Ewolucja poglądy dotyczące powstania życia na Ziemi

Pochodzenie życia na ziemi było i jest przedmiotem wielu dociekań. W ciągu minionych stulecie funkcjonowało kilka hipotez:
- hipoteza samorodztwa -mówiła o tym, ze życie powstaje ciągle z martwej materii, np. bakterie z brudu
- hipoteza kreacjonistyczna-zakłada, ze cały świat stworzony przez Boga jest wynikiem zamierzonego i wolnego jednorazowego aktu Stwórcy
- Hipoteza panspermii- głosiła, ze życie przybyło na Ziemie z Kosmosu w postaci anabiotycznych, przetrwanych form jakichś mikroorganizmów
- Teoria ewolucji-stwierdzająca, ze życie na Ziemi powstało w wyniku ewoluowania materii
Współcześnie uważa się, ze Ziemia powstała ok. 5 mld lat temu, a życie na niej powstało ok. 3,5 mld lat emu.
Obecnie przyjmuje się, ze ewolucja przebiegała w trzech etapach, obejmując różne poziomy materii. Wyróżnia się wiec:
a) ewolucje chemiczna: tworzenie z materii nieorganicznej związków organicznych
b) ewolucje molekularna: tworzenie podstawowych mechanizmów molekularnych, np. replikacje DNA, syntezy RNA białek, zasadniczych szlaków metabolicznych
c) ewolucje biologiczna: trwająca do dziś -w początku której powstała pierwsza pierwotna forma życia (prakomórka)
Zakłada się, ze pierwszy praorganizm był jednokomórkowy, należał do heterotrofów, oddychał beztlenowo i miał zdolność samo odtwarzania się. W dalszej kolejności rozwinęły się 2 typy organizmów jednokomórkowych : prokariota i eukariota.



EWOLUCJA:
Ewolucja to powolny, nieodwracalny i kierunkowy proces rozwoju organizmów jej efektem jest olbrzymia różnorodność całego świata żywego. Ewolucji podlegają cale populacje, a nie pojedyncze osobniki. Ten złożony i długotrwały proces jest uwarunkowany działaniem wielu czynników. Współczesna teoria dboeu naturalnegowyroznia 4 zasadnicze czynniki ewolucji:
a) zmienność (rekombinacyjna i mutacyjna)
b) selekcje
c) izolacje
d) dryf genetyczny
Każda populacje (zespól osobników danego gatunku) charakteryzuje duża zmienność, której podstawa jest rekombinacja genów zachodzących w czasie rozmnażania płciowego.
Nowoczesny ewolucjonizm przyjmuje, ze podłożem specjaci, czyli powstawania nowych gatunków, są nagle zmiany zachodzące w genach lub chromosomach pod wpływem różnorodnych czynników środowiska, zwane mutacjami. Zmiany te są dziedziczne, ale przeważnie maja charakter recesywny. Gdy wystąpi mutacja korzystna, to zwiększa ona wartość adaptacyjna organizmu i daje mu większe szanse przeżycia.
Pomocniczym czynnikiem ewolucji jest dryf genetyczny, czyli zmiana częstości(frekwencji) genów w populacji, powstała w następstwie zmniejszenia się jej liczebności.
Współczesny ewolucjonizm wyróżnia dwie formy doboru naturalnego(selekcji):
a) satabilizujacy- dobór ten usuwa z populacji wszystkie osobniki o cechach skrajnych
b) różnicujący- preferuje osobniki o cechach skrajnych, a eliminuje o cechach pośrednich; ostatecznym efektem takiego doboru jest rozpad gatunku na razu.

