4 GYVŲ BŪTYBIŲ EVOLIUCIJOS ĮRODYMAI - BIOLOGIJA - 2025

Už evoliucijos įrodymai sudaro bandymų serijos patvirtinti pokyčių procesą per laiko tarpą, biologinių populiacijų. Šie įrodymai yra iš skirtingų disciplinų, pradedant molekuline biologija ir baigiant geologija.

Per visą biologijos istoriją buvo sukurta keletas teorijų, kuriomis buvo bandoma paaiškinti rūšių kilmę. Pirmasis iš jų yra fiksuotojo teorija, sugalvota daugybės mąstytojų, kilusių iš Aristotelio laikų. Remiantis šia idėjų visuma, rūšys buvo kuriamos savarankiškai ir nuo jų kūrimo pradžios nepasikeitė.

Šaltinis: pixabay.com

Vėliau buvo sukurta transformatoriaus teorija, kuri, kaip rodo jo pavadinimas, rodo rūšių virsmą laikui bėgant. Transformistų teigimu, nors rūšys buvo kuriamos atskirais renginiais, jos bėgant laikui pasikeitė.

Galiausiai turime evoliucijos teoriją, kuri, be siūlymo, kad laikui bėgant pasikeitė rūšys, laiko bendrą kilmę.

Šiuos du postulatus organizavo britų gamtininkas Charlesas Darwinas, darydamas išvadą, kad gyvos būtybės yra kilusios iš protėvių, kurie labai skiriasi nuo jų, ir yra susijusios vienas su kitu bendrais protėviais.

Iki Darvino laikų daugiausia buvo naudojama fixistinė teorija. Šiame kontekste gyvūnų prisitaikymai buvo suprantami kaip dieviškojo proto kūriniai konkrečiam tikslui. Taigi paukščiai turėjo sparnus skristi, o apgamai turėjo kasti kojas.

Atėjus Darvinui, visos šios idėjos atmetamos ir evoliucija pradeda įprasminti biologiją. Toliau paaiškinsime pagrindinius įrodymus, palaikančius evoliuciją ir padedančius atmesti tvirtumą bei transmismą.

Fosilijų įrašas ir paleontologija

Kas yra fosilija?

Sąvoka fosilija kilusi iš lotynų fosilijos, reiškiančios „iš duobės“ arba „iš žemės“. Šie vertingi fragmentai pažodžiui reiškia mokslo bendruomenei vertingą „žvilgsnį į praeitį“.

Fosilijos gali būti gyvūnų ar augalų liekanos (ar kitas gyvas organizmas) arba kažkokie pėdsakai ar žymės, kurias asmuo paliko ant paviršiaus. Tipiškas fosilijos pavyzdys yra kietos gyvūno dalys, tokios kaip kiautas ar kaulai, kurie geologinių procesų metu buvo paversti uolienomis.

Taip pat registre galima rasti organizmų „pėdsakų“, tokių kaip urvai ar vikšrai.

Senovėje fosilijos buvo laikomos labai savotiška uolienų rūšimi, kurią suformavo aplinkos jėgos, nesvarbu, ar tai būtų vanduo, ar vėjas, ir spontaniškai primenanti gyvą būtybę.

Greitai atradus daugybę fosilijų, tapo aišku, kad tai nebuvo tik uolienos, o fosilijomis buvo laikomi prieš milijonus metų gyvenusių organizmų liekanos.

Pirmosios fosilijos vaizduoja garsiąją „Ediacara fauną“. Šios fosilijos datuojamos maždaug prieš 600 milijonų metų.

Tačiau didžioji dalis fosilijų yra kilusios iš Kambrijos laikotarpio, maždaug prieš 550 milijonų metų. Tiesą sakant, šio laikotarpio organizmams daugiausia būdingos didžiulės morfologinės naujovės (pavyzdžiui, milžiniškas fosilijų, aptiktų Burguesso skalūne, skaičius).

Kodėl fosilijos rodo evoliuciją?

Akivaizdu, kad iškastinis įrašas - platus įvairių formų karavanas, kurio mes šiandien nebestebime ir kuris yra labai panašus į šiuolaikines rūšis - paneigia fiksuotojo teoriją.

Nors tiesa, kad įrašas yra neišsamus, yra keletas labai konkrečių atvejų, kai tarp vienos formos randame pereinamąsias formas (arba tarpinius etapus).

Nepaprastai konservuotų formų pavyzdys įraše yra banginių šeimos gyvūnų evoliucija. Yra iškasenų serija, parodanti laipsniškus pokyčius, kuriuos laikui bėgant išgyveno ši kilmė, pradedant keturkoju sausumos gyvūnu ir baigiant didžiulėmis rūšimis, kurios gyvena vandenynuose.

