tomron87/hebrew-wikipedia-sentences-corpus huggingface dataset:
בתוך הפלסמה המכילה את חלקיקי היסוד נוצרים ענני אטומים של מימן והליום.
הכוח הרביעי, כוח הכבידה מכנס אותם יחד וכך גם מתרבות התנגשויות בין אטומים, פרוטונים ונייטרונים.
כהמשך בתהליך של לכידת הפרוטונים באמצעות הכוח הגרעיני החזק מקבלים יסודות נוספים: ליתיום ובריליום.
ענני חומר הלוהטים מכילים די אנרגיה כדי להתיך אטומים זה בזה ולהוסיף אטומים כבדים יותר וכך בהדרגה נוספים פרוטונים ומתמלאים מסלולים נוספים של אלקטרונים סביב הגרעין.
כוח הכבידה מרכז את ענני הגזים הלוהטים והטמפרטורה והלחץ עולים.
ההתנגשויות בין האטומים מימן והליום והחלקיקים פרוטונים, ניטרונים ואלקטרונים נדחסים ונוצרים אטומים גדולים יותר המשלימים את הסדרה הראשונה: בור, חנקן, חמצן, פלואור וניאון.
העננים הלוהטים מתגבשים לכוכבים, הנמשכים זה לזה ויוצרים גלקסיות.
יצירת היסודות הכבדים יותר כבר מצריכה אנרגיות וחום להיתוך גבוהים יותר.
התהליכים המתאימים לתנאים אלה מתקיימים בכוכבים שבהם הכבידה כה גבוהה עד שהלחץ והטמפרטורה הגבוהים יוצרים היתוך של מימן להליום ושל אטומים שהתנגשו והותכו.
מחזור חייו של כוכב: בשלב הראשון של התפתחות הכוכבים כבר נוצרים אטומים כבדים יותר ( 3-26) הכוללים חלק מהמתכות האפרוריות ובעיקר ברזל, שמספרו 26. הברזל והיסודות שנוצרו כבר מהווים את האפר של בעירת הכוכב הולכים ומצטברים עד השלב הבא בחיי הכוכב.
עתידו של כוכב תלויה במסה שלו ובכמות המימן שמשמש לו כדלק.
כוח הכבידה מושך את החומר למרכז ואילו אנרגיית ההתכה של מימן להליום פועלת כנגדה.
שיווי משקל בין שני הכוחות שומר על ממדי הכוכב ועוצמת הבעירה שלו אבל ככל שמלאי המימן שבו מתכלה, הוא הולך ומתקרר והופך ל"ענק אדום" כוכבים אלה מתפשטים פי 100 ויותר מקטרם המקורי ואורם מתכהה לתחום האדום, אבל הבעירה הפנימית עדיין קיימת.
כאשר מלאי המימן ירד שוב יתכווץ הכוכב ל" ננס אדום" שהחום שלו הוא שאריתי.
יש גם כוכבים שממשיכים להאיר אבל הולכים ומתקבצים לכוכבים ננסים.
בכל שלב כזה מותכים אטומים זה בזה ויוצרים אטומים גדולים יותר אבל יש כוכבים שבהם לחץ הכבידה עולה ומתגבר על הלחץ הנגדי של ההיתוך.
אלה הכוכבים שממשיכים לשלב הבא באבולוציה.
בכוכבים אלה הלחץ והטמפרטורה הפנימית כה גבוהים שהם מתפוצצים, אורם מבהיק בעוצמה וקרינה אדירה של אנרגיה בוקעת מהם בתהליך הנקרא סופרנובה.
בתנאים אלה נוצרים היסודות הכבדים יותר כמו זהב, אורניום, כסף, עופרת, קובלט ושאר היסודות הכבדים הטבעיים שבטבלה המחזורית (27–92).
בתהליך הפיצוץ, הנמשך שעות עד כמה ימים, מתפרק הכוכב ונשאר ממנו כוכב זעיר המכיל רק מסה של נייטרונים או חור שחור, אבל גם ענן לוהט של כל היסודות שהרכיבו אותו.
על כדור הארץ נמצאות המתכות הכבדות כמו זהב, אורנים ופלטינה ועוד, שנוצרות רק בתהליך סופרנובה.
ומכאן נסיק שהאבולוציה שלנו כוללת שלב של כוכב שהתפוצץ.
השמש היא כוכב שנוצר לפני כ-4.8 מיליארד שנה בשולי הגלקסיה "שביל החלב" כנראה במקביל להתפוצצות סופר נובה.
מוצא השמש בענן של מימן שמכוח הכבידה הגיע למסה מספיקה לייצר אנרגיית היתוך של המימן להליום.
כאשר לחץ הכבידה שקול כנגד אנרגיית ההיתוך הכוכב עשוי לשרוד במצב זה גם כ-10 מיליארד שנה, בעיקר אם הוא סופח עוד מימן שנותר בענן הפלזמה.
הענן הלוהט שהכיל את היסודות שהרכיב את הכוכב שהתפוצץ, מתפזר בחלל כאבק הבין גלקטי וכלל גם את היסודות שנוצרו בתנאי הסופרנובה.
בעננים אלה הטמפרטורה יורדת ומתאימה לתהליכים כימיים - ריאקציות בין היסודות.
המולקולות שנוצרו מתלכדות לתלכידים כמו קרח, גרניט ועפרות של מתכות הנקבצים יחד ויוצרים כוכבי לכת, אסטרואידים וירחים.
גופים אלה נמשכים לכוכבים בהתאם לקרבתם לכוח הכבידה של הכוכב.
אלה שייקלעו למסלול סביב הכוכב יוצרים מערכת של כוכב פעיל וכוכבי לכת סביבו.
תהליך זה ייצר לפני כ-4.5 מיליארד שנים את כוכבי הלכת שסובבים את השמש ובכללם את הארץ.
