ब्रह्मांड, अंतरिक्ष और क्रम-विकास का विस्तृत वर्णन

ब्रह्माण्ड सम्पूर्ण समय और अंतरिक्ष और उसकी अंतर्वस्तु को कहते हैं। ब्रह्माण्ड में सभी ग्रह, तारे, गैलेक्सिया,खगोलिए पिण्ड, गैलेक्सियों के बीच के अंतरिक्ष की अंतर्वस्तु, अपरमाणविक कण, और सारा पदार्थ और सारी ऊर्जा शामिल है। अवलोकन योग्य ब्रह्माण्ड का व्यास वर्तमान में लगभग 28 अरब पारसैक (91.1 अरब प्रकाश-वर्ष) है। पूरे ब्रह्माण्ड का व्यास अज्ञात है, और ये अनन्त हो सकता है।

अंतरिक्ष

किसी ब्रह्माण्डीय पिण्ड, जैसे पृथ्वी, से दूर जो शून्य (void) होता है उसे अंतरिक्ष (Outer space) कहते हैं। यह पूर्णतः शून्य (empty) तो नहीं होता किन्तु अत्यधिक निर्वात वाला क्षेत्र होता है जिसमें कणों का घनत्व अति अल्प होता है। इसमें हाइड्रोजन एवं हिलियम का प्लाज्मा, विद्युतचुम्बकीय विकिरण, चुम्बकीय क्षेत्र तथा न्युट्रिनो होते हैं। सैद्धान्तिक रूप से इसमें ‘डार्क मैटर’ dark matter) और ‘डार्क ऊर्जा’ (dark energy) भी होती है।

मूल
संस्कृत और वैदिक साहित्य में अंतरिक्ष शब्द का प्रयोग कई बार हुआ है – जहाँ से हिन्दी का शब्द और अर्थ लिया गया है। हाँलांकि वैदिक साहित्य में अंतरिक्ष का अर्थ पृथ्वी और द्युलोक – द्युलोक, यानि तारे और सूरज, प्रकाशमान, द्युत पदार्थों का लोक – के मध्य की चीज़ों को अंतरिक्ष कहते हैं। अंतरिक्ष शब्द का प्रयोग वेदों में द्यावा और पृथवी के साथ देखने को मिलता है। [2][3] इस परिभाषा के अनुसार अंतरिक्ष में धरती के वायुमंडल को भी शामिल कर सकते हैं। लेकिन हिन्दी अर्थ में प्रायः वायुमंडल को शामिल नहीं किया जाता। वास्तव में अंतरिक्ष इतना बड़ा है कि हम इसकी कल्पना भी नहीं कर सकते|

क्रम-विकास

क्रम-विकास या इवोलुशन जैविक आबादी के आनुवंशिक लक्षणों के पीढ़ी दर पीढ़ी परिवर्तन को कहते हैं। क्रम-विकास की प्रक्रियायों के फलस्वरूप जैविक संगठन के हर स्तर (जाति, सजीव या कोशिका) पर विविधता बढ़ती है।

पृथ्वी के सभी जीवों का एक साझा पूर्वज है, जो 3.5–3.8 अरब वर्ष पूर्व रहता था। इसे अंतिम सार्वजानिक पूर्वज कहते हैं। जीवन के क्रम-विकासिक इतिहास में बार-बार नयी जातियों का बनना (प्रजातिकरण), जातियों के अंतर्गत परिवर्तन (अनागेनेसिस, अंग्रेज़ी: Anagenesis), और जातियों का विलुप्त होना (विलुप्ति) साझे रूपात्मक और जैव रासायनिक लक्षणों (जिसमें डीएनए भी शामिल है) से साबित होता है। जिन जातियों का हाल ही में कोई साझा पूर्वज था, उन जातियों में ये साझे लक्षण ज्यादा समान हैं। मौजूदा जातियों और जीवाश्मों के इन लक्षणों के बीच क्रम-विकासिक रिश्ते (वर्गानुवंशिकी) देख कर हम जीवन का वंश वृक्ष बना सकते हैं। सबसे पुराने बने जीवाश्म जैविक प्रक्रियाओं से बने ग्रेफाइट के हैं, उसके बाद बने जीवाश्म सूक्ष्मजीवी चटाई के हैं, जबकि बहुकोशिकीय जीवों के जीवाश्म बहुत ताजा हैं। इस से हमें पता चलता है कि जीवन सरल से जटिल की तरफ विकसित हुआ है। आज की जैव विविधता को प्रजातिकरण और विलुप्ति, दोनों द्वारा आकार दिया गया है। पृथ्वी पर रही 99 प्रतिशत से अधिक जातियाँ विलुप्त हो चुकी हैं। पृथ्वी पर जातियों की संख्या 1 से 1.4 करोड़ अनुमानित है। इन में से 12 लाख प्रलेखित हैं।

19 वीं सदी के मध्य में चार्ल्स डार्विन ने प्राकृतिक वरण द्वारा क्रम-विकास का वैज्ञानिक सिद्धांत दिया। उन्होंने इसे अपनी किताब जीवजाति का उद्भव (1859) में प्रकाशित किया। प्राकृतिक चयन द्वारा क्रम-विकास की प्रक्रिया को निम्नलिखित अवलोकनों से साबित किया जा सकता है : 1) जितनी संतानें संभवतः जीवित रह सकती हैं, उस से अधिक पैदा होती हैं, 2) आबादी में रूपात्मक, शारीरिक और व्यवहारिक लक्षणों में विविधता होती है, 3) अलग-अलग लक्षण उत्तर-जीवन और प्रजनन की अलग-अलग संभावना प्रदान करते हैं, और 4) लक्षण एक पीढ़ी से अगली पीढ़ी को दिए जाते हैं। इस प्रकार, पीढ़ी दर पीढ़ी आबादी उन शख़्सों की संतानों द्वारा प्रतिस्थापित हो जाती है जो उस बाईओफीसिकल परिवेश (जिसमें प्राकृतिक चयन हुआ था) के बेहतर अनुकूलित हों। प्राकृतिक वरण की प्रक्रिया इस आभासी उद्देश्यपूर्णता से उन लक्षणों को बनती और बरकरार रखती है जो अपनी कार्यात्मक भूमिका के अनुकूल हों। अनुकूलन का प्राकृतिक वरण ही एक ज्ञात कारण है, लेकिन क्रम-विकास के और भी ज्ञात कारण हैं। माइक्रो-क्रम-विकास के अन्य गैर-अनुकूली कारण उत्परिवर्तन और जैनेटिक ड्रिफ्ट हैं।

