4 TODISTEET ELÄVIEN OLENTOJEN EVOLUUTIOSTA - BIOLOGIA - 2026

Todiste evoluution koostuu sarjasta testeistä, joilla varmistetaan muutosprosessia aikana ajan kulumisen biologisissa populaatioissa. Tämä näyttö tulee eri tieteenaloilta, molekyylibiologiasta geologiaan.

Biologian historian aikana on kehitetty joukko teorioita, jotka yrittivät selittää lajien alkuperän. Ensimmäinen näistä on monien ajattelijoiden suunnittelema fixistiteoria, joka on peräisin Aristoteleen ajasta. Tämän idearyhmän mukaan lajit luotiin itsenäisesti, eivätkä ne ole muuttuneet niiden luomisen alusta.

Lähde: pixabay.com

Myöhemmin kehitettiin transformistiteoria, joka nimensä perusteella ehdottaa lajien muuttumista ajan myötä. Transformistien mukaan vaikka lajit luotiin erillisissä tapahtumissa, ne ovat ajan myötä muuttuneet.

Viimeinkin, meillä on evoluutioteoria, joka ehdottaa sen lisäksi, että lajit ovat muuttuneet ajan myötä, ja pitävät yhteistä alkuperää.

Britannian luonnontieteilijä Charles Darwin järjesti nämä kaksi postulettia päätelmällä, että elävät olennot olivat kotoisin heistä hyvin erilaisista esi-isistä ja että yhteiset esi-isät liittyvät toisiinsa.

Ennen Darwinin aikoja käytettiin pääasiassa fixistiteoriaa. Tässä yhteydessä eläinten mukautukset pidettiin jumalallisen mielen luomuksina tiettyä tarkoitusta varten. Näin ollen linnuilla oli siipi lentämässä ja moolilla oli jalat kaivaa.

Darwinin saapumisen myötä kaikki nämä ideat hylätään ja evoluutio alkaa olla biologian järkeä. Seuraavaksi selitämme tärkeimmät todisteet, jotka tukevat evoluutiota ja auttavat estämään kiinteyden ja transformismin.

Fossiilitiedot ja paleontologia

Mikä on fossiili?

Termi fossiili tulee latinalaisesta fossiilista, joka tarkoittaa "kuopasta" tai "maasta". Nämä arvokkaat fragmentit edustavat tieteellistä yhteisöä kirjaimellisesti arvokkaana "katsauksena menneisyyteen".

Fossiilit voivat olla eläinten tai kasvien (tai muun elävän organismin) jäännöksiä tai jonkinlaisia ​​jälkiä tai merkkejä, jotka yksilö jäi pinnalle. Tyypillinen esimerkki fossiilista on eläimen kovat osat, kuten kuori tai luut, jotka muutettiin kallioksi geologisten prosessien avulla.

Myös organismien "jäljet" löytyvät rekisteristä, kuten urista tai teistä.

Muinaisina aikoina fossiilien ajateltiin olevan hyvin erikoinen kivilaji, jonka ympäristövoimat olivat muokanneet, olipa se vesi tai tuuli, ja muistutti spontaanisti elävää olentoa.

Kun löydettiin nopeasti suuri joukko fossiileja, kävi selväksi, että nämä eivät olleet pelkästään kiviä, vaan fossiileja pidettiin miljoonien vuosien ajan eläneiden organismien jäännöksinä.

Ensimmäiset fossiilit edustavat kuuluisaa "Ediacaran eläimistöä". Nämä fossiilit ovat peräisin noin 600 miljoonaa vuotta sitten.

Suurin osa fossiileista on kuitenkin peräisin Kambrian ajanjaksolta, noin 550 miljoonaa vuotta sitten. Itse asiassa tämän ajanjakson organismeille on ominaista pääasiassa valtava morfologinen innovaatio (esimerkiksi Burguess-liuskelevystä löytyy valtava määrä fossiileja).

Miksi fossiilit todistavat evoluutiosta?

On itsestään selvää, että fossiilinen ennätys - laaja, monimuotoisen karavani, jota emme enää enää havaitse tänään ja että jotkut ovat erittäin samankaltaisia ​​nykyaikaisten lajien kanssa - on fixistiteorian vastainen.

Vaikka totta on, että tietue on epätäydellinen, on joitain hyvin erityisiä tapauksia, joissa löydämme siirtymämuodot (tai välivaiheet) muodon välillä.

Esimerkki uskomattoman säilyneistä muodoista levyllä on valaiden kehitys. On olemassa joukko fossiileja, jotka osoittavat tämän linjan asteittaisen muutoksen ajan myötä, alkaen neljäjalkaisesta maaeläimestä ja päättyen valtaviin lajeihin, jotka asuttavat valtameriä.

Fossiileja, jotka osoittavat valaiden uskomattoman muutoksen, on löydetty Egyptistä ja Pakistanista.

