4 EVIDENȚELE EVOLUȚIEI FIINȚELOR VII - BIOLOGIE - 2025

Dovezile pentru evoluția constă într - o serie de teste pentru a confirma procesul de schimbare în timpul trecerii timpului în populațiile biologice. Aceste dovezi provin de la diferite discipline, de la biologie moleculară la geologie.

De-a lungul istoriei biologiei, au fost concepute o serie de teorii care au încercat să explice originea speciilor. Prima dintre ele este teoria fixistă, concepută de o serie de gânditori, care datează din vremea lui Aristotel. Conform acestui corp de idei, speciile au fost create independent și nu s-au schimbat de la începutul creației lor.

Sursa: pixabay.com

Ulterior, a fost dezvoltată teoria transformistă care, după cum sugerează și numele ei, sugerează transformarea speciilor în timp. Conform transformiștilor, deși speciile au fost create în evenimente separate, acestea s-au schimbat de-a lungul timpului.

În sfârșit, avem teoria evoluției, care pe lângă faptul că propune ca speciile să se schimbe de-a lungul timpului, consideră o origine comună.

Aceste două postulate au fost organizate de naturalistul britanic Charles Darwin, ajungând la concluzia că ființele vii provin din strămoși foarte diferiți de ei și sunt legate între ele de strămoși comuni.

Înainte de timpul lui Darwin, teoria fixistă era folosită în principal. În acest context, adaptările animalelor au fost concepute ca creații ale unei minți divine într-un scop specific. Astfel, păsările aveau aripi pentru a zbura și alunițele aveau picioarele de săpat.

Odată cu sosirea lui Darwin, toate aceste idei sunt eliminate și evoluția începe să dea sens biologiei. În continuare vom explica principalele dovezi care susțin evoluția și ajută la excluderea fixității și a transformismului.

Registrul fosilelor și paleontologia

Ce este o fosilă?

Termenul fosilă provine din latinescul fosilis, care înseamnă „dintr-o groapă” sau „de pe pământ”. Aceste fragmente valoroase reprezintă pentru comunitatea științifică un „aspect în trecut”, literal.

Fosilele pot fi resturile de animale sau plante (sau un alt organism viu) sau o urmă sau o marcă pe care individul a lăsat-o pe o suprafață. Exemplul tipic de fosilă este părțile dure ale unui animal, cum ar fi cochilia sau oasele care au fost transformate în rocă prin procese geologice.

De asemenea, „urmele” organismelor pot fi găsite în registru, cum ar fi cremele sau urmele.

În antichitate, se credea că fosilele sunt un tip de rocă foarte particular, care fusese modelat de forțele de mediu, fie că este vorba de apă sau de vânt, și seamănă spontan cu o ființă vie.

Odată cu descoperirea rapidă a unui număr mare de fosile, a devenit clar că acestea nu erau pur și simplu roci, iar fosilele au ajuns să fie considerate rămășițele organismelor care au trăit cu milioane de ani în urmă.

Primele fosile reprezintă celebra "față a Ediacara". Aceste fosile datează de acum aproximativ 600 de milioane de ani.

Cu toate acestea, majoritatea fosilelor datează din perioada cambriană, cu aproximativ 550 de milioane de ani în urmă. De fapt, organismele din această perioadă sunt caracterizate în principal de o inovație morfologică enormă (de exemplu, numărul imens de fosile găsite în Șistul Burguess).

De ce sunt fosilele dovezi de evoluție?

Se consideră că înregistrarea fosilelor - o caravană vastă, cu forme diverse, pe care nu le mai observăm astăzi și că unele sunt extrem de asemănătoare cu speciile moderne - respinge teoria fixistă.

Deși este adevărat că înregistrarea este incompletă, există unele cazuri foarte particulare în care găsim forme tranzitorii (sau etape intermediare) între o formă și alta.

Un exemplu de forme incredibil de conservate în evidență este evoluția cetaceelor. Există o serie de fosile care arată schimbarea treptată la care a suferit această linie de-a lungul timpului, începând cu un animal terestru cu patru picioare și terminând cu speciile imense care locuiesc în oceane.