विकासवादी विचार का इतिहास
1842 में, चार्ल्स डार्विन ने ओन द ओरिजिन ऑफ़ स्पेसिज़ का अपना पहला स्केच लिखा।
शास्त्रीय समय
प्रस्ताव है कि एक प्रकार का एक जीव दूसरे प्रकार से उतर सकता है, कुछ पूर्व-सेक्रेटिक ग्रीक दार्शनिकों जैसे कि अनैक्सीमंडर और एम्पोडोक्लस में वापस जाता है। इस तरह के प्रस्ताव रोमन काल में बच गए। कवि और दार्शनिक लूक्रेटियस ने एम्पडोकल्स को अपने मास्टरवर्क डी रीरम नटूरा (चीजों की प्रकृति पर) में देखा।

मध्यकालीन
इन भौतिक विचारों के विपरीत, अरिस्टोटेलियनिज़्म ने सभी स्वाभाविक चीजों को तय प्राकृतिक संभावनाओं के वास्तविक स्वरूप के रूप में माना, जिन्हें रूपों के रूप में जाना जाता है। यह प्रकृति की एक मध्ययुगीन दूरसंचार की समझ का हिस्सा था जिसमें सभी वस्तुओं का एक दिव्य ब्रह्मांडीय क्रम में खेलने के लिए एक महत्वपूर्ण भूमिका है। इस विचार की विविधताएं मध्य युग की मानक समझ बन गईं और ईसाई सीखने में एकीकृत हो गईं, लेकिन अरस्तू ने मांग नहीं की कि वास्तविक प्रकार के जीव हमेशा सही आध्यात्मिक रूपों के लिए एक-दूसरे के अनुरूप होते हैं और विशेष रूप से नए प्रकार के जीवन के उदाहरण देते हैं। चीजें आ सकती हैं।

पूर्व-डार्विनियन
17 वीं शताब्दी में, आधुनिक विज्ञान की नई पद्धति ने अरिस्तोटलियन दृष्टिकोण को खारिज कर दिया। यह भौतिक कानूनों के संदर्भ में प्राकृतिक घटनाओं के स्पष्टीकरण की मांग की थी जो सभी दृश्यमान वस्तुओं के लिए समान थे और उन्हें किसी भी निश्चित प्राकृतिक श्रेणियों या दिव्य ब्रह्मांडीय आदेश के अस्तित्व की आवश्यकता नहीं थी। हालांकि, यह नया दृष्टिकोण जैविक विज्ञान में जड़ लेने के लिए धीमा था, निश्चित प्राकृतिक प्रकारों की अवधारणा के अंतिम गढ़। जॉन रे ने निर्धारित प्राकृतिक प्रकारों, “प्रजातियों” के लिए पौधों और जानवरों के प्रकारों के पहले से अधिक सामान्य शब्दों में से एक को लागू किया, लेकिन उन्होंने प्रत्येक प्रकार की जीवित चीज़ों को सख्ती से एक प्रजाति के रूप में पहचाना और प्रस्तावित किया कि प्रत्येक प्रजाति को उन सुविधाओं के द्वारा परिभाषित किया जा सकता है जो चकित हो पीढ़ी के बाद स्वयं पीढ़ी। 1735 में कार्ल लिनिअस द्वारा पेश जैविक वर्गीकरण ने स्पष्ट रूप से प्रजातियों के रिश्तों की श्रेणीगत प्रकृति को मान्यता दी, लेकिन अभी भी एक दैवीय योजना के अनुसार निर्धारित प्रजातियों को देखते हुए।

इस समय के अन्य प्रकृतिवादी समय पर प्राकृतिक कानूनों के अनुसार प्रजातियों के विकासवादी परिवर्तन पर अनुमान लगाते हैं। 1751 में, पियरे लुइस माउप्रर्टुस ने प्रजनन के दौरान होने वाली प्राकृतिक संशोधनों के बारे में लिखा और नई प्रजातियों का उत्पादन करने के लिए कई पीढ़ियों से संचित किया। जॉर्जेस-लुइस लेक्लरर्क, कॉमटे डी बफ़फ़ोन ने सुझाव दिया कि प्रजातियां अलग-अलग जीवों में बिगड़ सकती हैं, और इरास्मस डार्विन ने प्रस्ताव किया था कि सभी गर्म रक्त वाले जानवर एक ही सूक्ष्मजीव (या “फिलामेंट”) से उतर सकते थे। [45] पहली पूर्ण विकसित विकास योजना, जीन-बैप्टिस्ट लेमारक की “1809 की” रूपांतरण “सिद्धांत थी, जिसमें स्वस्थ पीढ़ी ने लगातार जीवन के सरल रूपों का निर्माण किया था जो समानांतर वंशावली में अंतर्निहित प्रगतिशील प्रवृत्ति के साथ अधिक जटिलता विकसित करता था, और स्थानीय स्तर पर इन वंशों को उनके उपयोग के कारण होने वाले परिवर्तनों या माता-पिता में अनुपस्थित होने के कारण परिवेश में रूपांतरित किया जाता है। (बाद की प्रक्रिया को लामेरिकिस कहा जाता था।) इन विचारों को स्थापित प्रकृतिविदों द्वारा निंदा की गई थी क्योंकि अनुमान लगाया गया था कि अनुभवजन्य समर्थन की कमी है। विशेष रूप से, जार्ज क्यूवेर ने जोर देकर कहा कि प्रजातियां असंबंधित और निर्धारित हैं, उनकी समानताएं कार्यात्मक जरूरतों के लिए दैवीय डिजाइन को दर्शाती हैं इस बीच, विलियम पैली ने रेड के विचारों को प्राकृतिक धर्मशास्त्र या ईसाइयों के अस्तित्व और अस्तित्व के देवता (1802) में विकसित किया था, जो कि दैवीय डिजाइन के सबूत के रूप में जटिल रूपांतरों का प्रस्ताव था और जिसे चार्ल्स डार्विन ने प्रशंसा की थी।

