AP Inter 2nd Year Zoology Study Material Chapter 7 జీవ పరిణామం

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 2nd Year Zoology Study Material 7th Lesson జన్యు శాస్త్రం Textbook Questions and Answers.

AP Inter 2nd Year Zoology Study Material 7th Lesson జన్యు శాస్త్రం

అతి స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
పాన్ స్పెర్మియా అంటే ఏమిటి ? [T.S. Mar. ’17]
జవాబు:
పాన్ స్పెర్మియా సిద్ధాంతాన్ని ఆర్హీనియస్ ప్రతిపాదించాడు. ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం జీవం నిరోధకశక్తి కలిగిన సిద్ధబీజాలైన కాస్మోజువా లేదా పాన్స్పెర్మియా రూపంలో విశ్వమంతటా ఉండేవని, అనుకోకుండా ఇవి భూమిని చేరాయని చెబుతుంది.

ప్రశ్న 2.
జీవ పూర్వద్రవం పదాన్ని నిర్వచించండి. దీనినెవరు ఆవిష్కరించారు ?
జవాబు:
జీవ పూర్వద్రవం అనే పదాన్ని J.B.S హాల్డేన్ ఆవిష్కరించాడు. హాల్డేన్ సముద్రాన్ని జీవపూర్వద్రవంగా పేర్కొన్నాడు. అన్ని సేంద్రియ పదార్థాలు అయిన చక్కెరలు, అమైనో ఆమ్లాలు, ఫాటీ ఆమ్లాలు – ఫ్యూరిన్, పిరమిడిన్లు ఏర్పడుటకు అవసరమైన అన్ని చర్యలు సముద్రంలోనే జరుగుతాయని అందుచే ఆయన సముద్రాన్ని జీవపూర్వ ద్రవం అని పేర్కొన్నాడు.

ప్రశ్న 3.
నిజకేంద్రక జీవులు ఏ విధంగా పరిణామం చెందాయి ?
జవాబు:
నిజకేంద్రక జీవులు రెండు పద్ధతుల ద్వారా ఏర్పడ్డాయి.

1. కేంద్రక పూర్వ జీవులు ఆదిమ నిజకేంద్రక జీవులతో సహజీవనం చేస్తూ పరిణామ క్రమంలో మైటోకాండ్రియా, హరితరేణువు లాంటి కణాంగాలుగా ఏర్పడ్డాయి.
2. కేంద్రక పూర్వజీవుల ప్లాస్మాత్వచం అంతర్వర్తనం చెందడం ద్వారా త్వచనిర్మిత కణాంగాలు ఏర్పడ్డాయి.

ప్రశ్న 4.
యురే, మిల్లర్లు తమ ప్రయోగంలో ప్రాథమిక వాతావరణాన్ని అనుకరించడానికి మిశ్రమంలో ఉపయోగించిన సంఘటనాంశాలేవి ?
జవాబు:
యురే, మిల్లర్లు తమ ప్రయోగంలో ప్రాథమిక వాతావరణాన్ని అనుకరించడానికి వారు అమ్మోనియా మీధేన్, నీటి ఆవిరి, హైడ్రోజన్ల మిశ్రమాన్ని తీసుకున్నారు.

ప్రశ్న 5.
మీరు అధ్యయనం చేసిన ఏవేని నాలుగు సజీవ సేతువులను తెలపండి ?
జవాబు:
జంతు రాజ్యంలో రెండు జీవ సమూహాల లక్షణాలను కలిగి ఉండే మధ్యాంతర జీవులను సంధాన సేతువులు/సజీవ సేతువులు అంటారు. ఇవి స్పష్టంగా పరిణామ పథాన్ని వివరిస్తాయి.

• m అనెలిడా, ఆర్థ్రోపొడా వర్గాల మధ్య పెరిపేటస్
• m సరీసృపాలు, క్షీరదాలకు మధ్య ప్రోటోథీరియా జీవులు.

ప్రశ్న 6.
జీవ జన్యు సిద్ధాంతాన్ని (పునరావృత సిద్ధాంతాన్ని) నిర్వచించిదానికి ఒక ఉదాహరణను పేర్కొనండి. [T.S. Mar. ’17]
జవాబు:
జీవ జన్యు సిద్ధాంతాన్ని ఎర్నెస్ట్ హెకెల్ ప్రతిపాదించాడు. ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం ఒక జీవి జీవిత చరిత్ర ఆ జీవి వర్గవికాస చరిత్రను పునరావృతం చేస్తుంది.

ఉదా : ఉభయచరాల టాడ్పోల్ డింభకం బాహ్య, అంతర లక్షణాలలో చేపను పోలి ఉంటుంది. ఈ డింభకానికి చేపల లాగ తోక, రెండు గదుల హృదయం, మొప్పలు ఉంటాయి. తరువాత ఈ డింభకం పైన చెప్పిన లక్షణాలు లేని కప్పగా రూపవిక్రియం చెందుతుంది.

ప్రశ్న 7.
అటావిజమ్ను ఉదాహరణతో నిర్వచించండి. [T.S. Mar. ’16]
జవాబు:
అభివృద్ధి చెందిన దశలో అవశేషావయవాలు ఆకస్మికంగా ఏర్పడే విధానాన్ని అటావిజమ్ అంటారు.
ఉదా : శిశువు తోకను కలిగి ఉండటం. ఈ విధంగా ఆకస్మికంగా ఏర్పడ్డ అవశేషావయవాలను అటావిస్టిక్ అవయవాలంటారు.

ప్రశ్న 8.
లామార్క్ ఆర్జిత గుణాల అనువంశిక వాదానికి వ్యతిరేకంగా రెండు ఉదాహరణలు పేర్కొనండి.
జవాబు:

1. క్రీడాకారులలో అభివృద్ధి చెందిన కండరాలు తరువాత తరానికి సంక్రమించడం జరగదు.
2. ఆభరణాల అలంకరణ కోసం చెవి తమ్మెలకు రంధ్రాలు పొడవడం భారతదేశంలో కొన్ని శతాబ్దాల నుంచి ఆచరణలో ఉంది. కానీ ఏ ఆడశిశువు రంధ్రాలతో కూడిన చెవి తమ్మెలతో జన్మించలేదు.

ప్రశ్న 9.
ప్రకృతి వరణం అనే ఆలోచన విధానాన్ని రూపొందించడంలో డార్విన్ను ప్రభావితం చేసిన వారెవరు ?
జవాబు:
ఛార్లెస్ రాబర్ట్ డార్విన్ మూడు ప్రచురణల వల్ల ప్రభావితుడయ్యాడు.

1. థామస్ మాల్తూస్ రచించిన “ఎన్ ఎస్సే ఆన్ ది ప్రిన్సిపిల్ ఆప్ పాపులేషన్”.
2. సర్ ఛార్లెస్ లయల్ రచించిన “ప్రిన్సిపల్ ఆఫ్ జియాలజి”.
3. ఆల్ఫ్రెడ్ రస్సెల్ వాలెస్ రచించిన “ఆన్ ది టెండెన్సీ ఆఫ్ వెరైటిస్ టు డిపార్ట్ ఫ్రమ్ ఒరిజినల్ టైప్స్”.

ప్రశ్న 10.
డార్విన్, లామార్క్ సిద్ధాంతాలలో ఏకీభవించే అంశం ఏది ?
జవాబు:
డార్విన్, లామార్క్ సిద్ధాంతాలలో ఏకీభవించే అంశం వైవిధ్యాలను కలిగి ఉండడం.

ప్రశ్న 11.
జన్యుభారం అంటే ఏమిటి ? ఉదాహరణ ఇవ్వండి.
జవాబు:
జనాభాలో హానికరమైన యుగ్మ వికల్పాలు లేదా జన్యువులు ఉండటాన్ని జన్యు భారం అంటారు.
ఉదా : సికిల్ సెల్ ఎనీమియా కారక జన్యువు. సమయుగ్మజ సికిల్సెల్ జన్యువును కలిగిన మానవులు ఎనీమియా వల్ల త్వరగా మరణిస్తారు.

ప్రశ్న 12.
అనాజెనిసిస్, క్లాడోజెనిసిస్ అంటే ఏమిటి వివరించండి.
జవాబు:
అనాజెనిసిస్ : ఒకే వంశీయ క్రమంలో ఒక జాతి నుంచి కొత్త జాతి ఉత్పన్నమయితే ఆ పరిణామాన్ని అనాజెనిసిస్ అంటారు.

క్లాజోజెనిసిస్ : ఒక జాతి శాఖలుగా విడిపోయి రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కొత్త జాతులు ఏర్పడితే దాన్ని క్లాడోజెనిసిస్ అంటారు.

