A természetes szelekció által folytatott evolúció elmélete, amelyet először megfogalmaztak Darwin 1859-ben megjelent “A fajok eredetéről” című könyve az a folyamat, amelynek során az organizmusok az öröklődő fizikai vagy viselkedési tulajdonságok megváltozása következtében az idők folyamán megváltoznak. Azok a változások, amelyek lehetővé teszik az organizmus számára, hogy jobban alkalmazkodjon a környezetéhez, segítenek életben maradni és több utódot hozni.

A természetes szelekcióval történő evolúció a tudomány történetének egyik legjobban megalapozott elmélete, amelyet számos tudományterület bizonyítékai támasztanak alá, beleértve a paleontológiát, a geológiát, a genetikát és a fejlődési biológia.

Az elméletnek két fő szempontja van – mondta Brian Richmond, az emberi eredetű kurátor a New York-i Amerikai Természettudományi Múzeumban. “A Föld minden élete összekapcsolódik és összefügg egymással”, és ez az élet sokfélesége a “populációk természetes szelekció általi módosulásának eredménye, ahol egyes tulajdonságokat előnyben részesítettek, és a környezet másokkal szemben” – mondta.

Egyszerűbben fogalmazva: az elmélet “módosítással való leszármazásként” írható le “- mondta Briana Pobiner, a washingtoni Smithsonian Intézet Nemzeti Természettudományi Múzeumának antropológusa és oktatója, aki az emberi eredet tanulmányozásával foglalkozik.

Az elméletet néha „a legjobbak túlélésének” írják le, de ez félrevezető lehet – mondta Pobiner. Itt a “fitnesz” nem egy szervezet erejét vagy atlétikai képességét jelenti, hanem a túlélés és a szaporodás képességét.

Például egy tanulmány az emberi evolúcióról 1900-on diákok, akik a Personality and Individual Differences folyóiratban jelentek meg online, 2017 októberében, azt találták, hogy sok embernek gondjai lehetnek a társ megtalálásával az embernél gyorsabban fejlődő, gyorsan változó társadalmi technológiai fejlődés miatt. a párzás területe “- mondta Menelaos Apostolou, a ciprusi Nicosia Egyetem társadalomtudományok docense, a vezető tanulmány szerzője.” A legtöbb esetben ezek a nehézségek nem valami rossz vagy összetört dolog miatt következnek be, hanem a környezetben élő emberek miatt. ami nagyon különbözik attól a környezettől, amelyben kialakultak, hogy működjenek. “

A bálnák eredete

Az 1859-es” A fajok eredetéről “első kiadásában Charles Darwin spekulált hogy lehetne a természetes szelekció okozhat egy szárazföldi emlősből bálnát. Hipotetikus példaként Darwin észak-amerikai fekete medvéket használt, amelyekről köztudott, hogy nyitott szájjal úsznak a vízben rovarokat:

” Nem látok nehézséget abban, hogy a medvefajta természetes szelekció révén felépítésében és szokásaiban vízi jellegűvé váljon, nagyobb és nagyobb szájjal, amíg egy lény olyan szörnyű, mint egy bálna keletkezik “- spekulált.

Az ötlet nem ment túl jól a nyilvánosság elé. Darwint annyira zavarba hozta a kapott gúny, hogy az úszómedve passzusát eltávolították a könyv későbbi kiadásaiból.

A tudósok ma már tudják hogy Darwinnak jó ötlete volt, de rossz állat volt. A medvék helyett a tehenekre és a vízilovakra kellett volna figyelnie.

A bálnák eredetének története az evolúció egyik leglenyűgözőbb. mesék és az egyik legjobb példa a tudósok számára a természetes szelekcióra.

Természetes szelekció

A bálnák eredetének megértéséhez alapvető ismeretekre van szükség a természetes szelekció működése. A természetes szelekció kis mértékben megváltoztathatja a fajt, ami a populáció színének vagy méretének változását okozhatja több generáció során. Ezt nevezzük “mikroevolúciónak”.

