Definisi Evolusi Biologis

Penemuan baru-baru ini yang sangat luar biasa adalah penemuan bahwa beberapa gen kita sama dengan gen lainnya. organisme uniseluler Ini menjadi bukti bahwa semua bentuk kehidupan - termasuk bakteri, tumbuhan, jamur, dan hewan - memiliki nenek moyang yang sama. Evolusi biologis adalah salah satu teori pemersatu besar Biologi.

Latar belakang sejarah evolusi

Pada pertengahan abad ke-19, semakin banyak ahli biologi menyimpulkan bahwa spesies saat ini berevolusi dari spesies sebelumnya. Salah satu ilmuwan pertama yang mengusulkan mekanisme evolusi adalah ahli biologi Prancis Jean Baptiste Lamarck (1744-1829). Pada tahun 1809, Lamarck berhipotesis bahwa organisme berevolusi melalui pewarisan karakteristik yang diperoleh, suatu proses di mana: bahwa tubuh organisme hidup dimodifikasi oleh penggunaan atau kurangnya penggunaan bagian-bagian dan modifikasi ini diwariskan kepada keturunannya keturunan. Namun, hari ini diketahui bahwa proses evolusi tidak terjadi dengan cara ini.

Pada tahun 1858, Charles Darwin (1809-1882) dan Alfred Russel Wallace (1823-1913) secara independen berbagi bukti bukti yang meyakinkan bahwa itu mendukung evolusi biologis dan juga menjelaskan mekanisme yang dilalui organisme mereka berubah. Darwin mengajukan dua hipotesis utama: organisme diturunkan, dengan modifikasi, dari nenek moyang yang sama; dan faktor terpenting yang menyebabkan modifikasi adalah seleksi alam, yang bekerja pada variasi yang dapat diwariskan.

Darwin memberikan banyak informasi tentang keturunan dengan modifikasi, sejak itu berbagai pengamatan distribusi geografis, paleontologi, embriologi, genetika, biologi molekuler, anatomi komparatif, paleontologi dan biokimia telah menegaskan bahwa semua organisme hidup terkait satu sama lain dalam sejarah nenek moyang yang sama.

Menentukan faktor untuk memahami konsep

Kata evolusi secara luas digunakan sebagai sinonim untuk perubahan. Namun, penting untuk dicatat bahwa jenis evolusi yang kita bicarakan dalam artikel ini adalah biologis. Tubuh seorang atlet triatlon yang menghabiskan waktu berbulan-bulan di Himalaya terbiasa berada di ketinggian. Sebagian dari ini adalah karena jumlah sel darah merah, sel yang bertanggung jawab untuk mengangkut oksigen, meningkat jumlahnya sebagai respons terhadap lingkungan yang kekurangan oksigen. Perubahan warna bulu rubah kutub dari coklat menjadi putih di musim dingin, perubahan warna kulit tubuh manusia saat terkena sinar matahari hanyalah perubahan yang berlangsung satu musim dalam setahun. Ini bukan tentang perubahan evolusioner. Perubahan sifat selama kehidupan individu sebagai respons terhadap lingkungan bukanlah bukti bahwa individu telah berevolusi, karena sifat tersebut tidak diwariskan.

Agar sifat-sifat menjadi evolusioner, mereka harus memiliki kemampuan untuk diturunkan ke generasi berikutnya. Perubahan evolusioner terjadi pada tingkat populasi, yang didefinisikan sebagai sekelompok organisme dari spesies yang sama yang mendiami wilayah geografis yang sama dan waktu tertentu. Darwin mencatat bahwa populasi, bukan individu, berevolusi, meskipun ia tidak dapat menjelaskan bagaimana sifat-sifat ini berubah dari waktu ke waktu. Sekarang diketahui bahwa perbedaan suatu populasi adalah fungsi dari keragaman genetik individu dalam suatu populasi. Karena gen dan sifat fenotipik terkait, evolusi melibatkan perubahan genetik.

Seleksi alam dan adaptasi

Seleksi alam adalah kelangsungan hidup dan reproduksi perbedaan genotipe yang berbeda dalam suatu populasi, menyebabkan perubahan frekuensi genetik populasi. Dia adalah "filter" alami dari sifat fenotipik dalam populasi di lingkungan tertentu. Evolusi mencakup proses lain selain seleksi alam, tetapi ini adalah satu-satunya yang menghasilkan adaptasi.

Darwin dan Wallace menghasilkan empat pengamatan yang menjadi dasar proses seleksi alam:

1. Organisme memiliki variasi yang diwariskan dari generasi ke generasi: Darwin menekankan bahwa anggota populasi bervariasi dalam karakteristik fisik, perilaku, dan fungsionalnya. Selain itu, ia menunjukkan bahwa variasi sangat penting untuk operasi seleksi alam. Dia pikir ada mekanisme pewarisan, tetapi dia tidak pernah yakin apa itu.

