Evolutsioon

 
Evolutsioon ehk bioloogiline evolutsioon ehk bioevolutsioon on päritavate tunnuste pöördumatu muutumine põlvkonnast põlvkonda organismide populatsioonides. Evolutsioon seletab ära, kuidas loomad ja taimed pika aja jooksul on muutunud, ning kuidas nad on arenenud selliseks, nagu nad on. Neodarvinliku teooria valdavate ettekujutuste järgi põhjustavad seda geenitriiv ja looduslik valik.
Teaduslikku käsitlust eluslooduse evolutsioonist nimetatakse evolutsiooniõpetuseks. See mõiste on üldisem kui evolutsiooniteooria – ajaloolise protsessi kohta ei pruugigi mitmete bioloogide (näiteks Henni Kallaku) meelest üldine teooria võimalik olla. Teisalt võib evolutsiooniõpetust vaadata kui evolutsiooniteooriate kogumit. Vahel käsitletakse neid mõisteid ka sünonüümidena. Teaduslikku vaateviisi, mille kohaselt toimub eluslooduses evolutsioon, nimetatakse evolutsionismiks.
Evolutsiooniõpetus.
Liikide tekke ja arengu üle arutleti juba antiikajal, kuid neid peeti üldiselt muutumatuteks ning käsitleti kui Jumala-poolset loomisimet. Arusaam, et elusloodus on aja jooksul palju muutunud, tekkis alles seoses geoloogia arenguga. Esimene olulisem evolutsiooniline hüpotees püstitati 1809. aastal, kui ilmus Jean-Baptiste de Lamarcki teos "Zooloogia filosoofia". See ei leidnud siiski kohe laia kandepinda. Evolutsioonibioloogia kui teaduse alguspuntiks võib nimetada 24. novembrit 1859, kui ilmus Charles Darwini teos "Liikide tekkimine", kus ta oli kokku pannud esimese tõese ja sidusa teooria eluslooduse arenemisest selliseks, nagu see on nüüd.
Teaduse ja tehnika areng on aga võimaldanud evolutsiooni sügavamalt uurida. Selle käigus on jõutud uute avastusteni ja evolutsiooniteooriat täiendatud. 20. sajandi algul kujunes nõnda välja neodarvinism, mille hilisemat varianti tuntakse sünteetilise evolutsiooniteooriana. Molekulaarbioloogia areng tõi kaasa geenide rolli parema mõistmise. Lisaks on näiteks Motoo Kimura välja töötanud molekulaarse evolutsiooni teooria, mis väidab, et suurem osa evolutsioonist toimub mitte loodusliku valiku, vaid geenitriivi kaudu. 21. sajandi algul on taas tähelepanu pälvinud ka epigeneetika roll.
Evolutsiooniõpetus on saanud paljude teadusharude osaks ja sellest sõltuvalt üritatakse seletada arvukalt eri nähtusi. Sellel on tähtis roll ökoloogia mõistmisel ja seda kasutatakse taksonoomias organismide põlvnemisloo kindlakstegemises (sealhulgas ka inimese arenguloo uurimiseks). Sotsioloogia ja bioloogia piirpinnal on tekkinud sotsiobioloogia, mis püüab seletada sotsiaalsete suhete teket läbi loodusliku valiku. Psühholoogia kõrval on arenenud evolutsioonipsühholoogia. Evolutsiooni ajalise kulgemise uurimiseks kasutatakse bioinformaatika võimalusi. Nendega seotud tehnikaid on aga rakendatud isegi keeleteaduses. Lisaks on evolutsiooni uurimise kõrvalt välja kasvanud muidki kasulikke rakendusi ja see on aidanud kaasa statistikateaduse arengule.
Evolutsiooni mehhanismid.
Evolutsiooniprotsessi toimumiseks on vajalik, et populatsioonis esineb isendeid, kes erinevad mingite tunnuste osas teistest. Seega on tarvilik muutuste olemasolu ja nende tekke võimalus. Lisaks on vajalikud pärilikkus, sest järglaskond peab sarnanema oma vanematega, ja reproduktiivsus, sest oluline on muutus põlvkondade vahel. Seejuures rakenduvad evolutsiooni aluseks olevad mehhanismid: mutatsioonid, looduslik valik, geneetiline triiv, geenivool ja päriliku materjali rekombineerumine.
Mehhanismidest on tuntuim looduslik valik, mis toimib alati organismi või indiviidi tasemel paljunemiseelise kaudu. Antud oludesse paremini sobituv isend annab suurema tõenäosusega rohkem järglasi, kui vähem sobituv isend ning läbi erinevate põlvkondade saavutavad kohasemad omadused populatsioonis suurema osakaalu. Üks loodusliku valiku vorme on ka suguline valik, kuid see ei pruugi jälgida indiviidi omaduste absoluutset sobivust ümbritsevasse keskkonda.
Geenitriiv näitab aga evolutsiooni juhuslikku külge ja mõjub genotüübi sagedusele hoolimata triivile alluva geneetilise materjali fenotüübilistest mõjudest. Eriti oluline on see neutraalsete muutuste levitamisel populatsioonis.
Nii looduslik valik kui ka geenitriiv võivad vähendada organismide geneetilist mitmekesisust. Mitmekesisuse taastootmiseks on tarvilikud mutatsioonid ja geneetilise materjali rekombineerumine (näiteks homoloogiline rekombinatsioon ja horisontaalne geeniülekanne). Sellele aitab kaasa ka polüploidsus, mis suurendab geneetilise materjali hulka, millele valik rakenduda saab. Samas on nii mutatsioonide kui ka rekombinatsiooni tulemusel tekkivad variatsioonid juhuslikud – nad võivad olla kasulikud, kahjulikud või neutraalsed. Ainuke evolutsioonile suunda andev tegur on ikkagi valik.
Evolutsiooni mehhanismide mõju on seda suurem, mida väiksem on populatsiooni suurus. Sellest oleneb ka, kui palju saab populatsiooni mõjutada triiv ja kui palju valik.
Evolutsiooni jaotumine.
Evolutsiooni võib jaotada mikroevolutsiooniks, mis haarab populatsiooni- ja liigisiseseid evolutsioonilisi muutusi, ja makroevolutsiooniks, mis tegeleb evolutsiooniga pikas ajaskaalas, vaadeldes liigist kõrgemate taksonite (näiteks sugukondade, klasside ja hõimkondade) teket, arengut ning väljasuremist. Vastava jaotuse puhul ongi oluline, et mikro- ja makroevolutsioon käitlevad sama asja, kuid erinevas ajaskaalas – see muudab ka evolutsiooniprotsesside mõju ulatust.
Tõestus.
Maa on olemas olnud väga kaua aega, umbes 4,5 miljardit aastat. Evolutsiooniprotsessist annavad tunnistust kivimites säilinud fossiilid. Nende kivististe järgi on näha, et ammu elanud loomad ja taimed olid praegustest väga erinevad. Mida kaugemat aega vaadelda, seda rohkem erinevad fossiilides säilinud loomad ja taimed tänapäevastest. Selle põhjuseks on toimunud evolutsioon. Evolutsiooni toimumine on fakt, sest seda toetavad väga paljud tõendid. Näiteks organismide DNA, genotüüpide sarnasus, samuti biokeemiliste protsesside sarnasus ja sarnane raku ehitus. Evolutsioonile osutab ka embrüogenees, täpsemalt Baeri seadused.