Definitie van biologische evolutie

Een zeer opmerkelijke recente bevinding is de ontdekking dat sommige van onze genen dezelfde zijn als die van anderen. organismen eencellig Dit dient als bewijs dat alle vormen van leven - inclusief bacteriën, planten, schimmels en dieren - hun voorouders delen. Biologische evolutie is een van de grote verenigende theorieën van de biologie.

Historische achtergrond van evolutie

Tegen het midden van de 19e eeuw was een groeiend aantal biologen tot de conclusie gekomen dat de huidige soorten zijn geëvolueerd uit eerdere soorten. Een van de eerste wetenschappers die een mechanisme voor evolutie voorstelde, was de Franse bioloog Jean Baptiste Lamarck (1744-1829). In 1809 veronderstelde Lamarck dat organismen evolueerden door de overerving van verworven eigenschappen, een proces waarbij: dat de lichamen van levende organismen werden gewijzigd door het gebruik of gebrek aan gebruik van onderdelen en deze wijzigingen werden geërfd aan hun nakomelingen nakomelingen. Tegenwoordig is het echter bekend dat evolutionaire processen niet op deze manier plaatsvinden.

In 1858 deelden Charles Darwin (1809-1882) en Alfred Russel Wallace (1823-1913) onafhankelijk bewijsmateriaal overtuigend bewijs dat het biologische evolutie ondersteunde en dat het ook het mechanisme verklaarde waardoor organismen zij veranderden. Darwin stelde twee hoofdhypothesen voor: organismen stammen, met modificaties, af van gemeenschappelijke voorouders; en de belangrijkste factor die modificatie veroorzaakt, is natuurlijke selectie, die inwerkt op de variatie die kan worden geërfd.

Darwin gaf overvloedige informatie over afkomst met modificatie, sindsdien verschillende observaties van geografische spreiding, paleontologie, embryologie, genetica, moleculaire biologie, vergelijkende anatomie, paleontologie en biochemie hebben bevestigd dat alle levende organismen in een geschiedenis van gemeenschappelijke afkomst.

Bepalende factoren om het concept te begrijpen

Het woord evolutie wordt veel gebruikt als synoniem voor verandering. Het is echter belangrijk op te merken dat het type evolutie waar we het in dit artikel over hebben, biologisch is. Het lichaam van een triatleet die maanden in de Himalaya doorbrengt, raakt eraan gewend om op grote hoogte te zijn. Dit komt deels doordat het aantal rode bloedcellen, cellen die verantwoordelijk zijn voor het transport van zuurstof, in aantal toeneemt als reactie op de zuurstofarme omgeving. De kleurverandering van de vacht van de poolvos van bruin naar wit in de winter, de kleurverandering van de huid van het menselijk lichaam bij blootstelling aan de zon zijn slechts veranderingen die één seizoen per jaar duren. Het gaat niet om evolutionaire veranderingen. Veranderingen in eigenschappen tijdens het leven van een individu als reactie op de omgeving zijn geen bewijs dat het individu is geëvolueerd, aangezien dergelijke eigenschappen niet erfelijk zijn.

Om eigenschappen evolutionair te laten zijn, moeten ze het vermogen hebben om door te geven aan volgende generaties. Evolutionaire veranderingen vinden plaats op populatieniveau, dat wordt gedefinieerd als een groep organismen van dezelfde soort die in hetzelfde geografische gebied en een bepaalde tijd wonen. Darwin merkte op dat populaties, niet individuen, evolueren, hoewel hij niet kon verklaren hoe deze eigenschappen in de loop van de tijd veranderen. Inmiddels is bekend dat de diversiteit van een populatie is een functie van de genetische diversiteit van individuen binnen een populatie. Omdat genen en fenotypische eigenschappen verwant zijn, brengt evolutie genetische veranderingen met zich mee.

Natuurlijke selectie en aanpassing

Natuurlijke selectie is overleven en reproductie differentieel van verschillende genotypen in een populatie, waardoor veranderingen in de genetische frequenties van de populaties ontstaan. Hij is de natuurlijke "filter" van fenotypische eigenschappen in populaties in een bepaalde omgeving. Evolutie omvat naast natuurlijke selectie nog andere processen, maar dit is het enige dat leidt tot aanpassingen.

Darwin en Wallace resulteerden in vier observaties waarop het proces van natuurlijke selectie is gebaseerd:

1. Organismen hebben variaties die van generatie op generatie worden geërfd: Darwin benadrukte dat leden van een populatie variëren in fysieke, gedrags- en functionele kenmerken. Bovendien wees hij erop dat variatie essentieel is om natuurlijke selectie te laten werken. Hij dacht dat er een overervingsmechanisme was, maar hij wist nooit zeker wat het zou kunnen zijn.

2. Organismen strijden om beschikbare hulpbronnen: Darwin, geïnspireerd door de postulaten van Malthus over de exponentiële groei van de menselijke bevolking versus de lineaire groei van Middelen Hij realiseerde zich dat als alle nakomelingen van een dierenpopulatie zouden overleven, de beschikbare middelen onvoldoende zouden zijn om de groeiende populatie te ondersteunen. toenemen. Stel je voor dat alle mensen die door de geschiedenis heen zijn geboren, tot hun dood hebben overleefd. volwassen stadium en had gereproduceerd, zou het gebrek aan middelen veel groter zijn dan wat we leven momenteel.

