Írja le, hogyan támasztják alá a természetes szelekcióval folytatott evolúció elméletét bizonyítékok
Az evolúció bizonyítékai meggyőzőek és kiterjedtek. Az élő rendszerek szerveződésének minden szintjét vizsgálva a biológusok a múlt és a jelen evolúciójának aláírását látják. Darwin: A fajok eredetéről szóló könyvének nagy részét annak a természeti mintáknak a felismerésére fordította, amelyek összhangban voltak az evolúcióval, és Darwin óta megértésünk világosabbá és tágabbá vált.
Tanulási célok
- Az evolúció elméletét alátámasztó fizikai bizonyítékok felvázolása
- Az evolúció elméletét támogató biológiai bizonyítékok felvázolása
- cáfolja az evolúcióval kapcsolatos általános tévhiteket
Fizikai bizonyítékok
Fosszíliák
A kövületek szilárd bizonyítékot szolgáltatnak arra nézve, hogy a múltbeli organizmusok nem ugyanazok, mint napjainkban, és a kövületek azt mutatják az evolúció progressziója. A tudósok meghatározzák az ősmaradványok korát, és a világ minden tájáról kategorizálják őket, hogy meghatározzák, mikor éltek az élőlények egymáshoz képest. Az eredményül kapott ősmaradványok a múlt történetét mesélik el, és megmutatják a forma alakulását évmilliók során (1a. Ábra). Például a tudósok rendkívül részletes feljegyzéseket gyűjtöttek össze, amelyek bemutatják az emberek és a lovak evolúcióját (1b. Ábra).
1. ábra. Ebben az (a) ábrán a fosszilis hominidák a legrégebbi (alsó) és a legújabb (felső) között vannak elrendezve. A hominidák fejlődésével a koponya alakja megváltozott. Az Equus nemzetség (b) kihalt fajainak művész általi előadása azt mutatja, hogy ezek az ősi fajok a modern lóra (Equus ferus) hasonlítottak, de méretükben eltérőek voltak.
Anatómia és embriológia
2. ábra. A függelékek hasonló felépítése azt jelzi, hogy ezek az organizmusok közös ősökkel rendelkeznek.
Az evolúció másik bizonyítéka a struktúrák jelenléte az azonos formájú organizmusokban. Például egy ember, kutya, madár és bálna mellékleteiben lévő csontok ugyanazzal az általános felépítéssel rendelkeznek (2. ábra), amely a közös ős mellékleteiben keletkezett eredetű. Az evolúció az idők folyamán megváltoztatta e csontok alakját és méretét a különböző fajokban, de megtartották ugyanolyan általános elrendezést. A tudósok ezeket a szinonim részeket homológ struktúráknak nevezik.
Néhány olyan szervezet létezik olyan organizmusokban, amelyeknek semmilyen látszólagos funkciójuk nincs, és úgy tűnik, hogy egy korábbi közös ős maradványai. Ezeket a funkció nélkül fel nem használt struktúrákat vestigiális struktúráknak nevezzük. Néhány példa a vestigiális struktúrákra: röpképtelen madarak szárnyai, egyes kaktuszok levelei és a bálnák hátsó lábainak csontjai. Például az északi-sarkvidéken élő, egymással nem rokon állatok fajait, mint például a sarki róka és a ptarmigan, a téli szezonális fehér fenotípusokra választották ki, hogy keveredjenek a hóval és a jéggel (3. ábra). Ezek a hasonlóságok nem a közös származás, hanem a hasonló szelekciós nyomás miatt jelentkeznek – annak előnye, hogy a ragadozók nem látják.
3. ábra Az (a) sarki róka fehér téli kabátja és a (b) ptarmigan tollazat adaptációja a környezetükhöz. (hitelt érdemel: Keith Morehouse munkájának módosítása)
Az embriológia, egy szervezet anatómiájának felnőttkori alakulásának tanulmányozása szintén bizonyítékot mutat a ma már nagyon eltérő csoportok közötti rokonságra. élőlények. Az embrióban végzett mutációs csípés olyan nagy következményekkel járhat a felnőttekben, hogy az embrióképződés hajlamos konzerválódni. Ennek eredményeként az egyes csoportokban hiányzó struktúrák gyakran embrionális formájukban jelennek meg, és mire a felnőtt vagy fiatalkori forma elérik, eltűnnek. Például minden gerinces embrió, beleértve az embert is, korai fejlődésének bizonyos pontján kopoltyúréseket és farokat mutat. Ezek eltűnnek a szárazföldi csoportok felnőttjeiben, de fennmaradnak olyan vízi csoportok felnőtt formáiban, mint a halak és néhány kétéltű. A nagy majom embrióknak, beleértve az embereket is, kialakulásuk során olyan farokszerkezet van, amely a születés idejére elvész.
