Vsebina
- Darwinova teorija evolucije
- Kaj so evolucijski dokazi?
- Kaj je naravna selekcija?
- Enajst razlogov, zakaj je evolucija resnična
- Videti verjamem
- Komercialne aplikacije teorije Darwins
19. stoletje je bilo čas prelomnih znanstvenih odkritij, ki so spodbudile številne dosedanje teorije o izvoru Zemlje in človeštva. Leta 1855 je Alfred Russell Wallace objavil svoj predlog teorije evolucije z naravno selekcijo, ki mu je sledilo 1859 objavljeno delo Charlesa Darwina O izvoru vrst.
Leta dela so zbrala prepričljive dokaze, ki so privedli do širokega sprejemanja teorija evolucije s strani učenjakov po vsem svetu.
Darwinova teorija evolucije
Naravoslovec Charles Darwin je več let analiziral dokaze o evoluciji, preden je objavil svoje ugotovitve. Na njegovo teorijo so močno vplivali dosedanji znanstveniki, zlasti Alfred Russell Wallace, James Hutton, Thomas Malthus in Charles Lyell.
V skladu s teorijo evolucije se organizmi spreminjajo in prilagajajo svojemu okolju kot posledica podedovanih fizičnih in vedenjskih lastnosti, ki se prenašajo iz staršev na potomce.
Darwinova definicija evolucije je bila osredotočena na idejo o počasnih in postopnih spremembah v ponavljajočih se generacijah, ki jih je imenoval "sestop z modifikacijo"Predlagal je, da je mehanizem evolucije naravna selekcija. Darwinova opažanja so ga pripeljala do zaključka, da razlike v lastnostih prebivalstva določenim živim organizmom zagotavljajo konkurenčno prednost za preživetje in razmnoževanje.
Kaj so evolucijski dokazi?
Dokazi o opredelitvi evolucije v veliki meri izhajajo iz biogeografskih raziskav Wallacea v amazonskem pragozdu in Darwinovih opazovanj na neokrnjenih otokih Galapagos. Oba raziskovalca sta evolucijske dokaze opredelila kot dokaz povezave med živimi organizmi in njihovim skupnim prednikom.
Navdušujoča odkritja na Galapagoških otokih so Darwinu zagotovila trdne temelje za spodbujanje ideje o evoluciji in naravni selekciji. Darwin je na primer opazil različne variacije kljuna v naravni populaciji zelišč Galapagos, pozneje pa je razumel pomen svojih ugotovitev. Darwin je ugotovil, da različne vrste plazilcev izvirajo iz južnoameriških vrst, ki so se migrirale na Galapagos.
Darwinove ugotovitve je bilo podkrepljeno v nedavnih študijah, ki sta jih opravila klimatologa Peter in Rosemary Grant. Grants so potovali na otoke Galapagos in dokumentirali, kako so spremembe temperature spremenile oskrbo s hrano. Posledično so nekatere vrste izumrle, medtem ko so druge preživele, zahvaljujoč različnim značilnostim v populaciji, na primer dolgim sondiranju računov, da bi dosegli žuželke.
Kaj je naravna selekcija?
Naravna selekcija vodi k preživetju najprimernejših, kar pomeni, da bolje prilagojeni organizmi lovijo manj prilagojene vrste. Primeri izbirnih pritiskov vključujejo:
Dedne spremembe se kopičijo in lahko povzročijo nastanek nove vrste. Darwin je trdil, da vsa živa bitja izvirajo iz skupnega prednika v milijonih let.
Enajst razlogov, zakaj je evolucija resnična
1. Fosilni dokazi
Paleoantropologi so izsledili zgodovino človekove evolucije z analizo fosiliziranih kosti, ki kažejo, kako se počasi spreminjajo velikost možganov in telesni videz. Po podatkih Smithsonijskega nacionalnega prirodoslovnega muzeja so Homo sapiens (sodobni ljudje) primati, ki so tesno povezani z velikimi afriškimi opicami in imajo skupnega prednika, ki je obstajal pred približno 6 do 8 milijoni let.
Zapisi o fosilih lahko datirajo organizme iz določenih časovnih obdobij in kažejo razvoj različnih vrst skupnega prednika. Zapisi o fosilih pogosto primerjajo z znanimi dejstvi o geologiji območja, kjer so bili fosili.
2. Odkritje vrst prednikov
Potopi za lov na fosil Darwins so bili pomembni dokazi za razvoj in obstoj izumrlih vrst prednikov. Med raziskovanjem Južne Amerike je Darwin našel ostanke izumrlega tipa konja.
Predniki sodobnih ameriških konj so bile majhne pašne živali s prsti na nogah, ki so skupnega prednika delile z nosorogom. Prilagoditve v milijonih let so vključevale ravne zobe za žvečenje trave, povečane velikosti in kopita za hiter tek pred plenilci.