יצירתה של מערכת השמש כפי שהיא כיום כלל שינויים אלימים כאשר עננים של אסטרואידים, שביטי קרח וההשפעה ההדדית של כוכבי הלכת היטו כוכבי לכת ממסלולם אל מחוץ למערכת או אל השמש.
מבנה מערכת השמש הוא ייחודי.
מעט דוגמאות דומות נמצאו במרחבי הגלקסיות שנחקרו.
מבין שמונת כוכבי הלכת (או תשעה כפי שסוברים) הארץ הוא כוכב לכת ייחודי בהרכבו, בגודלו, במסלולו, במרחק שלו מהשמש, ובמהירות ההקפה שלו סביב השמש ועל צירו.
תכונות אלה הכרחיות להתפתחות חיים.
הארץ, כוכב הלכת השלישי במערכת השמש נוצר תוך ספיחה של התלכידים, בחלקם רדיואקטיביים, כך שהוא הותך למסה צמיגה ולוהטת שלפני שהתקררה נפרדו מרכיביה לפי כבידתם.
במרכז מתכות כבדות, בעיקר ברזל, ניקל ואורניום, מעליה בשכבות המתכות הקלות והגרניט המכילים צורן.
קיימת השערה שלתוך המסה הלוהטת פרץ אסטרואיד ענק, וקרע ממנו מסה שהפכה לירח.
השערה אחרת סוברת שהירח נוצר במקביל לארץ ומאותו מקור של שרידי סופרנובה.
מסלול כדור הארץ סביב השמש הוא עגול, כך שתנאי החום והקרינה קבועים.
נטיית הקטבים מול השמש גרמה לשינויי הטמפרטורה בין המרכז והקטבים ולתופעת עונות השנה.
קצב הסיבוב שלו סביב עצמו קבע את היום והלילה.
כוח הכבידה שלו הספיק לשמור גזים ואדי מים באטמוספירה.
השדה המגנטי שלו מגן מפני קרינה מייננת מהשמש, הטמפרטורות על פניו לאחר ההתקררות, מאפשרות תהליכים ביוכימיים החיוניות ליצירת חיים.
עם ההתקררות של השכבה החיצונית הבנויה בעיקר מגרניט, מים שמקורם בגוף הארץ וגושי קרח מהחלל שהתנקזו לימים.
שלב זה נקרא השלב האדן על שם האל האדס, אל השאול במיתולוגיה היוונית, והוא נמשך כ־500 מיליון שנה.
עם ירידת הטמפרטורה בענן הפלסמה מתחברים האטומים לפרודות (מולקולות) בהמשך ליצירת היסודות, שנוצרו בשלב השני של האבולוציה האורגנית, ונוצר קשר כימי בין אטומים שהוא תוצאה של הכוח האלקטרומגנטי המושך את האלקטרונים לפרוטונים.
מתכות, שנוטות למסור אלקטרונים, יתחברו בקשר יוני עם אל-מתכות, וייצרו תרכובות הנקראות מלחים.
קשר זה בתמיסה מימית יוצר יונים.
בעוד קבוצות הביניים, כמו פחמן, צורן, חנקן וחמצן יוצרים קשר שיתופי (קו-ולנטי, כלומר זוגות אלקטרונים משותפים החגים סביב האטומים ומחברים ביניהם).
כך ניתן לקבל תרכובות מורכבות המכילות גם קשרים יונים גם קשרים שיתופיים.
הגרניט, המרכיב הגאולוגי העיקרי שמקיף את גרעין כדור הארץ מכיל פרודות מורכבות כמו נתרן, אלומיניום וברזל, צורן ופחמן, חמצן ומימן.
שיוצרים את סלעי היסוד והבזלת.
בתוך הגרניט הנוזלי למחצה, נמצאות גם תרכובות של חנקן, גופרית ופחמן.
המים שהפכו מאדים לנוזל, והצטברו על כדור הארץ הם הכרחיים ליצירת חיים, ומהווים בסיס לביוכימיה ולאפשרות קיום חיים המוכרים לנו.
תרכובות שנוצרו מקשרים יוניים מתפרקים במים ליונים ומאפשרים יצרית תרכובות חדשות.
מסיסות שונה של תרכובות במים יוצרת משקעים בהתאם לריכוז ולטמפרטורה, וכך נוצרים משקעים המכסים את סלעי היסוד.
קיום מים, יחד עם פעילות וולקנית נמרצת וטמפרטורות הגבוהות מובילים לשלב הבא.
כימיה אורגנית וביוכימיה בראשית החיים
בשלב זה נוצרות מולקולות אורגניות מורכבות מחומרים אנאורגניים, בתנאים הפיזיקליים והכימיים ששררו על פני כדור הארץ הקדום.
שלב זה נחשב חיוני להיווצרות החיים, והוא התרחש ככל הנראה לפני כ-3.8 עד 4 מיליארד שנה, בעידן ההאדן או העידן הארכאי המוקדם.
באותה תקופה, האטמוספירה של כדור הארץ הייתה עשירה בגזים כגון מימן (H₂), מתאן (CH₄), אמוניה (NH₃) ואדי מים (H₂O), אך דלה בחמצן חופשי.
אנרגיה זמינה בשפע ממקורות כגון ברקים, קרינה אולטרה סגולה מהשמש והתפרצויות געשיות אפשרה תגובות כימיות שמהן נוצרו מולקולות אורגניות פשוטות.
ניסוי מילר-יורי, שנערך בשנת 1953, הראה כי ניתן לייצר חומצות אמינו בתנאים המדמים את האטמוספירה הקדומה, באמצעות פריקה חשמלית בתערובת של מים, דו־תחמוצת פחמן וחנקן.
