Evolucija

Evolucija je biološki proces, zaradi katerega se živa bitja spreminjajo skozi daljše časovno obdobje. Razlaga, kako ta proces poteka in kako so živa bitja postala takšna, kot so, se imenuje teorija evolucije.

Zemlja je zelo stara. Znanstveniki lahko s preučevanjem plasti kamnin, ki sestavljajo Zemljino skorjo, ugotavljajo njeno preteklost. Tovrstne raziskave se imenujejo zgodovinska geologija.

Znano je, da so se živa bitja skozi čas spreminjala, saj so njihovi ostanki vidni v kamninah. Te ostanke imenujemo fosili. To dokazuje, da se današnje živali in rastline razlikujejo od tistih, ki so živele pred davnimi časi. Starejši kot so fosili, večje so razlike med njimi in sodobnimi oblikami. Kako je do tega prišlo? Zgodila se je evolucija. Evolucija je dejstvo, saj jo potrjujejo številni dokazi. Hkrati pa biologi še vedno dejavno raziskujejo evolucijska vprašanja.

Primerjava zaporedij DNK omogoča razvrščanje organizmov v skupine glede na to, kako podobna so njihova zaporedja. Leta 2010 je bila opravljena analiza, ki je zaporedja primerjala s filogenetskimi drevesi in podprla idejo o skupnem poreklu. Sedaj obstaja "močna kvantitativna podpora s formalnim testom" za enotnost življenja.

Teorija evolucije je temelj sodobne biologije. Theodosius Dobzhansky, znani evolucijski biolog, je dejal: "Dobzhanski je dejal: "Nič v biologiji nima smisla, razen v luči evolucije.

Drevo življenja, ki prikazuje tri področja življenja na Zemlji.Zoom
Drevo življenja, ki prikazuje tri področja življenja na Zemlji.

Darwinova teorija

Darwinovo delo O izvoru vrst ima dve temi: dokaze o evoluciji in njegove zamisli o tem, kako se je evolucija odvijala. V tem poglavju je obravnavano drugo vprašanje.

Različica

Prvi dve poglavji Izvora obravnavata različnost udomačenih rastlin in živali ter različnost v naravi.

Vsa živa bitja se spreminjajo. Vsaka preučevana populacija kaže, da se živali in rastline razlikujejo tako kot ljudje. str. 90 To je veliko naravno dejstvo, brez katerega ne bi prišlo do evolucije. Darwin je dejal, da tako kot človek pri svojih živalih na kmetiji izbere tisto, kar želi, tako tudi v naravi variacije omogočajo delovanje naravne selekcije.

Na značilnosti posameznika vplivata dve stvari, dednost in okolje. Prvič, razvoj nadzorujejo geni, ki jih podedujemo od staršev. Drugič, življenje prinaša svoje vplive. Nekatere stvari so v celoti podedovane, druge delno, nekatere pa sploh niso podedovane.

Barva oči je v celoti podedovana; gre za genetsko lastnost. Višina ali teža sta le delno dedni, jezik pa sploh ni deden. Da bo jasno: dejstvo, da ljudje lahko govorijo, je podedovano, kakšen jezik govorijo, pa je odvisno od tega, kje oseba živi in kaj jo učijo. Še en primer: človek podeduje možgane z nekoliko spremenljivo zmogljivostjo. Kaj se zgodi po rojstvu, je odvisno od mnogih stvari, kot so domače okolje, izobrazba in druge izkušnje. Ko je oseba odrasla, so njeni možgani takšni, kot so jih ustvarili dediči in življenjske izkušnje.

Evolucija se nanaša le na lastnosti, ki jih je mogoče v celoti ali delno podedovati. Dedne lastnosti se prenašajo iz ene generacije v drugo prek genov. Geni posameznika vsebujejo vse lastnosti, ki jih podeduje od svojih staršev. Življenjske naključja se ne prenašajo. Poleg tega seveda vsaka oseba živi nekoliko drugačno življenje: to povečuje razlike.

Organizmi v vsaki populaciji se razlikujejo po razmnoževalnem uspehu. str. 81 Z vidika evolucije "razmnoževalni uspeh" pomeni skupno število potomcev, ki dočakajo razmnoževanje in pustijo potomce.

Podedovana sprememba

Spremembe lahko vplivajo na prihodnje generacije le, če so podedovane. Zaradi dela Gregorja Mendla vemo, da se veliko variacij deduje. Mendlove "dejavnike" zdaj imenujemo geni. Raziskave so pokazale, da je skoraj vsak posameznik v spolno razmnožujoči se vrsti genetsko edinstven.

