4 AZ ÉLŐLÉNYEK EVOLÚCIÓJÁNAK BIZONYÍTÉKAI - BIOLÓGIA - 2026

Az evolúció bizonyítéka egy sor tesztből áll, amelyek igazolják a változási folyamatot az idő múlásával a biológiai populációkban. Ez a bizonyíték különböző tudományágakból származik, a molekuláris biológiától a geológiáig.

A biológia története során elméletek sorozatát dolgozták ki, amelyek megpróbálták megmagyarázni a fajok eredetét. Ezek közül az első a fixista elmélet, amelyet számos gondolkodó dolgozott ki Arisztotelész idejéből. Ezen ötletek szerint a fajokat egymástól függetlenül hozták létre, és nem változtak megteremtésük kezdete óta.

Forrás: pixabay.com

Később kifejlesztették a transzformista elméletet, amely - amint a neve is sugallja - a fajok idővel történő átalakulására utal. A transzmisztikusok szerint, bár a fajokat külön események során hozták létre, az idő múlásával megváltoztak.

Végül megvan az evolúciós elmélet, amely amellett, hogy azt állítja, hogy a fajok idővel megváltoztak, közös eredetnek tekintik.

Ezt a két posztulátumot a brit természettudós, Charles Darwin rendezte, és arra a következtetésre jutott, hogy az élőlények ősektől származnak és az őseik egymással rokonak.

Darwin ideje előtt elsősorban a fixista elméletet alkalmazták. Ebben az összefüggésben az állatok adaptációját úgy vették fel, mint egy isteni elme alkotása egy meghatározott célra. Így a madarak szárnyainak repülniük kellett, és a vakondnak lába kellett ásni.

Darwin érkezésével ezeket az ötleteket eldobják, és az evolúciónak értelmet kell kapnia a biológiáról. Ezután elmagyarázjuk azokat a főbb bizonyítékokat, amelyek támogatják az evolúciót és segítik a fixitás és a transzmisztizmus kizárását.

A fosszilis adatok és a paleontológia

Mi az a kövület?

A fosszilis kifejezés a latin kövületből származik, ami azt jelenti: „egy gödörből” vagy „a földből”. Ezek az értékes töredékek szó szerint a tudományos közösség számára értékes „betekintést jelentenek a múltba”.

A kövületek lehetnek állatok vagy növények (vagy más élő szervezetek) maradványai, vagy nyomok vagy jelek, amelyeket az egyén a felszínen hagyott. A kövület tipikus példája az állat kemény része, például a héj vagy a csontok, amelyeket geológiai folyamatok útján sziklavá alakítottak.

A szervezetek „nyomai” szintén megtalálhatók a nyilvántartásban, például urákban vagy nyomokban.

Az ókorban a fosszilekről azt gondolták, hogy egy nagyon különös típusú kőzet, amelyet a környezeti erők formáltak, legyen az víz vagy szél, és spontán hasonlítottak egy élőlényre.

Nagyszámú kövület gyors felfedezésével világossá vált, hogy ezek nem csupán sziklák, hanem a kövületeket több millió évvel ezelőtt élő organizmusok maradványainak tekintik.

Az első kövületek a híres "Ediacara faunát" képviselik. Ezek a kövületek körülbelül 600 millió évvel ezelőtt származnak.

A legtöbb kövület azonban a kambriumi időszakból származik, kb. 550 millió évvel ezelőtt. Valójában ennek az időszaknak a szervezeteit főleg hatalmas morfológiai újítások jellemzik (például a Burguess-palánkban található óriási számú kövület).

Miért bizonyítják a fosszilis tünetek az evolúciót?

Magától értetődik, hogy a fosszilis adatok - a különféle formájú hatalmas lakókocsi, amelyet ma már nem figyelünk meg, és amelyek közül néhány rendkívül hasonló a modern fajokhoz - a fixist elméletét veszi alapul.

Noha igaz, hogy a bejegyzés hiányos, vannak néhány nagyon különleges eset, amikor átmeneti formákat (vagy közbenső szakaszokat) találunk az egyik forma között.

A rekord hihetetlenül konzerválódott formáinak példája a cetfélék fejlődése. Van egy sor kövület, amely megmutatja a vonalnak az idők során bekövetkező fokozatos változását, kezdve egy négylábú szárazföldi állattal és az óceánok óriási fajával kezdve.

A bálnák hihetetlen átalakulását mutató fosszíliákat találtak Egyiptomban és Pakisztánban.

