De 19e eeuw was een tijd van baanbrekende wetenschappelijke ontdekkingen die veel eerder bestaande theorieën over de oorsprong van de aarde en de mensheid op zijn kop zette. in 1855, Alfred Russell Wallace publiceerde zijn voorstel voor een evolutietheorie door middel van natuurlijke selectie, gevolgd door het gepubliceerde werk van Charles Darwin uit 1859 Over de oorsprong van de soort.
Jarenlang werk verzamelde overtuigend bewijs dat leidde tot brede acceptatie van de evolutietheorie door geleerden over de hele wereld.
Darwins evolutietheorie
Naturalist Charles Darwin heeft jarenlang het bewijs van evolutie geanalyseerd voordat hij zijn bevindingen publiceerde. Zijn theorie werd sterk beïnvloed door gelijkgestemde geleerden van die tijd, met name Alfred Russell Wallace, James Hutton, Thomas Malthus en Charles Lyell.
Volgens de evolutietheorie veranderen organismen en passen ze zich aan hun omgeving aan als gevolg van erfelijke fysieke en gedragskenmerken die van ouder op nakomelingen worden doorgegeven.
Darwins definitie van evolutie was gebaseerd op het idee van langzame en geleidelijke verandering over herhaalde generaties, die hij “afdaling met wijziging.” Hij stelde voor dat het mechanisme van evolutie natuurlijke selectie was. Darwins observaties brachten hem tot de conclusie dat variaties in eigenschappen binnen een populatie bepaalde levende organismen een concurrentievoordeel opleveren voor overleving en voortplanting.
Wat is evolutionair bewijs?
Het bewijs van de definitie van evolutie leunt zwaar op de biogeografische studies van Wallace in het Amazone-regenwoud en de observaties van Darwin op de ongerepte Galapagos-eilanden. Beide onderzoekers definieerden evolutionair bewijs als bewijs van een verband tussen levende organismen en hun gemeenschappelijke voorouder.
Opwindende ontdekkingen op de Galapagos-eilanden verschaften Darwin een solide basis om het idee van evolutie en natuurlijke selectie door te drukken. Darwin merkte bijvoorbeeld verschillende snavelvariaties op binnen de natuurlijke populatie van Galapagos-vinken, en begon later het belang van zijn bevindingen te begrijpen. Darwin ontdekte dat de verschillende soorten vinken afstammen van een Zuid-Amerikaanse soort die naar de Galapagos was gemigreerd.
De conclusies van Darwin werden bevestigd in recente onderzoeken van klimatologen Peter en Rosemary Grant. De Grants reisden naar de Galapagos-eilanden en documenteerden hoe veranderingen in temperatuur de voedselvoorziening veranderden. Bijgevolg stierven bepaalde soorten soorten uit, terwijl andere overleefden, dankzij specifieke variaties in eigenschappen in de populatie, zoals lange, indringende snavels om insecten te bereiken.
Wat is natuurlijke selectie?
Natuurlijke selectie leidt tot survival of the fittest, wat betekent dat beter aangepaste organismen minder aangepaste soorten verdringen. Voorbeelden van selectiedruk zijn:
- Hoeveelheid beschikbaar voedsel
- onderdak
- Klimaatverandering
- Aantal roofdieren
Erfelijke modificaties stapelen zich op en kunnen resulteren in het ontstaan van een nieuwe soort. Darwin beweerde dat alle levende wezens afstammen van een gemeenschappelijke voorouder gedurende miljoenen jaren.
Elf redenen waarom evolutie echt is
1. Fossiel bewijs
Paleoantropologen hebben de geschiedenis van de menselijke evolutie getraceerd door gefossiliseerde botten te analyseren die laten zien hoe de grootte van de hersenen en het fysieke uiterlijk langzaam veranderden. Volgens het Smithsonian National Museum of Natural History zijn Homo sapiens (moderne mensen) primaten nauw verwant aan de mensapen van Afrika en delen een gemeenschappelijke voorouder die ongeveer 6 tot 8 miljoen jaar bestond geleden.
Fossiele gegevens kunnen organismen dateren uit bepaalde tijdsperioden en de evolutie van verschillende soorten van een gemeenschappelijke voorouder laten zien. fossiele gegevens worden vaak vergeleken met bekende feiten over de geologie van het gebied waar de fossielen zich bevonden.
2. Ontdekking van voorouderlijke soorten
Darwins trektochten op fossielenjacht leverden aanzienlijk bewijs voor evolutie en het bestaan van uitgestorven voorouderlijke soorten. Tijdens het verkennen van Zuid-Amerika vond Darwin overblijfselen van een uitgestorven type paard.
De voorouders van moderne Amerikaanse paarden waren kleine grazende dieren met tenen aan hun voeten die een gemeenschappelijke voorouder deelden met een neushoorn. Aanpassingen gedurende miljoenen jaren omvatten platte tanden voor het kauwen van gras, grotere afmetingen en hoeven om snel weg te rennen van roofdieren.