ప్రశ్న 13.
తోక లేని కోతి, మానవుడి లాంటి ప్రైమేట్ల శాస్త్రీయ నామాన్ని తెలపండి. ఏ మానవుడి లాంటి ప్రైమేట్ మొట్టమొదటగా శరీరాన్ని ఆచ్ఛాదన చేసుకొన్నాడు ?
జవాబు:
తోకలేని కోతి శాస్త్రీయ నామం – డ్రయోపితికస్
మానవుడి లాంటి ప్రైమేట్ శాస్త్రీయనామం – రామాపితికస్
శరీరాన్ని ఆచ్ఛాదన చేసుకొన్న మానవుడి లాంటి ప్రైమేట్ – హోమోనియాండర్ థాలెన్సిస్

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
నిర్మాణసామ్య, క్రియాసామ్య అవయవాలు గురించి వివరించండి. [A.P. Mar. 17; A.P. & T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
నిర్మాణసామ్య అవయవాలు : నిర్మాణం, ఆవిర్భావంలో సామ్యముండి వేర్వేరు విధులను నిర్వర్తించే అవయవాలను నిర్మాణసామ్య అవయవాలు అంటారు. ఉదా : వివిధ సకశేరుకాలు పూర్వాంగాలైన తిమింగలం తెడ్డు, గబ్బిలం పెటాజియం, గుర్రం పూర్వాంగం, పిల్లి పంజా, మానవుడు చేయి మొదలైనవి వాటి అంతర్నిర్మాణంలో ఒకే రకమైన ఎముకల అమరిక కలిగి ఉన్నప్పటికీ వాటి బాహ్య స్వరూపం, విధులలో వాటి జీవన విధానానికి అనుకూలంగా భిన్నత్వాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి.

క్రియాసామ్య అవయవాలు : నిర్మాణం, ఏర్పడే విధానంలో తేడాలున్నప్పటికీ ఒకే రకమైన విధిని నిర్వర్తించే అంగాలను క్రియాసామ్య అంగాలు అంటారు.

ప్రశ్న 2.
ఉత్పరివర్తన సిద్ధాంతం గురించి లఘుటీక రాయండి. [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
ఉత్పరివర్తన అనే పదాన్ని ప్రతిపాదించిన హ్యూగోడివ్రీస్ అనే వృక్ష శాస్త్రవేత్త, ఉత్పరివర్తన సిద్ధాంతాన్ని వివరించాడు. ఉత్పరివర్తనం అనేది జీవులలో హఠాత్తుగా, యాదృచ్ఛికంగా కలిగే మార్పు. ఈ మార్పు అనువంశికతను పాటిస్తుంది. ఇతను ఈనోథీరా లామార్కియానా మొక్కలో నాలుగు రూపాలున్నాయని కనుగొన్నాడు.
ఈ. బ్రివిస్టైలిస్ – చిన్న కీటకం
ఈ. లెవిఫోలియంలో – నునుపైన ఆకులు
ఈ. జైగాస్ లో – పెద్ద రూపం
ఈ. ననెల్లాలో – మరుగుజ్జు రూపం
ఈ లక్షణాలు సంతాన తరాలకు అందజేయబడ్డాయి.

ఉత్పరివర్తన సిద్ధాంతంలోని ముఖ్యాంశాలు :

1. సహజంగా ప్రజననం జరిపే జనాభాలోని జీవులలో కాలానుగుణంగా ఉత్పరివర్తనాలు సంభవిస్తాయి.
2. ఉత్పరివర్తనాలు వాటి తల్లిదండ్రులకు భిన్నతను చూపుతాయి.
3. ఉత్పరివర్తనాలు అనువంశికతను చూపుతాయి.
4. డార్విన్ చెప్పిన అస్థిరమైన వైవిధ్యాలు, డీగ్రీస్ ఉదాహరించిన ఉత్పరి వర్తనాలు విరుద్దమయినవి.
5. ఉత్పరివర్తనాలు స్వేచ్ఛగా అన్ని దిశలలో జరుగుతాయి. అందువల్ల జీవపరిమాణం కూడా లక్ష్యం లేకుండా జరుగుతుంది.
6. ఉత్పరివర్తనాలు ప్రకృతి వరణానికి గురిఅవుతాయి.
7. ఉత్పరివర్తనాలు విచ్ఛిన్నంగా ఉండి తరతరాలుగా సంచితం కావు.
   8. ఉత్పరివర్తనాలు పరిపూర్ణమైనవి. అందువల్ల మాధ్యమిక దశలు ఉండవు.

ప్రశ్న 3.
పారిశ్రామిక శ్యామలత్వం ఆధారంగా డార్విన్ ప్రకృతివరణ సిద్ధాంతాన్ని వివరించండి. [A.P. & T.S. Mar.’17, ’16; T.S. Mar. ’15 Mar. ’14]
జవాబు:
ప్రకృతి వరణం సంభవిస్తుందని తెలపడానికి ప్రయోగాత్మక నిదర్శనం పెప్పర్డ్ మాత్-బిస్టన్ బెట్యూలేరియా ప్రదర్శించే పారిశ్రామిక శ్యామలత్వం. ఈ మాత్లు రెండు రకాల బాహ్య వర్ణాలు కలిగి ఉంటాయి. బూడిద, నలుపు, ఇంగ్లాండ్లో పారిశ్రామిక విప్లవానికి ముందు, బూడిద రంగు మాత్లు అధికంగా ఉండేవి. పారిశ్రామిక విప్లవ కాలంలో పారిశ్రామిక నగరాలైన బర్మింగ్ హామ్లో నలుపు రంగు మాత్లు అధికంగా, బూడిద రంగు మాత్లు తక్కువగా ఉండేవి. జీవశాస్త్రవేత్తల అభిప్రాయం ప్రకారం, పారిశ్రామికీకరణ వల్ల, బొగ్గును ఎక్కువ మండించడంతో ఎక్కువ మసి విడుదలై చెట్ల బెరడులు నల్లగా మారాయి. దీని వల్ల బూడిదరంగు మాత్లు నల్ల బెరడుపై పక్షులకు సులభంగా కనిపించి వాటికి ఆహారంగా మారాయి. దీనివల్ల జనాభాలో బూడిదరంగు మాత్ల సంఖ్య తగ్గి నలుపురంగు మాత్ల సంఖ్య పెరిగింది. అంటే నలుపు మాత్ల కు ప్రకృతి “ధనాత్మక వరణపీడనాన్ని” ప్రసాదించింది.

“బెర్నార్డ్ కెటెల్వెల్” అనే బ్రిటీష్ పర్యావరణ శాస్త్రవేత్త, ఈ సిద్ధాంతాన్ని ప్రయోగాత్మకంగా పరిశీలించాడు. ఈ ప్రయోగానికి బిస్టన్ బెట్యూలేరియా నలుపు, బూడిద రంగు రూపాలను పోగు చేశాడు. బూడిదరంగు, నలుపురంగు మాత్లను సమానసంఖ్యలో రెండు సమూహాలుగా చేసి, ఒక సమూహాన్ని కాలుష్యపూరితమైన బర్మింగ్హామ్ పట్టణంలో, రెండో సమూహాన్ని కాలుష్యరహితమైన డోర్సెట్లో వదిలాడు. కొద్ది రోజుల తర్వాత మాత్లను పట్టుకోగా, కాలుష్య ప్రాంతంలో ఎక్కువ నలుపు రంగు మాత్లు, కాలుష్య రహిత ప్రాంతంలో ఎక్కువ బూడిద రంగుమాత్లు ఉన్నాయి. ఈ బేధానికి కారణం కాలుష్యపూరితమైన బర్మింగ్హామ్ పట్టణంలో పరభక్ష మెలనిక్ రూపాల దేహం రంగు, చెట్టు బెరడు రంగులో కలిసి పోవడంవల్ల వాటిని భక్షించే పక్షులకు సులభంగా కనిపించలేదు. కాలుష్య రహిత గ్రామప్రాంతమైన డోర్సెట్లో బూడిదరంగు మాత్లను మనుగడ సాగించే అవకాశం ఎక్కువ.

దీనికి కారణం వీటి శరీరపు రంగు లేతరంగు పరిసరాలలో కలిసిపోవడమే. దీన్నిబట్టి మాత్లకు ప్రకృతివరణం వల్ల విభేదీకృత మనుగడ జరుగుతుందని అర్థమవుతుంది.

