Sunku įsivaizduoti, kad kadaise mūsų planeta atrodė labai kitaip. Viskas buvo kitaip: augalai, gyvūnai, atmosfera, vanduo. Daugelį milijonų metų Žemė patyrė pokyčių, kurie atvedė ją į dabartinę padėtį. Šie pokyčiai yra periodinio pobūdžio ir turi savo mokslinį pavadinimą – evoliucija. Pabandykime išsiaiškinti, kas tai yra ir kaip vyko jo procesai.
Evoliucijos samprata
Jei apibrėžiate tai biologijos mokslo požiūriu, galite taip pasakyti. Evoliucija yra negrįžtamas laiko pokytis, vykstantis gyvuose organizmuose ir lemiantis naujai įgytų bruožų, leidžiančių prisitaikyti prie bet kokių aplinkos sąlygų, fiksavimą genetiniame lygmenyje.
Tuo pačiu metu ne kiekvienas individas yra evoliucijos proceso vienetas, nes yra ištisos grupės, susidedančios iš identiškų organizmų. Todėl elementarios grandies idėja šiame didelio masto procese ilgą laiką buvo dviprasmiška. Šiuolaikiniai mokslininkai vieningai teigia, kad evoliucinis vienetasprocesas yra gyventojų skaičius.
Patį procesą bet kuris asmuo gali atsekti pagal konkretų pavyzdį iš gamtos, jei toks tikslas yra užsibrėžtas. Taigi, apgamų prisitaikymas prie atitinkamo gyvenimo būdo, susijęs su visišku regėjimo praradimu, yra labai aiškus. Juk po žeme nėra šviesos, todėl matymas nėra svarbus. Tačiau uoslės šiems padarams galima pavydėti. Jie jaučia slieko kvapą iš kelių dešimčių metrų!
Tuo pačiu metu akivaizdu, kad šių gyvūnų protėvių formos vedė žemišką gyvenimo būdą ir neturėjo nei regėjimo, nei normalios struktūros priekinių galūnių. Žinoma, ši transformacija neįvyko iš karto. Motinai gamtai prireikė daugybės šimtmečių, tūkstantmečių ir net milijonų metų, kad apgamai taptų tokia forma, kokia jie mums žinomi dabar. Ir taip yra su visais organizmais. Tuo pačiu nereikėtų manyti, kad gyvename stacionariame pasaulyje, kur biomasė yra visiškai stabili ir susiformavusi.
Evoliucija vis dar vyksta, pakenkianti visiems gyvūnams, augalams, mikroorganizmams, net žmonėms. Tai tiesiog nutinka genetiniu lygmeniu, o amžininkai to negali matyti.
Evoliucinė terminologija
Yra keletas sąvokų, kurias reikėtų išmokti valdyti, kad susidarytumėte supratimą apie evoliuciją ir ją lydinčius procesus. Laikui bėgant, kaupiant teorinių žinių bazę ir apibendrinant visą gautą medžiagą, atsirado ir terminų, žyminčių tam tikrus organizmus ir jų būsenų pokyčius,veiksmai, gamtos reiškiniai. Evoliucija apima daugybę metamorfozių ir procesų, bet apibrėžkime pagrindines.
- Paveldimumas – tai organizmų gebėjimas savo palikuonims perduoti genotipe nustatytas savybes. Jos dėka yra identiški individai, kurie sudaro visas populiacijas.
- Kintamumas yra tokia organizmų savybė, kuri atsiranda nuo gimimo ir išlieka visą gyvenimą, leidžianti įgyti naujų bruožų derinant tėvo ir motinos genotipus.
- Mutacijos yra svarbi nagrinėjamo reiškinio dalis. Evoliucijos proceso vienetas, žinoma, nėra mutacija. Tačiau tai yra pokyčių varomoji jėga laikui bėgant.
- Kova už būvį yra natūrali individų konkurencija dėl teritorijos, maisto, pelningos gyvenamosios vietos, vandens, moters ir pan. Būtent ši kova lemia gyvūnų ir augalų skaičių, jų jėgą ir ištvermę. Tie, kurie išgyvena, tampa stipresni ir palieka atsparesnius bei prisitaikančius palikuonis.
- Natūrali atranka yra pačios gamtos vykdomas procesas, kuris nustato kiekvieno individo vietą gyvenime, riboja jų skaičių, riboja dauginimosi ir išgyvenimo progresą.