डार्विनियन क्रांति
निरंतर टाइपोलाजिक क्लास या जीव विज्ञान में प्रकार की अवधारणा से महत्वपूर्ण ब्रेक, प्राकृतिक चयन के माध्यम से विकास के सिद्धांत के साथ आया था, जो कि चरम जनसंख्या के संदर्भ में चार्ल्स डार्विन द्वारा तैयार किया गया था। थॉमस रॉबर्ट माल्थस द्वारा जनसंख्या (1889) के सिद्धांत पर एक निबंध से आंशिक रूप से प्रभावित, डार्विन ने कहा कि जनसंख्या वृद्धि से “अस्तित्व के लिए संघर्ष” हो सकता है जिसमें अनुकूल भिन्नता प्रबल हो जाती है क्योंकि अन्य की मृत्यु हो जाती है। प्रत्येक पीढ़ी में, कई संतानों सीमित संसाधनों की वजह से प्रजनन की उम्र तक जीवित रहने में विफल रहते हैं। यह सभी प्रकार के जीवों के लिए उसी तरह प्राकृतिक कानूनों के काम के माध्यम से एक आम वंश से पौधों और जानवरों की विविधता समझा सकता है। डार्विन ने 1838 के बाद से “प्राकृतिक चयन” के सिद्धांत को विकसित किया और इस विषय पर अपनी “बड़ी किताब” को लिखना शुरू किया जब अल्फ्रेड रसेल वालेस ने उन्हें लगभग 1858 में उसी सिद्धांत का एक संस्करण भेजा। उनके अलग-अलग पत्र 1858 की बैठक में एक साथ प्रस्तुत किए गए थे लन्दन सोसाइटी ऑफ लंदन की। 1859 के अंत में, डार्विन ने अपने “सार” का प्रकाशन ऑन द ओरिजिन ऑफ़ स्पस्टिस के रूप में प्राकृतिक चयन को विस्तार से और एक तरह से समझाया जिससे वैकल्पिक सिद्धांतों की कीमत पर विकास के डार्विन की अवधारणाओं की तेजी से व्यापक स्वीकृति हुई। थॉमस हेनरी हक्सले ने मनुष्यों के लिए डार्विन के विचारों को लागू किया, पेलियोटोलोजी और तुलनात्मक शरीर रचना के प्रयोग से ठोस प्रमाण प्रदान करने के लिए कि इंसानों और एपिस ने एक आम वंश को साझा किया। कुछ लोग इस से परेशान थे क्योंकि यह निहित था कि ब्रह्मांड में मनुष्यों का कोई विशेष स्थान नहीं था।

पींगेनिस और आनुवंशिकता
प्रजनन आनुवंशिकता और नए गुणों की उत्पत्ति के तंत्र एक रहस्य बने रहे। इस दिशा में, डार्विन ने पेंजेनेसिस के अपना अस्थायी सिद्धांत विकसित किया। 1865 में, ग्रेगर मेंडल ने बताया कि तत्वों को स्वतंत्र वर्गीकरण और पृथक्करण तत्वों (बाद में जीन के रूप में जाना जाता है) के माध्यम से एक अनुमानित तरीके से विरासत में मिला। मंडाल के विरासत के कानूनों ने अंततः डार्विन के सबसे अधिक पेंजेन्सिस सिद्धांत की पूर्ति की। अगस्त Weismann रोगाणु कोशिकाओं के बीच महत्वपूर्ण अंतर है कि gametes (जैसे शुक्राणु और अंडे की कोशिकाओं) और शरीर की दैहिक कोशिकाओं को जन्म दे दिखा, कि आनुवंशिकता केवल रोगाणु लाइन के माध्यम से गुजरता है। ह्यूगो डी वायिस्स ने वेरिज्न के रोगाणु / सोम सेल के भेद के लिए डार्विन के पेंजेन्सिस सिद्धांत से जुड़ा है और यह प्रस्ताव किया है कि डार्विन के पेंजेन सेल नाभिक में केंद्रित थे और जब व्यक्त की गई तो कोशिका संरचना को बदलने के लिए वे कोशिका द्रव्य में जा सकते थे। डे विल्स भी शोधकर्ताओं में से एक थे जिन्होंने मेन्डल के काम को अच्छी तरह से ज्ञात किया, यह मानते हुए कि Mendelian लक्षण germline पर आनुवंशिक परिवर्तनों के हस्तांतरण के अनुरूप हैं। नए प्रकारों की उत्पत्ति के बारे में समझने के लिए, डी वर्इस ने एक उत्परिवर्तन सिद्धांत विकसित किया जिसने उन लोगों के बीच एक अस्थायी दरार पैदा कर लिया, जिन्होंने डरविनियन विकास और बायोमेट्रिकिअंस को स्वीकार किया था जो डे विल्स के साथ संबद्ध थे। 1930 के दशक में, जनसंख्या आनुवांशिकी के क्षेत्र में अग्रणी, जैसे रोनाल्ड फिशर, सिवल राइट और जे। बी। एस। हल्दने ने एक मजबूत सांख्यिकीय दर्शन पर विकास की नींव रखी। इस प्रकार डार्विन के सिद्धांत, आनुवंशिक उत्परिवर्तन और मेंडेलियन विरासत के बीच झूठे विरोधाभास इस प्रकार सुलझ गए।