Overgangsfossielen kan ontbrekende schakels in de evolutionaire keten aan het licht brengen. Zo toont de ontdekking van het geslacht Tiktaalik mogelijk de evolutie van vissen tot landdieren met vier ledematen. Behalve dat het een overgangssoort met kieuwen is, is de voorouderlijke Tikaalik ook een voorbeeld van mozaïekevolutie, wat betekent dat de lichaamsdelen met verschillende snelheden evolueerden bij het aanpassen van water naar land.
3. Toenemende complexiteit van planten
Gras, bomen en machtige eiken zijn ontstaan uit een soort groene algen en bryophyten die zich ongeveer 410 miljoen jaar geleden aanpasten om te landen. Fossiele sporen suggereren dat primitieve algen zich aanpasten aan de droge lucht door een beschermende nagelriemlaag voor de plant en de sporen te ontwikkelen.
Uiteindelijk ontwikkelden terrestrische planten een vaatstelsel en flavonoïde pigmenten voor UV-bescherming tegen de zon. De reproductieve levenscyclus van meercellige planten en schimmels werd complexer.
4. vergelijkbaar Anatomische kenmerken
De evolutietheorie wordt ondersteund door het bestaan van homologe structuren, die gedeelde fysieke eigenschappen zijn tussen meerdere soorten, wat aantoont dat ze afstammen van een gemeenschappelijke voorouder.
Bijna alle dieren met ledematen hebben dezelfde structuur, wat suggereert dat ze gedeelde eigenschappen hebben voordat ze diversifiëren van een gemeenschappelijke voorouder. Op dezelfde manier beginnen insecten allemaal met een achterlijf, zes poten en antennes, maar diversifiëren ze van daaruit naar een groot aantal soorten.
5. Kieuwen in menselijke embryo's
Embryologie biedt krachtig bewijs ter ondersteuning van de evolutietheorie. De embryonale structuur die levende organismen delen, is vrijwel identiek tussen soorten die teruggaan tot een gemeenschappelijke voorouder.
Embryo's van gewervelde dieren, inclusief mensen, hebben bijvoorbeeld kieuwachtige structuren in de nek die homoloog zijn met kieuwen van vissen. Bepaalde voorouderlijke kenmerken, zoals kieuwen op een embryonale kip, ontwikkelen zich echter niet tot een echt orgaan of aanhangsel.
Embryologie biedt krachtig bewijs ter ondersteuning van de evolutietheorie. De embryonale structuur die levende organismen delen, is vrijwel identiek tussen soorten die teruggaan tot een gemeenschappelijke voorouder.
Embryo's van gewervelde dieren, inclusief mensen, hebben bijvoorbeeld kieuwachtige structuren in de nek die homoloog zijn met kieuwen van vissen. Bepaalde voorouderlijke kenmerken, zoals kieuwen op een embryonale kip, ontwikkelen zich echter niet tot een echt orgaan of aanhangsel.
6. Vreemde rudimentaire structuren
Rudimentaire structuren zijn evolutionaire overblijfselen die een doel dienden voor een gemeenschappelijke voorouder. Menselijke embryo's hebben bijvoorbeeld een staart in de vroege stadia van ontwikkeling. De staart wordt een niet te onderscheiden staartbeen omdat het hebben van een staart bij mensen geen enkel nut zou hebben. Staarten bij andere dieren helpen hen met verschillende functies, zoals evenwicht en vliegenmepperen.
De overblijfselen van achterbeenbotten in boa constrictors zijn het bewijs van de evolutie van hagedissen tot slangen. In sommige habitats zouden hagedissen met de kortste poten beweeglijker en moeilijker te zien zijn geweest. In de loop van miljoenen jaren werden de benen nog korter en bijna onbestaande. De gebruikelijke uitdrukking "Gebruik het of verlies het" is ook van toepassing op evolutionaire verandering.
7. Onderzoek in biogeografie
biogeografie is een tak van de biologie die de evolutietheorie van Darwin ondersteunt. Biogeografie kijkt naar hoe de geografische spreiding van organismen over de hele wereld zich aanpast aan verschillende omgevingen.
Geografie speelt een cruciale rol bij soortvorming. Darwins vinken diversifieerden van vink-voorouders op het vasteland en tussen de Galapagos-eilanden om in hun huidige omgeving te passen. Voorouderlijke soorten vinken waren zaadeters die op de grond nestelden; de door Darwin ontdekte vinken nestelden zich echter op verschillende plaatsen en voedden zich met cactussen, zaden en insecten. Snavelgrootte en vorm direct gerelateerd aan functie.
Kangaroo Island bij Australië is een van de weinige plekken op aarde waar buideldieren gedijen, samen met placentale zoogdieren en eierleggende monotremes. Zoals de naam al doet vermoeden, gedijen buideldieren zoals kangoeroes en koala's en zijn ze veel groter dan de menselijke bewoners.
