Определение биологической эволюции

Очень примечательным недавним открытием является открытие, что некоторые из наших генов такие же, как и у других. организмы одноклеточный Это служит доказательством того, что все формы жизни, включая бактерии, растения, грибы и животных, имеют общих предков. Биологическая эволюция — одна из великих объединяющих теорий биологии.

Исторический фон эволюции

К середине 19 века все большее число биологов пришли к выводу, что нынешние виды произошли от более ранних видов. Одним из первых ученых, предложивших механизм эволюции, был французский биолог Жан Батист Ламарк (1744–1829). В 1809 году Ламарк выдвинул гипотезу, что организмы эволюционировали путем наследования приобретенных признаков, т. е. процесса, при котором что тела живых организмов были изменены за счет использования или отсутствия использования частей, и эти модификации были унаследованы их потомством потомки. Однако сегодня известно, что эволюционные процессы происходят не так.

В 1858 году Чарльз Дарвин (1809–1882) и Альфред Рассел Уоллес (1823–1913) независимо поделились своими свидетельствами. убедительные доказательства того, что она поддерживала биологическую эволюцию, а также объясняла механизм, с помощью которого организмы они изменились. Дарвин выдвинул две основные гипотезы: организмы произошли с модификациями от общих предков; и наиболее важным фактором, вызывающим модификацию, является естественный отбор, воздействующий на вариацию, которая может быть унаследована.

Дарвин предоставил обширную информацию о происхождении с модификациями, с тех пор различные наблюдения за географическим распространением, палеонтологией, эмбриологией, генетика, молекулярная биология, сравнительная анатомия, палеонтология и биохимия подтвердили, что все живые организмы связаны друг с другом в истории общее происхождение.

Определяющие факторы для понимания концепции

Слово «эволюция» широко используется как синоним изменения. Однако важно отметить, что тип эволюции, о котором мы говорим в этой статье, является биологическим. Тело триатлониста, проводящего месяцы в Гималаях, привыкает к большой высоте. Частично это связано с тем, что количество эритроцитов, клеток, ответственных за транспортировку кислорода, увеличивается в ответ на лишенную кислорода среду. Изменение цвета меха песца от коричневого до белого зимой, изменение цвета меха песца на коже человеческого тела под воздействием солнца происходят только изменения, которые длятся один сезон в году. Дело не в эволюционных изменениях. Изменения признаков в течение жизни человека в ответ на окружающую среду не являются свидетельством того, что человек эволюционировал, поскольку такие черты не передаются по наследству.

Чтобы черты были эволюционными, они должны иметь возможность передаваться последующим поколениям. Эволюционные изменения происходят на уровне популяции, которая определяется как группа организмов одного вида, населяющих одну и ту же географическую область в данное время. Дарвин отметил, что эволюционируют популяции, а не отдельные особи, хотя он не смог объяснить, как эти черты меняются с течением времени. В настоящее время известно, что разнообразие популяции является функцией генетического разнообразия особей в популяции. Поскольку гены и фенотипические признаки связаны, эволюция включает генетические изменения.

Естественный отбор и адаптация

Естественный отбор – это выживание и воспроизведение дифференциация разных генотипов в популяции, вызывающая изменения генетических частот популяций. Он является естественным «фильтром» фенотипических признаков в популяциях в данной среде. Эволюция включает в себя и другие процессы, кроме естественного отбора, но это единственный, который приводит к адаптации.

Дарвин и Уоллес пришли к четырем наблюдениям, на которых основан процесс естественного отбора:

1. У организмов есть вариации, которые наследуются от поколения к поколению: Дарвин подчеркивал, что члены популяции различаются по своим физическим, поведенческим и функциональным характеристикам. Кроме того, он указал, что изменчивость необходима для работы естественного отбора. Он думал, что существует механизм наследования, но никогда не был уверен, что это может быть.

2. Организмы конкурируют за доступные ресурсы: Дарвин, вдохновленный постулатами Мальтуса об экспоненциальном росте человеческой популяции по сравнению с линейным ростом Ресурсы Он понял, что если бы все потомки популяции животных выжили, имеющихся ресурсов было бы недостаточно для поддержки растущей популяции. увеличивать. Представьте себе, что все люди, родившиеся на протяжении всей истории, дожили до своей смерти. взрослой стадии и размножались, нехватка ресурсов была бы намного больше, чем то, что мы живем В данный момент.