2. Organisme bersaing untuk sumber daya yang tersedia: Darwin, terinspirasi oleh postulat Malthus tentang pertumbuhan eksponensial populasi manusia vs pertumbuhan linier Sumber Daya Dia menyadari bahwa jika semua keturunan populasi hewan dapat bertahan hidup, sumber daya yang tersedia tidak akan cukup untuk mendukung pertumbuhan populasi. meningkat. Bayangkan bahwa semua manusia yang telah lahir sepanjang sejarah telah selamat sampai mati. tahap dewasa dan telah direproduksi, kekurangan sumber daya akan jauh lebih besar dari apa yang kita jalani saat ini.

3. Individu dalam suatu populasi berbeda dalam keberhasilan reproduksi: Beberapa individu memiliki sifat yang menguntungkan yang membantu mereka bersaing dalam lingkungan dengan sumber daya yang terbatas. Individu dengan sifat yang menguntungkan untuk lingkungan tertentu memperoleh lebih banyak sumber daya dan meningkatkan kemampuan mereka kemungkinan kelangsungan hidup dibandingkan dengan sifat-sifat yang kurang menguntungkan untuk lingkungan itu, yang mendukung, apa yang disebut Dawin, keberhasilan reproduksi yang berbeda.

4. Spesies beradaptasi dengan kondisi saat lingkungan berubah: Adaptasi adalah sifat evolusioner apa pun yang menyebabkan organisme berkembang di lingkungan tertentu. Adaptasi terutama terlihat ketika organisme yang tidak terkait yang hidup di lingkungan yang sama menunjukkan sifat yang sama. Manate, penguin, dan penyu, misalnya, memiliki sirip yang membantu mereka bergerak di air. Adaptasi terhadap lingkungan tertentu adalah hasil seleksi alam. Akumulasi adaptasi menghasilkan spesies baru.

Bukti evolusi

catatan fosil

Fosil adalah sisa-sisa dan jejak kehidupan masa lalu atau bukti langsung lainnya. Jejak termasuk, misalnya, jejak, jejak kaki, liang, kotoran, dan galeri organisme bawah tanah. Secara umum, bagian lunak suatu organisme tidak terawetkan karena dimakan oleh pemulung atau diurai oleh: mikroorganisme. Terkadang organisme terkubur dengan sangat cepat dan, dengan cara ini, pembusukan tidak pernah terjadi. selesai, atau diselesaikan secara perlahan, sehingga jaringan lunak meninggalkan jejak pada struktur. Namun, sebagian besar catatan fosil terdiri dari bagian keras organisme—seperti tulang, cangkang, atau gigi—karena umumnya tidak dimakan atau dihancurkan.

Bukti biogeografis

Darwin menekankan bahwa dalam kasus di mana geografi memisahkan laut, pulau dan benua, campuran yang berbeda dari tumbuhan dan hewan diharapkan. Misalnya, Darwin mengamati bahwa tidak ada kelinci di Amerika Selatan, meskipun lingkungannya cocok untuk mereka tinggal di sana. Dalam sejarah Bumi, Amerika Selatan, Antartika, dan Australia pada awalnya terhubung. Marsupial, mamalia yang betinanya memiliki kantong tubuh eksternal tempat anak-anaknya menyelesaikan perkembangannya, berevolusi melalui nenek moyang mamalia yang menelur. Saat ini marsupial endemik di Amerika Selatan dan Australia. Wilayah yang sekarang menjadi Australia terpecah, menghasilkan diversifikasi marsupial yang luar biasa. konsekuensi dari kompetisi kecil yang dilakukan oleh mamalia berplasenta, yang anak-anaknya mengakhiri perkembangannya di dalam rahim ibu. Proses sebaliknya terjadi di Amerika Selatan di mana mamalia plasenta mendominasi, persaingan untuk marsupial lebih besar dan, oleh karena itu, diversifikasi marsupial kurang sehubungan dengan apa yang terjadi di Australia.

bukti anatomi

Kaki depan vertebrata digunakan dengan cara yang berbeda, untuk terbang, berenang, berlari, memanjat, berayun di cabang-cabang pohon. Namun, semua anggota badan memiliki jumlah tulang yang sama yang disusun dengan cara yang sama. Struktur yang secara anatomis mirip, karena diturunkan dari nenek moyang yang sama, disebut homolog. Di sisi lain, struktur analog memiliki fungsi yang sama, tetapi mereka berasal dari kelompok yang berbeda secara independen.

struktur peninggalan

Ini adalah struktur yang tereduksi atau berkembang tidak lengkap yang tidak memiliki fungsi atau memiliki fungsi tereduksi. Meskipun struktur vestigial tampaknya tidak memiliki fungsi, mereka terkadang dapat memiliki kegunaan baru. Contoh struktur vestigial adalah sayap burung unta, yang tidak lagi berfungsi untuk terbang, tetapi memberikan stabilitas pada burung saat berlari dan ini memungkinkannya untuk mencapai kecepatan yang lebih tinggi, ini menunjukkan bahwa seleksi alam dapat memberikan fungsi yang berbeda pada struktur vestigial.

bukti biokimia

Semua organisme hidup menggunakan molekul biokimia dasar yang sama, termasuk: DNA, RNA dan ATP. Dari sini kami menyimpulkan bahwa sel hidup pertama memiliki biomolekul ini dan merupakan sel yang memunculkan kehidupan seperti yang kita kenal. Selanjutnya, beberapa urutan asam amino dari beberapa protein mereka serupa di seluruh pohon kehidupan.