Teoria evoluției prin selecție naturală, formulată mai întâi în cartea lui Darwin „Despre originea speciilor” din 1859, este procesul prin care organismele se schimbă în timp, ca urmare a modificărilor caracteristicilor fizice sau comportamentale moștenite. Modificările care permit unui organism să se adapteze mai bine mediului său îl vor ajuta să supraviețuiască și să aibă mai mulți descendenți.

Evoluția prin selecție naturală este una dintre cele mai bine fundamentate teorii din istoria științei, susținută de dovezi dintr-o mare varietate de discipline științifice, inclusiv paleontologie, geologie, genetică și dezvoltare biologie.

Teoria are două puncte principale, a spus Brian Richmond, curator de origini umane la Muzeul American de Istorie Naturală din New York City. „Toată viața de pe Pământ este conectată și legată una de cealaltă”, iar această diversitate a vieții este un produs al „modificărilor populațiilor prin selecție naturală, unde unele trăsături au fost favorizate în mediul înconjurător față de altele”, a spus el.

Mai simplu spus, teoria poate fi descrisă ca „descendență cu modificare”, a spus Briana Pobiner, antropolog și educator la Smithsonian Institution National Museum of Natural History din Washington, DC, specializată în studiul originilor umane.

Teoria este uneori descrisă ca „supraviețuirea celui mai potrivit”, dar aceasta poate fi înșelătoare, a spus Pobiner. Aici, „fitness” nu se referă la puterea sau capacitatea atletică a unui organism, ci mai degrabă la capacitatea de a supraviețui și de a se reproduce.

De exemplu, un studiu asupra evoluției umane la 1.900 studenții, publicat online în revista Personality and Individual Differences în octombrie 2017, au descoperit că multe persoane ar putea avea probleme în găsirea unui partener din cauza schimbărilor rapide ale progreselor tehnologice sociale care evoluează mai repede decât oamenii. „Aproape 1 din 2 persoane se confruntă cu dificultăți considerabile în domeniul împerecherii „, a declarat autorul principal al studiului Menelaos Apostolou, profesor asociat de științe sociale la Universitatea din Nicosia din Cipru.” În cele mai multe cazuri, aceste dificultăți nu se datorează ceva greșit sau rupt, ci datorită oamenilor care trăiesc într-un mediu care este foarte diferit de mediul în care au evoluat pentru a funcționa. „

Originea balenelor

În prima ediție a„ Despre originea speciilor ”din 1859, Charles Darwin a speculat despre cât ar putea selecția naturală face ca un mamifer terestru să se transforme în balenă. Ca exemplu ipotetic, Darwin a folosit urși negri din America de Nord, despre care se știa că prind insecte înotând în apă cu gura deschisă:

” Nu văd nicio dificultate în faptul că o rasă de urși devine, prin selecție naturală, mai acvatică în structura și obiceiurile lor, cu guri din ce în ce mai mari, până când o creatură a fost produsă la fel de monstruoasă ca o balenă „, a speculat el.

Ideea nu a mers prea bine cu publicul. Darwin a fost atât de jenat de ridicolul pe care l-a primit, încât pasajul ursului de înot a fost eliminat din edițiile ulterioare ale cărții.

Oamenii de știință știu acum că Darwin a avut ideea corectă, dar animalul greșit. În loc să se uite la urși, ar fi trebuit să se uite la vaci și hipopotami.

Povestea originii balenelor este una dintre cele mai fascinante evoluții povești și unul dintre cele mai bune exemple pe care oamenii de știință le au despre selecția naturală.

Selecție naturală

Pentru a înțelege originea balenelor, este necesar să aveți o înțelegere de bază a modului în care funcționează selecția naturală. Selecția naturală poate schimba o specie în moduri mici, determinând o populație să schimbe culoarea sau dimensiunea pe parcursul mai multor generații. Aceasta se numește „microevoluție”.

Dar selecția naturală este, de asemenea, având în vedere suficient timp și suficiente schimbări acumulate, selecția naturală poate crea specii complet noi, cunoscute sub numele de „macroevoluție”. Poate transforma dinozaurii în păsări, mamiferele amfibii în balene și strămoșii maimuțelor în oameni.

Luați exemplul balenelor – folosind evoluția drept ghid și știind cum funcționează selecția naturală, biologii știau că tranziția balenelor timpurii de la uscat la apă a avut loc într-o serie de pași previzibili. Evoluția găurii de suflare, de exemplu, s-ar fi putut întâmpla în felul următor:

Modificările genetice aleatorii au dus la cel puțin o balenă cu nările așezate mai departe înapoi pe cap.Animalele cu această adaptare ar fi fost mai potrivite pentru un stil de viață marin, deoarece nu ar fi trebuit să iasă complet la suprafață pentru a respira. Astfel de animale ar fi avut mai mult succes și ar fi avut mai mulți descendenți. În generațiile ulterioare, s-au produs mai multe modificări genetice, mutând nasul mai departe înapoi pe cap.

Și alte părți ale corpului balenelor timpurii s-au schimbat. Picioarele din față au devenit flippers. Picioarele din spate au dispărut. Corpurile lor au devenit mai raționalizate și au dezvoltat lovituri de coadă pentru a se propulsa mai bine prin apă.

Darwin a descris și o formă de selecție naturală care depinde de succesul unui organism de a atrage un partener, un proces cunoscut sub numele de sexual selecție. Penajul colorat al păunilor și coarnele de căprioare masculine sunt ambele exemple de trăsături care au evoluat sub acest tip de selecție.

