Ewolucja biologiczna

Ewolucja biologiczna, ewolucja organiczna – zmiany cech całych grup organizmów następujące z biegiem pokoleń[1]. Procesy ewolucyjne powodują powstawanie bioróżnorodności na każdym poziomie organizacji biologicznej, w tym na poziomie gatunku, osobniczym i molekularnym[2]. W połowie XIX stulecia Charles Darwin sformułował teorię naukową ewolucji poprzez dobór naturalny, a odkrycie opublikował w monografii O powstawaniu gatunków (1859)[3].

Całe obecne życie na Ziemi pochodzi od wspólnego przodka[4][5][6]. Ostatni uniwersalny wspólny przodek, czyli ostatni wspólny przodek wszystkich dzisiejszych organizmów żywych, żył około 3,5–3,8 miliarda lat temu[7], aczkolwiek w 2015 opisano szczątki mogące stanowić pozostałości życia sprzed 4,1 miliarda lat w skałach Australii Zachodniej[8][9].

Powtarzające się powstawanie nowych gatunków (specjacja), zmiany w obrębie gatunków (anageneza) i wymieranie gatunków w obrębie historii życia na Ziemi demonstrowane są przez zespół wspólnych cech morfologicznych i biochemicznych, w tym sekwencje DNA[10]. Większe podobieństwo wspólnych cech obserwuje się u gatunków dzielących ze sobą późniejszego ostatniego wspólnego przodka, co może służyć rekonstrukcji biologicznego drzewa życia, bazującego na pokrewieństwie ewolucyjnym (filogenetyka), z wykorzystaniem zarówno gatunków współczesnych, jak i kopalnych. Zapis kopalny obrazuje progresję od wczesnego biogennego grafitu[11] przez maty mikrobowe[12][13][14] do skamieniałych organizmów wielokomórkowych. Istniejące wzorce bioróżnorodności wytworzyły się z udziałem specjacji i wymierań[15]. Powyżej 99% wszystkich gatunków, jakie kiedykolwiek żyły na Ziemi, wyginęło[16][17]. Obecnie Ziemię zamieszkują organizmy należące do 10–14 milionów gatunków[18], z których do tej pory opisano 1,2 miliona[19].

Ewolucja zachodząca poprzez dobór naturalny uwidacznia się w obserwacji, zgodnie z którą organizmy wydają na świat więcej potomstwa niż może przetrwać, w połączeniu z trzema faktami dotyczącymi populacji: 1) osobniki różnią się cechami morfologicznymi, fizjologicznymi i zachowaniem (wariancja fenotypowa), 2) różne cechy wiążą się z różną zdolnością do przetrwania i reprodukcji (różne dostosowanie), 3) cechy mogą być przekazywane z pokolenia na pokolenie (dziedziczność dostosowania)[3]. W kolejnych pokoleniach członkowie danej populacji zastępowani są przez potomstwo rodziców lepiej zaadaptowanych do przetrwania i rozrodu w danym środowisku, w którym zachodzi dobór naturalny. W tej teleonomii chodzi o tworzenie i zachowywanie cech dostosowanych do funkcji, które wypełniają[20]. Dobór naturalny stanowi jedyną znaną przyczynę powstawania adaptacji, ale nie jedyną przyczynę ewolucji. Inne, nieadaptacyjne procesy ewolucyjne obejmują mutacje, dryf genetyczny i przepływ genów na skutek migracji[21].

Na początku XX wieku powstała współczesna synteza ewolucyjna, integrująca klasyczną genetykę z darwinowską teorią ewolucji dzięki osiągnięciom genetyki populacyjnej. Wagę doboru naturalnego jako przyczyny ewolucji zaakceptowano w innych dziedzinach biologii. Co więcej, niegdyś uznawane poglądy na ewolucję, jak ortogeneza, XIX-wieczny ewolucjonizm czy inne poglądy dotyczące wrodzonego postępu w wielkoskalowych procesach ewolucyjnych przeszły do historii[22]. Naukowcy kontynuują badania różnych aspektów biologii ewolucyjnej przez formułowanie i testowanie hipotez, tworząc modele matematyczne biologii teoretycznej i teorie biologiczne, wykorzystując dane obserwacyjne i przeprowadzając doświadczenia w naturalnym środowisku i w laboratorium.

W sensie zastosowań praktycznych zrozumienie ewolucji wykorzystano na wielu polach nauki i przemysłu, włączając w to rolnictwo, medycynę człowieka i innych zwierząt oraz nauki o życiu w ogólności[23][24][25]. Odkrycia w biologii ewolucyjnej wywarły znaczny wpływ nie tylko na tradycyjne dziedziny biologii, ale również na inne dyscypliny akademickie, jak antropologia biologiczna czy psychologia ewolucyjna[26][27]. Obliczenia ewolucyjne, dział badań sztucznej inteligencji, stosuje zasady Darwina do rozwiązywania problemów informatycznych.