הופעת מערכות מולקולריות המסוגלות לקיים תגובות עצמיות-מכוונות, לשמר מידע גנטי ולהגיב לסביבתן.
על פי השערת עולם ה-RNA מולקולות RNA הופיעו לפני ה-DNA והחלבונים, ושימשו בו זמנית כחומר נושא תורשה וכזרזים ביוכימיים (אנזימים) ובכך מילאו תפקיד מפתח בהיווצרות התא הפרימיטיבי הראשון.
מקור נוסף לחומרים אורגניים עשוי להיות גופים המגיעים מן החלל החיצון.
חומצות אמינו, פפטידים קצרים ואף חלבון נמצאו בגופים שהגיעו לכדור הארץ מן החלל החיצון.
בינואר 2025 פורסם כי זוהה מגוון רחב של תרכובות אורגניות עשירות בפחמן וחנקן בדגימות שהוחזרו מהאסטרואיד בנו, כולל 14 מתוך 20 חומצות האמינו המרכיבות חלבונים באורגניזמים על פני כדור הארץ וגם את כל ארבעת בסיסי הנוקליאוטידים (אדנין, תימין, ציטוזין וגואנין) שהם אבני הבניין החשובות של DNA ו-RNA.
בין אם גופים אלו מילאו חלק מרכזי באספקת מונומרים לתהליך היווצרות החיים ובין אם לאו, עצם נוכחותם מראה על האפשרות להיווצרות ספונטנית של חומרים אלו.
בשנת 2020 הודגמו מסלולים כימיים שנמצאו בסימולציה ממוחשבת ומדמים יצירה ספונטנית של מולקולות מורכבות רבות המשמשות במטבוליזם החי.
תהליכים ביוכימיים המהווים תשתית לחיים: כימוסינתזה של מולקולות הפועלות כזרזים (אנזימים), ממברנות ופולינוקליאוטידים.
שהצטברו במיצלות בחללים ומשקעים שבארובות ההידרו תרמיות.
אחת ההשערות המרכזיות באשר למקום ולתנאים שבהם נוצרו החיים הראשונים על פני כדור הארץ היא השערת הארובות ההידרותרמיות (Hydrothermal vent hypothesis).
על פי מודל זה, עם התקררות המעטפת ויצירת מקווי מים גדולים ועמוקים החל לפני כ-3.5 מיליארד שנים, ונמשך מאז ועד היום.
הארובות ההידרו תרמיות נוצרו כאשר מים קרים חודרים אל תוך הקרום האוקייני, מתחממים כתוצאה ממגע עם מגמה לוהטת ויוצאים חזרה דרך סדקים בלחץ גבוה ובטמפרטורות של עד 400 מעלות צלזיוס.
המים הנפלטים נושאים עמם מינרלים שונים, בהם תרכובות גופרית, ברזל, מימן מולקולרי (H2), מתאן (CH4), אמוניה (NH3) ותכנים נוספים שיכולים לשמש חומרי מוצא לתגובות כימיות קדם-ביולוגיות., כאשר התהליכים נעשים בצמידות לדפנות הארובות.
מודל הארובות ההידרותרמיות האלקליות (alkaline hydrothermal vents),הוצע בשנים האחרונות כפתרון לשאלות הקשורות לאנרגיה זמינה ולשימור מולקולות אורגניות.
בארובות אלה, ה-pH של המים גבוה במיוחד (בסביבות 9–11), והן עשירות במימן ובברזל דו-ערכי (FeO2)– תנאים המספקים מנגנוני חיזור חיוניים להיווצרות מולקולות קדם-ביולוגיות.
יש המציעים כי ממברנות תאיות פרימיטיביות נוצרו לראשונה במיקרו-מבנים מינרליים שנוצרו בארובות אלה.
מחקרים שנעשו בארובות הידרותרמיות עמוקות, כגון אלו הנמצאות באוקיינוס האטלנטי ובאוקיינוס השקט, גילו מושבות של מיקראורגניזמים עשירות המתבססות על כימו סינתזה – כלומר, הפקת אנרגיה מתרכובות כימיות ולא מאור השמש.
עובדה זו מצביעה על כך שהחיים הראשונים לא היו בהכרח תלויים בפוטוסינתזה ומחזקת את האפשרות שסביבת הארובות שימשה אתר הולדתם של החיים על פני כדור הארץ.
היווצרות מולקולות RNA ו-DNA – עקרון ההכפלה התרמית
במסגרת השערת הארובות ההידרותרמיות, מוצע כי תנאי הסביבה המיוחדים של אזורים אלו ובעיקר השינויים המחזוריים בטמפרטורת המים: בתוך הנקבים הזעירים בדפנות הארובה מתקיימים הבדלים קיצוניים בטמפרטורה בין פנים הארובה לבין המים החיצוניים הקרים.
הבדלים אלה יוצרים זרמים מיקרוסקופיים ("מיקרו-קונבקציה") המעבירים מולקולות קדימה ואחורה דרך אזורים חמים וקרים לסירוגין.
במעברים אלו מתרחשים תהליכים הבאים: בטמפרטורות גבוהות יחסית, קשרי מימן בין גדילים של נוקלאוטידים נחלשים, והשרשראות נפרדות.
במעבר חזרה לאזורים קרים הטמפרטורה נמוכה יותר וקיים ריכוז גבוה של נוקלאוטידים חופשיים שמאפשר קשרים מחודשים בין הבסיסים המתאימים.
תהליך הדומה לשלב הפתיחה, הוספת קטעים והארכה של שרשרת RNA או DNA.(בדומה לתהליך ב-PCR) תהליך זה, גם אם התרחש באופן איטי וספונטני, מהווה מנגנון טבעי אפשרי להכפלה עצמית של מולקולות נוקלאוטידיות ללא צורך באנזימים.