Genetsko variabilnost povečujejo genske mutacije. DNK se ne razmnožuje vedno natančno. Pojavljajo se redke spremembe, ki se lahko dedujejo. Mnoge spremembe v DNK povzročajo napake; nekatere so nevtralne ali celo ugodne. Tako nastane genetska variabilnost, ki je seme evolucije. Spolno razmnoževanje s križanjem kromosomov med mejozo širi variacije v populaciji. Drugi dogodki, kot sta naravna selekcija in zdrs, zmanjšujejo variabilnost. Tako je v populaciji v naravi vedno prisotna variabilnost, vendar se podrobnosti vedno spreminjajo. str. 90

Naravni izbor

Evolucija deluje predvsem z naravnim izborom. Kaj to pomeni? Živali in rastline, ki so najbolj prilagojene svojemu okolju, bodo v povprečju bolje preživele. Poteka boj za obstoj. Tisti, ki preživijo, ustvarijo naslednjo generacijo. Njihovi geni se bodo prenesli naprej, geni tistih, ki se niso razmnožili, pa ne. To je osnovni mehanizem, ki spreminja populacijo in povzroča evolucijo.

Naravni izbor pojasnjuje, zakaj se živi organizmi sčasoma spreminjajo in imajo takšno anatomijo, funkcije in vedenje, kot jih imajo. Deluje takole:

  1. Vsa živa bitja so tako rodovitna, da se lahko njihova populacija hitro povečuje v nedogled.
  2. Vidimo, da se velikost populacij ne povečuje v tolikšni meri. Večinoma ostajajo približno enake.
  3. Hrana in drugi viri so omejeni. Zato obstaja konkurenca za hrano in vire.
  4. Niti dva posameznika nista enaka. Zato ne bodo imeli enakih možnosti za življenje in razmnoževanje.
  5. Veliko teh sprememb je lahko podedovanih. Starši takšne lastnosti prenesejo na otroke s svojimi geni.
  6. Naslednja generacija lahko pride le iz tistih, ki preživijo in se razmnožujejo. Po več generacijah bo populacija imela več koristnih genetskih razlik in manj škodljivih. Naravni izbor je pravzaprav proces izločanja. str. 117 Izločanje je posledica relativne primernosti med posamezniki in okoljem, v katerem živijo.

Selekcija v naravnih populacijah

Dokazano je, da se naravna selekcija v divjih populacijah pojavlja v številnih primerih. Skoraj vsak primer kamuflaže, mimikrije in polimorfizma je pokazal močne učinke selekcije.

Sila selekcije je lahko veliko močnejša, kot so mislili prvi populacijski genetiki. Odpornost na pesticide se je hitro povečala. Odpornost na varfarin pri norveških podganah (Rattus norvegicus) je hitro rasla, ker so tiste, ki so preživele, predstavljale vedno večji del populacije. Raziskave so pokazale, da je bil v odsotnosti varfarina odporni homozigot v 54-odstotnem slabšem položaju od običajnega homozigota divjega tipa. p182 To veliko pomanjkljivost je selekcija za odpornost na varfarin hitro odpravila.

Sesalci kot odrasli običajno ne morejo piti mleka, vendar so ljudje izjema. Mleko prebavlja encim laktaza, ki se izklopi, ko sesalci prenehajo prejemati mleko od matere. Človeška sposobnost pitja mleka v odrasli dobi je posledica mutacije laktaze, ki preprečuje ta izklop. Človeške populacije imajo visok delež te mutacije povsod, kjer je mleko pomembno v prehrani. Širjenje te "tolerance na mleko" spodbuja naravna selekcija, saj ljudem pomaga preživeti tam, kjer je mleko na voljo. Genetske študije kažejo, da so najstarejše mutacije, ki povzročajo obstojnost laktaze, v človeških populacijah dosegle visoke ravni šele v zadnjih deset tisoč letih. Zato se obstojnost laktaze pogosto navaja kot primer nedavne človeške evolucije. Ker je obstojnost laktaze genetska, živinoreja pa kulturna lastnost, gre za gensko-kulturno koevolucijo.

Prilagoditev

Prilagajanje je eden od osnovnih bioloških pojavov. S procesom prilagajanja postane organizem bolje prilagojen svojemu življenjskemu okolju.

Prilagajanje je eden od dveh glavnih procesov, ki pojasnjujeta raznolikost vrst v biologiji. Drugi je speciacija (delitev vrst ali kladogeneza). Najljubši primer, ki se danes uporablja za preučevanje medsebojnega vpliva prilagajanja in speciacije, je evolucija rib vrste cichlid v afriških rekah in jezerih.

Ko ljudje govorijo o prilagajanju, imajo pogosto v mislih nekaj, kar živali ali rastlini pomaga preživeti. Ena najbolj razširjenih prilagoditev pri živalih je razvoj očesa. Drug primer je prilagoditev konjskih zob na mletje trave. Prilagoditev je tudi kamuflaža in mimikrija. Bolje prilagojene živali imajo največ možnosti za preživetje in uspešno razmnoževanje (naravni izbor).

