Evolutsiooni tõendid: taimede, loomade ja seente päritolu

19. sajand oli murranguliste teaduslike avastuste aeg, mis toetas paljusid varem Maa ja inimkonna päritolu teooriaid. 1855. aastal Alfred Russell Wallace avaldas oma ettepaneku evolutsiooniteooria kohta loodusliku valiku teel, millele järgnes Charles Darwini 1859. aastal avaldatud töö Liikide päritolu kohta.

Aastate pikkune töö kogus veenvaid tõendeid, mis viisid programmi laialdasele aktsepteerimisele evolutsiooniteooria teadlaste poolt kogu maailmas.

Enne oma järelduste avaldamist analüüsis loodusteadlane Charles Darwin aastaid evolutsiooni tõendeid. Tema teooriat mõjutasid tugevalt tolleaegsed mõttekaaslased, eriti Alfred Russell Wallace, James Hutton, Thomas Malthus ja Charles Lyell.

Evolutsiooniteooria kohaselt muutuvad organismid ja kohanevad oma keskkonnaga vanematelt järglastele päranduvate pärilike füüsiliste ja käitumuslike omaduste tagajärjel.

Darwini evolutsiooni määratlus keskendus aeglaste ja järkjärguliste muutuste ideele korduvate põlvkondade jooksul, mida ta nimetas

Evolutsiooni määratluse tõendid pärinevad suuresti Amazonase vihmametsa Wallace'i biogeograafilistest uuringutest ja Darwini tähelepanekutest põliste Galapagose saarte kohta. Mõlemad teadlased määrasid evolutsioonilised tõendid tõestuseks seosest elusorganismide ja nende ühise esivanema vahel.

Põnevad avastused Galapagose saartel andsid Darwinile kindla aluse evolutsiooni ja loodusliku valiku idee surumiseks. Näiteks tõi Darwin välja erinevad nokamuutused Galapagose vintsi loomulikus populatsioonis ja mõistis hiljem oma järelduste olulisust. Darwin mõistis, et erinevad vintsiigid pärinesid Lõuna-Ameerika liikidest, kes olid rännanud Galapagose saarele.

Darwini järeldusi kinnitasid hiljutised uuringud, mille viisid läbi klimatoloogid Peter ja Rosemary Grant. Grants reisis Galapagose saartele ja dokumenteeris, kuidas temperatuuri muutused muutsid toiduvarusid. Järelikult surid teatud tüüpi liigid välja, teised jäid ellu, tänu populatsiooni eripärastele varieerumistele, nagu näiteks pikad sondide arved putukateni jõudmiseks.

Looduslik valik viib kõige paremate ellujäämiseni, see tähendab, et paremini kohanenud organismid viivad vähem kohanenud liigid välja. Valikusurve näited on järgmised:

• Saadaval oleva toidu kogus
• Varjupaik
• Kliimamuutus 
• Kiskjate arv 

Pärilikud modifikatsioonid akumuleeruvad ja võivad põhjustada uue liigi tekkimist. Darwin väitis, et kogu elusolend põlvnes miljonite aastate jooksul ühiselt esivanemalt.

1. Fossiilsed tõendid

Paleoantropoloogid on jälginud inimese evolutsiooni ajalugu, analüüsides kivistunud luid, mis näitavad, kuidas aju suurus ja füüsiline välimus aeglaselt muutusid. Smithsoniani riikliku loodusmuuseumi andmetel on Homo sapiens (tänapäeva inimene) primaadid on tihedalt seotud Aafrika inimahvidega ja neil on ühine esivanem, mis eksisteeris umbes 6–8 miljonit aastat tagasi.

Fossiilsete andmetega saab organismid dateerida teatud ajaperioodidest ja näidata erinevate liikide arengut ühisest esivanemast. Kivistised neid võrreldakse sageli teadaolevate faktidega fossiilide paiknemise piirkonna geoloogia kohta.

2. Esivanemate liikide avastamine

Darwini fossiilide jahi retked pakkusid märkimisväärseid tõendeid evolutsiooni ja väljasurnud esivanemate liikide olemasolu kohta. Lõuna-Ameerikat uurides leidis Darwin kustunud hobusetüüpi jäänused.

Ameerika tänapäevaste hobuste esivanemad olid väikesed karjatavad loomad, kellel olid varbad jalas ja kellel oli ninasarvikuga ühine esivanem. Miljonite aastate jooksul tehtud kohanemiste hulka kuulusid lamedad hambad rohu närimiseks, suurem suurus ja kabjad kiskjate eest kiireks jooksmiseks.

Üleminekufossiilid suudab paljastada evolutsiooniahela puuduvad lülid. Näiteks perekonna Tiktaalik avastamine näitab potentsiaalselt kalade arengut nelja jäsemega maismaaloomadeks. Lisaks lõpustega üleminekuliigile on esivanem Tikaalik ka näiteks mosaiigi evolutsioon, mis tähendab, et selle kehaosad arenesid veest maale kohanedes erineva kiirusega.