החוקרים מציעים כי באמצעות מחזורים תרמיים מסוג זה, התאפשרה סלקציה מוקדמת לגדילים יציבים יותר או בעלי יכולת קיפול עצמי (כמו ריבוזימים), דבר שהאיץ את התפתחות עולם ה-RNA הקדם-ביולוגי.
בהמשך, תחת תנאים דומים, ייתכן שהתפתחו גם אנלוגים ראשוניים של DNA אשר אפשרו שמירת מידע גנטי לטווח ארוך יותר והובילו בהדרגה להופעת המנגנונים הגנטיים המוכרים של החיים כיום.
מביוכימיה פרה-ביוטית לאורגניזמים מיקרוסקופיים ראשוניים בעלי ממברנה, מטבוליזם ויכולת שכפול.
אין הגדרה חד משמעית לחיים.
התכונות המינימליות החיוניות לאורגן חי הן כושר התרבות והתפתחות, כלומר נוכחות DNA או RNA, וביצוע מטבוליזם המאפשר קיום ורבייה.
פעילות ביוכימית שקדמה לתאים חיים התרחשה כאשר חומצות גרעין (בעיקר RNA) וכמה קו אנזימים מוקפים במעטפת ליפידים (פוספוליפידים או שומנים טבעיים אחרים) יצרו מערכת מבודדת מהסביבה הנקראות מיצלות.
ממברנות אלו יכלו להיווצר באופן ספונטני בתנאי מ-pH משתנים כמו אלו הקיימים סביב ארובות הידרותרמיות.
נוכחות תרכובות גופרית מימנית (H2S) תחמוצת ברזל ומבנים מינרליים בעלי תכונות קטליטיות יצרו גרדיאנטים כימיים שאפשרו תהליכי חמצון-חיזור פרימיטיביים.
שילוב של מולקולות RNA עם פעילות קטליטית (ריבוזימים) ומעטפת התא
הקנה לתאים ראשוניים אפשרות לרבייה ולברירה טבעית.
מודלים כגון "עולם ה-RNA" ו-"עולם ה-RNA-חלבון" מציעים שהשכפול הראשוני לא בוצע על ידי אנזימים חלבוניים, אלא על-ידי הריבוזימים עצמם ורק מאוחר יותר נוספו גנים המקודדים לאנזימים.
התרחש כאשר נוספו לתאים הראשוניים מנגנונים קבועים לשכפול, תיקון שגיאות ויצירת חלבונים באמצעות שכפול ותרגום (עם אנזימים פרימיטיביים לפני קיום הריבוזומים).
הופעת ה-DNA כמולקולת אחסון מידע יציבה יותר מ-RNA נחשבת לשלב מאוחר יחסית, שבו מערכות RNA קדומות "הוחלפו" או עברו אינטגרציה עם מערכות משולבות RNA-DNA.
הפשטות והיציבות מצד אחד ואפשרויות לשינוי על-ידי מוטציות אפשרו התפתחות הדרגתית של סלילי DNA והכפלה של RNA לפי הקוד הנצור ב־DNA.
זה הבסיס להתפתחות הגנים בכל היצורים החיים ותחילת האבולוציה הביולוגית.
בתנאים האל-אווירנים (אנאירוביים) ששררו, מנגנון העברת אנרגיה הסתמך על ניצול ופירוק מולקולות אורגניות שבמים (תסיסה).
החיידקים הראשוניים חיו כנראה על חמצון ברזל או גופרית בתנאים אנאירוביים, היו ללא גרעין וברובם תרמופילים שהותאמו לתנאי החיים בארובות ההידרו תרמיות.
תהליכים קדם-תאיים (protocell) של חמצון וחזור באמצעות ATP ן-NADPH, כאשר אנזימים חופשיים במיצלות מבצעים את התהליך.
החוקרים Martin ו-Russell (2003) הציעו כי תאים ראשונים נוצרו באזורי סדקים מינרליים של ארובות הידרו תרמיות אלקליות (תגובה כימית בסיסית), שבהם תהליכים אלקטרוכימיים דמויי מטבוליזם יכלו להתבצע עוד לפני היווצרות ממברנה אמיתית – מעין "חיים בתוך סלע".
ברגע שנוצרה ממברנה עצמאית, התאים יכלו "להיפרד" מסביבתם ולהתפתח באבולוציה עצמאית.
קיומם של וירוסים בעלי גנומים RNA בלבד מחזק את ההשערה לפיה וירוסים התפתחו במקביל לקדם-תאים.
ואולי שימשו חלק ממנגנון יצירת DNA.
תורשה מותנית ביכולת להעביר או להחליף קוד גנטי בין פרטים על-ידי העברת גנים אופקית (Horizontal Gene Transfer) באמצעות טרנספורמציה, טרנסדוקציה וקוניוגציה – תהליכים המאפשרים החלפת גנים בין אורגניזמים שונים, לעיתים גם בין מינים שונים.
תהליך זה השתכלל בהמשך האבולוציה לשני מסלולים: רבייה על-ידי הפריה בין זוויגים ויצירת גמטות, ורבייה על-ידי חלוקה והחלפת קטעי כרומוזום כמו בקוניוגציה.
אפשרות התורשה מעניקה יתרון להסתגלות בתנאים משתנים: הפצה מהירה של תכונות המקנות התגברות על גורם מגביל מחד ושמירה על מאגר התכונות שהצטברו במהלך הדורות.
התייעלות משמעותית בתהליך המטבולי של התא עם יצירת הריבוזום, שהוא מכונת השכפול המייצרת חלבונים מחומצות אמיניות לפי הקוד הטבוע ב־DNA, באמצעות MRNA בתהליך השעתוק.
מעבר מתא בודד לאורגניזם מורכב
הפוטוסינתזה היא תהליך של ניצול האור באמצעות כלורופיל להעברת אלקטרונים לתהליכי חיזור וייצור מטבוליטים בתאים, על-ידי פירוק מים ושחרור חמצן לאטמוספירה.
