Tény vagy elmélet?

Az evolúció folyamata valójában sokszor megfigyelhető, akár a fosszilis nyilvántartásban, akár laboratóriumi körülmények között, akár a természetben. Ez vonatkozik a mikroevolúcióra, azaz a fajon belüli evolúcióra, valamint a makroevolúcióra, azaz új fajok megjelenésére (háziasítás: kutya, juh; laboratórium: főleg a Drosophila nemzetség, de más rovarok, cianobaktériumok és baktériumok, sőt a többsejtű; paleontológiai feljegyzésekben: főleg különféle mikroorganizmusok, de például rágcsálók is). Az evolúció elmélete (néhány) tudományos elméletet (megalapozott hipotézisek halmazát) jelent, amely megmagyarázza az evolúciós folyamat mechanizmusait. Jelenleg több evolúciós elmélet létezik, amelyek nem feltétlenül zárják ki egymást. Az úgynevezett neo-darwinizmus, amely a legtöbb biológus szerint a legjobban magyarázza a rendelkezésre álló tényeket.

tények

Darwin nem indította el

Sok kutató már Darwin előtt is meg volt győződve a fajok változatosságáról. Az első evolúciós elméletek fél évszázaddal jelentek meg a híres "A fajok eredete" című mű megjelenése előtt. Darwinnak azonban hozzáférhető formában sikerült számos bizonyítékot bemutatnia arról, hogy az evolúció folyamata lezajlott. Ezen felül javasolta annak mechanizmusát - a természetes szelekcióval történő evolúció elméletét (Darwin evolúciós elmélete).

A fajok változékonysága gyorsan elfogadott, a természetes szelekció elmélete nem

A tudományos közösség gyorsan elfogadta a fajok változatosságának gondolatát, de egyes tudósok szkeptikusak maradtak Darwin természetes szelekción alapuló evolúciós elméletével kapcsolatban. A fordulópont a 20. század első felében következett be, amikor az elméletet egyesítették Gregor Mendel felfedezéseivel. A felfedezések az egyes tulajdonságok, azaz a genetika alapjainak öröklődésének alapelveit érintették. Ezt követően az ún neo-darwinizmus és uralta evolúciós biológiát.

Az evolúció véletlenszerű?

A természetes szelekció pontosan ellentétes a véletlenszerűséggel, de a mutációk véletlenszerűek.

Természetes kiválasztódás

Darwin azon a megfigyelésen alapult, hogy az organizmusoknak több utóda van, mint azoknak a száma, akik felnőtté válnak és szaporodnak. Ugyanakkor folyamatosan küzdenek a túlélésért, az erőforrásokért és a szaporodásért, és csak néhányuknak sikerülni fog. Ezt a "mérkőzést" természetes választásnak nevezte. Ezenkívül Darwin tisztában volt az egyes fajok sokféleségével vagy változékonyságával, amely oly módon nyilvánul meg, hogy még ugyanazon szülők utódai sem teljesen egyformák. Ezért azzal érvelt, hogy a természetes szelekció nyomása, vagyis bizonyos tulajdonságok fokozatos, nem véletlenszerű előnyben részesítése másokkal szemben - például a változó természeti körülmények között - fokozatosan megváltoztathatja az egyik fajt egy másikra, egy másikat.

Honnan származnak az organizmusok új variációi?

A mutációk többsége nem káros

A mutációk valójában a DNS másolási hibákat jelentik. Lehetnek károsak, néha előnyösek, de a legtöbb semleges.

A populáció evolúciós változásainak egyetlen módja a természetes szelekció?

Az evolúciós változások, különösen azok, amelyek szinte vagy teljesen semlegesek, meglehetősen véletlenszerűen terjedhetnek a populációk jövő generációiban, az úgynevezett genetikai sodródás útján. Különösen kis populációkban a mutációk kis százaléka ilyen módon megfogható. Nagy populációkban, bár annak a százalékos esélye, hogy egy mutáció pontosan a genetikai sodródás következtében fogódik el, jelentősen csökken, másrészt sokkal több mutáció van.

Fokozatos és ugró

A történelmi és társadalmi körülmények miatt Darwin elmélete túlságosan a lassú és fokozatos fejlődésre támaszkodott. A múlt század 70-es éveiben azonban jött az evolúciós elmélet az ún "Időszakos egyensúly" Stephen J. Gould és Niles Eldredge részéről, azzal érvelve, hogy az evolúció hátrányosan megfordul, vagyis a gyors evolúció rövid szakaszai hosszú béke után, különösen kis, elszigetelt populációkban.

Valójában mindkét evolúciót megfigyeljük: a fosszilis nyilvántartásban szereplő tengeri mikroorganizmusok általában fokozatos fajképződést mutatnak, a morfológiai diverzifikáció pedig akár 500 000 évig is eltarthat, míg a tengeri gerinctelenek és gerincesek általában gyors fajlagosodási periódusokat mutatnak, amelyet stabilitás követhet. stabilizált.természetes szelekció.