Dober primer je notranji parazit (npr. glista), ki ima zelo preprosto telesno zgradbo, a je kljub temu zelo prilagojen svojemu okolju. Iz tega je razvidno, da prilagoditev ni le stvar vidnih lastnosti: pri takšnih parazitih se ključne prilagoditve odvijajo v življenjskem ciklu, ki je pogosto precej zapleten.

Omejitve

Vse značilnosti organizma niso prilagoditve. str. 251 Prilagoditve običajno odražajo preteklo življenje vrste. Če je vrsta nedavno spremenila svoj način življenja, lahko nekoč dragocena prilagoditev postane neuporabna in se sčasoma skrči.

Prilagoditve niso nikoli popolne. Med različnimi funkcijami in strukturami v telesu vedno obstajajo kompromisi. Organizem kot celota živi in se razmnožuje, zato se celoten sklop prilagoditev prenaša na prihodnje generacije.

Genetski zdrs in njegov učinek

V populacijah obstajajo sile, ki v populacijo vnašajo spremembe (na primer mutacije), in sile, ki jih odstranjujejo. Genetski zdrs je ime za naključne spremembe, ki iz populacije odstranjujejo variabilnost. Genetski zdrs odstranjuje variacije s hitrostjo 1/(2N), kjer je N = velikost populacije. str. 29 Zato je "v velikih populacijah zelo šibka evolucijska sila". str. 55

Genetski zdrs pojasnjuje, kako lahko naključje presenetljivo močno vpliva na evolucijo, vendar le, kadar so populacije precej majhne. Na splošno je njegov učinek ta, da so si posamezniki med seboj bolj podobni in zato bolj ranljivi za bolezni ali naključne dogodke v okolju.

  1. Z odmikanjem se zmanjša genetska variabilnost populacij, kar lahko zmanjša sposobnost populacije, da preživi nove selekcijske pritiske.
  2. Genetski zdrs deluje hitreje in ima v manjših populacijah bolj drastične posledice. Majhne populacije običajno izumrejo.
  3. Genetski zdrs lahko prispeva k speciaciji, če majhna skupina preživi.
  4. Dogodki ozkega grla: ko se velikost velike populacije nenadoma in drastično zmanjša zaradi nekega dogodka, se genetska raznolikost zelo zmanjša. Pogosti vzroki so okužbe in ekstremni podnebni dogodki. Občasno so lahko uničujoče tudi invazije konkurenčnejših vrst.
    ♦ V letih 1880/90 se je zaradi lova populacija severnega slonjega tjulnja
     zmanjšala na samo približno 20 osebkov. Čeprav se je populacija obnovila, je njena genetska variabilnost veliko manjša kot pri južnem slonjem tjulnju.
    Gepardi imajo zelo majhno variabilnost. Menimo, da se je število gepardov v zadnjem času zmanjšalo na majhno število. Ker nima dovolj genetske variabilnosti, jo ogrožajo nalezljive bolezni.
  5. Dogodki ustanovitve: do njih pride, ko se iz večje populacije izloči majhna skupina. Mala skupina nato živi ločeno od glavne populacije. Za človeško vrsto se pogosto navaja, da je šla skozi takšne faze. Na primer, ko so skupine zapustile Afriko in se naselile drugje (glej Razvoj človeka). Očitno imamo manj variacij, kot bi pričakovali glede na našo razširjenost po vsem svetu.
    Dobri primeri so tudi skupine, ki pridejo na otoke, oddaljene od celine. Te skupine zaradi svoje majhnosti ne morejo prenesti celotnega razpona
    alelov, ki jih je mogoče najti v matični populaciji.

Vrste

Način nastanka vrst je pomemben del evolucijske biologije. Darwin je "evolucijo" (te besede sprva ni uporabljal) razumel kot razlikovanje vrst. Zato je svojo slavno knjigo O nastanku vrst poimenoval "O nastanku vrst".

Darwin je menil, da je večina vrst nastala neposredno iz že obstoječih vrst. Temu pravimo anageneza: nove vrste nastajajo s spreminjanjem starejših vrst. Zdaj menimo, da večina vrst nastane z delitvijo prejšnjih vrst: kladogeneza.

Delitev vrst

Dve skupini, ki sta na začetku enaki, se lahko tudi zelo razlikujeta, če živita v različnih krajih. Ko se vrsta razdeli na dve geografski območji, se začne proces. Vsaka se prilagodi svojim razmeram. Čez nekaj časa se posamezniki iz ene skupine ne morejo več razmnoževati z drugo skupino. Iz ene vrste sta se razvili dve dobri vrsti.