לאחר התבססותם של תאים חיים פרימיטיביים, התרחש אחד השינויים הסביבתיים החשובים בתולדות כדור הארץ: המעבר מסביבה אנאירובית (חסרת חמצן) לסביבה אירובית (עשירה בחמצן), תהליך שהחל עם יצור כלורופיל בתאי אצות חד תאיות המכונות כחוליות
מולקולה מורכבת כלורופיל המאפשרת לקלוט אנרגיית אור ולנצל אותה לביקוע מולקולות מים בתהליך הפוטוסינתזה.
האנרגיה מועברת ליצירת קשרים עתירי אנרגיה, המאפשרים ניצול האנרגיה לתהליכים כמו ייצור פחמימות, חלבונים ולמטבוליזם של התא.
התאים הראשונים שביצעו את התהליך היו ככל הנראה ציאנובקטריות (אצות כחוליות), שהחלו להפיק אנרגיה זה בתהליך של פוטוסינתזה פוטואאוטוטרופית (photoautotroph), (מעבר ישיר של האנרגיה לשימוש התא ללא יצירה של תרכובות פחמימניות) בו תוצר הלוואי הוא חמצן מולקולרי (O2).תהליך זה החל לפני כ-3.2 מיליארד שנה.
השינוי בהרכב האטמופספירה לקח זמן - עקב חמצן רב שנקלט במרבצי ברזל גדולים שעברו חמצון.
לפני כ-2.4 מיליארדי שנים התרחש אסון החמצן - כתוצאה מהשינוי בהרכב האטמוספירה והאוקיינוסים נכחדו כמעט כל המינים של חיידקים אל-אווירניים על פני כדור הארץ, ואת מקומם תפסו חיידקים אווירניים.
החיידקים שמצאו מקלט באזורים נטולי חמצן הצליחו לשרוד, והם אבותיהם הקדומים של החיידקים האל-אווירניים המוחלטים של ימינו.
אירועים אלה, יצרו בהמשך את התנאים להופכת מינים של היצורים הרב-תאיים ואאוקריוטים.
סימְבְּיוֹזָה או צַוְתָּאוּת, היא סוג של יחסי גומלין בין מינים שונים של אורגניזמים החיים בצוותא במשך תקופה ארוכה.
כל אחד מהאורגניזמים המשתתפים בקשר סימביוטי קרוי צַוְתַּאי (סִימְבִּיּוֹנְט).
שני הסימביונטים מפיקים תועלת זה מזה, או מצב שבו סימביונט אחד מפיק תועלת ואילו השני אינו מושפע לטובה או לרעה.
אנדוסימביוזה היא סימביוזה שבה אחד הסימביוטיים נמצא בתוך התא של השותף.
כלורופלסטידות הן אברונים בצמחים ובאצות המבצעים פוטוסינתזה שהתפתחו מאבות קדומים של ציאנובקטריות.
בתהליך האנדוסימביוזה הם נבלעו על ידי תא אאוקריוטי ואוחדו עמו בקשר קבוע.
האנדוסימביוזה אפשרה לאותם תאים להפוך לפוטו אוטוטרופיים ולייצר לעצמם מזון.
האנרגיה המצטברת מאפשרת קשירה של CO2 ומים ליצירת שרשרות של פחמימנים המאפשרים אגירת אנרגיה להמשך סינתזה של תרכובות ביוכימיות, כמו עמילנים, חלבונים ושומנים.
תופעה זו הופיעה ככל הנראה לפני כ־2.5 מיליארד שנה.
החמצן שנוצר כתוצאה מהפוטוסינתזה התחבר תחילה לברזל ושקע כתחמוצת ברזל בתחתית הים הקדום.
בהמשך כשנגרע הברזל, השתחרר החמצן למים ולאטמוספירה.
ככל שעלה ריכוז החמצן, גדל היתרון של מטבוליזם מחמצן אירובי.
המיטוכונדריה היא אברון תוך-תאי שתפקידו הפקת אנרגיה באמצעות תהליך הנשימה התאית האירובית.
לפי תאוריית האנדוסימביוזה, שהוצעה לראשונה על ידי לין מרגוליס, (1938-2011) המיטוכונדריה התפתחה מאורגניזם פרוקריוטי עצמאי, ככל הנראה חיידק אירובי, שנבלע על ידי תא קדום אאוקריוטי בראשיתו של עידן הפרוטוזואון, לפני כ-2 מיליארד שנה.
החיידק הסימביוטי שימש מקור לאנרגיה עבור התא המארח ובתמורה קיבל הגנה וסביבה יציבה.
עם הזמן, חלק מה-DNA של האנדוסימביונט הועבר לגרעין התא האאוקריוטי והקשר הפך לקבוע.
המיטוכונדריה שומרת על שרידי גנום עצמאי (mtDNA) המעיד על מוצאה האבולוציוני העצמאי.
האיחוי בין התא האאוקריוטי הקדום לאורגנל המפיק אנרגיה היווה קפיצת מדרגה בהתפתחות החיים: מערכות תאיות יכלו להתרחב ולבצע פעילויות עתירות אנרגיה, כמו עיבוד מידע גנטי מורכב, תנועה תוך תאית ואפילו התמיינות תאים, התשתית להתפתחות חיים רב-תאים.
כמו כן החמצן הוא חומר מאכל ולכן יצורים אווירניים היו צריכים לשמור על חומרים נוגדי חמצון כדי לשמור על התאים שלהם.
ההכחדה הראשונה המכונה גם ההכחדה החמצנית היא תוצאה של המעבר לסביבה עשירה בחמצן.