De a természetes szelekció is sokkal többre képes. Elég idő és elegendő felhalmozott változás birtokában a természetes szelekció teljesen új fajokat hozhat létre, amelyeket makroevolúciónak neveznek. A dinoszauruszokat madarakká, a kétéltű emlősöket bálnákká, a majmok őseit pedig emberré változtathatja.

Vegyük a bálnák példáját – a evolúciót használva, és a természetes szelekció működésének ismeretében a biológusok tudták, hogy a korai bálnák szárazföldről a vízre való átmenete kiszámítható lépések sorozatában következett be. a következő módon történhetett:

A véletlenszerű genetikai változások eredményeként legalább egy bálna orrlyukai hátrébb helyezkedtek a fején.Az ilyen alkalmazkodású állatok jobban illettek volna a tengeri életmódhoz, mivel a légzéshez nem kellett volna teljesen felszínre kerülniük. Az ilyen állatok sikeresebbek lettek volna, és több utóduk lett volna. A későbbi generációkban több genetikai változás következett be, és az orr egyre hátrébb került a fején.

A korai bálnák más testrészei is megváltoztak. Az első lábak békalábak lettek. A hátsó lábak eltűntek. Testük áramvonalasabbá vált, és farokcsapdákat fejlesztettek ki, hogy jobban át tudják magukat lendíteni a vízen keresztül. A pávák színes tollazata és a hím szarvas agancsai egyaránt példák azokra a tulajdonságokra, amelyek az ilyen típusú szelekció során alakultak ki.

De Darwin nem az első vagy egyetlen tudós volt, aki kifejlesztette az evolúció elméletét. Jean-Baptiste Lamarck francia biológus azzal az ötlettel állt elő, hogy egy szervezet tulajdonságokat adhat át utódainak, bár tévedett néhány részletben. Darwin mellett nagyjából Alfred Russel Wallace brit biológus önállóan előállt az evolúció elméletével a természetes szelekció révén.

Modern megértés

Darwin nem tudott semmit a genetikáról, mondta Pobiner. “Megfigyelte az evolúció mintázatát, de nem igazán tudott a mechanizmusról”. Ez később történt, annak felfedezésével, hogy a gének hogyan kódolják a különböző biológiai vagy viselkedési tulajdonságokat, és hogyan továbbítják a géneket a szülőktől az utódokhoz. A genetika és Darwin elméletének beépítése a modern evolúciós szintézis néven ismert.

A fizikai és viselkedési változások, amelyek a természetes szelekciót lehetővé teszik, a DNS és a gének szintjén történnek. Ezeket a változásokat mutációknak nevezzük. “A mutációk alapvetően azok az alapanyagok, amelyekre az evolúció hat” – mondta Pobiner.

A mutációkat a DNS replikációjában vagy helyreállításában bekövetkező véletlen hibák, vagy kémiai vagy sugárzási károk okozhatják. Legtöbbször a mutációk vagy károsak semleges, de ritka esetekben a mutáció előnyösnek bizonyulhat a szervezet számára. Ha igen, akkor a következő generációban elterjedtebbé válik, és az egész populációban elterjed.

Ily módon a természetes szelekció irányítja a evolúciós folyamat, a hasznos mutációk megőrzése és összeadása, valamint a rosszak elutasítása. “A mutációk véletlenszerűek, de a szelekció nem véletlenszerű” – mondta Pobiner.

De a természetes szelekció nem az egyetlen mechanizmus, amellyel az organizmusok fejlődhetnek, azt mondta. Például a gének átvihetők egyik populációból a másikba, amikor az organizmusok vándorolnak vagy bevándorolnak, ezt a folyamatot génáramlásnak nevezik. És bizonyos gének gyakorisága véletlenszerűen is változhat, amit genetikai sodródásnak neveznek.

