Luonnollisen valinnan evoluutioteoria, joka on ensin muotoiltu Darwinin kirjassa ”Lajien alkuperästä” vuonna 1859 on prosessi, jossa organismit muuttuvat ajan myötä periytyvien fyysisten tai käyttäytymisominaisuuksien muutosten seurauksena. Muutokset, joiden avulla organismi sopeutuu paremmin ympäristöönsä, auttavat sitä selviytymään ja saamaan lisää jälkeläisiä.

Luonnonvalinnan mukainen evoluutio on yksi tieteen historian parhaiten perustelluista teorioista, ja sitä tukee todiste useilta eri tieteenaloilta, mukaan lukien paleontologia, geologia, genetiikka ja kehitys. biologia.

Teorialla on kaksi pääkohtaa, kertoi ihmisen alkuperän kuraattori Brian Richmond New Yorkin amerikkalaisesta luonnonhistoriallisesta museosta. ”Kaikki maapallon elämä on yhteydessä toisiinsa”, ja tämä elämän monimuotoisuus on tulosta ”populaatioiden muunnoksista luonnollisella valinnalla, jossa jotkut piirteet suosivat ympäristöä ja ympäristö muita”, hän sanoi.

Yksinkertaisemmin sanottuna teoriaa voidaan kuvata ”laskeutumiseksi muutoksin”, sanoi Briana Pobiner, antropologi ja kouluttaja Smithsonian Institutionin kansallisen luonnonhistoriallisen museon Washingtonissa, DC, joka on erikoistunut ihmisen alkuperän tutkimiseen.

Teoriaa kutsutaan joskus ”parhaimpien selviytymiseksi”, mutta se voi olla harhaanjohtava, Pobiner sanoi. Tässä ”kunto” ei tarkoita organismin voimaa tai urheilullista kykyä, vaan pikemminkin kykyä selviytyä ja lisääntyä.

Esimerkiksi tutkimus ihmisen evoluutiosta 1900: lla opiskelijat, jotka julkaistiin verkossa Personality and Individual Differences -lehdessä lokakuussa 2017, havaitsivat, että monilla ihmisillä voi olla vaikeuksia löytää perämies nopeasti muuttuvien sosiaalista teknologista kehitystä johtuen, joka kehittyy nopeammin kuin ihmiset. ”Lähes joka toinen henkilö kokee huomattavia vaikeuksia parittelun alue ”, sanoi tutkimuksen johtava tutkija Menelaos Apostolou, yhteiskuntatieteiden apulaisprofessori Nikosian yliopistosta Kyproksella.” Useimmissa tapauksissa nämä vaikeudet eivät johdu vikasta tai rikkoutuneesta, vaan ympäristössä asuvista ihmisistä. joka on hyvin erilainen kuin ympäristössä, jossa ne kehittivät toimiakseen. ”

Valaiden alkuperä

Ensimmäisessä” Lajien alkuperästä ”vuonna 1859 Charles Darwin spekuloi kuinka luonnollinen valinta voisi aiheuttaa nisäkkäästä valaan. Hypoteettisena esimerkkinä Darwin käytti Pohjois-Amerikan mustia karhuja, joiden tiedettiin saavan hyönteisiä uimalla vedessä suu auki:

” En näe mitään vaikeuksia karhukilpailussa, joka luonnollisen valinnan perusteella tehdään rakenteeltaan ja tottumuksiltaan vesimaisemmaksi, suurempien ja suurempien suuhun asti, kunnes olento tuotetaan yhtä hirvittäväksi kuin valas ”, hän spekuloi.

Ajatus ei mennyt kovin hyvin yleisön kesken. Darwin oli niin hämmentynyt saamastaan pilkasta, että uimakarhun kohta poistettiin kirjan myöhemmistä painoksista.

Tutkijat tietävät nyt Darwinilla oli oikea idea, mutta väärä eläin. Karhun sijaan hänen olisi pitänyt tarkastella lehmiä ja virtahepoja.

Valaiden alkuperätarina on evoluution kiehtovin. tarinoita ja yksi parhaista esimerkeistä, joita tutkijoilla on luonnollisesta valinnasta.

Luonnollinen valinta

Valaiden alkuperän ymmärtämiseksi on oltava perustiedot Luonnollinen valinta voi muuttaa lajia pienillä tavoilla, mikä saa väestön muuttamaan väriä tai kokoa useiden sukupolvien aikana. Tätä kutsutaan ”mikroevoluutioksi”.

