ไม่ เอพิเจเนติกส์และการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมไม่ได้ทำลายวิวัฒนาการของดาร์วิน

ไม่ เอพิเจเนติกส์และการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมไม่ได้ทำลายวิวัฒนาการของดาร์วิน

ความสามารถในการปรับตัวที่โดดเด่นของปลาหมึกยักษ์ที่มีหลักฐานใหม่แสดงให้เห็นว่าสามารถเปลี่ยนแปลงข้อมูลที่คัดลอกมาจาก DNA ของพวกมันได้คือตัวอย่างของ epigenetics: การดัดแปลงการแสดงออกของยีนโดยปัจจัยที่ “อยู่เหนือ” DNA แต่สิ่งนี้ทำลายทฤษฎีวิวัฒนาการของ Charles Darwin โดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติหรือไม่? เมื่ออีพิเจเนติกส์กลายเป็นคำยอดนิยมในการอภิปรายเกี่ยวกับความแตกต่างของมนุษย์และโรคภัยไข้เจ็บ แนวคิดนี้ได้แทรกซึมเข้าไปใน สื่อที่ได้

รับความนิยมและได้รับการยอมรับอย่างกระตือรือร้นจากนักสร้างโลก

บางคนอ้างว่าการเปลี่ยนแปลงที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมในการแสดงออกของยีนซึ่งได้รับอิทธิพลจากสิ่งแวดล้อมเป็นการบิดเบือนทฤษฎีของดาร์วินอย่างสิ้นเชิง และแทนที่จะสนับสนุนแนวคิดอันน่าอดสูของฌอง-แบปติสต์ ลามาร์ ก ที่ว่าคุณลักษณะที่เป็นประโยชน์ที่ได้รับการปรับปรุงโดยการใช้จะถูกส่งต่อไปยังลูกหลาน

แต่นี่เป็นความเข้าใจที่ผิดโดยสิ้นเชิง ทั้งเกี่ยวกับ epigenetics และทฤษฎีวิวัฒนาการ เป็นความเข้าใจผิดของทั้งแนวคิดของดาร์วินและลามาร์ก Conrad Waddingtonเป็นผู้บัญญัติศัพท์นี้ขึ้นในปี 1942 ก่อนที่เราจะรู้ว่าDNA เป็นพื้นฐานของโมเลกุลของยีน เขาเสนอว่ายีนถูกเปิดและปิดต่างกันโดยกระบวนการ “epigenetic” อีกระดับหนึ่งเพื่อผลิตเซลล์และอวัยวะต่างๆ ในตัวอ่อนที่กำลังพัฒนา

เรามีตัวอย่างมากมายของการแสดงออกของยีนที่แตกต่างกันซึ่งเกิดขึ้นในช่วงชีวิตของสัตว์หรือพืช

ตัวอย่างเช่น ยีนของมนุษย์บางตัวถูกเปิดในสมองแต่ถูกปิดที่ไต ยีนอื่นๆ ถูกเปิดที่ไตแต่ปิดในเลือด

พืชบางชนิดสามารถผ่านการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic เพื่อสร้างใบที่แข็งเมื่อยังเด็กและเปลี่ยนเป็นใบที่อวบน้ำมากขึ้นเมื่ออายุมากขึ้น การหยุดทำงานของยีนในระยะยาวบนโครโมโซม X หนึ่งตัวในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตัวเมียจะชดเชยการมีอยู่ของ X เพียงตัวเดียวในตัวผู้

Epigenetics สามารถทำงานได้หลายระดับโดยการปิดกั้นหรือปรับปรุงหรือเปลี่ยนแปลงวิธีการอ่าน DNA สิ่งนี้มีผลโดยการตรึงโมเลกุลขนาดเล็กลงบน DNA หรือสำเนาRNA กระบวนการทั้งหมดนี้ถูกควบคุมโดยเอนไซม์ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของ DNA การเปลี่ยนแปลงบางอย่างในการกระทำของยีนได้รับอิทธิพลจากสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น สัตว์เลื้อยคลานเช่นจระเข้และเต่าบางชนิดกำหนดเพศโดยอุณหภูมิในการ

สิ่งนี้มีอิทธิพลต่อการแสดงออกของยีนที่กำหนดเพศชายหรือเพศหญิง

ในสถานการณ์ทั้งหมดนี้ สถานะที่ถูกกดทับของยีนจะถูกส่งต่อผ่านการแบ่งเซลล์ภายในสัตว์หรือพืชชนิดเดียว แต่โดยปกติแล้วจะถูกรีเซ็ตในไข่หรือสเปิร์มเพื่อไม่ให้ถ่ายโอนระหว่างรุ่น

แต่ตอนนี้เรารู้ถึงสถานการณ์หลายอย่างที่สถานะ epigenetic ถูกส่งผ่านไปยังลูกหลานอย่างน้อยบางส่วน

ตัวอย่างเช่น สีขนในหนูถูก ควบคุมบางส่วนโดยโมเลกุลขนาดเล็กที่จับกับ DNA และสถานะนี้ได้รับการสืบทอดโดยลูกหลาน ในมนุษย์ ความอดอยากหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 ดูเหมือนจะกระตุ้นให้เกิดโรคอ้วนโดยกลไกที่สืบทอดมาในเด็กและลูกหลานของแม่ที่ขาดสารอาหาร

การเปลี่ยนแปลงของ epigenetic เกิดจากการใช้งานหรือถูกเลือก?

