Det 19. århundrede var en tid med banebrydende videnskabelige opdagelser, der opløftede mange, der tidligere havde teorier om oprindelsen af Jorden og menneskeheden. I 1855 Alfred Russell Wallace offentliggjorde sit forslag om en evolutionsteori ved hjælp af naturlig udvælgelse efterfulgt af Charles Darwins 1859 offentliggjorte arbejde Om arternes oprindelse.
Års arbejde indsamlede overbevisende beviser, der førte til bred accept af teori om evolution af lærde over hele verden.
Darwins evolutionsteori
Naturforsker Charles Darwin brugte år på at analysere beviset for evolution, før han offentliggjorde sine fund. Hans teori var stærkt påvirket af ligesindede lærde på det tidspunkt, især Alfred Russell Wallace, James Hutton, Thomas Malthus og Charles Lyell.
Ifølge evolutionsteorien ændrer organismer sig og tilpasser sig deres miljø som et resultat af nedarvede fysiske og adfærdsmæssige egenskaber, der overføres fra forælder til afkom.
Darwins definition af evolution var centreret om ideen om langsom og gradvis forandring over gentagne generationer, som han kaldte "
afstamning med ændring. ” Han foreslog, at udviklingsmekanismen var naturlig udvælgelse. Darwins observationer fik ham til at konkludere, at trækvariationer inden for en befolkning giver visse levende organismer en konkurrencemæssig fordel for overlevelse og reproduktion.Hvad er evolutionær dokumentation?
Beviset for evolutionens definition trækker stærkt fra de biogeografiske studier af Wallace i Amazonas regnskov og Darwins observationer på de uberørte Galapagosøer. Begge forskere definerede evolutionære beviser som bevis for en sammenhæng mellem levende organismer og deres fælles forfader.
Spændende opdagelser på Galapagosøerne gav Darwin et solidt fundament til at presse ideen om evolution og naturlig udvælgelse. For eksempel bemærkede Darwin forskellige næbvariationer inden for den naturlige population af Galapagos-finker og kom senere til at forstå vigtigheden af hans fund. Darwin mærkede, at de forskellige arter af finker stammede fra en sydamerikansk art, der var migreret til Galapagos.
Darwins konklusioner blev bekræftet i nylige undersøgelser foretaget af klimatologerne Peter og Rosemary Grant. Grants rejste til Galapagosøerne og dokumenterede, hvordan temperaturændringer ændrede fødevareforsyningen. Følgelig døde visse typer arter af, mens andre overlevede takket være særlige trækvariationer i befolkningen, såsom lange, sonderende regninger for at nå insekter.
Hvad er naturlig udvælgelse?
Naturlig selektion fører til overlevelse af de stærkeste, hvilket betyder, at bedre tilpassede organismer udelukker mindre tilpassede arter. Eksempler på udvælgelsestryk inkluderer:
- Mængde tilgængelig mad
- Ly
- Klima forandring
- Antal rovdyr
Arvelige ændringer ophobes og kan resultere i fremkomsten af en ny art. Darwin hævdede, at alle levende ting stammer fra en fælles forfader gennem millioner af år.
Elleve grunde til, at evolution er reel
1. Fossilt bevis
Paleoanthropologer har sporet historien om menneskelig udvikling ved at analysere forstenede knogler, der viser, hvordan hjernestørrelse og fysisk udseende langsomt ændrede sig. Ifølge Smithsonian National Museum of Natural History er Homo sapiens (moderne mennesker) primater tæt knyttet til de store aber i Afrika og deler en fælles forfader, der eksisterede omkring 6 til 8 millioner år siden.
Fossile optegnelser kan datere organismer fra bestemte tidsperioder og vise udviklingen af forskellige arter fra en fælles forfader. Fossile optegnelser sammenlignes ofte med kendte fakta om geologien i det område, hvor fossilerne var placeret.
2. Opdagelse af forfædres arter
Darwins fossile jagtvandringer leverede betydelige beviser for udvikling og eksistensen af uddøde forfædre arter. Mens han udforskede Sydamerika, fandt Darwin rester af en uddød type hest.
Forfædrene til moderne amerikanske heste var små græssende dyr med tæer på deres fødder, der delte en fælles forfader med en næsehorn. Tilpasninger gennem millioner af år omfattede flade tænder til at tygge græs, øget størrelse og hove til hurtig løb fra rovdyr.
