진화 압력

Evolutionary pressure
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진화생물학
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프로세스와 결과
자연사
진화론의 역사
필드 및 응용 프로그램
사회적 영향

인구의 일부에서 생식 성공을 줄이거나 증가시키는 모든 원인은 잠재적으로 진화 압력, 선택 압력 또는 선택 압력을 가하여 자연 [1]도태를 촉진합니다.진화생물학에 의해 조사된 프로세스에서 발생하는 변화의 양에 대한 정량적 설명이지만, 형식적인 개념은 종종 다른 연구 분야로 확장된다.

집단 유전학에서 선택 압력은 일반적으로 선택 계수로 표현됩니다.

아미노산 선택압

효모 중 HIS4 유전자와 같은 아미노산 생체합성 유전자를 아미노산 선택압력에 의해 효모 중 아미노산 선택압력을 받는 것은 [2]진핵생물에서 인접한 두 유전자의 전사적 공동조절에 의해 인접한 유전자의 발현을 증가시키는 것으로 나타났다.

항생제 내성

박테리아의 약물 내성은 자연 선택 결과의 한 예이다.어떤 종류의 박테리아에 약을 사용하면, 저항할 수 없는 박테리아는 죽고 자손을 낳지 않는 반면, 살아남은 박테리아는 잠재적으로 저항 유전자를 다음 세대에 물려준다(수직 유전자 전달).내성 유전자는 또한 다른 종의 다른 박테리아에 의해 한 박테리아로 전달될 수 있습니다(수평 유전자 전달).이 때문에 내약품성은 세대를 거듭할수록 높아진다.예를 들어, 병원에서는 C. 디피시일과 같은 병원균이 [3]항생제에 대한 내성을 가진 환경이 조성된다.항생제 내성은 항생제 오남용으로 인해 악화된다.항생제를 사용하여 비균성 질환을 치료하고 항생제를 소정의 시간 또는 소정의 [4]용량으로 사용하지 않을 경우 항생제 내성이 촉진된다.항생제 내성은 모집단의 유전자 변이 또는 모집단의 새로운 돌연변이에 의해 발생할 수 있다.어떤 경로든 항생제 내성을 초래할 수 있으며, 이는 일종의 진화적 [citation needed]구조일 수 있다.

병원내 감염

포유류의 장에 서식하는 그램 양성 박테리아 종인 클로스트리듐 디피실(Clostridium difficile)은 병원 [3]내 감염에 의한 주요 사망 원인인 박테리아 중 한 가지 유형이다.

공생 장내 식물군이 (예를 들어 항생제에 의해) 파괴되면, 병원균에 더 취약해진다.항생제 내성의 급속한 진화는 다음 세대에 전해지는 내성의 유리한 대립 유전자에 엄청난 선택적인 압력을 가한다.붉은 여왕 가설은 병원성 박테리아와 인간 사이의 진화적 군비 경쟁이 서로 경쟁하는 데 있어 진화적 이점을 위한 끊임없는 싸움이라는 것을 보여준다.빠르게 진화하는 세균의 독성 인자와 현대 의학의 치료 관행 사이의 진화적 군비 경쟁은 특히 감염 입원 환자 수가 증가하는 것을 고려할 때, 진화 생물학자들이 이러한 병원성 박테리아에 대한 저항 메커니즘을 이해할 필요가 있다.진화된 독성 인자는 질병이나 항생제 치료로 면역력이 저하된 병원의 환자들에게 위협이 된다.독성 인자는 병원성을 높이기 위해 진화한 박테리아가 개발한 특성이다.항생제에 대한 내성을 구성하는 C. 디피실 독성의 요인 중 하나는 엔테로톡신 TcdA와 사이토톡신 TcdB입니다.[5]독소는 포자를 만들어 내는데, 포자는 불활성화하거나 환경으로부터 제거하기 어렵다.이것은 감염된 환자의 병실에 포자가 20주까지 [6]있을 수 있는 병원에서 특히 사실이다.따라서 CDI의 급속한 확산의 위협에 대처하는 것은 환경에서 포자를 제거하는 병원 위생 관행에 달려 있습니다.American Journal of Growthenology에 게재된 연구는 CDIs 장갑 사용의 확산을 통제하기 위해 손 위생, 일회용 온도계 및 환경 소독이 보건 [7]시설에서 필요한 관행이라는 것을 발견했습니다.이 병원체의 독성은 현저하며 CDI 발병을 [citation needed]통제하기 위해 병원에서 사용되는 위생 접근법에 급격한 변화를 가져올 수 있습니다.

인간의 자연선택

말라리아 기생충은 개체군에 선택적 압력을 가할 수 있다.이러한 압력은 겸상적혈구 헤모글로빈 유전자 돌연변이(Hb S)를 운반하는 적혈구의 자연 선택으로 이어졌으며, 이는 말라리아가 이 전염병에 [8]대한 어느 정도 저항력을 부여하기 때문이다.

제초제 및 살충제에 대한 내성

상세 정보:내농약성

박테리아에 대한 항생제 내성의 발달과 마찬가지로, 농약과 제초제에 대한 내성이 일반적으로 사용되는 농약과 함께 나타나기 시작했다.예를 들어 다음과 같습니다.

