自然淘汰による進化論が証拠によってどのように裏付けられているかを説明する

進化の証拠は説得力があり広範囲に及ぶ。生物システムの組織のあらゆるレベルを見ると、生物学者は過去と現在の進化の特徴を理解しています。ダーウィンは、彼の著書「種の起源」の大部分を、進化と一致する自然界のパターンの特定に捧げました。ダーウィン以来、私たちの理解はより明確で幅広いものになりました。

物理的証拠

化石

化石は、過去の生物が今日見つかったものと同じではないという確固たる証拠を提供し、化石は進化の進行。科学者は化石の年齢を決定し、世界中からそれらを分類して、生物が互いに相対的にいつ生きたかを決定します。結果として得られる化石記録は、過去の物語を語り、数百万年にわたる形態の進化を示しています（図1a）。たとえば、科学者は人間と馬の進化を示す非常に詳細な記録を回収しました（図1b）。

解剖学と発生学

進化の別のタイプの証拠は、同じ基本的な形を共有する生物の構造の存在です。たとえば、人間、犬、鳥、クジラの付属肢の骨はすべて、共通の祖先の付属肢に由来するため、全体的に同じ構造を共有しています（図2）。時間が経つにつれて、進化は異なる種のこれらの骨の形とサイズの変化をもたらしましたが、それらは同じ全体的なレイアウトを維持しています。科学者はこれらの同義の部分を相同構造と呼んでいます。

いくつかの構造は、明らかな機能をまったく持たない生物に存在し、過去の共通の祖先からの残りの部分であるように見えます。機能のないこれらの未使用の構造は、痕跡構造と呼ばれます。痕跡構造の例としては、飛べない鳥の羽、サボテンの葉、クジラの後肢の骨などがあります。

進化のもう1つの証拠は、同様の環境を共有する生物の形態の収束です。たとえば、ホッキョクギツネやライチョウなど、北極圏に生息する無関係な動物の種は、冬の間の季節的な白い表現型として、雪や氷と混ざり合うように選択されています（図3）。これらの類似性は、共通の祖先のためではなく、同様の選択圧、つまり捕食者に見られないという利点のために発生します。

発生学は、生物の解剖学的構造の成体への発達の研究であり、現在広く分岐しているグループ間の関連性の証拠も提供します。生物の。胚の突然変異の微調整は、成体に非常に大きな結果をもたらす可能性があるため、胚の形成は保存される傾向があります。その結果、一部のグループに存在しない構造は、しばしば胚の形で現れ、成体または幼体の形に達するまでに消えます。たとえば、人間を含むすべての脊椎動物の胚は、発達の初期のある時点で鰓のスリットと尾を示します。これらは陸生群の成虫では消えますが、魚や一部の両生類などの成体の水生群では維持されます。ヒトを含む類人猿の胚は、発生中に尾の構造を持ち、出生時に失われます。

生物学的証拠

生物地理学

地理的分布地球上の生物の数は、地質学的な時間にわたる構造プレートの動きに関連した進化によって最もよく説明されるパターンに従います。超大陸パンゲアが崩壊する前（約2億年前）に進化した幅広いグループが世界中に分布しています。分裂以来進化したグループは、超大陸ローラシアから形成された北大陸や超大陸ゴンドワナから形成された南大陸の独特の動植物など、惑星の地域に独特に現れます。オーストラリア、アフリカ南部、南アメリカにヤマモガシ科の植物が存在するのは、ゴンドワナ大陸南部が崩壊する前に出現したためです。

オーストラリアにおける有袋類の多様化と不在他の哺乳類の数はオーストラリアの長い孤立を反映しています。オーストラリアには、他では見られない固有種が豊富にあります。これは、水の広がりによる隔離が種の移動を妨げる島の典型です。時間が経つにつれて、これらの種は、本土に存在する可能性のある祖先とは非常に異なって見える新しい種に進化的に分岐します。オーストラリアのマルスピアル、ガラパゴス諸島のフィンチ、ハワイ諸島の多くの種はすべて、その1つの起源に固有ですが、本土の先祖の種とは遠い関係を示しています。

分子生物学

解剖学的構造のように、生命の分子の構造は、変更を伴う降下を反映しています。すべての生命に共通の祖先の証拠は、遺伝物質としてのDNAの普遍性と、遺伝暗号およびDNAの複製と発現の機構のほぼ普遍性に反映されています。 3つのドメイン間の生活の基本的な区分は、リボソームの構成要素や膜の構造など、他の点では保守的な構造の主要な構造の違いに反映されています。一般に、生物のグループの関連性は、それらのDNA配列の類似性に反映されます。正確には、共通の祖先からの降下と多様化から予想されるパターンです。

DNA配列も一部に光を当てています。進化のメカニズムの。たとえば、タンパク質の新しい機能の進化は、突然変異、選択、またはドリフト（偶然に起因する集団の遺伝子プールの変化）による一方のコピーの自由な変更を可能にする遺伝子複製イベントの後に一般的に発生することは明らかです。コピーは機能性タンパク質を生成し続けます。

進化—それは物です

このビデオは進化を定義し、進化論を支持するいくつかの種類の証拠について説明します：

進化論の誤解

進化論は最初に提案されたときにいくつかの論争を引き起こしましたが、On the Origin of Speciesの出版後20年以内に、生物学者、特に若い生物学者によってほぼ普遍的に受け入れられました。それにもかかわらず、進化論は難しい概念であり、それがどのように機能するかについての誤解がたくさんあります。

