19. stoletje je bilo čas prelomnih znanstvenih odkritij, ki so razširila številne teorije o izvoru Zemlje in človeštva. Leta 1855 je Alfred Russell Wallace objavil svoj predlog teorije evolucije z naravno selekcijo, čemur je sledilo objavljeno delo Charlesa Darwina iz leta 1859 O izvoru vrst.
Leta dela so zbrala prepričljive dokaze, ki so privedli do širšega sprejemanja teorija evolucije znanstveniki po vsem svetu.
Darwinova teorija evolucije
Naravoslovec Charles Darwin je leta analiziral dokaze evolucije, preden je objavil svoje ugotovitve. Na njegovo teorijo so močno vplivali somišljeniki tistega časa, zlasti Alfred Russell Wallace, James Hutton, Thomas Malthus in Charles Lyell.
V skladu z evolucijsko teorijo se organizmi spreminjajo in prilagajajo okolju kot posledica podedovanih fizičnih in vedenjskih lastnosti, ki se prenašajo od staršev na potomce.
Darwinova definicija evolucije se je osredotočila na idejo počasnih in postopnih sprememb skozi ponavljajoče se generacije, ki jih je imenoval "
Kaj so evolucijski dokazi?
Dokazi o evolucijski definiciji močno izvirajo iz biogeografskih študij Wallacea v amazonskem pragozdu in Darwinovih opazovanj na neokrnjenih Galapaških otokih. Oba raziskovalca sta evolucijske dokaze opredelila kot dokaz povezave med živimi organizmi in njihovim skupnim prednikom.
Vznemirljiva odkritja na Galapaških otokih so Darwinu zagotovila trdno podlago za pritisk na idejo evolucije in naravne selekcije. Na primer, Darwin je opazil različne različice kljunov v naravni populaciji galapaških ščinkavcev in kasneje spoznal pomembnost svojih ugotovitev. Darwin je ugotovil, da različne vrste ščinkavcev izvirajo iz južnoameriške vrste, ki se je preselila na Galapagos.
Darwinovi sklepi so bili potrjeni v nedavnih študijah, ki sta jih izvedla klimatologa Peter in Rosemary Grant. Grants je potoval na Galapaške otoke in dokumentiral, kako so spremembe temperature spremenile preskrbo s hrano. Posledično so nekatere vrste odmrle, druge pa so preživele, zahvaljujoč različnim značilnostim populacije, na primer dolgim pregledom računov za doseganje insektov.
Kaj je naravna selekcija?
Naravna selekcija vodi do preživetja najsposobnejših, kar pomeni, da bolje prilagojeni organizmi izločajo manj prilagojene vrste. Primeri izbirnih pritiskov vključujejo:
- Količina razpoložljive hrane
- Zavetje
- Sprememba podnebja
- Število plenilcev
Podedovane spremembe se kopičijo in lahko povzročijo nastanek nove vrste. Darwin je trdil, da so vsa živa bitja izhajala iz skupnega prednika v milijonih let.
Enajst razlogov, zakaj je evolucija resnična
1. Fosilni dokazi
Paleoantropologi so analizirali zgodovino človekove evolucije z analizo fosiliziranih kosti, ki kažejo, kako se velikost možganov in njihov videz počasi spreminjata. Po podatkih Smithsonian National Natural History Museum so Homo sapiens (sodobni ljudje) primati tesno povezani z velikimi opicami v Afriki in imajo skupnega prednika, ki je obstajal približno 6 do 8 milijonov let nazaj.
Fosilni zapisi lahko datirajo organizme iz določenih časovnih obdobij in prikazujejo razvoj različnih vrst od skupnega prednika. Fosilni zapisi se pogosto primerjajo z znanimi dejstvi o geologiji območja, kjer so bili fosili.
2. Odkritje prednikov
Darwinovi pohodi na fosile so bili pomembni dokazi za razvoj in obstoj izumrlih vrst prednikov. Med raziskovanjem Južne Amerike je Darwin našel ostanke izumrle vrste konja.
Predniki sodobnih ameriških konj so bile majhne pašne živali s prsti na nogah, ki so imele skupnega prednika z nosorogom. Prilagoditve v milijonih let so vključevale ravne zobe za žvečenje trave, povečano velikost in kopita za hiter tek pred plenilci.