ప్రశ్న 4.
జీవపరిణామంలో వివిధ వరణాల పాత్రను చర్చించండి.
జవాబు:
పకృతివరణం జీవపరిణామంలో పాల్గొంటుంది. ప్రకృతివరణం ఎలాంటి జన్యుమార్పులను కలిగించదు. కాని జన్యుమార్పులు జరిగితే వాటిలో ఉపయుక్తమైన వాటిని ఆమోదిస్తుంది. హానికరమైన వాటిని తిరస్కరిస్తుంది.
ఇది మూడు రకాలు

1. స్థిరీకరణవరణం
2. దిశాయుతవరణం
3. విచ్ఛిత్తివరణం

స్థిరీకరణవరణం లేదా అభికేంద్ర వరణం : ఈ రకమైన వరణం స్థిరమైన పర్యావరణంలో సంభవిస్తుంది. ఈ విధానంలో జనాభా యొక్క దృశ్యరూప విస్తరణలో సగటు దృశ్యరూప జీవుల వరణం జరిగి రెండు చివరలలో ఉన్న యోగ్యత లేని జీవులు తొలగించబడతాయి. కాబట్టి ఈ వరణం జాతుల ఉత్పత్తికి దారితీసే పరిణామ మార్పులను ప్రోత్సహించక తరతరాలుగా జనాభాలో దృశ్యరూప స్థిరత్వాన్ని నిలుపుతుంది. ఈ వరణం వల్ల దృశ్యరూప విలువ స్థిరంగా అధిక కాలం ఉంటుంది.

ఉదా : ఇంగ్లాండ్లో జన్మించిన నవజాత శిశువుల బరువులను పెద్ద సాంపిల్ పరిశీలించగా సగటు బరువు అయిన 8 పౌండ్ల కంటే అతి తక్కువ, అతి ఎక్కువ బరువు ఉన్న పిల్లల్లో మరణాలు అధికంగా సంభవించాయి అంటే స్థిరీకరణం సగటు బరువు ఉన్న పిల్లల్లోనే జరిగింది.

దిశాయుతవరణం : ఈ రకమైన వరణం క్రమంగా మార్పులు కలిగే పర్యావరణంలో సంభవిస్తుంది. దృశ్యరూప విస్తరణలో ఒక అంత్యంలో జీవులు క్రమంగా తొలగించబడి, ఇంకొక అంత్యంలో క్రమంగా వరణం గావించబడతాయి. ఈ వరణంలో సగటు సార్థక విలువ క్రమేణా దృశ్య రూప విస్తరణ ఒక అంత్యం నుంచి మరో అంత్యం వైపుకు జరుగుతుంది. ఉదాహరణకు జిరాఫీలలో మెడ పొడవు సగటు విలువ క్రమంగా పొడవు మెడ లక్షణం వైపుకు జరిగింది. ఒకసారి దృశ్యరూప సగటు విలువ కొత్త యుక్తతమ వాతావరణ పరిస్థితులలో ఏకీభవించినప్పుడు దిశాయుత వరణం ఆగి స్థిరీకరణవరణం ప్రారంభమవుతుంది. జిరాఫీలో పొడవు మెడ లక్షణం ఈ విధంగా స్థిరపడింది. DDT కి దోమలు నిరోధక శక్తిని వృద్ధి చేసుకోవడమనేది దిశాయుతవరణానికి మరొక ఉదాహరణ.

విచ్ఛిత్తివరణం : సమజాతీయ వాతావరణం విషమ జాతీయ వాతావరణంగా మారడం లేదా తరచూ మారుతున్న పరిసరాల వల్ల ఈ రకమైన వరణం సంభవిస్తుంది. ఈ వరణంలో దృశ్యరూప విస్తరణ ‘మధ్యమం’ నుంచి తొలగించబడి అంత్యాలను చేరుతుంది. అంటే అంత్యాల వద్ద గల జీవులు వరణం గావించబడి సగటు దృశ్యరూప జీవులు తొలగించబడతాయి. దీనివల్ల జనాభా రెండు లేదా మూడు ఉపజనాభాలు, జాతి జనాభాలుగా విచ్ఛిత్తి చెందుతాయి. ఇది ఒక అసాధారణ వరణ పద్ధతి అయినప్పటికీ రెండు లేదా మూడు జాతుల ఏర్పాటుకు దారితీస్తుంది. దీనినే ఉపయుక్త వికిరణం అంటారు.

ఉదా : నలుపు, తెలుపు దేహ వర్ణం గల కుందేళ్ళు. ఎక్కువగా నల్లటి, తెల్లటి రాళ్ళు గలిగిన పరిసరాలలో కొన్ని తెల్లటి కుందేళ్ళను, కొన్ని నల్లటి కుందేళ్ళను, ఎక్కువగా బూడిద వర్ణ కుందేళ్ళను వదిలిపెట్టామనుకోండి. నల్లటి కుందేళ్ళు నల్ల రాళ్ళ మధ్య, తెల్లటి కుందేళ్ళు తెల్లరాళ్ళ మధ్య దాగి వాటి భోజ్యజీవుల నుంచి తప్పించుకొంటాయి. కాని బూడిద వర్ణ కుందేళ్ళు బాగా గుర్తించబడి భోజ్య జీవులకు ఆహారమవుతాయి. క్రమంగా బూడిద వర్ణ కుందేళ్ళు అంతరించిపోతాయి. మిగిలిన రెండూ వృద్ధి చెందుతాయి.

ప్రశ్న 5.
నియోడార్వినిజం గురించి లఘుటీక రాయండి.
జవాబు:
R.A. ఫిషర్, సేవాల్ రైట్, ఎర్నేస్ట్మయర్లు నియోడార్వినిజమ్ లేదా జన్యు సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించారు. ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం ఐదు ప్రాథమిక కారకాలు జీవపరిణామంలో పాల్గొంటాయి. అవి :

1. జన్యు ఉత్పరివర్తనాలు
2. క్రోమోజోమల్ ఉత్పరివర్తనాలు
3. జన్యుపునఃసంయోజనాలు
4. ప్రకృతివరణం
5. ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత.

i) జన్యుఉత్పరివర్తనాలు : జన్యు నిర్మాణంలో జరిగే మార్పులను జన్యు ఉత్పరివర్తనాలు లేదా బిందు ఉత్పరివర్తనాలు అంటారు. ఇవి జీవుల దృశ్యరూప లక్షణాలను మారుస్తాయి. ఈ విధంగా జన్యు ఉత్పరివర్తనాలు సంతానంలో వైవిధ్యాలను ఏర్పరచగలుగుతాయి.

ii) క్రోమోజోమల్ ఉత్పరివర్తనాలు: క్రోమోజోమల్ నిర్మాణంలో పరిత్యాగం, సంకలనం, ద్విగుణీకరణం, విలోమం లేదా స్థానాంతరణ కారణంగా కలిగే మార్పులను క్రోమోజోమల్ ఉత్పరివర్తనాలు అంటారు. అది కూడా జీవుల దృశ్యరూపాలలో వైవిధ్యాలను కలిగిస్తాయి. దీని ఫలితంగా సంతానంలో వైవిధ్యాలు కనిపిస్తాయి.

iii) జన్యు పునఃసంయోజనాలు : జన్యువుల పునఃసంయోజనాలు క్షయకరణ విభజనలో వినిమయం వల్ల కలుగుతాయి. ఇవి ఒకే జాతిలోని జీవుల మధ్య వైవిధ్యాలు కలగడానికి కారణమవుతాయి. ఈ విధంగా అనువంశిక వైవిధ్యాలు కలగడానికి సహకరిస్తాయి.

iv)ప్రకృతి వరణం : ప్రకృతి వరణం ఎలాంటి జన్యు మార్పులను కలిగించదు కాని జన్యు మార్పులు జరిగితే వాటిలో ఉపయుక్తమైన వాటిని ఆమోదిస్తుంది. హానికరమైన వాటిని తిరస్కరిస్తుంది.

v) ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత : జనాభాల మధ్య జన్యు మార్పిడి జరగకుండా ఉండటాన్ని ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత అంటారు. అది కొత్త జాతి ఆవిర్భావానికి, ఆ జాతి ప్రత్యేకతను సంరక్షించడంలో ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తుంది.

