vizualizare - discuție - editare
vizualizare - discuție - editare
Dovezile în favoarea evoluției sunt prezentate într-o serie de cărți. Unele dintre aceste dovezi sunt discutate aici.
Fosilele arată că au avut loc schimbări
Realizarea faptului că unele roci conțin fosile a fost un eveniment foarte important în istoria naturală. Această poveste are trei părți:
1. Realizarea faptului că lucrurile din roci care păreau organice erau, de fapt, rămășițele modificate ale unor ființe vii. Acest lucru a fost stabilit în secolele al XVI-lea și al XVII-lea de Conrad Gessner, Nicolaus Steno, Robert Hooke și alții.
2. Realizarea faptului că multe fosile reprezintă specii care nu mai există astăzi. Georges Cuvier, anatomistul comparat, a fost cel care a demonstrat că au avut loc extincții și că diferite straturi conțin fosile diferite. p108
3. Realizarea faptului că fosilele timpurii erau organisme mai simple decât fosilele ulterioare. De asemenea, cu cât rocile sunt mai târzii, cu atât fosilele sunt mai asemănătoare cu cele actuale.
"Cea mai convingătoare dovadă a apariției evoluției este descoperirea de organisme dispărute în straturile geologice mai vechi... Cu cât straturile sunt mai vechi... cu atât fosilele vor fi mai diferite de reprezentanții vii... ceea ce este de așteptat dacă fauna și flora din straturile anterioare au evoluat treptat în urma lor. Ernst Mayr p13
Distribuția geografică
Acesta este un subiect care i-a fascinat atât pe Charles Darwin, cât și pe Alfred Russel Wallace. Atunci când apar specii noi, de obicei prin divizarea unor specii mai vechi, acest lucru are loc într-un singur loc din lume. Odată stabilită, o nouă specie se poate răspândi în anumite locuri și nu în altele.
Australasia
Australasia a fost separată de alte continente timp de multe milioane de ani. În partea principală a continentului, Australia, 83% dintre mamifere, 89% dintre reptile, 90% dintre pești și insecte și 93% dintre amfibieni sunt endemici. Mamiferele indigene sunt în mare parte marsupiale, cum ar fi cangurii, bandicoots și quolls. În schimb, marsupialele sunt astăzi total absente din Africa și formează o mică parte din fauna de mamifere din America de Sud, unde se întâlnesc oposumii, oposumii cu musca și monito del monte (a se vedea Marele schimb american).
Singurii reprezentanți în viață ai mamiferelor primitive care depun ouă (monotreme) sunt echidna și ornitorincul. Aceștia se găsesc numai în Australasia, care include Tasmania, Noua Guinee și Insula Cangurului. Aceste monotreme sunt total absente în restul lumii. Pe de altă parte, din Australia lipsesc multe grupuri de mamifere placentare care sunt comune pe alte continente (carnivore, artiodactile, șerpi, veverițe, lagomorfe), deși are lilieci și rozătoare indigene, care au ajuns mai târziu.
Povestea evoluției este că mamiferele placentare au evoluat în Eurasia și au eliminat marsupialele și monotremele oriunde s-au răspândit. Nu au ajuns în Australasia decât mai recent. Acesta este simplul motiv pentru care Australia are cele mai multe marsupiale din lume și toate monotremele din lume.
Evoluția cailor
Evoluția familiei de cai (Equidae) este un bun exemplu al modului în care funcționează evoluția. Cea mai veche fosilă de cal are o vechime de aproximativ 52 de milioane de ani. Era un animal mic, cu cinci degete la picioarele din față și patru la cele din spate. La acea vreme, în lume existau mai multe păduri decât în prezent. Acest cal trăia în pădure, mâncând frunze, nuci și fructe cu ajutorul dinților săi simpli. Era doar la fel de mare ca o vulpe.
În urmă cu aproximativ 30 de milioane de ani, lumea a început să devină mai rece și mai uscată. Pădurile s-au micșorat, pășunile s-au extins, iar caii s-au schimbat. Mâncau iarbă, deveneau mai mari și alergau mai repede pentru că trebuiau să scape de prădătorii mai rapizi. Deoarece iarba uzează dinții, caii cu dinți mai rezistenți aveau un avantaj.