3. Individuen binnen een populatie verschillen in reproductief succes: sommige individuen hebben gunstige eigenschappen die hen helpen concurreren in een omgeving met beperkte middelen. Individuen met gunstige eigenschappen voor een bepaalde omgeving verkrijgen meer middelen en vergroten hun waarschijnlijkheid van overleving dan die met minder gunstige eigenschappen voor die omgeving, wat gunstig is voor, wat Dawin noemde, een differentieel reproductief succes.

4. Soorten passen zich aan de omstandigheden aan als de omgeving verandert: Een aanpassing is elke evolutionaire eigenschap die ervoor zorgt dat een organisme gedijt in een bepaalde omgeving. Aanpassingen zijn vooral merkbaar wanneer niet-verwante organismen die in vergelijkbare omgevingen leven vergelijkbare eigenschappen vertonen. Zeekoeien, pinguïns en zeeschildpadden hebben bijvoorbeeld vinnen die hen helpen door het water te bewegen. Aanpassingen aan specifieke omgevingen zijn het resultaat van natuurlijke selectie. De opeenstapeling van aanpassingen resulteert in nieuwe soorten.

Bewijs van evolutie

fossielenbestand

Fossielen zijn de overblijfselen en sporen van vorig leven of enig ander direct bewijs daarvan. Sporen omvatten bijvoorbeeld sporen, voetafdrukken, holen, uitwerpselen en galerijen van ondergrondse organismen. Over het algemeen blijven de zachte delen van een organisme niet bewaard omdat ze worden opgegeten door aaseters of worden afgebroken door micro-organismen. Soms wordt het organisme heel snel begraven en vindt op deze manier de ontbinding nooit plaats. voltooid, of langzaam wordt voltooid, zodat de zachte weefsels een afdruk achterlaten op hun structuren. Het grootste deel van het fossielenbestand bestaat echter uit de harde delen van organismen - zoals botten, schelpen of tanden - omdat ze over het algemeen niet worden gegeten of vernietigd.

Biogeografisch bewijs

Darwin benadrukte dat in het geval dat de geografie scheidt zeeën, eilanden en continenten, een andere mix van planten en dieren was te verwachten. Darwin merkte bijvoorbeeld op dat er in Zuid-Amerika geen konijnen waren, ook al was de omgeving geschikt om daar te leven. In de geschiedenis van de aarde waren Zuid-Amerika, Antarctica en Australië oorspronkelijk met elkaar verbonden. Buideldieren, zoogdieren waarvan de vrouwtjes een externe lijkzak hebben waar hun jongen hun ontwikkeling voltooien, evolueerden via eierleggende voorouders van zoogdieren. Tegenwoordig zijn buideldieren endemisch in Zuid-Amerika en Australië. Het gebied dat nu Australië heet, is afgesplitst, wat resulteert in een grote diversificatie van buideldieren. gevolg van de geringe concurrentie die wordt uitgeoefend door de placentale zoogdieren, waarvan de jongen hun ontwikkeling binnen de moederschoot. Het tegenovergestelde proces vond plaats in Zuid-Amerika, waar placentale zoogdieren de overhand hadden, competitie om buideldieren was groter en daarom was de diversificatie van de buideldieren minder dan die in Australië.

anatomisch bewijs

De voorpoten van gewervelde dieren worden op verschillende manieren gebruikt om te vliegen, zwemmen, rennen, klimmen en slingeren op boomtakken. Alle ledematen hebben echter hetzelfde aantal botten dat op dezelfde manier is georganiseerd. Structuren die anatomisch vergelijkbaar zijn, omdat ze zijn geërfd van een gemeenschappelijke voorouder, worden homoloog genoemd. Anderzijds hebben de analoge structuren dezelfde functie, maar zijn ze onafhankelijk van elkaar in de verschillende groepen ontstaan.

rudimentaire structuren

Het is een verminderde of onvolledig ontwikkelde structuur die geen functie heeft of een verminderde functie heeft. Hoewel rudimentaire structuren geen functie lijken te hebben, kunnen ze soms een nieuwe bestemming krijgen. Voorbeelden van rudimentaire structuren zijn de vleugels van de struisvogel, ze hebben niet langer de functie van vliegen, maar ze geven stabiliteit aan de vogel tijdens het rennen en hierdoor kan het een hogere snelheid bereiken, dit toont aan dat natuurlijke selectie een andere functie kan geven aan rudimentaire structuren.

biochemisch bewijs

Alle levende organismen gebruiken dezelfde biochemische basismoleculen, inclusief: DNA, RNA en ATP. Hieruit leiden we af dat de eerste levende cellen deze biomoleculen bezaten en degenen waren die aanleiding gaven tot het leven zoals wij dat kennen. Bovendien kunnen sommige aminozuursequenties van sommige eiwitten ze zijn vergelijkbaar in de hele boom des levens.