ప్రశ్న 6.
100 కుందేళ్లు హార్డీ వెయిన్బర్గ్ జనాభాలో, 24 సమయుగ్మజ పొడవు చెవికుందేళ్ళు, పొట్టి చెవి లక్షణం పొడవు చెవి లక్షణానికి అంతర్గత లక్షణం. ఒక జన్యువుకు కేవలం రెండు యుగ్మవికల్పాలు ఉన్నాయి. అంతర్గత యుగ్మ వికల్పం పౌనఃపున్యం కనుక్కోండి.
జవాబు:
కుందేళ్ళ సంఖ్య = 100
బహిర్గత సమయుగ్మజ పొడవు చెవి కుందేళ్ళు= 24
బహిర్గత సమయుగ్మజ పొడవు చెవి కుందేళ్ళ పౌనఃపున్యం= P² = 1/100 × 24 = 0.24
బహిర్గత యుగ్మవికల్ప పౌనఃపున్యం  (P) = 0.49
అంతర్గత యుగ్మ వికల్ప పౌనఃపున్యం (q) = 1 -0.49 = 0.51 (q = 1- p)
అంతర్గత యుగ్మవికల్ప పౌనఃపున్యం = 0.51

ప్రశ్న 7.
జన్యు విస్ధాపన అంటే ఏమిటి ? స్థాపక జీవుల ప్రభావం ఉదాహరణగా తీసుకొని జెనెటిక్ విస్థాపనను వివరించండి. [T.S. & A.P. Mar. ‘ 16]
జవాబు:
జన్యు విస్థాపన : చిన్న జనాభాలో వరణం వల్ల కాకుండా యాదృచ్ఛికంగా జన్యు పౌనఃపున్యంలో జరిగే మార్పును జన్యు విస్థాపన అంటారు.

ఒక జన్యువు కేవలం రెండు యుగ్మ వికల్పాలను కలిగి ఉండి ఒక యుగ్మ వికల్పపు పౌనఃపున్యం 1% (q = 0.01) అయినట్లయితే చిన్న జనాభాలో ఆ యుగ్మవికల్పాన్ని యాదృచ్ఛికంగా కోల్పోయే అవకాశం ఎక్కువ. అంతిమ ఫలితం స్థిరీకరణ. లేదా నష్టపోవడం అనేది ఆ జనాభా పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. జన్యు విస్థాపన తక్కువ పౌనఃపున్యం కలిగిన యుగ్మవికల్పాలను తొలగించడం ద్వారా జన్యు వైవిధ్యాల పరిమాణాన్ని తగ్గిస్తుంది. జన్యు విస్థాపనను స్థాపక జీవుల ప్రభావం, అవాంతర ప్రభావం వల్ల ఉదాహరణీకరించవచ్చు.

స్థాపక జీవుల ప్రభావం (Founder effect) : చిన్న జీవుల సమూహం మూల జనాభా నుంచి వేరయి కొత్త సహనివేశాన్ని వివక్త ప్రాంతంలో ప్రారంభిస్తే వాటిని కొత్త జనాభా స్థాపకులు (Founders) అంటారు. వీటి సంతాన జీవుల పౌనఃపున్యాలు తమ పూర్వీక పితృజనాభా పౌనఃపున్యాలకంటే, వాటిని ప్రారంభించిన స్థాపకుల పౌనఃపున్యాలను పోలి ఉంటాయి.

ఉదాహరణకు దాదాపు 100% రెడ్ ఇండియన్లు +ve రక్త సముదాయాన్ని కలిగి ఉంటారు. అంటే వారి పూర్వీకులైన రెడ్ ఇండియన్ తెగలోని పూర్వీకులు అధికంగా Ove సముదాయం కలిగి ఉండి ఇతర జనాభాల నుంచి ప్రత్యుత్పత్తిపరంగా తమని తాము వేరుచేసుకొన్నారు.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
జాతిని నిర్వచించి, అల్లోపాట్రిక్, సింహా ్యజిక్ పద్ధతులలో జాతుల ఉత్పత్తిని సోదాహరణంగా వివరించండి.
జవాబు:
జీవశాస్త్ర సిద్ధాంతం ప్రకారం జాతి అంటే “ఒక నిర్ణీత ప్రాంతంలో జీవిస్తూ, వాటిలో అవి అంతర ప్రజననం (inter breeding) జరుపుకొనే శక్తి కలిగిన లేదా అంతర ప్రజననం జరుపుకొని వాటినే పోలిన ఫలవంతమైన సంతతిని ఉత్పత్తి చేయగల జీవుల జనాభా”.

ఒక జాతికి చెందిన జీవులు ఒకే విధమైన జన్యు నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ప్రధానంగా జీవుల ఉత్పత్తిని రెండు రకాలుగా విభజించవచ్చు అవి : 1. అల్లోపాట్రిక్ 2. సింపాట్రిక్ రకాలు

1. అల్లోపాట్రిక్ జాతుల ఉత్పత్తి (Allopatric speciation) : దీనిని ఇతర భూభాగ జాతుల ఉత్పత్తి అని పేర్కొనవచ్చు. ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం భౌగోళిక వివక్తత వల్ల కొత్త జాతులు ఏర్పడతాయి. ఒక విస్తృతమైన జాతికి చెందిన జీవుల మధ్య సహజ సిద్ధం ?, కాలక్రమేపి, నదులు, పర్వతాలు, అగ్నిపర్వత పేలుళ్లు, ఎడారులు వంటి భౌగోళిక అవరోధాలు ఏర్పడి ఆ జనాభాను చిన్న చిన్న ఉపజనాభాలుగా విడగొడతాయి. ఇవి ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత చెంది, వాటి నుంచి నూతన జాతులు ఆవిర్భవిస్తాయి.

ఉదా : 1)డార్విన్ ఫించ్లు : ఒకప్పుడు పసిఫిక్ మహాసముద్రంలోని గాలపోగాస్ ద్వీపంలో ఒకే జాతికి చెందిన ఫించ్లు అనే చిన్న పిచ్చుకల వంటి పక్షులు ఉండేవి. కాలక్రమేపి సముద్రమట్టంలో జరిగే హెచ్చుతగ్గుల వల్ల గాలపోగాస్ ద్వీపం అనేక చిన్న దీవులుగా విడిపోయింది. ఫలితంగా ఫించ్ పక్షులు కూడా వివిధ సమూహాలుగా వివక్తత చెందాయి. ఈ విధంగా ఏర్పడిన భౌతిక అవరోధాల కారణంగా ఆ పక్షులు స్వేచ్ఛగా సంపర్కం జరుపుకోలేకపోయాయి. అంటే వాటి మధ్య ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత జరిగింది. స్వేచ్ఛా లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తికి అవరోధం ఏర్పడటం వల్ల వాటి మధ్య జన్యుమార్పిడి నిరోధించబడింది. ఆయా ద్వీపాలలోని పరిసరాలకనుగుణంగా వాటి జన్యు సంపుటిలో స్వల్ప మార్పులు ఏర్పడుతూ వచ్చాయి. కాలానుగుణంగా జన్యు మార్పులు సంచితమై కొత్తజాతి ఫించ్లు ఉద్భవించాయి. ఈ విధంగా ఒకే జాతికి చెందిన ఫించ్ పక్షుల నుంచి 24 జాతులు ఏర్పడ్డాయని డార్విన్ పేర్కొన్నాడు.

2. సింపాట్రిక్ జాతుల ఉత్పత్తి : దీన్ని అదే భూభాగం జాతుల ఉత్పత్తి అని పేర్కొనవచ్చు. ఈ రకం జాతుల ఉత్పత్తి భౌగోళికంగా ఒకే నిర్దేశిత భూభాగంలో జీవించి ఉండే జీవుల నుంచే జరుగుతుంది. సాధారణంగా ఒకే ప్రాంతంలో ఉన్నప్పటికీ, ఆ జీవులు సమూహాలుగా ఏర్పడి వివిధ నిచ్లను ఆక్రమించుకుంటాయి. కొన్ని జీవులు నీటిలో ఉంటే, కొన్ని భూమిపై జీవిస్తాయి. అదేవిధంగా కొన్ని ఒక మొక్కపై జీవిస్తే, అదే జాతికి చెందిన జీవులు కొన్ని ఇతర మొక్కల పై ఆధారపడతాయి. అందువల్ల వాటి మధ్య ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత ఏర్పడి, ఒకదానితో ఒకటి లైంగికంగా కలవవు. అదేకాక, ఒకే భూభాగంలో జీవించే కొన్ని జాతుల జీవులు లైంగిక ఎంపికను ప్రదర్శిస్తాయి. అంటే అవి వాటికి ఇష్టం ఉండే జీవితో మాత్రమే అంతర ప్రజననం జరుపుకుంటాయి. ఈ కారణంగా వాటిమధ్య జన్యుమార్పిడి కొరవడి కొత్తజాతులు ఏర్పడతాయి.