  • 미국에서는 오렌지 숲에 서식하는 초파리가 말라티온에 내성을 갖게 됐다는 연구 결과가 나왔다. 말라티온은 초파리를 죽이는 데 사용되는 살충제이다.
  • 하와이와 일본에서는 BT 옥수수를 포함한 여러 상업 작물에 사용되는 바실루스 튜링겐시스에 대한 내성이 약 3년 후에 개발되었습니다.
  • 영국에서, 특정 지역의 쥐들은 쥐 독에 대한 강한 내성을 발달시켜 그들이 죽지 않고 일반 쥐들보다 최대 5배까지 그것을 섭취할 수 있다.
  • DDT는 더 이상 말라리아를 전염시키는 모기를 통제하는데 효과적이지 못하며, 이는 말라리아가 재발하는 원인이 되었다.
  • 미국 남부에서는 면화 생산을 방해하는 잡초 Amaranthus Palmeri가 제초제 글리포세이트에 대한 광범위한 내성을 발달시켰다.
  • 발트해에서는 염도의 감소가 새로운 종류의 갈색 해조류인 푸커스 라디칸스의 [9]출현을 촉진하고 있다.

진화적 압력을 가하는 인간

인간의 활동은 환경에 의도하지 않은 변화를 초래할 수 있다.인간의 활동은 특정 집단에게 부정적인 영향을 미칠 수 있으며, 이러한 새로운 압력에 적응하지 못하여 해당 집단의 많은 사람들이 사망하게 된다.이 새로운 압력에 더 잘 적응한 개체들은 불리한 상황에 있는 개체들보다 더 높은 비율로 생존하고 번식할 것이다.이것은 전체적으로 인구가 압력에 [1]더 잘 적응할 때까지 여러 세대에 걸쳐 발생합니다.이것은 일에서는 자연 선택이지만, 그 압박은 도로를 건설하거나 [10]사냥을 하는 것과 같은 인위적인 활동에서 온다.이것은 절벽 제비와 고라니의 아래 예에서 볼 수 있다.그러나 진화적 압력을 유발하는 모든 인간의 활동이 의도하지 않게 일어나는 것은 아니다.이것은 개 사육과 그 후의 선택적 교배에서 증명되어 오늘날 알려진 다양한 품종이 탄생했다.

방울뱀

인구가 많고 인신매매가 많은 지역에서는 덜컹거리지 않는 방울뱀이 보고되고 있다.이 현상은 보통 뱀이 [11]발견되었을 때 종종 죽이는 인간의 선택적인 압력에 기인한다.덜컹거리지 않는 뱀은 눈에 띄지 않게 될 가능성이 높기 때문에 자신들처럼 [citation needed]덜컹거리는 새끼를 낳기 위해 살아남아야 합니다.

벼랑제비

네브라스카주의 절벽 제비 개체군은 수년 동안 [10]길가에서 생활한 후 날개에 형태학적 변화를 보였다.연구진은 30년 이상 데이터를 수집하면서 살아있는 제비 개체수의 날개 길이 감소를 알아냈으며 지나가는 자동차에 의해 죽은 절벽 제비의 숫자도 감소했다고 지적했다.지나가는 차에 치여 죽은 절벽 제비는 전체 개체 수보다 날개 폭이 더 넓었다.도로 사용, 자동차 크기, 인구 크기와 같은 교란 효과는 연구에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

엘크

인간이 가하는 진화적 압력은 고라니 [12]개체군에서도 나타난다.이 연구들은 형태학적 차이가 아니라 행동적 차이를 살펴본다.더 빠르고 더 많은 이동성 있는 수컷 고라니가 사냥꾼들의 먹잇감이 될 가능성이 더 높은 것으로 나타났다.사냥꾼들은 활동량이 많은 동물이 활동량이 적은 [4]동물보다 포식자에게 굴복할 가능성이 높은 환경을 조성합니다.지난 2년 동안 살아남은 암컷 고라니는 해가 지날수록 활동량이 줄어들어 암컷 고라니는 [12]생존 가능성이 더 높아진다.별도의 연구에서 암컷 고라니도 행동 차이를 보였는데, 나이가 많은 암컷들은 이 [13]선택에서 기대할 수 있는 소심한 행동을 보였다.

개 사육

개는 길들여진 이후 인간과 [6]환경의 압력으로 인간과 함께 진화해 왔다.이는 인간과 늑대가 같은 지역을 공유하면서 시작된 것으로, 공존에 대한 압박이 결국 그들의 가축화로 이어졌다.인간의 진화적 압력은 가축을 보호하기 위한 [7]것이든 사냥에 도움을 주기 위한 것이든 그 시대의 요구와 병행하는 많은 다른 품종들로 이어졌다.사냥과 목축은 인간이 그들이 유익하다고 생각하는 [8]특성들을 인위적으로 선택한 몇 가지 이유 중 하나였다.이 선택적 교배는 거기서 그치지 않고, 비록 그들이 인간에게 실질적인 방식으로 [9]반드시 이롭지 않더라도, 그들의 길들여진 개들에게서 바람직하다고 여겨지는 특정한 특성들을 선택하는 데까지 확장된다.이 선택의 의도하지 않은 결과는 길들여진 개들이 어떤 특정 품종을 [14]포함하느냐에 따라 유전성 질병을 가지고 있는 경향이 있다는 것이다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

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  2. ^ Ali Razaghi; Roger Huerlimann; Leigh Owens; Kirsten Heimann (2015). "Increased expression and secretion of recombinant hIFNγ through amino acid starvation-induced selective pressure on the adjacent HIS4 gene in Pichia pastoris". European Pharmaceutical Journal. 62 (2): 43–50. doi:10.1515/afpuc-2015-0031.
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