Overgangsfossiler kan afsløre manglende led i den evolutionære kæde. For eksempel viser opdagelsen af slægten Tiktaalik potentielt fiskudvikling i landdyr med fire lemmer. Ud over at være en overgangsart med gæller er den forfædre Tikaalik også et eksempel på mosaikudvikling, hvilket betyder, at dens kropsdele udviklede sig i forskellige hastigheder, når de tilpasser sig fra vand til land.
3. Øget kompleksitet af planter
Græs, træer og mægtige egetræer udviklede sig fra en type grønalger og bryophytter, der tilpassede sig land omkring 410 millioner år siden. Fossile sporer antyder, at primitive alger tilpasses den tørre luft ved at udvikle en beskyttende neglebåndsbelægning til planten og sporer.
Til sidst udviklede landplanter et vaskulært system og flavonoide pigmenter til UV-beskyttelse mod solen. Den reproduktive livscyklus i flercellede planter og svampe blev mere kompleks.
4. Lignende Anatomiske funktioner
Evolutionsteorien understøttes af eksistensen af homologe strukturer, som deles fysiske træk mellem flere arter, der viser, at de stammer fra en fælles forfader.
Næsten alle lemmede dyr har den samme struktur, hvilket antyder fælles træk, inden de diversificeres fra en fælles forfader. På samme måde starter insekter alle med en mave, seks ben og antenner, men diversificerer derfra til et stort antal arter.
5. Gæller i humane embryoner
Embryologi tilbyder stærke beviser, der understøtter evolutionsteorien. Den embryonale struktur, som levende organismer deler, er næsten identisk mellem arter, der går tilbage til en fælles forfader.
For eksempel har hvirveldyrs embryoner, herunder mennesker, gællelignende strukturer i nakken, der er homologe med fiskegæller. Visse forfædreegenskaber som gæller på en fosterkylling udvikler sig dog ikke til et faktisk organ eller vedhæng.
Embryologi tilbyder stærke beviser, der understøtter evolutionsteorien. Den embryonale struktur, som levende organismer deler, er næsten identisk mellem arter, der går tilbage til en fælles forfader.
For eksempel har hvirveldyrs embryoner, herunder mennesker, gællelignende strukturer i nakken, der er homologe med fiskegæller. Visse forfædreegenskaber som gæller på en fosterkylling udvikler sig dog ikke til et faktisk organ eller vedhæng.
6. Odd Vestigial Structures
Vestigiale strukturer er evolutionære rester, der tjente et formål for en fælles forfader. For eksempel har menneskelige embryoner en hale i de tidlige udviklingsstadier. Halen bliver en skelent mellemben, fordi det at have en hale ikke vil tjene noget nyttigt formål hos mennesker. Haler i andre dyr hjælper dem med forskellige funktioner som balance og svøbende fluer.
Resterne af bagbenben i boa-indsnævringer er tegn på udvikling af firben til slanger. I nogle levesteder ville firben med de korteste ben have været mere bevægelige og sværere at se. I løbet af millioner af år blev benene endnu kortere og næsten ikke-eksisterende. Den almindelige sætning, ”Brug den eller tab den”, gælder også for evolutionær forandring.
7. Forskning i biogeografi
Biogeografi er en gren af biologi, der understøtter Darwins evolutionsteori. Biogeografi ser på, hvordan den geografiske fordeling af organismer rundt omkring i verden tilpasser sig forskellige miljøer.
Geografi spiller en central rolle i speciering. Darwins finker diversificerede fra finkfædre på fastlandet og mellem Galapagosøerne for at passe til deres nuværende omgivelser. Forfædres arter af finker var frøspisere, der nestede på jorden; de finke, der blev opdaget af Darwin, nestede imidlertid forskellige steder og fodrede med kaktus, frø og insekter. Næbstørrelse og form direkte relateret til funktion.
Kangaroo Island nær Australien er et af de få steder på jorden, hvor pungdyr blomstrer sammen med placentapattedyr og æglæggende monotremer. Som navnet antyder, trives pungdyr som kænguruer og koalaer og overgår langt de menneskelige indbyggere.
