Definicja ewolucji biologicznej

Bardzo niezwykłym niedawnym odkryciem jest odkrycie, że niektóre z naszych genów są takie same jak inne. organizmy jednokomórkowy Stanowi to dowód na to, że wszystkie formy życia – w tym bakterie, rośliny, grzyby i zwierzęta – mają wspólnych przodków. Ewolucja biologiczna jest jedną z wielkich jednoczących teorii biologii.

Historyczne tło ewolucji

W połowie XIX wieku coraz większa liczba biologów doszła do wniosku, że obecne gatunki wyewoluowały z gatunków wcześniejszych. Jednym z pierwszych naukowców, którzy zaproponowali mechanizm ewolucji, był francuski biolog Jean Baptiste Lamarck (1744-1829). W 1809 r. Lamarck postawił hipotezę, że organizmy ewoluowały poprzez dziedziczenie cech nabytych, proces, w którym że ciała żywych organizmów zostały zmodyfikowane przez użycie lub brak użycia części, a te modyfikacje zostały odziedziczone po ich potomstwie potomkowie. Dziś jednak wiadomo, że procesy ewolucyjne nie zachodzą w ten sposób.

W 1858 r. Charles Darwin (1809-1882) i Alfred Russel Wallace (1823-1913) niezależnie podzielili się dowodami przekonujące dowody na to, że wspierał ewolucję biologiczną, a także wyjaśniał mechanizm, dzięki któremu organizmy zmienili się. Darwin zaproponował dwie główne hipotezy: organizmy pochodzą, z modyfikacją, od wspólnych przodków; a najważniejszym czynnikiem powodującym modyfikację jest dobór naturalny, działający na zmienność, która może być dziedziczona.

Darwin dostarczył obfitych informacji o pochodzeniu z modyfikacją, od tego czasu różne obserwacje rozmieszczenia geograficznego, paleontologii, embriologii, genetyka, biologia molekularna, anatomia porównawcza, paleontologia i biochemia potwierdziły, że wszystkie żywe organizmy są ze sobą spokrewnione w historii wspólne pochodzenie.

Określanie czynników do zrozumienia pojęcia

Słowo ewolucja jest powszechnie używane jako synonim zmiany. Należy jednak zauważyć, że rodzaj ewolucji, o którym mówimy w tym artykule, jest biologiczny. Ciało triathlonisty spędzającego miesiące w Himalajach przyzwyczaja się do przebywania na dużej wysokości. Częściowo jest to spowodowane wzrostem liczby czerwonych krwinek, komórek odpowiedzialnych za transport tlenu, w odpowiedzi na środowisko pozbawione tlenu. Zmiana koloru sierści lisa polarnego z brązowego na biały zimą, zmiana koloru skóra ludzkiego ciała wystawiona na działanie słońca to tylko zmiany, które trwają jeden sezon w roku. Nie chodzi o zmiany ewolucyjne. Zmiany cech w ciągu życia jednostki w odpowiedzi na środowisko nie są dowodem na ewolucję jednostki, ponieważ cechy te nie są dziedziczne.

Aby cechy były ewolucyjne, muszą mieć możliwość przekazania ich kolejnym pokoleniom. Zmiany ewolucyjne zachodzą na poziomie populacji, którą definiuje się jako grupę organizmów tego samego gatunku, zamieszkujących ten sam obszar geograficzny iw określonym czasie. Darwin zauważył, że ewoluują populacje, a nie jednostki, chociaż nie był w stanie wyjaśnić, jak te cechy zmieniają się w czasie. Obecnie wiadomo, że różnorodność populacji jest funkcją różnorodności genetycznej osobników w populacji. Ponieważ geny i cechy fenotypowe są ze sobą powiązane, ewolucja obejmuje zmiany genetyczne.

Dobór naturalny i adaptacja

Dobór naturalny to przetrwanie i reprodukcja zróżnicowanie różnych genotypów w populacji, powodujące zmiany w częstotliwościach genetycznych populacji. Jest naturalnym „filtrem” cech fenotypowych w populacjach w danym środowisku. Ewolucja obejmuje inne procesy poza doborem naturalnym, ale tylko ten prowadzi do adaptacji.

Darwin i Wallace zaowocowali czterema obserwacjami, na których opiera się proces doboru naturalnego:

1. Organizmy mają wariacje, które są dziedziczone z pokolenia na pokolenie: Darwin podkreślił, że członkowie populacji różnią się cechami fizycznymi, behawioralnymi i funkcjonalnymi. Ponadto zwrócił uwagę, że zmienność jest niezbędna do działania doboru naturalnego. Myślał, że istnieje mechanizm dziedziczenia, ale nigdy nie był pewien, co to może być.

