Биолошка еволуцијадефинирана како секоја генетска промена во популација која се јавува во текот на неколку генерации. Овие промени може да бидат мали или големи, многу забележливи или незначителни.
За еден настан да се смета за пример за еволуција, промените мора да се случат на генетско ниво на видот и да се пренесуваат од една генерација на друга. Ова значи дека, или поконкретно, алелите во популацијата се менуваат и се пренесуваат. Овие промени се забележани во (изразените физички карактеристики што може да се забележат) на населението.
Промена генетско нивопопулацијата се дефинира како промена од мал обем и се нарекува микроеволуција. Биолошката еволуција ја вклучува и идејата дека сите живи организми се поврзани и можат да потекнуваат од заеднички предок. Ова се нарекува макроеволуција.
Што не е биолошка еволуција?
Биолошката еволуција не ја одредува едноставната промена на организмите со текот на времето. Многу живи суштества доживуваат промени со текот на времето, како што се губење или зголемување на големината. Овие промени не се сметаат за примери на еволуција бидејќи не се генетски и не можат да се пренесат на следната генерација.
Теорија на еволуција
Како настанува генетската разновидност кај популацијата?
Сексуалната репродукција може да создаде поволни комбинации на гени во популацијата или да ги отстрани неповолните.
Популацијата со поповолни генетски комбинации ќе преживее во својата средина и ќе репродуцира повеќе потомци од поединците со понеповолни генетски комбинации.
Биолошка еволуција и креационизам
Теоријата на еволуцијата генерира контроверзии од нејзиното основање, која продолжува до ден-денес. Биолошката еволуција противречи на религијата во однос на потребата од божествен творец. Еволуционистите тврдат дека еволуцијата не се занимава со прашањето дали постои Бог, туку повеќе се обидува да објасни како се случуваат природните процеси.
Сепак, не може да се бега од фактот дека еволуцијата противречи на некои аспекти на одредени религиозни верувања. На пример, еволутивниот извештај за постоењето на животот и библискиот извештај за создавањето се сосема различни.
Еволуцијата сугерира дека целиот живот е поврзан и може да се проследи до еден заеднички предок. Буквално толкување на библиското создавање сугерира дека животот е создаден од семоќно натприродно суштество (Бог).
Меѓутоа, други се обиделе да ги спојат двете со тврдење дека еволуцијата не ја исклучува можноста за Бог, туку едноставно го објаснува процесот со кој Бог го создал животот. Сепак, ова гледиште сè уште е во спротивност со буквалното толкување на креативноста претставено во Библијата.
Во најголем дел, еволуционистите и креационистите се согласуваат дека микроеволуцијата навистина постои и е видлива во природата.
Меѓутоа, макроеволуцијата се однесува на процесот на еволуција кој е на ниво на вид, каде што еден вид еволуира од друг вид. Ова е во остар контраст со библискиот став дека Бог лично бил вклучен во формирањето и создавањето на живите организми.
Засега, дебатата за еволуција/креационизам продолжува и се чини дека разликите меѓу двете гледишта веројатно нема да бидат решени наскоро.
Ако најдете грешка, означете дел од текстот и кликнете Ctrl+Enter.
Биолошката еволуција е историски развој органски свет. Зборот „еволуција“ е латински и во превод значи „одвиткување“, а во во широка смисла- секоја промена, развој, трансформација. Во биологијата, зборот „еволуција“ првпат бил употребен во 1762 година од швајцарскиот натуралист и филозоф К. Боне.
Животот настанал на Земјата пред околу 3,5 милијарди години. Претходниците на првите организми биле сложени органски протеински соединенија кои формирале желатинозни грутки, таканаречени коацерватни капки. Овие капки, кои лебдеа во исконскиот океан, можеа да растат со апсорпција од животната срединаразлични хранливи материи. Тие се распаднаа во капки ќерка, од кои посовршените постоеја подолго. Структурата на коцерватите постепено стана посложена, тие формираа јадро и други елементи на жива клетка. Така се појавија наједноставните едноклеточни организми.
Милениумите поминаа, а структурата на живите суштества стануваше сè повеќе подобрена како резултат на природната селекција. Некои од овие наједноставни организми развиле способност да апсорбираат енергија сончев зраки се изгради во вашето тело од јаглерод диоксиди вода органска материја. Така настанале првите едноклеточни растенија, сино-зелените алги.
Другите живи суштества го задржале истиот начин на исхрана, но примарните растенија почнале да им служат како храна. Ова беа првите животни.
Последователно, како резултат на еволуцијата, првиот повеќеклеточни организми-сунѓери, археоцити (изумрени без'рбетници), колентерати. Постепено, светот на растенијата и животните стана покомплексен и разновиден, а тие исто така ја населија земјата.