సింపాట్రిక్ జాతుల ఉత్పత్తి ప్రధానంగా మొక్కలలో కనిపిస్తుంది. వీటిలో బహుస్థితికత, అంటే క్రోమోజోమ్ల జట్ల సంఖ్య పెరిగి కొత్త జాతులు ఏర్పడుతూ ఉంటాయి. త్రయస్థితిక, చతుస్థితిక, షటిస్థితిక యొక్క జాతులు ఈ విధంగా ఏర్పడినవే. జంతువులలో సింపాట్రిక్ జాతులు ఉత్పత్తి అరుదుగా కనిపిస్తుంది. అయితే కొన్ని రకాల కీటకాలలో నూతన జాతులు ఈ పద్ధతిలో ఏర్పడతాయి.

ఉదాహరణకు అమెరికా దేశంలో పండ్ల చెట్లపై జీవించే ఆపిల్ మాగల్గగలలో సింపాట్రిక్ జాతుల ఉత్పత్తిని గమనించవచ్చు. ఈ కీటకాలు హాథోర్న్ అనే ఆపిల్ వంటి పండ్ల చెట్లపై జీవించేవి. అయితే 200 సంవత్సరాల క్రితం వలసదారులు అన్యదేశీయ ఆపిల్ చెట్లను అమెరికాలో ప్రవేశపెట్టారు. కొన్ని హాథోర్న్ మాగట్లు కొత్త ఆపిల్ చెట్లలో ఆవాసాన్ని ఏర్పరచుకొన్నాయి. ఒకప్పుడు స్వేచ్ఛగా సంపర్కించే ఈ కీటకాలు, విడివిడిగా అంతర ప్రజననం చేసుకోవడం ప్రారంభించాయి. అంటే వాటి మధ్య ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత ఏర్పడి జన్యుప్రవాహం నిరోధించబడింది. ఫలితంగా ఆపిల్ మాగట్లు అనే కొత్తజాతి ఏర్పడింది. ప్రస్తుతం అమెరికాలో హాథోర్న్ మాగట్లు, ఆపిల్ మాగట్లు అనే రెండు జాతుల కీటకాలు ఒకే భూభాగంలో మనకు పక్కపక్కనే కనిపిస్తాయి.

ప్రశ్న 2.
ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తతను సవివరంగా వర్ణించండి.
జవాబు:
ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత : జీవుల మధ్య అంతర ప్రజననాన్ని, సంకరీకరణాన్ని నివారించే అవరోధాన్ని ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత అంటారు. ఇది జీవ జనాభాల మధ్య జన్యుపరస్పర మార్పిడిని నిరోధించి, సంకరజాతులు ఏర్పడకుండా చేసి జాతి విశిష్టతను కాపాడుతుంది. ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత వల్ల ఒక జీవ జనాభాలో సంభవించే ఉత్పరివర్తనలు, వరణం, జన్యు పునఃసంయోజనం, జన్యు విస్థాపన మొదలయిన పరిణామ బలాలు ఇతర జీవ జనాభాలను ప్రభావితం చేయవు. ఈ కారణంగా జాతుల ఉత్పత్తిలో ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తతకు చాలా ప్రాధాన్యత ఉంది.

ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత ప్రధానంగా రెండురకాలు. అవి 1. సంయుక్తబీజ పూర్వ వివక్తత 2. సంయుక్తబీజ పరవివక్తత.
1. సంయుక్తబీజ పూర్వ వివక్తత : ఇందులో జరిగే వివక్తత వల్ల స్త్రీ, పురుష బీజకణాలు కలవవు; ఫలదీకరణ జరగదు; సంయుక్త బీజం ఏర్పడే అవకాశమే ఉండదు. ఈ వివక్తత కింద పేర్కొన్న ఐదు పద్ధతులలో జరుగుతుంది.
i) భౌగోళిక వివక్తత : ఇందులో భౌగోళిక అవరోధాల వల్ల వివక్తత జరుగుతుంది. ఉదా : డార్విన్ ఫించ్లు భౌగోళిక వివక్తత వల్ల వేరు చేయబడి కొత్తజాతులేర్పడినాయి.

ii) జీవావరణ లేదా ఆవాస వివక్తత (ecological or habitat isolation) : ఇందులో జీవులు, జీవావరణ పరంగా వేర్వేరు ఆవాసాలలో జీవించడం వల్ల వివక్తత చెందుతాయి. ఉదా : గడ్డి భూములలో జీవించే సింహాలు, దట్టమైన అడవులలో జీవించే పులులు ఒకదానితో ఒకటి కలవవు.

iii) ప్రవర్తనాయుత వివక్తత (behavioural isolation) : ఇందులో జీవులు, చూపే భిన్న ప్రవర్తనల వల్ల వేరుచేయబడతాయి. ఉదా : సింహాలు గుంపులుగా సంచరిస్తే, పులులు ఒంటరిగా తిరుగుతూ ఉంటాయి.

iv) యాంత్రిక వివక్తత (mechanical isolation) : జీవుల బాహ్య జననాంగాలలో కనిపించే భిన్నత్వం వల్ల వాటి మధ్య ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత ఏర్పడుతుంది. ఉదా : బొద్దింకలు, మిడతలలోని బాహ్యజననాంగాలు వేర్వేరు అమరిక కలిగి ఉండటం వల్ల అవి రెండూ సంగమింప జాలవు.

v) బీజకణ వివక్తత (gametic isolation): కణ త్వచంలో విశిష్ట గ్రాహక ప్రోటీన్ లు ఏర్పడ్డం వల్ల విభిన్న జాతులకు చెందిన స్త్రీ, పురుష బీజకణాలు ఫలదీకరణలో పాల్గొనవు. ఉదా : సాగర జలంలో అనేక జీవుల బీజకణాలు ఉన్నప్పటికీ, సీఅర్చిన్ శుక్రకణం, అదేజాతికి చెందిన అండాన్ని మాత్రమే ఫలదీకరిస్తుంది.

2. సంయుక్తబీజ పర వివక్తత (post – zygotic isolation) : సంయుక్తబీజం ఏర్పడిన తరువాత జరిగే వివక్తతను సంయుక్తబీజ పర వివక్తత అంటారు. ఇది నాలుగు రకాలు.
i) సంకర విఫలం (hybrid failure) : ఇందులో స్త్రీ, పురుష బీజకణాలు కలుస్తాయి. కానీ జన్యు అననుగుణ్యత (Genetic incompatibility) వల్ల వాటి జన్యు పదార్థాలు కలవవు.

ii) సంకర అసమర్థత (hybrid inviability) : ఇందులో సంకర జాతులేర్పడతాయి. కానీ అవి పరిపక్వత చెందవు. ఉదా : ఉత్తర అమెరికాలో జీవించే రానాపైపియన్స్ (Rana pipiens) అనే కప్పకు చెందిన ఉత్తర దక్షిణ తెగలు కలిసినప్పుడు ఏర్పడే సంకర కప్ప.

iii) సంకర వంధ్యత్వం (hybrid sterility) : సంకరజీవి వంధ్యత్వం కలిగి ఉంటుంది. క్రియాత్మక బీజకణాలను ఉత్పత్తి చేయజాలదు. ఉదా : మగగాడిదకు, ఆడగుర్రానికి పుట్టే మ్యూల్ (mule) అనే సంకరజీవి.

iv) సంకర భంగం (Hybrid breakdown) : ఇందులో F తరానికి చెందిన సంకరజీవులు ఫలవంతంగా ఉంటాయి. కానీ F2 తరంలో ఫలవంతమైన సంతతి ఏర్పడదు. ఉదా : సంకరపత్తి, సంకర వరి వంగడాలు.

