Содержание
- Дарвиновская теория эволюции
- Что такое эволюционное доказательство?
- Что такое естественный отбор?
- Одиннадцать причин, почему эволюция реальна
- Пока не увижу, не поверю
- Коммерческое применение теории Дарвина
19-й век был временем революционных научных открытий, которые опровергли многие ранее проведенные теории о происхождении Земли и человечества. В 1855 году Альфред Рассел Уоллес опубликовал свое предложение о теории эволюции посредством естественного отбора, за которым последовала опубликованная в 1859 году работа Чарльза Дарвина. О происхождении видов.
Годы работы собрали убедительные доказательства, которые привели к широкому признанию теория эволюции учеными всего мира.
Дарвиновская теория эволюции
Натуралист Чарльз Дарвин потратил годы на анализ доказательств эволюции, прежде чем публиковать свои выводы. На его теорию оказали сильное влияние ученые-единомышленники того времени, в частности Альфред Рассел Уоллес, Джеймс Хаттон, Томас Мальтус и Чарльз Лайелл.
Согласно теории эволюции, организмы изменяются и адаптируются к окружающей среде в результате унаследованных физических и поведенческих характеристик, переданных от родителей к потомству.
Дарвиновское определение эволюции было сосредоточено на идее медленных и постепенных изменений в течение нескольких поколений, которые он назвал «спуск с модификацией. »Он предположил, что механизмом эволюции является естественный отбор. Наблюдения Дарвина привели его к выводу, что различия в особенностях населения дают определенным живым организмам конкурентное преимущество для выживания и размножения.
Что такое эволюционное доказательство?
Доказательства эволюционного определения в значительной степени опираются на биогеографические исследования Уоллеса в тропических лесах Амазонки и наблюдения Дарвина на древних Галапагосских островах. Оба исследователя определили эволюционные доказательства как доказательство связи между живыми организмами и их общим предком.
Захватывающие открытия на Галапагосских островах дали Дарвину прочную основу для выдвижения идеи эволюции и естественного отбора. Например, Дарвин отметил различные вариации клюва в естественной популяции галапагосских вьюрков, а затем пришел к пониманию важности своих выводов. Дарвин заметил, что различные виды зябликов произошли от южноамериканских видов, которые мигрировали на Галапагосские острова.
Выводы Дарвина были подтверждены в недавних исследованиях, проведенных климатологами Питером и Розмари Грант. Гранты побывали на Галапагосских островах и задокументировали, как изменения температуры изменили запасы продовольствия. Следовательно, некоторые виды исчезли, в то время как другие выжили благодаря определенным признакам изменения в популяции, таким как длинные пробные счета, чтобы добраться до насекомых.
Что такое естественный отбор?
Естественный отбор приводит к выживанию наиболее приспособленных, что означает, что лучше приспособленные организмы вытесняют менее приспособленные виды. Примеры давления выбора включают в себя:
Унаследованные модификации накапливаются и могут привести к появлению нового вида. Дарвин утверждал, что все живые существа произошли от общего предка в течение миллионов лет.
Одиннадцать причин, почему эволюция реальна
1. Ископаемые доказательства
Палеоантропологи проследили историю эволюции человека, проанализировав окаменелые кости, которые показывают, как медленно менялись размер мозга и внешний вид. Согласно Смитсоновскому национальному музею естественной истории, Homo sapiens (современные люди) являются приматами, тесно связанными с великими обезьянами Африки, и имеют общего предка, существовавшего около 6-8 миллионов лет назад.
Записи окаменелостей могут датировать организмы определенными периодами времени и показывать эволюцию различных видов от общего предка. Записи окаменелостей часто сравнивают с известными фактами о геологии района, где были найдены ископаемые.
2. Открытие предков
Походы охотников за ископаемыми Дарвинами предоставили существенные доказательства эволюции и существования вымерших предков. Во время изучения Южной Америки Дарвин обнаружил останки вымершего типа лошади.
Предки современных американских лошадей были маленькими пасущимися животными с пальцами на ногах, которые имели общего предка с носорогом. Адаптация за миллионы лет включала в себя плоские зубы для жевания травы, увеличенный размер и копыта для быстрого бега от хищников.