Nemški raziskovalec Moritz Wagner je v tridesetih letih 19. stoletja v Alžiriji tri leta preučeval hrošče, ki ne letijo. Vsaka vrsta je omejena na del severne obale med rekami, ki se z gorovja Atlas spuščajo v Sredozemsko morje. Takoj ko prestopimo reko, se pojavi druga, a tesno sorodna vrsta. Kasneje je zapisal:

"... [nova] vrsta bo [nastala] le, ko bo nekaj posameznikov [prestopilo] mejne meje svojega areala... oblikovanje nove rase ne bo nikoli uspelo... brez dolgotrajne ločitve kolonistov od drugih pripadnikov njihove vrste".

To je bil zgodnji prikaz pomena geografske ločenosti. Drugi biolog, ki je menil, da je geografska ločitev ključnega pomena, je bil Ernst Mayr.

Primer naravnega razmnoževanja je triperesna paličnjak, morska riba, ki se je po zadnji ledeni dobi naselila v sladke vode in si ustvarila kolonije v izoliranih jezerih in potokih. V približno 10 000 generacijah so se paličnjaki močno razlikovali, vključno z variacijami plavuti, spremembami v številu ali velikosti kostnih ploščic, spremenljivo zgradbo čeljusti in barvnimi razlikami.

Avstralski vombati se delijo na dve glavni skupini: navadne vombate in kosmate vombate. Obe vrsti sta si zelo podobni, razen dlakavosti nosu. Vendar sta prilagojena različnim okoljem. Navadni vombati živijo v gozdnatih območjih in se prehranjujejo predvsem z zeleno hrano z veliko vlage. Pogosto se hranijo podnevi. Vombati z dlakavim nosom živijo na vročih in suhih ravnicah, kjer se prehranjujejo s suho travo, v kateri je zelo malo vode ali dobrot. Njihov presnovni sistem je počasen in večino dneva prespijo pod zemljo.

Ko se dve skupini, ki sta bili na začetku enaki, dovolj razlikujeta, postaneta dve različni vrsti. Del teorije evolucije je, da so se vsa živa bitja začela enako, nato pa so se v milijardah let razdelila v različne skupine.

Člani te družine so si v nekaterih pogledih podobni, v drugih pa različni.Zoom
Člani te družine so si v nekaterih pogledih podobni, v drugih pa različni.

Različica . Cvet na desni je drugačne barve.Zoom
Različica . Cvet na desni je drugačne barve.

Kliknite za akcijo V tej simulaciji se modri "alel" fiksira v petih generacijah.Zoom
Kliknite za akcijo V tej simulaciji se modri "alel" fiksira v petih generacijah.

Triperesna palica (Gasterosteus aculeatus)Zoom
Triperesna palica (Gasterosteus aculeatus)

Sodobna evolucijska sinteza

To je bilo pomembno gibanje v evolucijski biologiji, ki se je začelo v tridesetih in končalo v petdesetih letih prejšnjega stoletja. Od takrat se redno posodablja. Sinteza pojasnjuje, kako se ideje Charlesa Darwina ujemajo z odkritji Gregorja Mendla, ki je ugotovil, kako dedujemo gene. Sodobna sinteza je Darwinovo idejo posodobila. Premostila je vrzel med različnimi vrstami biologov: genetiki, naravoslovci in paleontologi.

Ko je bila razvita teorija evolucije, ni bilo jasno, da naravna selekcija in genetika delujeta skupaj. Vendar je Ronald Fisher pokazal, da naravna selekcija deluje tako, da spreminja vrste. Sewall Wright je leta 1931 pojasnil genetski zdrs.

  • Evolucija in genetika: evolucijo je mogoče razložiti s tem, kar vemo o genetiki, in s tem, kar vidimo pri živalih in rastlinah, ki živijo v naravi.
  • Pomembno je razmišljati o populacijah in ne o posameznikih. Genetska raznolikost v naravnih populacijah je ključni dejavnik evolucije.
  • Evolucija in fosili: isti dejavniki, ki delujejo danes, so delovali tudi v preteklosti.
  • Gradualizem: evolucija je postopna in običajno poteka po majhnih korakih. Pri tem obstajajo nekatere izjeme, zlasti poliploidija, zlasti pri rastlinah.
  • Naravni izbor: boj za obstoj živali in rastlin v divjini povzroča naravni izbor. Moč naravnega izbora v divjini je bila večja, kot je pričakoval celo Darwin.
  • Genetski zdrs je lahko pomemben v majhnih populacijah.
  • Hitrost razvoja je lahko različna. Fosili zelo dobro dokazujejo, da se lahko različne skupine razvijajo različno hitro in da se lahko različni deli živali razvijajo različno hitro. str. 292, 397

Nekatera področja raziskav

Koevolucija

Koevolucija je, kadar je obstoj ene vrste tesno povezan z življenjem ene ali več drugih vrst.

