Charles Darwin oli kreacionist ning koolitatud loodusteadlane ja geoloog. 1830. aastate ookeanireisi ajal viisid Darwini vaatlused Galapagose saarte loomade ja taimede elustiku kohta välja oma evolutsiooniteooria. Ta hoidis ideed 20 aastat ilma seda avaldamata, kuni Alfred Russel Wallace, kes oli iseseisvalt samade ideedega välja tulnud, veenis teda seda maailmaga jagama.
Nad esitasid oma leiud teadusringkondadele koos, kuid Darwini selleteemaline raamat müüdi palju paremini. Teda mäletatakse tänaseni palju paremini, samas kui laiem avalikkus on Wallace enamasti unustanud.
Evolutsiooniline bioloogia
Charles Darwin ja Alfred Russel Wallace tutvustasid maailmale oma evolutsiooniteooriaid 1800. aastate keskel. Looduslik valik on peamine mehhanism, mis juhib evolutsiooni, ja evolutsiooni saab jagada kahte alamtüüpi:
- Makroevolutsioon
- Mikroevolutsioon
Need kaks tüüpi on sama spektri erinevad otsad. Mõlemad kirjeldavad elusliikide pidevat geneetilist muutust, reageerides keskkonnale, kuid väga erineval viisil.
Makroevolutsioon puudutab end suurte populatsioonimuutustega väga pika aja jooksul, näiteks liik, mis hargneb kaheks eraldi liigiks. Mikroevolutsioon viitab väikesemahulisele evolutsioonilisele protsessile, mille käigus populatsiooni geenivaramu lühikese perioodi jooksul muudetakse tavaliselt loodusliku valiku tagajärjel.
Evolutsiooni määratlus
Evolutsioon on liigi järkjärguline muutumine pika aja jooksul. Darwin ise ei kasutanud mõistet evolutsioon, vaid kasutas fraasi "laskumine koos modifikatsiooniga”Oma 1859. aasta raamatus, mis tutvustas maailmale evolutsiooni mõistet“ Liikide tekkimisest loodusliku valiku abil ”.
Looduslik valik toimib korraga kogu liigi populatsioonile ja võtab mitu põlvkonda, paljude tuhandete või miljonite aastate jooksul.
Idee oli selles, et liigi keskkond soosib mõnda geenimutatsiooni; teisisõnu, nad aitavad seda omavatel järglastel paremini ellu jääda ja paljuneda. Neid edastatakse üha sagedamini, kuni muteerunud geeniga järeltulijad ei ole enam sama liiki mutatsioon.
Mikroevolutsioon vs. Makroevolutsiooni protsessid
Mikroevolutsioon ja makroevolutsioon on mõlemad evolutsiooni vormid. Mõlemat juhivad samad mehhanismid. Lisaks looduslikule valikule hõlmavad need mehhanismid järgmist:
- Kunstlik valik
- Mutatsioon
- Geneetiline triiv
- Geenivool
Mikroevolutsioon viitab evolutsioonilistele muutustele liigi (või liigi ühe populatsiooni) sees suhteliselt lühikese aja jooksul. Muudatused mõjutavad sageli ainult ühte populatsiooni omadust või väikest geenigruppi.
Makroevolutsioon toimub väga pika aja jooksul paljude põlvkondade jooksul. Makroevolutsioon viitab liigi jagunemisele kaheks liigiks või uute taksonoomiliste klassifikatsioonirühmade moodustamiseks.
Mutatsioonid uute geenide loomiseks
Mikroevolutsioon toimub siis, kui toimub muutus geenis või geenides, mis kontrollivad üksiku organismi ühte omadust. See muutus on tavaliselt mutatsioon, see tähendab, et see on juhuslik muutus, mis toimub ilma erilise põhjuseta. The mutatsioon ei anna eeliseid enne, kui see on järglastele edasi antud.
Kui see mutatsioon annab järeltulijatele elus eelise, on tulemuseks see, et järglased suudavad paremini terveid järglasi kanda. Neil järgmise põlvkonna järeltulijatel, kes pärivad geenimutatsiooni, on ka eelis ja neil on suurema tõenäosusega terveid järglasi ning muster jätkub.
