh. 451-452.
  29. ↑ Dennis Holley. Ümumi Zoologiya: Heyvanlar aləmini araşdırmaq/General Zoology: Investigating the Animal World. İndianapolis (İndiana): Dog Ear Publishing. 2016. səh. 149. ISBN 9781457542121.