Evoliucijos įrodymai: augalų, gyvūnų ir grybų kilmė

XIX amžius buvo novatoriškų mokslinių atradimų laikas, kuris pakėlė daugelį anksčiau buvusių teorijų apie Žemės ir žmonijos kilmę. 1855 m. Alfredas Russellas Wallace'as paskelbė savo pasiūlymą apie evoliucijos teoriją natūralios atrankos būdu, po kurio buvo paskelbtas Charleso Darwino 1859 m Apie rūšių kilmę.

Daug metų trukusio darbo buvo surinkta įtikinamų įrodymų, kurie leido plačiai pripažinti evoliucijos teorija viso pasaulio mokslininkų.

Gamtininkas Charlesas Darwinas daugelį metų analizavo evoliucijos įrodymus, prieš paskelbdamas savo išvadas. Jo teorijai didelę įtaką darė to meto mokslininkai, ypač Alfredas Russellas Wallace'as, Jamesas Huttonas, Tomas Malthusas ir Charlesas Lyellas.

Remiantis evoliucijos teorija, organizmai keičiasi ir prisitaiko prie savo aplinkos dėl paveldėtų fizinių ir elgesio ypatybių, perduodamų iš tėvų palikuonims.

Darvino evoliucijos apibrėžimas sutelkė dėmesį į lėtų ir laipsniškų pokyčių kartojantis kartas idėją, kurią jis pavadino „

Evoliucijos apibrėžimo įrodymai labai siejami su biogeografiniais Wallace Amazonės atogrąžų miškuose tyrimais ir Darvino pastebėjimais apie nesugadintas Galapagų salas. Abu tyrinėtojai evoliucinius įrodymus apibrėžė kaip ryšį tarp gyvų organizmų ir jų bendro protėvio.

Įdomūs atradimai Galapagų salose suteikė Darvinui tvirtą pagrindą evoliucijos ir natūralios atrankos idėjai palaikyti. Pavyzdžiui, Darvinas pastebėjo skirtingas snapo variacijas natūralioje Galapagų kikilių populiacijoje ir vėliau suprato savo išvadų svarbą. Darvinas suprato, kad skirtingos kikilių rūšys kilo iš Pietų Amerikos rūšių, migravusių į Galapagus.

Darwino išvados buvo patvirtintos naujausiuose klimatologų Peterio ir Rosemary'io Granto atliktuose tyrimuose. Dotacijos keliavo į Galapagų salas ir dokumentavo, kaip temperatūros pokyčiai pakeitė maisto tiekimą. Todėl tam tikros rūšies rūšys mirė, o kitos išgyveno dėl ypatingų populiacijos bruožų skirtumų, pavyzdžiui, ilgų bandomųjų sąskaitų vabzdžiams pasiekti.

Natūrali atranka veda prie tinkamiausių išgyvenimo, o tai reiškia, kad geriau prisitaikę organizmai pralenkia mažiau pritaikytas rūšis. Atrankos spaudimo pavyzdžiai:

• Turimo maisto kiekis
• Prieglauda
• Klimato kaita 
• Plėšrūnų skaičius 

Paveldimos modifikacijos kaupiasi ir gali sukelti naujos rūšies atsiradimą. Darvinas teigė, kad visa gyva būtybė kilo iš bendro protėvio per milijonus metų.

1. Iškastiniai įrodymai

Paleoantropologai atsekė žmogaus evoliucijos istoriją, analizuodami suakmenėjusius kaulus, kurie parodo, kaip lėtai keitėsi smegenų dydis ir fizinė išvaizda. Remiantis Smithsonian nacionaliniu gamtos istorijos muziejumi, Homo sapiens (šiuolaikiniai žmonės) yra primatai glaudžiai susijęs su didžiosiomis Afrikos beždžionėmis ir turi bendrą protėvį, egzistavusį maždaug 6–8 milijonus metų prieš.

Iškastiniai įrašai gali datuoti tam tikrų laikotarpių organizmus ir parodyti skirtingų rūšių evoliuciją iš bendro protėvio. Iškastiniai įrašai dažnai lyginami su žinomais faktais apie vietovės, kurioje buvo fosilijos, geologiją.

2. Protėvių rūšių atradimas

Darvino iškastinių medžioklių žygiai pateikė daug įrodymų apie evoliuciją ir išnykusių protėvių rūšių egzistavimą. Tyrinėdamas Pietų Ameriką, Darvinas rado išnykusio arklio liekanas.

Šiuolaikinių amerikietiškų arklių protėviai buvo maži ganantys gyvūnai su kojų pirštais, kurie turėjo bendrą protėvį su raganosiu. Per milijonus metų buvo pritaikyti plokšti dantys žolei kramtyti, padidėjęs dydis ir kanopos, kad greitai bėgtų nuo plėšrūnų.