Врз основа на нивните фосилни остатоци - отпечатоци, фосилизирани скелети - научниците утврдиле дека она што антички организми, толку поедноставно се наредени. Колку повеќе се приближуваме до нашето време, толку организмите стануваат посложени и сè повеќе слични на современите.
Како резултат на развојот на органскиот свет, виши растенијаи високо организирани животни. Од цицачи - фосили големи мајмуни- се случи еден човек.
Ова е краток прегледеволуција на животот на нашата планета.
Еволуцијата е една од формите на движење во природата. Тоа континуирано и постепено доведува до висококвалитетни и квантитативни промениживите организми кои се изложени на нежива природа, како и други организми.
Проучувањето на причините и обрасците на еволуцијата во биологијата е проучување на еволутивната наука, комплекс на знаења за историскиот развој на живата природа. Основата на оваа доктрина е еволутивната теорија.
Дури и филозофите од античкиот свет - Емпедокле, Демокрит, Лукрециј Карус и други - изразија брилијантни претпоставки за развојот на животот. Но, поминаа уште многу векови пред науката да акумулира доволно факти што им овозможија на научниците да ја откријат варијабилноста на видовите, а потоа да создадат теорија која го објаснува еволутивниот процес што се случува во природата.
Во втората половина на 18 - прва половина на 19 век. Ј. Буфон и Е. Ј. Сен Хилер во Франција, Е. Дарвин во Англија, Ј. се спротивстави на учењето на црквата за нивното создавање од Бога и непроменливоста. Но, тие не ги разгледаа причините кои водат до овие промени.
Прв обид за создавање еволутивна теоријае направен од францускиот натуралист J. B. Lamarck (1744-1829). Во своето дело „Филозофија на зоологијата“ (1809), тој ја истакна холистичката теорија за потеклото на видовите, но не можеше правилно да објасни што движечки силиразвој на органскиот свет.
Вистинска научна еволутивна теорија беше создадена од англискиот натуралист Чарлс Дарвин. Изнесено е во книгата „Потекло на видовите преку природна селекција или зачувување на омилените раси во борбата за живот“, 1859 година). Дарвин успеа да ги идентификува движечките сили - факторите на еволутивниот процес. Ова е неодредена варијабилност, борба за егзистенција, природна селекција.
Како резултат на борбата за егзистенција, организмите кои се најприлагодени на условите за живот преживуваат, додека помалку прилагодените, слабите се елиминираат од размножување или умираат. Благодарение на природната селекција, корисните наследни промени се акумулираат и се сумираат во растенијата и животните, а се појавуваат и нови адаптации.
Борбата за егзистенција и природната селекција се најважни движечки факториеволуција, тие се меѓусебно поврзани. Тие го одредуваат понатамошното постоење на организмот. Во процесот на биолошка еволуција се зголемува бројот на видови на живи организми. Формирање на нови видови во природата - најважната фазаво процесот на еволуција.
Како резултат на еволутивниот процес, се менува генетскиот состав на популациите, се трансформираат биоценозите и биосферата како целина.
Еволутивна доктринаа неговото јадро е биолошката еволутивна теорија - основата на современата прогресивна биологија.
Еволуцијае процес историски развојоргански свет. Суштината на овој процес е континуираното прилагодување на живите суштества на разновидни и постојано променливи услови на животната средина и зголемената сложеност на организацијата на живите суштества со текот на времето. Во текот на еволуцијата, се случува трансформација на некои видови во други.
Главните во еволутивната теорија– идејата за историски развој од компаративно едноставни формиживот на повисоко организиран. Основите на научната материјалистичка теорија на еволуцијата ги поставија големите Англиски натуралистЧарлс Дарвин. Пред Дарвин, во биологијата главно доминирал неточниот концепт за историската непроменливост на видовите, дека ги има онолку колку што Бог ги создал. Сепак, дури и пред Дарвин, најпроникливите биолози ја разбрале недоследноста на религиозните гледишта за природата, а некои од нив шпекулативно стигнале до еволутивните идеи.
Најистакнатиот природен научник и претходник на Чарлс Дарвин бил познатиот француски научник Жан Батист Ламарк. Во неговиот позната книга„Филозофија на зоологијата“ тој ја докажа варијабилноста на видовите. Ламарк нагласи дека постојаноста на видовите е само привидна појава, таа е поврзана со краткото времетраење на набљудувањата на видовите. Виши формиживотот, според Ламарк, потекнува од пониските во процесот на еволуција. Еволуциската доктрина на Ламарк не била доволно убедлива и не добила широко признание меѓу неговите современици. Само по извонредните дела на Чарлс Дарвин, еволутивната идеја стана општо прифатена.
Модерната наука има многу факти кои го докажуваат постоењето на еволутивниот процес. Ова се податоци од биохемија, ембриологија, анатомија, систематика, биографија, палеонтологија и многу други дисциплини.
