Визначення біологічної еволюції

Дуже чудовим нещодавнім відкриттям є відкриття, що деякі наші гени збігаються з генами інших. організмів одноклітинні Це є доказом того, що всі форми життя, включаючи бактерії, рослини, гриби та тварин, мають спільних предків. Біологічна еволюція є однією з найбільших об'єднуючих теорій біології.

Історичні передумови еволюції

До середини 19 століття все більше біологів дійшли висновку, що нинішні види еволюціонували від попередніх видів. Одним із перших учених, які запропонували механізм еволюції, був французький біолог Жан Батист Ламарк (1744-1829). У 1809 році Ламарк висунув гіпотезу, що організми еволюціонували шляхом успадкування набутих характеристик, процес, у якому що тіла живих організмів були модифіковані використанням або відсутністю використання частин, і ці модифікації були успадковані їх нащадкам спадкоємців. Проте сьогодні відомо, що еволюційні процеси відбуваються не таким чином.

У 1858 році Чарльз Дарвін (1809-1882) і Альфред Рассел Воллес (1823-1913) незалежно поділилися доказами переконливі докази того, що він підтримує біологічну еволюцію і що він також пояснює механізм, за допомогою якого організми вони змінилися. Дарвін висунув дві основні гіпотези: організми походять, з модифікацією, від спільних предків; і найважливішим фактором, що спричиняє модифікацію, є природний відбір, що впливає на зміну, яка може бути успадкована.

Дарвін надав велику кількість інформації про походження з модифікаціями, з тих пір різні спостереження географічного поширення, палеонтології, ембріології, генетика, молекулярна біологія, порівняльна анатомія, палеонтологія та біохімія підтвердили, що всі живі організми пов’язані один з одним в історії спільне походження.

Визначальні фактори для розуміння поняття

Слово еволюція широко використовується як синонім зміни. Однак важливо зазначити, що тип еволюції, про який ми говоримо в цій статті, є біологічним. Тіло тріатлоніста, який місяцями проводить в Гімалаях, звикає до перебування на великій висоті. Частково це пов’язано з тим, що кількість еритроцитів, клітин, відповідальних за транспортування кисню, збільшується у відповідь на дефіцит кисню в середовищі. Зміна кольору хутра песця з бурого на білий взимку, зміна забарвлення На шкірі людського тіла під впливом сонця відбуваються лише зміни, які тривають один сезон на рік. Мова не йде про еволюційні зміни. Зміни рис протягом життя людини у відповідь на навколишнє середовище не є доказом того, що індивід еволюціонував, оскільки такі риси не є спадковими.

Щоб риси були еволюційними, вони повинні мати здатність передаватися наступним поколінням. Еволюційні зміни відбуваються на популяційному рівні, який визначається як група організмів одного виду, які населяють ту саму географічну територію і в певний час. Дарвін зазначив, що еволюціонують популяції, а не особини, хоча він не зміг пояснити, як ці риси змінюються з часом. Зараз відомо, що різноманітність популяції є функцією генетичного різноманіття особин у популяції. Оскільки гени та фенотипові ознаки пов’язані між собою, еволюція передбачає генетичні зміни.

Природний відбір і адаптація

Природний відбір - це виживання і розмноження диференціація різних генотипів у популяції, що спричиняє зміни в генетичних частотах популяцій. Він є природним «фільтром» фенотипових ознак у популяціях у даному середовищі. Еволюція включає й інші процеси, крім природного відбору, але це єдиний, що призводить до адаптації.

Дарвін і Воллес привели чотири спостереження, на яких базується процес природного відбору:

1. Організми мають варіації, які успадковуються від покоління до покоління: Дарвін підкреслював, що члени популяції відрізняються за своїми фізичними, поведінковими та функціональними характеристиками. Крім того, він зазначив, що для природного відбору необхідна варіація. Він думав, що існує механізм успадкування, але ніколи не був впевнений, що це може бути.

2. Організми змагаються за наявні ресурси: Дарвін, натхненний постулатами Мальтуса про експоненціальне зростання людської популяції проти лінійного зростання Ресурси Він зрозумів, що якби всі нащадки тваринної популяції вижили, наявних ресурсів було б недостатньо для підтримки зростаючого населення. збільшити. Уявіть собі, що всі люди, які народилися протягом історії, дожили до своєї смерті. дорослої стадії і розмножилися, брак ресурсів був би набагато більшим, ніж те, чим ми живемо на даний момент.