‘आधुनिक संश्लेषण’
मुख्य लेख: आधुनिक संश्लेषण (20 वीं सदी) 1920 और 1930 के दशक में तथाकथित आधुनिक संश्लेषण ने प्राकृतिक चयन और जनसंख्या आनुवांशिकी से जुड़े हुए हैं, जो कि मण्डलियन विरासत पर आधारित है, एक एकीकृत सिद्धांत में जो आम तौर पर जीव विज्ञान की किसी भी शाखा में लागू होता है। आधुनिक संश्लेषण ने प्रजातियों में जनसंख्या में दिखाए गए पैटर्न, प्लायाटोलॉजी में जीवाश्म संक्रमण के माध्यम से और विकासशील जीव विज्ञान में जटिल सेलुलर तंत्रों को समझाया। 1953 में जेम्स वाटसन और फ्रांसिस क्रिक द्वारा डीएनए की संरचना के प्रकाशन ने विरासत के लिए एक भौतिक तंत्र का प्रदर्शन किया। आनुवांशिक जीव विज्ञान ने जीनोटाइप और फेनोटाइप के बीच संबंधों की हमारी समझ में सुधार किया। प्रगतिशील पेस्टों के प्रकाशन और उपयोग के माध्यम से एक तुलनात्मक और परीक्षण योग्य रूपरेखा में गुणों के संक्रमण के मानचित्रण पर फिलाोजेनेटिक सिस्टमैटिक्स में प्रगति की गई। 1973 में, विकासवादी जीवविज्ञानी थिओडोसियस डोब्ह्हन्स्की ने लिखा है कि “जीव विज्ञान में कुछ भी विकास के प्रकाश में नहीं छोड़ता है”, क्योंकि यह उन प्राकृतिक संबंधों के विरोधाभासी तथ्यों को पहले के संबंधों को प्रकाश में लाया है, जो ज्ञान के एक स्पष्ट व्याख्यात्मक शरीर में वर्णन करता है और इस ग्रह पर जीवन के बारे में कई अवलोकन तथ्यों का अनुमान लगाया गया है।

आगे संश्लेषण
तब से, जीन से लेकर प्रजातियों तक, जैविक पदानुक्रम के पूर्ण और एकीकृत पैमाने पर जैविक घटनाओं की व्याख्या करने के लिए आधुनिक संश्लेषण को आगे बढ़ा दिया गया है। यह विस्तार, विकासवादी विकास जीव विज्ञान के रूप में जाना जाता है और अनौपचारिक रूप से “ईवो-देव” कहा जाता है, यह दर्शाता है कि पीढ़ियों के बीच परिवर्तन (विकास) व्यक्तिगत जीवों (विकास) के भीतर परिवर्तन के पैटर्न पर कैसे कार्य करता है। 21 वीं सदी की शुरुआत के बाद से और हाल के दशकों में किए गए खोजों के प्रकाश में, कुछ जीवविज्ञानियों ने एक विस्तारित उत्क्रांति संश्लेषण के लिए तर्क दिया है, जो गैर आनुवांशिक विरासत मोड, जैसे एपिजिनेटिक्स, पैतृक प्रभाव, पारिस्थितिक और सांस्कृतिक विरासत, और उत्थानशीलता

आनुवंशिकता
डीएनए संरचना कुर्सियां ​​केंद्र में हैं, जो एक डबल हेलिक्स में फॉस्फेट-चीनी जंजीरों से घिरी हुई हैं। जीवों में विकास, आनुवांशिक गुणों में परिवर्तन-एक जीव की विरासत विशेषताओं के माध्यम से होता है। इंसानों में, उदाहरण के लिए, आंखों का रंग एक विरासत की विशेषता है और एक व्यक्ति को उनके माता-पिता में से “भूरा-आंख के लक्षण” का उत्तराधिकारी हो सकता है। वंशानुक्रमित गुण जीन द्वारा नियंत्रित होते हैं और जीवों के जीनोम (आनुवंशिक सामग्री) के भीतर जीन का पूरा सेट इसकी जीनोटाइप कहलाता है।

एक जीव की संरचना और व्यवहार को बनाने वाले अनोखी लक्षणों का पूरा सेट उसे फ़नोटाइप कहा जाता है यह लक्षण पर्यावरण के साथ अपने जीनोटाइप के संपर्क से आते हैं। नतीजतन, एक जीव के phenotype के कई पहलुओं को विरासत में नहीं मिलता है। उदाहरण के लिए, एक व्यक्ति के जीनोटाइप और सूरज की रोशनी के बीच परस्पर चक्कर आती है; इस प्रकार, suntans लोगों के बच्चों को पारित नहीं कर रहे हैं हालांकि, जीनोटाइपिक भिन्नता में अंतर के कारण कुछ लोग दूसरों की तुलना में अधिक आसानी से तन कर सकते हैं; एक हड़ताली उदाहरण, वे लोग हैं जो बीबीनवाद के विरासत गुण हैं, जो बिल्कुल तन नहीं करते हैं और सनबर्न के प्रति बहुत संवेदनशील हैं।

