பரிணாமம்: 12ஆம் வகுப்பு விலங்கியல் பாடம்

பரிணாமம் பற்றி

நடுத்தரம் ~120 நிமிடப் படிப்பு

பூமியில் உயிரினங்களின் தோற்றம் மற்றும் தற்போதைய பன்முகத்தன்மை எவ்வாறு உருவானது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது நவீன உயிரியலின் மிக அடிப்படையான தேவையாகும். இந்த அத்தியாயம் பிரபஞ்சத்தின் வியக்கத்தக்க தொடக்கத்திலிருந்து உயிரினங்கள் படிப்படியாக எளிய கரிம மற்றும் வேதிப் பொருட்களில் இருந்து எவ்வாறு உருவெடுத்தன என்பதை மிக அழகாக விளக்குகிறது. இயற்கையின் உந்துசக்தியால் காலப்போக்கில் ஏற்பட்ட மாற்றங்கள் எவ்வாறு தற்போதைய உயிரினப் பரவலுக்கு வழிவகுத்தன என்பதைப் புரிந்துகொள்ள இது பெரும் பங்காற்றுகிறது. இதனால் மாணவர்கள் உயிரினங்களின் தொடக்கப் புள்ளியைப் பற்றித் தெரிந்துகொள்ள முடிகிறது.

அத்தியாயத்தின் பல்வேறு அறிவியல் கருத்துக்கள் ஒன்றோடொன்று மிக நெருக்கமான தொடர்பு கொண்டவையாகும். உயிரினத் தோற்றத்தில் தொடங்கும் இந்த அறிவியல் பயணம், புவியியற் காலங்களை வரிசைப்படுத்தி, பின்னர் உயிரியப் பரிணாமத்திற்கான ஒப்பீட்டு உடலமைப்பு, கருவியல் மற்றும் மூலக்கூறு சான்றுகளை வழங்குகிறது. அங்கிருந்து லாமோர்க், டார்வின் மற்றும் டி விரிஸ் ஆகியோரின் பரிணாமக் கோட்பாடுகள் வழியாகச் சென்று, நவீன மரபியல் கருத்துகளையும் கணித அடிப்படையிலான ஹார்டி-வீன்பெர்க் கொள்கையையும் கொண்டு பரிணாம இயக்கமுறையை மிகத் தெளிவாக ஒருங்கிணைக்கிறது. இதன் மூலம் உயிரினப் பன்மை மற்றும் அதன் மரபுவழித் தொடர்புகள் தெளிவாக்கப்படுகின்றன.

பொதுத் தேர்வு மற்றும் போட்டித் தேர்வுகளின் நோக்கில், இந்த பரிணாம அத்தியாயம் மிக முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாகக் கருதப்படுகிறது. அமைப்பொத்த மற்றும் செயலொத்த உறுப்புகளுக்கான ஒப்பீட்டு வேறுபாடுகள், ஹார்டி-வீன்பெர்க் சமநிலையைத் தீர்மானிக்கும் ஐந்து முக்கிய காரணிகள், சிற்றினமாக்க வழிமுறைகள் மற்றும் மனித பரிணாமக் கட்டங்களின் வரிசையமைப்பு போன்ற பகுதிகள் தேர்வில் மிக முக்கிய வினாக்களாகக் கேட்கப்படுகின்றன. மாணவர்கள் தங்களின் பகுப்பாய்வுத் திறனை மேம்படுத்திக் கொள்ளவும், உயிரியலின் தத்துவங்களை ஆழமாகப் புரிந்து கொள்ளவும் இப்பாடம் ஒரு சிறந்த அடித்தளமாக அமைகிறது. தேர்வில் சிறந்த மதிப்பெண்கள் பெற இப்பாடம் பெரிதும் உதவும்.

