Свидетельства эволюции: происхождение растений, животных и грибов

XIX век был временем революционных научных открытий, которые опровергли многие ранее существовавшие теории о происхождении Земли и человечества. В 1855 г. Альфред Рассел Уоллес опубликовал свое предложение теории эволюции путем естественного отбора, а затем опубликовал работу Чарльза Дарвина 1859 г. О происхождении видов.

Годы работы собрали убедительные доказательства, которые привели к широкому признанию теория эволюции учеными всего мира.

Натуралист Чарльз Дарвин потратил годы на анализ свидетельств эволюции, прежде чем опубликовать свои выводы. Его теория находилась под сильным влиянием единомышленников того времени, в частности Альфреда Рассела Уоллеса, Джеймса Хаттона, Томас Мальтус а также Чарльз Лайель.

Согласно теории эволюции, организмы изменяются и адаптируются к окружающей среде в результате унаследованных физических и поведенческих характеристик, передаваемых от родителей к потомству.

Дарвиновское определение эволюции основывалось на идее медленных и постепенных изменений в повторяющихся поколениях, которые он назвал «

Доказательства определения эволюции во многом основаны на биогеографических исследованиях Уоллеса в тропических лесах Амазонки и наблюдениях Дарвина на нетронутых Галапагосских островах. Оба исследователя определили эволюционные доказательства как доказательство связи между живыми организмами и их общим предком.

Захватывающие открытия на Галапагосских островах предоставили Дарвину прочную основу для продвижения идеи эволюции и естественного отбора. Например, Дарвин отметил различные варианты клювов в естественной популяции галапагосских зябликов, а позже пришел к пониманию важности своих открытий. Дарвин обнаружил, что различные виды зябликов произошли от южноамериканского вида, который мигрировал на Галапагосские острова.

Выводы Дарвина были подтверждены в недавних исследованиях, проведенных климатологами Питером и Розмари Грант. Гранты побывали на Галапагосских островах и задокументировали, как изменения температуры влияют на запасы пищи. Следовательно, одни виды видов вымерли, в то время как другие выжили благодаря определенным вариациям характеристик в популяции, таким как длинные зондирующие клювы, позволяющие добраться до насекомых.

Естественный отбор приводит к выживанию наиболее приспособленных, а это означает, что лучше приспособленные организмы вытесняют менее приспособленные виды. Примеры давления отбора включают:

• Количество доступной еды
• Приют
• Изменение климата 
• Количество хищников 

Унаследованные модификации накапливаются и могут привести к появлению нового вида. Дарвин утверждал, что все живые существа произошли от общего предка на протяжении миллионов лет.

1. Ископаемые свидетельства

Палеоантропологи проследили историю эволюции человека, проанализировав окаменелые кости, которые показывают, как медленно менялись размер мозга и внешний вид. По данным Смитсоновского национального музея естественной истории, Homo sapiens (современные люди) - приматы. тесно связаны с человекообразными обезьянами Африки и имеют общего предка, который существовал около 6-8 миллионов лет тому назад.

Летописи окаменелостей позволяют датировать организмы определенными периодами времени и отображать эволюцию различных видов от общего предка. Летописи окаменелостей часто сравнивают с известными фактами о геологии местности, где были обнаружены окаменелости.

2. Открытие видов-предков

Походы Дарвина по охоте за окаменелостями предоставили убедительные доказательства эволюции и существования вымерших видов-предков. Исследуя Южную Америку, Дарвин нашел останки вымершего вида лошади.

Предки современных американских лошадей были маленькими пастбищными животными с пальцами на ногах, которые имели общего предка с носорогом. За миллионы лет приспособления включали плоские зубы для жевания травы, увеличенный размер и копыта для быстрого бегства от хищников.