  1. Futuyma 2008 ↓, s. 2.
  2. Hall i Hallgrímsson 2008 ↓, s. 3–5.
  3. a b R.C. Lewontin. The Units of Selection. „Annual Review of Ecology and Systematics”. 1, s. 1–18, 1970. Palo Alto, CA: Annual Reviews. DOI: 10.1146/annurev.es.01.110170.000245. ISSN 1545-2069. JSTOR: 2096764. 
  4. Kampourakis 2014 ↓, s. 127–129.
  5. W. Ford Doolittle. Uprooting the Tree of Life. „Scientific American”. 282 (2), s. 90–95, 2000. Stuttgart: Georg von Holtzbrinck Publishing Group. DOI: 10.1038/scientificamerican0200-90. ISSN 0036-8733. PMID: 10710791. [dostęp 2015-04-05]. [zarchiwizowane z adresu 2006-09-07]. 
  6. Nicolas Glansdorff, Ying Xu, Bernard Labedan. The Last Universal Common Ancestor: emergence, constitution and genetic legacy of an elusive forerunner. „Biology Direct”. 3, s. 29, 2008-07-09. London: BioMed Central. DOI: 10.1186/1745-6150-3-29. ISSN 1745-6150. PMID: 18613974. PMCID: PMC2478661. 
  7. Błąd w przypisach: Błąd w składni elementu <ref>. Brak tekstu w przypisie o nazwie Origin1
    BŁĄD PRZYPISÓW
  8. Seth Borenstein. Hints of life on what was thought to be desolate early Earth. „Excite”, 2015. Yonkers, NY: Mindspark Interactive Network. [dostęp 2015-10-20]. 
  9. Elizabeth A. Bell, Patrick Boehnike, T. Mark Harrison, Wendy L. Mao. Potentially biogenic carbon preserved in a 4.1 billion-year-old zircon. „Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.”. 112 (47), s. 14518–14521, 2015-11-24. Washington, D.C.: National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.1517557112. ISSN 0027-8424. PMID: 26483481. PMCID: PMC4664351. [dostęp 2015-12-30]. 
  10. Panno 2005 ↓, s. xv-16.
  11. Błąd w przypisach: Błąd w składni elementu <ref>. Brak tekstu w przypisie o nazwie NG-20131208
    BŁĄD PRZYPISÓW
  12. Błąd w przypisach: Błąd w składni elementu <ref>. Brak tekstu w przypisie o nazwie AP-20131113
    BŁĄD PRZYPISÓW
  13. Błąd w przypisach: Błąd w składni elementu <ref>. Brak tekstu w przypisie o nazwie TG-20131113-JP
    BŁĄD PRZYPISÓW
  14. Błąd w przypisach: Błąd w składni elementu <ref>. Brak tekstu w przypisie o nazwie AST-20131108
    BŁĄD PRZYPISÓW
  15. Futuyma 2004 ↓, s. 33.
  16. Stearns i Stearns 1999 ↓, s. x.
  17. Błąd w przypisach: Błąd w składni elementu <ref>. Brak tekstu w przypisie o nazwie NYT-20141108-MJN
    BŁĄD PRZYPISÓW
  18. Miller i Spoolman 2012 ↓, s. 62.
  19. Błąd w przypisach: Błąd w składni elementu <ref>. Brak tekstu w przypisie o nazwie PLoS-20110823
    BŁĄD PRZYPISÓW
  20. Darwin 1859 ↓, s. Chapter XIV.
  21. Thomas C. Scott-Phillips, Kevin N. Laland, D.M. Shuker, Thomas E. Dickins i inni. The Niche Construction Perspective: A Critical Appraisal. „Evolution”. 68 (5). s. 1231–1243. DOI: 10.1111/evo.12332. ISSN 1558-5646. 
  22. Provine 1988 ↓, s. 49–79.
  23. National Academy of Sciences, Institute of Medicine: Science, Evolution, and Creationism. Washington, D.C.: National Academy Press, 2008, s. R11–R12. ISBN 978-0-309-10586-6. LCCN 2007015904. OCLC 123539346. (ang.).
  24. Ayala i Avise 2014 ↓.
  25. National Academy of Sciences, Institute of Medicine: Science, Evolution, and Creationism. Washington, D.C.: National Academy Press, 2008, s. 17. ISBN 978-0-309-10586-6. LCCN 2007015904. OCLC 123539346. (ang.).
  26. Moore, Decker i Cotner 2010 ↓, s. 454.
  27. Douglas J. Futuyma, Evolution, Science, and Society: Evolutionary Biology and the National Research Agenda, New Brunswick, NJ: Office of University Publications, Rutgers, The State University of New Jersey, 1999, OCLC 43422991 [dostęp 2016-12-09] [zarchiwizowane z adresu 2012-01-31].

From Wikipedia, the free encyclopedia · View on Wikipedia

Developed by razib.in