Au fost găsite fosile care arată transformarea incredibilă a balenelor în Egipt și Pakistan.

Un alt exemplu care reprezintă evoluția unui taxon modern este înregistrarea fosilă a grupurilor care au originat caii de astăzi, de la un organism de mărimea unui canid și cu dinți pentru navigare.

În mod similar, avem fosile foarte specifice ale reprezentanților care ar fi putut fi strămoșii tetrapodilor, cum ar fi Ichthyostega - unul dintre cei mai vechi amfibieni cunoscuți.

Homologie: dovezi de origine comună

Ce este omologia?

Homologia este un concept cheie în evoluție și în științele biologice. Termenul a fost creat de zoologul Richard Owen și l-a definit astfel: „același organ la animale diferite, în orice formă și funcție”.

Pentru Owen, asemănarea dintre structurile sau morfologiile organismelor se datora exclusiv faptului că acestea corespundeau aceluiași plan sau „arotip”.

Totuși, această definiție a fost anterioară erei darwiniene, din acest motiv termenul este folosit într-un mod pur descriptiv. Ulterior, odată cu integrarea ideilor darwiniene, termenul de omologie ia o nouă nuanță explicativă, iar cauza acestui fenomen este o continuitate a informației.

Homologiile nu sunt ușor de diagnosticat. Cu toate acestea, există anumite dovezi care spun cercetătorului că se confruntă cu un caz de omologie. Primul este să recunoaștem dacă există o corespondență în ceea ce privește poziția spațială a structurilor.

De exemplu, la membrele superioare ale tetrapodelor relația oaselor este aceeași între indivizii grupului. Găsim un humerus, urmat de o rază și o ulnă. Deși structura poate fi modificată, ordinea este aceeași.

Toate sunt asemănări omologii?

În natură, nu toate asemănările dintre două structuri sau procese pot fi considerate omologe. Există alte fenomene care duc la două organisme care nu sunt legate între ele în ceea ce privește morfologia lor. Acestea sunt convergența evolutivă, paralelismul și inversarea.

Exemplul clasic de convergență evolutivă este ochiul vertebratelor și cu ochiul cefalopodelor. Deși ambele structuri îndeplinesc aceeași funcție, ele nu au o origine comună (strămoșul comun al acestor două grupuri nu avea o structură similară cu ochiul).

Astfel, distincția dintre trăsăturile omologe și cele analoge este vitală pentru a stabili relații între grupurile de organisme, deoarece numai trăsăturile omologe pot fi utilizate pentru a face inferențe filogenetice.

De ce omologiile sunt dovada evoluției?

Homologiile sunt dovezi ale originii comune a speciilor. Revenind la exemplul de quiridiu (membru format dintr-un singur os în braț, doi în antebraț și falange) în tetrapode, nu există niciun motiv pentru care un liliac și o balenă ar trebui să împartă modelul.

Acest argument a fost folosit chiar de Darwin în The Origin of Species (1859), pentru a respinge ideea că speciile au fost proiectate. Niciun designer - oricât de neexperimentat - nu ar folosi același tipar pe un organism zburător și unul acvatic.

Din acest motiv, putem concluziona că omologiile sunt dovezi ale strămoșilor comune, iar singura explicație plauzibilă care există pentru a interpreta un quiridiu într-un organism marin și într-un alt zbor, este că ambele au evoluat dintr-un organism care avea deja această structură.

Ce sunt omologiile moleculare?

Până acum am menționat doar omologii morfologice. Cu toate acestea, omologiile la nivel molecular servesc, de asemenea, drept dovadă a evoluției.

Cea mai evidentă omologie moleculară este existența unui cod genetic. Toate informațiile necesare pentru construirea unui organism se găsesc în ADN. Aceasta devine o moleculă de ARN mesager, care este în cele din urmă tradusă în proteine.

Informația se află într-un cod format din trei litere sau codoni, numit cod genetic. Codul este universal pentru ființele vii, deși există un fenomen numit prejudecată de utilizare a codonilor, unde anumite specii folosesc mai frecvent codoni.