Rengeteg bizonyíték

Annak ellenére, hogy a tudósok meg tudták jósolni, milyenek legyenek a korai bálnák, hiányoztak az állításuk alátámasztásához szükséges fosszilis bizonyítékok. A kreacionisták ezt a hiányt annak bizonyítékának vették, hogy az evolúció nem következik be. Kigúnyolták azt az elképzelést, hogy valaha létezhetett volna olyan, mint egy sétabálna. De az 1990-es évek eleje óta ez az, amit a tudósok találtak. >

A kritikus bizonyíték 1994-ben származott, amikor a paleontológusok megtalálták az Ambulocetus natans megkövesedett maradványait, egy állat nevét szó szerint “úszó-sétáló bálnát” jelent. Első végtagjainak ujjai és kis patái voltak, de a hátsó lába hatalmas volt, tekintettel a méretére. Egyértelműen úszásra volt alkalmas, de a szárazföldön is esetlenül tudott mozogni, hasonlóan a fókához.

Amikor úszott, az ősi lény vidraként mozdult, hátulsó lábával hátralökve hullámzott. gerince és farka.

A modern bálnák vízszintes farok erőteljes ütéseivel hajtják át magukat a vízen, de az Ambulocetus még mindig ostorszerű volt farok és a lábát kellett használnia a vízen való mozgáshoz szükséges hajtóerő legnagyobb részének biztosítására.

Az elmúlt években egyre több ilyen átmeneti fajt vagy “hiányzó láncszemet” fedeztek fel, kölcsönözve további támogatása Darwin elméletének, mondta Richmond.

Megállapítást nyertek, hogy a fosszilis „linkek” is támogatják az emberi evolúciót. 2018 elején egy megkövesedett állkapcsot és fogakat találtak, amelyek a becslések szerint 194 000 évre tehetők. öregek, így legalább 50 000 évvel idősebbek, mint a korábban Afrikán kívül talált modern emberi kövületek. Ez a megállapítás újabb nyomot ad arra, hogy az emberek fejlődött.

Vita

Annak ellenére, hogy a fosszilis nyilvántartásból, a genetikából és más tudományterületekből származó bizonyítékok rengetegek vannak, egyesek még mindig megkérdőjelezik annak érvényességét. Egyes politikusok és vallási vezetők elutasítják az evolúció elméletét, egy magasabb rendű lényt mint tervezőt hívnak fel az élőlények, különösen az emberek összetett világának magyarázatára.

Az iskolaszék megvitatja, hogy az evolúció elméletét más ötletek mellett, például az intelligens tervezés vagy a kreacionizmus mellett kellene-e tanítani.

A tudósok nem látnak vitát. “Sok ember mély vallási meggyőződéssel rendelkezik, és elfogadja az evolúciót is” – mondta Pobiner, hozzátéve: “valós megbékélés is lehet.”

Az evolúciót számos példa jól alátámasztja a különféle fajok változásai, amelyek a a mai élet sokfélesége. “Ha valaki valóban jobb magyarázatot tudna bemutatni, mint az evolúció és a természetes szelekció, az az új Darwin lenne” – mondta Richmond.

Alina Bradford közreműködő és Tanya Lewis munkatársai további beszámolói szerint kövesse Tanyát a Twitteren. Kövessen minket @livescience, Facebook & Google+.

További források

• A National Oceanic and Atmospheric Administration bemutatja a bálna evolúcióját.
• Az elmélet eredeti formájában történő olvasásához lásd Darwin könyvét: „A fajok eredetéről”.
• A természetes szelekció áttekintéséhez olvassa el ezt a cikket.
• Az elmélet és a tény közötti különbség megértéséhez tekintse meg ezt a Nemzeti Tudományos Akadémia webhelyét.

Kapcsolódó:

• Élő tudományos téma: Evolúció – Hírek és információk az evolúcióról és az úgynevezett teremtéstudomány híveivel folytatott harcról.