Ембриолошки докази– сличност на почетните фази ембрионален развојживотни. Проучувајќи го ембрионскиот период на развој во различни групи, K. M. Baer ја откри сличноста на овие процеси кај различни групи на организми, особено во раните фази на развојот. Подоцна, врз основа на овие заклучоци, Е. Хекел ја изразува идејата што ја има оваа сличност еволутивно значењеи врз негова основа се формулира „биогенетскиот закон“ - онтогенезата е краток одраз на филогенезата. Секој поединец во својот индивидуален развој (онтогенеза) поминува низ ембрионските фази на предците. Студија само раните фазиРазвојот на ембрионот на кој било 'рбетник не ни дозволува прецизно да одредиме на која група припаѓаат. Разликите се формираат во подоцнежните фази на развојот. Како поблиска група, на кои припаѓаат проучуваните организми, толку подолгите заеднички карактеристики ќе се зачуваат во ембриогенезата.?
Морфолошки– многу форми ги комбинираат карактеристиките на неколку големи систематски единици. При проучување на различни групи на организми, станува очигледно дека во голем број карактеристики тие се фундаментално слични. На пример, структурата на екстремитетот кај сите четириножни животни се заснова на екстремитет со пет прсти. Оваа основна структура е разни видовитрансформираат поради различни условипостоење: ова е екстремитет на животно од коњи, кое при одење се потпира на само еден прст, и превртувач на морски цицач, и вдлабнат екстремитет на крт и крило на лилјак.
Органите изградени според единствен план и кои се развиваат од единечни зачетоци се нарекуваат хомологни. Хомологните органи сами по себе не можат да послужат како доказ за еволуцијата, но нивното присуство укажува на потеклото на слични групи на организми од заеднички предок. Впечатлив примереволуцијата се служи со присуството заостанати органии атавизми. Органите кои го изгубиле првобитното потекло се нарекуваат вести. почетна функција, но опстојуваат во телото. Примери за рудименти вклучуваат: кај луѓето, која ја врши дигестивната функција кај цицачите од преживари; карличните коски на змии и китови, кои не вршат никаква функција за нив; кокцигеални пршлени кај луѓето, кои се сметаат за зачетоци на опашката што ги имале нашите далечни предци. ја нарекуваат манифестацијата во организми на структури и органи карактеристични за формите на предците. Класични примериАтавизмите се повеќекратни и опашести кај луѓето.
Палеонтолошки– фосилните остатоци од многу животни може да се споредат едни со други и да се откријат сличности. Врз основа на проучување на фосилни остатоци од организми и споредба со живи форми. Тие имаат свои предности и недостатоци. Предностите вклучуваат можност од прва рака да се види како се променила оваа група организми различни периоди. Недостатоците вклучуваат тоа што палеонтолошките податоци се многу нецелосни поради многу причини. Тие вклучуваат, како што е брзата репродукција на мртви организми од животни кои се хранат со мрши; организмите со меко тело се екстремно слабо зачувани; и конечно, дека само мал дел од фосилните остатоци се откриваат. Со оглед на тоа, постојат многу празнини во палеонтолошките податоци, кои се главен предмет на критика од страна на противниците на теоријата на еволуцијата.
Природата постојано се подобрува себеси. Но еволутивни променипродолжи исклучително бавно. Во споредба со човечкиот живот, се разбира. Само во текот на милијарди години од постоењето на Земјата, природата можеше да постигне такво совршенство и разновидност на животот како што гледаме сега.
Дарвин сугерираше дека движечките сили на еволуцијата, или факторите кои влијаат на развојот на живата природа, се:
- наследноста и варијабилноста на поединци од еден вид;
Наследност и варијабилност
Познато е дека индивидуите од ист вид се слични, но сепак не се исти. Тие малку се разликуваат во однос на изгледот и внатрешна структура, однесување. Овие разлики може да влијаат на можноста за преживување. Повеќе шансионие поединци кои преживуваат и оставаат потомство имаат карактеристикикои одговараат на живеалиштето. Овие промени може да се наследат од потомството. Како резултат на тоа, бројот на поединци со такви карактеристики се зголемува во следната генерација.
Борба за егзистенција
Природна селекција
Борбата за егзистенција води до природна селекција - повластен опстанок и репродукција на поприлагодени единки од видот и смрт на помалку приспособени.
Дејството на природната селекција во текот на многу генерации доведува до акумулација на мали корисни наследни промени и формирање на адаптации на организмите кон нивната околина.
Жител на европските шуми, ежот има остри боцки кои служат како заштита од предатори. Нивната појава е резултат на природната селекција. Дури и мало стврднување на кожата може да помогне да се преживее далечни предциеж За многу генерации, поединци со поразвиени кичми имаа предност во борбата за егзистенција. Токму тие можеа да остават потомство и да им ги пренесат своите наследни промени. Постепено, нови корисни особини се шират во видот и кај сите поединци Европски ежстанаа сопственици на трње.