Mutta luonnollinen valinta on myös pystyy tekemään paljon enemmän. Luonnonvalinta voi luoda riittävästi aikaa ja tarpeeksi kertyneitä muutoksia, mikä voi luoda täysin uusia lajeja, joita kutsutaan ”makroevoluutioiksi”. Se voi muuttaa dinosaurukset linnuiksi, sammakkoeläimet nisäkkäiksi valaiksi ja apinoiden esi-isät ihmisiksi.

Otetaan esimerkki valaista – käyttäen evoluutiota oppaanaan ja tietäen, kuinka luonnollinen valinta toimii, biologit tiesivät, että varhaisvalaat siirtyivät maasta veteen ennustettavissa olevissa vaiheissa. Esimerkiksi puhallusreiän evoluutio, saattaa tapahtua seuraavalla tavalla:

Satunnaiset geneettiset muutokset johtivat siihen, että ainakin yhden valaan sieraimet asetettiin kauemmas takaisin päähänsä.Ne eläimet, joilla on tämä mukautus, olisivat olleet paremmin sopivia meren elämäntyyliin, koska heidän ei olisi tarvinnut hengittää täysin pintaan. Tällaiset eläimet olisivat menestyneet paremmin ja saaneet enemmän jälkeläisiä. Myöhemmissä sukupolvissa tapahtui enemmän geneettisiä muutoksia, jotka siirtivät nenää kauemmas taaksepäin päähän.

Myös muut varhaisvalaiden ruumiinosat muuttuivat. Etuosista tuli räpylöitä. Takajalat katosivat. Heidän ruumiinsa muuttuivat virtaviivaisemmiksi ja heille kehittyivät hännän hiutaleet ajaakseen itsensä paremmin veden läpi.

Darwin kuvaili myös luonnollisen valinnan muotoa, joka riippuu organismin onnistumisesta houkutella perämies, prosessi, joka tunnetaan seksuaalisena Riikinkukoiden värikäs höyhenpeite ja urospuolisten peurojen sarvet ovat molemmat esimerkkejä tämän tyyppisen valikoiman aikana kehittyvistä piirteistä.

Mutta Darwin ei ollut ensimmäinen tai ainoa tutkija, joka kehitti evoluutioteorian. Ranskalainen biologi Jean-Baptiste Lamarck keksi ajatuksen, että organismi voisi siirtää piirteitä jälkeläisilleen, vaikka hän oli väärässä joissakin yksityiskohdissa. Noin samaan aikaan kuin Darwin, brittiläinen biologi Alfred Russel Wallace keksi itsenäisesti luonnollisen valinnan evoluutioteorian.

Moderni käsitys

Darwin ei tiennyt mitään genetiikasta, Pobiner sanoi. ”Hän tarkkaili evoluutiomallia, mutta ei tiennyt mekanismista.” Tämä tapahtui myöhemmin, kun löydettiin, kuinka geenit koodaavat erilaisia biologisia tai käyttäytymispiirteitä ja kuinka geenit siirtyvät vanhemmilta jälkeläisille. Genetiikan ja Darwinin teorian sisällyttäminen tunnetaan nimellä ”moderni evoluutiosynteesi”.

Fyysiset ja käyttäytymismuutokset, jotka mahdollistavat luonnollisen valinnan, tapahtuvat DNA: n ja geenien tasolla. Tällaisia muutoksia kutsutaan mutaatioiksi. ”Mutaatiot ovat pohjimmiltaan raaka-aine, johon evoluutio vaikuttaa”, Pobiner sanoi.

Mutaatiot voivat johtua satunnaisista virheistä DNA: n replikaatiossa tai korjauksessa tai kemiallisista tai säteilyvaurioista. Useimmiten mutaatiot ovat joko haitallisia tai neutraali, mutta harvoissa tapauksissa mutaatio voi osoittautua hyödylliseksi organismille. Jos näin on, se tulee yleisemmäksi seuraavassa sukupolvessa ja leviää koko populaatiossa.

Tällä tavoin luonnollinen valinta ohjaa evoluutioprosessi, hyödyllisten mutaatioiden säilyttäminen ja yhteenlaskeminen sekä huonojen hylkääminen. ”Mutaatiot ovat satunnaisia, mutta niiden valinta ei ole satunnaista”, Pobiner sanoi.