Egipte ir Pakistane rasta fosilijų, rodančių neįtikėtiną banginių virsmą.

Kitas pavyzdys, apibūdinantis šiuolaikinio taksono evoliuciją, yra grupių, kurios atsirado iš šių dienų arklių, iškastiniai duomenys iš organizmo, kurio dydis yra vaistas, ir dantų, skirtų naršyti.

Panašiai mes turime labai specifines atstovų fosilijas, kurios galėjo būti tetrapodų protėviai, pavyzdžiui, Ichthyostega - vienas ankstyviausių žinomų varliagyvių.

Homologija: bendros kilmės įrodymai

Kas yra homologija?

Homologija yra pagrindinė evoliucijos ir biologinių mokslų samprata. Terminą sugalvojo zoologas Richardas Owenas ir jis jį apibrėžė taip: „tas pats organas skirtingiems gyvūnams, bet kokia forma ir funkcija“.

Oweno organizmų struktūrų ar morfologijų panašumas atsirado tik dėl to, kad jie atitiko tą patį planą ar „arotipą“.

Tačiau šis apibrėžimas buvo dar iki Darvinų eros, dėl šios priežasties terminas vartojamas grynai aprašomuoju būdu. Vėliau, integruojant darvinistines idėjas, terminas homologija įgauna naują aiškinamąjį niuansą, o šio reiškinio priežastis yra informacijos tęstinumas.

Homologijas nėra lengva diagnozuoti. Tačiau yra tam tikrų įrodymų, kurie sako tyrėjui, kad jis susiduria su homologijos byla. Pirmiausia reikia atpažinti, ar yra atitikmenų pagal struktūrų erdvinę padėtį.

Pavyzdžiui, viršutinėse tetrapodo galūnėse kaulų santykiai tarp grupės asmenų yra vienodi. Randame žastikaulį, po kurio eina spindulys ir ulna. Nors struktūra gali būti modifikuota, tvarka yra ta pati.

Ar visi panašumai yra homologijos?

Gamtoje ne visi dviejų struktūrų ar procesų panašumai gali būti laikomi homologiškais. Yra ir kitų reiškinių, kurie lemia du organizmus, kurie nėra susiję vienas su kitu pagal savo morfologiją. Tai evoliucinis suartėjimas, paralelizmas ir atvirkštinis pobūdis.

Klasikinis evoliucijos suartėjimo pavyzdys yra stuburinių ir galvakampių akis. Nors abi struktūros atlieka tą pačią funkciją, jos neturi bendros kilmės (bendras šių dviejų grupių protėvis neturėjo struktūros, panašios į akis).

Taigi norint nustatyti ryšius tarp organizmų grupių, gyvybiškai svarbu atskirti homologinius ir analogiškus požymius, nes filogenetinėms išvadoms daryti gali būti naudojami tik homologiniai požymiai.

Kodėl homologijos įrodo evoliuciją?

Homologijos yra bendros rūšies kilmės įrodymai. Grįžtant prie keturkojų pavyzdžių, susijusių su keturiais rankos kaulais, dviem dilbiu ir falangomis), nėra jokios priežasties, kodėl šikšnosparnis ir banginis turėtų pasidalinti tokiu modeliu.

Šis argumentas buvo panaudotas paties Darvino leidinyje „Rūšių kilmė“ (1859), kad paneigtų mintį, kad rūšys buvo suprojektuotos. Nė vienas dizaineris - kad ir koks nepatyręs - nesinaudotų tuo pačiu modeliu ant skraidančio organizmo ir vandens.

Dėl šios priežasties galime daryti išvadą, kad homologijos yra bendro protėvio įrodymai, ir vienintelis patikimas paaiškinimas, kuris egzistuoja aiškinant jūrinio organizmo ir kito skraidančio organizmo quiridiumą, yra tas, kad abu išsivystė iš organizmo, kuris jau turėjo tokią struktūrą.

Kas yra molekulinės homologijos?

Kol kas mes minėjome tik morfologines homologijas. Tačiau homologijos molekuliniame lygmenyje taip pat yra evoliucijos įrodymas.

Akivaizdžiausia molekulinė homologija yra genetinio kodo egzistavimas. Visa organizmui sukurti reikalinga informacija randama DNR. Tai tampa pasiuntinio RNR molekulė, kuri galiausiai virsta baltymais.

Informacija yra trijų raidžių kodese arba kodonuose, vadinamuose genetiniu kodu. Kodas yra universalus gyvoms būtybėms, nors yra reiškinys, vadinamas kodonų naudojimo šališkumu, kai tam tikros rūšys tam tikrus kodonus naudoja dažniau.

