Vestigialni organi
Vestigialni organi so telesni organi, ki so manjši in preprostejši od organov sorodnih vrst. Izgubili so ali skoraj izgubili svojo prvotno lastnost.
Vestigialnost je dokaz za evolucijo, saj so smiselne le, če je prišlo do evolucije. Bile so ena od ugank preddarvinističnega naravoslovja. Uganka je izginila, ko so biologi ugotovili, da so bile nekoč delujoče prilagoditve pri prednikih današnjih živali.
Pojavljajo se pri živalih (in rastlinah), ki so spremenile svoj način življenja glede na svoje prednike. Tako so kače izgubile noge, ker se je spremenil njihov sistem gibanja. Vendar ima ena vrsta kač - boa - ostanke zadnjih nog in medenice. Drug primer je človeški vretenčni slepič. Ta je bil veliko večji in je hranil mikrobe, ki so proizvajali celulazo za razgradnjo rastlinskih celičnih sten. Listje je glavna prehrana opic, vendar ni glavni del človekove prehrane. Naša vrsta ne more prebavljati celuloze.
Neuporabljen organ običajno degenerira in se zmanjša ali popolnoma izgine. Tako dvoživke, ki živijo v temnih jamah, izgubijo vid in barvo telesa. Mutacije se kopičijo. Vse strukture potrebujejo energijo za svoj razvoj, vzdrževanje in težo. To in nevarnost bolezni v delu (npr. okužbe, rak) omogočata selekcijo za odstranitev delov, ki ne prispevajo več k telesni pripravljenosti organizma.
Človeški slepič je bil zaradi smrti zaradi slepiča selekcioniran proti njemu. Apendicitis je bil do sodobnega časa neozdravljiv. Selekcijski pritisk je bil verjetno šibek, saj se večina primerov pojavi po starosti največje plodnosti.
Opazovanja jamskih dvoživk Gammarus minus so pokazala aktivno selekcijo proti njihovim vestigialnim očem. Med parjenjem ostanejo samci na samici še približno teden dni po oploditvi in jo varujejo pred drugimi samci. Velikost oči parnih samcev je bila primerjana z velikostjo oči neparnih samcev. Velikost oči parnih samcev je bila manjša od neparnih. Očitno je, da so v povprečju parni samci bolj plodni od neparnih. Selekcijski gradient je bil ocenjen na -0,30, kar pomeni, da je bila selekcija za majhne oči precej močna. Raziskovalci so domnevali, da je izguba vida sprostila več živčnega sistema za obdelavo drugih senzoričnih vhodov. str. 310
Občasno se zgodi, da selekcija preusmeri ostanke organov v novo funkcijo. Tako so bile ušesne koščice sesalcev nekoč kosti v čeljusti zgodnjih proto-samcev Therapsida. Odličen primer so haltere pri mušicah. Za ta pojav je bila skovana beseda eksaptacija.
Fitnes
Vse funkcije in strukture se razvijajo in spreminjajo, ker vplivajo na biološko sposobnost organizma. Zaradi njih je bolj ali manj verjetno, da se bo posameznik razmnoževal in prispeval gene v naslednjo generacijo. Tako na primer sposobnost žabe, da preživi ugriz lokalne strupene kače, poveča njeno telesno pripravljenost. Če pa živi na območju, kjer kača ne živi, to zmanjša njeno fitnes sposobnost. To pa zato, ker nosi "stroške" zapletenega mehanizma, ne da bi pridobila kakršno koli prednost pri preživetju in razmnoževanju. Deluje tudi obratno. Kače, ki jedo strupen plen, morajo uporabljati načine, da preživijo toksine plena. Prebava in presnova kač je počasnejša, zato se počasneje gibljejo. Oglejte si grobokožnega mrliča in kačjega pastirja.
Vse ima svojo ceno: porablja energijo ali pa s svojo strukturo zaseda prostor, ki bi ga lahko uporabili drugače.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj so vestigialni organi?
O: Vestigialni organi so telesni organi, ki so manjši in preprostejši od organov sorodnih vrst. Izgubili so svojo prvotno lastnost ali so jo skoraj izgubili in so dokaz evolucije.
V: Kako nastanejo vestigialni organi?
O: Vestigialni organi se pojavijo pri živalih (in rastlinah), ki so spremenile svoj način življenja glede na svoje prednike. Kače so na primer izgubile noge, ker se je spremenil njihov sistem gibanja.
V: Kateri je primer vestigialnega organa pri ljudeh?
O: Človeški slepič je primer ostanka človeškega organa. Bil je veliko večji in je hranil mikrobe, ki so proizvajali celulazo za razgradnjo rastlinskih celičnih sten, vendar se ne uporablja več, ker listi niso del glavne prehrane ljudi.
V: Zakaj neuporabljeni organi običajno degenerirajo?
O: Neuporabni organi običajno degenerirajo, ker potrebujejo energijo za razvoj, vzdrževanje in težo, vendar ne prinašajo nobene koristi za telesno pripravljenost organizma, zato obstaja selekcijski pritisk proti njim. Poleg tega so lahko bolj nagnjeni k boleznim, kot so okužbe ali rak, če ostanejo neuporabljeni.
V: Ali lahko selekcija iz ostanka organa naredi nekaj koristnega?
O: Da, občasno lahko selekcija spremeni vestigialni organ v nekaj koristnega - ta pojav je znan kot eksaptacija. Primer so ušesne koščice sesalcev, ki so bile nekoč kosti v čeljusti zgodnjih proto-samcev, imenovanih Therapsida.
V: Kaj so raziskovalci opazili pri amfipodu Gammarus minus, ki živi v jami?
O: Raziskovalci so pri jamskih dvoživkah Gammarus minus pri parjenju opazili aktivno selekcijo, ki je bila usmerjena proti vestigialnim očem - parni samci so imeli v povprečju manjše oči kot neparni samci zaradi višje stopnje plodnosti, povezane z majhnimi očmi, kar je sprostilo več virov živčnega sistema za obdelavo drugih čutilnih vhodov.
