Az evolúció bizonyítékai: Növények, állatok és gombák eredete

A 19. század egy áttörő tudományos felfedezés volt, amely sok korábban a Föld és az emberiség eredetéről szóló elméletet támogatott. 1855-ben Alfred Russell Wallace közzétette az evolúció elméletének javaslatát a természetes szelekció útján, majd Charles Darwin 1859-ben megjelent munkája következett A fajok eredetéről.

A több éves munka meggyőző bizonyítékokat gyűjtött össze, amelyek a program széles körű elfogadásához vezettek evolúcióelmélete tudósok szerte a világon.

Charles Darwin természettudós évekig elemezte az evolúció bizonyítékait, mielőtt eredményeit közzétette. Elméletét nagyban befolyásolták a kor hasonló gondolkodású tudósai, különösen Alfred Russell Wallace, James Hutton, Thomas Malthus és Charles Lyell.

Az evolúció elmélete szerint az organizmusok megváltoznak és alkalmazkodnak környezetükhöz az öröklött fizikai és viselkedési jellemzők eredményeként, amelyet a szülők adnak át az utódoknak.

Az evolúció Darwin-féle meghatározása a lassú és fokozatos változás eszméjére összpontosított az ismételt generációk során, amelyet „

Az evolúció meghatározásának bizonyítékai nagyrészt Wallace biogeográfiai tanulmányaiból származnak az amazóniai esőerdőkben, valamint Darwin észlelései az érintetlen Galapagos-szigetekről. Mindkét kutató evolúciós bizonyítékként határozta meg az élő szervezetek és közös őseik közötti kapcsolat bizonyítékát.

Izgalmas felfedezések a Galapagos-szigeteken szilárd alapot szolgáltattak Darwinnak az evolúció és a természetes szelekció gondolatának nyomására. Darwin például különféle csőrvariációkat figyelt fel a galapagosi pintyek természetes populációján belül, és később megértette eredményeinek fontosságát. Darwin észrevette, hogy a pintyek különféle fajai a Galapagosba vándorolt ​​dél-amerikai fajokból származtak.

Darwin következtetéseit megerősítették Peter és Rosemary Grant klimatológusok által végzett legutóbbi vizsgálatok. A Grants a Galapagos-szigetekre utazott, és dokumentálta, hogy a hőmérséklet változásai hogyan változtatták meg az élelmiszerellátást. Következésképpen bizonyos fajok elhaltak, míg mások életben maradtak, köszönhetően a populáció sajátos tulajdonságváltozásainak, például a rovarok elérése érdekében hosszú szondázási számláknak.

Természetes kiválasztódás a legmegfelelőbbek túléléséhez vezet, ami azt jelenti, hogy a jobban alkalmazkodó organizmusok a kevésbé alkalmazkodó fajok elé kerülnek. Példák a szelekciós nyomásokra:

• A rendelkezésre álló élelmiszer mennyisége
• Menedék
• Klímaváltozás 
• Ragadozók száma 

Az öröklött módosítások felhalmozódnak, és új faj megjelenését eredményezhetik. Darwin azzal érvelt, hogy minden élőlény évmilliók alatt egy közös ősből származott.

1. Fosszilis bizonyítékok

A paleoantropológusok megkövesedett csontok elemzésével követték nyomon az emberi evolúció történetét, amelyek megmutatják, hogyan változott lassan az agy mérete és fizikai megjelenése. A Smithsonian Nemzeti Természettudományi Múzeum szerint a Homo sapiens (modern ember) főemlős szorosan kapcsolódik Afrika nagy majmához, és közös őse van, amely körülbelül 6-8 millió évig létezett ezelőtt.

A fosszilis nyilvántartások képesek bizonyos idõszakokból származó szervezeteket idõzíteni, és megmutatják a különbözõ fajok evolúcióját egy közös õstõl. Fosszilis feljegyzések gyakran összehasonlítják a kövületek földrajzi helyének geológiai ismert tényeivel.

2. Az ősi fajok felfedezése

Darwin kövület-vadászatai jelentős bizonyítékokkal szolgáltak az evolúcióra és a kihalt ősi fajok létezésére vonatkozóan. Dél-Amerika felfedezése során Darwin egy kihalt ló maradványait találta.

A modern amerikai lovak ősei kicsi legeltetésű állatok voltak, lábujjakkal a lábukon, akiknek közös őse volt egy orrszarvúval. Több millió éven át alkalmazkodtak a fű rágásához szükséges lapos fogakhoz, a megnövekedett mérethez és a patákhoz, hogy gyorsan szaladhassanak a ragadozók elől.

Átmeneti kövületek felfedheti az evolúciós lánc hiányzó láncszemeit. Például a Tiktaalik nemzetség felfedezése azt mutatja, hogy a halak négy végtaggal rendelkező szárazföldi állatokká fejlődnek. Amellett, hogy kopoltyúval rendelkező átmeneti faj, az ős Tikaalik is példa erre mozaik evolúció, vagyis testrészei különböző sebességgel fejlődtek, amikor a vízről a földre alkalmazkodtak.