Prehodni fosili lahko razkrije manjkajoče člene v evolucijski verigi. Na primer odkritje rodu Tiktaalik potencialno pokaže razvoj rib v kopenske živali s štirimi udi. Prednik Tikaalik je poleg tega, da je prehodna vrsta s škrge, tudi primer razvoj mozaika, kar pomeni, da so se njegovi deli telesa razvijali različno hitro, ko so se prilagajali iz vode na kopno.
3. Povečanje kompleksnosti rastlin
Trava, drevesa in mogočni hrasti so se razvili iz vrste zelenih alg in briofitov, ki so se pred približno 410 milijoni let prilagodili. Fosilne spore kažejo, da so se primitivne alge prilagodile suhemu zraku z razvojem zaščitne prevleke za povrhnjico rastlin in spor.
Sčasoma so kopenske rastline razvile vaskularni sistem in flavonoidne pigmente za UV zaščito pred soncem. Reproduktivni življenjski cikel v večceličnih rastlinah in glivah je postal bolj zapleten.
4. Podobno Anatomske značilnosti
Teorija evolucije je okrepljena z obstojem homologne strukture, ki so skupne fizične lastnosti več vrst in kažejo, da izvirajo iz skupnega prednika.
Skoraj vse okončne živali imajo enako strukturo, kar kaže na skupne lastnosti, preden se ločijo od skupnega prednika. Podobno vse žuželke začnejo s trebuhom, šestimi nogami in antenami, od tam pa se razširijo na ogromno vrst.
5. Škrge v človeških zarodkih
Embriologija ponuja močne dokaze, ki podpirajo teorijo evolucije. Embrionalna struktura, ki jo imajo živi organizmi, je med vrstami, ki segajo nazaj do skupnega prednika, skoraj enaka.
Na primer, zarodki vretenčarjev, vključno z ljudmi, imajo v vratu podobne škrge, ki so homologne z ribjimi škrgami. Nekatere lastnosti prednikov, kot so škrge na embrionalnem piščancu, pa se ne razvijejo v dejanski organ ali dodatek.
Embriologija ponuja močne dokaze, ki podpirajo teorijo evolucije. Embrionalna struktura, ki jo imajo živi organizmi, je med vrstami, ki segajo nazaj do skupnega prednika, skoraj enaka.
Na primer, zarodki vretenčarjev, vključno z ljudmi, imajo v vratu podobne škrge, ki so homologne z ribjimi škrgami. Nekatere lastnosti prednikov, kot so škrge na embrionalnem piščancu, pa se ne razvijejo v dejanski organ ali dodatek.
6. Neparne vestigijske strukture
Vestigialne strukture so evolucijski ostanki, ki so služili namenu skupnemu predniku. Na primer, človeški zarodki imajo rep v zgodnjih fazah razvoja. Rep postane nerazločljiva repna kost, ker če bi imel rep, ne bi imel koristnega namena pri ljudeh. Repi drugih živali jim pomagajo pri različnih funkcijah, kot so ravnotežje in muhe.
Ostanki kosti zadnjih nog pri boa constrictors so dokaz razvoja kuščarjev do kač. V nekaterih habitatih bi bili kuščarji z najkrajšimi nogami bolj gibljivi in težje vidni. Z milijoni let so noge postale še krajše in jih skoraj ni bilo. Skupni stavek »Uporabi ali izgubi« velja tudi za evolucijske spremembe.
7. Raziskave v biogeografiji
Biogeografija je veja biologije, ki podpira Darwinovo teorijo evolucije. Biogeografija preučuje, kako se geografska razširjenost organizmov po vsem svetu prilagaja različnim okoljem.
Geografija ima osrednjo vlogo pri oblikovanju. Darwinovi ščinkavci so se razlikovali od prednikov ščinkavcev na celini in med otoki Galapagos, da bi se prilagodili njihovi trenutni okolici. Predniki ščinkavcev so bili semenci, ki so gnezdili na tleh; vendar so ščinkavci, ki jih je odkril Darwin, gnezdili na različnih krajih in se hranili s kaktusi, semeni in žuželkami. Velikost in oblika kljuna sta neposredno povezana s funkcijo.
Otok Kangaroo v bližini Avstralije je eno redkih krajev na Zemlji, kjer cvetoči cvetijo skupaj s placentnimi sesalci in monotremi, ki odlagajo jajčeca. Kot že ime pove, torbani, kot so kenguruji in koale, uspevajo in močno presegajo število prebivalcev.
Po ločitvi otoka od avstralske celine se je flora in favna do 19. stoletja razvila v podvrsto, ki je ni motila živalskih plenilcev ali kolonizacije. Znanstveniki primerjajo in primerjajo rastline, živali in glive celine z rastlinami na otoku Kenguru, da bi izvedeli več o prilagajanju, naravni selekciji in evolucijskih spremembah.
