Popište, jak je teorie evoluce přirozeným výběrem podporována důkazy

Důkazy evoluce jsou přesvědčivé a obsáhlé. Při pohledu na každou úroveň organizace v živých systémech vidí biologové podpis minulé i současné evoluce. Darwin věnoval velkou část své knihy O původu druhů identifikaci vzorců v přírodě, které byly v souladu s evolucí, a od Darwina se naše chápání stalo jasnějším a širším.

Fyzikální důkazy

Fosílie

Fosílie poskytují spolehlivé důkazy o tom, že organismy z minulosti nejsou stejné jako ty, které se nacházejí dnes, a fosilie ukazují vývoj evoluce. Vědci určují věk fosilií a kategorizují je z celého světa, aby určili, kdy organismy žily ve vzájemném vztahu. Výsledný fosilní záznam vypráví příběh minulosti a ukazuje vývoj formy za miliony let (obrázek 1a). Vědci například získali velmi podrobné záznamy ukazující vývoj lidí a koní (obrázek 1b).

Anatomie a embryologie

Dalším typem důkazů evoluce je přítomnost struktur v organismech, které sdílejí stejnou základní formu. Například kosti v přídavcích člověka, psa, ptáka a velryby sdílejí stejnou celkovou konstrukci (obrázek 2) vyplývající z jejich původu v přídavcích společného předka. V průběhu doby vedla evoluce ke změnám ve tvarech a velikostech těchto kostí u různých druhů, ale zachovala si stejné celkové uspořádání. Vědci nazývají tyto synonymní části homologními strukturami.

Některé struktury existují v organismech, které nemají vůbec žádnou zjevnou funkci a vypadají jako zbytkové části od minulého společného předka. Tyto nepoužívané struktury bez funkce se nazývají zakrnělé struktury. Některé příklady zakrnělých struktur jsou křídla na nelétavých ptácích, listy na některých kaktusech a kosti zadních nohou u velryb.

Dalším důkazem evoluce je konvergence formy v organismech, které sdílejí podobné prostředí. Například druhy nepříbuzných zvířat, jako je polární liška a ptarmigan, žijící v arktické oblasti, byly vybrány pro sezónní bílé fenotypy během zimy, aby se mísily se sněhem a ledem (obrázek 3). K těmto podobnostem nedochází kvůli běžnému původu, ale kvůli podobným výběrovým tlakům – výhodám, že je dravci nevidí.

Embryologie, studie vývoje anatomie organismu do jeho dospělé formy, také poskytuje důkaz příbuznosti mezi nyní velmi rozdílnými skupinami organismů. Mutační vyladění v embryu může mít u dospělých takové zvětšené důsledky, že tvorba embryí má tendenci být konzervována. Výsledkem je, že struktury, které v některých skupinách chybí, se často objevují ve svých embryonálních formách a mizí v době, kdy je dosaženo formy pro dospělé nebo mladistvé. Například všechna embrya obratlovců, včetně lidí, vykazují v určitém okamžiku svého raného vývoje žaberní štěrbiny a ocasy. Ty mizí u dospělých suchozemských skupin, ale jsou udržovány v dospělých formách vodních skupin, jako jsou ryby a někteří obojživelníci. Embrya velkých lidoopů, včetně lidí, mají během vývoje ocasní strukturu, která je v době narození ztracena.

Biologické důkazy

Biogeografie

Zeměpisné rozšíření organismů na planetě sleduje vzorce, které lze nejlépe vysvětlit evolucí ve spojení s pohybem tektonických desek v geologickém čase. Široké skupiny, které se vyvinuly před rozpadem superkontinentu Pangea (asi před 200 miliony let), jsou distribuovány po celém světě.Skupiny, které se od rozpadu vyvinuly, se objevují jedinečně v oblastech planety, jako je jedinečná flóra a fauna severních kontinentů, které se vytvořily ze superkontinentu Laurasia, a jižních kontinentů, které se vytvořily ze superkontinentu Gondwana. Přítomnost členů čeledi Proteaceae v Austrálii, jižní Africe a Jižní Americe je nejlepší díky jejich vzhledu před rozchodem jižní superkontinentu Gondwana.