În cea mai mare parte a acestei perioade lungi de timp, au existat mai multe tipuri de cai (genuri). În prezent, însă, există un singur gen: calul modern, Equus. Acesta are dinți care îi cresc toată viața, copite pe un singur deget, picioare mari și lungi pentru alergare, iar animalul este suficient de mare și puternic pentru a supraviețui în câmpia deschisă. Caii au trăit în vestul Canadei până acum 12.000 de ani, dar toți caii din America de Nord au dispărut în urmă cu aproximativ 11.000 de ani. Cauzele acestei extincții nu sunt încă clare. Sunt sugerate schimbările climatice și vânatul excesiv de către oameni.
Astfel, oamenii de știință pot vedea că s-au produs schimbări. Acestea s-au petrecut încet, pe o perioadă lungă de timp. Modul în care s-au produs aceste schimbări este explicat de teoria evoluției.
Drosophila hawaiiană (muște de fructe)
Pe o suprafață de aproximativ 17.000 km pătrați (17.000 km2 ), Insulele Hawaii au cea mai diversă colecție de muște Drosophila din lume, care trăiesc din pădurile tropicale până la pajiștile de munte. Sunt cunoscute aproximativ 800 de specii de muște de fructe din Hawaii.
Dovezile genetice arată că toate speciile de muște de fructe indigene din Hawaiʻi au descins dintr-o singură specie ancestrală care a ajuns pe insule, în urmă cu aproximativ 20 de milioane de ani. Radiația adaptativă ulterioară a fost cauzată de lipsa concurenței și de o mare varietate de nișe vacante. Deși ar fi fost posibil ca o singură femelă gestantă să colonizeze o insulă, este mai probabil să fi fost un grup din aceeași specie.
Distribuția Glossopteris
Combinația dintre deriva continentală și evoluție poate explica ceea ce se găsește în arhiva fosilă. Glossopteris este o specie dispărută de ferigă cu semințe din perioada Permianului, de pe vechiul supercontinent Gondwana.
Fosilele de Glossopteris se găsesc în stratele permiane din sud-estul Americii de Sud, sud-estul Africii, tot Madagascarul, nordul Indiei, toată Australia, toată Noua Zeelandă și, în mod dispersat, la marginile sudică și nordică ale Antarcticii.
În timpul Permianului, aceste continente au fost conectate sub numele de Gondwana. Acest lucru este cunoscut datorită dungilor magnetice din roci, a altor distribuții fosile și a zgârieturilor glaciare care indică climatul temperat de la Polul Sud în timpul Permianului. . p103
Descendența comună
Atunci când biologii analizează ființele vii, ei observă că animalele și plantele aparțin unor grupuri care au ceva în comun. Charles Darwin a explicat că acest lucru este firesc dacă "admitem că formele aliate au o descendență comună, împreună cu modificarea lor prin variație și selecție naturală".p402p456
De exemplu, toate insectele sunt înrudite. Ele au în comun un plan corporal de bază, a cărui dezvoltare este controlată de gene reglatoare principale. Au șase picioare; au părți dure în exteriorul corpului (un exoschelet); au ochi formați din mai multe camere separate și așa mai departe. Biologii explică acest lucru prin evoluție. Toate insectele sunt urmașii unui grup de animale care au trăit cu mult timp în urmă. Ele păstrează încă planul de bază (șase picioare și așa mai departe), dar detaliile se schimbă. Ele arată diferit acum pentru că s-au schimbat în moduri diferite: aceasta este evoluția.
Darwin a fost cel care a sugerat pentru prima dată că toată viața de pe Pământ a avut o singură origine și că de la acest început "au evoluat și evoluează forme nesfârșite, cele mai frumoase și mai minunate".p490 Dovezile din biologia moleculară din ultimii ani au susținut ideea că toate formele de viață sunt legate între ele prin descendență comună.
Structuri vestigiale
Dovezi puternice pentru descendența comună provin din structurile vestigiale.p397 Aripile inutile ale gândacilor care nu zboară sunt închise sub învelișuri fuzionate. Acest lucru poate fi explicat pur și simplu prin descendența lor din gândaci ancestrali care aveau aripi care funcționau. p49
Părțile rudimentare ale corpului, cele care sunt mai mici și mai simple în structură decât părțile corespunzătoare din speciile ancestrale, se numesc organe vestigiale. Aceste organe sunt funcționale în speciile ancestrale, dar acum sunt fie nefuncționale, fie readaptate la o nouă funcție. Exemple sunt centurile pelviene ale balenelor, halterele (aripile posterioare) ale muștelor, aripile păsărilor care nu pot zbura și frunzele unor xerofite (de exemplu, cactusul) și plante parazite (de exemplu, dodderul).