כתוצאה מהפוטוסינתזה המייצרת חמצן על-ידי אצות – הביא לשינוי דרמטי בהרכב הכימי של האטמוספירה והאוקיינוסים.
רוב האורגניזמים הקדומים בתקופה הארכאית היו אל-אווירניים מוחלטים שתהליכי ניצול אנרגיה על-ידי תסיסה אל-אווירנית הותאמו לסביבה מחזרת.
עליית רמות החמצן, שהחלה לפני כ־2.4 מיליארד שנה הייתה רעילה עבור אורגניזמים אלה.
החמצן המולקולרי (O₂) הוא חומר מחמצן פעיל שמייצר רדיקלים חופשיים הגורמים נזק לחלבונים, שומנים וחומצות גרעין.
כתוצאה מכך, מרבית הלא-אווירניים המוחלטים (אנאירוביים פקולטטיביים) הוכחדו לחלוטין ואחרים נדחקו לנישות חסרות חמצן (אנאוקסיות) כמו מרבצי גופרית, ומשקעים ימיים עמוקים באירוע המכונה "אסון החמצן".
מנגנון ייחודי לסילוק החמצן החופשי ומניעת הרעלה בדינופלגלטים היא מערכת ההארה בחיידקים מאירים.
במקביל, אורגניזמים שיכלו לנצל את החמצן להפקת אנרגיה (תהליך אנרגטי יעיל בהרבה מתסיסה אנאירובית) זכו ליתרון אבולוציוני ברור.
התפתחות זו סללה את הדרך להופעת אורגניזמים אווירניים (אירוביים) מורכבים כולל כל האאוקריוטים והרב-תאיים הידועים כיום.
מעבר מתאים בהם ה־DNA פרוס בתוך הציטופלסמה לארגון התא והפרדת הפעילות לאברונים ויצירת גרעין.
בתאים אאוקריוטים מערכת ממברנות תוך תאיות עליהן צמודים ריבוזומים, מיטוכונדריות ואברונים נוספים.
שלב מרכזי באבולוציה של התא.
השילוב בין יצירת החמצן וייצור פחמימנים בתהליך הפוטוסינתזה וחיים אווירניים באמצעות מיטוכונדריה מאפשר יעילות מרבית של תהליכים מטבוליים.
ארגון התאים באמצעות ממברנות תוך-תאיות יצר סדר בתוך התא: גרעין המכיל את ה־DNA, ואורגנלים (יחידות תוך תאיות המבצעות פעילות ספציפית) המסודרים על הממברנות, יחד עם מיטוכונדריות וריבוזומים, התפתחות שוטונים, מערכות תאיות להולכת נוזלים וקשר בין האורגנלים המאפשר תגובה אקטיבית לשינויים בסביבה.
מעבר מחיידקים לחד-תאיים (פרוטוזואה) כמו סנדלית ואמבה.
הפרוטוזואה הן חד-תאיים הטרוטרופיים, שאינם מבצעים פוטוסינתזה וניזונים מחומר אורגני.
מכאן מתחילה ההפרדה בין עולם הצומח ועולם החי.
מתא בודד לאורגן רב תאי ולרקמות
עולם הפרוטוזואה מורכב ממינים שונים של חד-תאיים, שכל אחד מתנהל בנפרד.
אמנם יש כבר פרוטוזואה שמקיימים ביניהם החלפת קטע DNA בקוניוגציה כמו בסנדליות, אבל עדיין כל תא מקיים את כל המערכות הנדרשות לקיומו.
בשלב הסימביוזה יש כבר שיתוף בין תאים ומינים שונים שלכל אחד התמחות בתרומת צורך הנדרש לשני.
מצב כזה של התארגנות רב תאית של פרוטוזואה, קיים למשל באצה ולווקס (volvox): אצה חד תאית בעלת שוטונים שבשלב מסוים מתאגדת לאורגן אחד כדורי, שמתקיים במים מתוקים ומאפשר חלוקה ויצירת כדורים נוספים.
נוצר קשר בין פרטים המאפשר העברת אינפורמציה באמצעות סיגנלים כימיים, וכנראה גם תגובה חשמלית של הממברנות.
התמיינות היא בידול של תאים בעלי תכונות שונות באורגן רב-תאי.
קבוצה של תאים בעלי מבנה ותפקוד שונים מתאים אחרים נקראת רקמה:
ארגון ה־DNA בכרומוזומים המרוכזים בגרעין התא, נשימה תאית באמצעות המיטוכונדריות ומערכת ייצור החלבונים על-ידי הריבוזומים, מאפשרים חלוקה יעילהמיוזה, יצרת גמטות והפעלה יעילה יותר מאשר בסליל יחיד המפוזר בציטופלסמה.
ההתמיינות אפשרית באמצעות הפעלה של גנים ספציפיים הנקראים " ערכת כלים" (HOX), שתפקידם להפעיל או להשתיק סדרה של גנים בכרומוזום.
במקום ספציפי בתא העוברי- של הביצית המופרית.
ההתמיינות מאפשרת התמחות של כל רקמה לביצוע פעולה החיונית לאורגן כולו.
בהמשך האבולוציה מצטברים גנים חסומים שלא מופעלים כיוון שאין בתוצר שלהם צורך, וגנים חדשים נוצרים על-ידי מוטציות ושחלופים.
הברירה הטבעית מורכבת תמיד מהשלבים: 1.מצב קיים - אוכלוסייה בשיווי משקל 2. שינוי בתנאים- נוצר גורם מגביל .
3 סלקציה - הגורם המגביל מעכב או פוגע במרבית האוכלוסייה ואף להכחדתה.
4. הסתגלות של פרטים המאפשרת ביטול השפעת הגורם המגביל.
5. התרבות של פרטים העמידים, ויצירת אוכלוסייה חדשה, עמידה.
הכחדה היא תופעה הגורמת להשמדת כל או מרבית היצורים החיים, צמחים ובעלי החיים.