आनुवंशिक जानकारी डीएनए के माध्यम से एक पीढ़ी से दूसरे के पास जा सकते हैं, एक अणु जो आनुवंशिक जानकारी को एनकोड करते हैं। डीएनए चार प्रकार के कुर्सियां ​​से बना एक लंबी बायोपॉलिमर है। एक विशेष डीएनए अणु के साथ कुर्सियां ​​का अनुक्रम आनुवांशिक जानकारी को निर्दिष्ट करता है, एक वाक्य को वर्णित पत्रों के अनुक्रम के समान। कोशिका को विभाजित करने से पहले, डीएनए की प्रतिलिपि बनाई जाती है, जिससे कि परिणामस्वरूप दो कोशिकाओं में से प्रत्येक डीएनए अनुक्रम के उत्तराधिकारी हो जाएंगे। एक डीएनए अणु का अंश जो एक एकल कार्य इकाई को निर्दिष्ट करता है जिसे जीन कहा जाता है; विभिन्न जीनों के आधार के विभिन्न दृश्य हैं कोशिकाओं के भीतर, डीएनए की लंबी किस्में क्रोमोसोम नामक घनीभूत संरचनाओं का निर्माण करती है। गुणसूत्र के भीतर एक डीएनए अनुक्रम के विशिष्ट स्थान को एक स्थान के रूप में जाना जाता है। अगर किसी व्यक्ति के बीच एक स्थान पर डीएनए अनुक्रम भिन्न होता है, तो इस अनुक्रम के विभिन्न रूपों को एलील्स कहा जाता है। डीएनए दृश्यों को उत्परिवर्तनों के माध्यम से बदल सकता है, नए एलील्स पैदा कर सकता है। यदि एक जीन के भीतर एक उत्परिवर्तन होता है, तो नए एलील को प्रभावित कर सकते हैं कि जीन के नियंत्रण, जीव के फेनोटाइप को बदलते हैं। हालांकि, जबकि कुछ मामलों में एलील और एक विशेषता के बीच यह सरल पत्राचार, अधिकांश लक्षण अधिक जटिल होते हैं और मात्रात्मक गुण लोकी (कई इंटरैक्टिंग जीन) द्वारा नियंत्रित होते हैं।

हाल के निष्कर्षों ने हेरिटेबल परिवर्तनों के महत्वपूर्ण उदाहरणों की पुष्टि की है जिन्हें डीएनए में न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम में परिवर्तनों से समझाया नहीं जा सकता है। इन घटनाओं को एपिगेनेटिक विरासत प्रणाली के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। डीएनए मेथिलैशन मार्किंग क्रोमैटिन, आत्म-निरंतर चयापचयी छोरों, आरएनए हस्तक्षेप से जीन मुंह बंद करने और प्रोटीन की त्रि-आयामी संरचना (जैसे कि प्रियां जैसे) हैं, जहां ऐसे क्षेत्रों में इपिजिनेटिक विरासत प्रणाली की खोज की गई है। विकासशील जीवविज्ञानियों का कहना है कि आनुवांशिक नेटवर्क और जटिल कोशिकाओं के बीच संचार में जटिल बातचीत के कारण विविधताएं हो सकती हैं जो विकासशील प्लास्टिली और कैनलिसेशन में कुछ मैकेनिकों को कम कर सकती हैं। हेरिएबिलिटी भी बड़े पैमाने पर भी हो सकती है उदाहरण के लिए, आला निर्माण की प्रक्रिया के माध्यम से पारिस्थितिक विरासत को उनके पर्यावरण में नियमित रूप से और दोहराए जाने वाले जीवों द्वारा परिभाषित किया गया है। इससे उन प्रभावों की विरासत उत्पन्न होती है जो बाद की पीढ़ियों के चयन शासन में संशोधित और फ़ीड करते हैं। पूर्वजों के पारिस्थितिक कार्यों से पैदा होने वाले वंशज, जीन्स और पर्यावरणीय विशेषताओं का उत्तराधिकारी होते हैं। जीन के सीधा नियंत्रण में नहीं होते हैं, विकास के क्षेत्र में हेरिटिबिलिटी के अन्य उदाहरणों में सांस्कृतिक गुणों का विरासत और सहजीवीजन शामिल हैं।

विविधता
आनुवंशिकी एक जीव के जीनोटाइप और पर्यावरण के प्रभाव दोनों से जीवित रहने वाले जीवों का फेनोटाइप परिणाम है। आबादी में फेनोटाइपिक भिन्नता का एक महत्वपूर्ण हिस्सा जीनोटाइपिक भिन्नता के कारण होता है। आधुनिक विकासवादी संश्लेषण इस आनुवांशिक विविधता में समय के साथ परिवर्तन के रूप में विकास को परिभाषित करता है। एक विशेष एलील की आवृत्ति उस जीन के अन्य रूपों के अधिक या उससे कम प्रचलित हो जाएगी। जब एक नया एलील निर्धारण के बिंदु तक पहुंच जाता है तो भिन्नता गायब हो जाती है-जब यह या तो आबादी से गायब हो जाती है या पुरानी एलील को पूरी तरह बदल देती है।

आबादी में पर्याप्त आनुवंशिक बदलाव होने पर प्राकृतिक चयन केवल विकास का कारण होगा। मेंडेलियन आनुवंशिकी की खोज से पहले, एक सामान्य अवधारणा विरासत को सम्मिश्रित कर रहा था। लेकिन सम्मिश्रण विरासत के साथ, आनुवंशिक भिन्नता को तेजी से खो दिया जाएगा, प्राकृतिक चयन से विकास असंभव है। हार्डी-वेनबर्ग सिद्धांत में यह पता चलता है कि जनसँख्या में मेन्डेलियन विरासत के साथ किस प्रकार भिन्नता बनाए रखी जाती है। एलिल्स के आवृत्तियों (जीन में बदलाव) चयन, उत्परिवर्तन, प्रवास और आनुवांशिक बहाव की अनुपस्थिति में स्थिर रहेगा।

विविधता जीनोम में उत्परिवर्तन से आती है, जनसंख्या के बीच यौन प्रजनन और प्रवास (जीन प्रवाह) के माध्यम से जीन के फेरबदल। उत्परिवर्तन और जीन प्रवाह के माध्यम से नई विविधताओं के निरंतर परिचय के बावजूद, प्रजातियों के अधिकांश जीनोम उस प्रजाति के सभी व्यक्तियों में समान हैं। हालांकि, जीनोटाइप में अपेक्षाकृत छोटे अंतर भी फेनोटाइप में नाटकीय अंतर पैदा कर सकते हैं: उदाहरण के लिए, चिम्पांजी और इंसान अपने जीनोमों में से लगभग 5% में अंतर करते हैं।