Глума долго време, движечките сили на еволуцијата доведуваат до формирање на адаптации на живите организми на различни услови на животната средина, до трансформација на некои видови во други, до појава на посложени форми на живот врз основа на поедноставни.
Адаптација (приспособливост)
Адаптациите се карактеристики на живите организми, благодарение на кои тие постојат во природата. Корисните особини, кои произлегуваат кај поединечните организми како резултат на варијабилноста, им помагаат да преживеат во борбата за егзистенција. Овие карактеристики се зачувани како резултат на природната селекција и се наследени од потомците. Така, од генерација по генерација, карактеристиките на животните и растенијата постепено се менуваат на подобро за нив. еволутивни промени.И затоа сите живи организми се толку добро прилагодени на условите во кои живеат.
Специјација
Специјацијата е резултат на еволуцијата. Во текот на многу генерации, популацијата може да се изолира од други популации на даден вид (на пример, лоцирана на голема оддалеченост од нив). Дејствувајќи долго време, природната селекција води до акумулација на многу разлики помеѓу изолираното и другите популации.
Како резултат на тоа, индивидуите од различни популации ја губат способноста да се вкрстуваат и да даваат потомство. Појавата на непремостливи биолошки бариери за премин доведува до процес на специјација.
Специјацијата доведе до појава на два вида лисици - обична лисица и корсака. На север, природната селекција го фаворизираше опстанокот на најголемите индивидуи (од поголема големинатело, толку помалку топлина телото губи). Како резултат на тоа, се формираше видот Заедничка лисица. Во јужните региони, напротив, природната селекција беше насочена кон зачувување на најмалите единки (од помала големинатело, толку повеќе топлина телото испушта без прегревање). Како резултат на тоа, се формираше видот корсачка лисица.
До денес, биолошката еволуција е целосно потврдена врз основа на научни факти, акумулирана во различни индустрии биолошката наука. Доказите за еволуцијата се засноваат на компаративна студија на надворешната и внатрешната структура, развојот и животните процеси модерни претставнициантички изумрен вид. За таа цел постојат научно засновани цитолошки,
Природниот феномен на промени во популациите, видовите, повисоките таксони, биоценозите, флората и фауната, гените и карактеристиките со текот на времето во текот на историјата на Земјата.
Научните теории на еволуцијата објаснуваат како настанува еволуцијата и нејзините механизми.
општи карактеристики
Строго кажано, биолошката еволуција е процес на промена со текот на времето во наследни карактеристики, или однесувањето на популација на живи организми. Наследните пресвртници се кодирани во генетскиот материјал на организмот (обично ДНК). Еволуцијата, според синтетичката теорија на еволуцијата, е првенствено последица на три процеси: случајни мутации на генетскиот материјал, случајна генетска девијација (инж. генетски нанос)а не случајна природна селекција во групи и видови.
Природната селекција, еден од процесите што управува со еволуцијата, произлегува од разликите во шансите за репродукција помеѓу поединците во популацијата. Ова нужно произлегува од следните факти:
- Природна, наследна варијација постои во групите и меѓу видовите
- Организмите се натприродни (бројот на потомци ја надминува границата на гарантиран опстанок)
- Организмите се одлични во нивната способност да преживеат и да се регенерираат
- Во која било генерација, оние кои успешно се размножуваат нужно ги пренесуваат своите наследни особини на следната генерација, додека неуспешните репродуцирачи не го прават тоа.
Ако особините ја зголемуваат еволутивната кондиција на индивидуите кои ги носат, тогаш тие поединци имаат поголема веројатност да преживеат и да се размножуваат отколку другите организми во популацијата. На овој начин тие пренесуваат повеќе копии на успешни наследени особини на следната генерација. Соодветното намалување на фитнесот поради штетните производи доведува до нивно постоење. Со текот на времето, ова може да доведе до адаптација: постепено акумулирање на нови (и зачувување на постојните), кои генерално ја прилагодуваат популацијата на живите организми на нивната околина и еколошка ниша.
Иако природната селекција не е случајна во својата форма на дејство, други каприциозни сили имаат силно влијаниена процесот на еволуција. Кај организмите кои сексуално се размножуваат, случајните генетски варијации доведуваат до наследни кои стануваат доста вообичаени едноставно преку случајност и случајно парење. Овој бесцелен процес може да биде под влијание на природната селекција во одредени ситуации(особено во мали групи).
Во различни средини, природната селекција, случајните генетски варијации и малата случајност во мутациите што се појавуваат и опстојуваат може да предизвикаат различни групи(или делови од група) се развиваат во различни насоки. Со оглед на доволно несогласување, две групи на организми кои сексуално се размножуваат може да станат доволно различни за да се формираат индивидуален поглед, особено ако се изгуби способноста за меѓуспецифично вкрстување помеѓу две групи.