במהלך האבולוציה היו כמה אירועים, (6 מהם מתועדים במחקר), שבגללם השתנה מגוון החי והצומח.
התחממות הימים גרמה להאצה ביציאת החיים מהים ליבשה, התפתחות ריאות במקום זימים ורגליים במקום סנפירים.
התקררות קיצונית האיצה מעבר ממחזור דם חצוי (בזוחלים ודו-חיים) לשלם (ביונקים ועופות) וכך לשמור על טמפרטורת דם קבועה.
השמדה חלקית של הצומח הקדום, שרכים נושאי נבגים ומעבר לצמחים עילאיים שפיתחו מערכת הובלה, אברי רבייה (פרחים) ,פירות וזרעים שתאמו את התנאים שלאחר ההכחדה.
שבע הכחדות המוניות זוהו בידי ראופ וספקוסקי (1982) ועליהם קיימת הסכמה נרחבת: בסוף תור האורדוביק, בסוף התור דבון, בסוף התור פרם, בסוף התור הטריאס, וסוף תור הקרטיקון.
אירועים אלה וכמה נוספים ברשימה הבאה:
לפני כ-2.4 מיליארדי שנים: בעקבות תהליכים פוטו סינתטיים שגרמו לעליית ריכוז החמצן באטמוספירה, נכחדו כמעט כל המינים האל-אווירניים.
אירוע זה נקרא אסון החמצן.
לפני 488 מיליון שנים: סדרת הכחדות המוניות במעבר מהקמבריון לאורדוביק שבה נכחדו רבים מסוגי הברכיופודים וחלה הפחתה רצינית במספר מיני הטרילוביטים.
לפני 444 מיליון שנים: המעבר מהאורדוביק לסילור, שהתרחש כתוצאה מתקופת קרח וכלל שני אירועי הכחדה.
יצורים ימיים השתנו באופן דרסטי כשגובה פני הים ירד והדבר גרם להכחדה הראשונה.
השנייה התרחשה חצי מיליון עד מיליון שנה מאוחר יותר כאשר פני הים עלו במהירות.
ייתכן כי התפרצות גמא זירזה את ההכחדה הזו.
לפני 360 מיליון שנים: בקרבת המעבר בין הדבון לקרבון, אירעה סדרה מתמשכת של הכחדות פתאומיות ובעקבותיה תקופת שפל בכמות המינים שנמשכה כ-20 מיליון שנים.
לפני 251 מיליון שנים: במעבר מהפרם לטריאס אירוע הכחדת פרם-טריאס (או הכחדת P/Tr).
זו ההכחדה ההמונית הגדולה ביותר הידועה עד כה.
כ-95% מכל המינים הימיים נכחדו וכ-53% מכלל המשפחות הימיות וכ-84% מתוך הסוגים (השיעור הנמוך יחסית של המשפחות שנכחדו בהשוואה למינים שנכחדו נובע מכך שמעט המינים ששרדו השתייכו למשפחות רבות).
כמו כן הוכחדו אז גם כ-70% ממיני היבשה לרבות צמחים, חרקים ובעלי חוליות.
לפני 200 מיליון שנים: אירוע ההכחדה במעבר מהטריאס ליורה.
כ-20% מכל משפחות בעלי החיים הימיים נכחדו, כמו מרבית הארכוזוארים שאינם דינוזאורים, מרבית התראפסידה ואחרון הדו-חיים הגדולים נעלמו.
לפני 66 מיליון שנים: הכחדת קרטיקון-פלאוגן במעבר מהקרטיקון לפלאוגן (מכונה גם הכחדת K/T).
הכחדה זו משמעותית לאדם בה נכחדו הדינוזאורים והיונקים הפכו לבעלי החוליות הדומיננטיים ביבשה.
הכחדה זו השפיעה באופן לא אחיד על קבוצות בעלי חיים שונות - חלק נכחדו, חלק נותרו בודדים וחלק הושפעו באופן קל בלבד.
ההערכה המקובלת היא כי הכחדה זו נבעה מאירוע פגיעה של אסטרואיד או שביט.
מחקר הממצאים על ההכחדות הגדולות מאשש את ההשערה שהכחדה איננה תופעה חד פעמית.
שינויים קיצוניים באקלים, פגיעת מטאוריטים, התפרצויות געשיות קיצוניות, שינויים בפעילות השמש או במסלול כדור הארץ.
יש מחקרים המצביעים על מחזור של כ-60 מיליון שנה בשינויים קיצוניים שהשפיעו על האבולוציה.
ייתכן וגם פעילות אנושית קיצונית גורמת להכחדה שממדיה עדיין אינם ידועים
התאוריה הקלאסית של האבולוציה מתייחסת בעיקר לשינויים עקביים וארוכים בתנאי החיים המאפשרים שינוי תכונות על-ידי מוטציות, סלקציה והתרבות של תכונות מועדפות.
כאשר הכחדה היא תופעה קצרה הגורמת לסלקציה קיצונית והתרבות של תכונות שהיו מוצנעות באוכלוסיות שלפני ההכחדה.
במהלך כ־50 מיליוני שנים אותם פרטים בודדים ששרדו יצרו את האוכלוסיות החדשות.
אבולוציה של הכחדות מתבטאת בקפיצות בתהליך השינויים ולפריחה של פאונה ופלורה חדשים לחלוטין.
כל שינוי כזה הוא שלב באבולוציה האורגנית.
עולם החי והצומח מאורגן בקבוצות התואמות את התנאים האקולוגים בכל מקום.
אזור מצומצם המקיים תנאים ייחודיים שבהם מתקיימים בצוותא בעלי חיים וצמחים שהסתגלו לחיות בתנאים אלה.
ביוטופ (בית גידול) הוא מכלול של החי והצומח בנישה ספציפית.