उत्परिवर्तन
एक गुणसूत्र के हिस्से का दोहराव म्यूटेशन कोशिका के जीनोम के डीएनए अनुक्रम में परिवर्तन हैं। जब उत्परिवर्तन होते हैं, वे एक जीन के उत्पाद को बदल सकते हैं, या जीन को कार्य करने से रोक सकते हैं, या इसका कोई प्रभाव नहीं पड़ता। उड़ो ड्रोसोफिला मेलेनोगास्टर में पढ़ाई के आधार पर, यह सुझाव दिया गया है कि यदि कोई जीन जीन द्वारा निर्मित प्रोटीन में परिवर्तन करता है, तो यह संभवतः हानिकारक होगा, इनमें से लगभग 70% म्यूटेशन हानिकारक प्रभाव पड़ता है, और शेष तटस्थ या कमजोर रूप से लाभकारी।

उत्परिवर्तन एक गुणसूत्र के बड़े वर्गों को दोहराया जा रहा (आमतौर पर आनुवांशिक पुनर्संयोजन द्वारा) शामिल कर सकते हैं, जो एक जीन की अतिरिक्त प्रतियां जीनोम में पेश कर सकते हैं। जीन की अतिरिक्त प्रतियां विकसित करने के लिए नए जीनों के लिए आवश्यक कच्चे माल का एक प्रमुख स्रोत हैं। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि अधिकांश जीन पूर्व-मौजूदा जीन से जीन परिवारों में विकसित होते हैं, जो सामान्य पूर्वजों को साझा करते हैं। उदाहरण के लिए, मानवीय आँख उन संरचनाओं को बनाने के लिए चार जीन का उपयोग करता है जो प्रकाश को समझते हैं: रंग दृष्टि के लिए तीन और रात दृष्टि के लिए एक; सभी चार एक एकल पैतृक जीन से उतरते हैं।

जब एक डुप्लिकेट प्रतिलिपि एक नए फ़ंक्शन को उत्परिवर्तित और प्राप्त करता है, तो एक नए जीन को जनजातीय जीन से उत्पन्न किया जा सकता है। एक बार जीन को दोहराया गया है, क्योंकि यह प्रणाली की अतिरेक बढ़ जाती है, यह प्रक्रिया आसान हो जाती है; जोड़ी में एक जीन एक नया समारोह प्राप्त कर सकती है जबकि दूसरी प्रति इसके मूल कार्य को जारी रखती है। अन्य प्रकार के उत्परिवर्तन, पहले गैर-कोडिंग डीएनए से पूरी तरह से नए जीन उत्पन्न कर सकते हैं।

नए जीनों की पीढ़ी भी कई जीनों के छोटे हिस्से को दोहराया जा सकता है, इन टुकड़ों के साथ नए कार्यों के साथ नए संयोजन बनाने के लिए पुन: संयोजन किया जा सकता है। जब नए जीन को पूर्व-मौजूदा भागों में फेरबदल करने से इकट्ठा किया जाता है, तो डोमेन सरल स्वतंत्र कार्यों के साथ मॉड्यूल के रूप में कार्य करता है, जो नए और जटिल कार्यों के साथ नए संयोजनों का उत्पादन करने के लिए मिलाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, पॉलीकेएटेड सिन्थेसिस बड़े एंजाइम होते हैं जो एंटीबायोटिक्स बनाते हैं; वे एक सौ स्वतंत्र डोमेन तक होते हैं जो प्रत्येक एक समग्र प्रक्रिया में एक कदम उठते हैं, जैसे एक विधानसभा लाइन में एक कदम.

सेक्स और पुनर्संयोजन
अधिक जानकारी यौन प्रजनन, आनुवंशिक पुनर्संयोजन, और यौन प्रजनन के विकास अलैंगिक जीवों में, जीन को एक साथ विरासत में मिला है, या जुड़ा हुआ है, क्योंकि वे प्रजनन के दौरान अन्य जीवों के जीनों के साथ मिश्रित नहीं हो सकते। इसके विपरीत, यौन जीवों के संतानों में उनके माता-पिता के गुणसूत्रों के स्वतंत्र मिश्रण के माध्यम से उत्पन्न होते हैं। एक संबंधित प्रक्रिया में मुताबिक पुनर्संयोजन कहा जाता है, यौन जीव दो मिलान गुणसूत्रों के बीच डीएनए का आदान-प्रदान करते हैं। पुनर्संयोजन और पुनर्संरचना एल्ले आवृत्तियों को बदलती नहीं है, बल्कि ऐलील्स के नए संयोजनों के साथ संतानों को जन्म देने वाले एलील्स एक दूसरे के साथ जुड़े हुए हैं। सेक्स आमतौर पर आनुवंशिक भिन्नता को बढ़ाता है और विकास की दर में वृद्धि कर सकता है।

यह आरेख सेक्स की दोहरी लागत को दर्शाता है। यदि प्रत्येक व्यक्ति एक ही संख्या में वंश (दो) में योगदान करना होता है, (ए) यौन आबादी प्रत्येक पीढ़ी के समान आकार बनी हुई है, जहां (बी) प्रत्येक पीढ़ी के आकार में अजनक प्रजनन जनसंख्या दोगुना हो जाती है। सेक्स की दो गुना लागत पहले जॉन मेनार्ड स्मिथ द्वारा वर्णित थी। पहली लागत यह है कि लैंगिक रूप से मिणु प्रजाति में केवल दो लिंगों में से एक ही युवा हो सकता है। (यह लागत hermaphroditic प्रजातियों पर लागू नहीं होती है, जैसे अधिकांश पौधों और कई अकशेरूकीय)। दूसरी लागत यह है कि जो भी व्यक्ति यौन पुनरुत्पादन करता है वह केवल 50% जीनों से किसी भी अलग-अलग संतानों को दे सकता है, साथ ही हर नए पीढ़ी के पास। फिर भी यूकेरियोट्स और बहुकोशिकीय जीवों के बीच यौन प्रजनन प्रजनन के अधिक सामान्य साधन हैं। रेड क्वीन परिकल्पना का उपयोग एक यौन-प्रजनन के महत्व को समझने के लिए किया गया है, जो कभी-कभी बदलते माहौल में अन्य प्रजातियों के साथ सह-विकास के जवाब में लगातार विकास और अनुकूलन को सक्षम करने के साधन के रूप में उपयोग करता है।