Novim ali "izboljšanim" prilagoditvam, ki se pojavijo pri eni vrsti, pogosto sledita pojav in širjenje sorodnih značilnosti pri drugih vrstah. Življenje in smrt živih bitij sta tesno povezana ne le s fizičnim okoljem, temveč tudi z življenjem drugih vrst.

Ti odnosi se lahko nadaljujejo milijone let, kot se je to zgodilo pri opraševanju cvetočih rastlin z žuželkami. Vsebina črevesja, strukture kril in ustnih delov fosilnih hroščev in muh nakazujejo, da so bili ti zgodnji opraševalci. Povezanost med hrošči in žuželkami v obdobju spodnje krede je privedla do vzporednega izžarevanja žuželk in žuželk v pozni kredi. Razvoj nektarjev v cvetovih iz zgornje krede nakazuje začetek mutualizma med himenopterami in angiospermami.

Drevo življenja

Charles Darwin je prvi uporabil to metaforo v biologiji. Evolucijsko drevo prikazuje odnose med različnimi biološkimi skupinami. Vključuje podatke iz analize DNK, RNK in beljakovin. Delo o drevesu življenja je rezultat tradicionalne primerjalne anatomije ter sodobnih raziskav molekularne evolucije in molekularne ure.

Glavna osebnost tega dela je Carl Woese, ki je opredelil arheje, tretje področje (ali kraljestvo) življenja. V nadaljevanju je predstavljena poenostavljena različica današnjega razumevanja.

Simplified universal phylogenetic tree

Makroevolucija

Makroevolucija: preučevanje sprememb, ki presegajo raven vrste, in njihovega poteka. Osnovni podatki za takšno preučevanje so fosili (paleontologija) in rekonstrukcija starodavnih okolij. Nekateri predmeti, katerih preučevanje spada na področje makroevolucije:

  • Prilagodljivo sevanje, kot je kambrijska eksplozija.
  • Spremembe biotske raznovrstnosti skozi čas.
  • Množična izumrtja.
  • Vrstenje in hitrost izumiranja.
  • Razprava med točkovnim ravnovesjem in gradualizmom.
  • Vloga razvoja pri oblikovanju evolucije: heterohronija; hox geni.
  • Izvor glavnih kategorij: jajce iz cepljenja; izvor ptic.

Gre za priročen izraz: za večino biologov ne pomeni nobene spremembe v procesu evolucije. str. 87 Za nekatere paleontologe tega, kar vidijo v fosilnih zapisih, ni mogoče razložiti samo z gradualistično evolucijsko sintezo. Ti so v manjšini.

Altruizem in skupinska izbira

Altruizem - pripravljenost nekaterih, da se žrtvujejo za druge - je pri družbenih živalih zelo razširjen. Kot je razloženo zgoraj, lahko naslednja generacija izvira le iz tistih, ki preživijo in se razmnožujejo. Nekateri biologi so menili, da to pomeni, da se altruizem ne more razviti z običajnim procesom selekcije. Namesto tega so predlagali proces, imenovan "skupinska selekcija". Skupinska selekcija se nanaša na idejo, da se aleli lahko v populaciji ustalijo ali razširijo zaradi koristi, ki jih prinašajo skupinam, ne glede na vpliv alelov na fitnes posameznikov v tej skupini.

Več desetletij so kritiki resno dvomili o skupinskem izboru kot glavnem mehanizmu evolucije.

V preprostih primerih je takoj razvidno, da zadostuje tradicionalna izbira. Če se na primer en sorojenec žrtvuje za tri sorojence, se genetska nagnjenost k temu dejanju poveča. To je zato, ker si bratje in sestre v povprečju delijo 50 % genske dediščine in je žrtvovanje privedlo do večje zastopanosti genov v naslednji generaciji.

Altruizem se zdaj na splošno obravnava kot posledica standardne selekcije. V tej razpravi sta pomembna opozorilo Ernsta Mayra in delo Williama Hamiltona.

Hamiltonova enačba

Hamiltonova enačba opisuje, ali se bo gen za altruistično vedenje v populaciji razširil ali ne. Gen se bo razširil, če bo rxb večji od c:

r b > c {\displaystyle rb>c\ } {\displaystyle rb>c\ }

kjer:

  • c {\displaystyle c\ } {\displaystyle c\ }je strošek reprodukcije za altruista,
  • b {\displaystyle b\ } {\displaystyle b\ }je reprodukcijska korist prejemnika altruističnega vedenja in
  • r {\displaystyle r\ }{\displaystyle r\ } je verjetnost, da si posamezniki nad povprečjem populacije delijo altruistični gen - "stopnja sorodnosti".

