Teoria ewolucji biologicznej: co to jest i co wyjaśnia

Człowiek jest ciekawą istotą, która na przestrzeni dziejów kwestionowała wszystko, co go otacza i wymyślała najróżniejsze idee, aby to wyjaśnić.

Nic dziwnego, że nasi przodkowie zastanawiali się również nad zwierzętami i roślinami, które widzieli wokół: czy zawsze tak było, czy też zmieniały się z biegiem czasu? A jeśli były różnice, Jakie mechanizmy zostały wykorzystane do przeprowadzenia tych modyfikacji?

Są to główne niewiadome, które próbowano rozwiązać za pomocą tego, co znamy dzisiaj jako teorię ewolucji biologicznej, która leży u podstaw biologii i komunikuje się z dużą częścią psychologii, mówiąc o pochodzeniu pewnych wrodzonych tendencji, które mogą wpływać na nasze zachowanie i sposób, w jaki pracujemy. myśleć. Zobaczmy, z czego się składa.

• Powiązany artykuł: „10 gałęzi biologii: ich cele i charakterystyka”

Ewolucja fundamentalnej teorii w biologii

Teoria ewolucji biologicznej to zestaw naukowo opracowanych wyjaśnień, jak działa fakt znany jako ewolucja biologiczna. Oznacza to, że ewolucja biologiczna jest procesem obserwowanym w rzeczywistości (nawet w kontekstach) eksperymentalne), a teoria ewolucji to zestaw „zagadek”, aby to zrozumieć zjawisko naturalne.

Należy pamiętać, że teoria naukowa jest najwyższą wartością, jaką może przyjąć system praw i hipotez naukowych. są ze sobą powiązane, gdy zostały wielokrotnie pomyślnie przetestowane, a tego, co pomagają zrozumieć, nie da się wyrazić matematycznie. Oznacza to między innymi, że chociaż teoria ewolucji jest „tylko” teorią, to do jej obalenia konieczne byłoby stworzenie innej teorii alternatywnej; Dziś ta hipotetyczna druga teoria nie istnieje i dlatego jest podstawą biologii i ogólnie aktualnych nauk biomedycznych.

Z drugiej strony, teorii ewolucji, jaką rozumiemy dzisiaj, nie można oddzielić od badań i odkryć Karola Darwina, ale nie ogranicza się do nich. Dziś społeczność naukowa wykracza poza propozycje Darwina, choć wychodząc od nich i nie negując ich fundamentalnych elementówi połączenie tej wiedzy ze światem Genetyki jako dziedziny badań. Aby jednak lepiej zrozumieć, czym jest ta teoria, zacznijmy od początku: jej początków i precedensów.

Do XIX wieku dominującą ideą dotyczącą pochodzenia gatunków był kreacjonizm. Zgodnie z tą doktryną, wszechpotężna istota stworzyła każdą z istniejących żywych istot i nie zmieniły się one z biegiem czasu. Tego rodzaju wierzenia sięgają starożytnej Grecji i chociaż nigdy nie stały się hegemoniczne w Europie, odcisnęły piętno na myśleniu niektórych teoretyków i intelektualistów.

Ale w okresie oświecenia w Europie zaczęły pojawiać się teorie bardziej złożone i bliższe rzeczywistości. Najbardziej godna uwagi na początku XIX wieku była ta zaproponowana przez Jean-Baptiste Lamarck; Ten francuski przyrodnik zasugerował, że wszystkie gatunki mają wolę zmian i możliwość przeniesienia ich na potomstwo. zmiany nabyte dzięki ich działaniu, charakterystyczny mechanizm transmisji znany jako dziedziczenie znaków nabyty.

Oczywiście należy zauważyć, że idee Lamarcka nie opierały się na dziedziczeniu cech obecnych u przodków i że rozwinęły się one z ich interakcji ze światem; to było bardziej konkretne. Zgodnie z tą teorią nabyte cechy to w szczególności te, które wynikają z działań wykonywane proaktywnie: na przykład próba przejścia z diety opartej na gryzoniach na dietę opartą na ryby.