Prehodni fosili lahko razkrijejo manjkajoče povezave v evolucijski verigi. Na primer, odkritje rodu Tiktaalik potencialno kaže razvoj rib v kopenske živali s štirimi okončinami. Predhodni Tikaalik je poleg prehodne vrste s škrgami tudi primer evolucije mozaika, kar pomeni, da so se njegovi deli telesa razvili z različnimi hitrostmi, ko so se prilagajali iz vode na kopno.
3. Povečanje zapletenosti rastlin
Trava, drevesa in mogočni hrasti so se razvili iz vrste zelenih alg in brijofitov, ki so se prilagodili pristajanju pred približno 410 milijoni let. Fosilne spore nakazujejo, da se primitivne alge prilagodijo suhem zraku, tako da razvijejo zaščitno oblogo za kutikulo rastline in spore.
Sčasoma so kopenske rastline razvile vaskularni sistem in flavonoidne pigmente za UV zaščito pred soncem. Reproduktivni življenjski cikel pri večceličnih rastlinah in glivah je postal bolj zapleten.
4. Podobne anatomske lastnosti
Teorija evolucije je podprta z obstojem homologne strukture, ki si delijo fizične lastnosti med več vrstami in kažejo, da izvirajo iz skupnega prednika.
Skoraj vse živali z okončinami imajo enako strukturo, kar kaže na skupne lastnosti, preden se razlikujejo od skupnega prednika. Podobno se žuželke vse začnejo s trebuhom, šestimi nogami in antenami, od tam pa se razvejajo v ogromno število vrst.
5. Škrle v človeških zarodkih
Embriologija ponuja močne dokaze v podporo teoriji evolucije. Embrionalna struktura, ki si jo delijo živi organizmi, je skoraj enaka med vrstami, ki segajo k skupnemu predniku.
Na primer, zarodki vretenčarjev, vključno z ljudmi, imajo v vratu podobne škrlatne strukture, ki so homologne z ribjimi škrgami. Določene značilnosti prednikov, kot so škrge na embrionalnem piščancu, pa se ne razvijejo v dejanski organ ali prilogo.
Embriologija ponuja močne dokaze v podporo teoriji evolucije. Embrionalna struktura, ki si jo delijo živi organizmi, je skoraj enaka med vrstami, ki segajo k skupnemu predniku.
Na primer, zarodki vretenčarjev, vključno z ljudmi, imajo v vratu podobne škrlatne strukture, ki so homologne z ribjimi škrgami. Določene značilnosti prednikov, kot so škrge na embrionalnem piščancu, pa se ne razvijejo v dejanski organ ali prilogo.
6. Neparne vestigijske strukture
Vestigialne strukture so evolucijski ostanki, ki so služili namenu skupnega prednika. Na primer, človeški zarodki imajo rep v zgodnjih fazah razvoja. Rep postane neločljiva repna kost, ker imeti rep ne bi koristil ljudem. Repi drugih živali jim pomagajo pri različnih funkcijah, kot so ravnotežje in muhe.
Ostanki kosti zadnjih nog v omejevalcih boa so dokaz evolucije kuščarjev do kač. V nekaterih habitatih bi bili kuščarji z najkrajšimi nogami bolj gibčni in težje opazni. Skozi milijone let so noge postale še krajše in skorajda ne obstajajo. Pogost stavek "Izkoristite ali izgubite" velja tudi za evolucijske spremembe.
7. Raziskave v biogeografiji
Biogeografija je veja biologije, ki podpira Darwinsovo teorijo evolucije. Biogeografija proučuje, kako se geografska porazdelitev organizmov po vsem svetu prilagaja različnim okoljem.
Geografija igra ključno vlogo v specifikaciji. Darwinove plavice so se od kopice prednikov na celini in med otoki Galapagos razširile tako, da ustrezajo trenutni okolici. Predhodne vrste plazilcev so bile jedačice, ki so gnezdile na tleh; vendar pa so plavuti, ki jih je odkril Darwin, gnezdili na različnih mestih in se hranili s kaktusom, semeni in žuželkami. Velikost in oblika kljuna, neposredno povezana s funkcijo.
Otok kenguru v bližini Avstralije je eno redkih krajev na Zemlji, kjer cvetijo morsupials, skupaj s placentnimi sesalci in monotremi, ki odlagajo jajčeca. Kot pove že ime, gomoljiki, kot so kenguruji in koale, uspevajo in močno presegajo človeške prebivalce.
