Ewolucja

Powstawanie gatunków

Biologiczna definicja gatunku określa go jako zbiór osobników mogących się swobodnie krzyżować i dawać płodne potomstwo, czyli mających wspólną pulę genową. Oznacza to, że o dwóch odrębnych gatunkach możemy mówić wtedy, gdy pomiędzy dwiema grupaŹmi organizmów nie ma przepływu genów. Tak więc nowe gatunki powstają z już istniejących, dzięki pojawieniu się barier utrudniających lub uniemożliwiających płodne krzyżowanie się. Dzieje się tak wówczas, gdy poziom tak zwanej biologicznej nieprzystawalności osobników z różnych populacji zakłóci normalny przebieg zapłodnienia lub rozwoju osobnika potomnego. Może się to odbywać szybko (skokowo), na przykład wskutek zajścia znacznych mutacji (choćby zmieniających liczbę chromosomów), lub stopniowo: przykładowo na skutek zmian frekwencji alleli. Zatem specjacja wymaga wystąpienia izolacji rozrodczej między ewoluującymi populacjami. W przyrodzie izolacja rozrodcza między populacjami należącymi do jednego gatunku może wynikać z przestrzennego rozdzielenia populacji lub innych mechanizmów, które zachodzą, mimo że populacje zajmują ten sam teren. Po pojawieniu się bariery fizycznej w każdej populacji groŹmadzą się odmienne mutacje.

Dobór naturalny

Nie wszystkie osobniki w populacji są jednakowo dobrze przystosowane do konkretnych warunków środowiska – w walce o byt mają więc różne szanse na przeżycie i wydania świat potomstwa. To, które osobniki przekażą dalej swoje geny, zależy nie tylko od zdarzeń losowych, ale też od tego, jak poszczególne fenotypy sprawdzają się w danym środowisku. Jak już wspomniano, dobór naturalny działa selekcyjnie na fenotypy, w wyniku eliminowane są osobniki gorzej przystosowane. W ten sposób w następnym pokoleniu zwiększa się udział osobników lepiej dostosowanych, które zdołały przekazać swe geny najliczniejszemu potomstwu. Jednocześnie obserwuje się, że zmiany te mają charakter kierunkowy i prowadzą do zmniejszenia różnorodności genetycznej. Na ogół dobór naturalny działa w kierunku eliminowania odchyleń od osiągnięcia optymalnego poziomu przystosowania do środowiska. Mówimy wówczas o doborze( stabilizującym, który eliminuje skrajne fenotypy i wyraźnie zmniejsza różnorodność genetyczną. Na przykład zazwyczaj osobniki średniej wielkości odznaczają się lepszym dostosowaniem niż wyjątkowo drobne lub bardzo wielkie.

Dowody

W czasach, kiedy do istnienia ewolucji w przyrodzie trzeba było jeszcze przekonywać wyliczano tak zwane dowody ewolucji, dzieląc je na pośrednie (poszlaki z zakresu analizy Źporównawczej, embriologii, biochemii itp.) i bezpośrednie (kopalne świadectwa przemian świata żywego w minionych epokach). Dziś rozróżnienie to straciło na znaczeniu, zwłaszcza odkąd genetycy jednoznacznie potwierdzili zachodzenie ewolucji. Pozostaniemy jednak przy tradycyjnym podziale dowodów ewolucji. W czasach Darwina najważniejszymi przesłankami były dane anatomii porównawcze – o pokrewieństwach między organizmami dowiadywano się, analizując szczegóły ich budowy i funkcjonowania. Można zauważyć, że na skutek ewolucji rozbieżnej (dywergencyjnej) wiele spokrewnionych organizmów, nawet na pozór niepodobnych, zachowało takie same struktury anatomiczne. Owe odpowiadające sobie struktury, odziedziczone po wspólnych przodkach, nazywamy homologicznymi. Przykładem może być zachowanie podobnego układu szkieletu w przedniej łapie jaszczurki, skrzydle ptaka, płetwie wieloryba czy kończynie górnej człowieka. Tymczasem struktury pełniące podobne funkcje, a, o innym pochodzeniu, nazywamy analogicznymi (np. skrzydło motyla i skrzydło nietoperza).