Nadat het eiland was gescheiden van het Australische continent, evolueerden de flora en fauna tot ondersoorten die tot de jaren 1800 onaangetast waren door roofdieren of kolonisatie van dieren. Wetenschappers vergelijken en contrasteren planten, dieren en schimmels van het vasteland met die op Kangaroo Island om meer te leren over aanpassing, natuurlijke selectie en evolutionaire verandering.
Willekeurige variaties in planten en schimmels maakten sommige organismen beter geschikt om een nieuw gebied te koloniseren en hun genetische code door te geven, waardoor Darwins theorie van natuurlijke selectie werd ondersteund.
8. Analoge aanpassing
Analoge aanpassing ondersteunt het proces van natuurlijke selectie en de evolutietheorie. Analoge aanpassingen zijn overlevingsmechanismen die zijn aangepast door niet-verwante organismen die met vergelijkbare selectiedruk worden geconfronteerd.
De niet-verwante poolvos en de sneeuwhoen (poolvogel) ondergaan seizoensgebonden kleurveranderingen. De poolvos en de sneeuwhoen hebben een genvariatie waardoor ze een lichtere kleur kunnen ontwikkelen in de winter om op te gaan in de sneeuw en hongerige roofdieren te ontwijken, maar dat duidt niet op een gemeenschappelijke voorouder.
9. Adaptieve radiatie
Hawaii is een keten van eilanden waar veel spectaculaire vogels en dieren te vinden zijn waarvan wordt aangenomen dat ze afkomstig zijn uit Oost-Azië of Noord-Amerika.
Ongeveer 56 verschillende soorten Hawaiiaanse honingkruipers evolueerden van slechts een of twee soorten, die zich vervolgens in verschillende microklimaten op het eiland vestigden in een proces dat adaptieve straling wordt genoemd. Variaties in Hawaiiaanse honingkruipers vertonen veel van hetzelfde type snavelaanpassingen als Darwins vinken.
10. Divergentie van soorten na Pangaea
Miljoenen jaren geleden lagen de continenten van de aarde dicht bij elkaar en vormden ze een supercontinent genaamd Pangaea. Soortgelijke organismen waren over de hele wereld te vinden. De verschuivende platen van de aardkorst zorgden ervoor dat Pangea uit elkaar dreef.
Flora en fauna evolueerden anders. De planten, dieren en schimmels van de oorspronkelijke landmassa evolueerden anders op de nieuw gevormde continenten. Voorouderlijke geslachten evolueerden naar nieuwe geslachten post-Pangaea als organismen aangepast aan geografische veranderingen.
11. DNA-bewijs
Alle levende organismen bestaan uit cellen die groeien, metaboliseren en reproduceren volgens hun genetische code. De unieke blauwdruk van een heel organisme bevindt zich in de kern van de cel desoxyribonucleïnezuur (DNA). Het onderzoeken van de DNA-sequenties van aminozuren en genvarianten van dieren, planten en schimmels geeft aanwijzingen voor voorouderlijke afstamming en een gemeenschappelijke voorouder.
DNA-kits kunnen voorouders onthullen en lang verloren gewaande familieleden identificeren op basis van vergelijking van genetisch materiaal in ingediende monsters van speeksel of wanguitstrijkjes. Genetische variantie in een natuurlijke populatie is het resultaat van normale genenverschuiving in seksuele reproductie en willekeurige mutaties tijdens celdeling. Ongecorrigeerde fouten kunnen leiden tot problemen zoals te veel of te weinig chromosomen, met genetische afwijkingen tot gevolg.
Vaker, mutaties zijn onbelangrijk en hebben geen invloed op genregulatie of eiwitsynthese. Soms kan een mutatie een voordelige aanpassing blijken te zijn.
Zien is geloven
De evolutionaire geschiedenis van levende organismen, inclusief de menselijke oorsprong, gaat miljoenen jaren terug. U kunt echter bewijs vinden van snelle en snelle evolutie van verschillende soorten. Bacteriën planten zich bijvoorbeeld snel voort en evolueren om antibioticaresistentiegenen te hebben.
Insecten die beter bestand zijn tegen pesticiden, overleven en planten zich sneller voort.
Voorbeelden van natuurlijke selectie zijn in realtime herkenbaar. Lichtgekleurde veldmuizen worden bijvoorbeeld gemakkelijk opgemerkt in een maïsveld en opgegeten door roofdieren. Bruingrijze muizen kunnen beter opgaan in hun omgeving. Gecamoufleerde kleuring verbetert de overleving en reproductie.
Commerciële toepassingen van de theorie van Darwin
De evolutietheorie heeft nuttige toepassingen in de landbouw. Nog voordat genen en DNA-moleculen werden ontdekt, gebruikten boeren selectieve fokkerij om gewassen of een veestapel te verbeteren. Door het proces van kunstmatige selectie werden en worden planten, dieren en schimmels met superieure kwaliteiten gekruist om de algehele populatie te verbeteren en ideale hybriden te creëren.
Hybriden hebben echter vaak weinig variabiliteit, wat het voortbestaan van de soort bedreigt als de omgevingsomstandigheden veranderen of ziekte toeslaat.