Potem ko se je otok ločil od avstralske celine, se je rastlinstvo in živalstvo do 1800-ih razvijalo v podvrste, ki jih živali plenilci ali kolonizacija niso motili. Znanstveniki primerjajo in primerjajo rastline, živali in glive celine s tistimi, ki jih najdemo na otoku Kenguru, da bi izvedeli več o prilagajanju, naravni selekciji in evolucijskih spremembah.
Naključne spremembe rastlin in gliv so nekatere organizme naredile bolj primerne za kolonizacijo novega območja in prenos njihovega genskega koda, s čimer so podprle Darwinsovo teorijo naravne selekcije.
8. Analogna prilagoditev
Analogna prilagoditev daje podporo procesu naravne selekcije in teoriji evolucije. Analogne prilagoditve so mehanizmi preživetja, ki jih prirejajo nepovezani organizmi, ki se soočajo s podobnimi selektivnimi pritiski.
Nepovezana arktična lisica in ptarmigan (polarna ptica) prehajata skozi sezonske barvne spremembe. Arktična lisica in ptarmigan imata različico genov, ki jim omogoča, da pozimi razvijejo svetlejšo barvo, da se zlijejo s snegom in uidejo pred lačnimi plenilci, vendar to ne pomeni skupnega prednika.
9. Prilagodljivo sevanje
Havaji so veriga otokov, na katerih je mogoče najti veliko spektakularnih ptic in živali, za katere se domneva, da izvirajo iz vzhodne Azije ali severne Amerike.
Približno 56 različnih vrst havajskih medenikov se je razvilo iz samo ene ali dveh vrst, ki so se nato v postopku, imenovanem adaptivno sevanje, naselile v različnih mikroklimih. Različice v havajskih satnikih kažejo veliko enakih prilagoditev kljuna kot Darwinove korenine.
10. Divergenca vrst po Pangeji
Pred milijoni let so se celine Zemlje tesno povezale in tvorile superkontinent, imenovan Pangea. Podobne organizme bi lahko našli po vsem svetu. Premikajoče se plošče Zemljine skorje so povzročile, da se je Pangea razšla.
Rastlinstvo in živalstvo sta se razvila drugače. Rastline, živali in glive iz prvotne kopenske sestave so se na novo oblikovanih celinah razvile različno. Predhodne rodove so se razvile v nove rodove post-Pangea kot organizmi, prilagojeni geografskim spremembam.
11. DNK dokaz
Vsi živi organizmi so sestavljeni iz celic, ki rastejo, se presnavljajo in razmnožujejo v skladu s svojim genetskim kodom. Edinstvena modrina celotnega organizma je v celici jedrska deoksiribonukleinska kislina (DNK). Preučitev zaporedja DNK aminokislin in genskih različic živali, rastlin in gliv daje namige k rodu prednikov in skupnemu predniku.
Kompleti DNK lahko razkrijejo starost in identificirajo že zdavnaj izgubljene sorodnike na podlagi primerjave genskega materiala v predloženih vzorcih brisov sline ali ličnic. Genetska variacija v naravni populaciji je posledica običajnega premeščanja genov pri spolni reprodukciji in naključnih mutacij med delitvijo celic. Nepravilne napake lahko povzročijo težave, kot je preveč ali premalo kromosomov, kar ima za posledico genetske motnje.
Pogosteje so mutacije nepomembne in ne vplivajo na regulacijo genov ali sintezo beljakovin. Občasno se mutacija lahko izkaže za ugodno prilagoditev.
Videti verjamem
Evolucijska zgodovina živih organizmov, vključno s človeškim poreklom, sega več milijonov let. Vendar pa lahko najdete dokaze o hitrem in hitrem razvoju različnih vrst. Na primer, bakterije se hitro razmnožujejo in razvijajo, da imajo gene, odporne na antibiotike.
Žuželke, ki se bolje uprejo pesticidom, preživijo in se razmnožujejo z večjo hitrostjo.
Primeri naravne selekcije so prepoznavni v realnem času. Na primer, lahke poljske miši na plevelu zlahka opazijo in jih požrejo plenilci. Rjavkasto sive miši se lahko bolje zlijejo v svojo okolico. Kamuflirano barvanje poveča preživetje in razmnoževanje.
Komercialne aplikacije teorije Darwins
Evolucijska teorija ima koristne aplikacije v kmetijstvu. Še preden so bili odkriti geni in molekule DNK, so kmetje selektivno rejo uporabljali za izboljšanje pridelkov ali živine. S postopkom umetne selekcije so bile rastline, živali in glive z vrhunskimi lastnostmi križane, da bi izboljšali celotno populacijo in ustvarili idealne hibride.
Vendar imajo hibridi pogosto malo spremenljivosti, kar ogroža preživetje vrst, če se spremenijo okoljski pogoji ali napadejo bolezni.