- Evoliucijos proceso vienetas yra populiacija. Tai grupė panašių organizmų, kurie savyje perduoda palikuonims tam tikrus bruožus ir turi tokius pačius morfologinius, fiziologinius ir anatominius ypatumus, lemiančius mažiausią vystymosi proceso struktūrinį vienetą.
Norint visiškai suprasti nagrinėjamą reiškinį, reikia aiškiai suprastiir tokios ekologinės sąvokos kaip rūšis, gentis, populiacija, biocenozė, biomasė, biosfera ir kt.
Evoliucijos doktrinos istorija
Evoliucijos kaip vystymosi proceso samprata žmonėms atėjo ne iš karto. Iš pradžių augalų ir gyvūnų pokyčiai buvo minimi senovėje. Tada išminčiai, filosofai ir tyrinėtojai pastebėjo, kad laikui bėgant individai keičiasi, daugelis turi panašių bruožų. Tarp žinomiausių protų buvo:
- Thales.
- Ksenofanas.
- Herakleitas.
- Alcmaeon.
- Empedokl.
- Platonas.
- Aristotelis.
- Hipokratas ir kiti.
Viduramžiai ir naujieji laikai
Viduramžiais labiausiai paplitusi gyvybės atsiradimo ir raidos teorija buvo kreocionistinė. Dievas buvo laikomas vieninteliu kūrėju, sukūrusiu Žemę tokią, kokia ji yra, o kitokios pažiūros buvo neįmanomos. Tai ilgam sulėtino tikrų sąvokų vystymąsi.
Vėliau, kai praėjo geografinių atradimų era ir tapo žinoma apie didžiulę gyvybės Žemėje įvairovę, atėjo laikas teoriniam šios įvairovės paaiškinimui. Tada atsirado evoliucinių transformacijų teorija. Jos tėvu laikomas pasaulinio garso anglas Charlesas Darwinas. Tačiau beveik tokius pačius atradimus padarė ir kitas mokslininkas – Alfredas Wallace'as. Kreocionistines pažiūras pakeitė transformistinės.
Jų esmėsusidėjo iš tikėjimo, kad Žemė kitokia, ir tik laikui bėgant įvyko daug transformacijų ir susiformavo tie organizmai, kurie egzistuoja dabar. Be to, virsmo procesas nesustojo, o tęsiasi iki šiol ir tęsis amžinai, kol gyvuos.
Evoliucijos doktrina pagal Darviną
Ką sako anglo sukurta teorija? Kas yra evoliucijos proceso vienetas ir kodėl jis išvis vyksta? Pažymėkime keletą pagrindinių šio mokymo nuostatų.
- Visa planetoje egzistuojanti gyvybės įvairovė yra tūkstančius metų trukusios transformacijos rezultatas ir nebuvo sukurta per naktį vieno Kūrėjo.
- Evoliucija grindžiama tokiais procesais kaip natūrali atranka, paveldimas informacijos perdavimas kartoms, mutacijos, atsirandančios populiacijose, rūšių kintamumas.
- Nauji ženklai atsiranda ir fiksuojami dėl kovos už būvį, kuri yra natūralios atrankos priemonė.
- Evoliucijos rezultatas yra organizmo, kuris yra maksimaliai prisitaikęs prie savo egzistavimo sąlygų, susidarymas.
Čarlis Darvinas ne tik teoriškai paaiškino gyvybės raidą, bet ir visa tai parėmė vykstančiais eksperimentais. Vienintelis dalykas, kurio jis negalėjo suprasti ir niekaip paaiškinti, buvo paveldimų savybių diskretiškumas. Jo nuomone, tie ženklai, kurie buvo perduodami iš kartos į kartą, laikui bėgant turėjo transformuotis ir išblukti. Tačiau Mendelio eksperimentai įrodė, kad jie vėl atsiranda po kelių kartų.
Darvino evoliucinio proceso vienetas
Norint paaiškinti bet kurį procesą, būtina pasirinkti jo elementariąją langelį. Taip yra ir su evoliucija. Charlesas Darwinas manė, kad rūšis yra evoliucijos proceso vienetas. Ar tai tiesa šiandien? Ne, juk dabartinės sintetinės gyvybės raidos teorijos požiūriu rūšis negali būti laikoma mažiausia globalaus laiko kaitos dalele.
Amžininkų nuomone, elementarus evoliucijos proceso vienetas yra populiacija. Priežastis aptarsime vėliau.