3. Особи в популяции различаются по репродуктивному успеху: у некоторых особей есть благоприятные черты, которые помогают им конкурировать в среде с ограниченными ресурсами. Люди с благоприятными чертами для данной среды получают больше ресурсов и увеличивают свои вероятность выживания, чем те, чьи черты менее благоприятны для этой среды, что способствует, как назвал Давин, дифференцированному репродуктивному успеху.

4. Виды приспосабливаются к условиям по мере изменения окружающей среды: адаптация — это любая эволюционная черта, которая заставляет организм процветать в данной среде. Адаптации особенно заметны, когда неродственные организмы, живущие в сходной среде, проявляют сходные черты. У ламантинов, пингвинов и морских черепах, например, есть ласты, которые помогают им передвигаться в воде. Адаптация к конкретным условиям среды является результатом естественного отбора. Накопление адаптаций приводит к появлению новых видов.

Доказательства эволюции

Окаменелости

Окаменелости – это останки и следы прошлой жизни или любые другие прямые свидетельства о ней. Следы включают, например, тропы, следы, норы, экскременты и галереи подземных организмов. Как правило, мягкие части организма не сохраняются, потому что их поедают падальщики или разлагают микроорганизмы. Иногда организм закапывается очень быстро, и таким образом никогда не происходит разложения. полное, или завершается медленно, так что мягкие ткани оставляют отпечаток на их структуры. Однако большая часть летописи окаменелостей состоит из твердых частей организмов, таких как кости, панцири или зубы, потому что их обычно не едят и не уничтожают.

Биогеографические данные

Дарвин подчеркивал, что в случае, когда география разделяет моря, острова и континенты, следовало ожидать иного сочетания растений и животных. Например, Дарвин заметил, что в Южной Америке не было кроликов, хотя окружающая среда подходила для их обитания. В истории Земли Южная Америка, Антарктида и Австралия изначально были связаны. Сумчатые, млекопитающие, у самок которых есть наружный мешок для тела, в котором их детеныши завершают свое развитие, произошли от предков яйцекладущих млекопитающих. Сегодня сумчатые являются эндемиками Южной Америки и Австралии. Территория, которая сейчас является Австралией, отделилась, что привело к большому разнообразию сумчатых. следствие слабой конкуренции со стороны плацентарных млекопитающих, детеныши которых заканчивают свое развитие в материнская утроба. Противоположный процесс происходил в Южной Америке, где преобладали плацентарные млекопитающие, конкуренция за сумчатых было больше, и, следовательно, разнообразие сумчатых было меньше по сравнению с тем, что происходило в Австралия.

анатомические доказательства

Передние конечности позвоночных используются по-разному, чтобы летать, плавать, бегать, карабкаться, качаться на ветвях деревьев. Однако все конечности имеют одинаковое количество костей, организованных сходным образом. Структуры, которые анатомически сходны, потому что они унаследованы от общего предка, называются гомологичными. С другой стороны, аналогичные структуры выполняют одну и ту же функцию, но независимо возникают в разных группах.

рудиментарные структуры

Это редуцированная или не полностью развитая структура, которая не имеет функции или имеет редуцированную функцию. Хотя рудиментарные структуры кажутся бесполезными, иногда они могут найти новое применение. Примерами рудиментарных структур являются крылья страуса, они больше не выполняют функции полета, но придают птице устойчивость при беге и беге. это позволяет ему развивать более высокую скорость, это показывает, что естественный отбор может придать рудиментарным структурам другую функцию.

биохимические доказательства

Все живые организмы используют одни и те же основные биохимические молекулы, в том числе ДНК, РНК и АТФ. Из этого мы делаем вывод, что первые живые клетки обладали этими биомолекулами и именно они породили жизнь, какой мы ее знаем. Кроме того, некоторые аминокислотные последовательности некоторых белки они подобны всему дереву жизни.