- Zapis fosila i paleontologija
- Što je fosil?
- Zašto su fosili dokaz evolucije?
- Homologija: dokazi zajedničkog podrijetla
- Što je homologija?
- Jesu li sve sličnosti homologije?
- Zašto su homologije dokaz evolucije?
- Što su molekularne homologije?
- Čemu nas uče molekularne homologije?
- Umjetna selekcija
- Prirodna selekcija u prirodnim populacijama
- Otpornost na antibiotike
- Moljac i industrijska revolucija
- Reference
Dokaz za evoluciju sastoji od niza testova za potvrdu proces promjena tijekom prolaska vremena u biološkim populacijama. Ovi dokazi dolaze iz različitih disciplina, od molekularne biologije do geologije.
Kroz povijest biologije osmišljen je niz teorija kojima se pokušalo objasniti podrijetlo vrsta. Prva od njih je fiksistička teorija koju su izradili brojni mislioci još iz vremena Aristotela. Prema ovom skupu ideja, vrste su stvorene samostalno i nisu se mijenjale od početka njihova stvaranja.

Izvor: pixabay.com
Nakon toga razvijena je teorija transformacije koja, kako mu i samo ime sugerira, sugerira transformaciju vrsta tijekom vremena. Prema transformistima, iako su vrste nastale u zasebnim događajima, one su se s vremenom mijenjale.
Na kraju, imamo evolucijsku teoriju koja, osim što sugerira da su se vrste vremenom mijenjale, smatra zajedničkim podrijetlom.
Ova dva postulata organizirao je britanski prirodoslovac Charles Darwin, došavši do zaključka da živa bića potječu od predaka vrlo različitih od njih i međusobno su povezani zajednički preci.
Prije Darwinova vremena uglavnom se koristila fiksistička teorija. U tom kontekstu, prilagodbe životinja zamišljene su kao kreacije božanskog uma s određenom svrhom. Tako su ptice imale krila za letenje, a moli su imali noge za kopanje.
Dolaskom Darwina sve se te ideje odbacuju i evolucija počinje imati smisla u biologiji. Dalje ćemo objasniti glavne dokaze koji podupiru evoluciju i pomažu u isključenju nečistoće i transformacionizma.
Zapis fosila i paleontologija

Što je fosil?
Izraz fosil dolazi od latinskog fossilis, što znači "iz jame" ili "sa zemlje". Ovi vrijedni fragmenti predstavljaju znanstvenoj zajednici vrijedan „pogled u prošlost“, doslovno.
Fosili mogu biti ostaci životinja ili biljaka (ili drugi živi organizam) ili neki trag ili trag koji je pojedinac ostavio na površini. Tipičan primjer fosila su tvrdi dijelovi životinje, poput ljuske ili kosti koje su geološkim procesima pretvorene u stijenu.
U registru se mogu naći i „tragovi“ organizama, poput brazda ili tragova.
U drevna vremena fosili su se smatrali vrlo osebujnom stijenom koju su oblikovale sile okoliša, bilo da su voda ili vjetar i spontano su ličile na živo biće.
Brzim otkrivanjem ogromnog broja fosila postalo je jasno da to nisu samo stijene, a fosili su se smatrali ostacima organizama koji su živjeli prije milijuna godina.
Prvi fosili predstavljaju čuvenu "faunu Ediacare". Ovi fosili datiraju prije otprilike 600 milijuna godina.
Međutim, većina fosila potječe iz razdoblja kambrije, otprilike prije 550 milijuna godina. Zapravo, organizam ovog razdoblja uglavnom karakterizira ogromna morfološka inovacija (na primjer, ogroman broj fosila koji su pronađeni u škriljevci Burguesa).
Zašto su fosili dokaz evolucije?
Razumno je da fosilni zapis - ogromna karavana raznolikih oblika kakve danas više ne promatramo i da su neke izrazito slične modernim vrstama - podliježe fiksističkoj teoriji.
Iako je istina da je zapis nepotpun, postoje neki vrlo posebni slučajevi u kojima nalazimo prijelazne forme (ili međuprostorne faze) između jednog i drugog oblika.
Primjer nevjerojatno sačuvanih oblika na snimci je evolucija kitova. Postoji niz fosila koji pokazuju postepenu promjenu koju je ta loza tijekom vremena pretrpjela, počevši od četveronožne kopnene životinje i završavajući s ogromnim vrstama koje nastanjuju oceane.