Toinen esimerkki, joka edustaa nykyaikaisen taksonin kehitystä, on fossiilitiedot ryhmistä, jotka ovat lähtöisin nykypäivän hevosista, koiran kokoisesta organismista ja hampaat selaamista varten.

Samoin meillä on hyvin erityisiä edustajien fossiileja, jotka ovat saattaneet olla tetrapodojen esi-isiä, kuten Ichthyostega - yksi varhaisimmista tunnetuista sammakkoeläimistä.

Homologia: todisteet yleisestä alkuperästä

Mikä on homologia?

Homologia on avainkäsite evoluutiossa ja biologisissa tieteissä. Eläintieteilijä Richard Owen keksi tämän termin, ja hän määritteli sen seuraavasti: "sama elin eri eläimissä, muodossa ja toiminnassa riippumatta."

Owenille organismien rakenteiden tai morfologioiden samankaltaisuus johtui yksinomaan siitä, että ne vastasivat samaa suunnitelmaa tai "arotyyppiä".

Tämä määritelmä oli kuitenkin ennen Darwinian aikakautta, tästä syystä termiä käytetään puhtaasti kuvailevalla tavalla. Myöhemmin Darwinian ideoiden integroitumisen myötä termi homologia saa uuden selittävän vivahteen, ja tämän ilmiön syy on tiedon jatkuvuus.

Homologioita ei ole helppo diagnosoida. On kuitenkin olemassa tiettyjä todisteita, jotka kertovat tutkijalle, että hän on edessään homologinen tapaus. Ensinnäkin on selvitettävä, onko rakenteiden tilallisessa sijainnissa vastaavuutta.

Esimerkiksi tetrapodojen yläraajoissa luiden suhde on sama ryhmän yksilöiden välillä. Löydämme olkaluun, jota seuraa säde ja ulna. Vaikka rakennetta voidaan muuttaa, järjestys on sama.

Ovatko kaikki yhtäläisyydet homologioita?

Luonnossa kaikkia kahden rakenteen tai prosessin yhtäläisyyksiä ei voida pitää homologisina. On myös muita ilmiöitä, jotka johtavat kahteen organismiin, jotka eivät ole toisiinsa sukulaisia ​​morfologiansa suhteen. Nämä ovat evoluutio-konvergenssia, rinnakkaisuutta ja käännöstä.

Klassinen esimerkki evoluution lähentymisestä on selkärankaisten silmä ja pääjalkaisten silmä. Vaikka molemmat rakenteet täyttävät saman toiminnon, niillä ei ole yhteistä alkuperää (näiden kahden ryhmän yhteisellä esi-isällä ei ollut silmän kaltaista rakennetta).

Siksi ero homologisten ja analogisten piirteiden välillä on välttämätöntä suhteiden luomiseksi organismiryhmien välillä, koska vain homologisia piirteitä voidaan käyttää fylogeneettisten päätelmien tekemiseen.

Miksi homologiat todistavat evoluution?

Homologiat ovat todisteita lajien yhteisestä alkuperästä. Palaamalla esimerkkiin quiridiumista (jäsen, jonka muodostavat yksi luu käsivarressa, kahdessa käsivarteen ja phalangeissa) tetrapodoissa, ei ole mitään syytä, miksi lepakan ja valaan tulisi jakaa kuvio.

Tätä väitettä käytti Darwin itse julkaisussa "Lajien alkuperä" (1859) kumotakseen ajatus lajien suunnittelusta. Kukaan suunnittelija - riippumatta siitä kuinka kokematon - käyttäisi samaa mallia lentävässä organismissa ja vesieliöissä.

Tästä syystä voimme päätellä, että homologiat ovat todisteita yleisestä esi-isestä, ja ainoa uskottava selitys, joka on olemassa meriroskon ja toisen lentävän organismin quiridiumin tulkitsemiseksi, on, että molemmat ovat kehittyneet organismista, jolla oli jo tämä rakenne.

Mitä ovat molekyylihomologiat?

Toistaiseksi olemme maininneet vain morfologiset homologiat. Homologiat molekyylitasolla toimivat kuitenkin myös todisteena evoluutiolle.

Ilmeisin molekyylihomologia on geneettisen koodin olemassaolo. Kaikki organismin rakentamiseksi tarvittavat tiedot löytyvät DNA: sta. Tästä tulee lähetti-RNA-molekyyli, joka lopulta transloidaan proteiineiksi.

Tiedot ovat kolmen kirjaimen koodissa tai kodoneissa, joita kutsutaan geneettiseksi koodiksi. Koodi on universaali eläville olennoille, vaikka on olemassa ilmiö, jota kutsutaan kodonin käytön puolueellisuuteen, jossa tietyt lajit käyttävät tiettyjä kodoneja useammin.

