A biológiai evolúció definíciója

A közelmúltban egy nagyon figyelemreméltó felfedezés, hogy egyes génjeink ugyanazok, mint másoké. organizmusok egysejtű Ez bizonyítékul szolgál arra, hogy az élet minden formája – beleértve a baktériumokat, növényeket, gombákat és állatokat – osztozik az ősökön. A biológiai evolúció a biológia egyik legnagyobb egyesítő elmélete.

Az evolúció történeti háttere

A 19. század közepére egyre több biológus jutott arra a következtetésre, hogy a jelenlegi fajok a korábbi fajokból fejlődtek ki. Az egyik első tudós, aki az evolúció mechanizmusát javasolta, Jean Baptiste Lamarck (1744-1829) francia biológus volt. 1809-ben Lamarck azt feltételezte, hogy az organizmusok a megszerzett tulajdonságok öröklődésén keresztül fejlődtek ki, amely folyamat során hogy az élő szervezetek teste az egyes részek használatának vagy használatának hiánya miatt módosult, és ezek a módosulások az utódaikra öröklődnek leszármazottai. Ma azonban köztudott, hogy az evolúciós folyamatok nem így mennek végbe.

1858-ban Charles Darwin (1809-1882) és Alfred Russel Wallace (1823-1913) egymástól függetlenül osztott meg bizonyítékokat meggyőző bizonyíték arra, hogy támogatja a biológiai evolúciót, és megmagyarázza azt a mechanizmust is, amelyen keresztül az organizmusok megváltoztak. Darwin két fő hipotézist javasolt: az organizmusok – módosulva – közös őseiktől származnak; és a legfontosabb változást okozó tényező a természetes szelekció, amely az örökölhető variációra hat.

Darwin bőséges információval szolgált a származásról módosításokkal, azóta különféle megfigyeléseket végeztek a földrajzi elterjedésről, paleontológiáról, embriológiáról, a genetika, a molekuláris biológia, az összehasonlító anatómia, az őslénytan és a biokémia megerősítette, hogy minden élő szervezet rokonságban áll egymással a történelem során. közös ősök.

Meghatározó tényezők a fogalom megértéséhez

Az evolúció szót széles körben használják a változás szinonimájaként. Fontos azonban megjegyezni, hogy az evolúció típusa, amelyről ebben a cikkben beszélünk, biológiai eredetű. A Himalájában hónapokat töltő triatlonos teste hozzászokik a nagy magassághoz. Ennek részben az az oka, hogy az oxigénszállításért felelős vörösvértestek száma megnő az oxigénhiányos környezet hatására. A sarki róka bundájának színváltozása télen barnáról fehérre, színváltozása a az emberi test bőre napfény hatására csak egy évszakban elhúzódó változások. Nem evolúciós változásokról van szó. A tulajdonságokban az egyén élete során a környezet hatására bekövetkezett változások nem bizonyítékok arra, hogy az egyén fejlődött volna, mivel az ilyen tulajdonságok nem örökölhetők.

Ahhoz, hogy a tulajdonságok evolúciósak legyenek, képesnek kell lenniük arra, hogy továbbadják a következő generációknak. Az evolúciós változások a populáció szintjén mennek végbe, amely ugyanazon fajhoz tartozó organizmusok csoportja, amely ugyanazon a földrajzi területen és egy adott időben él. Darwin megjegyezte, hogy a populációk, nem az egyének fejlődnek, bár nem tudta megmagyarázni, hogyan változnak ezek a tulajdonságok az idő múlásával. Ma már ismert, hogy a sokféleség egy populáció egy populáción belüli genetikai sokféleségének függvénye. Mivel a gének és a fenotípusos tulajdonságok összefüggenek, az evolúció genetikai változásokkal jár.

Természetes szelekció és alkalmazkodás

A természetes kiválasztódás a túlélés és reprodukció különböző genotípusok differenciálódása egy populációban, ami változásokat okoz a populációk genetikai gyakoriságában. Ő a fenotípusos tulajdonságok természetes "szűrője" az adott környezetben élő populációkban. Az evolúció a természetes szelekción kívül más folyamatokat is magában foglal, de ez az egyetlen, amely alkalmazkodást eredményez.

Darwin és Wallace négy megfigyelést eredményezett, amelyeken a természetes kiválasztódás folyamata alapul:

1. Az élőlényeknek vannak változatai, amelyek nemzedékről nemzedékre öröklődnek: Darwin hangsúlyozta, hogy a populáció tagjai eltérőek fizikai, viselkedési és funkcionális jellemzőikben. Emellett rámutatott, hogy a természetes szelekció működéséhez elengedhetetlen a variáció. Azt hitte, létezik egy öröklődési mechanizmus, de soha nem tudta, mi lehet az.

2. Az élőlények versengenek a rendelkezésre álló erőforrásokért: Darwin, amelyet Malthusnak az emberi populáció exponenciális növekedéséről szóló posztulátumai inspiráltak az emberi populáció lineáris növekedésével szemben. Erőforrások Felismerte, hogy ha egy állatpopuláció összes leszármazottja túlélné, a rendelkezésre álló erőforrások nem lennének elegendőek a növekvő populáció támogatására. növekedés. Képzeld el, hogy a történelem során született összes emberi lény túlélte a halálát. felnőtt korban és szaporodtak volna, az erőforrások hiánya sokkal nagyobb lenne, mint amit élünk jelenleg.

