Biologisen evoluution määritelmä

Erittäin merkittävä viimeaikainen löytö on havainto, että jotkut geeneistämme ovat samoja kuin toisten. eliöt yksisoluinen Tämä on todiste siitä, että kaikilla elämän muodoilla - mukaan lukien bakteerit, kasvit, sienet ja eläimet - jaetaan esi-isänsä. Biologinen evoluutio on yksi suurimmista biologian yhdistävistä teorioista.

Evoluution historiallinen tausta

1800-luvun puoliväliin mennessä kasvava määrä biologeja oli päätellyt, että nykyiset lajit ovat kehittyneet aiemmista lajeista. Yksi ensimmäisistä tutkijoista, joka ehdotti mekanismia evoluutiolle, oli ranskalainen biologi Jean Baptiste Lamarck (1744-1829). Vuonna 1809 Lamarck hypoteesi, että organismit kehittyivät hankittujen ominaisuuksien periytymisen kautta, prosessi, jossa että elävien organismien ruumiit ovat muuntuneet osien käytön tai käytön puutteen vuoksi ja nämä muutokset periytyivät heidän jälkeläisilleen jälkeläisiä. Nykyään tiedetään kuitenkin, että evoluutioprosessit eivät tapahdu tällä tavalla.

Vuonna 1858 Charles Darwin (1809-1882) ja Alfred Russel Wallace (1823-1913) jakoivat itsenäisesti todisteita vakuuttavia todisteita siitä, että se tuki biologista evoluutiota ja että se myös selitti mekanismin, jonka kautta organismit he muuttuivat. Darwin ehdotti kahta päähypoteesia: organismit ovat polveutuneet, muunneltuina, yhteisistä esivanhemmista; ja tärkein muutosta aiheuttava tekijä on luonnollinen valinta, joka vaikuttaa periytyvään variaatioon.

Darwin tarjosi runsaasti tietoa laskeutumisesta modifioituna, siitä lähtien erilaisia ​​havaintoja maantieteellisestä levinneisyydestä, paleontologiasta, embryologiasta, genetiikka, molekyylibiologia, vertaileva anatomia, paleontologia ja biokemia ovat vahvistaneet, että kaikki elävät organismit ovat sukua toisilleen historian aikana. yhteinen syntyperä.

Määrittävät tekijät käsitteen ymmärtämiseen

Sanaa evoluutio käytetään laajalti muutoksen synonyyminä. On kuitenkin tärkeää huomata, että evoluutiotyyppi, josta tässä artikkelissa puhumme, on biologinen. Kuukausia Himalajalla viettävän triathlonin vartalo tottuu olemaan korkealla. Osa tästä johtuu siitä, että punaisten verisolujen, hapen kuljettamisesta vastaavien solujen, määrä lisääntyy vastauksena happipuutteiseen ympäristöön. Naaliketun turkin värimuutos talvella ruskeasta valkoiseksi, värinmuutos Auringolle altistunut ihmiskehon iho on vain muutoksia, jotka kestävät yhden vuodenajan vuodessa. Kyse ei ole evoluutiomuutoksista. Muutokset ominaisuuksissa yksilön elämän aikana ympäristön vaikutuksesta eivät ole todiste siitä, että yksilö on kehittynyt, koska tällaiset ominaisuudet eivät ole periytyviä.

Jotta piirteet olisivat evoluutionaarisia, niillä on oltava kyky siirtyä seuraaville sukupolville. Evoluutiomuutokset tapahtuvat populaatiotasolla, joka määritellään ryhmäksi saman lajin organismeja, jotka asuvat samalla maantieteellisellä alueella ja tiettynä aikana. Darwin huomautti, että populaatiot, eivät yksilöt, kehittyvät, vaikka hän ei kyennyt selittämään, kuinka nämä ominaisuudet muuttuvat ajan myötä. Nyt tiedetään, että monimuotoisuus populaatio on populaation sisällä olevien yksilöiden geneettisen monimuotoisuuden funktio. Koska geenit ja fenotyyppiset ominaisuudet liittyvät toisiinsa, evoluutioon liittyy geneettisiä muutoksia.

Luonnonvalinta ja sopeutuminen

Luonnonvalinta on selviytymistä ja jäljentäminen populaation eri genotyyppien ero, mikä aiheuttaa muutoksia populaatioiden geneettisissä frekvensseissä. Hän on fenotyyppisten ominaisuuksien luonnollinen "suodatin" populaatioissa tietyssä ympäristössä. Evoluutio sisältää luonnollisen valinnan lisäksi muita prosesseja, mutta tämä on ainoa, joka johtaa sopeutumiseen.

Darwin ja Wallace johtivat neljään havaintoon, joihin luonnonvalintaprosessi perustuu:

1. Organismeilla on muunnelmia, jotka periytyvät sukupolvelta toiselle: Darwin korosti, että populaation jäsenet vaihtelevat fyysisiltä, ​​käyttäytymisiltä ja toiminnallisilta ominaisuuksiltaan. Lisäksi hän huomautti, että vaihtelu on välttämätöntä luonnonvalinnan toiminnalle. Hän luuli, että oli olemassa periytymismekanismi, mutta hän ei koskaan ollut varma, mikä se voisi olla.