Експериментите покажуваат дека сите живи организми на Земјата имаат заеднички предок. Овој заклучок е направен врз основа на вкупното присуство на L-амино киселини во протеините, присуството на вкупно генетски кодкај сите живи суштества, можноста за класификација со наследување во категории, вгнездени, хомологија на секвенци на ДНК и заедништво на биолошки процеси.
Иако првите спомнувања на идејата за еволуција датираат од поново време, модерна форматаа се здобила во делата на Алфред Валас и Чарлс Дарвин во нивниот заеднички труд во Линеанското друштво во Лондон (Linnean Society of London)а подоцна во Дарвиновата „За потеклото на видовите“ (1859). Во 1930-тите Синтетичка теоријаеволуцијата ја комбинира еволутивната теорија со генетиката на Грегор Мендел.
Еволуцијата на организмите се јавува поради промените во наследните особини. На пример, бојата на очите на една личност е наследна особина што поединецот ја добива од неговите родители. Наследните особини се контролирани од гените. Множеството гени на еден организам е неговиот генотип.
Множеството од сите карактеристики што ја формираат структурата и однесувањето на организмот се нарекува фенотип. Овие особини се јавуваат како резултат на интеракцијата на генотипот на тој организам со условите надворешната средина. Односно, не е наследна секоја фенотипска карактеристика на организмот. На пример, сончањето е предизвикано од интеракцијата на генотипот на една личност со сончева светлина, на овој начин тенот нема да избледи. Општо земено, луѓето поцрнуваат различно врз основа на нивниот генотип. На пример, некои луѓе имаат наследна карактеристика како албинизам. Албиносите не се сончаат и се многу чувствителни на сончево зрачење- Лесно се изгоруваат од сонце.
Причини за еволуција
Матрица копирање со грешки
Основата на животот на Земјата е процесот на копирање на молекулите нуклеински киселини- ДНК и РНК. Процесот на копирање се изведува со матричен принцип на комплементарност: една молекула на нуклеинска киселина може да формира пар за себе, а од оваа спарена молекула се чита молекула која е идентична со оригиналната. Така, молекулите на ДНК и РНК се способни за неограничена репродукција.
При копирање, сигурно ќе се појават грешки поради несовршености во системот за репликација. Преку овие грешки, копии на ДНК и РНК содржат мали разлики, кои, сепак, се зголемуваат со текот на времето. Овој процес на самосоздавање со промени се нарекува конваријантна редупликација.
Некои неживи системи, на пример, кристали или некои хемиски циклуси, се способни за неограничена репродукција со грешки. Но, живите суштества се различни по тоа што тие можат да ги пренесат овие грешки непроменети на следните генерации. Овие грешки, или мутации, практично не се менуваат физичко-хемиски карактеристикимолекулите на нуклеинските киселини, но влијаат на информациите што од нив ги читаат живите организми. Така, живите организми покажуваат наследност и варијабилност во нивните карактеристики, кои се водени, соодветно, со копирање и мутации во молекулите на нуклеинската киселина.
Хомеостаза и стабилност на онтогенезата
Постојаната репродукција на ДНК со грешки води до она што е присутно во секоја молекула генетски информациимногу се менува со текот на времето. Современите живи организми имаат системи за заштита од прекумерни промени во нуклеотидната секвенца на молекулата на ДНК. Тие вклучуваат ензими за поправка, супресори на мобилни елементи на геномот, антивирусни одбранбени механизмиитн.
Сепак, гените сè уште се пренесуваат на следната генерација со одредени промени, што резултира со тоа што популацијата на живи организми од истиот вид обично не содржи поединци во кои целата секвенца на ДНК е иста. Во исто време, фенотипската варијабилност е често помала од генетската варијабилност, бидејќи интеракциите помеѓу различните гени во онтогенезата го потиснуваат влијанието на промените во поединечните гени. Така, повеќеклеточните организми постигнуваат стабилност индивидуален развој, води кон зачувување на нормата на видот.
Селективно преживување и репродукција
Молекулите на РНК и ДНК, како и живите организми, се репродуцираат со различна ефикасност во зависност од нивните сопствени својства и услови на животната средина. Организмите може да умрат пред да стигнат до времето на репродукција, а оние што преживеале си заминат различни количинипотомци. Оние организми кои преживеале и ефикасно се репродуцирале можеле да го направат тоа преку две групи причини: усогласеноста на нивните генски варијанти со условите на животната средина или комбинација на околности кои не се поврзани со „квалитетот“ на алелите. Според влијанието на првата група врз дистрибуцијата на алели во популацијата, таа се опишува со концептот на природна селекција, а на втората група со концептот на генетски дрифт.