Mutta luonnollinen valinta ei ole ainoa mekanismi, jolla organismit kehittyvät, hän sanoi. Esimerkiksi geenit voidaan siirtää yhdestä populaatiosta toiseen, kun organismit muuttavat tai muuttavat, prosessi, joka tunnetaan nimellä geenivirta. Ja tiettyjen geenien taajuus voi myös muuttua satunnaisesti, jota kutsutaan geneettiseksi ajautumiseksi.

Runsaasti todisteita

Vaikka tutkijat voisivat ennustaa miltä varhaiset valaat näyttävät, heiltä puuttui fossiilisia todisteita väitteensä tueksi. Creationistit pitivät tätä poissaoloa todisteena siitä, että evoluutiota ei tapahtunut. He pilkkasivat ajatusta siitä, että kävellessä oleva valas olisi voinut koskaan olla. Mutta 1990-luvun alkupuolelta lähtien se on juuri sitä, mitä tutkijat ovat löytäneet.

Kriittinen todiste tuli vuonna 1994, jolloin paleontologit löysivät Ambulocetus natansin fossiilisista jäännöksistä eläimen, jonka nimi tarkoittaa kirjaimellisesti ”uivaa valasta”. Sen eturaajoissa oli sormet ja pienet sorkat, mutta takajalat olivat sen koon vuoksi valtavat. Se oli selvästi mukautettu uimiseen, mutta se pystyi myös liikkumaan kömpelösti maalla, aivan kuten hylke.

Kun ui, muinainen olento liikkui kuin saukko, työntämällä takaisin takajaloillaan ja aaltoilemalla. sen selkäranka ja häntä.

Nykyaikaiset valaat työnnävät itsensä veden läpi voimakkailla vaakasuuntaisen hännän räpylöillä, mutta Ambulocetuksella oli silti piiskaa hännän ja hänen oli käytettävä jalkojaan tarjoamaan suurimman osan veteen tarvittavasta propulsiovoimasta.

Viime vuosina on löydetty yhä enemmän tällaisia siirtymälajeja tai ”puuttuvia lenkkejä”. lisää tukea Darwinin teoriaan, Richmond sanoi.

Fossiilisten ”linkkien” on myös todettu tukevan ihmisen evoluutiota. Vuoden 2018 alussa löydettiin fossiilinen leuka ja hampaat, joiden arvioidaan olevan jopa 194000 vuotta vanhoja, mikä tekee niistä vähintään 50000 vuotta vanhempia kuin aiemmin Afrikan ulkopuolella löydetyt nykyaikaiset ihmisen fossiilit. Tämä havainto tarjoaa toisen vihjeen siitä, miten ihmisillä on kehittynyt.

Kiista

Huolimatta fossiilisten tietueiden, genetiikan ja muiden tieteenalojen todisteista, jotkut ihmiset kyseenalaistavat sen edelleen. Jotkut poliitikot ja uskonnolliset johtajat tuomitsevat evoluutioteorian ja vetoavat korkeampaan olentoon suunnittelijana selittääkseen elävien, erityisesti ihmisten, monimutkaisen maailman.

Koululautakunnat keskustelevat siitä, pitäisikö evoluutioteoriaa opettaa muiden ideoiden, kuten älykkään suunnittelun tai kreacionismin, rinnalla.

Valtavirran tutkijat eivät näe kiistoja. ”Monilla ihmisillä on syvä uskonnollinen vakaumus ja he hyväksyvät myös evoluution”, Pobiner lisäsi, ”sovinto voi olla todellinen.”

Evoluutiota tukevat hyvin monet esimerkit eri lajien muutoksista, jotka johtavat nykypäivän elämän monimuotoisuus. ”Jos joku todellakin pystyy osoittamaan paremman selityksen kuin evoluutio ja luonnollinen valinta, se olisi uusi Darwin”, Richmond sanoi.

Lisäraportit kirjoittajalta Alina Bradfordilta ja henkilökunnan kirjailija Tanya Lewiselta. Seuraa meitä @livescience, Facebook & Google+.

Lisäresurssit

• National Oceanic and Atmospheric Administrationilla on esitys valaiden evoluutiosta.
• Jos haluat lukea teorian alkuperäisessä muodossaan, katso Darwinin kirja ”Lajien alkuperästä”.
• Katso yleiskatsaus luonnollisesta valinnasta tästä artikkelista.
• Jos haluat ymmärtää teorian ja tosiasian välisen eron, katso tämä National Academy of Sciences -sivusto.

Liittyvät:

• WordsSideKick.com-aihe: Evoluutio – Uutisia ja tietoa evoluutiosta ja taistelusta niin kutsutun luomistieteen kannattajien kanssa.