Переходные окаменелости может выявить недостающие звенья в эволюционной цепочке. Например, открытие рода Tiktaalik потенциально показывает эволюцию рыб в наземных животных с четырьмя конечностями. В дополнение к тому, что это переходный вид с жабрами, предковый тикаалик также является примером мозаичная эволюция, то есть части его тела эволюционировали с разной скоростью при переходе от воды к суше.

3. Повышение сложности растений

Трава, деревья и могучие дубы произошли от типа зеленых водорослей и мохообразных, которые приспособились к высадке около 410 миллионов лет назад. Ископаемые споры предполагают, что примитивные водоросли адаптировались к сухому воздуху, создав защитное покрытие кутикулы для растений и спор.

В конце концов, наземные растения разработали сосудистую систему и флавоноидные пигменты для защиты от ультрафиолета от солнца. Репродуктивный жизненный цикл многоклеточных растений и грибов усложнился.

4. Похожий Анатомические особенности

Теория эволюции подкрепляется существованием гомологичные структуры, которые являются общими физическими чертами для нескольких видов, показывая, что они произошли от общего предка.

Почти все животные с конечностями имеют одинаковое строение, что предполагает наличие общих черт до того, как они отделились от общего предка. Точно так же все насекомые начинаются с брюшка, шести ног и усиков, но затем разрастаются до огромного количества видов.

5. Жабры в человеческих эмбрионах

Эмбриология предлагает убедительные доказательства, подтверждающие теорию эволюции. Эмбриональная структура живых организмов практически идентична у разных видов, восходящих к общему предку.

Например, эмбрионы позвоночных животных, включая человека, имеют жаберные структуры на шее, которые гомологичны жабрам рыб. Однако определенные наследственные характеристики, такие как жабры у эмбриональной курицы, не развиваются в настоящий орган или придаток.

Эмбриология предлагает убедительные доказательства, подтверждающие теорию эволюции. Эмбриональная структура живых организмов практически идентична у разных видов, восходящих к общему предку.

Например, эмбрионы позвоночных животных, включая человека, имеют жаберные структуры на шее, которые гомологичны жабрам рыб. Однако определенные наследственные характеристики, такие как жабры у эмбриональной курицы, не развиваются в настоящий орган или придаток.

6. Странные рудиментарные структуры

Рудиментарные структуры являются эволюционными остатками, которые служили цели для общего предка. Например, у человеческих эмбрионов есть хвост на ранних стадиях развития. Хвост становится неотличимым копчиком, потому что наличие хвоста бесполезно для человека. Хвосты у других животных помогают им с различными функциями, такими как балансировка и прихлопывание мух.

Остатки костей задних ног удавов свидетельствуют о превращении ящериц в змей. В некоторых местах обитания ящерицы с самыми короткими ногами были бы более подвижными, и их было бы труднее увидеть. За миллионы лет ноги стали еще короче и практически исчезли. Распространенная фраза «Используй или потеряй» также применима к эволюционным изменениям.

7. Исследования в области биогеографии

Биогеография это раздел биологии, который поддерживает теорию эволюции Дарвина. Биогеография изучает, как географическое распространение организмов по всему миру адаптируется к разным условиям окружающей среды.

География играет ключевую роль в видообразовании. Зяблики Дарвина произошли от предков зябликов на материке и между Галапагосскими островами, чтобы соответствовать их нынешнему окружению. Предки зябликов питались семенами и гнездились на земле; однако зяблики, обнаруженные Дарвином, гнездились в разных местах и ​​питались кактусами, семенами и насекомыми. Размер и форма клюва напрямую связаны с функцией.

Остров Кенгуру недалеко от Австралии - одно из немногих мест на Земле, где процветают сумчатые вместе с плацентарными млекопитающими и монотремами, откладывающими яйца. Как следует из названия, сумчатые животные, такие как кенгуру и коалы, процветают и значительно превосходят численность людей.

После того, как остров отделился от австралийского континента, флора и фауна превратились в подвиды, которые до 1800-х годов не беспокоили хищники или колонизация. Ученые сравнивают и сравнивают растения, животных и грибы материка с теми, что встречаются на острове Кенгуру, чтобы узнать больше об адаптации, естественном отборе и эволюционных изменениях.