Biológiai bizonyítékok
Biogeográfia
A földrajzi eloszlás A bolygón található organizmusok olyan mintákat követnek, amelyeket az evolúció magyarázhat a legjobban a tektonikus lemezek földtani időbeli mozgásával együtt. A szuperkontinens Pangea felbomlása előtt (kb. 200 millió évvel ezelőtt) kialakult széles csoportok világszerte elterjedtek.A felbomlás óta kialakult csoportok egyedülállóan jelennek meg a bolygó régióiban, például az északi kontinensek egyedülálló növény- és állatvilága, amely a Laurasia szuperkontinensből alakult ki, és a déli kontinensek, amelyek a szuperkontinens Gondwanából alakultak ki. A Proteaceae növénycsalád tagjainak jelenléte Ausztráliában, Afrika déli részén és Dél-Amerikában a legjobban a déli szuperkontinens Gondwana felbomlását megelőző megjelenésüknek köszönhető.
Az erszényesek nagy változatossága Ausztráliában és a hiánya más emlősök Ausztrália hosszú elszigeteltségét tükrözik. Ausztráliában rengeteg endemikus faj található – sehol másutt nem található fajok -, ami jellemző azokra a szigetekre, amelyek vízzel való elszigeteltsége megakadályozza a fajok vándorlását. Az idők folyamán ezek a fajok evolúciósan elkülönülnek olyan új fajoktól, amelyek nagyon különböznek az őseiktől, amelyek létezhetnek a szárazföldön. Ausztrália erszényesei, a pintyek a Galápagoson és sok faj a Hawaii-szigeteken mind egyedüli eredetükre vonatkoznak, mégis távoli kapcsolatokat mutatnak a szárazföldi ősfajokkal.
Molekuláris biológia
Az anatómiai struktúrákhoz hasonlóan az életmolekulák szerkezete is módosulással tükrözi az ereszkedést. Az egész élet közös ősének bizonyítéka tükröződik a DNS mint genetikai anyag egyetemességében, valamint a genetikai kód, valamint a DNS-replikáció és-expresszió mechanizmusának majdnem egyetemességében. A három domén közötti alapvető fundamentális megosztottság az amúgy konzervatív struktúrák – például a riboszómák és a membránok szerkezete – jelentős strukturális különbségeiben tükröződik. Általánosságban elmondható, hogy az organizmuscsoportok rokonsága a DNS-szekvenciáik hasonlóságában tükröződik – pontosan az a minta, amelyet elvárhatunk egy közös ős származásától és diverzifikációjától.
A DNS-szekvenciák rávilágítottak néhányra is. az evolúció mechanizmusainak. Például egyértelmű, hogy a fehérjék új funkcióinak evolúciója általában olyan gén duplikációs események után következik be, amelyek lehetővé teszik az egyik kópia szabad módosítását mutációval, szelekcióval vagy sodródással (a populáció génállományában véletlenszerűen bekövetkező változások), míg a másikat a copy továbbra is funkcionális fehérjét termel.
Evolúció – ez egy dolog
Ez a videó meghatározza az evolúciót, és számos bizonyítékfajtát tárgyal meg, amelyek alátámasztják az evolúció elméletét:
Az evolúció téveszméi
Bár az evolúció elmélete némi vitát váltott ki, amikor először felterjesztették, a biológusok, különösen a fiatalabb biológusok, majdnem minden évben elfogadták a fajok eredetéről szóló 20 éven belül. Mindazonáltal az evolúció elmélete nehéz fogalom, és a tévhitek bővelkednek működésében.
Az evolúció csak elmélet
Az evolúcióelmélet kritikusai elutasítják annak fontosságát azzal, hogy célirányosan összekeverik az evolúció elméletét. Az “elmélet” szó mindennapos használata a tudósok szóhasználatával. A tudományban az “elméletet” úgy kell érteni, hogy alaposan bevizsgált és ellenőrzött magyarázatokat tartalmaz a természeti világ megfigyelései számára. A tudósoknak van egy elméletük az atomról, a gravitációról és a relativitáselméletről, amelyek mindegyike ismerteti a világgal kapcsolatos tényeket. Ugyanígy az evolúcióelmélet az élővilágról szóló tényeket írja le. Mint ilyen, a tudomány egy elmélete túlélt jelentős erőfeszítéseket a tudósok hiteltelenítésére. Ezzel szemben a köznyelvben az “elmélet” egy találgatást vagy magyarázatot jelentő szó; ez a jelentés inkább hasonlít a “hipotézis” tudományos fogalmára. Amikor az evolúció kritikusai azt mondják, hogy az evolúció “csak elmélet”, arra utalnak, hogy kevés bizonyíték támasztja alá ezt, és hogy még mindig szigorú tesztelés alatt áll. Ez téves jellemzés.