3. A növények összetettségének növelése

A fű, a fák és a hatalmas tölgyek olyan zöld algákból és bryophytákból fejlődtek ki, amelyek körülbelül 410 millió évvel ezelőtt alkalmazkodtak a földhöz. A fosszilis spórák azt sugallják, hogy a primitív algák alkalmazkodtak a száraz levegőhöz azáltal, hogy védő kutikula bevonatot fejlesztettek ki a növény és a spórák számára.

Végül a szárazföldi növények kifejlesztettek egy érrendszert és flavonoid pigmenteket az UV-védelem érdekében a naptól. A többsejtű növények és gombák reprodukciós életciklusa összetettebbé vált.

4. Hasonló Anatómiai jellemzők

Az evolúció elméletét megerősíti az homológ struktúrák, amelyek közös fizikai tulajdonságok több faj között, megmutatva, hogy közös őstől származnak.

Szinte minden végtaggal rendelkező állat szerkezete azonos, ami közös vonásokra utal, mielőtt diverzifikálódnának egy közös őstől. Hasonlóképpen, a rovarok mindegyike hassal, hat lábbal és antennával indul, de onnan hatalmas fajokká változnak.

5. Kopoltyúk az emberi embriókban

Embriológia hathatós bizonyítékokat kínál az evolúció elméletére. Az élő organizmusok embrionális szerkezete gyakorlatilag azonos a közös ősökig visszanyúló fajok között.

Például a gerincesek embrióinak, beleértve az embereket is, a nyakában kopoltyúszerű szerkezetek vannak, amelyek homológak a halak kopoltyúival. Bizonyos ősjellemzők, mint például az embrionális csirke kopoltyúi, nem alakulnak ki tényleges szervekké vagy függelékké.

Az embriológia hathatós bizonyítékot kínál az evolúció elméletére. Az élő organizmusok embrionális szerkezete gyakorlatilag azonos a közös ősökig visszanyúló fajok között.

Például a gerincesek embrióinak, beleértve az embereket is, a nyakában kopoltyúszerű szerkezetek vannak, amelyek homológak a halak kopoltyúival. Bizonyos ősjellemzők, mint például az embrionális csirke kopoltyúi, nem alakulnak ki tényleges szervekké vagy függelékké.

6. Páratlan nyugati szerkezetek

Vestigialis szerkezetek olyan evolúciós maradványok, amelyek célt szolgáltak a közös ős számára. Például az emberi embrióknak a fejlődés korai szakaszában van farka. A farok megkülönböztethetetlen farokcsontká válik, mert a farka nem hasznos célt szolgálna az embereknél. Más állatok farka különböző funkciókkal segíti őket, mint például az egyensúly és a legyek lecsapása.

A boa szűkítő hátsó lábcsontjainak jelei bizonyítják a gyíkok kígyóvá fejlődését. Egyes élőhelyeken a legrövidebb lábú gyíkok mozgékonyabbak és nehezebben láthatók lettek volna. Évmilliók alatt a lábak még rövidebbek lettek, és szinte nem is voltak. A „használd vagy veszítsd el” általános kifejezés az evolúciós változásra is vonatkozik.

7. Biogeográfiai kutatások

Biogeográfia a biológia olyan ága, amely alátámasztja Darwin evolúcióelméletét. A biogeográfia azt vizsgálja, hogy az élőlények földrajzi eloszlása ​​az egész világon hogyan alkalmazkodik a különböző környezetekhez.

A földrajz kulcsszerepet játszik a speciációban. Darwin pintyei a szárazföldön és a Galapagos-szigetek között a pinty őseitől változatosabbá váltak, hogy megfeleljenek jelenlegi környezetüknek. A pintyök ősi fajai a földön fészkelő magevők voltak; a Darwin által felfedezett pintyek azonban különböző helyeken fészkelődtek, és kaktuszokkal, magvakkal és rovarokkal táplálkoztak. A csőr mérete és alakja közvetlenül függ a funkciótól.

Az Ausztrália közelében lévő Kenguru-sziget azon kevés helyek egyike a Földön, ahol az erszényesek virágzanak a placenta emlősökkel és a tojást rakó monotrémákkal együtt. Ahogy a neve is sugallja, az erszényesek, mint a kenguruk és a koalák, gyarapodnak és jelentősen meghaladják az emberi lakosokat.

Miután a sziget elválasztódott az ausztrál kontinenstől, a növény- és állatvilág alfajokká fejlődött, az állatragadozók vagy a gyarmatosítás zavartalanul az 1800-as évekig. A tudósok összehasonlítják és szembeállítják a szárazföldi növényeket, állatokat és gombákat a Kenguru-szigeten találhatóakkal, hogy többet megtudjanak az alkalmazkodásról, a természetes szelekcióról és az evolúciós változásról.

