تنوع زیستی که در اطراف خود می بینیم محصول میلیونها سال تکامل روی زمین است. برای درک چگونگی تکامل یا وجود حیوانات و گیاهان در این کره خاکی ، می توان از مولکول های اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) که در سلول های اکثر موجودات زنده وجود دارد استفاده کرد. DNA دستورالعمل های بیولوژیکی را ارائه می دهد که از نسلی به نسل دیگر به ارث می رسد ، همچنین به عنوان “روند نزول با تغییر” شناخته می شود. توانایی استفاده از این سابقه ذخیره شده در DNA ، بخشی اساسی از مجموعه ابزارهای زیست شناس است. این به ما امکان می دهد درخت زندگی – منشا گونه ها ، روند شکل گیری گونه ها ، تکامل شکل و عملکرد ، روابط بین ارگانیسم ها و واکنش آنها (سازگاری های تکاملی) در برابر تغییر محیط را درک کنیم.

جهش های خاص در ژن ها ، تغییر در توالی DNA ، می تواند به تغییر پروتئین هایی تبدیل شود که باعث کدگذاری آنها می شود و باعث ایجاد انواع شناخته شده به عنوان آلوزیم برای پروتئین های آنزیمی می شود. در دهه 1970 ، محققان از تجزیه و تحلیل آلوزایم ، که می تواند انواع پروتئین را با استفاده از بار الکتریکی آنها تشخیص دهد ، به عنوان پروکسی برای بررسی تنوع ژنتیکی استفاده کردند. تا دهه 1980 بیش از هزار گونه جانوری در ده ها جایگاه آلوزیم غربال شده بودند ، که امکان مقایسه بین گروه های مختلف را فراهم می کند. یک مطالعه نشان داد که یوزپلنگها در آفریقای جنوبی از نظر ژنتیکی به دلیل کاهش شدید اندازه جمعیت آنها در تاریخ اخیر ، تنوع ژنتیکی بسیار کمی دارند. این از دست دادن افراد و به تبع آن همخونی در میان بستگان نزدیک به تنوع ژنتیکی کم آنها کمک کرد.

molecular ecology timeline jahnavi Molecular Biology

جدول زمانی
اعتبار عکس: جهانوی جوشی

توسعه توالی سنگر در اواخر دهه 1970 و واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) در اواسط دهه 1980 انقلابی در زیست شناسی مولکولی ایجاد کرد و به ما امکان ساخت کپی DNA از مقادیر کم نمونه و تعیین توالی واحدهای تشکیل دهنده توالی DNA را داد. استفاده از این تکنیک ها برای تولید توالی DNA در بین افراد و گونه های مختلف به دانشمندان اجازه می دهد تا مستقیماً ماده ژنتیکی را مشاهده کنند ، جهش ها را تشخیص دهند و بنابراین تنوع ژنتیکی را اندازه گیری کنند. در یکی از اولین مطالعات با استفاده از داده های توالی DNA ، محققان یک ژن را در بین گونه ها مقایسه کردند و یک درخت تکاملی را طبقه بندی کردند که موجودات زنده را در سه گروه گسترده طبقه بندی می کند. از آن زمان تاکنون ، چندین ژن و توالی DNA غیر پروتئینی کد کننده ترکیب و تجزیه و تحلیل شده اند تا روابط بین گونه ها برقرار شود. به عنوان مثال ، یک درخت تکامل جهانی بزرگ از گیاهان گلدار به ما کمک کرده است تا ویژگی هایی را که به برخی گروه ها در گسترش در محیط های جدید کمک می کند ، درک کنیم. داده های توالی DNA به ویژه در شناسایی گونه های مرموز از نظر ریخت شناسی بسیار مفید بوده است ، که نمی توان آنها را بر اساس شکل ظاهری متفاوت تشخیص داد.

