19. století bylo časem průkopnických vědeckých objevů, které převrátily mnoho dříve existujících teorií o původu Země a lidstva. V roce 1855 Alfred Russell Wallace zveřejnil svůj návrh evoluční teorie prostřednictvím přirozeného výběru, následovaný publikovanou prací Charlese Darwina z roku 1859 O původu druhů.
Roky práce shromáždily přesvědčivé důkazy, které vedly k širokému přijetí evoluční teorie vědci z celého světa.
Darwinova teorie evoluce
Přírodovědec Charles Darwin strávil roky analýzou důkazů evoluce, než publikoval svá zjištění. Jeho teorie byla silně ovlivněna dobově smýšlejícími vědci té doby, zejména Alfredem Russellem Wallaceem, Jamesem Huttonem, Thomas Malthus a Charles Lyell.
Podle evoluční teorie se organismy mění a přizpůsobují svému prostředí v důsledku zděděných fyzických a behaviorálních charakteristik předávaných z rodičů na potomky.
Darwinova definice evoluce se soustředila na myšlenku pomalé a postupné změny v průběhu opakovaných generací, kterou nazval „sestup s modifikací
Co jsou evoluční důkazy?
Důkazy o definici evoluce vycházejí z biogeografických studií Wallace v amazonských deštných pralesích a z Darwinových pozorování na nedotčených Galapágách. Oba vědci definovali evoluční důkazy jako důkaz vazby mezi živými organismy a jejich společným předkem.
Vzrušující objevy na Galapágských ostrovech poskytly Darwinovi pevný základ pro prosazení myšlenky evoluce a přirozeného výběru. Například Darwin zaznamenal různé variace zobáku v přirozené populaci galapágských pěnkav a později pochopil důležitost jeho nálezů. Darwin zjistil, že různé druhy pěnkav pocházejí z jihoamerického druhu, který migroval na Galapágy.
Darwinovy závěry byly potvrzeny v nedávných studiích provedených klimatology Peterem a Rosemary Grantem. Granti cestovali na Galapágy a dokumentovali, jak změny teploty změnily zásobu potravin. V důsledku toho některé druhy druhů odumřely, zatímco jiné přežily, a to díky zvláštním odlišnostem rysů v populaci, jako jsou dlouhé sondování účtů za účelem dosažení hmyzu.
Co je to přirozený výběr?
Přírodní výběr vede k přežití nejschopnějších, což znamená, že lépe adaptované organismy vylučují méně adaptované druhy. Mezi příklady výběrových tlaků patří:
- Množství dostupného jídla
- Přístřeší
- Klimatická změna
- Počet predátorů
Zděděné modifikace se hromadí a mohou mít za následek vznik nového druhu. Darwin tvrdil, že vše živé pocházelo po miliony let od společného předka.
Jedenáct důvodů, proč je evoluce skutečná
1. Fosilní důkazy
Paleoantropologové sledovali historii lidské evoluce analýzou zkamenělých kostí, které ukazují, jak se pomalu změnila velikost mozku a fyzický vzhled. Podle Smithsonian National Museum of Natural History je Homo sapiens (moderní člověk) primát úzce souvisí s velkými opicemi Afriky a sdílejí společného předka, který existoval přibližně 6 až 8 milionů let před.
Fosilní záznamy mohou datovat organismy z určitých časových období a ukázat vývoj různých druhů od společného předka. Fosilní záznamy jsou často srovnávány se známými fakty o geologii oblasti, kde se fosilie nacházely.
2. Objev rodových druhů
Darwinovy treky na lov fosilií poskytly značné důkazy o vývoji a existenci vyhynulých druhů předků. Při průzkumu Jižní Ameriky našel Darwin pozůstatky vyhynulého druhu koně.
Předci moderních amerických koní byli malá pasoucí se zvířata s prsty na nohou, která měla společného předka s nosorožcem. Mezi adaptace po miliony let patřily ploché zuby pro žvýkání trávy, větší velikost a kopyta pro rychlý běh od predátorů.
Přechodné fosílie může odhalit chybějící články v evolučním řetězci. Například objev rodu Tiktaalik potenciálně ukazuje vývoj ryb na suchozemská zvířata se čtyřmi končetinami. Kromě toho, že je přechodným druhem se žábry, je předkem Tikaalik také příkladem evoluce mozaiky, což znamená, že její části těla se při adaptaci z vody na pevninu vyvíjely různou rychlostí.