มุมมองของ Lamarck มักจะง่ายเกินไป แต่ แนวคิด หลักของเขาคือคุณลักษณะที่เป็นประโยชน์นั้นได้รับการปรับปรุงโดยการใช้งาน และการปรับปรุงนี้สามารถสืบทอดโดยลูกหลานได้

ตัวอย่างคลาสสิกที่อ้างถึงคือยีราฟดึกดำบรรพ์ที่มีขาสั้นและคอสั้น มันต้องยืดออกเพื่อให้ได้ใบที่อวบน้ำ และพัฒนาแขนขาและคอที่ยาวขึ้น และลักษณะนี้จะถูกส่งต่อไปยังลูกหลาน ด้วยวิธีนี้ร่างกายจะตอบสนองความต้องการของลูกหลาน

มุมมองของดาร์วินคือยีราฟรุ่นโปรโตที่มีคอและขายาวกว่าเล็กน้อยกินอาหารได้ดีกว่า สืบพันธุ์ได้สำเร็จมากกว่า และมีลูกยีราฟจำนวนมากที่มียีนการเจริญเติบโตของกระดูกร่วมกัน

การเปลี่ยนแปลงของ epigenetic เกิดจากการใช้งานหรือถูกเลือกเพื่อ? หลักฐานสนับสนุนอย่างหลัง

การคัดเลือกอาจสนับสนุนกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นของเอนไซม์ที่เพิ่มโมเลกุลขนาดเล็กให้กับ DNA และกำหนดรูปแบบการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม

ตัวอย่างเช่น เป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าเหตุใดการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีนเพื่อสร้างใบอ่อนที่แข็งและกินยากอาจเป็นประโยชน์สำหรับต้นกล้าที่อ่อนแอ หรือการยับยั้งยีนบนโครโมโซม X ในเพศหญิงอาจหลีกเลี่ยงความไม่เท่าเทียมกันที่เป็นอันตรายระหว่างเพศ

ดังนั้นจึงสามารถเลือกแนวโน้มของยีนที่จะอยู่ภายใต้การดัดแปลง epigenetic ได้ เช่นเดียวกับคุณลักษณะอื่น ๆ ของดาร์วิน

หลักฐานใหม่เกี่ยวกับปลาหมึกเป็นตัวอย่างที่ดีของการเลือกสำหรับกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นของเอนไซม์การแก้ไข และลำดับที่ “แก้ไขได้” ที่ล้อมรอบไซต์ที่แก้ไข

ไซต์เหล่านี้ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีระหว่างปลาหมึกยักษ์และปลาหมึกซึ่งแสดงการตัดต่อขั้นสูง แต่เกือบจะไม่มีในญาติห่างๆ ที่ไม่มีการตัดต่อ พวกมันมีความเข้มข้นในยีนที่เกี่ยวข้องกับสมองและการทำงานของเส้นประสาทของปลาหมึก ซึ่งสอดคล้องกับการคัดเลือกโดยธรรมชาติสำหรับความฉลาดในสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนเหล่านี้

มีหลักฐานว่ามีการเลือกการเปลี่ยนแปลง epigenetic ในสปีชีส์ต่างๆ เช่น พืชที่มีดินโป่งเพื่อผลิตสายพันธุ์ที่ดัดแปลงเฉพาะที่ซึ่งรับมือกับความเค็มที่แตกต่างกัน

การดัดแปลง Epigenetic ของ DNA ยังได้รับการบันทึกในต้นโอ๊กที่ดัดแปลงเฉพาะที่ อุณหภูมิที่ตัวผู้ในเต่าสแนปปิ้งจะแปรผันเพื่อรักษาอัตราส่วนเพศให้คงที่ทั่วภูมิภาคที่อบอุ่นและเย็นกว่า

มีหลักฐานมากมายที่แสดงว่ามีการดัดแปลง epigenetic ในลักษณะทางพันธุกรรมในสัตว์และพืช การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ใช้ประโยชน์จากความผันแปรทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่มีอยู่และส่งต่อกัน สิ่งนี้ทำให้ประชากรมีวิวัฒนาการเพื่อตอบสนองต่อความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อม

ดังนั้นเราจึงสามารถรวม epigenetics เป็นแหล่งที่มาของการเปลี่ยนแปลงทางธรรมชาติที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมอีกแหล่งหนึ่งเพื่ออธิบายว่าประชากรแตกต่างกันอย่างไร และในที่สุดสายพันธุ์ใหม่ก็เกิดขึ้น

ดาร์วินจะรักมัน ในความเป็นจริงเพื่อให้ครอบคลุมถึงความเป็นไปได้ที่ตัวละครที่ได้มาอาจได้รับการสืบทอด เขาเสนอแนวคิดเรื่อง ” Pangenesis ” ในปี 1868 โดยพัสดุขนาดเล็ก (“gemmules”) ถูกส่งต่อจากร่างกายไปยังเนื้อเยื่อสืบพันธุ์

ดังนั้น หากปรากฎว่าการไหลของข้อมูลจากประสบการณ์ไปสู่การถ่ายทอดทางพันธุกรรมทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมากขึ้นสำหรับการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ดาร์วินก็พูดถูกอีกครั้ง

Credit : เว็บแทงบอล