4 DOKAZI O RAZVOJU ŽIVIH BITIJ - BIOLOGIJA - 2025

Dokazi za evolucijo je sestavljen iz niza preskusov za potrditev procesa sprememb med časom v bioloških populacij. Ti dokazi izhajajo iz različnih strok, od molekularne biologije do geologije.

Skozi zgodovino biologije je bila zasnovana vrsta teorij, ki so poskušale razložiti izvor vrst. Prva od njih je fiksistična teorija, ki so jo izoblikovali številni misleci iz časov Aristotela. V skladu s tem sklopom idej so vrste nastajale neodvisno in se od začetka njihovega nastanka niso spremenile.

Vir: pixabay.com

V nadaljevanju je bila razvita transformistična teorija, ki kot že ime pove, predlaga preoblikovanje vrst skozi čas. Čeprav so vrste nastajale v ločenih dogodkih, so se transformatorji po mnenju transformatorjev spreminjali.

Nazadnje imamo evolucijsko teorijo, ki poleg predloga, da se vrste sčasoma spreminjajo, meni, da je skupni izvor.

Ta dva postulata je organiziral britanski naravoslovec Charles Darwin in prišla do zaključka, da živa bitja izvirajo iz prednikov, ki so zelo različni od njih in so med seboj povezani s skupnimi predniki.

Pred Darwinovim časom se je v glavnem uporabljala fiksistična teorija. V tem okviru so bile prilagoditve živali zamišljene kot stvaritve božanskega uma z določenim namenom. Tako so imele ptice krila za letenje, moli pa so morali kopati noge.

S prihodom Darwina se vse te ideje zavržejo in evolucija začne pomeniti biologijo. Nato bomo razložili glavne dokaze, ki podpirajo evolucijo in pomagajo izključiti fiksnost in transformacijo.

Zapis o fosilih in paleontologija

Kaj je fosil?

Izraz fosil izvira iz latinskega fossilis, kar pomeni "iz jame" ali "iz zemlje". Ti dragoceni fragmenti predstavljajo znanstveni skupnosti dragocen "pogled v preteklost", dobesedno.

Fosili so lahko ostanki živali ali rastlin (ali drug živ organizem) ali kakšna sled ali znamenje, ki ga je posameznik pustil na površini. Tipičen primer fosila so trdi deli živali, na primer lupina ali kosti, ki so se z geološkimi postopki spremenili v skalo.

V registru lahko najdemo tudi "sledi" organizmov, kot so brazde ali gosenice.

V starodavnih časih so fosili veljali za zelo posebno vrsto kamnine, ki so jo oblikovale okoljske sile, naj bo to voda ali veter in so spontano spominjale na živo bitje.

S hitrim odkritjem ogromnega števila fosilov je postalo jasno, da to niso zgolj kamnine, fosili pa so postali ostanki organizmov, ki so živeli pred milijoni let.

Prvi fosili predstavljajo znamenito "favno Ediakare". Ti fosili segajo pred približno 600 milijonov let.

Vendar večina fosilov izhaja iz obdobja kambrij, pred približno 550 milijoni let. Dejansko je za organizme v tem obdobju značilna predvsem ogromna morfološka inovacija (na primer ogromno število fosilov, ki jih najdemo v skrilavcu Burguess).

Zakaj so fosili dokaz evolucije?

Razumljivo je, da fosilni zapis - obsežna karavana raznolikih oblik, ki je danes ne opazimo več, in da so nekatere izredno podobne sodobnim vrstam - drži fiksistične teorije.

Čeprav je res, da je zapis nepopoln, obstajajo nekateri zelo posebni primeri, ko najdemo prehodne oblike (ali vmesne stopnje) med eno in drugo obliko.

Primer neverjetno ohranjenih oblik na plošči je evolucija kitov. Obstaja vrsta fosilov, ki prikazujejo postopno spremembo te rodovine sčasoma, začenši s štirinožno kopensko živaljo in končanjem z ogromnimi vrstami, ki naseljujejo oceane.

Fosile, ki prikazujejo neverjetno preobrazbo kitov, so našli v Egiptu in Pakistanu.

