生物学的進化の定義

非常に注目すべき最近の発見は、私たちの遺伝子のいくつかが他の遺伝子と同じであるという発見です。 生物 単細胞 これは、バクテリア、植物、菌類、動物など、あらゆる形態の生命が祖先を共有している証拠として役立ちます。 生物学的進化は、生物学の偉大な統一理論の1つです。

進化の歴史的背景

19世紀半ばまでに、現在の種は以前の種から進化したと結論付ける生物学者が増えてきました。 進化のメカニズムを提案した最初の科学者の1人は、フランスの生物学者ジャンバティストラマルク（1744-1829）でした。 1809年、ラマルクは、生物は獲得した特性の継承を通じて進化したと仮定しました。 生物の体は部品の使用または使用の欠如によって改変され、これらの改変はそれらの子孫に受け継がれたこと 子孫。 しかし、今日では、進化の過程はこのようには起こらないことが知られています。

1858年、チャールズダーウィン（1809-1882）とアルフレッドラッセルウォレス（1823-1913）は独立して証拠を共有しました それが生物学的進化を支持し、生物がそれを介してメカニズムを説明したという説得力のある証拠 彼らは変わった。 ダーウィンは、2つの主要な仮説を提案しました。生物は、変更を加えて、共通の祖先から派生しました。 そして、修正を引き起こす最も重要な要因は、継承できるバリエーションに作用する自然淘汰です。

ダーウィンは、地理的分布、古生物学、発生学、 遺伝学、分子生物学、比較解剖学、古生物学および生化学は、すべての生物がの歴史の中で互いに関連していることを確認しました 共通の祖先。

概念を理解するための決定要因

進化という言葉は、変化の同義語として広く使用されています。 ただし、この記事で話している進化のタイプは生物学的であることに注意することが重要です。 ヒマラヤで何ヶ月も過ごすトライアスリートの体は、高地にいることに慣れています。 これの一部は、酸素の輸送に関与する細胞である赤血球の数が、酸素が不足している環境に応じて増加するためです。 冬のホッキョクギツネの毛皮の茶色から白への色の変化、 太陽にさらされたときの人体の皮膚は、1年に1シーズン続く変化にすぎません。 それは進化の変化についてではありません。 環境に応じた個人の生活中の特性の変化は、そのような特性が遺伝性ではないため、個人が進化したという証拠ではありません。

形質が進化的であるためには、それらは次の世代に受け継がれる能力を持たなければなりません。 進化の変化は、同じ地理的領域と特定の時間に生息する同じ種の生物のグループとして定義される集団レベルで発生します。 ダーウィンは、これらの特性が時間の経過とともにどのように変化するかを説明することはできませんでしたが、個人ではなく集団が進化することを指摘しました。 今では、 多様性 集団の割合は、集団内の個人の遺伝的多様性の関数です。 遺伝子と表現型の特徴は関連しているため、進化には遺伝的変化が伴います。

自然淘汰と適応

自然淘汰は生存と 再生 集団内の異なる遺伝子型の差異、集団の遺伝的頻度の変化を引き起こします。 彼は、特定の環境の集団における表現型の特徴の自然な「フィルター」です。 進化には自然淘汰以外のプロセスが含まれますが、これが適応をもたらす唯一のプロセスです。

ダーウィンとウォレスは、自然淘汰のプロセスが基づいている4つの観察結果をもたらしました。

1. 生物には世代から世代へと受け継がれる変化があります。ダーウィンは、個体群のメンバーはその物理的、行動的、機能的特徴が異なることを強調しました。 さらに、彼は、自然淘汰が機能するためには変化が不可欠であると指摘しました。 彼は継承メカニズムがあると思ったが、それが何であるかは決してわからなかった。

2. 生物は利用可能な資源を求めて競争します：ダーウィンは、人口の指数関数的成長との線形成長についてのマルサスの仮定に触発されました 資源彼は、動物個体群のすべての子孫が生き残るとしたら、利用可能な資源は増加する個体群をサポートするには不十分であることに気づきました。 増加。 歴史を通して生まれてきたすべての人間が死ぬまで生き残ったと想像してみてください。 大人のステージで再現していたとしたら、リソースの不足は私たちが生きているものよりもはるかに大きいでしょう 現在。

