19. storočie bolo časom prelomových vedeckých objavov, ktoré prekonali mnohé predtým platné teórie o pôvode Zeme a ľudstva. V roku 1855 Alfred Russell Wallace publikoval svoj návrh teórie evolúcie cestou prírodného výberu, po ktorom nasledovala publikovaná práca Charlesa Darwina z roku 1859 O pôvode druhov.
Roky práce zhromaždili presvedčivé dôkazy, ktoré viedli k širokému prijatiu teória evolúcie vedcami z celého sveta.
Darwinova teória evolúcie
Prírodovedec Charles Darwin strávil roky analýzou dôkazov evolúcie, kým zverejnil svoje zistenia. Jeho teóriu výrazne ovplyvnili vtedajší rovnako zmýšľajúci vedci, najmä Alfred Russell Wallace, James Hutton, Thomas Malthus a Charles Lyell.
Podľa evolučnej teórie sa organizmy menia a prispôsobujú svojmu prostrediu v dôsledku zdedených fyzických a behaviorálnych charakteristík prenášaných z rodiča na potomka.
Darwinova definícia evolúcie sa sústredila na myšlienku pomalej a postupnej zmeny v priebehu opakovaných generácií, ktorú nazval „zostup s úpravou
Čo je to evolučný dôkaz?
Dôkazy o definícii evolúcie výrazne čerpajú z biogeografických štúdií Wallaceho v amazonskom pralese a Darwinových pozorovaní na nedotknutých Galapágoch. Obaja vedci definovali evolučný dôkaz ako dôkaz súvislosti medzi živými organizmami a ich spoločným predkom.
Vzrušujúce objavy na Galapágoch poskytli Darwinovi pevný základ pre presadenie myšlienky evolúcie a prírodného výberu. Napríklad Darwin zaznamenal rôzne variácie zobáka v rámci prirodzenej populácie galapagoských piniek a neskôr pochopil dôležitosť jeho nálezov. Darwin zistil, že rôzne druhy piniek pochádzajú z juhoamerického druhu, ktorý migroval na Galapágy.
Darwinove závery potvrdili nedávne štúdie uskutočnené klimatológmi Petrom a Rosemary Grantovými. Granti odcestovali na Galapágy a dokumentovali, ako zmeny teploty zmenili prísun potravy. V dôsledku toho určité druhy druhov odumreli, zatiaľ čo iné prežili, a to vďaka zvláštnym variáciám vlastností v populácii, ako sú napríklad dlhé, sondážne účty, aby sa dosiahol hmyz.
Čo je to prírodný výber?
Prirodzený výber vedie k prežitiu tých najschopnejších, čo znamená, že lepšie prispôsobené organizmy vylučujú menej prispôsobené druhy. Príklady výberových tlakov zahŕňajú:
- Množstvo dostupného jedla
- Prístrešok
- Zmena podnebia
- Počet predátorov
Dedičné úpravy sa hromadia a môžu mať za následok vznik nového druhu. Darwin tvrdil, že všetko živé pochádzalo po milióny rokov od spoločného predka.
Jedenásť dôvodov, prečo je evolúcia skutočná
1. Fosílne dôkazy
Paleoantropológovia sledovali históriu ľudskej evolúcie analýzou skamenených kostí, ktoré ukazujú, ako sa pomaly menili veľkosť mozgu a fyzický vzhľad. Podľa Smithsonianovho národného prírodovedného múzea sú Homo sapiens (moderní ľudia) primáty úzko súvisia s africkými ľudoopmi a majú spoločného predka, ktorý existoval približne 6 až 8 miliónov rokov pred.
Fosílne záznamy môžu datovať organizmy z určitých časových období a ukazovať vývoj rôznych druhov od spoločného predka. Fosílne záznamy sa často porovnávajú so známymi faktami o geológii oblasti, kde sa fosílie nachádzali.
2. Objav predkovských druhov
Darwinove treky na lov fosílií poskytli značné dôkazy o vývoji a existencii vyhynutých druhov predkov. Pri skúmaní Južnej Ameriky Darwin našiel pozostatky vyhynutého druhu koňa.
Predkovia moderných amerických koní boli malé pasúce sa zvieratá s prstami na nohách, ktoré mali spoločného predka s nosorožcom. Prispôsobenia v priebehu miliónov rokov zahŕňali ploché zuby na žuvanie trávy, zväčšenú veľkosť a kopytá na rýchly beh pred predátormi.
Prechodné fosílie môže odhaliť chýbajúce články v evolučnom reťazci. Napríklad objav rodu Tiktaalik potenciálne ukazuje vývoj rýb na suchozemské zvieratá so štyrmi končatinami. Okrem toho, že ide o prechodný druh so žiabrami, je príkladom aj predok Tikaalik vývoj mozaiky, čo znamená, že jeho časti tela sa pri adaptácii z vody na pevninu vyvíjali rôznou rýchlosťou.