Cu toate acestea, structurile vestigiale pot avea funcția lor inițială înlocuită cu alta. De exemplu, halterele la muște ajută la echilibrarea insectei în timpul zborului, iar aripile struților sunt folosite în ritualurile de împerechere și în demonstrațiile agresive. Oscioarele urechilor la mamifere sunt foste oase ale maxilarului inferior.
"Organele rudimentare își declară în mod clar originea și sensul..." (p262). "Organele rudimentare... sunt mărturia unei stări de lucruri anterioare și au fost păstrate numai prin intermediul puterilor de moștenire... departe de a reprezenta o dificultate, așa cum cu siguranță reprezintă în vechea doctrină a creației, ar fi putut chiar să fie anticipate în conformitate cu punctele de vedere explicate aici" (p402). Charles Darwin.
În 1893, Robert Wiedersheim a publicat o carte despre anatomia umană și relevanța acesteia pentru istoria evolutivă a omului. Această carte conținea o listă de 86 de organe umane pe care el le considera vestigii. Această listă includea exemple precum apendicele și al treilea molar (măseaua de minte).
Strânsoarea puternică a unui copil este un alt exemplu. Este un reflex vestigial, o rămășiță a trecutului, când bebelușii preumani se agățau de părul mamelor lor în timp ce acestea se legănau printre copaci. Acest lucru este confirmat de picioarele bebelușilor, care se încolăcesc atunci când acesta stă jos (și bebelușii de primate se prind cu picioarele). Toate primatele, cu excepția omului modern, au părul gros pe corp de care un copil se poate agăța, spre deosebire de omul modern. Reflexul de prindere permite mamei să scape de pericol prin urcarea într-un copac folosind atât mâinile, cât și picioarele.
Organele vestigiale au adesea o selecție împotriva lor. Organele originale au necesitat resurse, uneori resurse uriașe. Dacă acestea nu mai au o funcție, reducerea dimensiunii lor îmbunătățește condiția fizică. Și există dovezi directe de selecție. Unele crustacee de peșteră se reproduc cu mai mult succes cu ochi mai mici decât cele cu ochi mai mari. Acest lucru se poate datora faptului că țesutul nervos care se ocupă de vedere devine disponibil pentru a gestiona alte intrări senzoriale. p310
Embriologie
Încă din secolul al XVIII-lea se știa că embrionii diferitelor specii sunt mult mai asemănători decât adulții. În special, unele părți ale embrionilor reflectă trecutul lor evolutiv. De exemplu, embrionii vertebratelor terestre dezvoltă fante branhiale la fel ca embrionii de pește. Desigur, aceasta este doar o etapă temporară, care dă naștere la multe structuri din gâtul reptilelor, păsărilor și mamiferelor. Fantele proto branhiale fac parte dintr-un sistem complicat de dezvoltare: acesta este motivul pentru care au persistat.
Un alt exemplu sunt dinții embrionari ai balenelor cu balene. Aceștia se pierd mai târziu. Filtrul de balene este dezvoltat dintr-un țesut diferit, numit cheratină. Primele balene cu balene fosile aveau, de fapt, și dinți, pe lângă balene.
Un bun exemplu este cel al crăițelor. A fost nevoie de multe secole până când istoricii naturali au descoperit că scoicile sunt crustacee. Adulții lor nu seamănă deloc cu alte crustacee, dar larvele lor sunt foarte asemănătoare cu cele ale altor crustacee.
Selecția artificială
Charles Darwin a trăit într-o lume în care creșterea animalelor și culturile domestice aveau o importanță vitală. În ambele cazuri, fermierii selectau pentru reproducere indivizi cu proprietăți speciale și împiedicau reproducerea indivizilor cu caracteristici mai puțin dorite. În secolul al XVIII-lea și la începutul secolului al XIX-lea s-a înregistrat o creștere a agriculturii științifice, iar reproducerea artificială a făcut parte din aceasta.