जीन प्रवाह
जीन प्रवाह जन प्रवाह जनसंख्या और प्रजातियों के बीच जीन का आदान-प्रदान होता है। इसलिए यह विविधता का एक स्रोत हो सकता है जो जनसंख्या या किसी प्रजाति के लिए नया है जीन प्रवाह जीवों की अलग-अलग आबादी के बीच के व्यक्तियों के आंदोलन के कारण हो सकता है, क्योंकि अंतर्देशीय और तटीय आबादी के बीच चूहों के आंदोलन या घास के भारी धातु सहिष्णु और भारी धातु संवेदनशील आबादी के बीच पराग की गति के कारण हो सकता है।

प्रजातियों के बीच जीन हस्तांतरण में हाइब्रिड जीवों और क्षैतिज जीन स्थानांतरण का गठन शामिल है। क्षैतिज जीन ट्रांसफर एक जीव से आनुवंशिक पदार्थों के स्थानांतरण को दूसरे जीव में स्थानांतरित करता है जो कि इसके वंश में नहीं है; यह बैक्टीरिया में सबसे आम है। दवा में, यह एंटीबायोटिक प्रतिरोध के प्रसार में योगदान देता है, जैसे जब एक बैक्टीरिया प्रतिरोध जीन का अधिग्रहण करता है, तो यह उन्हें अन्य प्रजातियों में तेजी से स्थानांतरित कर सकता है। बैक्टीरिया से जीन के क्षैतिज हस्तांतरण जैसे कि खमीर Saccharomyces cerevisiae और adzuki बीन weevil Callosobruchus chinensis हुआ है। बड़े पैमाने पर स्थानान्तरण का एक उदाहरण यूकेरियोटिक बैडेलॉइड रोटिफ़र्स है, जिसे जीवाणु, कवक और पौधों से कई जीन प्राप्त हुए हैं। वायरस जीवों के बीच डीएनए भी ले सकते हैं, जैविक डोमेन में भी जीनों के हस्तांतरण की अनुमति दे सकते हैं।

क्लोरोप्लास्ट्स और मिटोचोनड्रिया के अधिग्रहण के दौरान, यूकेरियोटिक कोशिकाओं और बैक्टीरिया के पूर्वजों के बीच बड़े पैमाने पर जीन ट्रांसफर भी हुआ है। यह संभव है कि यूकेरियोट्स स्वयं बैक्टीरिया और आर्किया के बीच क्षैतिज जीन स्थानान्तरण से उत्पन्न हुए हैं।

तंत्र
डार्विन ने देखा कि परागण सुनिश्चित करने के लिए आर्किडों में बहुत सारे जटिल अनुकूलन होते हैं, जोकि पुष्पों के मूलभूत भागों से विकसित हुए होते हैं।
गहरा रंग के साथ आबादी में प्राकृतिक चयन परिणामों के बाद उत्परिवर्तन। एक नव-डार्विनियन परिप्रेक्ष्य से, विकास तब होता है जब अंतरजातीय जीवों की आबादी के भीतर alleles के आवृत्तियों में परिवर्तन होते हैं। उदाहरण के लिए, पतंगों की आबादी में काले रंग के लिए एलेबल अधिक सामान्य हो जाते हैं तंत्रों जो एलिल आवृत्तियों में बदलाव ला सकता है, में प्राकृतिक चयन, आनुवंशिक बहाव, आनुवंशिक हिचहाइकिंग, उत्परिवर्तन और जीन प्रवाह शामिल हैं।

नेचुरल सेलेक्शन

नेचुरल सेलेक्शन के माध्यम से विकास प्रक्रिया है जिसके द्वारा जनसंख्या की लगातार पीढ़ियों में अस्तित्व में वृद्धि और प्रजनन अधिक सामान्य हो जाते हैं। इसे अक्सर “आत्मनिर्भर” तंत्र कहा जाता है क्योंकि यह जरूरी है कि तीन सरल तथ्यों के अनुसार: आकृति विज्ञान, शरीर विज्ञान और व्यवहार (फ़िनोटीपिक विविधता) के संबंध में जीवों की आबादी के भीतर भिन्नता मौजूद है। विभिन्न लक्षण जीवित रहने और पुनरुत्पादन की अलग-अलग दरें प्रदान करते हैं (अलग-अलग फिटनेस)। इन लक्षणों को पीढ़ी से पीढ़ी (फिटनेस की गरिमा) तक पारित किया जा सकता है। अधिक संतानों का जीवित रहने की तुलना में उत्पादन किया जा सकता है, और ये स्थितियां अस्तित्व और प्रजनन के लिए जीवों के बीच प्रतिस्पर्धा का उत्पादन करती हैं। नतीजतन, उन गुणों के साथ जीवाश्म जो उन्हें अपने प्रतिद्वंद्वियों पर एक लाभ दे देते हैं, उनके गुणों को अगली पीढ़ी तक उन गुणों के साथ पारित करने की संभावना है जो एक लाभ प्रदान नहीं करते हैं।

प्राकृतिक चयन की मुख्य अवधारणा एक जीव के विकास की योग्यता है। स्वास्थ्य को जीवित रहने और पुनरुत्पादन करने की क्षमता के द्वारा मापा जाता है, जो अगली पीढ़ी में इसके आनुवंशिक योगदान का आकार निर्धारित करता है। हालांकि, फिटनेस संतानों की कुल संख्या के समान नहीं है: इसके बजाय फिटनेस को बाद की पीढ़ियों के अनुपात द्वारा इंगित किया जाता है जो किसी जीव के जीन को लेते हैं। उदाहरण के लिए, यदि कोई जीव अच्छी तरह से जीवित रह सकता है और तेज़ी से प्रजनन कर सकता है, लेकिन उसके वंशज बहुत छोटे और जीवित रहने के लिए कमजोर थे, इस जीव में भविष्य की पीढ़ियों में थोड़ा आनुवांशिक योगदान होगा और इस प्रकार कम फिटनेस होगा।