Drug primer, ki predstavlja evolucijo sodobnega taksona, je fosilni zapis skupin, ki so izvirale današnje konje, iz organizma, velikosti kanide in z zobmi za brskanje.

Podobno imamo zelo specifične fosile predstavnikov, ki so bili morda predniki tetrapod, kot je Ichthyostega - ena najzgodnejših dvoživk.

Homologija: dokazi skupnega izvora

Kaj je homologija?

Homologija je ključni pojem v evoluciji in bioloških znanostih. Izraz je skoval zoolog Richard Owen in ga je opredelil takole: "isti organ pri različnih živalih, v kakršni koli obliki in funkciji."

Za Owena je bila podobnost med strukturami ali morfologijami organizmov posledica le dejstva, da ustrezajo istemu načrtu ali "arotipu".

Vendar je bila ta opredelitev pred darvinsko dobo, zato se izraz uporablja na čisto opisen način. Kasneje z vključevanjem darvinskih idej izraz homologija prevzame novo pojasnjevalno nianso, vzrok tega pojava pa je kontinuiteta informacij.

Homologij ni enostavno diagnosticirati. Vendar obstajajo določeni dokazi, ki raziskovalcu sporočajo, da se sooča s primerom homologije. Prvi je prepoznati, ali obstaja korespondenca glede prostorskega položaja struktur.

Na primer, pri zgornjih okončinah tetrapod je razmerje kosti enako med posamezniki iz skupine. Najdemo humerus, ki mu sledita polmer in ulna. Čeprav se lahko struktura spremeni, je vrstni red enak.

Ali so vse podobnosti homologije?

V naravi ni mogoče, da so vse podobnosti dveh struktur ali procesov homologne. Obstajajo tudi drugi pojavi, ki vodijo do dveh organizmov, ki po svoji morfologiji nista povezani. To so evolucijska konvergenca, paralelizem in preobrat.

Klasičen primer evolucijske konvergence je oko vretenčarjev in z očesom glavonožcev. Čeprav obe strukturi izpolnjujeta isto funkcijo, nimata skupnega izvora (skupni prednik teh dveh skupin ni imel strukture, podobne očesu).

Tako je razlikovanje med homolognimi in analognimi lastnostmi ključnega pomena za vzpostavitev razmerja med skupinami organizmov, saj se lahko za izdelavo filogenetskih sklepov uporabijo samo homologne lastnosti.

Zakaj so homologije dokaz evolucije?

Homologije so dokazi o skupnem izvoru vrst. Če se vrnemo na primer kiridija (člana, ki ga tvorijo ena sama kost v roki, dva v podlakti in falangah) pri tetrapodih, ni razloga, da bi si netopir in kita delil vzorec.

Ta argument je uporabil sam Darwin v filmu The Origin of Species (1859), da bi oporekal ideji o oblikovanju vrst. Noben oblikovalec - ne glede na to, kako neizkušen - ne bi uporabil istega vzorca na letečem organizmu in vodnem.

Zaradi tega lahko sklepamo, da so homologije dokazi skupnega prednika, in edina verodostojna razlaga, ki razlaga kiridij v morskem organizmu in v drugem letečem, je, da sta se oba razvila iz organizma, ki je že imel to strukturo.

Kaj so molekularne homologije?

Doslej smo omenili le morfološke homologije. Vendar homologije na molekularni ravni služijo tudi kot dokaz za evolucijo.

Najbolj očitna molekularna homologija je obstoj genetskega koda. Vse informacije, potrebne za izgradnjo organizma, se nahajajo v DNK. Ta postane glasbena molekula RNA, ki se končno prevede v beljakovine.

Informacije so v tričrkovni kodi ali kodoni, imenovani genetska koda. Koda je univerzalna za živa bitja, čeprav obstaja pojav, imenovan pristranost uporabe kodona, kjer nekatere vrste pogosteje uporabljajo določene kodone.

Kako je mogoče preveriti, ali je genetski zapis univerzalen? Če izoliramo mitohondrijsko RNA, ki sintetizira beljakovine homoglobina iz zajca, in ga vnesemo v bakterijo, lahko stroka prokariota dekodira sporočilo, čeprav naravnega hemoglobina ne proizvaja.