Darwin a discutat despre selecția artificială ca model pentru selecția naturală în prima ediție din 1859 a lucrării sale "Despre originea speciilor", în capitolul IV: Selecția naturală:
"Oricât de lent ar fi procesul de selecție, dacă omul slab poate face multe prin puterea sa de selecție artificială, nu văd nici o limită pentru cantitatea de schimbări... care poate fi efectuată în timp prin puterea de selecție a naturii".p109
Nikolai Vavilov a arătat că secara, care la origine era o buruiană, a ajuns să fie o plantă de cultură prin selecție neintenționată. Secara este o plantă mai rezistentă decât grâul: supraviețuiește în condiții mai grele. După ce a devenit o plantă de cultură ca și grâul, secara a reușit să devină o plantă de cultură în zone dificile, cum ar fi dealurile și munții.
Nu există nicio diferență reală între procesele genetice care stau la baza selecției artificiale și a selecției naturale, iar conceptul de selecție artificială a fost folosit de Charles Darwin ca o ilustrare a procesului mai larg al selecției naturale. Există diferențe practice. Studiile experimentale privind selecția artificială arată că "rata de evoluție în experimentele de selecție este cu cel puțin două ordine de mărime (adică de 100 de ori) mai mare decât orice rată observată în natură sau în înregistrările fosile". . p157
Noi specii artificiale
Unii au crezut că selecția artificială nu poate produce noi specii. Acum se pare că poate.
Au fost create noi specii prin creșterea animalelor domestice, dar detaliile nu sunt cunoscute sau nu sunt clare. De exemplu, oile domestice au fost create prin hibridare și nu mai produc descendenți viabili cu Ovis orientalis, o specie din care descind. Pe de altă parte, bovinele domestice pot fi considerate aceeași specie cu mai multe varietăți de boi sălbatici, gaur, yak etc., deoarece produc cu ușurință descendenți fertili cu acestea.
Cele mai bine documentate specii noi provin din experimentele de laborator de la sfârșitul anilor 1980. William Rice și G.W. Salt au crescut muște de fructe, Drosophila melanogaster, folosind un labirint cu trei opțiuni diferite de habitat, cum ar fi lumină/întuneric și umed/uscat. Fiecare generație a fost plasată în labirint, iar grupurile de muște care au ieșit din două dintre cele opt ieșiri au fost separate pentru a se înmulți între ele în grupurile respective.
După treizeci și cinci de generații, cele două grupuri și descendenții lor au fost izolați din punct de vedere reproductiv din cauza preferințelor lor puternice în materie de habitat: se împerecheau numai în zonele pe care le preferau și, prin urmare, nu se împerecheau cu muște care preferau alte zone.
Diane Dodd a reușit, de asemenea, să arate cum se poate dezvolta izolarea reproductivă din preferințele de împerechere la muștele Drosophila pseudoobscura după numai opt generații, folosind diferite tipuri de hrană, amidon și maltoză.

Experimentul lui Dodd a fost ușor de repetat de alții. De asemenea, a fost realizat și cu alte muște de fructe și alimente.
Modificări observabile
Unii biologi spun că evoluția a avut loc atunci când o trăsătură cauzată de genetică devine mai mult sau mai puțin comună într-un grup de organisme. Alții o numesc evoluție atunci când apar noi specii.
Schimbările se pot produce rapid în cazul organismelor mai mici, mai simple. De exemplu, multe dintre bacteriile care provoacă boli nu mai pot fi ucise cu unele medicamente antibiotice. Aceste medicamente sunt folosite doar de aproximativ optzeci de ani, iar la început au funcționat extrem de bine. Bacteriile au evoluat astfel încât nu mai sunt afectate de antibiotice. Medicamentele au omorât toate bacteriile, cu excepția câtorva care aveau o anumită rezistență. Aceste câteva bacterii rezistente au produs următoarea generație.
Gândacul de Colorado este renumit pentru capacitatea sa de a rezista la pesticide. În ultimii 50 de ani, a devenit rezistent la 52 de compuși chimici utilizați în insecticide, inclusiv la cianură. Aceasta este o selecție naturală accelerată de condițiile artificiale. Cu toate acestea, nu toate populațiile sunt rezistente la toate substanțele chimice. Populațiile devin rezistente doar la substanțele chimice utilizate în zona lor.