Природна селекција
Природната селекција е селективно преживување (долгорочно преживување) и репродукција на поединци во популација кои се најприлагодени на условите на животната средина. Колку е поприлагодено растение или животно, толку поверојатнонејзиното преживување до репродуктивна возраст, како и колку повеќе потомство ќе остави. Фитнесот зависи од присуството во генотипот на поединецот на алели на гени кои придонесуваат за опстанок и репродукција. Бидејќи сите организми во популацијата имаат различни генотипови, кога стабилни условибројот на носители на генски алели кои се поповолни во овие услови ќе се зголемува со генерации.
Покрај тоа, условите на животната средина создаваат конкуренција за опстанок и размножување помеѓу организмите. Поради ова, организмите кои поседуваат алели кои им даваат предност пред нивните конкуренти ги пренесуваат тие алели на нивните потомци. Алелите кои не ја обезбедуваат оваа предност не се пренесуваат на следните генерации.
Генетски нанос
Генетскиот дрифт е процес на промени во алелната фреквенција што е предизвикан од причини кои не се поврзани со влијанието на алелите врз кондицијата на поединците. Затоа, генетскиот дрифт се смета за неутрален механизам во еволуцијата на гените и популациите. Врската помеѓу влијанието на природната селекција и генетскиот нанос кај популацијата варира во зависност од силата на селекција и ефективната големина на популацијата (бројот на поединци способни за репродукција). Природната селекција обично игра голема улогакај големите популации, а генетскиот дрифт преовладува кај малите. Доминантноста на генетскиот нанос кај малите популации може да доведе дури и до фиксација на штетни мутации. Како резултат на тоа, промените во големината на населението може значително да го променат текот на еволуцијата. Ефектот на тесно грло, кога населението нагло се намалува и како резултат се губи генетска разновидност, доведува до поголема хомогеност на популациите.
Општ тек на еволуцијата
Првите траги од живот на Земјата се датирани пред 3,5-3,8 милијарди години. Тоа се остатоци од прокариотски живот - строматолити. Пред околу 3 милијарди години се појавија првите фотосинтетици, а тоа беа цијанобактерии. Првите еукариоти се појавија пред околу 1,6-1,8 милијарди години. Тоа води кон „ кислородна катастрофа„- нагло зголемување на концентрацијата на кислород во атмосферата на Земјата. Повеќеклеточните еукариоти се појавија многу пати во различни групи, сепак, првите сигурни фосили датираат од пред околу 750 милиони години (криогенски период), а појавата на разновидна океанска биота е поврзана со периодот на Вендија (Ediacaran biota, пред околу 600 милиони години). Појавата на скелетни животни и нивните богати остатоци се случиле во камбрискиот период пред околу 550-520 милиони години. Тогаш се појави мнозинството модерни типовиживотни.
Во Силурскиот период, растенијата првпат дошле на копно. Во Девон, првите водоземци и членконоги се населиле на копно. Пермскиот период доведе до појава на влекачи кои доминираа на Земјата во текот на мезозојската ера. Неколку групи на терапевтски рептили понатаму еволуирале во цицачи. Во периодот на креда, се појавија птици и почнаа да цветаат цветни растенија. ВО Кенозојска ераЦицачите доминираа, а инсектите исто така цветаа. Во антропоценот, една од групите примати, хоминидите, ја покрена човечката еволуција. Во плеистоцен-холоценот, човекот станува геолошка сила, што влијае на еволуцијата на целата биосфера.
Својства на еволуцијата
Текот на еволуцијата на животот открива неколку вкрстени обрасци кои се објективни и често се опишуваат математички. Студии за еволутивна биологија дополнителни механизмиеволуција или нови можности за имплементација на оригиналните принципи, кои ќе ни овозможат фундаментално да ја разбереме суштината на овие модели. Главните својства на еволуцијата се следните: појава на организми прилагодени на животната средина, морфо-функционален напредок, појава на нови органи и структури (појава), премин кон сексуална репродукција, исчезнување на видовите, раст на биодиверзитетот.
Адаптација
Се чини дека современите видови се добро прилагодени на средината во која постојат. Во исто време, адаптациите се ограничени на средината каде што вообичаено се користат: кога организмот се вселува во нова срединатој често станува целосно неприлагоден, или барем помалку прилагоден од „домородните“ жители на други услови. Пред појавата еволутивна сликасветот, прилично јасната кореспонденција на својствата на еден организам со условите на неговата „родна“ средина толку ги воодушеви истражувачите што го сметаа за последица на дејството на натприродните сили. Сепак, адаптацијата е речиси неопходна последица на еволуцијата, бидејќи организмите кои се помалку приспособени на условите на животната средина даваат сè помал придонес во генетската разновидност на популацијата поради природната селекција. Во исто време, потеклото на самите адаптации не мора да зависи од селекцијата, туку може да биде споредна последица на други адаптации или дури и коинциденција на околностите (последица на генетски дрифт).
