Evolutsion biologiya

Evolutsion biologiya (evolutionary biology) — biologiyaning evolutsiya (evolution) mexanizmlari: tabiiy tanlanish (natural selection), mutatsiya (mutation), genetik dreyf (genetic drift) va genlar oqimini (gene flow) tahlil qiluvchi sohasidir. Evolutsion biologiyaning maqsadi Yer yuzidagi hayot xilma-xilligini (diversity of life) kuzatishdan iborat. Tabiiy tanlanish gʻoyasi ilk bor Charlz Darvin (Charles Darwin) tomonidan qushlarning tumshuqlarini oʻrganish jarayonida tadqiq etilgan. Evolutsion biologiya fani genetika (genetics), ekologiya (ecology), sistematika (systematics) va paleontologiya (paleontology) kabi ilgari bir-biriga bogʻliq boʻlmagan biologik tadqiqot sohalarining tushunchalari birlashishi — Julian Xaksli (Julian Huxley) tomonidan zamonaviy sintez (modern synthesis) deb atalgan jarayon natijasida shakllandi. Xaksli Charlz Darvin kashfiyotlarini umumlashtirish va uning tushunchalarini rivojlantirishga muvaffaq boʻldi.

Hozirgi tadqiqotlarning koʻlami moslashuvning (adaptation) genetik arxitekturasi, molekulyar evolutsiya hamda jinsiy tanlanish (sexual selection), genetik dreyf va biogeografiya kabi evolutsiyaga hissa qoʻshuvchi turli kuchlarni qamrab olgan holda kengaydi. Yangi soha hisoblangan evolutsion rivojlanish biologiyasi (evolutionary developmental biology yoki «evo-devo») embriogenez (embryogenesis) qanday boshqarilishini oʻrganadi. Natijada ushbu soha rivojlanish biologiyasini (developmental biology) avvalgi evolutsion sintez qamrab olgan tadqiqot sohalari bilan birlashtiruvchi kengroq sintezni hosil qildi.

 Umumiy tavsif 
Evolutsion biologiya bir necha avlodlar davomida populyatsiya ichidagi ayrim individlarda yuz beradigan oʻzgarishlarni tahlil qilish orqali turlar oʻrtasidagi xilma-xillikni tushuntiradi. Ushbu sohaning maqsadi genetik oʻzgaruvchanlik qanday rivojlanishi, qanday meros boʻlib oʻtishi va evolutsion mexanizmlar populyatsiyaning genetik tarkibini qanday shakllantirishini aniqlashdan iborat. Tadqiqotchilar organizmlarning belgilarini oʻrganib, qaysi xususiyatlar yashab qolish va koʻpayish imkoniyatini oshirishi yoki kamaytirishini aniqlaydilar. Foydali belgilar avlodlarga oʻtishga moyil boʻlib, ushbu belgilarning tarqalishi evolutsion oʻzgarishlarga xizmat qiladi.

Bu jarayonlar turli murakkablik darajalarida — tirik yoki qazilma turlarning xususiyatlarini kuzatishdan tortib, turlar oʻrtasidagi DNK genomik ketma-ketligini tahlil qilishgacha oʻrganiladi.

 Tarixi 
Tabiiy tanlanish orqali evolutsiya gʻoyasi 1859-yilda Charlz Darvin tomonidan taklif etilgan boʻlsa-da, evolutsion biologiya mustaqil akademik soha sifatida 1930- va 1940-yillardagi zamonaviy sintez davrida shakllandi. Faqat 1980-yillarga kelibgina koʻplab universitetlarda evolutsion biologiya boʻlimlari tashkil etila boshlandi.

Hozirgi kunda mikrobial fiziologiya va genomika yaxshi oʻrganilishi natijasida mikrobiologiya ham evolutsion sohaga aylanib bormoqda. Bakteriyalar va bakteriofaglar kabi viruslarning avlod almashish vaqti (generation time) qisqaligi evolutsion savollarni oʻrganish imkonini beradi.