2. Organizmy konkurują o dostępne zasoby: Darwin, zainspirowany postulatami Malthusa o wykładniczym wzroście populacji ludzkiej vs. liniowy wzrost Zasoby Zdał sobie sprawę, że gdyby wszyscy potomkowie populacji zwierząt przeżyli, dostępne zasoby byłyby niewystarczające, aby utrzymać rosnącą populację. zwiększać. Wyobraź sobie, że wszyscy ludzie, którzy urodzili się w historii, przeżyli do śmierci. dorosłego i rozmnożyły się, brak zasobów byłby znacznie większy niż to, czym żyjemy w tej chwili.

3. Osoby w populacji różnią się sukcesem reprodukcyjnym: niektóre osoby mają korzystne cechy, które pomagają im konkurować w środowisku o ograniczonych zasobach. Osoby o cechach korzystnych dla danego środowiska pozyskują więcej zasobów i zwiększają ich prawdopodobieństwo przetrwania niż osoby o mniej korzystnych cechach dla tego środowiska, co sprzyja, jak to nazwał Dawin, zróżnicowanemu sukcesowi reprodukcyjnemu.

4. Gatunki przystosowują się do warunków, gdy zmienia się środowisko: Adaptacja to każda cecha ewolucyjna, która powoduje, że organizm dobrze się rozwija w danym środowisku. Adaptacje są szczególnie widoczne, gdy niespokrewnione organizmy żyjące w podobnych środowiskach wykazują podobne cechy. Na przykład manaty, pingwiny i żółwie morskie mają płetwy, które pomagają im poruszać się w wodzie. Adaptacje do określonych środowisk są wynikiem doboru naturalnego. Kumulacja adaptacji skutkuje powstaniem nowych gatunków.

Dowody ewolucji

zapis kopalny

Skamieniałości są pozostałościami i śladami minionego życia lub jakimkolwiek innym bezpośrednim dowodem na to. Ślady obejmują na przykład ślady, odciski stóp, nory, odchody i galerie organizmów podziemnych. Ogólnie rzecz biorąc, miękkie części organizmu nie są konserwowane, ponieważ są zjadane przez padlinożerców lub rozkładane przez mikroorganizmy. Czasami organizm zostaje zakopany bardzo szybko iw ten sposób rozkład nigdy nie następuje. kończy się lub jest uzupełniany powoli, tak aby tkanki miękkie pozostawiły na nich ślad Struktury. Jednak większość zapisów kopalnych składa się z twardych części organizmów — takich jak kości, muszle czy zęby — ponieważ na ogół nie są one zjadane ani niszczone.

Dowody biogeograficzne

Darwin podkreślił, że w przypadku, gdy geografia oddziela morza, wyspy i kontynenty, należało się spodziewać innej mieszanki roślin i zwierząt. Na przykład Darwin zauważył, że w Ameryce Południowej nie było królików, mimo że środowisko sprzyjało im do życia. W historii Ziemi Ameryka Południowa, Antarktyda i Australia były pierwotnie połączone. Torbacze, ssaki, których samice mają zewnętrzną torbę na ciele, w której młode kończą swój rozwój, wyewoluowały przez jajorodnych przodków ssaków. Dziś torbacze są endemiczne dla Ameryki Południowej i Australii. Terytorium dzisiejszej Australii oddzieliło się, co spowodowało duże zróżnicowanie torbaczy. konsekwencją małej konkurencji ze strony ssaków łożyskowych, których młode kończą swój rozwój w ciągu macica matki. Odwrotny proces miał miejsce w Ameryce Południowej, gdzie dominowały ssaki łożyskowe, konkurencja o torbaczy była większa, a zatem zróżnicowanie torbaczy było mniejsze w stosunku do tego, które wystąpiło w Australia.

dowody anatomiczne

Przednie kończyny kręgowców są wykorzystywane na różne sposoby, do latania, pływania, biegania, wspinania się, huśtania się na gałęziach drzew. Jednak wszystkie kończyny mają taką samą liczbę kości zorganizowanych w podobny sposób. Struktury, które są anatomicznie podobne, ponieważ są odziedziczone po wspólnym przodku, nazywane są homologicznymi. Z drugiej strony, analogiczne struktury pełnią tę samą funkcję, ale niezależnie powstały w różnych grupach.

struktury szczątkowe

Jest to zmniejszona lub niecałkowicie rozwinięta struktura, która nie pełni żadnej funkcji lub ma ograniczoną funkcję. Chociaż wydaje się, że struktury szczątkowe nie pełnią żadnej funkcji, czasami mogą mieć nowe zastosowania. Przykładami struktur szczątkowych są skrzydła strusia, które nie pełnią już funkcji lotu, ale dają ptakowi stabilność podczas biegu i to pozwala mu osiągnąć większą prędkość, co pokazuje, że dobór naturalny może nadać inną funkcję strukturom szczątkowym.

dowody biochemiczne

Wszystkie żywe organizmy wykorzystują te same podstawowe cząsteczki biochemiczne, w tym DNA, RNA i ATP. Z tego wnioskujemy, że pierwsze żywe komórki posiadały te biomolekuły i były tymi, które dały początek życiu, jakie znamy. Ponadto niektóre sekwencje aminokwasowe niektórych białka są podobne w całym drzewie życia.