3. A populáción belüli egyedek szaporodási sikere különbözik: Egyes egyedek olyan kedvező tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek segítik őket a korlátozott erőforrásokkal rendelkező környezetben való versenyben. Az adott környezet szempontjából kedvező tulajdonságokkal rendelkező egyének több erőforráshoz jutnak, és növelik azok értékét valószínűség a túlélés szempontjából, mint azok, amelyek kevésbé kedvező tulajdonságokkal rendelkeznek ahhoz a környezethez, amely kedvez – amit Dawin nevezett – a differenciális reproduktív sikernek.

4. A fajok alkalmazkodnak a körülményekhez, ahogy a környezet megváltozik: Az alkalmazkodás minden olyan evolúciós tulajdonság, amely egy szervezetet az adott környezetben való boldogulásra késztet. Az alkalmazkodás különösen akkor észrevehető, ha a hasonló környezetben élő, nem rokon élőlények hasonló tulajdonságokat mutatnak. A lamantinoknak, pingvineknek és tengeri teknősöknek például uszonyuk van, amelyek segítik őket a vízben való mozgásban. Az adott környezethez való alkalmazkodás a természetes szelekció eredménye. Az alkalmazkodások felhalmozódása új fajokat eredményez.

Az evolúció bizonyítéka

fosszilis feljegyzés

A kövületek az elmúlt élet maradványai és nyomai, vagy annak bármely más közvetlen bizonyítéka. A nyomok közé tartoznak például a föld alatti élőlények nyomai, lábnyomai, odúk, ürülékek és galériák. Általánosságban elmondható, hogy a szervezet lágy részei nem maradnak meg, mert a dögevők megeszik vagy lebontják őket. mikroorganizmusok. Előfordul, hogy a szervezet nagyon gyorsan eltemetődik, és ily módon a bomlás soha nem megy végbe. teljes, vagy lassan fejeződik be, így a lágy szövetek nyomot hagynak magukon szerkezetek. A kövületek nagy része azonban az élőlények kemény részeiből – például csontokból, kagylókból vagy fogakból – áll, mivel ezeket általában nem eszik meg vagy semmisítik meg.

Biogeográfiai bizonyítékok

Darwin hangsúlyozta, hogy abban az esetben, ha a földrajz elválasztja a tengereket, szigeteket és kontinenseket, a növények és állatok eltérő keverékére kellett számítani. Darwin például megfigyelte, hogy Dél-Amerikában nem éltek nyulak, pedig a környezet megfelelő volt az ottani élethez. A Föld történetében Dél-Amerika, az Antarktisz és Ausztrália eredetileg összekapcsolódott. Az erszényes állatok, azok az emlősök, amelyek nőstényeinek külső testzsákja van, ahol fiókáik befejezik a fejlődésüket, petesejt emlős őseik révén fejlődtek ki. Ma az erszényes állatok Dél-Amerikában és Ausztráliában endemikusak. A mai Ausztrália területe elszakadt, ami az erszényes állatok nagyfokú diverzifikációját eredményezte. a méhlepényes emlősök által kifejtett csekély versengés következménye, amelyek fiataljai a fejlődésükön belül fejeződnek be anyaméh. Ezzel ellentétes folyamat ment végbe Dél-Amerikában, ahol a méhlepényes emlősök voltak túlsúlyban, versenyezve erszényes állatok nagyobb volt, és ezért az erszényes állatok diverzifikációja kisebb volt, mint a Ausztrália.

anatómiai bizonyítékok

A gerincesek mellső végtagjait többféleképpen használják, repülni, úszni, futni, mászni, hintázni faágakon. Azonban minden végtagnak ugyanannyi csontja van, amelyek hasonló módon vannak elrendezve. Az anatómiailag hasonló szerkezeteket, mivel közös őstől örökölték, homológnak nevezzük. Másrészt az analóg struktúráknak ugyanaz a funkciója, de egymástól függetlenül keletkeztek a különböző csoportokban.

nyomi struktúrák

Ez egy redukált vagy nem teljesen fejlett szerkezet, amelynek nincs funkciója, vagy csökkent funkciója van. Bár úgy tűnik, hogy a nyomos struktúráknak nincs funkciójuk, néha új felhasználási területeik lehetnek. A maradványszerkezetek példái a strucc szárnyai, amelyek már nem repülnek, de stabilitást adnak a madárnak futás közben és ez lehetővé teszi, hogy nagyobb sebességet érjen el, ez azt mutatja, hogy a természetes szelekció más funkciót is adhat a vesztigiális struktúráknak.

biokémiai bizonyítékok

Minden élő szervezet ugyanazokat az alapvető biokémiai molekulákat használja, beleértve DNS, RNS és ATP. Ebből arra következtetünk, hogy az első élő sejtek birtokolták ezeket a biomolekulákat, és ők teremtették meg az általunk ismert életet. Továbbá néhány aminosav szekvenciája fehérjék hasonlóak az egész életfán.