Koʻplab biologlar evolutsion biologiyaning zamonaviy intizom sifatida shakllanishiga hissa qoʻshdilar. Teodosiy Dobjanskiy va E. B. Ford empirik tadqiqot dasturini ishlab chiqdilar. Ronald Fisher, Sivall Rayt va J. B. S. Xoldeyn mustahkam nazariy asos yaratdilar. Sistematika sohasida Ernst Mayr, paleontologiyada Jorj Geylord Simpson va botanikada G. Ledyard Stebbins zamonaviy sintezning shakllanishiga yordam berdilar. Jeyms Krou, Richard Levontin, Dan Hartl, Markus Feldman va Brayan Charlsvort kabi olimlar evolutsion biologlarning butun bir avlodini tarbiyaladilar.

 Tarmoqlari 
Evolutsiya biologiyaning markaziy birlashtiruvchi konsepsiyasidir. Biologiya turli usullar bilan boʻlinishi mumkin. Ulardan biri — biologik tashkil etilish darajasi boʻlib, u molekulyar darajadan hujayra, organizmdan populyatsiya darajasigacha qamrab oladi. Yana bir usul — hayotning asosiy boʻlinishlarini aks ettiruvchi zoologiya, botanika va mikrobiologiya kabi taksonomik guruhlar boʻyicha boʻlishdir. Uchinchi usul — dala biologiyasi, nazariy biologiya, eksperimental evolutsiya va paleontologiya kabi yondashuvlarga asoslanadi. Ushbu tasniflash usullari evolutsion biologiya bilan birlashib, evolutsion ekologiya va evolutsion rivojlanish biologiyasi kabi quyi sohalarni tashkil etadi.

Yaqin vaqt ichida biologiya va amaliy fanlarning birlashishi natijasida evolutsion biologiyaning kengaytmasi boʻlgan yangi sohalar, jumladan, evolutsion robototexnika, muhandislik, algoritmlar, iqtisodiyot va arxitektura paydo boʻldi. Evolutsiyaning asosiy mexanizmlari yangi dizaynlarni yaratish yoki murakkab muammolarni hal qilishda bevosita yoki bilvosita qoʻllaniladi. Ushbu amaliy sohalarda olib borilayotgan tadqiqotlar, ayniqsa, kompyuter fanlari va mashinasozlik kabi muhandislik sohalaridagi evolutsiya boʻyicha ishlar umumiy taraqqiyotga xizmat qiladi.

Evolutsion rivojlanish biologiyasida olimlar rivojlanish jarayonlari muayyan organizmning hozirgi tana tuzilishiga (body plan) qanday taʼsir koʻrsatishini oʻrganadilar. Ontogenezning genetik regulyatsiyasi va filogenetik jarayon biologiyani shunday tushunish imkonini beradi. Rivojlanishning turli bosqichlarini kuzatish va evolutsion daraxtni tahlil qilish orqali muayyan strukturaning qachon paydo boʻlganini aniqlash mumkin.Ozernyuk, N.D. (2019) "Evolutionary Developmental Biology: the Interaction of Developmental Biology, Evolutionary Biology, Paleontology, and Genomics". Paleontological Journal, Vol. 53, No. 11, pp. 1117–1133. ISSN 0031-0301.Gilbert, Scott F., Barresi, Michael J.F.(2016). "Developmental Biology" Sinauer Associates, inc.(11th ed.) pp. 785–810. .

 Tadqiqot yoʻnalishlari 
Evolutsion biologiyadagi tadqiqotlar koʻplab mavzularni qamrab oladi va molekulyar genetika hamda matematik va nazariy biologiya kabi turli sohalarning gʻoyalarini oʻz ichiga oladi. Evolutsion tadqiqotlarning ayrim yoʻnalishlari zamonaviy evolutsion sintezda yetarlicha tushuntirilmagan hodisalarni izohlashga harakat qiladi. Bularga tur hosil boʻlishi (speciation),Bernstein, H. et al. Sex and the emergence of species. J Theor Biol. 1985 Dec 21;117(4):665-90. doi: 10.1016/s0022-5193(85)80246-0. PMID 4094459. jinsiy koʻpayish evolutsiyasi,Bernstein, H. et al. Genetic damage, mutation, and the evolution of sex. Science. 1985 Sep 20;229(4719):1277-81. doi: 10.1126/science.3898363. PMID 3898363. kooperatsiya evolutsiyasi (evolution of cooperation), qarish evolutsiyasiAvise, J.C. Perspective: The evolutionary biology of aging, sexual reproduction, and DNA repair. Evolution. 1993 Oct;47(5):1293–1301. doi: 10.1111/j.1558-5646.1993.tb02155.x. PMID 28564887. va evolutsion salohiyat (evolvability) kiradi.