நீங்கள் கற்பவை

• விவரித்தல் - உயிரினங்களின் தோற்றம் மற்றும் வேதியியல் பரிணாமத்தின் பல்வேறு கட்டங்களை விளக்குதல்.
• வேறுபடுத்துதல் - அமைப்பொத்த மற்றும் செயலொத்த உறுப்புகளின் அமைப்பை ஒப்பிட்டு அவற்றின் பரிணாம வேறுபாடுகளைக் கண்டறிதல்.
• மதிப்பிடுதல் - லாமோர்க்கிசம், டார்வினியம் மற்றும் நவீன தொகுப்புக் கோட்பாடு போன்ற பல்வேறு பரிணாமக் கொள்கைகளை ஆய்வு செய்தல்.
• கணக்கிடுதல் - ஹார்டி-வீன்பெர்க் சமநிலையின் விதிகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு இனக்கூட்டத்தின் அல்லீல் அலைவெண் மாற்றங்களை ஆராய்தல்.
• வரிசைப்படுத்துதல் - மனித இனத்தின் தோற்றம் மற்றும் படிப்படியான பரிணாம வளர்ச்சிக் கட்டங்களைச் சான்றுகளுடன் அடுக்குதல்.
• வகைப்படுத்துதல் - சிற்றினமாக்க முறைகள் மற்றும் தனிமைப்படுத்துதல் வழிமுறைகளின் வகைகளைத் தகுந்த எடுத்துக்காட்டுகளுடன் விளக்குதல்.

தொடங்குவதற்கு முன்

• மரபியலின் அடிப்படை விதிகள் மற்றும் குரோமோசோம் அமைப்பு பற்றிய அறிவு.
• செல் பகுப்பு மற்றும் குன்றல் பிரிவின் இயக்கமுறை பற்றிய புரிதல்.
• வகைப்பாட்டியல் மற்றும் உயிரினப் பன்முகத்தன்மையின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகள்.

பரிணாமம் — விரிவான விளக்கம்

பரிணாமவியல் பகுப்பாய்வு மற்றும் இயக்கமுறைகள்

உயிரினத் தோற்றமும் வேதிப் பரிணாமமும்

பூமியின் தொடக்கக் காலத்தில் நிலவிய வேதியியல் சூழல், அங்கு காணப்பட்ட வாயுக்கள் மற்றும் கரிம மூலக்கூறுகளின் படிப்படியான வேதி வினைகளே முதல் முதலாக உயிரினத் தோற்றத்திற்குக் காரணமாக அமைந்தன. யூரே-மில்லர் சோதனை போன்ற புகழ்பெற்ற அறிவியல் ஆய்வுகள் மூலம் எளிய அமினோ அமிலங்கள் மற்றும் கரிமச் சேர்மங்களிலிருந்து சிக்கலான மூலக்கூறுகள் உருவான விதம் வெற்றிகரமாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. இது உயிரற்ற வேதிப் பொருட்களிலிருந்து படிப்படியாக உயிர் தோன்றுவதற்கான தொடக்க நிலையான முன்மாதிரி உயிரினங்களின் தோற்றத்தை மிகத் தெளிவாக விளக்குகிறது. இதன் மூலம் வேதியியல் பரிணாம வளர்ச்சியே உயிரியல் பரிணாமத்திற்கு அடிப்படையாக அமைந்தது என்பதை மாணவர்கள் அறிந்து கொள்ளலாம்.

உயிரியப் பரிணாமத்திற்கான பல்வேறு சான்றுகள்

பூமியில் உயிரினப் பரிணாமம் நிகழ்ந்ததைக் காட்டப் பல்வேறு அறிவியல் சான்றுகள் அறிவியல் உலகத்தால் முன்வைக்கப்பட்டுள்ளன. தொல்லுயிரியல் சான்றுகள், அமைப்பொத்த மற்றும் செயலொத்த உறுப்புகளின் ஒப்பீட்டு உடற்கூறியல், மற்றும் கருவியல் சான்றுகள் ஆகியவை இதில் மிக முக்கியப் பங்குவகுக்கின்றன. அமைப்பொத்த உறுப்புகள் பொதுவான மூதாதையர் தொடர்பை உணர்த்தி விரி பரிணாமத்திற்கும், செயலொத்த உறுப்புகள் வெவ்வேறு மூதாதையரைக் கொண்டிருந்தாலும் ஒரே மாதிரியான சுற்றுச்சூழல் தேவைகளுக்கு ஏற்பத் தகவமைத்துக் கொள்ளும் குவி பரிணாமத்திற்கும் சிறந்த எடுத்துக்காட்டுகளாக விளங்குகின்றன. மேலும், மூலக்கூறு அளவிலான ஒற்றுமைகளும் பரிணாம வளர்ச்சியை உறுதி செய்கின்றன.