Переходные окаменелости может выявить недостающие звенья в эволюционной цепочке. Например, открытие рода Tiktaalik потенциально показывает эволюцию рыб в наземных животных с четырьмя конечностями. Помимо того, что Tikaalik является переходным видом с жабрами, он также является примером эволюции мозаики, то есть его части тела развивались с разной скоростью при адаптации от воды к земле.
3. Увеличение сложности растений
Трава, деревья и могучие дубы произошли от типа зеленых водорослей и мохообразных, которые приспособились к земле около 410 миллионов лет назад. Ископаемые споры предполагают, что примитивные водоросли адаптировались к сухому воздуху путем разработки защитного покрытия кутикулы для растения и спор.
В конце концов, наземные растения разработали сосудистую систему и флавоноидные пигменты для защиты от ультрафиолетовых лучей от солнца. Репродуктивный жизненный цикл у многоклеточных растений и грибов стал более сложным.
4. Аналогичные анатомические особенности
Теория эволюции опирается на существование гомологичные структуры, которые являются общими физическими чертами между несколькими видами, показывая, что они произошли от общего предка.
Почти все конечности животных имеют одинаковую структуру, что предполагает общие черты, прежде чем диверсифицировать от общего предка. Точно так же все насекомые начинаются с живота, шести ног и усиков, но оттуда диверсифицируются в огромное количество видов.
5. Жабры в человеческих эмбрионах
эмбриология предлагает убедительные доказательства в поддержку теории эволюции. Эмбриональная структура, которую разделяют живые организмы, практически идентична у видов, восходящих к общему предку.
Например, эмбрионы позвоночных, в том числе людей, имеют в шее похожие на жабры структуры, которые гомологичны жабрам рыб. Однако некоторые наследственные признаки, такие как жабры эмбриональной курицы, не превращаются в настоящий орган или придаток.
Эмбриология предлагает убедительные доказательства в поддержку теории эволюции. Эмбриональная структура, которую разделяют живые организмы, практически идентична у видов, восходящих к общему предку.
Например, эмбрионы позвоночных, в том числе людей, имеют в шее похожие на жабры структуры, которые гомологичны жабрам рыб. Однако некоторые наследственные признаки, такие как жабры эмбриональной курицы, не превращаются в настоящий орган или придаток.
6. Странные рудиментарные структуры
Рудиментарные структуры эволюционные останки, которые служили цели для общего предка. Например, человеческие эмбрионы имеют хвост на ранних стадиях развития. Хвост становится неотличимой хвостовой костью, потому что хвост не будет полезен для человека. Хвосты других животных помогают им с различными функциями, такими как баланс и мухи.
Остатки костей задних лап у боа-ограничителей свидетельствуют об эволюции ящериц в змей. В некоторых местах обитания ящерицы с самыми короткими ногами были бы более подвижными и их было бы труднее увидеть. За миллионы лет ноги стали еще короче и почти не существовали. Общая фраза «Используй или потеряй» также относится к эволюционным изменениям.
7. Исследования в области биогеографии
Биогеография это ветвь биологии, которая поддерживает теорию эволюции Дарвина. Биогеография смотрит на то, как географическое распределение организмов по всему миру адаптируется к различным средам.
География играет ключевую роль в видообразовании. Зяблики Дарвина диверсифицировались от вьюрковых предков на материке и между Галапагосскими островами, чтобы соответствовать их нынешнему окружению. Родовые виды зябликов были пожирателями семян, которые гнездились на земле; однако зяблики, обнаруженные Дарвином, гнездились в разных местах и питались кактусами, семенами и насекомыми. Размер и форма клюва напрямую связаны с функцией.
Остров Кенгуру близ Австралии - одно из немногих мест на Земле, где процветают сумчатые вместе с плацентарными млекопитающими и яйцекладками. Как следует из названия, сумчатые, такие как кенгуру и коалы, процветают и значительно превосходят численность людей.