Kaip galima patikrinti, ar genetinis kodas yra universalus? Jei mes išskiriame mitochondrijų RNR, sintetinančią homoglobino baltymą iš triušio, ir įvesdami jį į bakteriją, prokarioto aparatūra sugeba iššifruoti pranešimą, net jei natūraliai negamina hemoglobino.

Kitoms molekulinėms homologijoms atstovauja daugybė medžiagų apykaitos kelių, būdingų skirtingoms linijoms, plačiai atskirtoms laiko atžvilgiu. Pavyzdžiui, gliukozės skilimas (glikolizė) yra beveik visuose organizmuose.

Ko mus moko molekulinės homologijos?

Logiškiausias paaiškinimas, kodėl kodas yra universalus, yra istorinė avarija. Kaip ir kalba žmonių populiacijose, genetinis kodas yra savavališkas.

Nėra jokios priežasties, kodėl terminas „lentelė“ turėtų būti vartojamas žymint fizinį lentelės objektą. Tas pats pasakytina apie bet kurį terminą (namas, kėdė, kompiuteris ir kt.).

Dėl šios priežasties, kai matome, kad asmuo naudoja tam tikrą žodį objektui pažymėti, tai yra todėl, kad jis to išmoko iš kito asmens - savo tėvo ar motinos. Šie, savo ruožtu, to išmoko iš kitų žmonių. T. y., Tai reiškia bendrą protėvį.

Panašiai nėra jokios priežasties, kad valinas būtų užkoduotas kodonų, susijusių su šia amino rūgštimi, serijoje.

Kai buvo nustatyta kalba apie dvidešimt amino rūgščių, ji įstrigo. Galbūt dėl ​​energijos priežasčių, nes bet koks nukrypimas nuo kodekso gali turėti žalingų padarinių.

Dirbtinė atranka

Dirbtinė atranka yra natūralios atrankos proceso atlikimo testas. Tiesą sakant, Darwino teorijoje lemiamos reikšmės buvo naminės būklės kitimas, o pirmasis skyrius apie rūšių kilmę yra skirtas šiam reiškiniui.

Labiausiai žinomi dirbtinės atrankos atvejai yra naminis balandis ir šunys. Šis funkcinis procesas per žmogaus veiksmus, kuris selektyviai pasirenka tam tikrus variantus iš gyventojų. Taigi žmonių draugijos gamino tokias veisles gyvulius ir augalus, kokius mes matome šiandien.

Pavyzdžiui, tokios savybės kaip karvės dydis gali būti greitai pakeistos, siekiant padidinti mėsos gamybą, vištų dedamų kiaušinių skaičių ir pieno gamybą.

Kadangi šis procesas vyksta greitai, per trumpą laiką galime pamatyti atrankos efektą.

Natūrali atranka natūraliose populiacijose

Nors evoliucija laikoma procesu, kuris užtrunka tūkstančius ar kai kuriais atvejais net milijonus metų, kai kuriose rūšyse mes galime stebėti evoliucijos procesą veikdami.

Atsparumas antibiotikams

Medicininės svarbos atvejis yra atsparumo antibiotikams raida. Dėl per didelio ir neatsakingo antibiotikų vartojimo padidėjo atsparūs variantai.

Pavyzdžiui, 1940-aisiais visus stafilokokų variantus buvo galima pašalinti naudojant antibiotiką peniciliną, kuris slopina ląstelių sienelių sintezę.

Šiandien beveik 95% Staphylococcus aureus padermių yra atsparios šiam antibiotikui ir kitiems, kurių struktūra panaši.

Ta pati koncepcija taikoma ir kenkėjų atsparumo pesticidų veikimui raidai.

Kandis ir pramonės revoliucija

Kitas labai populiarus evoliucijos biologijos pavyzdys yra Biston betularia kandis arba beržo drugelis. Šis kandis spalvos atžvilgiu yra polimorfinis. Žmonėms sukelta Pramonės revoliucijos sukelta spartaus gyventojų alelinio dažnio kitimas.

Anksčiau kandžių spalva buvo šviesi. Artėjant revoliucijai tarša pasiekė nepaprastai aukštą lygį, patamsindama beržų žievę.

Dėl šio pokyčio tamsesnių spalvų kandys populiacijoje pradėjo daugėti, nes dėl kamufliažo priežasčių jos buvo mažiau matomos paukščiams - pagrindiniams jų plėšrūnams.

Žmogaus veikla labai paveikė daugelio kitų rūšių pasirinkimą.

Nuorodos

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologija: mokslas ir gamta. „Pearson Education“.
2. Darwinas, C. (1859). Apie rūšių kilmę natūralios atrankos būdu. Murray.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evoliucijos analizė. Prentice salė.
4. Futuyma, DJ (2005). Evoliucija. Sinaueris.
5. Soler, M. (2002). Evoliucija: biologijos pagrindas. Pietų projektas.