Az egyének fejlődnek
Az evolúció a populáció genetikai összetételének változása az idő múlásával, különös tekintettel a generációkra, ami bizonyos allélokkal rendelkező egyedek különböző szaporodásából fakad. Az egyének életük során nyilván változnak, de ezt fejlődésnek nevezik, és magában foglalja a génkészlet által beprogramozott változások, amelyeket az egyén a születésekor az egyén környezetével összehangolva szerzett meg. Ha egy tulajdonság evolúciójára gondolunk, akkor valószínűleg a legjobban a jellemző átlagos értékének változására kell gondolni a populációban. Például, amikor a természetes szelekció a közepes talajú pintyek számlájának méretváltozásához vezet a Galápagosban, ez nem azt jelenti, hogy a pintyeken lévő egyes számlák változnak ng. Ha egyszerre megmérjük a lakosság összes egyedének átlagos számlaméretét, majd néhány évvel később megmérjük a populáció átlagos számlaméretét, akkor ez az átlagérték az evolúció eredményeként eltérő lesz.Noha egyes személyek túlélhetik az első alkalomtól a másodikig, akkor is ugyanolyan lesz a számla; azonban sok új egyén járul hozzá az átlagos számlaméret változásához.
A szervezetek fejlődnek a cél érdekében
Az olyan állítások, mint “az organizmusok a környezet változására reagálva fejlődnek “Meglehetősen gyakoriak, de az ilyen állítások kétféle félreértéshez vezethetnek. Először is, a kijelentést nem szabad úgy érteni, hogy az egyes szervezetek fejlődnek. A kijelentés rövid, mert” egy populáció a változó környezetre reagálva fejlődik “. Egy második félreértés azonban felmerülhet, ha a kijelentést úgy értelmezzük, hogy az evolúció valahogy szándékos. A megváltozott környezet azt eredményezi, hogy a populációban egyes egyének, meghatározott fenotípusúak részesülnek, és ezért arányosan több utódot hoznak létre, mint más fenotípusok. Ez a populáció változását eredményezi, ha a jellemzőket genetikailag meghatározzák.
Fontos megérteni azt is, hogy az a variáció, amelyre a természetes szelekció működik, már létezik egy populációban, és nem a környezeti változásra reagálva jelentkezik. . Például az antibiotikumok baktériumpopulációval történő felvitele idővel kiválasztja az antibiotikumokkal szemben rezisztens baktériumok populációját. A rezisztencia, amelyet egy gén okoz, nem mutációval váltott ki az antibiotikum alkalmazása miatt. A rezisztencia génje már jelen volt a baktériumok génállományában, valószínűleg alacsony gyakorisággal. Az antibiotikum, amely a baktériumsejteket a rezisztenciagén nélkül elpusztítja, erőteljesen szelektálja a rezisztens egyedeket, mivel csak ők élnék túl és osztódnának meg. A kísérletek bebizonyították, hogy az antibiotikum-rezisztencia mutációi nem az antibiotikum eredményeként következnek be.
Nagyobb értelemben az evolúció nem célirányos. A fajok nem válnak “jobbá” az idő múlásával, egyszerűen csak olyan adaptációkkal követik nyomon változó környezetüket, amelyek maximalizálják szaporodásukat egy adott környezetben egy adott időben. Az evolúciónak nem célja gyorsabb, nagyobb, összetettebb vagy még okosabb fajok létrehozása, annak ellenére, hogy az ilyen típusú nyelv közönségessége a közbeszédben. Milyen tulajdonságok alakulnak ki egy fajban, a jelenlévő variáció és a környezet függvénye, mindkettő folyamatosan irányítatlanul változik. Milyen tulajdonság illeszkedik egy-egy környezetbe az idő a jövőben valamikor végzetes lehet. Ez ugyanúgy érvényes egy rovarfajra, mint az emberi fajra.
Az evolúció elmagyarázza az élet eredetét
Ez Gyakori félreértés, miszerint az evolúció magában foglalja az élet eredetének magyarázatát. Ezzel szemben az elmélet néhány kritikusa úgy véli, hogy ez nem magyarázhatja meg az élet eredetét. Az elmélet nem próbálja megmagyarázni az élet eredetét. Az evolúció elmélete e magyarázza, hogy a populációk hogyan változnak az idők során, és hogyan diverzifikálja az élet a fajok eredetét. Nem világít rá az élet kezdetére, beleértve az első sejtek eredetét, így határozzák meg az életet. A földi élet keletkezésének mechanizmusai különösen nehéz problémát jelentenek, mert nagyon régen történt, és feltehetően csak egyszer fordult elő. Fontos, hogy a biológusok úgy vélik, hogy az élet jelenléte a Földön kizárja annak lehetőségét, hogy az események, amelyek életet vezettek a Földön, megismétlődhessenek, mert a köztes szakaszok azonnal a meglévő élőlények táplálékává válnának.