Dar Darwin nu a fost primul sau singurul om de știință care a dezvoltat o teorie a evoluției. Biologul francez Jean-Baptiste Lamarck a venit cu ideea că un organism ar putea transmite trăsături descendenților săi, deși s-a înșelat cu privire la unele dintre detalii. În același timp cu Darwin, biologul britanic Alfred Russel Wallace a venit independent cu teoria evoluției prin selecție naturală.

Înțelegerea modernă

Darwin „nu știa nimic despre genetică, a spus Pobiner.” El a observat modelul evoluției, dar nu „știa cu adevărat despre mecanism”. Acest lucru a venit mai târziu, odată cu descoperirea modului în care genele codifică diferite trăsături biologice sau comportamentale și modul în care genele sunt transmise de la părinți la descendenți. Încorporarea geneticii și a teoriei lui Darwin este cunoscută sub numele de „sinteză evolutivă modernă”.

Schimbările fizice și comportamentale care fac posibilă selecția naturală se întâmplă la nivelul ADN-ului și al genelor. Astfel de schimbări se numesc mutații. „Mutațiile sunt în esență materia primă asupra căreia acționează evoluția”, a spus Pobiner.

Mutațiile pot fi cauzate de erori aleatorii în replicarea sau repararea ADN-ului, sau de daune chimice sau radiații. De cele mai multe ori, mutațiile sunt fie dăunătoare. sau neutră, dar în cazuri rare, o mutație s-ar putea dovedi benefică pentru organism. Dacă da, va deveni mai răspândită în generația următoare și se va răspândi în întreaga populație.

În acest fel, selecția naturală ghidează proces evolutiv, păstrând și adăugând mutațiile benefice și respingând cele rele. „Mutațiile sunt aleatorii, dar selecția pentru ele nu este aleatorie”, a spus Pobiner.

Dar selecția naturală nu este singurul mecanism prin care evoluează organismele, ea a spus. De exemplu, genele pot fi transferate de la o populație la alta atunci când organismele migrează sau imigrează, un proces cunoscut sub numele de flux de gene. Și frecvența anumitor gene se poate schimba la întâmplare, ceea ce se numește deriva genetică.

O mulțime de dovezi

Chiar dacă oamenii de știință ar putea prezice cum ar trebui să arate balenele timpurii, le-au lipsit dovezile fosile pentru a susține afirmația lor. Creaționiștii au considerat această absență drept dovadă că evoluția nu a avut loc. Au batjocorit ideea că ar fi putut exista vreodată așa ceva ca o balenă ambulantă. Dar de la începutul anilor ’90, exact asta au descoperit oamenii de știință. >

Dovezile critice au apărut în 1994, când paleontologii au găsit rămășițele fosilizate ale Ambulocetus natans, un animal al cărui nume înseamnă literalmente „balenă înotătoare”. Membrele anterioare aveau degete și copite mici, dar picioarele din spate erau enorme, având în vedere dimensiunea sa. Era în mod clar adaptat pentru înot, dar era, de asemenea, capabil să se miște neîndemânatic pe uscat, la fel ca o focă.

Când înota, creatura antică se mișca ca o vidră, împingându-se înapoi cu picioarele din spate și ondulând coloana vertebrală și coada.

Balenele moderne se propulsează prin apă cu bătăi puternice ale loviturilor lor orizontale de coadă, dar Ambulocetus avea încă un fel de bici coadă și a trebuit să-și folosească picioarele pentru a furniza cea mai mare parte a forței de propulsie necesare pentru a se deplasa prin apă.

În ultimii ani, au fost descoperite tot mai multe dintre aceste specii de tranziție sau „verigi lipsă”, împrumutând sprijin suplimentar pentru teoria lui Darwin, a spus Richmond.

S-au descoperit, de asemenea, că „legăturile” fosile sprijină evoluția umană. La începutul anului 2018, o maxilară și dinți fosilizați au fost descoperiți până la 194.000 de ani vechi, făcându-le cu cel puțin 50.000 de ani mai vechi decât fosilele umane moderne găsite anterior în afara Africii. Această descoperire oferă un alt indiciu despre modul în care oamenii au a evoluat.

Controversă

În ciuda bogăției dovezilor din dosarele fosile, geneticii și alte domenii ale științei, unii oameni încă pun la îndoială validitatea ei. Unii politicieni și lideri religioși denunță teoria evoluției, invocând o ființă superioară ca proiectant pentru a explica lumea complexă a viețuitoarelor, în special a oamenilor.

Consiliile școlare dezbat dacă teoria evoluției ar trebui să fie predată alături de alte idei, cum ar fi designul inteligent sau creaționismul.

Oamenii de știință din curent nu văd nicio controversă. „O mulțime de oameni au credințe religioase profunde și acceptă, de asemenea, evoluția”, a spus Pobiner, adăugând, „poate exista o reconciliere reală.”

Evoluția este bine susținută de multe exemple de schimbări la diferite specii care duc la diversitatea vieții văzută astăzi. „Dacă cineva ar putea demonstra cu adevărat o explicație mai bună decât evoluția și selecția naturală, ar fi noul Darwin”, a spus Richmond.

Raportarea suplimentară a colaboratorului Alina Bradford și a scriitorului personal Tanya Lewis, Urmăriți Tanya pe Twitter. Urmăriți-ne @livescience, Facebook & Google+.

Resurse suplimentare

• Administrația Națională Oceanică și Atmosferică are o prezentare despre evoluția balenelor.
• Pentru a citi teoria în forma sa originală, consultați cartea lui Darwin, „Despre originea speciilor”.
• Pentru o prezentare generală a selecției naturale, consultați acest articol.
• Pentru a înțelege diferența dintre o teorie și un fapt, consultați acest site web al Academiei Naționale de Științe.

În legătură:

• Subiectul științei live: evoluția – știri și informații despre evoluție și bătălia cu susținătorii așa-numitei științe a creației.