ప్రశ్న 3.
డార్విన్ ప్రకృతివరణ సిద్ధాంతాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
డార్విన్ ప్రకృతివరణ సిద్ధాంతం : డార్విన్ తన సిద్ధాంతాన్ని జాతుల ఆవిర్భావం అనే గ్రంధంలో ప్రచురించాడు.
డార్విన్ ప్రకృతి వరణ సిద్ధాంతం “పరిణామం” అంటే ఏమిటో ఖచ్చితంగా వివరించలేదు. కాని ప్రకృతిలో పరిణామం ఏవిధంగా సంభవిస్తుందో వివరిస్తుంది. ఈ సిద్ధాంతం పరిణామం హఠాత్తుగా కాకుండా క్రమేణా జరిగే జీవప్రక్రియ అని చెప్తుంది. డార్విన్ ప్రకృతివరణ సిద్ధాంతం అనేక వాస్తవాలపైన, పరిశీలనలపైన, అనుమతుల పైన ఆధారపడి ఉంటుంది. అవి.

i) అధికోత్పత్తి లేదా అత్యధిక ఫలనశక్తి : ప్రతి జీవి తన జనాభాను అత్యధిక ప్రమాణంలో పెంచుకొంటుంది. ఉదాహరణకు పేరమీషియం రోజుకి మూడు లేదా నాలుగుసార్లు ద్విధావిచ్ఛిత్తి ద్వారా విభజన చెందుతుంది. ఈ రేటు ప్రకారం 9000వ తరం నాటికి ఏర్పడిన పిల్ల పేరమీషియంల జీవపదార్థ పరిమాణం భూమి కంటే 10,000 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఒక రుతువులో సాల్మన్ చేప 28మిలియన్ల గుడ్లు, సముద్ర నక్షత్రం ఒక మిలియన్ గుడ్లు పెడతాయి. అన్ని గుడ్ల నుంచి డింభకాలు ఏర్పడి ప్రత్యుత్పత్తి జరిపినట్లయితే, కొన్ని తరాలలోనే అన్ని’ సముద్రాలు ఈ జీవులతో నిండిపోతాయి. అతి నెమ్మదిగా ప్రత్యుత్పత్తి జరిపే ఏనుగు కూడా ఎలాంటి అదుపు లేకుంటే 800వ తరం తరువాత 19 మిలియన్ల సంతానాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

ii) జనాభాలో స్థిరత్వం : ప్రకృతిలో అధికోత్పత్తి ఉన్నప్పటికీ ఏ జాతి జనాభా కూడా అసహజమైన రీతిలో అత్యధికంగా పెరగడం లేదు. కారణం పిల్లజీవులు ప్రత్యుత్పత్తి దశకు చేరుకొనేలోపే పెద్ద సంఖ్యలో మరణిస్తాయి. ఎందుకంటే జనాభా పెరిగే పద్ధతిలో ఆ జనాభాకు కావలసిన నిష్పత్తిలో ఆహారం, ఇతర సౌకర్యాలు పెరగడం లేదు. కాబట్టి ప్రతి జాతి జనాభా ఇంచుమించు స్థిరంగా ఉంటుంది.

iii)మనుగడ కోసం పోరాటం : ఆహారం పరిమితంగా ఉండటం వల్ల జనాభాలోని జీవుల మధ్య తీవ్రమైన పోటీ ఏర్పడుతుంది. దీన్నే డార్విన్ మనుగడ కోసం పోరాటం అని వర్ణించాడు. ఇది మూడు రకాలుగా ఉంటుంది.

1. జాత్యాంతర పోరాటం లేదా సజాతి సంఘర్షణ : ఒకే జాతిలోని జీవుల మధ్య జరిగే ‘సంఘర్షణను’ జాత్యాంతర పోరాటం అంటారు. ఈ పోరాటం ఆహారం, నివాసం, సంగమ భాగస్వామి కోసం ఉంటుంది. ప్రత్యుత్పత్తి రేటును ఈ పోరాటం అతి తీవ్రంగా అదుపులో ఉంచుతుంది. ఉదా : రెండు పులుల మధ్య పోరాటం.

2. జాతుల మధ్య పోరాటం లేదా విజాతి సంఘర్షణ : వేర్వేరు జాతులకు చెందిన జీవుల మధ్య సంఘర్షణను జాతుల మధ్య పోరాటం లేదా విజాతి సంఘర్షణ అంటారు. వివిధ జాతులు ఒకే రకమైన ఆహారపు అలవాట్లను కలిగి ఉంటాయి. కాబట్టి ఈ సంఘర్షణ ప్రధానంగా ఆహారం, ఆశ్రయం కోసం జరుగుతుంది. ఉదా : తోడేలు, నక్క మధ్య పోరాటం.

3. పరిసరాలతో సంఘర్షణ : జీవులు నిరంతరం ప్రకృతి వైపరీత్యాలు అంటే తుఫానులు, వరదలు, భూకంపాలు, సునామీలు, అగ్ని పర్వతాల పేలుళ్లు లాంటి వాటితో పోరాడుతూనే ఉంటాయి. ఈ విధంగానే అతి దీర్ఘకాయం కలిగిన సరీసృపాలైన డైనోసార్లు క్రెటేసియస్ కాలంలోని వాతావరణ మార్పులను తట్టుకోలేక నశించిపోయాయి.

iv) విశ్వవ్యాప్త వైవిధ్యాలు : ఏ రెండు జీవులు ఒకే విధంగా ఉండవు. ఒకే తల్లిదండ్రుల సంతానం కూడా వేరుగా ఉంటుంది. ఈ వైవిధ్యాలు ఉపయోగకరంగా గాని, హానికరంగా గాని, తటస్థంగా గాని ఉండవచ్చు. ఉపయుక్తమైన వైవిధ్యాలు జీవి మనుగడ కోసం జరిపే పోరాటంలో సహాయపడతాయి. ఇలాంటి వైవిధ్యాలు తరువాతి తరానికి అందజేయబడతాయి.

v) ప్రకృతి వరణం : డార్విన్ ప్రకారం హానికరమైన వైవిధ్యాలు గల జీవులు ప్రత్యుత్పత్తి పరంగా తక్కువ విజయవంతం అవుతాయి. ఉపయుక్త వైవిధ్యాలు గల జీవులు అధిక ప్రత్యుత్పత్తి జరపగల శక్తి కలిగియుండి ఫలవంతమైన సంతానాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. ఇలాంటి జీవులు ఉత్తమ యోగ్యత గల జీవులు. ఇవి మాత్రమే మనుగడ సాగిస్తాయి. మనుగడ కోసం పోరాటంలో ఎంత యెగ్యత కలిగినప్పటికీ తక్కువ ఫలవంతమైన జీవులు ముందు తరాలలో కనిపించవు. దీనినే ప్రకృతి వరణం అంటారు.

మారతాయని డార్విన్ భావించాడు. ప్రకృతి ద్వారా ఎన్నుకోబడిన అన్ని వైవిధ్యాలు ఒక తరం నుంచి మరొక తరంలోకి సంచితమవుతాయి. ఈ విధమైన సంచితం దీర్ఘకాలంలో ఒక జీవిలో అనేక మార్పులను తీసుకొస్తుంది. దీనివల్ల ఆ జీవి నిజ జనక జాతులతో ఇక ఏ మాత్రం అంతర ప్రజననం చెందదు. ఈ విధమైన ప్రత్యుత్పత్తి పరంగా వివక్తత చెందిన జీవి ఒక ‘కొత్త జాతి’ గా పరిగణించబడుతుంది.

డార్విన్ సిద్ధాంతానికి అభ్యంతరాలు :

• ఏ యాంత్రికాల వల్ల వైవిధ్యాలు సంభవిస్తాయో వివరించడంలో విఫలమయింది.
• డార్వినిజమ్ యోగ్యతమాల స్థారక జీవనం గురించి వివరించింది కానీ యోగ్యత ఏవిధంగా సంభవిస్తుందో వివరించలేదు.
• అవశేషాల ఉనికిని వివరించలేదు.
• జీవులలో అధిక ప్రత్యేకీకరణం చెందిన అవయవాల గురించి వివరించలేదు.
• డార్వినిజమ్ ప్రధానంగా అనువంశికత చెందని, తరచుగా మారే చిన్నచిన్న డోలన వైవిధ్యాలకు ప్రాముఖ్యాన్ని ఇచ్చింది.
• ఇది శాఖీయ వైవిధ్యాలకు, బీజ వైవిధ్యాలకు మధ్య గల భేదాన్ని గుర్తించలేదు.
• డార్విన్ జీవ పరిణామంలో జరిగే స్థూల వైవిధ్యాల ప్రాముఖ్యాన్ని గుర్తించలేదు.

ప్రశ్న 4.
జన్యుపరంగా జీవావరణ విధానాన్ని, వివరించండి.
జవాబు:
ఒక జీవి దృశ్యరూపాన్ని నిర్ణయించేది దాని జన్యురూపం, జన్యురూపంలో కలిగే మార్పులు దృశ్యరూపంలలో ప్రతిబింబిస్తాయి. లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తి విధానంలో తల్లితండ్రుల జన్యువులు పునఃసంయోజనం చెందడం వల్ల వారి సంతతిలో వైవిధ్యాలు ఏర్పడతాయి. అదే విధంగా ప్రతిజాతికి ఒక నిర్థిష్ట జన్యురూపం ఉంటుంది. దీనిలో మార్పులు జరిగితే ఒకజాతి, మరొకజాతిగా మారిపోతుంది. ఈ విధంగా జరిగే జన్యుపరివర్తన వల్లనే నూతన జాతులు ఏర్పడుతూ ఉంటాయి. ఇదే జీవపరిణామ ప్రక్రియలో కీలక అంశం. R.A. ఫిషర్, సేవాల్ట్, ఎర్నెస్ట్ మయర్లు డార్విన్ అనంతర ఆవిష్కరణలను దృష్టిలో పెట్టుకొని ప్రకృతి వరణాన్ని వివరించారు. ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం ఐదు ప్రాథమిక కారకాలు జీవపరిణామంలో పాల్గొంటాయి అవి.