Напредок и автономија
За време на еволуцијата, бактериските клетки со јакнење доведуваат до комплексни еукариотски клетки. Еукариотите последователно добиваат повеќеклеточност и формираат ткива и органи. Животните се развиваат нервен систем, имаат сложено однесување кое им овозможува да преживеат во многу средини. Човекот, како врв на еволуцијата на животните, постигнал способност да живее во било која средина, вклучително и вонземски.
Појавување
Во текот на еволуцијата, често се случува рекомбинација на делови од организми и гени, менувајќи ја функцијата на старите структури. Сепак, некои процеси и делови од организми се појавија за прв пат. Фотосинтеза во цијанобактерии, протеини за репликација на ДНК, апарати за преведување, лушпи од риба и слично.
Диоцесија
Првите животни биле хермафродити, а меѓу повисоките хермафродити речиси и да нема хермафродити.
Секс и рекомбинација
ВО асексуални организмигените се наследуваат заедно (тие вакцинирани)и не се мешаат со гените на други индивидуи за време на репродукцијата. Потомците на половите организми содржат случајна мешавина од хромозомите на нивните родители поради независно сортирање. За време на поврзаниот процес на хомологна рекомбинација, половите организми разменуваат ДНК помеѓу два хомологни хромозоми. Рекомбинацијата и независното сортирање не ги менуваат фреквенциите на алелите, туку ја менуваат нивната поврзаност едни со други, создавајќи потомство со нови комбинации на алели. Сексот генерално ја зголемува генетската варијација и може да ја зголеми стапката на еволуција. Сепак, асексуалноста може да има предности во одредени средини бидејќи таа повторно еволуирала кај некои организми. Асексуалноста може да дозволи две групи на алели да се разликуваат во геномот и, како последица на тоа, да доведе до појава на нови функции. Рекомбинацијата овозможува еднакви алели кои се наоѓаат заедно да се наследат независно. Сепак, фреквенцијата на рекомбинација е мала (приближно два настани по хромозом по генерација). Како резултат на тоа, гените лоцирани во близина на истиот хромозом не се секогаш одвоени еден од друг за време на процесот на генетска рекомбинација и имаат тенденција да се наследуваат заедно. Овој феномен се нарекува генска поврзаност. Генската поврзаност се проценува со мерење на фреквенцијата на два алели на истиот хромозом (мерење на нерамнотежа на генската поврзаност). Збир на алели кои имаат тенденција да се намалуваат заедно се нарекува хаплотип. Ова е важно кога еден од алелите на одреден хаплотип обезбедува голема предност во борбата за егзистенција: позитивната природна селекција ќе доведе до селективно прочистување (Англиски)Селективно чистење), што ќе доведе до фактот дека ќе се зголеми и фреквенцијата на другите алели од овој хаплотип. Овој ефект се нарекува генетско автостоп. Кога алелите не можат да се одвојат со рекомбинација (на пример на Y хромозомот на цицачите), тогаш се акумулираат штетни мутации (цм.Мјулер крцкав). Со менување на комбинации на алели, сексуална репродукцијадоведува до отстранување на штетните и ширење на корисни мутации кај населението. Покрај тоа, рекомбинацијата и сортирањето на гените може да им обезбедат на организмите нови корисни комбинации на гени. Но овој позитивен ефектизбалансиран со фактот дека сексот ја намалува стапката на репродукција (цм.Еволуцијата на сексуалната репродукција) и може да предизвика уништување на поволни комбинации на гени. Причините за еволуцијата на сексуалната репродукција сè уште не се целосно јасни и ова прашање е сè уште активна област на истражување на теренот еволутивна биологија. Стимулираше нови идеи за механизмите на еволуцијата, како што е хипотезата за Црвената кралица.
Истребување
Имало многу пати во историјата на Земјата масовни истребувањаживи организми. Тоа беа истребувањата на границата на вендискиот и камбрискиот период, кога умрела едијакарската биота, периодот на Перм и Тријас, периодот на креда и еоцен. По масовна смртстарите групи на организми почнаа да цветаат оние групи кои преживеале изумирање. Истребувања во помал обем, како што е пост-глацијалното истребување на големите цицачи по последното ледена доба, исто така доведуваат до промени во групи на организми. Луѓето доведоа до исчезнување на видовите кои се најранливи на неговите антропогени активности.
Зголемен биодиверзитет
Палеонтолошките наоди, иако нецелосни и ограничени, покажуваат зголемување на биолошката разновидност и во океанот и на копното.
Нивоа на еволуција
На различни нивоаОрганизациите на живите својства на еволуцијата и нејзините механизми играат различни улоги.