Zaradi naključnih sprememb rastlin in gliv so nekateri organizmi bolj primerni za kolonizacijo novega območja in prenos njihove genetske kode, s čimer podpirajo Darwinovo teorijo naravne selekcije.
8. Analogna prilagoditev
Analogna prilagoditev podpira proces naravne selekcije in teorije evolucije. Analogne prilagoditve so mehanizmi preživetja, ki jih prilagajajo nepovezani organizmi, ki se soočajo s podobnimi selekcijskimi pritiski.
Nepovezani arktična lisica in ptarmigan (polarna ptica) preživata sezonske barvne spremembe. Arktična lisica in ptarmigan imata gensko variacijo, ki jim omogoča, da razvijejo svetlejšo barvo v pozimi, da se zlije s snegom in se izogne lačnim plenilcem, vendar to ne pomeni skupnega prednika.
9. Prilagodljivo sevanje
Havaji so veriga otokov, kjer lahko najdemo številne spektakularne ptice in živali, za katere domnevamo, da izvirajo iz vzhodne Azije ali Severne Amerike.
Približno 56 različnih vrst havajskih medenjakov se je razvilo iz samo ene ali dveh vrst, ki so se nato naselile v različnih mikroklimi na otoku v procesu, imenovanem prilagodljivo sevanje. Različice havajskih medenjakov kažejo številne enake prilagoditve kljunov kot Darwinove ščinkavce.
10. Razlikovanje vrst po Pangeji
Pred milijoni let so bile zemeljske celine tesno skupaj in so tvorile superkontinent, imenovan Pangea. Podobne organizme najdemo po vsem svetu. Zaradi premikajočih se plošč zemeljske skorje se je Pangea oddaljila.
Flora in favna sta se razvili različno. Rastline, živali in glive iz prvotne kopenske mase so se na novo nastalih celinah razvijale drugače. Rodovi prednikov so se razvili v nove rodove po Pangeji kot organizmi, prilagojeni geografskim spremembam.
11. DNK dokaz
Vsi živi organizmi so sestavljeni iz celic, ki rastejo, se presnavljajo in razmnožujejo v skladu s svojo genetsko kodo. Edinstven načrt celotnega organizma je v jedru celice deoksiribonukleinska kislina (DNK). Preučevanje zaporedij DNA aminokislin in genskih različic živali, rastlin in gliv daje namige o poreklu prednikov in skupnem predniku.
Kompleti DNK lahko na podlagi primerjave genskega materiala v predloženih vzorcih brisov sline ali ličnic razkrijejo prednike in prepoznajo davno izgubljene sorodnike. Genetska varianca v naravni populaciji je rezultat običajnega premešanja genov pri spolni reprodukciji in naključnih mutacij med celično delitvijo. Neispravljene napake lahko povzročijo težave, kot je preveč ali premalo kromosomov, kar ima za posledico genetske motnje.
Pogosteje, mutacije so nepomembni in ne vplivajo na regulacijo genov ali sintezo beljakovin. Včasih se mutacija lahko izkaže za ugodno prilagoditev.
Videti je verjeti
Zgodovina evolucije živih organizmov, vključno s človeškim poreklom, sega že milijone let. Vendar lahko najdete dokaze o hitrem in hitrem razvoju različnih vrst. Na primer, bakterije se hitro razmnožujejo in razvijajo, da imajo gene, odporne na antibiotike.
Žuželke, ki se bolje uprejo pesticidom, preživijo in se hitreje razmnožujejo.
Primeri naravne selekcije so prepoznavni v realnem času. Na primer, svetle poljske miši zlahka opazijo na koruznem polju in jih pojedo plenilci. Rjavkasto sive miši se bolje prilegajo svoji okolici. Prikrita obarvanost izboljša preživetje in razmnoževanje.
Komercialne aplikacije Darwinove teorije
Evolucijska teorija ima koristne aplikacije v kmetijstvu. Še preden so odkrili gene in molekule DNA, so kmetje s selektivno vzrejo izboljšali pridelke ali živinsko čredo. Skozi postopek umetne selekcije so bile in se križajo rastline, živali in glive z vrhunskimi lastnostmi, da bi izboljšali celotno populacijo in ustvarili idealne hibride.
Vendar imajo hibridi pogosto malo spremenljivosti, kar ogroža preživetje vrste, če se spremenijo okoljske razmere ali bolezen.