Druge molekularne homologije je predstavljeno z ogromnim številom metaboličnih poti, ki obstajajo skupno v različnih linijah, ki so časovno zelo ločene. Na primer, razpad glukoze (glikoliza) je prisoten v skoraj vseh organizmih.

Česa nas učijo molekularne homologije?

Najbolj logična razlaga, zakaj je koda univerzalna, je zgodovinska nesreča. Tako kot jezik v človeški populaciji je tudi genetski zapis poljuben.

Ni razloga, da bi se izraz "tabela" uporabljal za označevanje fizičnega predmeta tabele. Enako velja za kateri koli izraz (hiša, stol, računalnik itd.).

Zaradi tega, ko vidimo, da človek uporablja določeno besedo za označevanje predmeta, je to zato, ker se ga je naučil od druge osebe - svojega očeta ali matere. In ti so se to po drugi strani naučili. To pomeni, da pomeni skupnega prednika.

Podobno ni nobenega razloga, da bi valin kodiral niz kodonov, ki se povezujejo s to aminokislino.

Ko je bil jezik za dvajset aminokislin vzpostavljen, je obtičal. Morda iz energetskih razlogov, saj bi lahko vsako odstopanje od kode povzročilo škodljive posledice.

Umetna selekcija

Umetna selekcija je test učinkovitosti naravnega selekcijskega postopka. V Darwinovi teoriji je bilo dejansko pomembno spreminjanje domačega statusa in temu pojavu je posvečeno prvo poglavje o izvoru vrst.

Najbolj znani primeri umetne selekcije so domači golobi in psi. Ta funkcionalni proces s človeškim delovanjem, ki selektivno izbira določene različice iz populacije. Tako so človeške družbe proizvajale sorte živine in rastlin, ki jih vidimo danes.

Na primer, značilnosti, kot je velikost krave, je mogoče hitro spremeniti, da se poveča proizvodnja mesa, število jajc, ki jih kokoši odložijo, in med drugim proizvodnja mleka.

Ker hitro pride do tega procesa, lahko v kratkem času opazimo učinek selekcije.

Naravna selekcija v naravnih populacijah

Čeprav se evolucija šteje za proces, ki traja na tisoče ali v nekaterih primerih celo na milijone let, lahko pri nekaterih vrstah opazujemo evolucijski proces v akciji.

Odpornost proti antibiotikom

Primer medicinskega pomena je evolucija odpornosti na antibiotike. Prekomerna in neodgovorna uporaba antibiotikov je privedla do porasta odpornih različic.

Na primer, v štiridesetih letih prejšnjega stoletja je bilo mogoče z uporabo antibiotika penicilina, ki zavira sintezo celične stene, odstraniti vse različice stafilokokov.

Danes je skoraj 95% sevov Staphylococcus aureus odpornih na ta antibiotik in druge, katerih struktura je podobna.

Isti koncept velja za razvoj odpornosti škodljivcev na delovanje pesticidov.

Molj in industrijska revolucija

Drug zelo priljubljen primer v evolucijski biologiji je molj Biston betularia ali brezov metulj. Ta molj je po svoji obarvanosti polimorfen. Človeški učinek industrijske revolucije je povzročil hitro spreminjanje frekvenc alelov prebivalstva.

Pred tem je bila prevladujoča barva v molah svetla. S prihodom revolucije je onesnaževanje doseglo osupljivo visoke stopnje, potemnelo je lubje brezov.

S to spremembo so molji s temnejšimi barvami začeli povečevati svojo pogostost v populaciji, saj so bili zaradi maskirnih razlogov manj vidni pticam - njihovim glavnim plenilcem.

Človekove dejavnosti so pomembno vplivale na izbor mnogih drugih vrst.

Reference

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologija: znanost in narava. Pearsonova vzgoja.
2. Darwin, C. (1859). O izvoru vrst z naravno selekcijo. Murray
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolucijska analiza Dvorana Prentice.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolucija Sinauer.
5. Soler, M. (2002). Evolucija: osnova biologije. Projekt Jug.