Descrivi come la teoria dell’evoluzione per selezione naturale sia supportata da prove

Le prove per l’evoluzione sono convincenti ed estese. Osservando ogni livello di organizzazione nei sistemi viventi, i biologi vedono la firma dell’evoluzione passata e presente. Darwin ha dedicato gran parte del suo libro, Sull’origine delle specie, all’identificazione dei modelli in natura che erano coerenti con l’evoluzione e, da Darwin, la nostra comprensione è diventata più chiara e ampia.

Prove fisiche

Fossili

I fossili forniscono prove concrete che gli organismi del passato non sono gli stessi di quelli trovati oggi e i fossili mostrano una progressione dell’evoluzione. Gli scienziati determinano l’età dei fossili e li classificano da tutto il mondo per determinare quando gli organismi vivevano l’uno rispetto all’altro. La documentazione fossile risultante racconta la storia del passato e mostra l’evoluzione della forma nel corso di milioni di anni (Figura 1a). Ad esempio, gli scienziati hanno recuperato record molto dettagliati che mostrano l’evoluzione di esseri umani e cavalli (Figura 1b).

Anatomia ed embriologia

Un altro tipo di prova dell’evoluzione è la presenza di strutture in organismi che condividono la stessa forma di base. Ad esempio, le ossa nelle appendici di un essere umano, un cane, un uccello e una balena condividono tutte la stessa struttura complessiva (Figura 2) risultante dalla loro origine nelle appendici di un antenato comune. Nel tempo, l’evoluzione ha portato a cambiamenti nelle forme e nelle dimensioni di queste ossa in specie diverse, ma hanno mantenuto la stessa disposizione generale. Gli scienziati chiamano queste parti sinonime strutture omologhe.

Alcune strutture esistono in organismi che non hanno alcuna funzione apparente e sembrano essere parti residue di un antenato comune del passato. Queste strutture inutilizzate senza funzione sono chiamate strutture vestigiali. Alcuni esempi di strutture rudimentali sono le ali di uccelli incapaci di volare, le foglie di alcuni cactus e le ossa delle zampe posteriori nelle balene.

Un’altra prova dell’evoluzione è la convergenza della forma in organismi che condividono ambienti simili. Ad esempio, specie di animali non imparentati, come la volpe artica e la pernice bianca, che vivono nella regione artica sono state selezionate per i fenotipi bianchi stagionali durante l’inverno per fondersi con la neve e il ghiaccio (Figura 3). Queste somiglianze non si verificano a causa di antenati comuni, ma a causa di pressioni selettive simili, i vantaggi di non essere visti dai predatori.

L’embriologia, lo studio dello sviluppo dell’anatomia di un organismo alla sua forma adulta, fornisce anche prove di parentela tra gruppi ora ampiamente divergenti di organismi. Il tweaking mutazionale nell’embrione può avere conseguenze così amplificate nell’adulto che la formazione dell’embrione tende a essere conservata. Di conseguenza, le strutture che sono assenti in alcuni gruppi spesso appaiono nelle loro forme embrionali e scompaiono quando viene raggiunta la forma adulta o giovanile. Ad esempio, tutti gli embrioni di vertebrati, compresi gli esseri umani, mostrano fessure branchiali e code ad un certo punto del loro sviluppo iniziale. Questi scompaiono negli adulti dei gruppi terrestri ma si mantengono nelle forme adulte di gruppi acquatici come i pesci e alcuni anfibi. Gli embrioni di grandi scimmie, compresi gli esseri umani, hanno una struttura della coda durante il loro sviluppo che si perde al momento della nascita.

Prove biologiche

Biogeografia

La distribuzione geografica degli organismi sul pianeta segue schemi che sono meglio spiegati dall’evoluzione in congiunzione con il movimento delle placche tettoniche nel tempo geologico. I grandi gruppi che si sono evoluti prima della disgregazione del supercontinente Pangea (circa 200 milioni di anni fa) sono distribuiti in tutto il mondo.I gruppi che si sono evoluti dopo la disgregazione compaiono in modo univoco nelle regioni del pianeta, come la flora e la fauna uniche dei continenti settentrionali che si sono formati dal supercontinente Laurasia e dei continenti meridionali che si sono formati dal supercontinente Gondwana. La presenza di membri della famiglia di piante Proteaceae in Australia, Africa meridionale e Sud America è la migliore a causa del loro aspetto prima della rottura del supercontinente meridionale del Gondwana.

