Sinteza evoluționistă modernă se

Sinteza evoluționistă modernă se referă la evoluție. Aceasta explică modul în care descoperirile lui Gregor Mendel se potrivesc cu teoria lui Charles Darwin privind evoluția prin selecție naturală. Mendel a descoperit cum ne moștenim genele.

Printre biologii cheie care au contribuit la sinteză se numără: Julian Huxley, Theodosius Dobzhansky, Ernst Mayr, Ronald Fisher, J.B.S. Haldane, Sewall Wright, G.G. Simpson, E.B. Ford, Bernhard Rensch și G. Ledyard Stebbins.

Teoria

Sinteza modernă a adus ideea lui Darwin la zi. Aceasta a redus decalajul dintre diferitele tipuri de biologi: geneticieni, naturaliști și paleontologi.

Acesta prevede că:

Evoluția poate fi explicată prin ceea ce știm despre genetică și prin ceea ce vedem la animalele și plantele care trăiesc în natură.
Varietatea genelor (alele) prezente în populațiile naturale este un factor cheie în evoluție.
Selecția naturală este principalul mecanism de schimbare. Chiar și un avantaj foarte mic poate fi important, continuat generație după generație. Lupta pentru existență a animalelor și a plantelor în mediul sălbatic determină selecția naturală. Doar cei care supraviețuiesc și se reproduc își transmit genele la generația următoare.
Constatăm că puterea selecției naturale în sălbăticie a fost mai mare decât se aștepta chiar și Darwin.
Evoluția este treptată: are loc o selecție naturală și se produc mici modificări genetice. Speciile se schimbă foarte puțin de la o generație la alta. Din când în când, apar schimbări mari, dar sunt foarte rare. Deriva genetică este, de obicei, mai puțin importantă decât selecția naturală. Ea poate fi importantă în cazul populațiilor mici.
În paleontologie, încercăm să înțelegem schimbările din fosile de-a lungul timpului. Credem că aceiași factori care acționează astăzi au acționat și în trecut.
Pe măsură ce circumstanțele se schimbă, rata de evoluție poate deveni mai rapidă sau mai lentă, dar cauzele sunt aceleași.

Ideea că apar noi specii după ce populațiile se separă a fost mult dezbătută. Izolarea geografică duce adesea la speciație. La plante, poliploidia trebuie inclusă în orice viziune a speciației.

"Evoluția constă în principal în modificări ale frecvențelor alelelor între o generație și alta".

Acest lucru arată cum văd unii biologi sinteza.

Aproape toate aspectele sintezei au fost contestate uneori, cu diferite grade de succes. Cu toate acestea, nu există nicio îndoială că sinteza a fost un mare reper în biologia evoluționistă. A clarificat multe confuzii și a fost direct responsabilă pentru stimularea unei mari cantități de cercetare după cel de-al Doilea Război Mondial.

După sinteză

De la această sinteză au apărut mai multe descoperiri în științele pământului și în biologie. Aici sunt enumerate câteva dintre aceste subiecte care sunt relevante pentru sinteza evoluționistă și care par să aibă o bază solidă.

Înțelegerea istoriei Pământului

Pământul este scena pe care se joacă piesa de teatru a evoluției. Darwin a studiat evoluția în contextul geologiei lui Charles Lyell, dar acum cunoaștem mai mult despre geologia istorică.

Vârsta Pământului a fost revizuită în sus. În prezent, aceasta este estimată la 4,56 miliarde de ani, adică aproximativ o treime din vârsta universului. Fanerozoicul ocupă doar ultima 1/9 din această perioadă.

Ideea lui Alfred Wegener privind deriva continentală a fost acceptată în jurul anului 1960. Principiul cheie al tectonicii plăcilor este acela că litosfera există sub formă de plăci tectonice separate și distincte. Aceste plăci se deplasează lent pe astenosfera de la bază. Această descoperire leagă fenomene precum vulcanii, cutremurele, orogeneza și oferă date pentru multe întrebări paleogeografice. O întrebare majoră este încă neclară: când a început tectonica plăcilor?

Înțelegerea noastră privind evoluția atmosferei Pământului a progresat. În Proterozoic a avut loc înlocuirea oxigenului cu dioxidul de carbon în atmosferă. A fost probabil cauzată de cianobacterii, ale căror colonii s-au fosilizat sub formă de stromatolite. Acest mare eveniment de oxigenare a dus la evoluția organismelor aerobe. A dus, de asemenea, la primele mari ere glaciare.