Lamarkizm a Darwinizm:
Zarówno Lamarck jak i Darwin byli zwolennikami ewolucjonizmu, jednakże ich poglądy dotyczące przyczyn takiego rozwoju świata były odmienne.
Lamarck uważał, ze zmiany organizmów żywych w trakcie ich rozwoju osobniczego wynikają z 2 przyczyn:
a) z warunków wewnętrznych, czyli oddziaływania tzw. fluidów (siły życiowej)
b) z warunków zewnętrznych, w jakich znalazł się organizm
próbował wyjaśnić swoja teorie ewolucji zmiennością gatunków 2 prawami:
- intensywne używanie narządu powodującego jego rozwój i doskonalenie( np. wydłużanie szyi u żyrafy), a nieuzywanie powoduje jego uwstecznienie (np. redukcja oczu u kreta)
- wszystkie cechy nabyte w określonych warunkach w trakcie życia osobnika dziedziczą się i są przekazywane następnym pokoleniom.
Karol Darwin swoja teorie opal na następujących przesłankach:
a) Prawo zmienności powszechnej i bezkierunkowej- gatunki charakteryzuje olbrzymia zmienność i nie spotyka się dwóch osobników identycznych. Zmiany mogą następować we wszystkich możliwych kierunkach, bez względu na to, czy przenoszą organizmowi bezpośredni pożytek czy szkodę (czyli nie w sensie lamarkowskim).
b) Prawo olbrzymiej rozrodczości organizmów- głosi ono ze organizmy mnożą się w postępie geometrycznym. Ograniczone z natury terytorium i ilości pożywienia oraz ogromna konkurencja o nie sprawia, ze większość osobników ginie. Mechanizmem ograniczającym nadmierna liczebność jest walka o byt.
c) Prawo walki o byt- na skutek nadmiernej liczebności osobników dochodzi do walki konkurencyjnej, w której przeżywają osobniki najlepiej przystosowane do środowiska (prawo doboru aktualnego). Obecnie darwinowska „walka o byt” jest rozumiana szerzej jako przeciwstawianie się organizmu niekorzystnym wpływa środowiska, np. wysokiej lub niskiej temperatury.
d) Prawo dziedziczenia- osobniki, które przeżyły, przekazują korzystne cechy przystosowawcze swojemu potomstwu.
e) Prawo doboru naturalnego- w walce o byt przeżywają osobniki najlepiej przystosowane. Wymieranie form pośrednich prowadzi do coraz większej rozbieżności cech, tak ze po jakimś czasie w następnych pokoleniach powstałe formy bywają do tego stopnia rożne od form wyjściowych, ze uznane mogą być za nowy gatunek.


DOWODY EWOLUCJI ORGANIZMOW:
BEZPOSREDNIE DOWODY EWOLUCJI:
Takimi dowodami są świadectwa oparte na wynikach badań paleontologicznych, które:
- informują o formach życia w ubiegłych epokach
- wykazują jedność świata żywego
-pomagają ustalić pokrewieństwo wielu form
-informują o etapach przebiegu ewolucji
-umożliwiają podanie tempa przemian ewolucyjnych
Dowodami bezpośrednimi są skamieniałości, czyli resztki albo ślady organizmów pochodzące z ubiegłych epok geologicznych. Powstały one w różny sposób, a do dnia dzisiejszego przetrwały w postaci:
- typowych skamieniałości- skamieniałości szczątków pradawnych roślin i zwierząt, np. skamieniały las w Arizonie
- odcisków, odlewów w skalach osadowych czy bryłach węglowych, np. odciski amonitów, praptaka, paprotników karbońskich.
- szczątków kopalnych- ułamków kości, muszli, zębów
- inkluzji- zwierząt lub roślin zakonserwowanych w bursztynie, w ropie lub zmarzlinie
Dowodów stopniowego rozwoju ewolucyjnego organizmów dostarczają także wymarłe formy przejściowe( pośrednie), a także tzw. żywe skamieniałości- organizmy, które w postaci nie zmienionej od wielu milionów lat przetrwały do dnia dzisiejszego i można je spotkać wśród współcześnie żyjących roślin i zwierząt, np. hatteria, latimeria, skrzypłocz, liliowce.