Fosili koji prikazuju nevjerojatnu transformaciju kitova pronađeni su u Egiptu i Pakistanu.
Drugi primjer koji predstavlja evoluciju modernog taksona je fosilni zapis skupina koje su poticale današnje konje, od organizma veličine canida i zuba za pregledavanje.
Slično tome, imamo vrlo specifične fosile predstavnika koji su možda bili preci tetrapoda, poput Ichthyostega - jedne od najranijih poznatih vodozemaca.
Homologija: dokazi zajedničkog podrijetla
Što je homologija?
Homologija je ključni pojam u evoluciji i biološkim znanostima. Izraz je skovao zoolog Richard Owen, a on ga je definirao na sljedeći način: "isti organ kod različitih životinja, u bilo kojem obliku i funkciji."
Za Owena, sličnost struktura ili morfologije organizama bila je isključivo zbog činjenice da su odgovarali istom planu ili "arotipu".
Međutim, ta je definicija bila prije darvinističke ere, iz tog razloga se pojam koristi na čisto opisni način. Kasnije, integracijom darvinskih ideja, pojam homologija poprima novu objašnjenu nijansu, a uzrok ovog fenomena je kontinuitet informacija.
Homologije nisu lako dijagnosticirati. Međutim, postoje određeni dokazi koji govore istraživaču da se suočava sa slučajem homologije. Prvo je prepoznati postoji li podudarnost u pogledu prostornog položaja građevina.
Na primjer, u gornjim udovima tetrapoda odnos kostiju je jednak među pojedincima iz skupine. Nalazimo humerus, nakon čega slijedi polumjer i ulna. Iako se struktura može izmijeniti, redoslijed je isti.
Jesu li sve sličnosti homologije?
Ne mogu se u prirodi sve sličnosti dviju struktura ili procesa smatrati homolognim. Postoje i drugi fenomeni koji dovode do dva organizma koji nisu povezani jedan s drugim u pogledu njihove morfologije. To su evolucijska konvergencija, paralelizam i preokret.
Klasičan primjer evolucijske konvergencije je oko kralježnjaka i oko glavonožaca. Iako obje strukture ispunjavaju istu funkciju, nemaju zajedničko podrijetlo (zajednički predak ove dvije skupine nije imao strukturu sličnu oku).
Prema tome, razlika između homolognih i analognih znakova od vitalnog je značaja za uspostavljanje odnosa između skupina organizama, jer se za stvaranje filogenetskih zaključaka mogu koristiti samo homologne karakteristike.
Zašto su homologije dokaz evolucije?
Homologije su dokaz zajedničkog podrijetla vrsta. Vraćajući se primjeru kiridija (ud koji tvori jedna kost u ruci, dva u podlaktici i falangi) u tetrapodama, nema razloga zašto šišmiš i kitovi trebaju dijeliti uzorak.
Ovaj je argument Darwin koristio u Origin of Species (1859) kako bi opovrgnuo ideju o tome da su vrste dizajnirane. Nijedan dizajner - ma koliko neiskusan - ne bi koristio isti uzorak na letećem organizmu i na vodenom organizmu.
Iz tog razloga možemo zaključiti da su homologije dokaz zajedničkog pretka, a jedino vjerodostojno objašnjenje koje postoji za tumačenje kiridija u morskom organizmu i u drugom letećem jest da su obje evoluirale iz organizma koji je već imao tu strukturu.
Što su molekularne homologije?
Do sada smo spomenuli samo morfološke homologije. Međutim, homologije na molekularnoj razini također služe kao dokaz evoluciji.
Najočitija molekularna homologija je postojanje genetskog koda. Sve informacije potrebne za izgradnju organizma nalaze se u DNK. To postaje glasnik RNA molekule, koji se konačno pretvara u proteine.
Podaci se nalaze u troslovnom kodu, odnosno kodonu, koji se naziva genetski kod. Kod je univerzalan za živa bića, iako postoji fenomen koji se naziva pristranost uporabe kodona, gdje određene vrste češće koriste određene kodone.
Kako se može provjeriti je li genetski kod univerzalan? Ako izoliramo mitohondrijalnu RNA koja sintetizira protein homoglobina iz kunića i unesemo ga u bakteriju, prokariotski mehanizam može dekodirati poruku, iako prirodno ne proizvodi hemoglobin.