A növények és gombák véletlenszerű eltérései alkalmassá tették egyes organizmusokat arra, hogy jobban alkalmazkodjanak egy új terület gyarmatosításához és genetikai kódjuk mentén történő áthaladásához, ezáltal támasztva alá Darwin természetes szelekciós elméletét.

8. Analóg alkalmazkodás

Az analóg adaptáció támogatja a természetes szelekció folyamatát és az evolúció elméletét. Az analóg adaptációk olyan túlélési mechanizmusok, amelyeket rokon organizmusok alkalmaznak, hasonló szelekciós nyomásnak kitéve.

A nem rokon sarkvidéki róka és a ptarmigan (sarki madár) szezonális színváltozáson megy keresztül. A sarki róka és a ptarmigan olyan génvariációval rendelkezik, amely lehetővé teszi számukra a világosabb szín kialakulását a tél keveredni a hóval és elkerülni az éhes ragadozókat, de ez nem utal közös ősre.

9. Adaptív sugárzás

Hawaii olyan szigetek láncolata, ahol számos látványos madár és állat található, amelyekről feltételezik, hogy Kelet-Ázsiából vagy Észak-Amerikából származnak.

Körülbelül 56 különböző hawaii mézes kúszónövény alakult ki egy vagy két fajból, amelyek az adaptív sugárzásnak nevezett folyamat során a sziget különböző mikroklímáiban telepedtek le. A hawaii mézesmadarak variációi sok ugyanolyan típusú csőradaptációt mutatnak, mint Darwin pintyei.

10. Pangea utáni fajok divergenciája

Millió évvel ezelőtt a Föld kontinensei közel voltak egymáshoz, és Pangea nevű szuperkontinenst alkottak. Hasonló organizmusokat lehetett találni az egész világon. A földkéreg eltolódólemezei Pangea-t elválasztották egymástól.

A növény- és állatvilág másképp alakult. Az eredeti szárazföldi növények, állatok és gombák másképp fejlődtek az újonnan kialakult kontinenseken. Az ősi nemzetségek új nemzetségekké fejlődtek Pangea utáni mint a földrajzi változásokhoz alkalmazkodó organizmusok.

11. DNS-igazolás

Minden élő szervezet olyan sejtekből áll, amelyek genetikai kódjuk szerint növekednek, metabolizálódnak és szaporodnak. Az egész szervezet egyedi tervét a sejt magja tartalmazza dezoxiribonukleinsav (DNS). Az állatok, növények és gombák aminosavainak és génvariánsainak DNS-szekvenciáinak vizsgálata nyomokat ad az ősök származására és közös ősre.

A DNS-készletek feltárhatják az ősöket és azonosíthatják a rég elveszett rokonokat a nyál- vagy arctörlők által benyújtott genetikai anyagok összehasonlítása alapján. A természetes populáció genetikai változatossága a nemi szaporodás során bekövetkező normális génmegoszlás és a sejtosztódás során bekövetkező véletlenszerű mutációk eredménye. A kijavítatlan hibák olyan problémákat eredményezhetnek, mint például túl sok vagy túl kevés kromoszóma, ami genetikai rendellenességeket eredményezhet.

Gyakrabban, mutációk következménytelenek és nem befolyásolják a génszabályozást vagy a fehérjeszintézist. Esetenként a mutáció előnyös adaptációnak bizonyulhat.

Az élő szervezetek evolúciós története, beleértve az emberi eredetet is, évmilliókra nyúlik vissza. Megtalálható azonban a különböző fajok gyors és gyors evolúciója. Például a baktériumok gyorsan szaporodnak és fejlődnek, hogy antibiotikum-rezisztens génjeik legyenek.

Azok a rovarok, amelyek jobban képesek ellenállni a peszticideknek, nagyobb arányban maradnak életben és szaporodnak.

A természetes szelekció példái valós időben felismerhetők. Például a világos mezei egereket könnyen észreveheti a kukoricatáblán, és a ragadozók megeszik. A barnásszürke egerek jobban be tudnak olvadni a környezetükbe. Az álcázott színezés fokozza a túlélést és a szaporodást.

Az evolúciós elméletnek hasznos alkalmazásai vannak a mezőgazdaságban. Még a gének és a DNS-molekulák felfedezése előtt a gazdák szelektív tenyésztést alkalmaztak a termények vagy az állományállomány javítására. A mesterséges szelekció folyamán kiváló minőségű növényeket, állatokat és gombákat kereszteztek és kereszteznek, hogy javítsák a teljes populációt és ideális hibrideket hozzanak létre.

A hibridek azonban gyakran alig változékonyak, ami veszélyezteti a faj túlélését, ha a környezeti feltételek megváltoznak vagy a betegség megtörténik.