Cum se poate verifica dacă codul genetic este universal? Dacă izolăm ARN mitocondrial care sintetizează proteina omoglobinei de la un iepure și o introducem într-o bacterie, utilajul procariotului este capabil să decodeze mesajul, chiar dacă nu produce în mod natural hemoglobină.

Alte omologii moleculare sunt reprezentate de numărul enorm de căi metabolice care există în comun în diferite linii, larg separate în timp. De exemplu, descompunerea glucozei (glicoliza) este prezentă în aproape toate organismele.

Ce ne învață omologiile moleculare?

Cea mai logică explicație pentru care codul este universal este un accident istoric. Ca și limbajul din populațiile umane, codul genetic este arbitrar.

Nu există niciun motiv pentru care termenul „tabel” să fie folosit pentru a desemna obiectul fizic al tabelului. Același lucru este valabil pentru orice termen (casă, scaun, computer, etc.).

Din acest motiv, când vedem că o persoană folosește un anumit cuvânt pentru a desemna un obiect, se datorează faptului că l-a învățat de la o altă persoană - tatăl sau mama sa. Iar aceștia, la rândul lor, au învățat-o de la alți oameni. Adică implică un strămoș comun.

În mod similar, nu există niciun motiv pentru ca valina să fie codificată de seria codonilor care se asociază cu acest aminoacid.

Odată ce limba pentru cei douăzeci de aminoacizi a fost stabilită, aceasta s-a blocat. Poate din motive energetice, deoarece orice abatere de la cod ar putea avea consecințe dăunătoare.

Selecție artificială

Selecția artificială este un test al performanței procesului de selecție naturală. De fapt, variația statutului intern a fost crucială în teoria lui Darwin și primul capitol despre originea speciilor este dedicat acestui fenomen.

Cele mai cunoscute cazuri de selecție artificială sunt porumbeii și câinii domestici. Acest proces funcțional prin acțiunea umană care alege în mod selectiv anumite variante din populație. Astfel, societățile umane au produs soiurile de animale și plante pe care le vedem astăzi.

De exemplu, caracteristici precum mărimea vacii pot fi modificate rapid pentru a crește producția de carne, numărul de ouă depuse de găini și producția de lapte, printre altele.

Deoarece acest proces se produce rapid, putem vedea efectul selecției într-o perioadă scurtă de timp.

Selecția naturală în populațiile naturale

Deși evoluția este considerată un proces care durează mii sau, în unele cazuri, chiar milioane de ani, în unele specii putem observa procesul de evoluție în acțiune.

Rezistență la antibiotic

Un caz de importanță medicală este evoluția rezistenței la antibiotice. Utilizarea excesivă și iresponsabilă a antibioticelor a dus la o creștere a variantelor rezistente.

De exemplu, în anii 1940, toate variantele de stafilococi ar putea fi eliminate cu aplicarea antibioticului penicilină, care inhibă sinteza peretelui celular.

Astăzi, aproape 95% de tulpini de Staphylococcus aureus sunt rezistente la acest antibiotic și altele a căror structură este similară.

Același concept se aplică evoluției rezistenței dăunătorilor la acțiunea pesticidelor.

Moliul și revoluția industrială

Un alt exemplu foarte popular în biologia evolutivă este molia Biston betularia sau fluturele de mesteacăn. Această molie este polimorfă din punct de vedere al colorației sale. Efectul uman al Revoluției industriale a determinat o variație rapidă a frecvențelor de alele a populației.

Anterior, culoarea predominantă în molii era lumina. Odată cu apariția revoluției, poluarea a atins niveluri uluitor de ridicate, întunecând scoarța de mesteacăn.

Odată cu această schimbare, molii cu culori mai închise au început să-și crească frecvența în populație, deoarece din motive de camuflare au fost mai puțin arătoase păsărilor - principalii lor prădători.

Activitățile umane au afectat semnificativ selecția multor alte specii.

Referințe

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologie: știință și natură. Pearson Education.
2. Darwin, C. (1859). Despre originile speciilor prin selecție naturală. Murray.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analiza evolutivă. Sala Prentice.
4. Futuyma, DJ (2005). Evoluţie. Sinauer.
5. Soler, M. (2002). Evoluție: baza Biologiei. Proiectul Sud.