Pereinamosios fosilijos gali atskleisti trūkstamas grandis evoliucijos grandinėje. Pavyzdžiui, „Tiktaalik“ genties atradimas gali parodyti žuvų evoliuciją į sausumos gyvūnus su keturiomis galūnėmis. Protėvių Tikaalik yra ne tik pereinamoji rūšis su žiaunomis, bet ir pavyzdys mozaikos evoliucija, tai reiškia, kad jos kūno dalys vystėsi skirtingu greičiu, kai prisitaiko nuo vandens prie žemės.

3. Augančių augalų sudėtingumas

Žolė, medžiai ir galingi ąžuolai išsivystė iš žaliųjų dumblių ir briofitų tipo, kuris prisitaikė nusileisti maždaug prieš 410 milijonų metų. Iškastinės sporos rodo, kad primityvūs dumbliai prisitaikė prie sauso oro, sukurdami apsauginę augalo ir sporų odelių dangą.

Galų gale sausumos augalai sukūrė kraujagyslių sistemą ir flavonoidinius pigmentus, apsaugančius nuo UV spindulių. Daugialąsčių augalų ir grybų reprodukcinis gyvenimo ciklas tapo sudėtingesnis.

4. Panašus Anatominės savybės

Evoliucijos teoriją patvirtina egzistavimas homologinės struktūros, kurie yra bendri kelių rūšių fiziniai bruožai, rodantys, kad jie kilę iš bendro protėvio.

Beveik visi galūnių gyvūnai turi tą pačią struktūrą, o tai rodo bendrus bruožus prieš paįvairinant nuo bendro protėvio. Panašiai visi vabzdžiai prasideda pilvu, šešiomis kojomis ir antenomis, tačiau iš ten paįvairina daugybę rūšių.

5. Žiaunos žmogaus embrionuose

Embriologija pateikia svarių evoliucijos teoriją pagrindžiančių įrodymų. Embrioninė struktūra, kuria dalijasi gyvi organizmai, yra praktiškai identiška tarp rūšių, grįžtančių pas bendrą protėvį.

Pavyzdžiui, stuburinių gyvūnų, įskaitant žmones, embrionų kaklelyje yra panašių į žiaunas struktūrų, kurios yra homologiškos su žuvų žiaunomis. Tam tikros protėvių savybės, tokios kaip embriono vištienos žiaunos, nevirsta tikru organu ar priedu.

Embriologija pateikia svarių įrodymų, patvirtinančių evoliucijos teoriją. Embrioninė struktūra, kuria dalijasi gyvi organizmai, yra praktiškai identiška tarp rūšių, grįžtančių pas bendrą protėvį.

Pavyzdžiui, stuburinių gyvūnų, įskaitant žmones, embrionų kaklelyje yra panašių į žiaunas struktūrų, kurios yra homologiškos su žuvų žiaunomis. Tam tikros protėvių savybės, tokios kaip embriono vištienos žiaunos, nevirsta tikru organu ar priedu.

6. Nelyginės vestigialinės struktūros

Vestigialinės struktūros yra evoliucijos likučiai, kurie tarnavo bendram protėviui. Pavyzdžiui, žmogaus embrionai turi uodegą ankstyvosiose vystymosi stadijose. Uodega tampa niekuo neišsiskiriančiu uodegos kaulu, nes uodegos turėjimas žmonėms nebūtų naudingas. Kitų gyvūnų uodegos padeda jiems atlikti įvairias funkcijas, pavyzdžiui, pusiausvyrą ir musių plakimą.

Boa sutraukėjų užpakalinių kojų kaulų liekanos yra driežų evoliucijos į gyvates įrodymas. Kai kuriose buveinėse driežas trumpiausiomis kojomis būtų judresnis ir sunkiau įžiūrimas. Per milijonus metų kojos tapo dar trumpesnės ir jų beveik nebuvo. Įprasta frazė „Naudok arba pamesk“ taip pat taikoma evoliuciniams pokyčiams.

7. Biogeografijos tyrimai

Biogeografija yra biologijos šaka, palaikanti Darvino evoliucijos teoriją. Biogeografijoje nagrinėjama, kaip organizmų geografinis pasiskirstymas visame pasaulyje prisitaiko prie skirtingų aplinkų.

Geografija vaidina pagrindinį vaidmenį vykdant specialybę. Darvino kikiliai paįvairino žemių ir tarp Galapagų salų kilmininkų protėvių, kad tiktų jų dabartinei aplinkai. Protėvių rūšys kikiliai buvo sėklų valgytojai, kurie lizdavosi ant žemės; tačiau Darvino atrasti kikiliai lizdavosi įvairiose vietose ir maitindavosi kaktusais, sėklomis ir vabzdžiais. Snapo dydis ir forma, tiesiogiai susiję su funkcija.

Kengūros sala netoli Australijos yra viena iš nedaugelio vietų Žemėje, kur klesti marsupialai kartu su placentos žinduoliais ir kiaušinių dėjimo monotremomis. Kaip rodo pavadinimas, žirgai, tokie kaip kengūros ir koalos, klesti ir gerokai viršija žmonių gyventojus.