यदि एलेबल उस जीन के अन्य एलील्जों से अधिक फिटनेस बढ़ाता है, तो प्रत्येक पीढ़ी के साथ यह एलील आबादी के भीतर अधिक सामान्य हो जाएगा। इन लक्षणों को “के लिए चयनित” कहा जाता है। लक्षणों के उदाहरण जो फिटनेस में वृद्धि कर सकते हैं बढ़ाया अस्तित्व और बढ़ती हुई उर्वरता इसके विपरीत, इस एलील में कम फायदेमंद या हानिकारक एलिल परिणाम होने के कारण कम फिटनेस कम होता जा रहा है – इन्हें “इसके खिलाफ चुना गया है।” महत्वपूर्ण बात, एलील की फिटनेस एक निश्चित विशेषता नहीं है; अगर पर्यावरण में परिवर्तन, पहले तटस्थ या हानिकारक लक्षण फायदेमंद हो सकते हैं और पहले लाभकारी गुण हानिकारक हो जाते हैं। हालांकि, भले ही चयन की दिशा इस तरह से उलट हो जाती है, अतीत में खो गए लक्षण एक समान रूप में फिर से विकसित नहीं हो सकते हैं।

एक विशेषता के लिए आबादी के भीतर प्राकृतिक चयन, जो विभिन्न प्रकार के मूल्यों जैसे ऊंचाई पर भिन्न हो सकते हैं, को तीन अलग-अलग प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है पहला दिशात्मक चयन होता है, जो कि समय के साथ एक विशेष गुण के औसत मूल्य में बदलाव होता है- उदाहरण के लिए, जीव धीरे-धीरे ऊंचे हो जाते हैं। दूसरे, विघटनकारी चयन अत्यधिक गुण मूल्यों के लिए चयन होता है और अक्सर दो अलग-अलग मूल्यों में सबसे आम हो जाता है, औसत मूल्य के खिलाफ चयन के साथ। यह तब होगा जब या तो लघु या उच्च जीवों का एक फायदा होता है, लेकिन मध्यम ऊंचाई के नहीं होते अंत में, चयन को स्थिर करने में दोनों ओर दोनों ओर के चरम विशेष गुणों के बीच चयन होता है, जो औसत मूल्य और कम विविधता के आस-पास भिन्नता को कम करता है। यह, उदाहरण के लिए, कारण जीव धीरे-धीरे सभी एक ही ऊँचाई बन जाएंगे।

नेचुरल सेलेक्शन का एक विशेष मामला यौन चयन होता है, जो किसी भी गुण के लिए चयन होता है जो संभोग की सफलता को बढ़ाता है और संभावित मित्रों के जीवों के आकर्षण को बढ़ाता है। यौन चयन के माध्यम से विकसित हुए लक्षण विशेष रूप से कई पशु प्रजातियों के पुरुषों के बीच प्रमुख हैं। यद्यपि कामुक रूप से इष्ट, हालांकि बोझिल सींग, संगत कॉल, बड़े शरीर के आकार और उज्ज्वल रंग जैसे लक्षण अक्सर प्रेरणा को आकर्षित करते हैं, जो कि व्यक्तिगत पुरुषों के अस्तित्व से समझौता करते हैं। यह अस्तित्व का नुकसान पुरुषों में उच्च प्रजनन की सफलता से संतुलित होता है जो इन कठिन-से-नकली, यौन रूप से चयनित लक्षण दिखाते हैं।

नेचुरल सेलेक्शन सबसे आम तौर पर स्वभाव को मापता है जिसके खिलाफ व्यक्तियों और व्यक्तिगत गुणों को जीवित रहने की अधिक संभावना है। इस अर्थ में “प्रकृति” एक पारिस्थितिकी तंत्र को संदर्भित करता है, अर्थात् एक प्रणाली जिसमें जीव अन्य सभी तत्वों के साथ-साथ भौतिक और जैविक रूप से अपने स्थानीय वातावरण में बातचीत करते हैं। पारिस्थितिकी तंत्र के संस्थापक यूजीन ओडुम ने एक पारिस्थितिकी तंत्र को परिभाषित किया है: “किसी भी इकाई में सभी जीवों को शामिल किया जाता है … किसी भौतिक परिवेश के साथ बातचीत के क्षेत्र में ताकि ऊर्जा का प्रवाह स्पष्ट रूप से परिभाषित ट्राफीक संरचना, जैविक विविधता और प्रणाली के भीतर भौतिक चक्र (अर्थात: जीवित और नॉनलाइविंग पार्ट्स के बीच सामग्रियों का आदान-प्रदान)। ” एक पारिस्थितिकी तंत्र के भीतर प्रत्येक जनसंख्या प्रणाली के अन्य भागों में अलग-अलग रिश्तों के साथ एक विशिष्ट जगह या स्थिति में रहती है। इन रिश्तों में जीव का जीवन इतिहास, खाद्य श्रृंखला में इसकी स्थिति और इसकी भौगोलिक सीमा शामिल है। प्रकृति की यह व्यापक समझ वैज्ञानिकों को विशिष्ट बलों को चित्रित करने में सक्षम बनाती है, जो एक साथ, प्राकृतिक चयन शामिल हैं।

प्राकृतिक चयन संगठन के विभिन्न स्तरों पर कार्य कर सकता है, जैसे कि जीन, कोशिका, व्यक्तिगत जीव, जीवों और प्रजातियों के समूह। चयन एक साथ कई स्तरों पर कार्य कर सकता है। व्यक्तिगत जीव के स्तर के नीचे होने वाले चयन का एक उदाहरण ट्रांस्पोसन्स नामक जीन है, जो एक जीनोम में दोहराने और फैल सकता है। व्यक्ति के ऊपर एक स्तर पर चयन, जैसे समूह चयन, सहयोग के विकास की अनुमति दे सकते हैं, जैसा कि नीचे बताया गया है

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