Spolno razmnoževanje

Sprva se zdi, da je spolno razmnoževanje v primerjavi z nespolnim v slabšem položaju. Da bi bilo spolno razmnoževanje (navzkrižno oplojevanje) ugodno, mora premagati dvojno pomanjkljivost (za razmnoževanje sta potrebna dva) in težave pri iskanju partnerja. Zakaj je torej spolnost med evkarionti tako zelo razširjena? To je eno najstarejših vprašanj v biologiji.

Odgovor je znan že od Darwinovih časov: ker se spolne populacije bolje prilagajajo spreminjajočim se okoliščinam. Nedavni laboratorijski poskus kaže, da je to res pravilna razlaga.

"Pri križanju populacij pride do genetske rekombinacije med različnimi starševskimi genomi. To omogoča, da se koristne mutacije izognejo škodljivim alelom na prvotnem ozadju in se kombinirajo z drugimi koristnimi aleli, ki se pojavijo drugje v populaciji. V populacijah, ki se samoporjavljajo, so posamezniki večinoma homozigotni in rekombinacija nima učinka."

V glavnem poskusu so bili črvi nematode razdeljeni v dve skupini. Ena skupina se je v celoti križala, druga pa se je v celoti križala sama. Skupini sta bili podvrženi zahtevnemu terenu in večkrat izpostavljeni mutagenu. Po 50 generacijah se je pri populaciji, ki se je križala sama s seboj, fitnes (= preživetje) znatno zmanjšal, medtem ko pri populaciji, ki se je križala zunaj sebe, ni bilo nobenega zmanjšanja. To je ena od številnih študij, ki kažejo, da ima spolnost resnične prednosti pred nespolnimi vrstami razmnoževanja.

stalnost opraševalcev : ti dve čebeli, ki sta aktivni ob istem času in na istem kraju, selektivno obiskujeta cvetove samo ene vrste, kar je razvidno iz barve cvetnega prahu v njunih košaricahZoom
stalnost opraševalcev : ti dve čebeli, ki sta aktivni ob istem času in na istem kraju, selektivno obiskujeta cvetove samo ene vrste, kar je razvidno iz barve cvetnega prahu v njunih košaricah

Za kaj se evolucija uporablja danes

Pomembna dejavnost je umetna selekcija za udomačitev. Pri tem ljudje izbirajo živali, ki jih bodo vzrejali na podlagi njihovih lastnosti. Ljudje to uporabljajo že več tisoč let za udomačevanje rastlin in živali.

V zadnjem času je mogoče uporabiti genski inženiring. Zdaj so na voljo nove tehnike, kot je "ciljno usmerjanje genov". Njihov namen je vstaviti nove gene ali izločiti stare gene iz genoma rastline ali živali. Za to delo je bilo podeljenih že več Nobelovih nagrad.

Vendar pa je pravi namen preučevanja evolucije pojasniti in pomagati pri razumevanju biologije. Navsezadnje je to prva dobra razlaga, kako so živa bitja nastala takšna, kot so. To je velik dosežek. Praktične stvari izhajajo predvsem iz genetike, znanosti, ki jo je začel Gregor Mendel, ter iz molekularne in celične biologije.

Evolucijski dragulji

Leta 2010 je revija Nature izbrala 15 tem za "dragulje evolucije". To so bile:

Dragocenosti iz fosilnega zapisa

  1. Predniki kitov, ki živijo na kopnem
  2. Iz vode na kopno (glej tetrapod)
  3. Izvor perja (glej izvor ptic)
  4. Evolucijska zgodovina zob
  5. Izvor skeleta vretenčarjev

Dragocenosti iz habitatov

  1. Naravni izbor pri nastanku vrst
  2. Naravni izbor pri kuščaricah
  3. Primer so-prilagajanja
  4. Diferencialna disperzija pri divjih pticah
  5. Selektivno preživetje pri divjih gupijih
  6. Evolucijska zgodovina je pomembna

Dragocenosti molekularnih procesov

  1. Darwinove galapaške plavutke
  2. Mikroevolucija se sreča z makroevolucijo
  3. Odpornost na toksine pri kačah in školjkah
  4. Variabilnost v primerjavi s stabilnostjo
  • Nature je najstarejši znanstveni tednik. Povezava se prenese kot brezplačna besedilna datoteka z referencami. Namen je, da bi bile informacije na voljo učiteljem.