Egy másik példa, amely a modern taxon evolúcióját szemlélteti, azoknak a csoportoknak a fosszilis adatai, amelyek a mai lovakból származtak, egy rágcsáló méretű szervezetből és fogakkal a böngészéshez.

Hasonlóképpen, a képviselők nagyon specifikus kövületei is vannak, amelyek valószínűleg a tetrapódok ősei voltak, például Ichthyostega - az egyik legkorábban ismert kétéltű.

Homológia: a közös eredet bizonyítéka

Mi a homológia?

A homológia kulcsfontosságú fogalom az evolúcióban és a biológiai tudományokban. A kifejezést Richard Owen állatorvos fogalmazta meg, és a következőképpen határozta meg: "ugyanaz a szerv különböző állatokban, bármilyen formában és funkcióban".

Owen esetében a szervezetek szerkezetének vagy morfológiájának hasonlósága kizárólag annak a ténynek tudható be, hogy ugyanazon tervnek vagy "arotípusnak" felelnek meg.

Ez a meghatározás azonban még a darwini korszak előtt volt, ezért a kifejezést tisztán leíró módon használják. Később, a darwini gondolatok integrációjával a homológia kifejezés új magyarázó árnyalattá vált, és ennek a jelenségnek az oka az információ folytonossága.

A homológiákat nem könnyű diagnosztizálni. Vannak bizonyos bizonyítékok, amelyek azt mondják a kutatónak, hogy homológiás esettel néz szembe. Az első annak felismerése, hogy van-e egyezés a struktúrák térbeli helyzetével kapcsolatban.

Például, a tetrapódok felső végtagjain a csontok kapcsolata azonos a csoport egyedei között. Találunk gömböt, amelyet sugár és ulna követ. Bár a szerkezet módosítható, a sorrend azonos.

Van-e minden hasonlóság homológia?

A természetben a két struktúra vagy folyamat közötti összes hasonlóság nem tekinthető homológnak. Vannak olyan jelenségek is, amelyek két organizmushoz vezetnek, amelyek morfológiájuk szempontjából nem állnak kapcsolatban egymással. Ezek evolúciós konvergencia, párhuzamosság és fordulás.

Az evolúciós konvergencia klasszikus példája a gerincesek és a lábasfejűek szeme. Annak ellenére, hogy mindkét szerkezet ugyanazt a funkciót látja el, nincs közös eredetük (e két csoport közös őse nem volt a szemhez hasonló szerkezetű).

Ezért a homológ és az analóg tulajdonságok közötti különbségtétel elengedhetetlen az organizmuscsoportok közötti kapcsolatok kialakításához, mivel csak a homológ tulajdonságok használhatók filogenetikai következtetések levonására.

Miért bizonyítják a homológiák az evolúciót?

A homológiák bizonyítják a fajok általános eredetét. Visszatérve a tetradiódusokban található kviridium példájára (a karban egyetlen csont, az alkarban és a falon két csont képez), nincs ok arra, hogy a denevér és a bálna megosztaná a mintát.

Ezt az érvet maga Darwin is felhasználta a „Fajok eredete” című cikkben (1859), hogy megcáfolja a fajok tervezésének gondolatát. Semmi tervező - bármennyire is tapasztalt - nem alkalmazza ugyanazt a mintát a repülő organizmuson és a vízi szervezeteken.

Ezért azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a homológiák a közös ősök bizonyítékai, és az egyetlen valószínű magyarázat, amely a tengeri élőlényekben és egy másik repülőben lévõ kviridium értelmezésére létezik, mindkettõ egy olyan szervezetbõl fejlõdik, amely már rendelkezik ilyen szerkezettel.

Mik a molekuláris homológiák?

Eddig csak a morfológiai homológiákat említettük. A molekuláris szintű homológiák azonban bizonyítékként szolgálnak az evolúcióhoz is.

A legnyilvánvalóbb molekuláris homológia a genetikai kód létezése. A szervezet felépítéséhez szükséges minden információ megtalálható a DNS-ben. Ez hírvivő RNS-molekulává válik, amelyet végül fehérjékké alakítanak át.

Az információ hárombetűs kódban van, vagy kodonokban, amelyeket genetikai kódnak hívnak. A kód az élőlények számára univerzális, bár létezik egy olyan jelenség, amelyet kodonhasználat-elfogultságnak hívnak, amikor bizonyos fajok bizonyos kodonokat gyakrabban használnak.

Hogyan lehet ellenőrizni, hogy a genetikai kód univerzális? Ha izoláljuk a nyúlból a homoglobinfehérjét szintetizáló mitokondriális RNS-t, és bejuttatjuk egy baktériumba, akkor a prokarióta gépe képes dekódolni az üzenetet, bár természetesen nem termel hemoglobint.