3. Zvyšování složitosti rostlin
Tráva, stromy a mocné duby se vyvinuly z druhu zelených řas a mechorostů, které se přizpůsobily zemi asi před 410 miliony let. Fosilní spory naznačují, že primitivní řasy se přizpůsobily suchému vzduchu vytvořením ochranného povlaku na pokožce pro rostlinu a spory.
Pozemní rostliny nakonec vyvinuly cévní systém a flavonoidové pigmenty pro UV ochranu před sluncem. Reprodukční životní cyklus u mnohobuněčných rostlin a hub se stal složitějším.
4. Podobný Anatomické vlastnosti
Evoluční teorie je podpořena existencí homologní struktury, což jsou sdílené fyzické rysy mezi více druhy, které ukazují, že pocházejí ze společného předka.
Téměř všechna končetinová zvířata mají stejnou strukturu, což naznačuje společné rysy, než se diverzifikují od společného předka. Podobně všechny druhy hmyzu začínají břichem, šesti nohama a anténami, ale odtud se diverzifikují do velkého počtu druhů.
5. Žábry v lidských embryích
Embryologie nabízí silné důkazy podporující evoluční teorii. Embryonální struktura, kterou sdílejí živé organismy, je prakticky stejná mezi druhy, které se vracejí ke společnému předkovi.
Například embrya obratlovců, včetně lidských bytostí, mají na krku struktury podobné žábrám, které jsou homologní s rybími žábry. Určité vlastnosti předků, jako jsou žábry na embryonálním kuřete, se však nevyvinou ve skutečný orgán nebo přívěsek.
Embryologie nabízí silné důkazy podporující evoluční teorii. Embryonální struktura, kterou sdílejí živé organismy, je prakticky stejná mezi druhy, které se vracejí ke společnému předkovi.
Například embrya obratlovců, včetně lidských bytostí, mají na krku struktury podobné žábrám, které jsou homologní s rybími žábry. Určité vlastnosti předků, jako jsou žábry na embryonálním kuřete, se však nevyvinou ve skutečný orgán nebo přívěsek.
6. Zvláštní stavby
Zbytkové struktury jsou evoluční zbytky, které sloužily účelu společného předka. Například lidská embrya mají ocas v raných fázích vývoje. Ocas se stává nerozeznatelnou ocasní kostí, protože mít ocas by u lidí nesloužil žádnému užitečnému účelu. Ocasy jiných zvířat jim pomáhají s různými funkcemi, jako je rovnováha a plácání much.
Pozůstatky kostí zadních nohou v konstriktech boa jsou důkazem vývoje ještěrek na hady. Na některých stanovištích by ještěrky s nejkratšími nohami byly pohyblivější a těžší je vidět. Po miliony let se nohy ještě zkrátily a téměř neexistovaly. Běžná fráze „Použijte ji nebo ji ztratte“ platí také pro evoluční změnu.
7. Výzkum v biogeografii
Biogeografie je obor biologie, který podporuje Darwinovu evoluční teorii. Biogeografie zkoumá, jak se geografická distribuce organismů po celém světě přizpůsobuje různým prostředím.
Zeměpis hraje ve speciaci klíčovou roli. Darwinovy pěnkavy se odlišovaly od předků pěnkav na pevnině a mezi ostrovy Galapágy, aby odpovídaly jejich aktuálnímu okolí. Rodové druhy pěnkav byli jedlíci semen, kteří hnízdili na zemi; pěnkavy objevené Darwinem se však hnízdily na různých místech a živily se kaktusy, semeny a hmyzem. Velikost a tvar zobáku přímo souvisí s funkcí.
Klokaní ostrov poblíž Austrálie je jedním z mála míst na Zemi, kde vzkvétají vačnatci spolu s placentárními savci a monotrémy snášejícími vejce. Jak název napovídá, vačnatcům, jako jsou klokani a koaly, se daří a výrazně převyšují lidské obyvatele.
Poté, co se ostrov oddělil od australského kontinentu, se flóra a fauna vyvinuly do poddruhu nerušeného zvířecími predátory nebo kolonizací až do 19. století. Vědci porovnávají a porovnávají rostliny, zvířata a houby pevniny s těmi, které se vyskytují na ostrově Klokan, aby se dozvěděli více o adaptaci, přirozeném výběru a evolučních změnách.