Kuinka voidaan varmistaa, että geneettinen koodi on universaali? Jos eristämme mitokondriaalisen RNA: n, joka syntetisoi homoglobiiniproteiinin kanista ja vie sen bakteeriin, prokaryootin kone pystyy purkamaan viestin, vaikka se ei luonnollisesti tuota hemoglobiinia.

Muita molekyylihomologioita edustaa valtava määrä aineenvaihduntareittejä, joita esiintyy yhteisesti eri suuntaviivoissa ja jotka ovat ajoissa toisistaan ​​erillään. Esimerkiksi glukoosin hajoaminen (glykolyysi) esiintyy käytännössä kaikissa organismeissa.

Mitä molekyylihomologiat opettavat meille?

Loogisin selitys sille, miksi koodi on universaali, on historiallinen onnettomuus. Kuten kieli ihmispopulaatioissa, myös geneettinen koodi on mielivaltainen.

Ei ole mitään syytä siihen, miksi termiä "taulukko" tulisi käyttää taulukon fyysisen objektin kuvaamiseen. Sama koskee mitä tahansa termiä (talo, tuoli, tietokone jne.).

Tästä syystä kun näemme, että henkilö käyttää tiettyä sanaa esineen nimeämiseen, se johtuu siitä, että hän oppi sen toiselta henkilöltä - isältään tai äidiltään. Ja nämä puolestaan ​​oppivat sen muilta ihmisiltä. Eli se tarkoittaa yhteistä esi-isää.

Samoin ei ole syytä valiinin koodaamiseen kodonisarjoilla, jotka assosioituvat tähän aminohappoon.

Kun kahdenkymmenen aminohapon kieli oli vakiinnutettu, se pysyi kiinni. Ehkä energiasyistä, koska kaikilla poikkeuksilla koodista voi olla haitallisia seurauksia.

Keinotekoinen valinta

Keinotekoinen valinta on testi luonnollisen valintaprosessin suoritukselle. Itse asiassa kotimaan tilan vaihtelu oli ratkaisevan tärkeää Darwinin teoriassa, ja ensimmäinen luku lajien alkuperästä on omistettu tähän ilmiöön.

Tunnetuimpia keinotekoisen valinnan tapauksia ovat kyyhkynen ja koirat. Tämä toiminnallinen prosessi ihmisen toiminnan kautta, joka valitsee valikoivasti tietyt variantit väestöstä. Ihmisyhteiskunnat ovat siis tuottaneet nykyisiä karja- ja kasvilajeja.

Esimerkiksi ominaisuuksia, kuten lehmän koko, voidaan nopeasti muuttaa lisäämään mm. Lihantuotantoa, kanojen munien määrää ja maidontuotantoa.

Koska tämä prosessi tapahtuu nopeasti, voimme nähdä valinnan vaikutuksen lyhyessä ajassa.

Luonnollinen valinta luonnollisissa populaatioissa

Vaikka evoluutiota pidetään prosessina, joka vie tuhansia tai joissain tapauksissa jopa miljoonia vuosia, voimme joillakin lajeilla tarkkailla evoluutioprosessia toiminnassa.

Antibioottinen vastustuskyky

Lääketieteellisesti tärkeä tapaus on antibioottiresistenssin kehittyminen. Antibioottien liiallinen ja vastuuton käyttö on johtanut resistenttien varianttien määrän lisääntymiseen.

Esimerkiksi 1940-luvulla kaikki stafylokokkivariantit voitiin eliminoida käyttämällä penisilliiniantibioottiä, joka estää soluseinämän synteesiä.

Nykyään lähes 95% Staphylococcus aureus -kannat ovat resistenttejä tälle antibiootille ja muille, joiden rakenne on samanlainen.

Sama käsite koskee tuholaisten vastustuskyvyn kehitystä torjunta-aineiden vaikutukselle.

Koi ja teollinen vallankumous

Toinen erittäin suosittu esimerkki evoluutiobiologiassa on Biston betularia koi tai koivu perhonen. Tämä koi on väriltään polymorfinen. Teollisen vallankumouksen inhimillinen vaikutus aiheutti nopean vaihtelun väestön alleelitaajuuksissa.

Aiemmin koiden hallitseva väri oli vaalea. Vallankumouksen myötä pilaantuminen saavutti uskomattoman korkean tason, tummuttaen koivun kuoren.

Tämän muutoksen myötä tummempien värien koirat alkoivat kasvattaa niiden populaatiota, koska naamiointisyistä ne olivat vähemmän näyttäviä lintuille - pääpetoeläimille.

Ihmisen toiminta on vaikuttanut merkittävästi monien muiden lajien valintaan.

Viitteet

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologia: tiede ja luonto. Pearson koulutus.
2. Darwin, C. (1859). Lajien alkuperä luonnollisen valinnan avulla. Murray.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evoluutioanalyysi. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer.
5. Soler, M. (2002). Evoluutio: biologian perusta. Etelä-projekti.