После того, как остров отделен от австралийского континента, флора и фауна эволюционировали в подвид, не нарушенный хищниками или колонизацией животных до 1800-х годов. Ученые сравнивают растения, животных и грибы материка с теми, что встречаются на острове Кенгуру, и узнают больше об адаптации, естественном отборе и эволюционных изменениях.
Случайные изменения в растениях и грибах сделали некоторые организмы лучше приспособленными для колонизации новой области и передачи их генетического кода, тем самым, поддерживая теорию естественного отбора Дарвинса.
8. Аналогичная адаптация
Аналогичная адаптация оказывает поддержку процессу естественного отбора и теории эволюции. Аналогичные адаптации - это механизмы выживания, адаптированные неродственными организмами, сталкивающимися с подобным давлением отбора.
Несвязанный песец и куропатка (полярная птица) претерпевают сезонные изменения окраски. У песца и куропатки есть генная вариация, которая позволяет им зимой приобретать более светлый цвет, чтобы сливаться со снегом и избегать голодных хищников, но это не указывает на общего предка.
9. Адаптивное излучение
Гавайи - это цепочка островов, где можно найти множество впечатляющих птиц и животных, которые, как полагают, произошли в Восточной Азии или Северной Америке.
Около 56 различных видов гавайских медоносных растений произошли от одного или двух видов, которые затем обосновались в разных микроклиматах на острове в процессе, называемом адаптивной радиацией. Вариации в гавайских медоносных грибах показывают многие из тех же типов адаптации клюва, что и у зябликов Дарвина.
10. Расхождение видов после Пангеи
Миллионы лет назад континенты Земли были близки друг к другу и образовали суперконтинент под названием Пангея. Подобные организмы могут быть найдены во всем мире. Сдвигающиеся плиты земной коры заставили Пангею разойтись.
Флора и фауна развивались по-разному. Растения, животные и грибы из первоначальной суши по-разному развивались на вновь образованных континентах. Родовые линии превратились в новые линии после Пангея как организмы, адаптированные к географическим изменениям.
11. Доказательство ДНК
Все живые организмы состоят из клеток, которые растут, метаболизируются и размножаются в соответствии с их генетическим кодом. Уникальный синий цвет всего организма содержится в клеточной ядерной дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК). Изучение последовательностей ДНК аминокислот и вариантов генов животных, растений и грибов дает ключ к наследственной линии и общему предку.
Наборы ДНК могут выявить происхождение и идентифицировать давно потерянных родственников на основе сравнения генетического материала в представленных образцах слюны или мазков из щеки. Генетическая дисперсия в естественной популяции является результатом нормальной перестановки генов при половом размножении и случайных мутаций во время деления клеток. Неисправленные ошибки могут привести к таким проблемам, как слишком большое или слишком мало хромосом, что приведет к генетическим нарушениям.
Чаще всего мутации несущественны и не влияют на регуляцию генов или синтез белка. Иногда мутация может оказаться выгодной адаптацией.
Пока не увижу, не поверю
Эволюционная история живых организмов, включая происхождение человека, насчитывает миллионы лет. Тем не менее, вы можете найти доказательства быстрой и быстрой эволюции различных видов. Например, бактерии быстро размножаются и эволюционируют, чтобы иметь гены устойчивости к антибиотикам.
Насекомые, которые лучше противостоят пестицидам, выживают и размножаются с большей скоростью.
Примеры естественного отбора узнаваемы в режиме реального времени. Например, полевых мышей светлого цвета легко обнаружить на кукурузном поле и съесть хищников. Коричнево-серые мыши лучше способны сливаться с окружающей средой. Закамуфлированная окраска усиливает выживание и размножение.
Коммерческое применение теории Дарвина
Эволюционная теория имеет полезные приложения в сельском хозяйстве. Еще до того, как были обнаружены гены и молекулы ДНК, фермеры использовали селекционное разведение, чтобы улучшить урожай или стадо скота. В процессе искусственного отбора растения, животные и грибы с превосходными качествами были скрещены для улучшения общей популяции и создания идеальных гибридов.
Однако гибриды часто имеют небольшую изменчивость, что угрожает выживанию вида в случае изменения условий окружающей среды или возникновения болезни.