3. Taimede keerukuse suurendamine

Muru, puud ja võimsad tammed arenesid umbes 410 miljonit aastat tagasi maale kohanenud haljasvetikate ja sammalde tüübist. Fossiilsed eosed viitavad sellele, et primitiivsed vetikad kohanevad kuiva õhuga, luues taime ja eoste kaitsva küünenaha katte.

Lõpuks tekkisid maismaataimedel veresoonte süsteem ja flavonoidsed pigmendid UV-kaitseks päikese eest. Paljurakuliste taimede ja seente reproduktiivne elutsükkel muutus keerukamaks.

4. Sarnased Anatoomilised omadused

Evolutsiooniteooriat toetab selle olemasolu homoloogsed struktuurid, mis on mitme liigi vahel jagatud füüsilised omadused, näidates, et nad pärinevad ühiselt esivanemalt.

Peaaegu kõigil jäsemete loomadel on sama struktuur, mis viitab enne ühiselt esivanemalt mitmekesistamisele jagatud tunnustele. Samamoodi saavad putukad alguse kõigest kõhu, kuue jala ja antenniga, kuid mitmekesistuvad sealt tohutuks arvuks liikideks.

5. Gills inimese embrüodes

Embrüoloogia pakub võimsaid tõendeid evolutsiooniteooria toetamiseks. Embrüonaalne struktuur, mida elusorganismid jagavad, on liikide puhul praktiliselt identsed, lähenedes ühisele esivanemale.

Näiteks selgroogsete, sealhulgas inimeste embrüotel on kaelas lõpulaadsed struktuurid, mis on kalade lõpudega homoloogsed. Teatud esivanemate omadused, näiteks embrüonaalse kana lõpused, ei arene siiski tegelikuks elundiks ega lisandiks.

Embrüoloogia pakub võimsaid tõendeid evolutsiooniteooria toetamiseks. Embrüonaalne struktuur, mida elusorganismid jagavad, on liikide puhul praktiliselt identsed, lähenedes ühisele esivanemale.

Näiteks selgroogsete, sealhulgas inimeste embrüotel on kaelas lõpulaadsed struktuurid, mis on kalade lõpudega homoloogsed. Teatud esivanemate omadused, näiteks embrüonaalse kana lõpused, ei arene siiski tegelikuks elundiks ega lisandiks.

6. Kummalised vestigiaalsed struktuurid

Vestigiaalsed struktuurid on evolutsioonilised jäägid, mis olid ühise esivanema jaoks otstarbekad. Näiteks on inimese embrüotel saba arengu varases staadiumis. Saba muutub eristamatuks sabaluuks, sest saba omamine ei teeks inimesel mingit kasulikku eesmärki. Teiste loomade sabad aitavad neil täita erinevaid funktsioone, nagu tasakaal ja kärbeste libistamine.

Boa-kitsendajate tagajalgade luude jäänused on tõend sisalike arenemisest madudeks. Mõnes elupaigas oleksid lühimate jalgadega sisalikud olnud liikuvamad ja raskemini nähtavad. Miljonite aastate jooksul muutusid jalad veelgi lühemaks ja peaaegu olematuks. Levinud fraas "Kasuta või kaota" kehtib ka evolutsiooniliste muutuste kohta.

7. Uuringud biograafias

Biogeograafia on bioloogia haru, mis toetab Darwini evolutsiooniteooriat. Biogeograafias vaadeldakse, kuidas organismide geograafiline levik üle maailma kohaneb erinevate keskkondadega.

Geograafial on spekuleerimisel keskne roll. Darwini vintsi mitmekesistati mandri ja Galapagose saarte vaheliste esivanemate hulgast, et need sobiksid nende praeguse ümbrusega. Vanemate esivanemad olid seemned, kes pesitsesid maa peal; Darwini avastatud vinnid pesitsesid aga erinevates kohtades ja toitusid kaktusest, seemnetest ja putukatest. Noka suurus ja kuju, mis on otseselt seotud funktsiooniga.

Austraalia lähedal asuv Känguru saar on üks väheseid kohti Maal, kus õitsevad kukkurloomad koos platsentaimetajate ja munevate monotreemidega. Nagu nimest võib järeldada, elavad jõekäärud ja kookad, nagu kängurud ja koaalad, inimelanikke tunduvalt rohkem.

Pärast saare eraldamist Austraalia mandrist arenes taimestik ja loomastik alamliikideks, mida loomakiskjad või kolonisatsioon häirisid kuni 1800. aastateni. Teadlased võrdlevad mandri taimi, loomi ja seeni ning vastandavad neid Känguru saarelt leitud taimedele, loomadele ja seentele, et saada rohkem teavet kohanemise, loodusliku valiku ja evolutsiooniliste muutuste kohta.