2. Organismit kilpailevat käytettävissä olevista resursseista: Darwin, joka on saanut inspiraationsa Malthuksen postulaateista ihmispopulaation eksponentiaalisesta kasvusta vs. Resurssit Hän tajusi, että jos kaikki eläinpopulaation jälkeläiset selviäisivät, käytettävissä olevat resurssit eivät riittäisi kasvavan populaation tukemiseen. lisääntyä. Kuvittele, että kaikki historian aikana syntyneet ihmiset ovat selviytyneet kuolemaansa asti. aikuisvaiheessa ja olisi lisääntynyt, resurssien puute olisi paljon suurempi kuin mitä elämme tällä hetkellä.

3. Populaatiossa olevat yksilöt eroavat lisääntymismenestyksen suhteen: Joillakin yksilöillä on suotuisia piirteitä, jotka auttavat heitä kilpailemaan rajallisilla resursseilla. Tiettyyn ympäristöön suotuisat ominaisuudet omaavat henkilöt saavat enemmän resursseja ja lisäävät niitä todennäköisyys selviytymisen kannalta kuin ne, joilla on vähemmän suotuisat piirteet tälle ympäristölle, mikä suosii, kuten Dawin kutsui, erilaista lisääntymismenestystä.

4. Lajit sopeutuvat olosuhteisiin ympäristön muuttuessa: Sopeutuminen on mikä tahansa evoluutioominaisuus, joka saa organismin menestymään tietyssä ympäristössä. Sopeutumiset ovat erityisen havaittavissa, kun samankaltaisissa ympäristöissä elävillä sukulaisorganismeilla on samanlaisia ​​piirteitä. Esimerkiksi manaateilla, pingviineillä ja merikilpikonnilla on räpylät, jotka auttavat niitä liikkumaan vedessä. Sopeutuminen tiettyihin ympäristöihin on seurausta luonnollisesta valinnasta. Sopeutumisten kasautuminen johtaa uusiin lajeihin.

Todisteita evoluutiosta

fossiiliennätys

Fossiilit ovat jäänteitä ja jälkiä menneestä elämästä tai mitä tahansa muuta suoraa todistetta siitä. Jälkiä ovat esimerkiksi maanalaisten eliöiden polut, jalanjäljet, kolot, jätökset ja galleriat. Yleensä organismin pehmeät osat eivät säily, koska raadonsyöjät syövät ne tai ne hajoavat. mikro-organismeja. Joskus organismi hautautuu hyvin nopeasti, ja tällä tavalla hajoamista ei tapahdu koskaan. täydellinen tai valmistuu hitaasti, niin että pehmytkudokset jättävät jäljen niihin rakenteet. Suurin osa fossiileista koostuu kuitenkin organismien kovista osista – kuten luista, kuorista tai hampaista – koska niitä ei yleensä syödä tai tuhota.

Biogeografiset todisteet

Darwin korosti, että siinä tapauksessa, että maantiede erottaa meret, saaret ja maanosat, oli odotettavissa erilainen kasvien ja eläinten yhdistelmä. Esimerkiksi Darwin havaitsi, että Etelä-Amerikassa ei ollut kaneja, vaikka ympäristö sopi niille siellä asumiseen. Maan historiassa Etelä-Amerikka, Etelämanner ja Australia olivat alun perin yhteydessä toisiinsa. Pussieläimet, nisäkkäät, joiden naarailla on ulkoinen ruumispussi, jossa niiden poikaset suorittavat kehityksensä loppuun, kehittyivät munasoluisten nisäkkään esi-isien kautta. Nykyään pussieläimet ovat kotoperäisiä Etelä-Amerikassa ja Australiassa. Nykyinen Australian alue jakautui, mikä johti pussieläinten suureen monipuolistumiseen. seurausta vähäisestä kilpailusta, jota istukan nisäkkäät harjoittavat, joiden poikaset päättävät kehityksensä sisällä äidin kohtu. Päinvastainen prosessi tapahtui Etelä-Amerikassa, jossa istukan nisäkkäät olivat hallitsevia, kilpailua pussieläinten määrä oli suurempi, ja siksi pussieläinten monimuotoisuus oli pienempi kuin vuonna Australia.

anatomisia todisteita

Selkärankaisten eturaajoja käytetään eri tavoin lentämään, uidaan, juoksemaan, kiipeämään, keinumaan puun oksilla. Kaikissa raajoissa on kuitenkin sama määrä luita, jotka on järjestetty samalla tavalla. Rakenteita, jotka ovat anatomisesti samanlaisia, koska ne ovat peritty yhteiseltä esi-isältä, kutsutaan homologisiksi. Toisaalta analogisilla rakenteilla on sama tehtävä, mutta ne ovat peräisin eri ryhmistä itsenäisesti.

jäännösrakenteet

Se on vähentynyt tai epätäydellisesti kehittynyt rakenne, jolla ei ole funktiota tai jolla on vähentynyt toiminta. Vaikka jäännösrakenteilla ei näytä olevan tehtävää, niillä voi joskus olla uusia käyttötarkoituksia. Esimerkkejä jäännösrakenteista ovat strutsin siivet, niillä ei ole enää lentotehtävää, mutta ne antavat linnulle vakautta sen juoksussa ja Tämä sallii sen saavuttaa suuremman nopeuden, tämä osoittaa, että luonnollinen valinta voi antaa erilaisen toiminnon jäännösrakenteille.

biokemiallisia todisteita

Kaikki elävät organismit käyttävät samoja biokemiallisia perusmolekyylejä, mukaan lukien DNA, RNA ja ATP. Tästä päättelemme, että ensimmäisillä elävillä soluilla oli nämä biomolekyylit ja ne synnyttivät elämän sellaisena kuin me sen tunnemme. Lisäksi joidenkin aminohapposekvenssejä proteiinit ne ovat samanlaisia ​​läpi elämän puun.