1. జన్యు ఉత్పరివర్తనాలు,
2. క్రోమోజోమల్ ఉత్పరివర్తనాలు
3. జన్యుపునః సంయోజనాలు
4. ప్రకృతి వరణం
5. ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత.

వీటికి అదనంగా హార్డీవెయిన్ బర్డ్ సమతాస్థితి, జన్యు విస్ధాపన కారకాలు కూడా పాల్గొంటాయి..
i) జన్యు ఉత్పరి వర్తనాలు : జన్యు నిర్మాణంలో జరిగే మార్పులను జన్యు ఉత్పరివర్తనాలు లేదా బిందు ఉత్పరి వర్తనాల అంటారు. ఈ ఉత్పరివర్తనాలు అనువంశికతను పాటిస్తుంది. అది జీవుల దృశ్యరూప లక్షణాలను మారుస్తాయి. ఈ విధంగా జన్యు ఉత్పరివర్తనాలు సంతానంలో వైవిధ్యాలను ఏర్పరచగలుగుతాయి.

ii) క్రోమోజోమల్ ఉత్పరివర్తనాలు: క్రోమోజోమల్ నిర్మాణంలో పరిత్యాగం, సంకలనం, ద్విగుణీకరణం, విలోమం, లేదా స్థానాంతరణలకారణంగా కలిగి మార్పులను క్రోమోజోమల్ ఉత్పరివర్తనాలు అంటారు. ఇవి కూడా జీవుల దృశ్యరూపంలో వైవిధ్యాలను కలిగిస్తాయి. దీని ఫలితంగా సంతానంలో వైవిధ్యాలు కనిపిస్తాయి.

iii) జన్యుపునఃసంయోజనాలు : జన్యువుల పునఃసంయోజనాలు క్షయకరణ విభజనలో వినిమయం వల్ల కలుగుతాయి. ఇవి ఒకే జాతిలోని జీవుల మధ్య వైవిధ్యాలు కలగడానికి కారణమవుతాయి. ఈ విధంగా అనువంశిక వైవిధ్యాలు కలగడానికి సహకరిస్తాయి.

iv)ప్రకృతివరణం : ప్రకృతివరణం ఎలాంటి జన్యుమార్పులను కలిగించదు. కాని జన్యుమార్పులు జరిగితే వాటిలో ఉపయుక్తమైన వాటిని ఆమోదిస్తుంది. హానికరమైన వాటిని తిరస్కరిస్తుంది. పరిణామంలో దాన్ని ఒక చాలకశక్తిగా పరిగణిస్తారు.

v) ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత : జీవుల మధ్య అంతరప్రజనాన్ని, సంకరీకరణాన్ని నివారించే ఆవరోధాన్ని ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత అంటారు. ఇది జీవ జనాభాల మధ్య జన్యుమార్పిడిని నిరోధించి సంకరజాతులు ఏర్పడకుండా చేసి జాతి విశిష్టతను కాపాడుతుంది. ప్రత్యుత్పత్తి వివక్తత వల్ల ఒక జీవజనాభాలో సంభవించే ఉత్పరివర్తనాలు, వరణం, జన్యుపునః సంయోజనం, జన్యు విస్ధాపన మొదలైన పరిణామ బలాలు ఇతర జీవ జానాభాలను ప్రభావితం చేయవు.

vi) హార్డీ వెయిన్ బర్గ్ సమతాస్థితి : జాతుల ఆవిర్భావం జరిగే జన్యు పరివర్తన రెండు అంశాలలో జరుగుతుంది. అవి జన్యు సంపుటి, జన్యు పౌనఃపున్యం. ఒక జనాభాలోని మొత్తం జన్యువులు వాటి యుగ్మ వికల్పాల సంఖ్యను జన్యు సంపుటి అంటారు. ఒక లక్షణాన్ని నియంత్రించే జన్యుసంపుటిలో ఒక యుగ్మ వికల్పం నిష్పత్తిని జన్యుపౌనఃపున్యం అంటారు. ఒకజాతి జనాభాలో జన్యు సంపుటి, జన్యు పౌనఃపున్యాలు సమతాస్థితిలో ఉంటే పరిణామం జరగదు. కొత్త జాతులు ఏర్పడవు. వాటి జన్యుతుల్యత మారితే పరిణామం జరిగి నూతన జాతులేర్పడతాయి.

జన్యు సంపుటి, జన్యు పౌనఃపున్యాల మధ్య ఉండే సంబంధాన్ని హార్డ్ వెయిన్ బర్డ్ సూత్రం వివరిస్తుంది. ఈ సూత్రం ప్రకారం బాహ్యబలాలు మార్చనంతవరకూ, ఒక జనాభాలోని జన్యురూప, జన్యు పౌనఃపున్యాల యుగ్మ వికల్పాల పౌనఃపున్యాల నిష్పత్తులు తరతరాలుగా మారకుండా ఉంటాయి. అంటే బాహ్య ప్రేరణలు పనిచేయకపోతే ఒక జన్యువు సంబంధించినంత వరకూ, జనాభా సమతాస్థితిని పొందుతుంది అని అర్థం.

vii) జన్యువిస్ధాపన : చిన్న జనాభాలో వరణం వల్ల కాకుండా యాదృచ్ఛికంగా జన్యు పౌనఃపున్యంలో జరిగే మార్పులను జన్యువిస్థాపన అంటారు. ఒక జన్యువు కేవలం రెండుయుగ్మ వికల్పాలను కలిగి ఉండి ఒక యుగ్మ వికల్పపు పౌనఃపున్యం 1% అయినట్లయితే చిన్న జనాభాలో ఆ యుగ్మ వికల్పాన్ని యాదృచ్ఛికంగా కోల్పోయే అవకాశం ఎక్కువ. అంతిమ ఫలితం స్థిరీకరణ లేదా నష్టపోవడం అనేది ఆ జనాభా పరిమాణం పై ఆధారపడి ఉంటుంది. తక్కువ పౌనఃపున్యం కలిగిన యుగ్మ వికల్పాలను తొలగించడం ద్వారా జన్యువైవిధ్యాల పరిమాణాన్ని తగ్గిస్తుంది.

ప్రశ్న 5.
జీవం ఆవిర్భావం ఏవిధంగా జరిగిందో ప్రయోగపూర్వకంగా వివరించండి.
జవాబు:
జీవ ఆవిర్భావాన్ని వివరించడానికి అనేక సిద్ధాంతాలు ప్రతిపాదించబడ్డాయి. వీటిలో అతి ముఖ్యమైనది జీవపరిణామ సిద్ధాంతం. ఈ సిద్ధాంతాన్ని AI. ఒపారిన్ ప్రతిపాదించగా, J.B.S. హాల్డేన్ సమర్థించాడు. ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం ప్రాథమిక జీవుల ఆవిర్భావం అకర్బన పదార్థాల నుంచి మెరుపులలోని విద్యుత్ శక్తి, అతినీలలోహిత, రేడియో ధార్మికత, అగ్నిపర్వతాల విస్ఫోటనం మొదలైన భౌతిక శక్తుల చర్యల వల్ల యాదృచ్ఛికంగా జరిగింది. ఈ విధంగా జీవుల పుట్టుక ఒక రసాయన పరిణామం. ఇది తరువాత జీవ పరిమాణానికి దారి తీసింది.