Velká diverzifikace vačnatců v Austrálii a absence dalších savců odráží dlouhou izolaci Austrálie. Austrálie má velké množství endemických druhů – druhů, které se nenacházejí nikde jinde – což je typické pro ostrovy, jejichž izolace pomocí vodních ploch brání migraci druhů. Postupem času se tyto druhy evolučně rozcházejí v nové druhy, které vypadají velmi odlišně od jejich předků, kteří mohou existovat na pevnině. Vačnatci Austrálie, pěnkavy na Galapágách a mnoho druhů na Havajských ostrovech jsou jedinečné pro své jediné místo původu, přesto však na pevnině vykazují vzdálené vztahy s rodovými druhy.

Molekulární biologie

Stejně jako anatomické struktury, i struktury molekul života odrážejí původ s modifikací. Důkazy o společném předkovi pro celý život se odrážejí v univerzálnosti DNA jako genetického materiálu a v blízké univerzálnosti genetického kódu a mechanismu replikace a exprese DNA. Základní rozdělení v životě mezi těmito třemi doménami se odráží ve velkých strukturálních rozdílech v jinak konzervativních strukturách, jako jsou složky ribozomů a struktury membrán. Obecně se příbuznost skupin organismů odráží v podobnosti jejich sekvencí DNA – přesně vzor, který by se očekával od původu a diverzifikace od společného předka.

Sekvence DNA také osvětlily některé mechanismů evoluce. Například je zřejmé, že k vývoji nových funkcí pro proteiny obvykle dochází po událostech duplikace genů, které umožňují volnou modifikaci jedné kopie mutací, selekcí nebo driftem (změny v populačním genofondu v důsledku náhody), zatímco druhá kopie nadále produkuje funkční protein.

Evoluce – je to věc

Toto video definuje evoluci a pojednává o několika různých důkazech, které podporují teorii evoluce:

Mylné představy o evoluci

Ačkoli teorie evoluce vyvolala při svém prvním návrhu určitou polemiku, biologové, zejména mladší biologové, ji do 20 let po publikaci O původu druhů téměř všeobecně přijímali. Nicméně, evoluční teorie je obtížný koncept a mylných představ o tom, jak funguje, je neúrekem.

Evoluce je jen teorie

Kritici evoluční teorie odmítají její význam záměrným zmatením každodenní používání slova „teorie“ se způsobem, jakým vědci toto slovo používají. Ve vědě se „teorií“ rozumí soubor důkladně testovaných a ověřených vysvětlení pro soubor pozorování přírodního světa. Vědci mají teorii atomu, teorii gravitace a teorii relativity, z nichž každá popisuje pochopená fakta o světě. Stejným způsobem evoluční teorie popisuje fakta o živém světě. Teorie vědy jako taková přežila značné úsilí, aby ji vědci zdiskreditovali. Naproti tomu „teorie“ v běžném lidovém jazyce je slovo, které znamená odhad nebo navrhované vysvětlení; tento význam je více podobný vědeckému pojmu „hypotéza“. Když kritici evoluce tvrdí, že evoluce je „jen teorie“, znamená to, že existuje jen málo důkazů, které by ji podporovaly, a že je stále v procesu důkladného testování. Toto je nesprávná charakteristika.

Jednotlivci se vyvíjejí

Evoluce je změna genetického složení populace v průběhu času, konkrétně v průběhu generací, vyplývající z rozdílné reprodukce jedinců s určitými alelami. Jedinci se samozřejmě během svého života mění, ale tomu se říká vývoj a zahrnuje změny naprogramované souborem genů, které jedinec získal při narození v koordinaci s prostředím jednotlivce.Při uvažování o vývoji charakteristiky je pravděpodobně nejlepší myslet na změnu průměrné hodnoty charakteristiky v populaci v průběhu času. Například když přirozený výběr vede ke změně velikosti účtů ve středně mletých pěnkavách na Galapágách, neznamená to, že jednotlivé účty na pěnkavách se mění ng. Pokud někdo změří průměrnou velikost účtu u všech jednotlivců v populaci najednou a poté změří průměrnou velikost účtu v populaci o několik let později, bude se tato průměrná hodnota v důsledku vývoje lišit.Ačkoli někteří jedinci mohou přežít od prvního do druhého, budou mít stále stejnou velikost účtu; nicméně bude mnoho nových jedinců, kteří přispějí k posunu průměrné velikosti účtu.