- генетски
- геномски
- популација
- видови
- таксоничен
- екосистем
- биосфера
Мутации
Генетските варијации се јавуваат поради случајни мутации што се случуваат во геномите на организмите. Мутациите се промени во низата на ДНК нуклеотиди предизвикани од радиоактивно зрачење, вируси, транспозони, хемиски мутагени и грешки при копирање кои се јавуваат за време на мејозата или репликацијата на ДНК. Овие мутагени произведуваат неколку разни видовипромени во низата на ДНК нуклеотиди: тие може да немаат ефект, да го променат генскиот производ или дури да го спречат генот да функционира. Студиите на овошните мушички покажаа дека ако мутациите предизвикаат промени во протеинот што е кодиран од одреден ген, последиците веројатно ќе бидат штетни. Приближно 70% од таквите мутации доведуваат до одредени нарушувања, а останатите се неутрални или корисни. Бидејќи мутациите често имаат штетно влијание врз клетките, во процесот на еволуција организмите развија механизми за поправка на ДНК кои ги елиминираат мутациите. Така, оптималната стапка на мутација е компромис помеѓу трошоците за плаќање за висока фреквенција на штетни мутации и трошоците за метаболички трошоци (на пример, синтеза на ензими за поправка) за да се намали оваа фреквенција. Некои организми, како што се ретровирусите, имаат толку висока стапка на мутација што речиси секој од нивните потомци ќе поседува мутиран ген. Оваа висока стапка на мутација може да биде предност бидејќи овие вируси еволуираат многу брзо, со што ги избегнуваат одговорите на имунолошкиот систем.
Мутациите може да вклучуваат големи делови од ДНК, како што се дуплирање на гените, кои обезбедуваат суровина за еволуција на нови гени. Кај животните, во просек, на секои милион години се случуваат дупликации на десетици до стотици гени. Повеќето гени кои делат заеднички предок припаѓаат на истите генетско семејство. Новите гени се формираат на неколку начини, генерално преку дуплирање на гените на предците, или преку рекомбинација на делови од различни гени, што резултира со формирање на нови комбинации на нуклеотиди со нови функции. Новите гени формираат нови протеини со нови функции. На пример, за да се формираат структурите на човечкото око кои се одговорни за перцепцијата на светлината, се користат четири гени: три за гледање во боја (конуси) и еден за ноќно гледање (прачки), сите овие гени потекнуваат од еден ген на предците. . Друга предност на дуплирање на ген, па дури и на цел геном, е тоа што го зголемува вишокот (вишокот) на геномот; ова му овозможува на еден ген да стекне нови функции додека копија од тој ген ја извршува оригиналната функција. Промените во хромозомите може да настанат како резултат на големи мутации, кога сегментите на ДНК во хромозомот се одвојуваат и потоа повторно се вметнуваат на друго место на хромозомот. Nariklad, два хромозома од родот Хомоспоени за да формираат човечки хромозом 2. Ова спојување не се случило во филогенетската серија на други мајмуни, односно тие ги имаат овие хромозоми одвоени. Најважната улогаВаквите хромозомски преуредувања во еволуцијата ја забрзуваат дивергенцијата на популациите со формирање на нови видови поради фактот што се случуваат помалку меѓупопулациски премини.
се формираат ДНК секвенци кои можат да се движат околу геномот (транспозабилни генетски елементи), како што се транспозоните повеќетогенетски материјал генетски материјал на растенијата и животните и се важни во еволуцијата на геномите. На пример, повеќе од милион секвенци на Алу се присутни во човечкиот геном и овие секвенци сега служат за регулирање на генската експресија. Друг ефект на овие мобилни ДНК е тоа што тие можат да предизвикаат мутации на постоечките гени, па дури и да ги отстранат, со што се зголемува генетската разновидност.
Проблемот со потеклото на животот
Признавање на еволуцијата од страна на Католичката црква
Католичката црква го признала латинскиот во енцикликата на папата Пие XII. Хумани генерис,дека теоријата на еволуцијата може да го објасни потеклото на човечкото тело (но не и на неговата душа), повикувајќи, сепак, на претпазливост во расудувањето и нарекувајќи ја теоријата на еволуцијата хипотеза. 1996 Папата Јован Павле II, во писмо до Папската академија на науките, го потврди прифаќањето на теистичкиот еволуционизам како валидна позиција за католицизмот, наведувајќи дека теоријата на еволуцијата е повеќе од хипотеза. Затоа, меѓу католиците, буквално, млада земја, течен креационизам (Џ. Кин може да се наведе како еден од ретките примери). Приклонувајќи се кон теистичкиот еволуционизам и теоријата за „интелигентен дизајн“, католицизмот, претставен од неговите највисоки архиереи, вклучително и избраниот папа во 2005 г. Бенедикт XVI, сепак, секако го отфрла материјалистичкиот еволуционизам.