Sisu
- Darwini evolutsiooniteooria
- Mis on evolutsioonilised tõendid?
- Mis on looduslik valik?
- Üksteist põhjust, miks evolutsioon on reaalne
- Nägemine on usklik
- Darwini teooria ärirakendused
19. sajand oli murranguliste teaduslike avastuste aeg, mis tõstis esile paljud varem peetud teooriad Maa ja inimkonna päritolu kohta. 1855. aastal avaldas Alfred Russell Wallace oma ettepaneku loodusliku valiku teel toimuva evolutsiooniteooria kohta, millele järgnes Charles Darwini 1859. aastal avaldatud teos Liikide päritolu kohta.
Aastatepikkune töö kogus kaalukaid tõendeid, mis viisid programmi laialdase aktsepteerimiseni evolutsiooniteooria teadlaste poolt kogu maailmas.
Darwini evolutsiooniteooria
Loodusteadlane Charles Darwin veetis aastaid enne leidude avaldamist evolutsiooni tõendeid. Tema teooriat mõjutasid tugevalt tollased mõttekaaslased, eriti Alfred Russell Wallace, James Hutton, Thomas Malthus ja Charles Lyell.
Evolutsiooniteooria kohaselt muutuvad organismid ja kohanevad nende keskkonnaga päritud füüsiliste ja käitumuslike omaduste tagajärjel, mis on vanematelt järglastele edasi antud.
Darwini evolutsiooni definitsioon keskendus aeglase ja järkjärgulise muutumise ideele korduvate põlvkondade jooksul, mida ta nimetas “laskumine koos modifikatsiooniga. ”Ta leidis, et evolutsiooni mehhanismiks oli loomulik valik. Darwini tähelepanekud viisid ta järeldusele, et iseloomujoonte erinevused populatsioonis annavad teatud elusorganismidele konkurentsieelise ellujäämiseks ja paljunemiseks.
Mis on evolutsioonilised tõendid?
Tõendid evolutsiooni definitsiooni kohta tuginevad suuresti Wallace'i biogeograafilistele uuringutele Amazonase vihmametsas ja Darwini tähelepanekutele põlistel Galapagose saartel. Mõlemad teadlased määratlesid evolutsioonilisi tõendeid elusate organismide ja nende ühise esivanema vahelise seose tõendina.
Põnevad avastused Galapagose saartel andsid Darwinile tugeva aluse evolutsiooni ja loodusliku valiku idee kinnistamiseks. Näiteks märkas Darwin Galapagose otste looduslikus populatsioonis erinevaid noka variatsioone ja mõistis hiljem oma leidude olulisust. Darwin tundis, et erinevad vitsliigid pärinesid Galapagosse rännanud Lõuna-Ameerika liikidest.
Darwini järeldusi kinnitasid hiljutised uuringud, mille viisid läbi klimatoloogid Peter ja Rosemary Grant. Toetused sõitsid Galapagose saartele ja dokumenteerisid, kuidas temperatuurimuutused muudavad toiduvarusid. Järelikult surid teatud tüüpi liigid välja, teised aga ellu, tänu populatsiooni eripära erinevustele, näiteks pikkadele proovivõtuarvetele putukateni jõudmiseks.
Mis on looduslik valik?
Looduslik valik viib kõige tugevama ellujäämiseni, mis tähendab, et paremini kohanenud organismid paistavad välja vähem kohanenud liikidega. Valikusurve näideteks on:
Päritud modifikatsioonid kuhjuvad ja selle tulemuseks võib olla uue liigi teke. Darwin väitis, et kõik elusad asjad pärinesid miljonite aastate jooksul ühiselt esivanemalt.
Üksteist põhjust, miks evolutsioon on reaalne
1. Fossiilsed tõendid
Paleoantropoloogid on jälginud inimese evolutsiooni ajalugu, analüüsides kivistunud luid, mis näitavad, kuidas aju suurus ja füüsiline välimus aeglaselt muutusid. Smithsoniani loodusloomuuseumi andmetel on Homo sapiens (kaasaegsed inimesed) primaadid, kes on tihedalt seotud Aafrika suurte inimahvidega, ja neil on ühine esivanem, mis eksisteeris umbes 6–8 miljonit aastat tagasi.
Fossiilide registrid võivad dateerida organismid teatud ajaperioodidelt ja näidata erinevate liikide arengut ühiselt esivanemalt. Fossiilide andmeid võrreldakse sageli teadaolevate faktidega selle piirkonna geoloogia kohta, kus fossiilid asusid.
2. Esivanemate liikide avastamine
Darwini fossiilsete jahtide retked andsid märkimisväärset tõendusmaterjali evolutsiooni ja väljasurnud esivanemate liikide olemasolu kohta. Lõuna-Ameerikat uurides leidis Darwin veel väljasurnud hobuse tüüpi jäänuseid.
Kaasaegsete Ameerika hobuste esivanemad olid väikesed karjatatavad loomad, kelle varbad jalas olid, ja neil oli ühine esivanem ninasarvikuga. Miljonite aastate jooksul toimunud kohanduste hulka kuulusid rohu närimiseks mõeldud lamedad hambad, suurenenud suurus ja kabjad röövloomadest kiireks jooksmiseks.