A külső környezet genetikai változások kiválasztásához vezethet

Számos millenniumi kutatás azt sugallta, hogy a fejlődés hasonló, környezet által kiváltott változásai, úgymond, olyan genetikai változások kiválasztásához vezetnek, amelyek stabilizálják és enyhítik káros hatásukat. Neo-darwinista egyenlet: véletlenszerű mutáció + természetes szelekció = az evolúció tehát valószínűleg csak egy ágat képvisel a lehetőségek sokféle tartományában, amelyeken keresztül az evolúció haladhat.

Hogyan alakulnak ki a fajok?

Egy új faj megjelenését általában a külső jellemzők - fenotípus - változásával azonosítják. A pillangókról, csillagszórókról, levéltetvekről, valamint egyes halakról és madarakról szóló számos tanulmány azonban azt mutatja, hogy a közeli fajok közötti különbségek általában nem nagyobbak, mint a különböző fajon belüli eltérések közötti különbségek. A fajok közötti különbségek ezért úgy tűnik, hogy még akkor is létrejönnek az akadályok, amikor életképes utódok születésére képes a gát. Ez a gát a legszélesebb körben használt kritérium annak megkülönböztetésére, hogy mi nem, és mi az, ami már különleges faj. Mint általában feltételezik - ez a gát akkor keletkezik, amikor két populáció sokáig nem lép át és fokozatosan különböző mutációk halmozódnak fel bennük, ami miatt a populációk inkompatibilisekké válnak.

Hogyan képződnek magasabb szisztematikus egységek: nemzetségek, családok, tanácsok, osztályok?

Ezeket a szisztematikus egységeket az ember mesterségesen építi fel, a természetben nem igazán léteznek. A természetben ténylegesen létező legmagasabb rendszertani egység a faj.

A mutációk nem teljesen véletlenszerűek

A mutációk ezerszer gyakoribbak lehetnek a genom egyes részein, néha a környezeti stressz miatt. Az ilyen stressz miatt a mutációk megnövekedett száma csak egy adott génben fordulhat elő, amely külső körülmények hatására hibás. Bár ez bonyolultnak hangzik, ezekből a megállapításokból az az egyszerű tény, hogy a DNS-változások széles skálája létezik - "véletlenszerűbbtől" irányítottabbig.

Preadaptation

A csoportok életmódjának jelentős változását gyakran egy teljesen más célból létrehozott karakterek teszik lehetővé. Az oxigént lélegző tüdő és az erős végtagok már jelen voltak a kopoltyúkban, de csak később használták őket a szárazföldön való mozgáshoz. Hasonlóképpen, sem tollat, sem szárnyat nem hoztak létre olyan dinoszauruszok, amelyek "repülni próbálnának", hanem más okokból és sokkal korábban.

Nagy és előnyös egyetlen génmutációk

A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy egyetlen génben előfordulnak nagy és előnyös mutációk, ezek nem ritkák, és annak ellenére, hogy a többi tulajdonságra kiterjedő hatás (pleitropia) fennáll, nem ítélik el hordozóikat pusztulásnak. Kimutatták azt is, hogy néha kisebb mutációkra van szükség egy ilyen drámai mutáció bekövetkezéséhez (egy visszapattanó bázis felépítéséhez).

A kis mutációk nagy változásokat okozhatnak

Az embriológusok változtatásul azt tapasztalták, hogy a fejlődés fejlődését szabályozó géneknek köszönhetően az ugrás evolúciójának hatása egy kis mutációval is kiváltható. Például rámutattak, hogy a végtagképződéshez nincs szükség mutációkra a végtagok szerkezetében részt vevő minden génben. Mivel a fejlődési rendszerek bonyolultan összekapcsolódnak és önszabályozóak, a természet kihasználja azt a tényt, hogy az izomsejtek természetes módon kötődnek a csonthoz, az idegsejtek stabilizálódnak, amikor az izmokhoz kapcsolódnak, és az erek alacsony oxigéntartalmú helyek felé nőnek. Hasonlóképpen, egy olyan mutáció, amely lerövidíti a hal felső állkapcsát, nem hagyná a halat egyébként változatlan koponyával, de az önszabályozó fejlődési folyamatok változást okoznának az általános alakjában.

Szennyvízfejlesztés

A genom változásra való fogékonysága stabil körülmények között nem örvendetes. Ezért az organizmusok képessége az ún csatornázás fejlesztése, ami azt jelenti, hogy egy adott faj embrióinak fejlődése rezisztenssé válik a súlyos mutációkkal szemben. Ez lehetővé teszi a genetikai változások csendes felhalmozódását és terjedését az utódokban, mert természetes szelekciójuk nem szünteti meg őket. Csak jelentős környezeti stressz vagy kivételes mutációk esetén jelennek meg fenotípus formájában. Conrad Waddington genetikus és embriológus fél évszázaddal ezelőtti legyekkel végzett kísérletei azt mutatták, hogy amikor a rejtett sokféleség ily módon feltárul és előnyös is, akkor a természetes szelekció hosszú távon előnyben részesíti, és a környezeti jellemzők végül környezeti hatások nélkül jelentkeznek. Ezek a tulajdonságok "betörnek" és rögzülnek a genomban. Ez a jelenség genetikai asszimiláció néven ismert.