Náhodné variace rostlin a hub způsobily, že některé organismy se lépe hodí ke kolonizaci nové oblasti a předávání jejich genetického kódu, čímž podporuje Darwinovu teorii přirozeného výběru.
8. Analogická adaptace
Analogická adaptace poskytuje podporu procesu přirozeného výběru a evoluční teorii. Analogické adaptace jsou mechanismy přežití přizpůsobené nepříbuzným organismům, které čelí podobným selekčním tlakům.
Nepříbuzná polární liška a ptarmigan (polární pták) procházejí sezónními barevnými změnami. Polární liška a ptarmigan mají genovou variaci, která jim umožňuje vyvinout světlejší barvu v zimě splynout se sněhem a vyhnout se hladovým predátorům, ale to neznamená společného předka.
9. Adaptivní záření
Havaj je řetěz ostrovů, kde lze najít mnoho velkolepých ptáků a zvířat, o nichž se předpokládá, že pocházejí z východní Asie nebo Severní Ameriky.
Asi 56 různých druhů havajských honeycreepers se vyvinulo z pouhého jednoho nebo dvou druhů, které se poté usadily v různých mikroklimatech na ostrově v procesu zvaném adaptivní záření. Variace na havajských včelích muškách ukazují mnoho stejných typů adaptací zobáku jako pěnkavy Darwinovy.
10. Divergence druhů po Pangea
Před miliony let byly zemské kontinenty blízko sebe a vytvořily superkontinent zvaný Pangea. Podobné organismy lze nalézt po celém světě. Pohybující se desky zemské kůry způsobily, že se Pangea rozpadla.
Flóra a fauna se vyvíjely odlišně. Rostliny, zvířata a houby z původní pevniny se na nově vzniklých kontinentech vyvíjely odlišně. Rodové linie se vyvinuly do nových linií po Pangea jako organismy přizpůsobené geografickým změnám.
11. DNA Proof
Všechny živé organismy jsou tvořeny buňkami, které rostou, metabolizují a reprodukují se podle svého genetického kódu. Unikátní plán celého organismu je obsažen v jaderné buňce deoxyribonukleová kyselina (DNA). Zkoumání sekvencí DNA aminokyselin a genových variant zvířat, rostlin a hub poskytuje vodítka k rodové linii a společnému předkovi.
DNA soupravy mohou odhalit předky a identifikovat dávno ztracené příbuzné na základě srovnání genetického materiálu v předložených vzorcích slin nebo lícních výtěrů. Genetická odchylka v přirozené populaci je výsledkem normálního míchání genů při sexuální reprodukci a náhodných mutací během dělení buněk. Neopravené chyby mohou vést k problémům, jako je příliš mnoho nebo příliš málo chromozomů, což má za následek genetické poruchy.
Častěji, mutace jsou nedůležité a neovlivňují regulaci genů ani syntézu proteinů. Mutace se někdy může ukázat jako výhodná adaptace.
Vidět znamená věřit
Evoluční historie živých organismů, včetně lidského původu, sahá miliony let. Můžete však najít důkazy o rychlém a rychlém vývoji různých druhů. Například bakterie se rychle množí a vyvíjejí, aby měly geny rezistence na antibiotika.
Hmyz, který lépe odolává pesticidům, přežívá a množí se rychleji.
Příklady přirozeného výběru jsou rozpoznatelné v reálném čase. Například lehce zbarvené polní myši lze snadno spatřit v kukuřičném poli a sežrat je predátory. Hnědavě šedé myši jsou lépe schopné splynout s okolím. Maskované zbarvení zvyšuje přežití a reprodukci.
Komerční aplikace Darwinovy teorie
Evoluční teorie má užitečné aplikace v zemědělství. Ještě předtím, než byly objeveny geny a molekuly DNA, farmáři používali selektivní šlechtění ke zlepšení plodin nebo stáda hospodářských zvířat. Procesem umělého výběru byly a jsou kříženy rostliny, zvířata a houby s vynikajícími vlastnostmi, aby se zlepšila celková populace a vytvořily ideální hybridy.
Hybridy však často mají malou variabilitu, která ohrožuje přežití druhu, pokud se změní podmínky prostředí nebo dojde k nákaze.
