Biologisk evolusjon innebærer naturlig utvikling av levende organismer, som er ledsaget av endringer i den genetiske sammensetningen av populasjoner, samt en økning i adaptive egenskaper, fremveksten av nye arter og utryddelse av gamle. Alle disse faktorene endrer både økosystemet og biosfæren som helhet over tid.
Basic Theory
Det finnes flere versjoner som forklarer mekanismene som den evolusjonære prosessen er bygget på. De fleste forskere er nå forpliktet til den syntetiske evolusjonsteorien (STE), basert på sammensmeltningen av populasjonsgenetikk og darwinisme. Syntetisk teori forklarer forholdet mellom genetiske mutasjoner, det vil si evolusjonsmaterialet, og naturlig utvalg (evolusjonsmekanismen). Den evolusjonære prosessen innenfor rammen av denne teorien er prosessen med å endre frekvensen av alleler av ulike gener i artspopulasjoner i løpet av flere generasjoner.
Evolusjonsmønstre og regler
Evolusjon er en irreversibel prosess. Enhver organisme som, gjennom akkumulering av positive mutasjoner, var i stand til å tilpasse seg nye forhold, når de vender tilbake til sitt tidligere miljø, vil måtte gå gjennom tilpasningsveien igjen. Dessuten kan ingen biologiske arter etableres fullstendig,Charles Darwin skrev at selv om habitatet blir det samme som før, vil den utviklede arten ikke kunne gå tilbake til sin tidligere tilstand. Det vil si at dyr vil kunne tilpasse seg tilbakeføringen av de gamle forholdene, men ikke på de "gamle" måtene.
Dette kan lett sees når det gjelder delfiner. Den indre strukturen til finnene deres (sammen med hvaler) beholder egenskapene til lemmer til pattedyr. Mutasjoner oppdaterer genpoolen til en generasjon, slik at de aldri gjentar seg. Til tross for at delfiner og hvaler har endret habitat, og femfingrede lemmer har endret seg til finner, er de fortsatt pattedyr. Akkurat som krypdyr utviklet seg fra amfibier på et visst stadium, men selv når de vender tilbake til sitt tidligere miljø, vil de ikke være i stand til å gi opphav til amfibier.
Et annet eksempel på denne evolusjonsregelen: den eviggrønne busken Ruscus. På stilken er det skinnende, store og tykke blader, som faktisk er modifiserte grener. Ekte blader er skjellete og befinner seg i midten av disse "stilkene". En blomst dukker opp fra sinus av skalaen tidlig på våren, hvorfra frukten vil utvikle seg senere. Slakterenålen ble kvitt bladene i utviklingsprosessen, som et resultat av at den var i stand til å tilpasse seg tørken, men så f alt den igjen i vannmiljøet, men i stedet for ekte løvverk dukket det opp modifiserte stengler.
Heterogenitet
Evolusjonsreglene sier at prosessen er svært heterogen og ikke bestemmes av astronomisk tid. For eksempel er det dyr som har eksistert iuendret i hundrevis av millioner år. Disse er lappfinnede fisker, tuatara og sabelhale er levende fossiler. Men det hender at artsdannelse og modifikasjon skjer veldig raskt. I løpet av de siste 800 tusen årene har nye arter av gnagere oppstått i Australia og Filippinene, og Baikalsjøen har de siste 20 millioner årene beriket seg med 240 krepsarter, som er delt inn i 34 nye slekter. Fremveksten eller endringen av en art er ikke avhengig av tid som sådan, men bestemmes av mangel på kondisjon og antall generasjoner. Det vil si at jo raskere en art reproduserer seg, jo høyere er utviklingshastigheten.
lukkede systemer
Prosesser som evolusjon, naturlig seleksjon og mutasjon kan gå mye raskere. Dette skjer når miljøforholdene er ustabile. Men i dype hav, hulevann, øyer og andre isolerte områder, går utviklingen, naturlig utvalg og artsdannelse veldig sakte. Dette forklarer det faktum at lappfinnet fisk forblir uendret i så mange millioner år.
Spor evolusjonens avhengighet av hastigheten på naturlig utvalg er ganske enkelt av insekter. På trettitallet av forrige århundre begynte giftige stoffer å bli brukt fra skadedyr, men etter noen år dukket det opp arter som var tilpasset stoffets virkning. Disse formene har tatt en dominerende posisjon og spredt seg raskt over hele planeten.
For behandling av mange sykdommer ble det ofte brukt sterke antibiotika - penicillin, streptomycin, gramicidin. Evolusjonsreglene trådte i kraft: allerede på førtitalletforskere har lagt merke til fremveksten av mikroorganismer som er resistente mot disse stoffene.
Patterns
Det er tre hovedretninger for evolusjon: konvergens, divergens og parallellisme. Under divergens observeres en gradvis divergens av intraspesifikke karakterer, noe som til slutt fører til nye grupperinger av individer. Etter hvert som forskjellene i struktur og metode for å skaffe mat blir mer utt alt, begynner grupperingene å spre seg til andre territorier. Hvis ett område er okkupert av dyr med samme matbehov, vil de over tid, når mattilgangen blir mindre, måtte forlate området og tilpasse seg forskjellige forhold. Hvis det i samme territorium er arter med ulike behov, er konkurransen mellom dem mye mindre.
Et levende eksempel på hvordan den evolusjonære prosessen med divergens oppstår, er 7 arter hjort relatert til hverandre: disse er rein, maral, elg, sikahjort, dåhjort, moskushjort og rådyr.
Arter med høy grad av divergens har evnen til å etterlate seg store avkom og konkurrere mindre med hverandre. Når divergensen av egenskaper forsterkes, deles bestanden inn i underarter, som på grunn av naturlig utvalg til slutt kan bli til separate arter.
Community
Konvergens kalles også utviklingen av levende systemer, som et resultat av at ubeslektede arter har fellestrekk. Et eksempel på konvergens er likheten mellom kroppsform idelfiner (pattedyr), haier (fisk) og iktyosaurer (krypdyr). Dette er et resultat av eksistens i samme habitat og de samme levekårene. Klatreagamaen og kameleonen er også ubeslektet, men veldig like i utseende. Vinger er også et eksempel på konvergens. Hos flaggermus og fugler oppsto de ved å endre forbenene, men hos en sommerfugl er dette utvekster av kroppen. Konvergens er veldig vanlig blant artsmangfoldet på planeten.
Parallelism
Dette begrepet kommer fra det greske "parallelos" som betyr "gå ved siden av", og denne oversettelsen gjør en god jobb med å forklare betydningen. Parallelisme er prosessen med uavhengig tilegnelse av lignende strukturelle trekk blant nært beslektede genetiske grupper, som oppstår på grunn av tilstedeværelsen av trekk som er arvet fra felles forfedre. Denne typen evolusjon er utbredt i naturen. Et eksempel på dette er utseendet til svømmeføtter som tilpasninger til vannmiljøet, som hos hvalross, ørsel og ekte sel dannet seg parallelt. Også blant mange bevingede insekter var det en overgang av forvingene til elytraen. De lappfinnede fiskene har tegn på amfibier, og dyretannøglene har tegn på pattedyr. Tilstedeværelsen av parallellisme vitner ikke bare om enheten i artenes opprinnelse, men også om lignende eksistensforhold.