Случайные вариации растений и грибов сделали некоторые организмы более приспособленными для колонизации новой территории и передачи своего генетического кода, тем самым поддерживая теорию естественного отбора Дарвина.

8. Аналогичная адаптация

Аналогичная адаптация поддерживает процесс естественного отбора и теорию эволюции. Аналогичные адаптации - это механизмы выживания, адаптированные неродственными организмами, сталкивающимися с аналогичным давлением отбора.

Неродственные песец и белая куропатка (полярная птица) претерпевают сезонные изменения окраски. У песца и белой куропатки есть генетическая изменчивость, которая позволяет им развить более светлый окрас в зимой, чтобы сливаться со снегом и избегать голодных хищников, но это не указывает на общего предка.

9. Адаптивное излучение

Гавайи - это цепь островов, где можно встретить множество впечатляющих птиц и животных, которые, как считается, произошли из Восточной Азии или Северной Америки.

Около 56 различных видов гавайских медоносов произошли от одного или двух видов, которые затем поселились в разных микроклиматах на острове в процессе, называемом адаптивной радиацией. Вариации у гавайских медоносов показывают многие из приспособлений клюва того же типа, что и у дарвиновских зябликов.

10. Расхождение видов после Пангеи

Миллионы лет назад континенты Земли были близко друг к другу и образовали суперконтинент под названием Пангея. Подобные организмы можно найти по всему миру. Подвижные плиты земной коры заставили Пангею разойтись.

Флора и фауна развивались по-разному. Растения, животные и грибы с изначальной суши по-разному развивались на вновь образованных континентах. Родословные предков превратились в новые родословные постпангея как организмы, приспособленные к географическим изменениям.

11. Доказательство ДНК

Все живые организмы состоят из клеток, которые растут, метаболизируются и воспроизводятся в соответствии со своим генетическим кодом. Уникальный план всего организма содержится в ядерном ядре клетки. дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). Изучение последовательностей ДНК аминокислот и вариантов генов животных, растений и грибов дает ключ к разгадке родословной и общего предка.

Наборы ДНК могут выявить происхождение и идентифицировать давно потерянных родственников на основе сравнения генетического материала в представленных образцах слюны или мазках со щек. Генетическая изменчивость в естественной популяции является результатом нормального перетасовки генов при половом размножении и случайных мутаций во время деления клеток. Неисправленные ошибки могут привести к таким проблемам, как слишком много или слишком мало хромосом, что приведет к генетическим нарушениям.

Чаще, мутации несущественны и не влияют на регуляцию генов или синтез белка. Иногда мутация может оказаться выгодной адаптацией.

История эволюции живых организмов, включая происхождение человека, насчитывает миллионы лет. Однако можно найти свидетельства быстрой и быстрой эволюции разных видов. Например, бактерии быстро размножаются и развиваются, приобретая гены устойчивости к антибиотикам.

Насекомые, которые лучше сопротивляются пестицидам, выживают и размножаются более быстрыми темпами.

Примеры естественного отбора узнаваемы в режиме реального времени. Например, светлые полевые мыши легко обнаруживаются на кукурузном поле и съедаются хищниками. Коричневато-серые мыши лучше вписываются в окружающую среду. Камуфлированная окраска способствует выживанию и воспроизводству.

У эволюционной теории есть полезные приложения в сельском хозяйстве. Еще до того, как были открыты гены и молекулы ДНК, фермеры использовали селекцию для улучшения сельскохозяйственных культур или стада домашнего скота. В процессе искусственного отбора растения, животные и грибы с превосходными качествами скрещивались и скрещиваются для улучшения общей популяции и создания идеальных гибридов.

Однако гибриды часто имеют небольшую изменчивость, что угрожает выживанию вида в случае изменения условий окружающей среды или возникновения болезней.