Odzivi na idejo o evoluciji

Razprave o dejstvu evolucije

Ideja, da se je vse življenje razvilo, je bila predlagana, še preden je Charles Darwin objavil knjigo O nastanku vrst. Še danes nekateri ljudje razpravljajo o konceptu evolucije in o tem, kaj pomeni za njih, njihovo filozofijo in vero. Evolucija pojasnjuje nekatere stvari o naši človeški naravi. Ljudje govorijo tudi o družbenih posledicah evolucije, na primer v sociobiologiji.

Nekateri ljudje verujejo, da je življenje na Zemlji ustvaril bog. Da bi idejo evolucije uskladili s tem prepričanjem, so uporabili ideje, kot sta vodena evolucija ali teistična evolucija. Te trdijo, da je evolucija resnična, vendar je na nek način vodena.

Obstaja veliko različnih konceptov teistične evolucije. Mnogi kreacionisti so prepričani, da je mit o stvarjenju, ki ga najdemo v njihovi religiji, v nasprotju z idejo evolucije. Kot je spoznal Darwin, je najbolj sporen del evolucijske misli to, kaj pomeni za človeški izvor.

V nekaterih državah, zlasti v Združenih državah Amerike, prihaja do napetosti med ljudmi, ki sprejemajo idejo evolucije, in tistimi, ki je ne sprejemajo. Razprava poteka predvsem o tem, ali naj se evolucija poučuje v šolah in na kakšen način naj se to izvaja.

Tudi druga področja, kot sta kozmologija in znanost o Zemlji, se ne ujemajo z izvirnimi zapisi številnih verskih besedil. Tudi tem idejam so nekoč ostro nasprotovali. Tistim, ki so pisali proti ideji, da je Zemlja središče vesolja, je grozila smrt zaradi herezije.

Evolucijska biologija je novejša ideja. Nekatere verske skupine ideji evolucije nasprotujejo bolj kot druge verske skupine. Rimskokatoliška cerkev ima na primer naslednje stališče o evoluciji: Papež Pij XII. je v svoji encikliki Humani Generis, objavljeni v petdesetih letih prejšnjega stoletja, zapisal: "Evolucija je v skladu z načelom evolucije:

"Cerkev ne prepoveduje (...) raziskav in razprav (...) o nauku o evoluciji, če se sprašuje o izvoru človeškega telesa, ki izhaja iz predobstoječe in žive snovi," papež Pij XII Humani Generis

Papež Janez Pavel II. je to stališče dopolnil leta 1996. Dejal je, da je evolucija "več kot le hipoteza":

"Že moj predhodnik Pij XII. je v svoji encikliki Humani Generis dejal, da med evolucijo in naukom vere o človeku in njegovi poklicanosti ni nasprotja. (...) Danes, več kot pol stoletja po (...) tej encikliki, nas nekatera nova spoznanja vodijo k priznanju evolucije kot več kot le hipoteze. Pravzaprav je presenetljivo, da je ta teorija po vrsti odkritij na različnih znanstvenih področjih vedno bolj vplivala na duha raziskovalcev," je papež Janez Pavel II. v govoru na Papeški akademiji znanosti

Anglikanska skupnost prav tako ne nasprotuje znanstvenemu pojmovanju evolucije.

Uporaba evolucije v druge namene

Mnogi od tistih, ki so sprejeli evolucijo, se za biologijo niso preveč zanimali. Zanimala jih je uporaba teorije v podporo lastnim idejam o družbi.

Rasizem

Nekateri so poskušali evolucijo uporabiti v podporo rasizmu. Ljudje, ki so želeli upravičiti rasizem, so trdili, da so nekatere skupine, na primer črnci, manjvredne. V naravi nekatere živali preživijo bolje kot druge, zato so živali bolje prilagojene svojim okoliščinam. Pri skupinah ljudi iz različnih delov sveta lahko evolucija pove le to, da je vsaka skupina verjetno dobro prilagojena svojim prvotnim razmeram. Evolucija ne presoja o boljšem ali slabšem. Ne pravi, da je katera koli človeška skupina boljša od katere koli druge.

Evgenika

Neverjetna ideja evgenike je bila precej drugačna. Že v 18. stoletju so opazili dve stvari. Prva je bila velika uspešnost kmetov pri vzreji goveda in poljščin. To so počeli tako, da so izbirali živali ali rastline, iz katerih se bo rodila naslednja generacija (umetna selekcija). Drugo opažanje je bilo, da so imeli pripadniki nižjega razreda več otrok kot pripadniki višjega razreda. Če (in to je veliko, če) so bili pripadniki višjih razredov tam zaradi zaslug, potem je bilo njihovo pomanjkanje otrok ravno obratno od tega, kar bi se moralo dogajati. Hitrejše razmnoževanje v nižjih razredih bi vodilo k slabšanju družbe.