Geologii au găsit și studiat fosile de viață microbiană. Aceste roci au fost datate cu aproximativ 3,465 miliarde de ani în urmă. Walcott a fost primul geolog care a identificat bacterii fosile pre-cambriene, în urma examinării la microscop a unor felii subțiri de rocă. De asemenea, el credea că stromatolitele erau de origine organică. Ideile sale nu au fost acceptate la vremea respectivă, dar acum pot fi apreciate ca fiind mari descoperiri.

Informațiile despre paleoclimate sunt din ce în ce mai disponibile și sunt folosite în paleontologie. Un exemplu: în Proterozoic au avut loc ere glaciare masive, ca urmare a reducerii mari a CO₂ în atmosferă. Aceste ere glaciare au fost extrem de lungi și au dus la o prăbușire a microflorei. A se vedea, de asemenea, perioada criogeniană și Snowball Earth.

Catastrofismul și extincțiile în masă. A avut loc o reintegrare parțială a catastrofismului, iar importanța extincțiilor în masă în evoluția la scară largă este acum evidentă. Evenimentele de extincție perturbă relațiile dintre numeroase forme de viață și pot elimina formele dominante și pot elibera un flux de radiații adaptative printre grupurile rămase. Printre cauze se numără lovirile de meteoriți (joncțiunea K-T; evenimentele de extincție de la sfârșitul Ordovicianului); provinciile de bazalt de inundație (Trapa Deccan la joncțiunea K/T; Trapa Siberiană la joncțiunea P-T); și alte procese mai puțin dramatice.

Concluzie: Cunoștințele noastre actuale despre istoria Pământului sugerează cu tărie că evenimentele geofizice la scară largă au influențat macroevoluția și megaevoluția. Acești termeni se referă la evoluția care depășește nivelul speciilor, incluzând evenimente precum extincția în masă, radiația adaptativă și tranzițiile majore în evoluție.

Descoperiri de fosile

Începând cu sfârșitul secolului XX, oamenii de știință au efectuat săpături în părți ale lumii care nu fuseseră aproape deloc cercetate până atunci. De asemenea, există o nouă apreciere a fosilelor descoperite în secolul al XIX-lea, dar neapreciate la vremea respectivă. Au fost făcute multe descoperiri remarcabile, iar unele dintre acestea au implicații pentru teoria evoluționistă.

Descoperirea biotei Jehol: păsări dinozaur și păsări timpurii din Cretacicul inferior din Liaoning, N.E. China. Acest lucru arată că păsările au evoluat din dinozaurii theropode coelurozaurieni.
Studii asupra tetrapodelor stem din Devonianul superior.
Etapele timpurii ale evoluției balenelor.
Evoluția peștilor plați (pleuronectiforme), cum ar fi cambula, talpa, calcanul și halibutul. Puii lor sunt perfect simetrici, dar capul este remodelat în timpul metamorfozei. Un ochi se mută în partea cealaltă, aproape de celălalt ochi. Unele specii au ambii ochi pe partea stângă (calcan), altele pe partea dreaptă (halibut, limbă de mare); toți peștii plați vii și fosili de până acum prezintă o parte "cu ochi" și o parte "oarbă". Darwin a prezis o migrare treptată a ochiului în evoluție, reflectând metamorfoza formelor vii.
O examinare recentă a două specii fosile din Eocen arată că "asamblarea planului corporal al peștilor plați a avut loc într-un mod gradual, în trepte". Etapele intermediare au fost pe deplin viabile: aceste forme s-au întins pe parcursul a două etape geologice și se găsesc în situri care au dat, de asemenea, pești plați cu asimetria craniană completă. Evoluția peștilor plați se încadrează perfect în sinteza evoluționistă.

Evo-devo

Lucrările importante în domeniul geneticii au condus la o nouă abordare a dezvoltării animalelor. Acest domeniu se numește biologie evolutivă a dezvoltării sau, pe scurt, evo-devo.

Există dovezi clare că o mare parte din dezvoltare este controlată îndeaproape de sisteme genetice speciale care implică genele hox. În prelegerea sa de decernare a Premiului Nobel, E.B. Lewis a declarat: "În cele din urmă, comparațiile [complexelor de control] din regnul animal ar trebui să ofere o imagine a modului în care au evoluat organismele, precum și [genele de control]".

În 2000, o secțiune specială a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) a fost dedicată evo-devo, iar un număr întreg din 2005 al Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution a fost dedicat subiectelor cheie ale evo-devo, respectiv inovația evolutivă și noutatea morfologică.

O trecere în revistă a domeniului pentru cititorul general oferă exemple.