Efter at øen var adskilt fra det australske kontinent, udviklede flora og fauna sig til underarter uforstyrret af dyredyr eller kolonisering indtil 1800-tallet. Forskere sammenligner og kontrasterer planter, dyr og svampe på fastlandet med dem, der findes på Kangaroo Island for at lære mere om tilpasning, naturlig udvælgelse og evolutionær forandring.
Tilfældige variationer i planter og svampe gjorde nogle organismer bedre egnede til at kolonisere et nyt område og videregive deres genetiske kode og derved understøtte Darwins teori om naturlig selektion.
8. Analog tilpasning
Analog tilpasning understøtter processen med naturlig udvælgelse og evolutionsteorien. Analoge tilpasninger er overlevelsesmekanismer tilpasset af ikke-relaterede organismer, der står over for lignende selektionstryk.
Den ubeslægtede polarrev og ripen (polarfuglen) gennemgår sæsonbestemte farveændringer. Polarræven og rypen har en genvariation, der giver dem mulighed for at udvikle en lysere farve i vinter for at blande sig med sneen og undgå sultne rovdyr, men det indikerer ikke en fælles forfader.
9. Adaptiv stråling
Hawaii er en kæde af øer, hvor mange spektakulære fugle og dyr kan findes, som menes at have deres oprindelse i Østasien eller Nordamerika.
Omkring 56 forskellige arter af hawaiianske honningkreger udviklede sig fra kun en eller to arter, som derefter bosatte sig i forskellige mikroklimaer på øen i en proces kaldet adaptiv stråling. Variationer i hawaiiske honningkrebs viser mange af samme type næbstilpasninger som Darwins finker.
10. Afvigelser efter arter efter pangea
For millioner af år siden var Jordens kontinent tæt på hinanden og dannede et superkontinent kaldet Pangaea. Lignende organismer kunne findes over hele verden. Jordskorpens skiftende plader fik Pangea til at falde fra hinanden.
Flora og fauna udviklede sig forskelligt. Planter, dyr og svampe fra den oprindelige landmasse udviklede sig forskelligt på de nydannede kontinenter. Forfædres slægter udviklede sig til nye slægter post-pangea som organismer tilpasset geografiske ændringer.
11. DNA-bevis
Alle levende organismer består af celler, der vokser, metaboliserer og reproducerer i henhold til deres genetiske kode. Den unikke plan for en hel organisme er indeholdt i cellens nukleare deoxyribonukleinsyre (DNA). Undersøgelse af DNA-sekvenser af aminosyrer og genvarianter af dyr, planter og svampe giver spor til forfædres slægt og en fælles forfader.
DNA-sæt kan afsløre forfædre og identificere længe mistede slægtninge baseret på sammenligning af genetisk materiale i indsendte prøver af spyt eller kindpinde. Genetisk variation i en naturlig population er resultatet af normal genblanding i seksuel reproduktion og tilfældige mutationer under celledeling. Ukorrekte fejl kan resultere i problemer som for mange eller for få kromosomer, hvilket resulterer i genetiske lidelser.
Oftere, mutationer er ubetydelige og påvirker ikke genregulering eller proteinsyntese. Lejlighedsvis kan en mutation vise sig at være en fordelagtig tilpasning.
At se er at tro
Levende organismeres evolutionære historie, inklusive menneskelig oprindelse, går tilbage i millioner af år. Du kan dog finde beviser for hurtig og hurtig udvikling af forskellige arter. For eksempel reproducerer bakterier hurtigt og udvikler sig til at have antibiotikaresistensgener.
Insekter, der er bedre i stand til at modstå pesticider, overlever og reproducerer i højere grad.
Eksempler på naturlig udvælgelse kan genkendes i realtid. F.eks. Ses lette mus på marken let i en kornmark og spises af rovdyr. Brungrå mus er bedre i stand til at blande sig i deres omgivelser. Camoufleret farvning forbedrer overlevelse og reproduktion.
Kommercielle anvendelser af Darwins teori
Evolutionær teori har nyttige anvendelser i landbruget. Allerede før gener og DNA-molekyler blev opdaget, brugte landmændene selektiv avl til at forbedre afgrøder eller en husdyrbesætning. Gennem processen med kunstig selektion blev og krydset planter, dyr og svampe med overlegne kvaliteter for at forbedre den samlede population og skabe ideelle hybrider.
Imidlertid har hybrider ofte ringe variation, hvilket truer artens overlevelse, hvis miljøforholdene ændrer sig eller sygdommen rammer.