Üleminekuperioodi fossiilid suudab paljastada evolutsiooniahelas puuduvad lülid. Näiteks perekonna Tiktaalik avastus näitab potentsiaalselt kala evolutsiooni nelja jäsemega maaloomadeks. Lisaks sellele, et esivanemate Tikaalik on üleminekuajaga liigid, millel on lõpused, on see ka mosaiigi evolutsiooni näide, mis tähendab, et tema kehaosad arenesid veest maapinnale erineva kiirusega.
3. Taimede keerukamaks muutmine
Rohi, puud ja võimsad tammed arenesid välja rohevetikatest ja sammaldest, mis kohanesid maad umbes 410 miljonit aastat tagasi. Fossiilsed eosed viitavad sellele, et primitiivsed vetikad on kohanenud kuiva õhuga, arendades taimele ja spooridele kaitsvat küünenahakatet.
Lõpuks arendasid maismaataimed välja veresoonte süsteemi ja flavonoidseid pigmente päikese eest kaitsmiseks. Mitmerakuliste taimede ja seente paljunemise elutsükkel muutus keerukamaks.
4. Sarnased anatoomilised omadused
Evolutsiooni teooriat tugevdab eksistentsi olemasolu homoloogsed struktuurid, millel on mitme liigi vahel ühised füüsilised tunnused, mis näitab, et nad põlvnesid ühiselt esivanemalt.
Peaaegu kõigil jäsemetel olevatel loomadel on sama struktuur, mis soovitab ühiseid jooni enne mitmekesistumist ühiselt esivanemalt. Sarnaselt algavad putukad kõik kõhu, kuue jala ja antenniga, kuid mitmekesistuvad sealt tohutuks arvuks liikideks.
5. Lõiged inimese embrüodes
Embrüoloogia pakub jõulisi tõendeid evolutsiooniteooria toetamiseks. Elusorganismide embrüonaalne struktuur on ühiste esivanemate juurde tagasi pöörduvate liikide vahel praktiliselt identne.
Näiteks selgroogsete, sealhulgas inimeste embrüotel on kaelas särakujulised struktuurid, mis on homoloogsed kalade lõpustega. Teatud esivanemate omadused, nagu embrüonaalse kana lõpused, ei kujune aga tegelikuks elundiks ega lisandiks.
Embrüoloogia pakub võimsaid tõendeid evolutsiooniteooria toetamiseks. Elusorganismide embrüonaalne struktuur on ühiste esivanemate juurde tagasi pöörduvate liikide vahel praktiliselt identne.
Näiteks selgroogsete, sealhulgas inimeste embrüotel on kaelas särakujulised struktuurid, mis on homoloogsed kalade lõpustega. Teatud esivanemate omadused, nagu embrüonaalse kana lõpused, ei kujune aga tegelikuks elundiks ega lisandiks.
6. Kummalised vestigiaalsed struktuurid
Vestigiaalsed struktuurid on evolutsioonilised ülejäägid, mis teenisid eesmärki ühise esivanema jaoks. Näiteks on inimese embrüotel varajases arengujärgus saba. Saba muutub eristamatuks saba luuks, sest saba omamine ei oleks inimestel kasulik eesmärk. Teiste loomade sabad aitavad neil erinevaid funktsioone, nagu tasakaal ja kärbeste higistamine.
Tagajalgade luude jäägid boa-ahendajates on tõendiks sisalike evolutsioonist madudeni. Mõnes elupaigas oleks lühimate jalgadega sisalikud olnud liikuvamad ja raskem näha. Miljonite aastate jooksul muutusid jalad veelgi lühemaks ja peaaegu olematuks. Üldlevinud fraas “kasuta või kaota ära” kehtib ka evolutsiooniliste muutuste kohta.
7. Biogeograafia uuringud
Biogeograafia on bioloogia haru, mis toetab Darwini evolutsiooniteooriat. Biogeograafias vaadeldakse, kuidas organismide geograafiline levik kogu maailmas kohandub erinevate keskkondadega.
Spetsifikatsioonis on keskne roll geograafial. Darwini peenrad mitmekesinesid mandriosas ja Galapagose saarte vahel olevatest finiši esivanematest, et need sobiksid nende praeguse ümbrusega. Esivanemate vinnide liigid olid seemnesööjad, kes pesitsesid maapinnal; Darwini avastatud otsakud pesitsesid aga erinevates kohtades ning toitusid kaktusest, seemnetest ja putukatest. Noka suurus ja kuju, mis on otseselt seotud funktsiooniga.
Känguru saar Austraalia lähedal on üks vähestest kohtadest Maal, kus õitsevad õisikud koos platsentaimetajate ja munarakkude monotreemidega. Nagu nimest nähtub, õitsevad sellised kährikud nagu kängurud ja koalas, ning nende elanike arv ületab tunduvalt.