POSREDNIE DOWODY EWOLUCJI:
Do dowodów pośrednich należą te fakt z anatomii porównawczej, embriologii, biogeografii, systematyki, fizjologii i biochemii, które wykazują jedność świata żywego, pomagają ustalić pokrewieństwo organizmów. Dowody pośrednie, łącznie z bezpośrednimi, uzupełniają się dając możliwie pełny obraz ewolucji świta żywego.
Przedmiotem badań anatomii porównawczej jest porównywane układów (np. oddechowy, krwionośny, nerwowy) i narządów (np. serca, mózgu, kończyn), jak tez szczątkowych organów w rożnych grupach roślinnych lub zwierzęcych celem wykrycia pokrewieństwa miedzy nimi i ustalenia kierunku rozwoju w przyszłości.
Embriologia- to nauka o rozwoju zarodka i płodu. Rozwój embrionalny dostarcza wielu dowodów pokrewieństwa i podobieństwa organizmów. Na podstawie szczegółowej analizy etapów rozwoju embrionalnego kręgowców stwierdzono, ze w jego przebiegu zostają powtórzone ewolucyjne cechy ich dorosłych przodków( na co zwrócił uwagę już Darwin). Zjawisko to nosi nazwę rekapitulacji (czyli powtórzenia).
W drugiej połowie XIX w. Niemiecki badacz Ernest Haeckel opierając się na prawie rozwojowym Baera oraz własnych obserwacjach sformułował prawo biogenetyczne mówiące, ze ontogeneza jest skróconym powtórzeniem filogenezy. Oznacza to ze w rozwoju osobniczym (ontogenezie) każdy organizm przechodzi przez główne etapy rozwoju rodowego (filogenezy), tzn. odtworzone zostają kolejno cechy dorosłych przodków.
Biochemia i fizjologia dostarczają dowodów na ogólne pokrewieństwo i solne pochodzenie wszystkich istot żywych na Ziemi. Dowodem świadczącym o jedności świata organicznego są np.:
-podobieństwo budowy dwóch związków białkowych (barwników)- chlorofilu typowego dla roślin (Mg2+ ) i hemoglobiny typowej dla zwierząt (Fe2+)
-podobny skład chemiczny płynów ustrojowych (krwi, limfy) rożnych zwierząt (bezkręgowców, kręgowców) i wody oceanicznej, dotyczący ilości Na, K, Ca, Mg, Cl (wskazujące na wspólne środowisko życia)
-sekwencja aminokwasów w cytochromach c, wykazująca tym większe podobieństwo, im bliżej spokrewnione są organizmy
-wiele procesów metabolicznych przebiega przez podobne etapy i jest katalizowane przez podobne enzymy, np. oddychanie wewnątrzkomórkowe roślin i zwierząt
-uniwersalny kod genetyczny
-podobna budowa monomerów białka i kwasów nukleinowych
-podobne mechanizmy replikacji DNA i RNA, transkrypcji i translacji
-mechanizmy oraz przebieg mitozy i mejozy
-kolorkowa budowa organizmów eukariotycznych



POCHODZENIE I EWOLUCJA CZLOWIEKA:
Zadaniem antropogenezy jest określenie ewolucji człowiekowatych na podstawie badań kopalnych szczątków szkieletów i narzędzi. Najwięcej danych o prawdopodobnych praprzodkach człowieka znaleziono, jak dotąd w Afryce. Ustalenia wieku znaleziska dokonuje się na podstawie badań metoda izotopowa: rozpadu węgla 14C lub potasowo-argonową, polegająca na obliczeniu stosunku radioaktywnego potasu pod argon.
Obecnie uważa się, ze około 30 mln lat temu małpy człekokształtne miały wspólnego praprzodka, lecz 20 mln lat później małpy człekokształtne i człowiekokształtne stanowiły 2 rozbieżne linie ewolucji.