3. Zvyšovanie zložitosti rastlín
Tráva, stromy a mohutné duby sa vyvinuli z druhu zelených rias a machorastov, ktoré sa adaptovali na pristátie asi pred 410 miliónmi rokov. Fosílne spóry naznačujú, že primitívne riasy sa adaptovali na suchý vzduch vytvorením ochranného kutikulového povlaku pre rastlinu a spóry.
Pozemné rastliny nakoniec vyvinuli vaskulárny systém a flavonoidové pigmenty na ochranu pred UV žiarením pred slnkom. Reprodukčný životný cyklus mnohobunkových rastlín a húb sa stal zložitejším.
4. Podobný Anatomické vlastnosti
Teória evolúcie je posilnená existenciou homologické štruktúry, ktoré sú spoločnými fyzickými vlastnosťami viacerých druhov a ktoré ukazujú, že pochádzajú od spoločného predka.
Takmer všetky končatinové zvieratá majú rovnakú štruktúru, čo naznačuje spoločné rysy predtým, ako sa diverzifikujú od spoločného predka. Podobne, všetok hmyz začína s bruchom, šiestimi nohami a anténami, ale odtiaľ sa diverzifikuje na obrovské množstvo druhov.
5. Žiabre v ľudských embryách
Embryológia ponúka silné dôkazy podporujúce teóriu evolúcie. Embryonálna štruktúra, ktorú zdieľajú živé organizmy, je medzi druhmi, ktoré sa vracajú k spoločnému predkovi, v podstate rovnaká.
Napríklad embryá stavovcov vrátane ľudí majú na krku podobné žiabrovité štruktúry, ktoré sú homologické s rybími žiabrami. Niektoré vlastnosti predkov, ako sú žiabre na embryonálnom kurčati, sa však nevyvinú do skutočného orgánu alebo prívesku.
Embryológia ponúka silné dôkazy podporujúce evolučnú teóriu. Embryonálna štruktúra, ktorú zdieľajú živé organizmy, je medzi druhmi, ktoré sa vracajú k spoločnému predkovi, v podstate rovnaká.
Napríklad embryá stavovcov vrátane ľudí majú na krku podobné žiabrovité štruktúry, ktoré sú homologické s rybími žiabrami. Niektoré vlastnosti predkov, ako sú žiabre na embryonálnom kurčati, sa však nevyvinú do skutočného orgánu alebo prívesku.
6. Nepárne zakrpatené štruktúry
Zakrpatené štruktúry sú evolučné zvyšky, ktoré slúžili účelu spoločného predka. Napríklad ľudské embryá majú chvost v počiatočných štádiách vývoja. Chvost sa stáva nerozoznateľnou chvostovou kosťou, pretože mať chvost by ľuďom neslúžilo na žiaden užitočný účel. Chvosty iných zvierat im pomáhajú pri rôznych funkciách, ako sú rovnováha a muchy.
Pozostatky kostí zadnej nohy v zvieračoch boa sú dôkazom vývoja jašteríc na hadov. Na niektorých stanovištiach by boli jašterice s najkratšími nohami pohyblivejšie a bolo by ich vidieť horšie. V priebehu miliónov rokov sa nohy ešte skrátili a takmer vôbec neexistovali. Spoločná fráza „Použite to alebo stratte“ sa vzťahuje aj na vývojové zmeny.
7. Výskum v biogeografii
Biogeografia je odvetvie biológie, ktoré podporuje Darwinovu evolučnú teóriu. Biogeografia sa zameriava na to, ako sa geografické rozloženie organizmov po celom svete prispôsobuje rôznym prostrediam.
Geografia hrá pri špecializácii rozhodujúcu úlohu. Pěnkavy Darwinove sa diverzifikovali od predkov piniek na pevnine a medzi Galapágskymi ostrovmi, aby zapadli do ich súčasného okolia. Rodové druhy piniek boli jedlíci semien, ktorí hniezdili na zemi; Finky, ktoré objavil Darwin, sa však uhniezdili na rôznych miestach a živili sa kaktusmi, semenami a hmyzom. Veľkosť a tvar zobáku priamo súvisia s funkciou.
Klokaní ostrov neďaleko Austrálie je jedným z mála miest na Zemi, kde kvitnú vačkovce spolu s placentárnymi cicavcami a monotrémami znášajúcimi vajcia. Ako naznačuje názov, vačnatcom ako klokany a koaly sa darí a výrazne prevyšujú počet ľudských obyvateľov.
Po oddelení ostrova od austrálskeho kontinentu sa flóra a fauna vyvinuli do poddruhov nerušených predátormi zvierat alebo kolonizáciou až do roku 1800. Vedci porovnávajú a porovnávajú rastliny, zvieratá a huby pevniny s tými, ktoré sa vyskytujú na ostrove Kangaroo, aby získali viac informácií o adaptácii, prírodnom výbere a evolučných zmenách.