جدا از درک روابط تکاملی بین گونه های مختلف ، از توالی DNA نیز برای درک چگونگی ژنتیکی استفاده می شود. تنوع از نظر جغرافیایی در یک گونه یا گونه های نزدیک به هم توزیع می شود. با شروع از دهه 1970 و 80 ، ژن های موروثی مادرانه به طور گسترده ای در چنین مطالعاتی مورد استفاده قرار گرفته اند. آنها بعنوان مثال نشان داده اند كه با بسته شدن استخر پاناما ، جمعیت چندین گونه دریایی بین اقیانوس اطلس و اقیانوس آرام واگرا می شوند. چنین نشانگرهای مرتبط با رابطه جنسی همچنین برای مطالعه ساختار اجتماعی حیوانات مورد استفاده قرار گرفته است ، جایی که آنها نشان داده اند که نهنگ های کوهان دار ماده از مسیرهای مهاجرت خاص طی نسل های مختلف متفاوت در حوضه های اقیانوس پیروی می کنند. علاوه بر استفاده از توالی های ژنی ، از مناطق رمزگذار غیر پروتئینی DNA مانند ریزماهواره ها برای درک روابط بین افراد درون یک گونه استفاده گسترده ای شده است. یک مطالعه اخیر با استفاده از DNA به دست آمده از نمونه های مدفوع ، اثرات تکه تکه شدن جنگل بر اتصال ژنتیکی چهار پستاندار را در مرکز هند بررسی کرده است. داده های ریزماهواره ای نشان داد که عوامل انسانی بر حسب زیست شناسی گونه های مختلفی دارند و بیشترین تأثیر را بر ببرها دارند و به دنبال آن پلنگ ها ، خرس های تنبل و گربه های جنگلی تأثیرات متفاوتی دارند. فراتر از توالی ژن ها به توالی بخشهای وسیعی از DNA در کل ماده ژنتیکی ارگانیسم. این رویکردهای ژنومی از توالی موازی برای تولید صدها گیگابایت از داده های توالی DNA استفاده می کنند که همراه با چالش های تحلیلی مربوط به قدرت محاسباتی بالا و مدل های پیچیده ریاضی است. بسیاری از این تکنیک ها همچنین می توانند از مقادیر کمی از DNA از محیط طبیعی استفاده کنند ، که به محققان اجازه می دهد تا به سرعت تنوع زیستی مناطق و مناطق مختلف را که مورد مطالعه ضعیف است بررسی کنند. به عنوان مثال ، هزاران توالی DNA از نمونه های خاک دانشمندان را قادر به تخمین تنوع بی مهرگان یک جزیره دور افتاده در نیوزیلند کرد. داده های ژنوم با وضوح بالا می تواند به محققان کمک کند تا گونه های نزدیک را از هم جدا کنند ، زمانی که مارکرهای ژنتیکی سنتی از کار می افتند ، همانطور که در ماهی سیکلید در دریاچه ویکتوریا ، آفریقا انجام شده است. پیشرفت های فن آوری همچنین به محققان اجازه داده است از DNA بی کیفیت استفاده کنند ، مانند مورد گوریل های جلگه ای شرقی که نمونه های قدیمی موزه به دانشمندان کمک می کند تا اثرات ژنتیکی کاهش شدید جمعیت در تاریخ اخیر را درک کنند.


جاهنوی جوشی استادیار مرکز CSIR- مرکز سلول است. و زیست شناسی مولکولی ، حیدرآباد ، هند. او سیستماتیک ، زیست جغرافیایی ، متنوع سازی و اجتماعات جامعه را در جنگل های گرمسیری آسیا در درجه اول با استفاده از بندپایان به عنوان یک سیستم مدل مطالعه می کند.

این مجموعه ابتکاری است بنیاد حفاظت از طبیعت (NCF) ، تحت برنامه” ارتباطات طبیعت “برای تشویق محتوای طبیعت به تمام زبانهای هند. برای دانستن اطلاعات بیشتر در مورد پرندگان و طبیعت ، به بپیوندید گله .


آیا Mi 11 Ultra بهترین تلفنی است که می توانید با روپیه خریداری کنید. 70000؟ ما در مورد این موضوع در Orbital ، پادکست Gadgets 360 بحث کردیم. اوربیتال در پادکست های اپل در دسترس است ، با پادکست گوگل ، از Spotify ، موسیقی آمازون و هر کجا پادکست خود را می گیرید.