Pärast saare eraldamist Austraalia mandrist arenesid taimestik ja loomastik alamliikideks, keda loomade kiskjad ega koloniseerimine häirisid kuni 1800. aastateni. Teadlased võrdlevad mandri taimi, loomi ja seeni Kangaroo saarel leiduvatega ja võrdlevad neid, et saada rohkem teavet kohanemise, loodusliku valiku ja evolutsiooniliste muutuste kohta.
Taimede ja seente juhuslikud variatsioonid muutsid mõned organismid paremini sobivaks uue ala koloniseerimiseks ja nende geneetilise koodi edasiandmiseks, toetades seeläbi Darwini loodusliku valiku teooriat.
8. Analoogne kohanemine
Analoogne kohanemine toetab loodusliku valiku protsessi ja evolutsiooniteooriat. Analoogsed kohandused on ellujäämismehhanismid, mida kohandavad sõltumatud organismid, kes seisavad silmitsi sarnase selektsioonisurvega.
Sõltumatu arktiline rebane ja ptarmigan (polaarlind) läbivad hooajalisi värvimuutusi. Arktilistel rebastel ja ptarmiganitel on geenivariant, mis võimaldab neil talvel välja töötada heledama värvi, et sulanduda lume sisse ja vältida näljased röövloomad, kuid see ei näita ühist esivanemat.
9. Adaptiivne kiirgus
Hawaii on saarte kett, kust võib leida palju tähelepanuväärseid linde ja loomi, kes arvatakse olevat pärit Ida-Aasiast või Põhja-Ameerikast.
Ligikaudu ühest või kahest liigist arenes välja umbes 56 erinevat Havai mesikäppade liiki, kes seejärel asusid saare erinevates mikrokliimates protsessiks, mida nimetatakse adaptiivseks kiirguseks. Havai mesikäppade variatsioonid näitavad paljusid sama tüüpi nokkade kohandusi nagu Darwini peenrad.
10. Pangeajärgsete liikide erinevus
Miljonid aastad tagasi olid Maa mandrid üksteise lähedal ja moodustasid superkontinendi nimega Pangea. Sarnaseid organisme võib leida kogu maailmas. Maapõue nihkeplaadid põhjustasid Pangea triivimise.
Taimestik ja loomastik arenesid erinevalt. Algsest maismaast pärit taimed, loomad ja seened arenesid vast moodustatud mandritel erinevalt. Esivanemate suguharud kujunesid uuteks sugupuudeks Pangea-järgne organismidena, mis on kohanenud geograafiliste muutustega.
11. DNA tõend
Kõik elusorganismid koosnevad rakkudest, mis kasvavad, metaboliseeruvad ja paljunevad vastavalt nende geneetilisele koodile. Terve organismi ainulaadne sinine sisaldub raku tuuma desoksüribonukleiinhappes (DNA). Loomade, taimede ja seente aminohapete ja geenivariantide DNA-järjestuste uurimine annab vihjeid esivanemate liini ja ühise esivanema kohta.
DNA-komplektid võivad paljastada esivanema ja tuvastada kaua kadunud sugulased, tuginedes esitatud sülje- või põseprooviproovide geneetilise materjali võrdlusele. Loodusliku populatsiooni geneetiline varieeruvus on normaalse geenide segunemise tagajärg sugulisel paljunemisel ja juhuslikud mutatsioonid raku jagunemise ajal. Parandamata vead võivad põhjustada probleeme, näiteks liiga palju või liiga vähe kromosoome, põhjustades geneetilisi häireid.
Sagedamini on mutatsioonid ebaolulised ega mõjuta geeniregulatsiooni ega valkude sünteesi. Mõnikord võib mutatsioon osutuda soodsaks kohanemiseks.
Nägemine on usklik
Elusorganismide, sealhulgas inimeste päritolu evolutsiooniline ajalugu ulatub miljonitesse aastatesse. Siiski võite leida tõendeid erinevate liikide kiire ja kiire arengu kohta. Näiteks paljunevad bakterid kiiresti ja arenevad, et neil oleks antibiootikumiresistentsuse geenid.
Putukad, kes on pestitsiididele paremini vastu pannud, elavad ja paljunevad kõrgemal kiirusel.
Loodusliku valiku näited on reaalajas äratuntavad. Näiteks heledates toonides põlluhiiri märgatakse rukkipõllul kergesti ja röövloomad söövad neid. Pruunikashall hiired suudavad paremini sulanduda oma ümbrusesse. Maskeeritud värv suurendab säilimist ja paljunemist.
Darwini teooria ärirakendused
Evolutsiooniteoorial on põllumajanduses kasulikke rakendusi. Isegi enne geenide ja DNA-molekulide avastamist kasutasid põllumehed põllukultuuride või karja parandamiseks valikulist aretust. Kunstliku selektsiooni käigus ristati ja ristati kõrgemate omadustega taimi, loomi ja seeni, et parandada kogupopulatsiooni ja luua ideaalseid hübriide.
Hübriididel on aga sageli vähe varieeruvust, mis keskkonnatingimuste muutumisel või haiguse rünnaku korral ohustab liigi püsimist.