4 СВИДЕТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ ЖИВЫХ СУЩЕСТВ - БИОЛОГИЯ - 2025

Доказательства эволюции состоит из серии тестов , чтобы подтвердить , что процесс изменения во время прохождения времени в биологических популяциях. Эти данные поступают из разных дисциплин, от молекулярной биологии до геологии.

На протяжении всей истории биологии был разработан ряд теорий, которые пытались объяснить происхождение видов. Первая из них - это фиксистская теория, разработанная рядом мыслителей со времен Аристотеля. Согласно этой совокупности идей, виды были созданы независимо и не изменились с момента своего создания.

Источник: pixabay.com

Впоследствии была разработана трансформистская теория, которая, как следует из названия, предполагает трансформацию видов с течением времени. По словам трансформистов, хотя виды создавались отдельными событиями, со временем они изменились.

Наконец, у нас есть теория эволюции, которая не только предполагает, что виды менялись с течением времени, но и учитывает общее происхождение.

Эти два постулата были организованы британским натуралистом Чарльзом Дарвином, который пришел к выводу, что живые существа произошли от предков, очень отличных от них, и связаны друг с другом общими предками.

До Дарвина в основном использовалась теория фиксистов. В этом контексте приспособления животных были задуманы как творения божественного разума для определенной цели. Таким образом, у птиц были крылья, чтобы летать, а у кротов - ноги, чтобы копать.

С приходом Дарвина все эти идеи отбрасываются, и эволюция начинает понимать биологию. Далее мы объясним основные свидетельства, которые поддерживают эволюцию и помогают исключить фиксированность и трансформизм.

Летопись окаменелостей и палеонтология

Что такое ископаемое?

Термин «ископаемое» происходит от латинского fossilis, что означает «из ямы» или «из земли». Эти ценные фрагменты представляют для научного сообщества в буквальном смысле ценный «взгляд в прошлое».

Окаменелости могут быть останками животных или растений (или другого живого организма), либо каким-либо следом или отметкой, оставленной человеком на поверхности. Типичный пример окаменелости - твердые части животного, такие как раковина или кости, которые были преобразованы в горную породу в результате геологических процессов.

Также в реестре можно найти «следы» организмов, например, норы или следы.

В древние времена считалось, что окаменелости представляют собой очень своеобразный тип скал, которые были сформированы силами окружающей среды, будь то вода или ветер, и спонтанно напоминали живое существо.

С быстрым обнаружением огромного количества окаменелостей стало ясно, что это не просто камни, и окаменелости стали считаться останками организмов, которые жили миллионы лет назад.

Первые окаменелости представляют знаменитую «фауну Эдиакары». Эти окаменелости датируются примерно 600 миллионами лет назад.

Однако большинство окаменелостей датируются кембрийским периодом, примерно 550 миллионов лет назад. Фактически, организмы этого периода в основном характеризуются огромными морфологическими новшествами (например, огромное количество окаменелостей, обнаруженных в сланцах Берджесс).

Почему окаменелости свидетельствуют об эволюции?

Само собой разумеется, что летопись окаменелостей - огромный караван разнообразных форм, которые мы больше не наблюдаем сегодня, и что некоторые из них очень похожи на современные виды - опровергает фиксистскую теорию.

Хотя это правда, что запись неполная, есть некоторые очень частные случаи, когда мы находим переходные формы (или промежуточные стадии) между одной формой и другой.

Примером невероятно сохраняемых форм является эволюция китообразных. Существует ряд окаменелостей, которые показывают постепенные изменения, которые эта линия претерпела с течением времени, начиная с четвероногих наземных животных и заканчивая огромными видами, населяющими океаны.

Окаменелости, свидетельствующие о невероятной трансформации китов, были найдены в Египте и Пакистане.

Другой пример, который представляет эволюцию современного таксона, - это летопись окаменелостей групп, которые произошли от современных лошадей, от организма размером с псового и с зубами, которые можно просматривать.

Точно так же у нас есть очень специфические окаменелости представителей, которые, возможно, были предками четвероногих, таких как Ichthyostega - одна из самых ранних известных амфибий.

Гомология: свидетельство общего происхождения

Что такое гомология?

Гомология - ключевое понятие в эволюции и в биологических науках. Этот термин был придуман зоологом Ричардом Оуэном и определил его следующим образом: «один и тот же орган у разных животных, в любой форме и функции».

Для Оуэна сходство между структурами или морфологиями организмов было связано исключительно с тем фактом, что они соответствовали одному и тому же плану или «аротипу».

Однако это определение было до дарвиновской эры, по этой причине термин используется чисто описательным образом. Позже, с интеграцией дарвиновских идей, термин «гомология» приобретает новый объяснительный оттенок, и причиной этого феномена является непрерывность информации.

Гомологии нелегко диагностировать. Однако есть определенные свидетельства, которые говорят исследователю, что он сталкивается со случаем гомологии. Первый - определить, есть ли соответствие с точки зрения пространственного положения структур.

Например, в верхних конечностях четвероногих соотношение костей у особей группы одинаково. Мы находим плечевую кость, затем лучевую кость и локтевую кость. Хотя структура может быть изменена, порядок остается прежним.

Все ли сходства гомологии?

В природе не все сходства между двумя структурами или процессами можно считать гомологичными. Есть и другие явления, которые приводят к появлению двух организмов, не связанных друг с другом по своей морфологии. Это эволюционная конвергенция, параллелизм и обращение.

Классический пример эволюционной конвергенции - это глаз позвоночных и глаз головоногих моллюсков. Хотя обе структуры выполняют одну и ту же функцию, они не имеют общего происхождения (общий предок этих двух групп не имел строения, аналогичного глазу).