Taimede ja seente juhuslikud variatsioonid muutsid mõned organismid paremini uue piirkonna koloniseerimiseks ja nende geneetilise koodi läbimiseks, toetades seeläbi Darwini loodusliku valiku teooriat.

8. Analoogne kohanemine

Analoogne kohanemine toetab loomuliku valiku protsessi ja evolutsiooniteooriat. Analoogsed kohandused on ellujäämismehhanismid, mida kohandavad sarnase selektsioonisurvega silmitsi seisvad organismid.

Sõltumatu arktiline rebane ja ptarmigan (polaarlind) läbivad hooajalisi värvimuutusi. Arktilisel rebasel ja ptarmiganil on geenivariatsioon, mis võimaldab neil arendada heledamat värvi talv lumega sulandumiseks ja näljastest kiskjatest mööda hiilimiseks, kuid see ei viita ühisele esivanemale.

9. Kohanduv kiirgus

Hawaii on saarte ahel, kus võib leida palju tähelepanuväärseid linde ja loomi, kes arvatakse pärinevat Ida-Aasiast või Põhja-Ameerikast.

Ligikaudu 56 erinevat Havai kärgpuude liiki arenes välja vaid ühest või kahest liigist, mis seejärel elasid saarel erinevates mikrokliimades protsessis, mida nimetatakse adaptiivseks kiirguseks. Hawaii kärgpuude variatsioonid näitavad paljusid sama tüüpi noka kohandusi kui Darwini vintsked.

10. Pangeajärgne liikide lahknemine

Miljoneid aastaid tagasi olid Maa mandrid lähestikku ja moodustasid superkontinendi nimega Pangea. Sarnaseid organisme võib leida kogu maailmast. Maapõu nihkuvad plaadid põhjustasid Pangea eraldumise.

Flora ja fauna arenesid erinevalt. Esialgselt maamassilt pärit taimed, loomad ja seened arenesid vastloodud mandritel erinevalt. Esivanemate sugupuud arenesid uuteks sugupuudeks post-Pangea geograafiliste muutustega kohanenud organismidena.

11. DNA tõend

Kõik elusorganismid koosnevad rakkudest, mis kasvavad, metaboliseeruvad ja paljunevad vastavalt nende geneetilisele koodile. Kogu organismi ainulaadne plaan sisaldub raku tuumas desoksüribonukleiinhape (DNA). Loomade, taimede ja seente aminohapete ning geenivariantide DNA järjestuste uurimine annab vihjeid esivanemate sugupuule ja ühisele esivanemale.

DNA komplektid võivad paljastada esivanema ja tuvastada ammu kadunud sugulased geneetilise materjali võrdluse põhjal esitatud sülje- või põseproovide proovides. Geneetiline varieeruvus looduslikus populatsioonis on tingitud normaalsest geenide segunemisest sugulisel paljunemisel ja juhuslikest mutatsioonidest rakkude jagunemisel. Parandamata vead võivad põhjustada selliseid probleeme nagu liiga palju või liiga vähe kromosoome, mille tagajärjeks on geneetilised häired.

Tihedamini, mutatsioonid on ebaolulised ega mõjuta geeniregulatsiooni ega valgusünteesi. Mõnikord võib mutatsioon osutuda soodsaks kohanemiseks.

Elusorganismide, sealhulgas inimeste päritolu evolutsiooniline ajalugu ulatub miljonitesse aastatesse. Siiski võite leida tõendeid erinevate liikide kiire ja kiire arengu kohta. Näiteks paljunevad ja arenevad bakterid kiiresti, et saada antibiootikumiresistentsuse geene.

Putukad, kes suudavad pestitsiididele paremini vastu panna, jäävad ellu ja paljunevad suurema kiirusega.

Loodusliku valiku näited on reaalajas äratuntavad. Näiteks heledaid põldhiiri võib maisipõllul hõlpsasti märgata ja kiskjad söövad. Pruunikashallid hiired suudavad paremini oma ümbrusse sulanduda. Kamufleeritud värvimine suurendab ellujäämist ja paljunemist.

Evolutsiooniteoorial on põllumajanduses kasulikke rakendusi. Juba enne geenide ja DNA-molekulide avastamist kasutasid põllumehed põllukultuuride või karja parandamiseks valikulist aretust. Kunstliku selektsiooni käigus ristati ja ristatakse kõrgema kvaliteediga taimi, loomi ja seeni, et parandada kogu populatsiooni ja luua ideaalseid hübriide.

Kuid hübriididel on sageli vähe varieeruvust, mis ohustab liigi säilimist, kui keskkonnatingimused muutuvad või haigus tabab.