Loomulik vs. Kunstlik valik
Kunstlik valik on liikide populatsiooni osas loodusliku valikuga märkimisväärselt sarnased. Tegelikult oli Darwin tuttav kunstliku valiku kasutamisega põllumajanduses ja teistes tööstusharudes ning see mehhanism inspireeris tema kontseptsiooni looduses toimuvast analoogsest protsessist.
Mõlemad protsessid hõlmavad liigi kujundamist genoom väliste jõudude kaudu. Kui loodusliku valiku mõju on loomulik keskkond ja kujundab jooni, mis on ellujäämiseks ja edukaks paljunemiseks kõige paremini kohandatud, kunstlik valik on evolutsioon, mida inimesed mõjutavad taimedel, loomadel ja muudel organismidel.
Inimesed on kasutanud kunstlikku valikut aastatuhandeid, et kodustada erinevaid loomaliike, alustades hundist (mis kunagi kodustatud, hargnenud koeraks, eraldiseisvaks liigiks) ning jätkub kooremloomade ja muude loomadega, keda saab kasutada transport või toit.
Inimesed aretasid ainult loomi, kellel olid nende eesmärgi jaoks kõige soovitavamad omadused, ja kordasid seda iga põlvkonna. Seda jätkus seni, kuni näiteks nende hobused olid kuulekad ja tugevad ning koerad olid sõbralikud, vilunud jahipartnerid ja hoiatasid inimesi saabuvate ohtude eest.
Inimesed on kasutanud kunstlikku selektsiooni ka taimedel, ristates taimi seni, kuni nad olid kõvemad, parema saagikuse ja pidamisega muud soovitavad omadused, mis ei pruugi sobida looduskeskkonna omadustega, oleksid taimi järk-järgult juhtinud poole. Kunstlik valik kipub toimuma palju kiiremini kui looduslik valik, kuigi see pole alati nii.
Geneetiline triiv ja geenivoog
Väikeses populatsioonis, eriti raskesti ligipääsetavas geograafilises piirkonnas, näiteks saarel või orus, võib see kasulik mutatsioon mõjutada suhteliselt kiiresti liigi populatsiooni. Varsti on eelise järglased enamus elanikkonnast. Neid mikroevolutsioonilisi muutusi nimetatakse geneetiline triiv.
Kui elanikkond, kus on vähe inimesi, puutub kokku uute inimestega, kes toovad uusi alleelid (uudsed mutatsioonid) geenivaramusse nimetatakse populatsiooni suhteliselt kiiret muutust geenivoog. Suurendades populatsiooni geneetilist mitmekesisust, võib liik harvemini kaheks uueks liigiks jagada.
Mõned mikroevolutsiooni näited
Mikroevolutsiooni näide võib olla mis tahes omadus, mida tutvustatakse väikesele elanikkonnale suhteliselt lühikese aja jooksul perioodil juhusliku geneetilise triivi või uute, uue geneetilise koostisega isikute tutvustamise kaudu elanikkonnast.
Näiteks võib olla alleel, mis annab teatud linnuliigile silmis muutuse, mis võimaldab tal kaugliikmete nägemisteravust olla parem kui tema eakaaslastel. Kõik linnud, kes selle alleeli pärivad, suudavad usse, marju ja muid toiduallikaid märgata kaugemalt ja kõrgemalt kui teised linnud.
Nad on paremini toidetud ja suudavad lahkuda pesast lühiajaliselt jahti pidama ja toitu otsima, enne kui nad röövloomade eest ohutusse naasevad. Nad jäävad ellu paljunemiseks sagedamini kui teised linnud; alleelisagedus kasvab populatsioonis, mis viib selle liigi lindude terava kaugnägemisega.
Teine näide on bakteriaalne antibiootikumiresistentsus. Antibiootikum hävitab kõik bakterirakud, välja arvatud need, mis ei reageeri selle toimele. Kui bakteri immuunsus oli a pärilik See oli antibiootikumravi tulemus, et immuunsus kandus edasi järgmise põlvkonna bakterirakkudele ja ka nemad on antibiootikumi suhtes resistentsed.