Lamarck, w opozycji do kreacjonistów, bronił idei ewolucji gatunków, ale przyjmował, że gatunki powstają spontanicznie i nie mają wspólnego pochodzenia. Oznacza to, że jego teoria mówiła tylko o mechanizmie, dzięki któremu istoty żywe zmieniają się w czasie, a nie o tym, jak po raz pierwszy się pojawiają. Nie będę dłużej kontynuował, ponieważ masz tutaj bardzo kompletny artykuł o lamarkizmie: "Teoria Lamarcka i ewolucja gatunków".

Karol Darwin i teoria ewolucji biologicznej

Poczyniono wielki krok w uznaniu idei ewolucji biologicznej poprzez całkowicie naturalne mechanizmy, ale teoria Lamarcka miała wiele pęknięć. Dopiero w 1895 r. brytyjski przyrodnik Karol Darwin opublikował książkę Pochodzenie gatunków, w którym zaproponował nową teorię ewolucji (która byłaby znana jako darwinizm). Stopniowo teoria ta nabierała kształtu w jego kolejnych pismach i widać było, że wyjaśnił ewolucja biologiczna poprzez mechanizm naturalny: dobór naturalny połączony z doborem seksualny. Wtedy zobaczymy, z czego się składają.

Wraz z innym brytyjskim przyrodnikiem Alfredem Russelem Wallace'em (który z ciekawością przeprowadził podobne badania i doszedł do niemal identycznych wniosków, nie rozmawiając z nim ani słowa), Darwin przedstawił nowe pomysły na korzyść ewolucja; Oczywiście z dużą ostrożnością, bo implikacje jego pracy stawiają założenie Kościół, który zawsze przypisywał bezpośredniej interwencji Boga istnienie wszelkich form dożywotni.

Naturalna selekcja

Według Darwina wszystkie gatunki wywodzą się ze wspólnego pochodzenia, z którego zróżnicowały się m.in. dzięki doborowi naturalnemu. Ten mechanizm ewolucyjny można podsumować w ten sposób, że gatunki lepiej przystosowane do środowiska, w którym się znajdują, rozmnażają się więcej sukces i mieć potomstwo, które z kolei ma większe szanse na pomyślne rozmnażanie, ustępując miejsca nowemu pokolenia. Angielski przyrodnik zaakceptował również ideę wyginięcia, która była drugą stroną medalu: gatunki mniej przystosowane do środowiska miały tendencję do coraz słabszego rozmnażania, w wielu przypadkach sięgając znikać.

Tak więc w pierwszej kolejności na scenie pojawiły się populacje istot żywych o różnych cechach, a środowisko wywierało na nie presję. które sprawiły, że niektóre z nich odniosły większy sukces reprodukcyjny niż inne, powodując rozprzestrzenianie się ich cech i znikanie inny

To, co charakteryzowało ten proces, to jego naturalny charakter, niepomny wpływu istoty nadprzyrodzonej. kierować nim; Stało się to automatycznie, w taki sam sposób, w jaki kula śnieżna powiększa się pod wpływem siły grawitacji przyłożonej do zbocza góry.

Dobór płciowy

Innym mechanizmem ewolucyjnym, który opisuje teoria ewolucji Darwina, jest dobór płciowy, na który składa się zespół dyspozycji naturalne i behawioralne wzorce, które sprawiają, że niektóre osobniki są bardziej pożądane, aby mieć ze sobą potomstwo, a inne mniej pożądane, aby mieć ze sobą potomstwo. to samo.

A) Tak, dobór płciowy gra podwójną grę. Z jednej strony uzupełnia ją dobór naturalny, ponieważ dostarcza elementów wyjaśniających, dlaczego niektóre osobniki osiągają większy sukces reprodukcyjny niż inne; ale z drugiej strony działa przeciwko niemu, ponieważ istnieją cechy, które mogą być korzystne z punktu widzenia doboru płciowego, ale niekorzystne z punktu widzenia doboru płciowego (czyli wyniku interakcji z otoczeniem, z wyjątkiem ewentualnych partnerów) rozrodczy).

Przykładem tego ostatniego jest długi ogon pawia: ułatwia znalezienie partnera, ale trudniej jest pozostać poza zasięgiem drapieżników.