Таким образом, различие между гомологичными и аналогичными признаками жизненно важно для установления отношений между группами организмов, поскольку только гомологичные признаки могут использоваться для филогенетических выводов.

Почему гомологии доказывают эволюцию?

Гомологии - это доказательства общего происхождения видов. Возвращаясь к примеру с quiridium (член, образованный одной костью в руке, двумя в предплечье и фалангами) у четвероногих, нет причин, по которым летучая мышь и кит должны иметь общий образец.

Этот аргумент был использован самим Дарвином в «Происхождении видов» (1859 г.), чтобы опровергнуть идею о том, что виды были созданы. Ни один дизайнер, каким бы неопытным он ни был, не стал бы использовать один и тот же узор на летающем и водном организмах.

По этой причине мы можем заключить, что гомологии являются свидетельством общего происхождения, и единственное правдоподобное объяснение, которое существует для интерпретации quiridium в морском организме и в другом летающем организме, состоит в том, что оба они произошли от организма, который уже имел эту структуру.

Что такое молекулярная гомология?

Пока что мы упомянули только морфологические гомологии. Однако гомологии на молекулярном уровне также служат свидетельством эволюции.

Наиболее очевидная молекулярная гомология - это наличие генетического кода. Вся информация, необходимая для построения организма, содержится в ДНК. Это становится молекулой РНК-мессенджера, которая, наконец, переводится в белки.

Информация представлена ​​в виде трехбуквенного кода или кодонов, называемых генетическим кодом. Код универсален для живых существ, хотя существует явление, называемое смещением использования кодонов, когда определенные виды используют определенные кодоны чаще.

Как проверить универсальность генетического кода? Если мы выделим митохондриальную РНК, синтезирующую белок гомоглобин, от кролика и введем ее в бактерию, прокариотический механизм сможет расшифровать сообщение, даже если он естественным образом не производит гемоглобин.

Другие молекулярные гомологии представлены огромным количеством метаболических путей, которые существуют совместно в разных клонах, широко разделенных во времени. Например, расщепление глюкозы (гликолиз) присутствует практически во всех организмах.

Чему нас учат молекулярные гомологии?

Наиболее логичное объяснение универсальности кода - историческая случайность. Как и язык в человеческих популяциях, генетический код произвольный.

Нет причин, по которым термин «таблица» следует использовать для обозначения физического объекта таблицы. То же самое относится к любому термину (дом, стул, компьютер и т. Д.).

По этой причине, когда мы видим, что человек использует определенное слово для обозначения объекта, это происходит потому, что он узнал его от другого человека - своего отца или матери. А они, в свою очередь, узнали это от других людей. То есть подразумевает общего предка.

Точно так же нет причин, по которым валин кодируется серией кодонов, которые связаны с этой аминокислотой.

Как только язык двадцати аминокислот был установлен, он прижился. Возможно, из соображений энергии, поскольку любое отклонение от кода может иметь пагубные последствия.

Искусственный отбор

Искусственный отбор - это проверка эффективности процесса естественного отбора. Фактически, вариация домашнего статуса имела решающее значение в теории Дарвина, и первая глава о происхождении видов посвящена этому явлению.

Наиболее известные случаи искусственного отбора - это домашний голубь и собаки. Это функциональный процесс посредством деятельности человека, который выборочно выбирает определенные варианты из популяции. Таким образом, человеческие общества производили те виды скота и растений, которые мы видим сегодня.

Например, такие характеристики, как размер коровы, могут быть быстро изменены для увеличения производства мяса, количества яиц, снесенных курами, и производства молока, среди прочего.

Поскольку этот процесс происходит быстро, мы можем увидеть эффект отбора за короткий промежуток времени.

Естественный отбор в естественных популяциях

Хотя эволюция считается процессом, который занимает тысячи, а в некоторых случаях даже миллионы лет, у некоторых видов мы можем наблюдать эволюционный процесс в действии.

Устойчивость к антибиотикам

Важным с медицинской точки зрения случаем является эволюция устойчивости к антибиотикам. Чрезмерное и безответственное использование антибиотиков привело к увеличению числа устойчивых вариантов.

Например, в 1940-х годах все варианты стафилококков можно было уничтожить с помощью антибиотика пенициллина, который подавляет синтез клеточной стенки.

Сегодня почти 95% штаммов Staphylococcus aureus устойчивы к этому и другим антибиотикам, структура которых аналогична.

То же самое относится и к эволюции устойчивости вредителей к действию пестицидов.

Моль и промышленная революция

Другой очень популярный пример в эволюционной биологии - бабочка Biston betularia или березовая бабочка. Эта моль полиморфна по окраске. Человеческий эффект промышленной революции вызвал быстрое изменение частот аллелей среди населения.

Раньше у бабочек преобладала светлая окраска. С приходом революции загрязнение достигло ошеломляюще высокого уровня, потемневшая кора березовых деревьев.

С этим изменением бабочки с более темной окраской стали чаще встречаться в популяции, так как из соображений маскировки они были менее заметны для птиц - их основных хищников.

Человеческая деятельность существенно повлияла на выбор многих других видов.

Ссылки

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Биология: наука и природа. Pearson Education.
2. Дарвин, К. (1859 г.). О происхождении видов путем естественного отбора. Мюррей.
3. Фриман, С., и Херрон, Дж. К. (2002). Эволюционный анализ. Прентис Холл.
4. Футуйма, диджей (2005). Эволюция. Sinauer.
5. Солер, М. (2002). Эволюция: основы биологии. Южный проект.