Darvinas taip pat tikėjo, kad mažiausia ląstelė yra vaizdas. Jis aprašė ir užfiksavo pokyčius, įvykusius vienos rūšies individų viduje, apsvarstė visus šiuos pokyčius įtakojančius veiksnius.
Kas yra vaizdas?
Kodėl negalime manyti, kad evoliucijos proceso vienetas yra rūšis? Nes jau nurodėme, kad gyvybės vystymosi proceso rezultatas yra prisitaikymas prie vietinių veiksnių. Tų funkcijų, kurios padės laisvai egzistuoti tam tikrose srityse, įsigijimas ir sutvirtinimas.
Tačiau prisiminkime, pavyzdžiui, poliarinį regioną. Vieta, kur visada šluoja pūgos ir b altos sniego žaliuzės, kur š altis ir š altis verčia drebėti. Šiose dalyse gyvena ne viena specifinė gyvūnų rūšis, tačiau jų prisitaikymas prie tokių atšiaurių sąlygų yra itin panašus. Tai storas kailis su pavilniu, b alta spalva, storu poodinių riebalų sluoksniu, dideli dydžiai ir kt.
Taigi paaiškėja, kad rūšys skiriasi, bet prisitaikymo požymiai panašūs. Štai kodėl evoliucijos proceso vienetas nėra rūšis, tai tiesiog elementari ekologijos kaip mokslo ląstelė. Tai individų, kurie turi panašias morfologines, fiziologines savybes, gyvenimo būdą, taip pat užima tam tikrą plotą ir laisvai kryžminasi vienas su kitu, sudarydami vaisingus palikuonis, rinkinys.
Gyventojai kaip elementarus evoliucijos proceso vienetas
Šiuolaikinė evoliucijos teorija yra sintetinė. Tai visų Charleso Darwino požiūrių, šiuolaikinių tyrimų ir samprotavimų susiliejimo rezultatas. Jis neturi konkretaus autoriaus, tai daugelio mokslininkų iš skirtingų šalių rezultatas.
Taigi, būtent ši teorija nustato, kad evoliucijos proceso vienetas yra populiacija. Būtent ji yra mažiausia elementari šio pasaulinio virsmo proceso ląstelė.
Ekologijos požiūriu populiacija yra tam tikrų rūšių organizmų egzistavimo forma, kurioje jie geriausiai prisitaiko prie aplinkos sąlygų. Vienoje populiacijoje gali būti abu tos pačios arba skirtingų rūšių individai. Jų turimos savybės taip pat gali skirtis. Kai kurie organizmai gali būti maži, kiti dideli ir pan.
Kiekvienoje populiacijoje vyksta kova už būvį, natūrali atranka, formuojasi mutacijos ir fiksuojami tam tikri ženklai. Ir tai yra evoliucija.
Evoliucijos varikliai
MesJau minėjome pagrindinius procesus, kurie yra šio makroreiškinio – evoliucijos – varikliai. Pažymėkime juos dar kartą.
- Natūrali atranka per kovą už egzistavimą populiacijose ir tarp jų.
- Paveldimumas ir kintamumas, lemiantis svarbių naujų genotipo bruožų fiksavimą.
- Mutacijos, naudingos ir kenksmingos. Atsitiktiniai arba nukreipti, jie linkę sustiprinti naujus bruožus.
- Dirbtinė atranka – nukreipta evoliucija, kurią vykdo žmogus, kad gautų norimas gyvūnų ir augalų rūšis (tai daroma augalininkystėje ir gyvulininkystėje).
Paveldimumo svarba evoliucijos procese
Gebėjimas perduoti bruožus paveldėjimo būdu yra svarbi visų gyvų būtybių savybė. Tai suteikia galimybę daugintis tuos pačius individus, bet tuo pačiu metu gauti naujų. Paveldimumas yra gyvenimo pagrindas.
Biologinis jos vaidmuo – išlaikyti skirtingų rūšių individų skaičių ir išsaugoti juos gamtoje. Be to, ji yra viena iš pagrindinių evoliucijos jėgų.
Kintamumas ir jo vaidmuo
Negalima sakyti, kad kintamumas yra evoliucijos proceso vienetas. Ar ji jam tokia svarbi? Žinoma. Juk būtent šiame procese slypi naujų savybių ir savybių įgijimo pagrindas. Organizmo gebėjimas rekombinuotis, formuoti naujus bruožus ir juos sutvarkyti – visa tai nutinka dėl kintamumo.
