Evoliucija

Istorija

Viena iš pirmų biologinės evoliucijos teorijų buvo pasiūlyta Jean-Baptiste Lamarck’o XIX a. pradžioje. Lamarkas, XIX a. pr. sudarė pirmąjį filogenetinį gyvybės medį. Pagal Lamarką, pagrindinis evoliucinių kitimų mechanizmas – tai organizmų vidinis siekis tobulėti ir organų lavinimas ar nelavinimas. Gavę didesnius krūvius organai stiprėja ir vystosi, mažiau apkrauti – ilgainiui nunyksta. Pagrindinė šios teorijos klaida buvo teiginys, kad individai savo gyvenimo metu įgautas savybes gali perduoti palikuonims.
1859 m. išleidus Charles Darwin veikalą „Rūšių kilmė“ evoliucijos teorija, besiremianti natūraliaja atranka, įgavo tvirtą vietą biologijos moksle. Pagal Č. Darviną pagrindinis evoliucijos variklis – natūrali atranka.
XX a. ketvirtajame dešimtmetyje mokslininkai Darvino natūraliąją atranką sujungė su Gregor Mendel pasiūlyta paveldimumo teorija ir sukūrė moderniąją evoliucijos teoriją. Modernioji evoliucijos sintezė biologijos moksle pilnai pakeitė ankstesnes rūšių atsiradimo teorijas, įskaitant kreacionizmą ir lamarkizmą.
Kimura, neutraliosios evoliucijos autorius, teigia, kad svarbiausias veiksnys yra atsitiktiniai įvykiai populiacijose.

Organizmų kilmė

Jei grupė organizmų turi bendrą protėvį, sakoma, kad jie yra bendros kilmės. Biologijoje visuotinės bendrosios kilmės teorija teigia, kad visi Žemės organizmai yra kilę iš bendro protėvio arba genų šaltinio (gene pool).
Bendros kilmės įrodymai yra bendros visų gyvųjų organizmų savybės (bruožai). Darvino laikais, bendrų savybių (bruožų) įrodymas buvo tik akivaizdžiai matomi morfologiniai panašumai, pvz., tai, kad visi paukščiai, net ir tie, kurie neskraido, turi sparnus. Šiais laikais evoliucijos teoriją patvirtina DNR genetikos mokslas. Pvz., visi gyvieji organizmai kaip genetinę medžiagą naudoja nukleino rūgštis, taip pat naudoja tas pačias 20 aminorūgščių baltymams sudaryti. Visi organizmai naudoja tą patį genetinį kodą (išskyrus ypač retas ir nedideles išimtis) nukleino rūgštims paversti baltymais. Šių bruožų universalumas yra svarbi prielaida teigti, kad šie organizamai yra bendros kilmės.
Be to, abiogenezė – gyvybės atsiradimas iš negyvos materijos – niekada nebuvo stebimas, o tai rodytų, kad gyvybės atsiradimas iš negyvos materijos yra ypatingai retas reiškinys ir gali vykti tik specifinėmis aplinkybėmis, kurios mažai tikėtinos šiuolaikinėje Žemėje. 1953 m. vykdytas Miller-Urey eksperimentas leidžia daryti prielaidą, kad senovinėje Žemėje galėjo būti susidariusios sąlygos, tinkamos abiogenezei.
Kadangi evoliucinis procesas yra labai lėtas, dabartinė rūšių įvairovė ir gyvybės formų sudėtingumas reikalauja, kad Žemė būtų labai sena (milijardai metų). Tai atitinka geologijos duomenis, pagal kuriuos Žemės amžius yra apie 4,6 milijardus metų.
Informacija apie ankstyvąją gyvybės raidą gaunama iš geologijos ir planetų mokslo. Šie mokslai pateikia informaciją apie ankstyvąją Žemės istoriją ir gyvybės sąlygotus pasikeitimus. Didelė dalis informacijos apie ankstyvąją Žemės istoriją laikui bėgant buvo sunaikinta vykstant geologiniams procesams.

Evoliucijos mechanizmai

Žinomi du esminiai evoliuciniai procesai: naujų genų atsiradimas bei esamų genų perkombinavimas.

Mutacijos

Mutacijomis vadinami atsitiktiniai paveldimi pasikeitimai genome. Jos gali atsirasti tiesiog dėl „kopijavimo klaidų“ ląstelei dalijantis, dėl radiacijos, kai kurių chemikalų ar virusų.
Natūralios atrankos neveikiamos mutacijos vadinamos neutraliomis.
Mutacijos yra vienintelis būdas atsirasti naujiems genams.