Neodarwinizm

Pomimo usunięcia boskości w stworzeniu i wyjaśnienia podstawowego mechanizmu, dzięki któremu gatunki zmieniają się i różnicują Z biegiem czasu Darwin nie był świadomy terminu, który znamy dzisiaj jako zmienność genetyczna, i nie był świadomy istnienia geny. Innymi słowy, nie wiedział, jak pojawiła się zmienność cech, na które działa presja doboru naturalnego. Z tego powodu nigdy do końca nie odrzucił idei dziedziczenia nabytych postaci zaproponowanej przez Lamarcka.

W przeciwieństwie do Darwina, Wallace nigdy nie zaakceptował tego pomysłu iz tego sporu wyłoniła się nowa teoria ewolucyjna zwana neodarwinizmem., prowadzony przez przyrodnika Jerzy Jan Romanes Roman, którzy oprócz całkowitego odrzucenia idei Lamarcka, wierzyli, że jedynym mechanizmem ewolucyjnym jest dobór naturalny, coś, czego Darwin nigdy nie utrzymywał. Dopiero na początku XX wieku zaakceptowano prawa Mendla, pokazujące, że mutacje w DNA są preadaptacyjne, to znaczy, że najpierw ulegają mutacja, a następnie poddawana jest próbie, czy jednostka, u której wystąpiła jest lepiej przystosowana do środowiska, czy nie, łamiąc ideę dziedziczenia charakterów nabyty.

Wychodząc z takiego założenia, genetycy Fisher, Haldane i Wright nadali darwinizmowi nowy zwrot. Zintegrowali teorię ewolucji gatunków poprzez dobór naturalny i dziedziczenie genetyczne zaproponowaną przez Grzegorz Mendel, wszystko na podstawie matematycznej. I tak narodziła się teoria najbardziej dziś akceptowana przez społeczność naukową, znana jako teoria syntetyczna. Jest sugeruje, że ewolucja jest mniej lub bardziej stopniową i ciągłą zmianą wyjaśnianą zmiennością genetyczną i dobór naturalny.

Społeczny wpływ teorii ewolucji

Największym problemem, jaki miał Darwin, było zrezygnowanie z figury ręki Boga w jego teorii tego, czym może być mechanizm wyjaśniające różnorodność biologiczną, coś niewybaczalnego w czasach, gdy religia i kreacjonizm były hegemoniczny.

Jednak, Teoretyczna spuścizna Karola Darwina była solidna, a pojawienie się nowych skamielin z biegiem lat dało dobre empiryczne poparcie dla jego teorii... który nie sprawił, że jego wkład w naukę był lepiej widziany przez instancje religijne. Nawet dzisiaj środowiska ściśle związane z tradycją i religią zaprzeczają teorii ewolucji, albo uważają to za „po prostu teorię”, co sugeruje, że kreacjonizm cieszy się tymi samymi aprobatami naukowcy. Co jest błędem.

Ewolucja jest faktem

Chociaż mówimy jako teoria ewolucji, w rzeczywistości jest to fakt i istnieją dowody, aby nie wątpić w jego istnienie. Dyskutuje się o tym, jak powinna wyglądać teoria naukowa wyjaśniająca ewolucję gatunków, na które istnieją dowody, sam ten proces nie jest kwestionowany.

Poniżej znajdziesz kilka dowodów na istnienie ewolucji biologicznej.

1. Zapis kopalny

Paleontologia, dyscyplina zajmująca się badaniem skamieniałości, wykazała, że ​​zjawiska geologiczne, takie jak fosylizacja, zabierają dużo czasu. Wiele skamieniałości bardzo różni się od obecnych gatunków, ale jednocześnie mają pewne podobieństwo. Brzmi dziwnie, ale z przykładem łatwiej to zrozumieć.

Glyptodon Był to plejstoceński ssak, który jest niezwykle podobny do obecnego pancernika, ale w gigantycznej wersji: jest to ślad po drzewie ewolucyjnym, które prowadzi do obecnego pancernika. Te same skamieniałości są również dowodem na wyginięcie, ponieważ pokazują, że w przeszłości istniały organizmy, których dziś już wśród nas nie ma. Najbardziej charakterystycznym przykładem są dinozaury.