Más molekuláris homológiákat a hatalmas számú anyagcsere-útvonal képviseli, amelyek közösek a különféle vonalokban, időben széles körben elkülönülve. Például a glükóz lebontása (glikolízis) gyakorlatilag minden szervezetben megtalálható.

Mit tanít nekünk a molekuláris homológiák?

A kód leginkább logikus magyarázata, hogy miért egyetemes kód, történelmi baleset. Az emberi populációk nyelvéhez hasonlóan a genetikai kód is tetszőleges.

Nincs oka annak, hogy a "tábla" kifejezést a tábla fizikai objektumának megjelölésére kell használni. Ugyanez vonatkozik minden kifejezésre (ház, szék, számítógép stb.).

Ez az oka annak, hogy amikor azt látjuk, hogy egy személy egy bizonyos szót használ egy tárgy jelölésére, az az oka, hogy egy másik személytől - apjától vagy anyjától - tanulta meg. És ezek viszont másoktól megtanultak. Vagyis egy közös ősre utal.

Hasonlóképpen, nincs ok arra, hogy a valint kódolja az ezen aminosavhoz társuló kodonok sorozata.

Miután megteremtették a húsz aminosav nyelvét, beragadt. Talán energiaügyi okokból, mivel a kódtól való bármilyen eltérés káros következményekkel járhat.

Mesterséges kiválasztás

A mesterséges szelekció a természetes szelekciós folyamat teljesítményének tesztelése. Valójában Darwin elméletében döntő jelentőségű volt a háztartási státus változása, és a fajok eredetéről szóló első fejezet erre a jelenségre szól.

A mesterséges válogatás legismertebb esetei a házi galamb és a kutyák. Ez a funkcionális folyamat emberi cselekvés útján, amely szelektíven választja ki a variációt a populációból. Az emberi társadalmak tehát olyan állatállományokat és növényeket állítanak elő, amelyeket ma látunk.

Például az olyan jellemzők, mint a tehén mérete, gyorsan megváltoztathatók, többek között a hústermelés, a tyúkok tojásainak számának és a tejtermelés növelése érdekében.

Mivel ez a folyamat gyorsan megtörténik, rövid idő alatt láthatjuk a kiválasztás hatását.

Természetes szelekció a természetes populációkban

Noha az evolúciót folyamatnak tekintik, amely több ezer, vagy egyes esetekben akár millió évet is igénybe vesz, egyes fajokban megfigyelhetjük az evolúciós folyamatot.

Antibiotikumokkal szembeni rezisztencia

Orvosi jelentőségű eset az antibiotikumokkal szembeni rezisztencia kialakulása. Az antibiotikumok túlzott és felelőtlen használata az ellenálló variánsok számának növekedéséhez vezetett.

Például az 1940-es években a sztafilokokkusz minden változatát kiküszöbölhetjük a penicillin antibiotikum alkalmazásával, amely gátolja a sejtfal szintézist.

Manapság csaknem 95% Staphylococcus aureus törzs rezisztens erre az antibiotikumra és más hasonló szerkezetű antibiotikumokra.

Ugyanez a koncepció vonatkozik a kártevők növényvédő szerekkel szembeni rezisztenciájának alakulására.

A lepke és az ipari forradalom

Egy másik nagyon népszerű példa az evolúciós biológiában a Biston betularia lepke vagy a nyír pillangó. Ez a lepke színe szempontjából polimorf. Az ipari forradalom emberi hatása a populáció allélfrekvenciájának gyors változását váltotta ki.

Korábban a lepkék domináns színe világos volt. A forradalom megjelenésével a szennyezés elképesztően magas szintre emelkedett, a sötét nyírfa kéregét elsötétítve.

Ezzel a változással a sötétebb színű lepkék gyakoribbá váltak a populációban, mivel álcázási okok miatt kevésbé voltak láthatóak a madarak - a fõ ragadozók - számára.

Az emberi tevékenységek jelentősen befolyásolták sok más faj kiválasztását.

Irodalom

1. Audesirk, T., Audesirk, G. és Byers, BE (2004). Biológia: tudomány és természet. Pearson oktatás.
2. Darwin, C. (1859). A fajok eredete a természetes szelekció segítségével. Murray.
3. Freeman, S., és Herron, JC (2002). Evolúciós elemzés. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolúció. Sinauer.
5. Soler, M. (2002). Evolúció: a biológia alapja. Déli projekt.