Ayrim evolutsion biologlar eng oddiy evolutsion savolni oʻrtaga tashlaydilar: «Nima sodir boʻldi va qachon?». Bunga paleobiologiya kabi sohalar kiradi. Masalan, Tomas Xallidey (Thomas Halliday) va Anjali Gosvami (Anjali Goswami) kabi paleobiologlar va evolutsion biologlar Mezozoy va Kaynozoy eralarida (bundan 299 million yildan 12 000 yil avvalgacha boʻlgan davrda) qadimgi sutemizuvchilar evolutsiyasini oʻrganganlar. Evolutsiyani umumiy oʻrganish bilan bogʻliq boshqa sohalarga sistematika va filogenetika ham kiradi.

Zamonaviy evolutsion sintez genlarning molekulyar asosi nomaʼlum boʻlgan davrda ishlab chiqilgan edi. Bugungi kunda evolutsion biologlar moslashuv va tur hosil boʻlishi kabi koʻzga koʻrinadigan evolutsion hodisalar zamiridagi genetik arxitekturani aniqlashga harakat qilmoqdalar. Ular qaysi genlar ishtirok etishi, turli genlarning taʼsiri bir-biriga qanchalik bogʻliqligi, genlar nima ish bajarishi va ularda qanday oʻzgarishlar (masalan, nuqtaviy mutatsiyalar, gen duplikatsiyasi yoki hatto genom duplikatsiyasi) yuz berishi kabi savollarga javob izlaydilar. Tadqiqotchilar egizaklar tadqiqotida koʻringan yuqori irsiyat koʻrsatkichini butun genom boʻyicha assotsiativ tadqiqotlar (genome-wide association studies) orqali ushbu irsiyat uchun masʼul genlarni topish qiyinchiligi bilan muvofiqlashtirishga urinmoqdalar. Zamonaviy evolutsion sintez evolutsiyaga qaysi kuchlar hissa qoʻshishi boʻyicha kelishuvni oʻz ichiga olgan boʻlsa-da, ularning nisbiy ahamiyati boʻyicha yagona fikr mavjud emas.

 Jurnallar 
Ayrim ilmiy jurnallar ixtisoslashgan holda butunlay evolutsion biologiyaga bagʻishlangan. Bularga Evolution, Journal of Evolutionary Biology va BMC Evolutionary Biology kabi nashrlar kiradi. Shuningdek, evolutsion biologiyaning quyi yoʻnalishlarini qamrab oluvchi Systematic Biology, Molecular Biology and Evolution, Genome Biology and Evolution hamda Cladistics kabi jurnallar ham mavjud.

Boshqa jurnallar evolutsion biologiya jihatlarini boshqa turdosh sohalar bilan birlashtiradi. Masalan, Molecular Ecology, Proceedings of the Royal Society of London Series B, The American Naturalist va Theoretical Population Biology kabi nashrlar ekologiya va organizmlar biologiyasining boshqa jihatlari bilan kesishadi. Ekologiya bilan kesishish Trends in Ecology and Evolution va Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics kabi sharhlovchi jurnallarda ham yaqqol namoyon boʻladi. Genetics va PLoS Genetics jurnallari esa evolutsion xarakterga ega boʻlmagan molekulyar genetika masalalari bilan shugʻullanadi.

 

 Tashqi 

 
 Evolution and Paleobotany Encyclopædia Britannica saytida