Organismy se vyvíjejí podle účelu

Příkazy jako „organismy se vyvíjejí v reakci na změnu prostředí „Jsou docela běžné, ale taková tvrzení mohou vést ke dvěma typům nedorozumění. Za prvé, toto tvrzení nelze chápat tak, že znamená, že se vyvíjejí jednotlivé organismy. Toto prohlášení je zkratkou pro“ populace se vyvíjí v reakci na měnící se prostředí. “ Může však dojít k druhému nedorozumění interpretací tvrzení v tom smyslu, že evoluce je nějak záměrná. Výsledkem změněného prostředí jsou někteří jedinci v populaci, ti s určitými fenotypy, kteří z toho mají prospěch, a proto produkují proporcionálně více potomků než jiné fenotypy. To má za následek změnu v populaci, pokud jsou charakteristiky geneticky podmíněny.

Je také důležité si uvědomit, že variace, na které pracuje přírodní výběr, již v populaci jsou a nevznikají v reakci na změnu prostředí. . Například aplikace antibiotik na populaci bakterií v průběhu času vybere populaci bakterií, které jsou rezistentní na antibiotika. Rezistence způsobená genem nevznikla mutací kvůli aplikaci antibiotika. Gen pro rezistenci byl již přítomen v genofondu bakterií, pravděpodobně s nízkou frekvencí. Antibiotikum, které ničí bakteriální buňky bez genu rezistence, silně vybírá jedince, kteří jsou rezistentní, protože by to byli jediní, kteří přežili a rozdělili se. Experimenty prokázaly, že mutace rezistence na antibiotika nevznikají v důsledku antibiotik.

V širším smyslu evoluce není zaměřena na cíl. Druhy se časem nestanou „lepšími“; jednoduše sledují své měnící se prostředí pomocí adaptací, které maximalizují jejich reprodukci v konkrétním prostředí v konkrétním čase. Evoluce nemá za cíl dělat rychlejší, větší, složitější nebo dokonce chytřejší druhy navzdory běžnost tohoto druhu jazyka v populárním diskurzu. Jaké vlastnosti se u druhu vyvíjejí, jsou funkcí současné variace a prostředí, které se neustále nesměrově mění. Jaká vlastnost se hodí do jednoho prostředí v jednom čas může být někdy v budoucnu fatální. To platí pro druh hmyzu stejně dobře jako pro lidský druh.

Evoluce vysvětluje původ života

Je to společné nedorozumění, že evoluce zahrnuje vysvětlení původu života. Někteří kritici teorie naopak věří, že nemůže vysvětlit původ života. Teorie se nesnaží vysvětlit původ života. Teorie evoluce e vysvětluje, jak se populace v průběhu času mění a jak život diverzifikuje původ druhů. Nevysvětluje počátky života, včetně počátků prvních buněk, což je způsob, jakým je život definován. Mechanismy vzniku života na Zemi jsou obzvláště obtížným problémem, protože k němu došlo velmi dávno a pravděpodobně k němu došlo jen jednou. Důležité je, že biologové věří, že přítomnost života na Zemi vylučuje možnost, že se události, které vedly k životu na Zemi, mohou opakovat, protože mezilehlé fáze by se okamžitě staly potravou pro existující živé bytosti.

Avšak jednou mechanismus dědičnosti byl zaveden ve formě molekuly, jako je DNA, buď v buňce, nebo v předbuněčném systému, tyto entity by podléhaly principu přirozeného výběru. Efektivnější reprodukční systémy by zvýšily frekvenci na úkor neefektivních reprodukčních systémů. I když tedy evoluce nevysvětluje původ života, může mít co říci o některých procesech, které fungují, jakmile dříve žijící entity získaly určité vlastnosti.

Zkontrolujte své porozumění

Odpovězte na níže uvedené otázky a zjistěte, jak dobře rozumíte tématům v předchozí části. Tento krátký kvíz se nezapočítává do hodnocení ve třídě a můžete jej opakovaně opakovat neomezeně.

Pomocí tohoto kvízu si můžete ověřit své porozumění a rozhodnout, zda (1) prostudovat předchozí část nebo (2) přejděte do další části.