பரிணாமக் கோட்பாடுகளின் அறிவியல் விளக்கம்

உயிரினங்களின் படிப்படியான மரபியல் மாற்றங்களை விளக்குவதற்காகப் பல கோட்பாடுகள் பல்வேறு காலகட்டங்களில் அறிவியல் அறிஞர்களால் முன்வைக்கப்பட்டுள்ளன. ஜீன் பாப்டிஸ்ட் லாமோர்க்கின் பயன்பாடு மற்றும் பயன்படுத்தாமை விதி, பெற்ற பண்புகள் கடத்தப்படுதல் கொள்கை மற்றும் அதற்கு எதிரான ஆகஸ்ட் வீஸ்மானின் முளைபிளாசக் கோட்பாடு ஆகியவை இதில் முக்கிய விவாதங்களாகும். சார்லஸ் டார்வினின் இயற்கைத் தேர்வு கோட்பாடு சூழலுக்குத் தகுந்த தகுதி வாய்ந்த உயிரினங்கள் உயிர் பிழைத்தலை விளக்குகிறது. மேலும், ஹியூகோ டி விரிஸின் திடீர்மாற்றக் கோட்பாடு பரிணாமத்தின் தொடர்ச்சியற்ற திடீர் மாற்றங்களை மையமாகக் கொண்டு நவீன தொகுப்புக் கோட்பாட்டிற்கு வழிவகுத்தது.

பரிணாம இயக்கமுறையும் ஹார்டி-வீன்பெர்க் விதியும்

மரபணு ஓட்டம், மரபியல் நகர்வு, திடீர் மாற்றம், மரபணு மறுசேர்க்கை மற்றும் இயற்கைத் தேர்வு ஆகிய ஐந்து முக்கியக் காரணிகளே ஒரு இனக்கூட்டத்தின் அல்லீல் அலைவெண்ணில் தொடர்ச்சியான மாற்றங்களை ஏற்படுத்துகின்றன. இத்தகைய வெளிப்புறக் காரணிகள் ஏதும் இல்லாத ஒரு சிறந்த இனக்கூட்டத்தில், அல்லீல் மற்றும் மரபணுவகை அலைவெண்கள் தலைமுறைகள் கடந்தும் மாறாமல் நிலையாக இருக்கும் என்பதை ஹார்டி-வீன்பெர்க் கொள்கை கணிதவியல் சமன்பாடு மூலம் விளக்குகிறது. இது பரிணாமம் நிகழாத ஒரு சமநிலைச் சூழலை அறிவியல் பூர்வமாகப் பகுப்பாய்வு செய்ய மிகவும் பயன்படுகிறது.

மனிதனின் தோற்றமும் பரிணாம வளர்ச்சிக் கட்டங்களும்

மனித இனம் பிரைமேட்டுகளிலிருந்து படிப்படியாகத் தோன்றிய பரிணாம வரலாற்றை இப்பாடம் தெளிவாகச் சுட்டிக்காட்டுகிறது. ராமபித்திகஸ், ஆஸ்ட்ரலோபித்திகஸ், ஹோமோ ஹாபிலிஸ், ஹோமோ எரெக்டஸ், நியாண்டர்தால் மனிதன் மற்றும் நவீன ஹோமோ செப்பியன்ஸ் போன்ற நிலைகளின் வழியே மனிதனின் மூளையின் கொள்ளளவு அதிகரிப்பு, நிமிர்ந்த இருகால் நடை, கை விரல்களின் பயன்பாடு மற்றும் சமூகப் பழக்கவழக்கங்கள் எவ்வாறு படிப்படியாகப் பரிணமித்தன என்பதை உடற்கூறியல் மற்றும் புதைபடிவச் சான்றுகள் மூலம் இந்த அத்தியாயம் விரிவாக நிறுவுகிறது. இது மனித இனத்தின் தொன்மையை அறிந்துகொள்ள உதவுகிறது.