2. Ślady i niedoskonałe projekty

Niektóre żywe istoty mają projekty, o których moglibyśmy powiedzieć, że są niedoskonałe. Na przykład pingwiny i strusie mają puste skrzydła i kości, ale nie potrafią latać. To samo dzieje się z wielorybem i wężem, które mają miednicę i kość udową, ale nie chodzą. Narządy te znane są jako ślady, narządy, które były przydatne dla przodka, ale teraz są bezużyteczne..

To kolejny dowód ewolucji, który dodatkowo pokazuje, że proces ten jest oportunistyczny, ponieważ wykorzystuje to, co ma pod ręką, do organizowania nowego organizmu. Gatunki życia nie są wynikiem inteligentnego i dobrze zaplanowanego projektu, ale opierają się na funkcjonalnych „bungle” doskonalonych (lub nie) przez pokolenia.

3. Homologie i analogie

Porównując anatomię różnych organizmów, możemy znaleźć przypadki, które po raz kolejny są dowodem ewolucji. Niektóre z nich składają się z homologii, w których dwa lub więcej gatunków wykazuje podobną strukturę w niektórych części ich anatomii, ale mają pełnić różne funkcje, co tłumaczy się tym, że pochodzą z tego samego poprzednik. Przykładem są końce czworonogów, ponieważ wszystkie mają układ strukturalny podobne, mimo że ich kończyny pełnią różne funkcje (chodzenie, latanie, pływanie, skakanie, itp.).

Drugi przypadek to analogie, organy różnych gatunków, które nie mają tej samej anatomii, ale mają wspólną funkcję. Wyraźnym przykładem są skrzydła ptaków, owadów i latających ssaków. Zostały opracowane na różne sposoby, aby osiągnąć tę samą funkcję, jaką jest latanie.

4. sekwencjonowanie DNA

Wreszcie kod genetyczny, z pewnymi wyjątkami, jest uniwersalny, to znaczy, że każdy organizm go używa. Gdyby tak nie było, nie byłoby to możliwe dla Bakterie E.coli mógł produkować ludzką insulinę poprzez wprowadzenie do niej genu (pochodzenia ludzkiego) odpowiedzialnego za wytwarzanie tej substancji, tak jak robimy to dzisiaj. Ponadto GMO są kolejnym dowodem na to, że materiał genetyczny wszystkich form życia ma tę samą naturę. Inne dowody na to, że wszystkie gatunki mają wspólne pochodzenie i dowód ewolucji.

Mechanizmy ewolucyjne

Chociaż omówiliśmy dobór naturalny jako mechanizm wykorzystywany przez ewolucję do postępu, nie jest to jedyny znany mechanizm. Tutaj zobaczymy różne rodzaje selekcji, które wpływają na ewolucję.

1. Dobór naturalny i płciowy

W teorii ewolucji biologicznej zrodzonej z Darwinem ten przyrodnik zapoczątkował ideę doboru naturalnego ze swoich obserwacji w Rejs Beagle podczas jego podróży przez Wyspy Galapagos. Uderzył go w nich fakt, że każda wyspa miała swój własny gatunek zięb, ale wszystkie miały podobieństwo do tych występujących na sąsiednim kontynencie, Ameryce Południowej.

Doszedł do wniosku, że zięby wyspowe pierwotnie pochodziły z lądu, a po dotarciu na każdą wyspę doznał „promieniowania adaptacyjnego”, w tym przypadku przez żywność, generując w ten sposób szereg wariantów, zaczynając od tej samej grupy przodkowie; a zatem, Ptaki te mają bardzo różne od siebie dzioby, dostosowując się do ekosystemu każdej wyspy z osobna.

Dziś możemy lepiej wyjaśnić, jak działa dobór naturalny. Środowisko nie jest stabilne i zmienia się w czasie. Gatunki przechodzą losowo mutacje w swoim genomie, co powoduje, że zmieniają swoje cechy. Ta zmiana może sprzyjać ich przetrwaniu lub wręcz przeciwnie, utrudnić życie i spowodować śmierć bezdzietną.