Zamisel o izboljšanju človeške vrste s selektivnim razmnoževanjem se imenuje evgenika. Ime je predlagal Francis Galton, bistri znanstvenik, ki je želel delati dobro. Dejal je, da je treba človeško populacijo (genski sklad) izboljšati s politiko selektivnega razmnoževanja. To bi pomenilo, da bi tisti, ki bi veljali za "dobre", prejeli nagrado, če bi se razmnoževali. Drugi pa so predlagali, da bi morali biti tisti, ki veljajo za "slabo populacijo", obvezno sterilizirani, podvrženi prenatalnim testom in kontroli rojstev. Nemška nacistična vlada (1933-1945) je evgeniko uporabljala kot krinko za svojo skrajno rasno politiko, kar je imelo grozljive posledice.

Problem Galtonove zamisli je, kako se odločiti, katere lastnosti izbrati. Ljudje bi lahko imeli toliko različnih sposobnosti, da se ne bi mogli dogovoriti, kdo je "dober rod" in kdo "slab rod". Bolj kot o tem, kdo se ne bi smel vzrejati, je bilo soglasje o tem, kdo se ne bi smel vzrejati. Več držav je sprejelo zakone o obvezni sterilizaciji nezaželenih skupin. Večina teh zakonov je bila sprejeta med letoma 1900 in 1940. Po drugi svetovni vojni je gnus zaradi nacističnih dejanj zatrl vse nadaljnje poskuse evgenike.

Oblikovanje algoritmov

Nekatere enačbe je mogoče rešiti z algoritmi, ki simulirajo razvoj. Tako delujejo evolucijski algoritmi.

Socialni darvinizem

Še en primer uporabe idej o evoluciji v podporo družbenemu delovanju je socialni darvinizem. Socialni darvinizem je izraz za ideje socialnega filozofa 19. stoletja Herberta Spencerja. Spencer je verjel, da je mogoče in treba preživetje močnejšega uporabiti za trgovino in človeške družbe kot celoto.

Tudi tokrat so nekateri ljudje te ideje uporabili za utemeljitev rasizma in neusmiljene gospodarske politike. Danes večina biologov in filozofov trdi, da teorije evolucije ne bi smeli uporabljati v družbeni politiki.

Spori

Nekateri ljudje se ne strinjajo z idejo evolucije. S tem se ne strinjajo iz več razlogov. Najpogosteje na te razloge vplivajo njihova verska prepričanja ali temeljijo na njih. Ljudje, ki se ne strinjajo z evolucijo, običajno verjamejo v kreacionizem ali inteligentni načrt.

Kljub temu je evolucija ena najuspešnejših teorij v znanosti. Ljudje so odkrili, da je uporabna za različne vrste raziskav. Nobeden od drugih predlogov ne pojasnjuje stvari, kot so fosilni zapisi, tako dobro. Zato za skoraj vse znanstvenike evolucija ni vprašljiva.

Ko je darvinizem v 70. letih 19. stoletja postal splošno sprejet, so karikature Charlesa Darwina z opičjim telesom simbolizirale evolucijo.Zoom
Ko je darvinizem v 70. letih 19. stoletja postal splošno sprejet, so karikature Charlesa Darwina z opičjim telesom simbolizirale evolucijo.

Sorodne strani

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je evolucija?


O: Evolucija je biološki proces, pri katerem se živa bitja sčasoma spreminjajo in se razvijajo nove vrste.

V: Kdo je rekel: "Nič v biologiji nima smisla, razen v luči evolucije"?


O: Theodosius Dobzhansky, znani evolucijski biolog, je dejal: "Nič v biologiji nima smisla, razen v luči evolucije".

V: Kaj povzroča evolucijo?


O: Evolucijo večinoma povzroča naravni izbor. Živa bitja imajo različne lastnosti, zaradi katerih lažje preživijo in se razmnožujejo, te razlike pa se sčasoma nadaljujejo in vodijo v spremembe, ki ustvarjajo nove vrste.

V: Kako vemo, da se je življenje skozi čas spreminjalo?


O: Dokaze o spreminjanju življenja skozi čas lahko vidimo v fosilih, ki jih najdemo v kamninah. Ti fosili nam kažejo, kako se živali in rastline iz davnih časov razlikujejo od današnjih, kar dokazuje, da je potekala evolucija.

V: Kako je bilo dokazano, da imajo vsi organizmi skupni izvor?


O: Leta 2010 je analiza primerjala zaporedja DNK med organizmi s filogenetskimi drevesi in s tem zagotovila močno kvantitativno podporo ideji o skupnem poreklu.

V: Kaj pomeni filogenetsko drevo?


O: Filogenetsko drevo je diagram, ki se uporablja za prikaz odnosov med različnimi skupinami organizmov na podlagi njihove evolucijske zgodovine. Pokaže, kako so si blizu, če sledimo njihovim skupnim prednikom.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3