La grande diversificazione dei marsupiali in Australia e l’assenza di altri mammiferi riflette il lungo isolamento dell’Australia. L’Australia ha un’abbondanza di specie endemiche – specie che non si trovano da nessun’altra parte – tipiche delle isole il cui isolamento dalle distese d’acqua impedisce la migrazione delle specie. Nel tempo, queste specie divergono evolutivamente in nuove specie che sembrano molto diverse dai loro antenati che possono esistere sulla terraferma. I marsupiali dell’Australia, i fringuelli delle Galápagos e molte specie delle isole hawaiane sono tutti unici per il loro unico punto di origine, eppure mostrano relazioni lontane con le specie ancestrali sulla terraferma.

Biologia molecolare

Come le strutture anatomiche, le strutture delle molecole della vita riflettono la discesa con modificazione. La prova di un antenato comune per tutta la vita si riflette nell’universalità del DNA come materiale genetico e nella quasi universalità del codice genetico e del meccanismo di replicazione ed espressione del DNA. Le divisioni fondamentali nella vita tra i tre domini si riflettono in importanti differenze strutturali in strutture altrimenti conservative come i componenti dei ribosomi e le strutture delle membrane. In generale, la parentela di gruppi di organismi si riflette nella somiglianza delle loro sequenze di DNA, esattamente il modello che ci si aspetterebbe dalla discendenza e dalla diversificazione di un antenato comune.

Le sequenze di DNA hanno anche fatto luce su alcune dei meccanismi di evoluzione. Ad esempio, è chiaro che l’evoluzione di nuove funzioni per le proteine si verifica comunemente dopo eventi di duplicazione genica che consentono la modifica gratuita di una copia per mutazione, selezione o deriva (cambiamenti nel pool genetico di una popolazione derivanti dal caso), mentre l’altra la copia continua a produrre una proteina funzionale.

Evoluzione: è una cosa

Questo video definisce l’evoluzione e discute diverse varietà di prove che supportano la teoria dell’evoluzione:

Idee sbagliate sull’evoluzione

Sebbene la teoria dell’evoluzione abbia generato qualche controversia quando è stata proposta per la prima volta, è stata quasi universalmente accettata dai biologi, in particolare dai biologi più giovani, entro 20 anni dalla pubblicazione di On the Origin of Species. Tuttavia, la teoria dell’evoluzione è un concetto difficile e le idee sbagliate su come funziona abbondano.

L’evoluzione è solo una teoria

I critici della teoria dell’evoluzione ne ignorano l’importanza confondendo intenzionalmente l’uso quotidiano della parola “teoria” con il modo in cui gli scienziati usano la parola. Nella scienza, una “teoria” è intesa come un corpo di spiegazioni accuratamente testate e verificate per una serie di osservazioni del mondo naturale. Gli scienziati hanno una teoria dell’atomo, una teoria della gravità e la teoria della relatività, ognuna delle quali descrive fatti compresi sul mondo. Allo stesso modo, la teoria dell’evoluzione descrive i fatti sul mondo vivente. In quanto tale, una teoria scientifica è sopravvissuta a sforzi significativi per screditarla da parte degli scienziati. Al contrario, una “teoria” in vernacolo comune è una parola che significa un’ipotesi o una spiegazione suggerita; questo significato è più simile al concetto scientifico di “ipotesi”. Quando i critici dell’evoluzione affermano che l’evoluzione è “solo una teoria”, stanno sottintendendo che ci sono poche prove a sostegno e che è ancora in fase di rigorosa verifica. Questa è una caratterizzazione errata.

Gli individui si evolvono

L’evoluzione è il cambiamento nella composizione genetica di una popolazione nel tempo, in particolare nel corso delle generazioni, risultante dalla riproduzione differenziale di individui con determinati alleli. Gli individui cambiano nel corso della loro vita, ovviamente, ma questo è chiamato sviluppo e coinvolge cambiamenti programmati dall’insieme di geni che l’individuo ha acquisito alla nascita in coordinamento con l’ambiente dell’individuo Quando si pensa all’evoluzione di una caratteristica, è probabilmente meglio pensare alla variazione del valore medio della caratteristica nella popolazione nel tempo. Ad esempio, quando la selezione naturale porta a un cambiamento delle dimensioni del becco nei fringuelli di media terra nelle Galapagos, ciò non significa che i singoli becchi sui fringuelli siano changi ng. Se si misura la dimensione media della banconota tra tutti gli individui della popolazione contemporaneamente e poi si misura la dimensione media della banconota nella popolazione diversi anni dopo, questo valore medio sarà diverso in conseguenza dell’evoluzione.Sebbene alcuni individui possano sopravvivere dalla prima volta alla seconda, avranno comunque la stessa dimensione del conto; tuttavia, ci saranno molti nuovi individui che contribuiranno al cambiamento nella dimensione media delle banconote.