Salai atsiskyrus nuo Australijos žemyno, flora ir fauna išsivystė į porūšius, netrikdomi gyvūnų plėšrūnų ar kolonizacijos iki 1800-ųjų. Mokslininkai palygina ir palygina žemyno augalus, gyvūnus ir grybus su Kengūros saloje esančiais, kad sužinotų daugiau apie prisitaikymą, natūralią atranką ir evoliucinius pokyčius.

Atsitiktiniai augalų ir grybų pokyčiai padarė kai kuriuos organizmus labiau tinkamus kolonizuoti naują plotą ir pereiti jų genetinį kodą, taip palaikydami Darvino natūralios atrankos teoriją.

8. Analogiškas prisitaikymas

Analogiška adaptacija palaiko natūralios atrankos procesą ir evoliucijos teoriją. Analogiškos adaptacijos yra išgyvenimo mechanizmai, pritaikyti nesusijusių organizmų, patiriančių panašų atrankos slėgį.

Nesusijusi arktinė lapė ir ptarmigan (poliarinis paukštis) patiria sezoninius spalvų pokyčius. Arkties lapė ir ptarmigan turi genų pokyčius, leidžiančius jiems išsivystyti šviesesnei spalvai žiemą, kad susilietų su sniegu ir išvengtų alkanų plėšrūnų, tačiau tai nerodo bendro protėvio.

9. Adaptyvioji spinduliuotė

Havajai yra salų grandinė, kurioje galima rasti daug įspūdingų paukščių ir gyvūnų, kurie, kaip manoma, kilę iš Rytų Azijos ar Šiaurės Amerikos.

Apie 56 skirtingos Havajų medaus vijoklių rūšys išsivystė tik iš vienos ar dviejų rūšių, kurios vėliau saloje apsigyveno skirtinguose mikroklimatuose, vadinamuose prisitaikymo spinduliais. Havajų medžiokų variacijos rodo daugybę tokio paties tipo snapo pritaikymų kaip ir Darvino kikiliai.

10. Rūšių divergencija po Pangėjos

Prieš milijonus metų Žemės žemynai buvo arti vienas kito ir suformavo superkontinentą, vadinamą Pangea. Panašių organizmų buvo galima rasti visame pasaulyje. Besikeičiančios Žemės plutos plokštės privertė Pangėją nutolti.

Flora ir fauna vystėsi skirtingai. Augalai, gyvūnai ir grybai iš pirminės sausumos naujai susiformavusiuose žemynuose vystėsi skirtingai. Protėvių giminės išsivystė į naujas gimines po Pangėjos kaip organizmai, prisitaikę prie geografinių pokyčių.

11. DNR įrodymas

Visi gyvi organizmai susideda iš ląstelių, kurios auga, metabolizuojasi ir dauginasi pagal savo genetinį kodą. Unikalus viso organizmo planas yra ląstelės branduolyje Deoksiribonukleorūgštis (DNR). Ištyrus gyvūnų, augalų ir grybų aminorūgščių DNR sekas ir genų variantus, gaunami užuominos apie protėvių giminę ir bendrą protėvį.

DNR rinkiniai gali atskleisti protėvius ir nustatyti seniai prarastus giminaičius, remiantis genetinės medžiagos palyginimu pateiktuose seilių ar skruostų tamponų mėginiuose. Genetinė dispersija natūralioje populiacijoje yra normalaus genų maišymosi dėl lytinės reprodukcijos ir atsitiktinių mutacijų ląstelių dalijimosi rezultatas. Nepataisytos klaidos gali sukelti tokias problemas kaip per daug arba per mažai chromosomų, o tai gali sukelti genetinius sutrikimus.

Dažniau, mutacijos yra nereikšmingi ir neturi įtakos genų reguliavimui ar baltymų sintezei. Kartais mutacija gali pasirodyti kaip naudinga adaptacija.

Gyvų organizmų evoliucinė istorija, įskaitant žmogaus kilmę, siekia milijonus metų. Tačiau galite rasti greito ir greito skirtingų rūšių evoliucijos įrodymų. Pavyzdžiui, bakterijos greitai dauginasi ir vystosi, turėdamos atsparumo antibiotikams genus.

Labiau atsparūs pesticidams vabzdžiai išgyvena ir dauginasi didesniu greičiu.

Natūralios atrankos pavyzdžiai atpažįstami realiuoju laiku. Pavyzdžiui, šviesios lauko pelės lengvai pastebimos kukurūzų lauke ir jas suėda plėšrūnai. Rusvai pilkos pelės geriau įsilieja į savo aplinką. Užmaskuoti dažai pagerina išlikimą ir dauginimąsi.

Evoliucijos teorija yra naudinga žemės ūkyje. Dar prieš atrandant genus ir DNR molekules, ūkininkai naudojo selektyvų veisimą pasėliams ar gyvulių bandai pagerinti. Dirbtinės selekcijos proceso metu augalai, gyvūnai ir grybai, turintys puikių savybių, buvo ir kryžminami siekiant pagerinti bendrą populiaciją ir sukurti idealius hibridus.

Tačiau hibridai dažnai būna nedaug kintantys, o tai kelia grėsmę rūšies išlikimui, jei pasikeičia aplinkos sąlygos arba užklumpa ligos.