3. Особи в популяції відрізняються за репродуктивним успіхом: деякі особини мають сприятливі риси, які допомагають їм конкурувати в середовищі з обмеженими ресурсами. Особи зі сприятливими рисами для даного середовища отримують більше ресурсів і збільшують їх ймовірність виживання, ніж ті з менш сприятливими рисами для цього середовища, яке сприяє, як назвав Давін, диференційному репродуктивному успіху.

4. Види пристосовуються до умов у міру зміни середовища: адаптація — це будь-яка еволюційна ознака, яка змушує організм процвітати в даному середовищі. Адаптації особливо помітні, коли неспоріднені організми, що живуть у схожому середовищі, виявляють схожі риси. Ламантини, пінгвіни та морські черепахи, наприклад, мають ласти, які допомагають їм пересуватися у воді. Пристосування до певного середовища є результатом природного відбору. Накопичення пристосувань призводить до появи нових видів.

Свідчення еволюції

літопис скам'янілостей

Скам'янілості - це залишки і сліди минулого життя або будь-які інші прямі докази цього. Сліди включають, наприклад, стежки, сліди, нори, послід і галереї підземних організмів. Загалом, м’які частини організму не зберігаються, оскільки їх поїдають падальщики або розкладаються мікроорганізми. Іноді організм дуже швидко закопується і, таким чином, ніколи не відбувається розкладання. завершується, або завершується повільно, так що м’які тканини залишають на них відбиток конструкцій. Однак більшість скам’янілостей складається з твердих частин організмів, таких як кістки, раковини або зуби, тому що вони, як правило, не з’їдаються і не знищуються.

Біогеографічні докази

Дарвін підкреслював, що в тому випадку, коли с географія Розділяє моря, острови та континенти, слід було очікувати іншого поєднання рослин і тварин. Наприклад, Дарвін помітив, що в Південній Америці не було кроликів, хоча навколишнє середовище було придатним для їх проживання. В історії Землі спочатку були пов’язані Південна Америка, Антарктида та Австралія. Сумчасті, ссавці, самки яких мають зовнішню сумку для тіла, де їх молодняк завершує свій розвиток, еволюціонували через яйцекладних предків ссавців. Сьогодні сумчасті є ендеміками Південної Америки та Австралії. Територія, яка зараз є Австралією, відокремилася, що призвело до великої диверсифікації сумчастих. наслідком незначної конкуренції плацентарних ссавців, чиї дитинчата закінчують свій розвиток всередині материнське лоно. Протилежний процес відбувався в Південній Америці, де переважали плацентарні ссавці, конкуруючи за них сумчастих був більшим і, отже, диверсифікація сумчастих була меншою по відношенню до того, що відбулося в Австралія.

анатомічні докази

Передні кінцівки хребетних використовуються по-різному, щоб літати, плавати, бігати, лазити, гойдатися на гілках дерев. Проте всі кінцівки мають однакову кількість кісток, організованих подібним чином. Структури, які анатомічно подібні, оскільки успадковані від спільного предка, називаються гомологічними. З іншого боку, аналогічні структури мають ту саму функцію, але вони виникли в різних групах незалежно.

рудиментарні споруди

Це зменшена або неповністю розвинена структура, яка не має функції або має зменшену функцію. Хоча рудиментарні структури, здається, не мають функції, іноді вони можуть мати нове застосування. Прикладами рудиментарних конструкцій є крила страуса, вони більше не мають функції польоту, але надають пташці стійкість, коли вона бігає і це дозволяє йому досягати більшої швидкості, це показує, що природний відбір може надавати інші функції рудиментарним структурам.

біохімічні докази

Усі живі організми використовують однакові основні біохімічні молекули, в т.ч ДНК, РНК і АТФ. Звідси ми робимо висновок, що перші живі клітини володіли цими біомолекулами і були тими, які породили життя, яким ми його знаємо. Крім того, деякі амінокислотні послідовності деяких білки вони схожі на всьому дереві життя.