Gli organismi si evolvono in base allo scopo

Dichiarazioni come “gli organismi si evolvono in risposta a un cambiamento in un ambiente “Sono abbastanza comuni, ma tali affermazioni possono portare a due tipi di malintesi. Primo, l’affermazione non deve essere intesa nel senso che i singoli organismi si evolvono. L’affermazione è una scorciatoia per” una popolazione si evolve in risposta a un ambiente che cambia “. Tuttavia, può sorgere un secondo malinteso interpretando l’affermazione nel senso che l’evoluzione è in qualche modo intenzionale. Un ambiente mutato fa sì che alcuni individui nella popolazione, quelli con fenotipi particolari, ne traggano beneficio e producano quindi proporzionalmente più prole rispetto ad altri fenotipi. Ciò si traduce in un cambiamento nella popolazione se le caratteristiche sono determinate geneticamente.

È anche importante capire che la variazione su cui agisce la selezione naturale è già in una popolazione e non si verifica in risposta a un cambiamento ambientale . Ad esempio, l’applicazione di antibiotici a una popolazione di batteri selezionerà, nel tempo, una popolazione di batteri resistenti agli antibiotici. La resistenza, che è causata da un gene, non è derivata da una mutazione a causa dell’applicazione dell’antibiotico. Il gene della resistenza era già presente nel pool genetico dei batteri, probabilmente a bassa frequenza. L’antibiotico, che uccide le cellule batteriche senza il gene di resistenza, seleziona fortemente individui resistenti, poiché questi sarebbero gli unici sopravvissuti e divisi. Gli esperimenti hanno dimostrato che le mutazioni per la resistenza agli antibiotici non si verificano come risultato dell’antibiotico.

In un senso più ampio, l’evoluzione non è diretta a un obiettivo. Le specie non diventano “migliori” nel tempo; seguono semplicemente il loro ambiente in evoluzione con adattamenti che massimizzano la loro riproduzione in un particolare ambiente in un determinato momento. L’evoluzione non ha l’obiettivo di rendere specie più veloci, più grandi, più complesse o persino più intelligenti, nonostante la comunanza di questo tipo di linguaggio nel discorso popolare. Quali caratteristiche si evolvono in una specie sono una funzione della variazione presente e dell’ambiente, che cambiano costantemente in modo non direzionale. Quale tratto si adatta a un ambiente in uno il tempo potrebbe essere fatale in futuro. Questo vale tanto per una specie di insetto quanto per la specie umana.

L’evoluzione spiega l’origine della vita

È un malinteso comune che l’evoluzione includa una spiegazione delle origini della vita. Al contrario, alcuni dei critici della teoria ritengono che non possa spiegare l’origine della vita. La teoria non cerca di spiegare l’origine della vita. La teoria dell’evoluzione e spiega come le popolazioni cambiano nel tempo e come la vita diversifica l’origine delle specie. Non fa luce sugli inizi della vita, comprese le origini delle prime cellule, che è il modo in cui viene definita la vita. I meccanismi dell’origine della vita sulla Terra sono un problema particolarmente difficile perché si è verificato molto tempo fa, e presumibilmente si è verificato solo una volta. È importante sottolineare che i biologi ritengono che la presenza della vita sulla Terra precluda la possibilità che gli eventi che hanno portato alla vita sulla Terra possano ripetersi perché le fasi intermedie diventerebbero immediatamente cibo per gli esseri viventi esistenti.

Tuttavia, una volta che un Il meccanismo di ereditarietà era in atto sotto forma di una molecola come il DNA o all’interno di una cellula o di una precellula, queste entità sarebbero state soggette al principio della selezione naturale. Riproduttori più efficaci aumenterebbero di frequenza a scapito di riproduttori inefficienti. Quindi, anche se l’evoluzione non spiega l’origine della vita, potrebbe avere qualcosa da dire su alcuni dei processi che operano una volta che le entità pre-viventi hanno acquisito determinate proprietà.

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