Az öröklődés mechanizmusa olyan molekula formájában volt kialakítva, mint a DNS, akár egy sejtben, akár egy sejten belül, ezekre az entitásokra a természetes szelekció elve vonatkozik. A hatékonyabb újragyártók gyakorisága megnőne a nem hatékony reprodukálók rovására. Tehát bár az evolúció nem magyarázza meg az élet eredetét, mondanivalója lehet néhány folyamatról, amelyek működnek, amikor az élőlények már megszereztek bizonyos tulajdonságokat.
Összefoglalva: Evidence for Evolution
Amióta Darwin a származással kapcsolatos elképzeléseit módosítva és a természetes szelekció nyomásaival fejleszti, számos bizonyíték gyűlt össze az evolúció elméletének alátámasztására. A fosszilis bizonyítékok azt mutatják, hogy a nemzetségek több millió év alatt változtak, például a hominidákban és a lovakban. Az anatómia tanulmányozása lehetővé teszi a tudósok számára, hogy azonosítsák a homológ struktúrákat a kapcsolódó organizmusok különböző csoportjain, például a lábcsontokon. A nyugati struktúrák a közös ősök számára is nyomokat kínálnak. Az embriológia segítségével a tudósok csak a fejlődés során, és nem a felnőtt formában jelen lévő struktúrák segítségével tudják azonosítani a közös ősöket.
A biogeográfia további nyomokat kínál az evolúciós kapcsolatokról. A rokon élőlények jelenléte a kontinenseken azt jelzi, hogy ezek a szervezetek mikor fejlődhettek. Például az északi kontinensek egyes növény- és állatvilágai hasonlóak e szárazföldeken, de különböznek a déli kontinensekétől.Az olyan szigeteken, mint Ausztrália és a Galapagos-lánc, gyakran vannak egyedi fajok, amelyek azután alakultak ki, hogy ezek a szárazföldek elválnának a szárazföldtől. Végül a molekuláris biológia olyan adatokat szolgáltat, amelyek alátámasztják az evolúció elméletét. Különösen a DNS univerzalitása és a fehérjék genetikai kódjának univerzális jellege mutatja, hogy az egész életnek egyszer volt közös őse. A DNS arra is utal, hogyan történhetett az evolúció. A génpéldányok lehetővé teszik, hogy egy példány mutációs eseményeken menjen keresztül, anélkül, hogy károsítaná a szervezetet, mivel az egyik példány továbbra is funkcionális fehérjét termel. Először is, az evolúció mint tudományos elmélet azt jelenti, hogy évekig tartó megfigyelésekkel és felhalmozott adatokkal rendelkezik. Ez nem “csak elmélet”, ahogy az ember a köznyelvben mondhatja.
Egy másik tévhit, hogy az egyének fejlődnek, bár valójában a populációk fejlődnek az idő múlásával. Az egyének egyszerűen hordozzák a mutációkat. a mutációk nem szándékosan merülnek fel, és nem is a környezeti nyomásra reagálnak. Ehelyett a DNS-ben mutációk spontán fordulnak elő, és szelektív nyomás esetén már a populáció egyedeiben is jelen vannak. Amint a környezet egy bizonyos tulajdonságnak kedvez, akkor azok azok a személyek, akik már hordozzák ezt a mutációt, szelektív előnyt élveznek, és valószínűleg jobban meg fognak maradni, és adaptáció nélkül másokat produkálnak.
Végül az evolúció elmélete valójában nem foglalkozik ezen a bolygón az élet eredetével. hisz abban, hogy valójában nem tudjuk megismételni azokat a körülményeket, amelyek a Föld életéhez vezettek, mert ebben az időben már létezik élet. Az élet jelenléte olyan drámai módon megváltoztatta a környezetet, hogy a Az eredeteket nem lehet teljes mértékben előállítani tanulmányozás céljából.
Ellenőrizze megértésed
Válaszolj az alábbi kérdésekre, hogy megérthesd, mennyire érted az előző szakaszban tárgyalt témákat. Ez a rövid vetélkedő nem számít bele az osztályzat osztályzatába, és korlátlan számú alkalommal felveheti.
Ezzel a kvízzel ellenőrizheti megértését, és eldöntheti, hogy (1) tovább tanulmányozza-e az előző szakaszt. vagy (2) lépjen a következő szakaszra.