జీవరసాయన పరిణామం: భూమి సుమారు 4.5 నుంచి 5 బిలియన్ల సంవత్సరాల క్రితం ఏర్పడింది. అప్పటి భూమి ఉష్ణోగ్రత 5000°C నుండి 6000°C, అది కొన్ని మిలియన్ల సంవత్సరాలు క్రమేణా చల్లబడింది. ఈ తరుణంలో తేలికగా ఉండే మూలకాలైన హీలియం హైడ్రోజన్, నైట్రోజన్, కార్బన్ లాంటి మూలకాలు ఉపరితలంపైకి వ్యాపించి ప్రాథమిక వాతావరణాన్ని ఏర్పాటు చేసాయి. ఈ ప్రాథమిక వాతావరణం వేడిగా, అధిక పరిమాణంలో హైడ్రోజను కలిగి ఉండి స్వేచ్ఛా ఆక్సిజస్ లేకుండా ఉండేది. ఇలాంటి వాతావరణాన్ని క్షయీకరణ వాతావరణం అంటారు. క్రమేణా వాతావరణం చల్లబడటం వల్ల దానిలోని మూలకాలు ఒకదానితో ఒకటి చర్యనొంది సంయోజక పదార్థాలైన మీథేన్, అమ్మోనియా మొదలైనవి ఏర్పడ్డాయి. క్రమేణా ఉష్ణోగ్రత మరింత చల్లబడటం వల్ల నీటిఆవిరి సాంద్రీకరణం చెంది వర్షంగా మారి భూమిపై కాలువలు, నదులుగా ప్రవహించి చివరగా సముద్రాలలో నిలువ ఉన్నాయి. వాతావరణంలోని అమ్మోనియా, మీథేన్ లాంటివి భూమిపై గల ఖనిజ శిలలు వర్షపు నీటిలో కరిగి సముద్రాలలోకి చేర్చబడ్డాయి. అత్యంత ప్రభావితంగా చర్యలు జరిపే CH, CH, స్వేచ్ఛా రాడికల్స్ సాంద్రీకరణ చెంది వివిధ రకాలైన హైడ్రోకార్బన్లను ఏర్పరచాయి. ఈ హైడ్రోకార్బన్లు అమ్మోనియా, నీరు మొదలైన వాటితో చర్య జరిపి సరళ కర్బన అణువులైన చక్కెరలు, అమైనో ఆమ్లాలు, కొవ్వు ఆమ్లాలు, ప్యూరిన్లు, పిరమిడిన్లు ఏర్పడ్డాయి. ప్యూరిన్లు, పిరమిడిన్లు న్యూక్లియోసైడ్లు, న్యూక్లియోటైడ్లను ఏర్పరచాయి. ఈ చర్యలన్నీ సముద్ర జలంలో జరిగాయి. J.B.S. హాల్డేన్ దీన్ని ‘జీవ పూర్వద్రవం’ (Prebiotic soup) లేదా ‘ఉష్ణ సజల పులుసు’ (hot dilute soup) గా అభివర్ణించాడు. జీవ పూర్వద్రవంలోని ఈ సరళ సేంద్రియ అణువులు బృహదణువులైన పాలీశాకరైడ్లు, ప్రోటీన్లు, కొవ్వులు, కేంద్రకామ్లాలను ఏర్పరచాయి. కేంద్రకామ్లాలు ప్రోటీన్ల తో కలిసి బృహదణువులైన న్యూక్లియో ప్రోటీన్లుగా ఏర్పడ్డాయి.

రసాయన జీవోత్పత్తిని ప్రయోగాత్మకంగా పరిశీలించడం :
AI. ఒపారిన్ వివరించిన రసాయన జీవోత్పత్తిని స్టాన్లీ మిల్లర్, హారాల్డ్ యురే అనుకరణ ప్రయోగం ద్వారా విజయవంతంగా నిరూపించారు. ప్రయోగశాలలో ప్రాథమిక వాతావారణాన్ని ఏర్పరచడానికి ప్రయత్నించారు. వారు అమ్మోనియా, మీథేన్, నీటి ఆవిరి, హైడ్రోజన్ల మిశ్రమాన్ని (ప్రాథమిక వాతావరణానికి అనుకరణ) ఒక ఉత్సర్గ కక్ష్యలో బంధించి విద్యుత్ ఉత్సర్గం జరపడానికి (spark chamber) (పిడుగు పడినప్పుడు జరిగే విద్యుత్ ఉత్సర్గానికి అనుకరణ) ఎలక్ట్రోడ్లు అమర్చారు. ఎలక్ట్రోడ్ నుంచి విద్యుత్ ఘాతాల వల్ల శక్తిని అందజేసారు (విద్యుత్ ఉత్సర్గ అనుకరణ). ఉత్సర్గ కక్ష్య (గాజుగది లేదా ఫ్లాస్క్) ను ఒకవైపు మరుగుతున్న నీటిని కలిగిన గదికి, మరొక వైపు ద్రవీకారి (condenser tube) (హాల్డేన్ ద్రవం లేదా వర్షపు నీటికి అనుకరణ) సంగ్రహణ నాళికాభాగానికి కలిపారు. కొన్ని రోజుల తరువాత దీనిలో అనేక సంక్లిష్ట సేంద్రియ పదార్థాలైన గ్లైసిన్, ఎలనిన్, ఆస్పర్టిక్ ఆమ్లం లాంటి ఆమ్లాలున్నట్లు కనుగొన్నారు. ఈ తరువాత ఇదే రకమైన ప్రయోగాలలో అన్ని రకాల అమైనో ఆమ్లాలు, హైడ్రోజన్ సయనైడ్ను ఉపయోగించిన ప్రయోగంలో ఎడినిన్, ఇతర నత్రజని క్షారాలు కూడా ఏర్పడినట్లు గమనించారు.

ప్రాథమిక జీవకణాల ఆవిర్భావం (origin of primary living cells) :
దీనిలో రెండు అంశాలు వివరించడం జరిగింది. (i) జీవపూర్వ నిర్మాణాలు లేదా ప్రోటోబయాంట్లు ఏర్పడటం. (ii) జీవపూర్వ నిర్మాణాల నుంచి జీవకణాలు ఏర్పడటం.
(i) జీవపూర్వ నిర్మాణాలు లేదా ప్రోటోబయాంట్లు ఏర్పడటం : అణువుల మధ్య గల ఆకర్షణ బలాల వల్ల సంక్లిష్ట సేంద్రియ అణువుల నుంచి కొల్లాయిడల్ సమూహాలైన కోసర్వేట్లు, బుడగలాంటి బిందువులు ఏర్పడ్డాయి. కొన్ని రకాల రసాయన వ్యవస్థీకరణాల (స్వేచ్ఛా జన్యువులు) వల్ల ఇవి పరిసరాల నుంచి అణువులను గ్రహించే సామర్థ్యాన్ని పొందాయి. తరవాత ఇవి కొవ్వు త్వచాలను ఏర్పరచుకొన్నాయి. వీటిలోని కొన్ని ప్రోటీన్లు, ఎన్జైమ్ లక్షణాలను సంతరించుకోవడం వల్ల అణువులు త్వరగా బహుగుణీకృతం కావడం మొదలయింది.

జీవులు ఏర్పడటం : ‘జీవ పూర్వ చిక్కటి ద్రవం’ నుంచి స్వేచ్ఛా జన్యువులు కర్బన పదార్థాలను శోషించడం మొదలుపెట్టి అవాయు పరపోషక జీవులుగా పరిణామం చెందాయి. ప్రథమ జీవుల్లో ఒకటి రెండు DNA అణువులు ఉన్న న్యూక్లియో ప్రోటీన్ ముద్దలుండి, కేంద్రక పూర్వ జీవులను పోలి ఉండేవి. ఈ పరిణామ క్రమంలో రసాయనిక స్వయం పోషకాలు ఏర్పడ్డాయి. కొన్ని బ్యాక్టీరియాలు సముద్ర జలాల్లోని మెగ్నీషియం పోరపైరిన్ నుంచి బ్యాక్టీరియల్ పత్రహరితాన్ని సంశ్లేషం గావించాయి. ఇవి మొదట ఆక్సిజన్ జననరహిత కాంతి పోషకాలుగా, తరువాత ఆక్సిజన్ సహిత స్వయం పోషకాలుగా పరిణామం చెందాయి. ఆక్సిజన్ సహిత స్వయం పోషకాలు విడుదల చేసిన ఆక్సిజన్ కారణంగా క్షయీకరణ వాతావరణం క్రమేపి ఆక్సీకరణ గుణం గల వాతావరణంగా మారింది.
ఈ పరిణామ క్రమంలో నిజకేంద్రక జీవులు రెండు పద్ధతుల ద్వారా ఏర్పడ్డాయి.

1. కేంద్రక పూర్వజీవులు ఆదిమ నిజకేంద్రక జీవులతో సహజీవనం చేస్తూ పరిణామక్రమంలో మైటోకాండ్రియా, హరితరేణువులు లాంటి కణాంగాలు ఏర్పడ్డాయి.
2. కేంద్రక పూర్వజీవుల ప్లాస్మాత్వచం అంతర్వర్తనం చెందడం ద్వారా త్వచ నిర్మిత కణాంగాలు ఏర్పడ్డాయి.