தனிமைப்படுத்துதல், சிற்றினமாக்கம் மற்றும் மரபற்றுப் போதல்

இனப்பெருக்க மற்றும் புவியியல் தனிமைப்படுத்துதல் முறைகள் சிற்றினங்களுக்கு இடையே உள்ள இனப்பெருக்கத் தொடர்பைத் தடுத்து முற்றிலும் புதிய தனித்தனி சிற்றினங்கள் உருவாக வழிவகுக்கின்றன. இயற்கையில் ஏற்படும் தொடர்ச்சியான சுற்றுச்சூழல் மாற்றங்களுக்கு ஏற்பத் தங்களைத் தகவமைத்துக் கொள்ள முடியாத விலங்குச் சிற்றினங்கள் காலப்போக்கில் மரபற்று அழிகின்றன. பெருந்திரள் அழிவு மற்றும் சுற்றுச்சூழலின் திடீர் பேரழிவுகள் எவ்வாறு குறிப்பிட்ட உயிரினங்களின் வாழ்வை முற்றிலும் மாற்றியமைத்தன என்பதைப் புரிந்து கொள்ளவும், பல்லுயிர் பாதுகாப்பின் முக்கியத்துவத்தை மாணவர்கள் உணரவும் இது மிகவும் அவசியமான கருத்தாகும்.

தவிர்க்க வேண்டிய பொதுவான தவறுகள்

• தவறு: அமைப்பொத்த மற்றும் செயலொத்த உறுப்புகளின் கருத்துகளை குழப்பிக் கொள்ளுதல். திருத்தம்: அமைப்பொத்த உறுப்புகள் ஒரே தோற்றத்தையும் வெவ்வேறு பணிகளையும் கொண்டவை; செயலொத்த உறுப்புகள் வெவ்வேறு தோற்றத்தையும் ஒரே பணியையும் கொண்டவை.
• தவறு: லாமோர்க்கின் பெற்ற பண்புகள் கடத்தப்படுதல் கொள்கையை முழுமையாக உண்மை என நம்புதல். திருத்தம்: உடல செல்களில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் அடுத்த தலைமுறைக்குக் கடத்தப்படாது, இனப்பெருக்க செல்களின் மாற்றங்களே கடத்தப்படும் என்பதை வீஸ்மான் சோதனை தெளிவாக நிரூபித்துள்ளது.
• தவறு: ஹார்டி-வீன்பெர்க் சமன்பாட்டில் அல்லீல் அலைவெண்ணையும் மரபணுவகை அலைவெண்ணையும் தவறாகப் பயன்படுத்துதல். திருத்தம்: 'p' மற்றும் 'q' என்பவை அல்லீல் அலைவெண்கள் ஆகும், அதேசமயம் p^2, 2pq மற்றும் q^2 என்பவை மரபணுவகை அலைவெண்கள் ஆகும்.
• தவறு: பரிணாமம் என்பது எப்போதும் உயிரினங்களை மிகவும் சிக்கலானதாக மட்டுமே மாற்றும் என்று நினைப்பது. திருத்தம்: பரிணாமம் என்பது சூழலுக்கு ஏற்பத் தகவமைத்துக் கொள்ளவதே ஆகும், சில நேரங்களில் இது எளிமையான அமைப்புகளுக்கும் வழிவகுக்கும்.

இவற்றை பயிற்சித் தேர்வு மூலம் சோதித்துப் பாருங்கள்; பிறகு விடையுடன் கூடிய வினாக்கள் பகுதியில் விரிவான விளக்கத்தைப் படியுங்கள்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

அமைப்பொத்த உறுப்புகள் என்றால் என்ன? அதற்கு ஒரு உதாரணம் கூறுங்கள்.

ஒரே மாதிரியான தோற்றம் மற்றும் அடிப்படை அமைப்பைக் கொண்டு, வெவ்வேறு பணிகளைச் செய்யும் உறுப்புகள் அமைப்பொத்த உறுப்புகள் எனப்படும். எடுத்துக்காட்டாக, பறவையின் இறக்கை, திமிங்கலத்தின் துடுப்பு மற்றும் மனிதனின் கைகள் ஆகியவை ஒரே மாதிரியான எலும்பு அமைப்பைக் கொண்டிருந்தாலும் வெவ்வேறு பணிகளைச் செய்கின்றன. இவை பொதுவான மூதாதையர் தொடர்பைக் காட்டி, விரி பரிணாமத்திற்கு மிகச் சிறந்த சான்றாக அமைகின்றன.

பரிணாம வளர்ச்சியை விளக்கும் டார்வினின் இயற்கைத் தேர்வு கோட்பாடு கூறுவது என்ன?

