Пять пальцев эволюции

Как жест «большой палец вверх» может нам помочь запомнить пять процессов, влияющих на эволюцию? История «Пять пальцев эволюции» предлагает нам элегантный способ понять изменения в генофонде с течением временем.

Урок Поля Андерсена, анимация Алана Формана (http://www.alanforemananimation.com)

Смотрите урок полностью: http://ed.ted.com/lessons/five-fingers-of-evolution

(Музыка)

Пять пальцев эволюции.

Для глубокого понимания биологии

требуется глубокое понимание
процесса эволюции.

Большинство людей знакомы
с процессом естественного отбора.

Однако это лишь один из пяти процессов,
которые могут привести к эволюции.

Прежде чем обсуждать все эти пять процессов,

мы должны определить, что такое эволюция.

Эволюция — это просто изменение
в генофонде с течением времени.

Но что такое генофонд?
И сперва, что такое ген?

Прежде чем продолжать обсуждать генетику,

давайте расскажем одну историю.

Представьте, что лодка опрокидывается
и 10 выживших доплывают
до берега пустынного острова.

Их так и не спасают, и они образуют
новую популяцию, которая существует тысячи лет.

Странным образом,
у пяти выживших были рыжие волосы.

Рыжие волосы получаются, когда
человек наследует две копии
гена рыжих волос от своих родителей.

Если у вас только одна копия гена, у вас не будет рыжих волос.

Чтобы упростить ситуацию, мы предположим,

что пятеро не рыжих
не являются носителями этого гена.

Поэтому первоначальная частота
гена рыжих волос

составляет 50%, или 10 из 20 генов.

Эти гены являются генофондом.

20 различных генов
подобны картам в колоде,

которые перемешиваются
с каждым новым поколением.

Секс — это просто
перетасовка генетической колоды.

Карты перетасовываются и передаются
следующему поколению;

колода остаётся той же, в ней 50% рыжих.

Гены перетасовываются
и передаются следующему поколению;

генофонд остаётся тем же, в нём 50% рыжих.

Несмотря на то, что население
может расти в размерах со временем,

частота должна оставаться около 50%.

Если эта частота когда-либо меняется,
происходит эволюция.

Эволюция — это просто изменение
в генофонде с течением времени.

Подумайте об этом
применительно к картам.

Если когда-либо изменится
частота карт в колоде,

произойдёт эволюция.

Существует пять процессов, которые
могут вызвать изменение частоты.

Чтобы запомнить эти процессы,
мы будем использовать пальцы руки,

начиная с мизинца
и двигаясь к большому пальцу.

Мизинец должен напоминать вам,
что население может сократиться.

Если население сокращается,
то случай может играть большую роль.

Например, если только четверо
выживут после эпидемии,

их гены будет представлять собой
новый генофонд.

Следующий палец — безымянный палец.

Этот палец должен напоминать вам о спаривании,
потому что кольцо представляет пару.

Если люди выбирают партнёра
на основе его внешнего вида
или местоположения,

частота может измениться.

Если бы рыжеволосые спаривались
только с рыжеволосыми,

они могли бы в конечном итоге
сформировать новую популяцию.

Если бы никто никогда
не спаривался с рыжеволосыми,

эти гены могли бы уменьшиться.

Следующий палец — это средний палец.

М в среднем [англ. middle] пальце
должна напомнить вам
об М в слове «мутация».

Если новый ген добавляется
благодаря мутации, это может
повлиять на частоту.

Представьте себе, что мутация гена
создала новый цвет волос.

Это очевидно изменило бы
частоту в генофонде.

Указательный палец должен
напоминать вам о движении.

Если новые люди прибудут
на территорию, или иммигрируют,

частота изменится.

Если люди будут уезжать
с территории, или эмигрировать,

частота изменится.

В науке мы называем это движение
потоком генов.

Все четыре процесса, представляемые
нашими пальцами, могут приводить к эволюции.

Небольшой размер популяции,
неслучайное спаривание,

мутации и поток генов.

Однако ни один из них
не приводит к адаптации.

Естественный отбор
является единственным процессом,

который создаёт организмы,
приспособленные лучше
к их локальной окружающей среде.

Я использую большой палец,
чтобы запомнить этот процесс.

Природа голосует большим пальцем вверх за адаптации,
которые будут хороши в окружающей их среде,

и пальцем вниз — за адаптации,
которые будут неудачны.

Гены тех, кто не приспособлен
к своей окружающей среде,

будут постепенно заменены теми,
которые лучше приспособлены.

Рыжие волосы является
примером одной из этих адаптаций.

Рыжие волосы дают преимущество
в северном климате,

потому что светлая кожа позволила
предкам поглощать больше света

и синтезировать больше витамина Д.
Большой палец вверх!

Однако это было недостатком
в более южных климатических условиях,

где увеличение УФ-излучения
приводило к раку и снижению рождаемости.

Большой палец вниз!

Даже сам большой палец является
адаптацией, сформированной
в процессе естественного отбора.

Эволюция, которую мы описали,
называется микроэволюцией,

потому что она связана
с небольшим изменением.

Однако эта форма эволюции может

в конечном итоге привести
к макроэволюции или
к образованию видов.

Все организмы на нашей планете
имеют одного общего предка.

Все живые организмы
на нашей планете связаны в прошлом

через процесс эволюции.

Взгляните на свою собственную руку.

Это инженерный шедевр, который
был создан пятью процессами,
которые я только что описал,

за миллионы и миллионы лет.

Можете ли вы вспомнить
пять основных причин эволюции?

Если вы не можете, перемотайте
и посмотрите эту часть снова.

Но если вы можете, дайте пять
сами себе или своему соседу —
пять широко открытых пальцев.