2. Sztuczna selekcja

Nie jest to właściwie mechanizm ewolucyjny, ale odmiana doboru naturalnego. Mówi się, że jest sztuczny, ponieważ to człowiek kieruje ewolucją dla swoich własnych interesów. Mówimy o praktyce, która ma miejsce w rolnictwie i hodowli zwierząt od tysiącleci, wybierając i krzyżując rośliny i zwierzęta w celu uzyskania większej produktywności i wydajności. Dotyczy to również zwierząt domowych, takich jak psy, w przypadku których poszukiwano innych cech, takich jak większa siła lub uroda.

3. Dryf genetyczny

Zanim zaczniemy mówić o tym mechanizmie, musimy poznać pojęcie allelu. Allel składa się ze wszystkich form mutacyjnych określonego genu. Na przykład różne geny odpowiedzialne za kolor oczu u człowieka. Dryf genetyczny definiuje się jako losową zmianę częstotliwości alleli z pokolenia na pokolenie, co oznacza, że ​​środowisko nie działa. Efekt ten najlepiej docenić, gdy populacja jest niewielka, jak w przypadku chowu wsobnego., gdzie zmienność genetyczna jest zmniejszona.

Ten mechanizm może usuwać lub ustawiać cechy losowo, bez konieczności działania środowiska na ich wybór. Dlatego w małych populacjach łatwiej jest przypadkowo stracić lub zyskać jakość.

• Możesz być zainteresowany: „Dryf genetyczny: co to jest i jak wpływa na ewolucję biologiczną?”

kontrowersje związane z ewolucją

Jak widzieliśmy, obecnie najszerzej akceptowaną teorią ewolucji jest teoria syntetyczna (znana również jako synteza współczesna), chociaż Istnieją alternatywy, które są temu przeciwne, ponieważ uważa się, że zawiera pewne braki lub koncepcje, które nie są wyjaśnione lub nie są w zestawie.

1. Neutralizm

Do niedawna uważano, że istnieją tylko szkodliwe mutacje (selekcja negatywna) i korzystne mutacje (selekcja pozytywna). Ale japoński biolog Motoo Kimura stwierdził, że na poziomie molekularnym istnieje wiele mutacji, które są neutralne, a nie nie podlegają selekcji i których dynamika zależy od tempa mutacji i eliminującego je dryfu genetycznego, tworząc a Saldo.

Z tego pomysłu zrodziła się idea przeciwstawna do proponowanej przez teorię syntetyczną, gdzie korzystne mutacje są powszechne. Ten pomysł to neutralizm. Ta gałąź sugeruje, że mutacje neutralne są powszechne, a korzystne stanowią mniejszość.

2. Neolamarkizm

Neo-Lamarckizm to część społeczności naukowej, która wciąż utrzymuje, że nie można wykluczyć teorii Lamarcka i jej dziedziczenia cech nabytych. Stamtąd próbuje się pogodzić tę ideę z genetyką, stwierdzając, że mutacje nie są przypadkowe, ale są konsekwencją „wysiłku” gatunku, aby przystosować się do środowiska. Jednak, jego podstawy empiryczne nie mogą być porównywane z teorią syntetyczną.

Odniesienia bibliograficzne:

• Cracraft, J.; Donoghue, M.J. (2004). Składanie drzewa życia. Oksford: Oxford University Press.
• Darwin, C.; Wallace, Alfred R. (1858). O tendencji gatunków do tworzenia odmian; oraz o utrwalaniu odmian i gatunków za pomocą naturalnych środków doboru. Journal of the Proceedings of the Linnean Society of London. Zoologia 3. 3 (9): s. 46 - 50.
• Hull, D.L. (1967). Metafizyka ewolucji. Brytyjski Dziennik Historii Nauki. Cambridge: Cambridge University Press w imieniu Brytyjskiego Towarzystwa Historii Nauki. 3 (4): 309 - 337.
• Kutschera, U.; Karl J.; Niklas (2004). Współczesna teoria ewolucji biologicznej: rozszerzona synteza. Naturwissenschaften, 91 (6): s. 255 - 276.
• Mayr, E. (1982). Rozwój myśli biologicznej: różnorodność, ewolucja i dziedziczenie. Cambridge: Belknap Press z Harvard University Press.