3. 個体群内の個体は生殖の成功が異なります。一部の個体は、限られた資源のある環境で競争するのに役立つ好ましい特性を持っています。 特定の環境に有利な特性を持つ個人は、より多くのリソースを取得し、 確率 ダーウィンが呼んだ、生殖の成功の差を支持する、その環境にとってあまり好ましくない形質を持つものよりも生存率が高い。

4. 種は、環境の変化に応じて条件に適応します。適応とは、特定の環境で生物を繁殖させる進化的特性です。 同様の環境に生息する無関係の生物が同様の特性を示す場合、適応は特に顕著です。 たとえば、マナティー、ペンギン、ウミガメには、水中を移動するのに役立つ足ひれがあります。 特定の環境への適応は、自然淘汰の結果です。 適応の蓄積は新しい種をもたらします。

進化の証拠

化石記録

化石は、過去の生命の残骸と痕跡、またはそれを示すその他の直接的な証拠です。 痕跡には、たとえば、トレイル、足跡、巣穴、糞、地下生物のギャラリーなどがあります。 一般に、生物の柔らかい部分は、スカベンジャーによって食べられたり、によって分解されたりするため、保存されません。 微生物. 時々、有機体は非常に速く埋められます、そして、このように、分解は決して起こりません。 完了するか、ゆっくりと完了するので、軟組織はそれらに痕跡を残します 構造。 ただし、化石の記録のほとんどは、骨、貝殻、歯などの生物の硬い部分で構成されています。これは、それらが一般に食べられたり破壊されたりしないためです。

生物地理学的証拠

ダーウィンは、 地理 海、島、大陸を隔てており、植物と動物の異なる組み合わせが予想されていました。 たとえば、ダーウィンは、南アメリカに住むのに適した環境であるにもかかわらず、南アメリカにはウサギがいないことを観察しました。 地球の歴史では、南アメリカ、南極大陸、オーストラリアはもともとつながっていました。 有袋類は、雌が外部のボディバッグを持っており、そこで幼虫が発育を完了する哺乳類であり、卵生の哺乳類の祖先を通じて進化しました。 今日、有袋類は南アメリカとオーストラリアに固有のものです。 現在オーストラリアになっている領土は分裂し、有袋類の大きな多様化をもたらしました。 胎盤哺乳類によって及ぼされる小さな競争の結果、その若い動物は 母体の子宮。 反対のプロセスは、胎盤哺乳類が優勢であった南アメリカで発生しました。 有袋類はより大きかったので、有袋類の多様化は、 オーストラリア。

解剖学的証拠

脊椎動物の前肢は、飛ぶ、泳ぐ、走る、登る、木の枝を振るなど、さまざまな方法で使用されます。 ただし、すべての手足には、同じ数の骨が同じように編成されています。 共通の祖先から継承されているため、解剖学的に類似している構造は、相同と呼ばれます。 一方、類似の構造は同じ機能を持っていますが、それらは独立して異なるグループに由来しています。

痕跡構造

これは、機能がないか、機能が低下している、縮小または不完全に開発された構造です。 痕跡構造には機能がないように見えますが、新しい用途がある場合があります。 痕跡構造の例はダチョウの羽であり、それらはもはや飛行の機能を持っていませんが、それが走るとき、そしてそれらは鳥に安定性を与えます これはそれがより高速に到達することを可能にします、これは自然淘汰が痕跡構造に異なる機能を与えることができることを示しています。

生化学的証拠

すべての生物は、以下を含む同じ基本的な生化学分子を使用します DNA, RNA とATP。 このことから、最初の生細胞はこれらの生体分子を持っており、私たちが知っているように生命を生み出したものであると推測します。 さらに、いくつかのいくつかのアミノ酸配列 タンパク質 それらは生命の木全体で類似しています。