進化論は単なる理論です

進化論の批評家は、意図的に混乱させることによってその重要性を否定しています。科学者が「理論」という言葉を日常的に使用する方法科学では、「理論」は、自然界の一連の観察について徹底的にテストおよび検証された説明の集まりであると理解されています。科学者は原子の理論、重力の理論、相対性理論を持っており、それぞれが世界について理解されている事実を説明しています。同様に、進化論は生きている世界についての事実を説明しています。このように、科学の理論は、科学者によるそれを信用しないための重要な努力を乗り越えてきました。対照的に、一般的な言葉での「理論」は、推測または提案された説明を意味する単語です。この意味は、「仮説」の科学的概念により類似しています。進化論の批評家が進化論は「単なる理論」であると言うとき、彼らはそれを裏付ける証拠がほとんどなく、それがまだ厳密にテストされている過程にあることを暗示しています。これは誤った特徴です。

個人は進化します

進化とは、特定の対立遺伝子を持つ個体の異なる複製に起因する、時間の経過、特に世代にわたる集団の遺伝的構成の変化です。個体は明らかに生涯にわたって変化しますが、これは発達と呼ばれ、個人の環境と協調して、個人が出生時に獲得した遺伝子のセットによってプログラムされた変化。特性の進化を考えるとき、時間の経過に伴う集団の特性の平均値の変化を考えるのがおそらく最善です。たとえば、自然の選択がガラパゴスの中程度の地面のフィンチの請求書サイズの変化につながる場合、これはフィンチの個々の請求書が変更されていることを意味するものではありませんng。人口内のすべての個人の平均請求額を一度に測定し、数年後に人口の平均請求額を測定すると、この平均値は進化の結果として異なります。一部の個人は最初から2回目まで生き残るかもしれませんが、それでも同じ請求書サイズを持ちます。ただし、平均請求額の変化に寄与する多くの新しい個人が存在します。

生物は意図的に進化します

「生物は環境の変化に応じて進化します」などのステートメント」は非常に一般的ですが、そのような記述は2種類の誤解を招く可能性があります。まず、この記述は個々の生物が進化することを意味すると理解してはなりません。この記述は「環境の変化に応じて個体が進化する」の省略形です。ただし、2番目の誤解は、進化が何らかの形で意図的であることを意味するようにステートメントを解釈することによって発生する可能性があります。変化した環境は、特定の表現型を持つ個体群の一部の個体に利益をもたらし、したがって他の表現型よりも比例して多くの子孫を生み出します。特性が遺伝的に決定される場合、これは集団の変化をもたらします。

自然淘汰が作用する変動はすでに集団にあり、環境の変化に応じて生じないことを理解することも重要です。 。たとえば、抗生物質を細菌の集団に適用すると、時間の経過とともに、抗生物質に耐性のある細菌の集団が選択されます。抗生物質の使用により、遺伝子による耐性は突然変異によるものではありませんでした。耐性の遺伝子は、おそらく低頻度で、細菌の遺伝子プールにすでに存在していました。耐性遺伝子なしで細菌細胞を殺す抗生物質は、耐性のある個体を強く選択します。なぜなら、これらが生き残って分裂した唯一の個体だからです。実験により、抗生物質耐性の突然変異は抗生物質の結果として生じないことが実証されています。

より広い意味で、進化は目標指向ではありません。種は時間の経過とともに「より良く」なることはありません。特定の時間に特定の環境で繁殖を最大化する適応によって、変化する環境を追跡するだけです。進化論には、より速く、より大きく、より複雑に、さらにはより賢い種を作るという目標はありません。人気のある言説におけるこの種の言語の共通性種でどのような特徴が進化するかは、存在する変化と環境の関数であり、どちらも方向性のない方法で絶えず変化しています。どの特性が1つの環境に一度に適合するか時間は将来のある時点で致命的となる可能性があります。これは、人間の種と同じように昆虫の種にも当てはまります。

進化は生命の起源を説明します

それは進化論には生命の起源の説明が含まれているという一般的な誤解逆に、理論の批評家の中には、生命の起源を説明できないと信じている人もいます。理論は生命の起源を説明しようとはしていません。進化論e xplainsは、個体群が時間とともにどのように変化するか、そして生命が種の起源をどのように多様化するかを説明します。それは、生命がどのように定義されているかである最初の細胞の起源を含む生命の始まりに光を当てません。地球上の生命の起源のメカニズムは、非常に昔に発生したものであり、おそらく一度だけ発生したため、特に難しい問題です。重要なことに、生物学者は、地球上の生命の存在は、中間段階がすぐに既存の生物の食物になるため、地球上の生命につながったイベントが繰り返される可能性を排除すると信じています。

しかし、一度遺伝のメカニズムは、細胞内または細胞前のいずれかでDNAのような分子の形で存在し、これらの実体は自然淘汰の原則の対象となります。より効果的な再生器は、非効率的な再生器を犠牲にして頻度が増加します。したがって、進化論は生命の起源を説明していませんが、生きている実体が特定の特性を獲得した後に動作するプロセスのいくつかについて何か言いたいことがあるかもしれません。

理解度を確認する

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