Ostale molekularne homologije predstavljene su ogromnim brojem metaboličkih putova koji postoje zajednički u različitim linijama, široko razdvojenim vremenom. Na primjer, raspad glukoze (glikoliza) prisutan je u gotovo svim organizmima.
Čemu nas uče molekularne homologije?
Najlogičnije objašnjenje zašto je kod univerzalni jest povijesna nesreća. Poput jezika u ljudskoj populaciji, genetski je kod proizvoljan.
Nema razloga zašto se izraz "tablica" koristi za označavanje fizičkog objekta tablice. Isto se odnosi na bilo koji pojam (kuća, stolica, računalo itd.).
Iz tog razloga, kada vidimo da osoba koristi određenu riječ za označavanje predmeta, to je zato što je to naučio od druge osobe - svog oca ili majke. A ovi su zauzvrat to naučili od drugih ljudi. Odnosno, podrazumijeva zajedničkog pretka.
Slično tome, nema razloga da valin bude kodiran nizom kodona koji se povezuju s ovom aminokiselinom.
Jednom kada je uspostavljen jezik za dvadeset aminokiselina, on se zaglavio. Možda iz energetskih razloga, jer svako odstupanje od koda može imati štetne posljedice.
Umjetna selekcija
Umjetna selekcija test je izvedbe prirodnog postupka odabira. Zapravo, varijacija domaćeg statusa bila je presudna u Darwinovoj teoriji i ovo je poglavlje posvećeno prvo poglavlje o podrijetlu vrsta.
Najpoznatiji slučajevi umjetne selekcije su domaći golub i psi. Ovaj funkcionalni proces kroz ljudsko djelovanje koji selektivno bira određene varijante iz populacije. Dakle, ljudska društva proizvode proizvode stoke i biljke kakve danas vidimo.
Na primjer, karakteristike poput veličine krave mogu se brzo izmijeniti kako bi se povećala proizvodnja mesa, broj jaja koja polažu kokoši i proizvodnja mlijeka, među ostalim.
Kako se ovaj proces brzo odvija, možemo vidjeti efekt odabira u kratkom vremenu.
Prirodna selekcija u prirodnim populacijama
Iako se evolucija smatra procesom koji traje tisuće ili u nekim slučajevima čak milijune godina, u nekim vrstama evolucijski proces možemo promatrati na djelu.
Otpornost na antibiotike
Slučaj medicinske važnosti je evolucija otpornosti na antibiotike. Prekomjerna i neodgovorna uporaba antibiotika dovela je do povećanja rezistentnih varijanti.
Na primjer, u četrdesetim godinama sve varijante stafilokoka mogu se eliminirati primjenom antibiotika penicilina, koji inhibira sintezu stanične stijenke.
Danas su gotovo 95% sojeva Staphylococcus aureus otporni na ovaj antibiotik i druge čija je struktura slična.
Isti se koncept odnosi na evoluciju otpornosti štetočina na djelovanje pesticida.
Moljac i industrijska revolucija
Još jedan vrlo popularan primjer u evolucijskoj biologiji je moljac Biston betularia ili brezov leptir. Ovaj moljac je polimorfan u pogledu svoje obojenosti. Ljudski učinak industrijske revolucije uzrokovao je brzu promjenu frekvencija alela stanovništva.
Ranije je u moljacima prevladavala boja. Dolaskom revolucije zagađenje je doseglo zapanjujuće visoke razine, potamnjevši kora breza.
Ovom promjenom, moljci tamnije boje počeli su povećavati svoju učestalost u populaciji, budući da su iz kamuflažnih razloga bili manje vidljivi pticama - njihovim glavnim grabežljivcima.
Ljudske aktivnosti značajno su utjecale na odabir mnogih drugih vrsta.
Reference
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologija: znanost i priroda. Pearson Education.
- Darwin, C. (1859). O podrijetlu vrsta prirodnim odabirom. Murray.
- Freeman, S., i Herron, JC (2002). Evolucijska analiza Dvorana Prentice.
- Futuyma, DJ (2005). Evolucija. Sinauer.
- Soler, M. (2002). Evolucija: osnova biologije. Projekt Jug.