Náhodné variácie rastlín a húb spôsobili, že niektoré organizmy sa lepšie hodia na kolonizáciu novej oblasti a šírenie svojho genetického kódu, čím podporili Darwinovu teóriu prirodzeného výberu.
8. Analogická adaptácia
Analogická adaptácia poskytuje podporu procesu prírodného výberu a teórii evolúcie. Analogické úpravy sú mechanizmy prežitia prispôsobené nepríbuzným organizmom, ktoré čelia podobným selekčným tlakom.
Nepripojená polárna líška a ptarmigan (polárny vták) prechádzajú sezónnymi farebnými zmenami. Polárna líška a ptarmigan majú génovú variáciu, ktorá im umožňuje vyvinúť svetlejšiu farbu zimu splynúť so snehom a vyhnúť sa hladným predátorom, ale to neznamená spoločného predka.
9. Adaptívne žiarenie
Havaj je reťaz ostrovov, na ktorých možno nájsť veľa veľkolepých vtákov a zvierat, o ktorých sa predpokladá, že pochádzajú z východnej Ázie alebo Severnej Ameriky.
Asi 56 rôznych druhov havajských včelárov sa vyvinulo iba z jedného alebo dvoch druhov, ktoré sa potom usadili v rôznych mikroklímach na ostrove v procese zvanom adaptívne žiarenie. Variácie havajských včelárov ukazujú veľa rovnakých typov adaptácie zobáka ako Darwinove pěnkavy.
10. Divergencia druhov po Pangea
Pred miliónmi rokov boli zemské kontinenty blízko seba a vytvorili superkontinent s názvom Pangea. Podobné organizmy možno nájsť na celom svete. Posuvné platne zemskej kôry spôsobili, že sa Pangea rozpadla.
Flóra a fauna sa vyvíjali odlišne. Rastliny, zvieratá a huby z pôvodnej pevniny sa na novovzniknutých kontinentoch vyvíjali rozdielne. Rodové línie sa vyvinuli do nových rodových línií post-Pangea ako organizmy prispôsobené geografickým zmenám.
11. DNA Proof
Všetky živé organizmy sú tvorené bunkami, ktoré rastú, metabolizujú a množia sa podľa svojho genetického kódu. Unikátny plán celého organizmu je obsiahnutý v jadre bunky deoxyribonukleová kyselina (DNA). Skúmanie sekvencií DNA aminokyselín a génových variantov živočíchov, rastlín a húb poskytuje stopy po rodovej línii a spoločnom predkovi.
Súpravy DNA môžu odhaliť pôvod a identifikovať dávno stratených príbuzných na základe porovnania genetického materiálu v predložených vzorkách slín alebo lícnych výterov. Genetická odchýlka v prirodzenej populácii je výsledkom normálneho miešania génov v sexuálnej reprodukcii a náhodných mutácií počas delenia buniek. Neopravené chyby môžu mať za následok problémy ako príliš veľa alebo príliš málo chromozómov, čo vedie k genetickým poruchám.
Častejšie, mutácie sú nedôležité a neovplyvňujú reguláciu génov ani syntézu proteínov. Mutácia sa môže občas ukázať ako výhodná adaptácia.
Kto vidí ten verí
Evolučná história živých organizmov vrátane ľudského pôvodu siaha milióny rokov dozadu. Môžete však nájsť dôkazy o rýchlom a rýchlom vývoji rôznych druhov. Napríklad baktérie sa rýchlo množia a vyvíjajú sa, aby mali gény rezistencie na antibiotiká.
Hmyz, ktorý je schopný lepšie odolávať pesticídom, prežíva a rozmnožuje sa vyššou rýchlosťou.
Príklady prirodzeného výberu sú rozpoznateľné v reálnom čase. Napríklad poľné myši svetlých farieb sú ľahko spozorované v kukuričnom poli a zjedené predátormi. Hnedohnedé myši sú schopné lepšie zapadnúť do svojho okolia. Kamuflované sfarbenie zvyšuje prežitie a reprodukciu.
Komerčné aplikácie Darwinovej teórie
Evolučná teória má užitočné využitie v poľnohospodárstve. Ešte predtým, ako boli objavené gény a molekuly DNA, poľnohospodári využívali selektívny chov na vylepšenie plodín alebo stáda hospodárskych zvierat. Procesom umelého výberu boli a sú krížené rastliny, zvieratá a huby s vynikajúcimi vlastnosťami, aby sa zlepšila celková populácia a vytvorili ideálne hybridy.
Hybridy však majú často malú variabilitu, ktorá ohrozuje prežitie druhov, ak sa zmenia podmienky prostredia alebo dôjde k chorobe.