சார்லஸ் டார்வினின் இயற்கைத் தேர்வு கோட்பாட்டின்படி, அனைத்து உயிரினங்களும் தங்களின் வாழும் சூழலில் பல்வேறு சவால்களை எதிர்கொள்கின்றன. இவற்றுள், மாறிவரும் சூழ்நிலைக்கு ஏற்ப சிறந்த தகவமைப்புகளைக் கொண்டுள்ள தகுதியுடைய உயிரினங்களை இயற்கையே தேர்வு செய்கிறது. இத்தகைய தகுதியுள்ள உயிரினங்கள் உயிர் பிழைத்து, அதிக சந்ததிகளை உருவாக்கித் தங்களின் மரபியல் பண்புகளை அடுத்த தலைமுறைக்குக் கடத்துவதன் மூலம் புதிய சிற்றினங்கள் உருவாகின்றன.

ஹார்டி-வீன்பெர்க் சமநிலை எப்போது பாதிக்கப்படும் என்று விளக்குங்கள்.

ஒரு இனக்கூட்டத்தில் ஹார்டி-வீன்பெர்க் சமநிலை என்பது வெளிப்புற பரிணாமக் காரணிகள் இல்லாதபோது மட்டுமே நிலவும். ஆனால், இயற்கையில் மரபணு ஓட்டம், மரபியல் நகர்வு, திடீர் மாற்றங்கள், மரபணு மறுசேர்க்கை மற்றும் இயற்கைத் தேர்வு போன்ற ஐந்து காரணிகளில் ஏதேனும் ஒன்று நிகழ்ந்தாலும் இந்த சமநிலை பாதிக்கப்படுகிறது. இதனால் அல்லீல் அலைவெண்கள் மாறி, அவ்வினக்கூட்டத்தில் பரிணாம வளர்ச்சி நிகழத் தொடங்குகிறது.

விலங்கு மரபற்றுப் போதல் அல்லது அழிந்து போதல் என்றால் என்ன?

சுற்றுச்சூழலில் ஏற்படும் மிக வேகமான அல்லது பெரிய அளவிலான மாற்றங்களுக்கு ஏற்ப ஒரு குறிப்பிட்ட உயிரினத்தால் தன்னைத் தகவமைத்துக் கொள்ள முடியாதபோது, அவ்வினம் பூமியிலிருந்து முற்றிலும் நீக்கப்படுவதே மரபற்றுப் போதல் எனப்படும். நோய், உணவுப் பற்றாக்குறை போன்ற உயிரியல் காரணங்களாலும், எரிமலை வெடிப்பு, வெள்ளம் போன்ற இயற்கை பேரழிவுகளாலும் பெருந்திரள் அழிவு ஏற்பட்டு உயிரினங்கள் முழுமையாக அழியக்கூடும்.

லாமோர்க்கின் கொள்கையை வீஸ்மான் எவ்வாறு தவறென்று நிரூபித்தார்?

லாமோர்க்கின் பெற்ற பண்புகள் கடத்தப்படும் என்ற கொள்கையை ஆகஸ்ட் வீஸ்மான் தவறென்று நிரூபித்தார். அவர் தனது சோதனையில் தொடர்ந்து இருபது தலைமுறைகளாக எலிகளின் வால்களைத் துண்டித்து இனப்பெருக்கம் செய்ய அனுமதித்தார். ஆனால், அனைத்துத் தலைமுறைகளிலும் எலிகள் முழுமையான வாலுடனேயே பிறந்தன. இதன் மூலம், உடல செல்களில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் அடுத்த தலைமுறைக்குக் கடத்தப்படாது, இனப்பெருக்க செல்களில் ஏற்படும் மாற்றங்களே கடத்தப்படும் என்று அவர் நிரூபித்தார்.

விளக்கக் குவி பரிணாமம் மற்றும் விரி பரிணாமம் என்றால் என்ன? வேறுபாடு கூறுக.

ஒரே மாதிரியான சூழல் தேவைகளுக்காக வெவ்வேறு தோற்றம் கொண்ட உறுப்புகள் ஒரே பணியைச் செய்யப் பரிணமிப்பது குவி பரிணாமம் ஆகும், இதற்கு செயலொத்த உறுப்புகள் சான்றாகும். மாறாக, பொதுவான மூதாதையரிடமிருந்து தோன்றிய ஒரே மாதிரியான உறுப்புகள் வெவ்வேறு சூழல் தேவைகளுக்காக வெவ்வேறான பணிகளைச் செய்யப் பரிணமிப்பது விரி பரிணாமம் ஆகும், இதற்கு அமைப்பொத்த உறுப்புகள் சான்றாகும்.