בכל זמן נתון פרט לתקופות ההכחדה הביוטופ נמצא בשיווי משקל דינמי בין חברות צמחים ואוכלוסיות של בעלי חיים כלומר חלים שינויים בגודל ומבנה האוכלוסיות שהם עונתיים וגם מצטברים בהתאם לשינויי האקלים ותנאי הקיום.
לעיתים נכחד מין ספציפי בביוטופ, אבל הוא קיים בביוטופים אחרים.
מגוון המינים הגדול הקיים כיום הוא תוצאה של תנאי קיום נוחים אף כי משתנים ב־30 מיליון השנים האחרונות.
משוב (היזון חוזר) הוא תופעה שבה תוצאה של תהליך משפיעה על התהליך עצמו.
משוב שלילי: כאשר התוצאה מגבילה את הסיבה ויוצרת שיווי משקל.
לדוגמה: פוטוסינתזה תלויה ב־CO2, והצמחים פיתחו מערכות קליטה(פיוניות) שיאפשרו לריכוז הנמוך שבאטמוספירה לחדור לתאים.
כתוצאה מהתהליך יורד ריכוז ה־CO2 ועולה ריכוז החמצן באטמוספירה.
ללא הפרעה יהיה שיווי משקל בין ריכוז החמצן ודו תחמוצת הפחמן.
מרבית התהליכים בטבע מבוססים על שילוב משובים המייצר תנאי חיים אופטימליים במערכת של סביבה ואקלים המשתנים כל הזמן.
הפרת המשוב על-ידי הקטנת הפוטוסינתזה (כריתת יערות והרעלת אגמים) תגרום לירידה בריכוז החמצן ועליה בדו תחמוצת הפחמן.
המשובים וההכחדות: הכחדה היא תופעה עוצמתית הרסנית הגורמת בדרך כלל למשובים חיוביים הרסניים מהירים, כמו ההכחדה החמצנית הראשונה, להריסת שיווי המשקל הביוספרי ויצירת תנאים שונים לחלוטין להתפתחות חיים.
המינים המעטים שצולחים את ההכחדה יכולים עכשיו להתפתח במהירות ולשגשג.
מקומו של האדם באבולוציה האורגנית
השפעת האדם על סביבתו נעשתה בהדרגה.
במשך כשני מיליון שנה התקיים האדם כחלק מהמערכת האקוסיסטמותית בכל נקודת זמן.
הוא צלח תקופות קרח וחום, לצד שלוחות נוספות של הומנינים כמו האדם ההומו ארקטוס, האדם ההידלברגי, והניאנדרטלי (שחי במקביל להומוספיאנס בארץ ישראל לפני כ־30000 שנה) כציידים-לקטים נודדים.
התאמת האדם לדרך חיים של אומניבור, התפתחות כפות הידיים לאחיזה במכשירים, התאמה להליכה זקופה ושחרור הידיים, נעשו בהדרגה ותוך כדי שינויים פיזיולוגים ואנטומים.
קיבול הגולגולת, המהווה אינדיקציה לכושר החשיבה, למידה, תכנון וניתוח מציאות, גדל במהירות.
כבר בתקופה הפלאוליתית (החלה לפני כמיליון וחצי שנים) קיימו הומנינים שימוש יעיל בכלים כמו כלי צור, עץ, עצם וחרס.
חוקרים מניחים שהתפתחות הקוגניציה הכשר המנטלי וכושר דיבור (מבנה הלסת ועצם הלשון) הם שהביאו את היתרון של האדם הנבון ולהכחדת שאר ההומנינים הקרובים.
המעבר מארגון של משפחות לשבטים ומציידים לקטים לחקלאים, שכלל ביות של צמחים ובעלי חיים, התמחות בייצור, מסחר, בנייה ולחימה, יצרו את מבנה הלאום והטריטוריה שלו, את משטרי השליטה ואת האמונות הדתיות המשותפות.
כ־15 אלפים שנה בלבד היא התקופה שבה מיצב האדם את עצמו כשולט על מערכת האקוסיסטמה בסביבתו.
גידול מואץ של האוכלוסייה האנושית, ממיליונים בודדים בתקופת הברזל (במאה העשירית לפני הספירה) ל-8 מיליארד במאה ה־21. תוך תקופה זו ועד לזמננו הפך האדם לגורם המשפיע ביותר על האבולוציה על כדור הארץ, ואף פיתח טכנולוגיות להשפעה על מרחב החלל וכוכבי הלכת של מערכת השמש.
העידן האחרון שבו התפתח האדם הנבון נקרא עידן האנתרופוקן.
החיים על כדור הארץ תלויים בשיווי משקל עדין בין המשאבים הבסיסיים: מים נוזלים, חמצן, דו-תחמוצת פחמן, אור, טמפרטורות מוגבלות, קרינה מייננת נמוכה וקרקע מתאימה לגידול צמחים.
האדם הוא הגורם המשפיע ביותר על כל אחד ממרכיבי החיים.
לכן יש חוקרים המצביעים על אפשרות שפעילות זו תביא להכחדה נוספת שאת עוצמתה קשה לשער.
ההכחדה של יונקים גדולים לקראת סוף תקופת הקרח האחרונה נחשבת גם היא כחלק מאירוע ההכחדה של ההולוקן מאחר שהיא נבעה כנראה מהתפשטות האדם הנבון בעולם לאחר שיצא מאפריקה.
הכחדה זו מכונה גם אירוע ההכחדה בהולוקן.
קיים החשש שהטבע נמצא בתחילתה של הכחדה שביעית בשל השפעות הפיתוח המואץ ובשל הפעילות האנושית המביאה להרס בתי הגידול והכחדתם של מינים רבים.
אפקט החממה, כריתת יערות הגשם, ציד לא מבוקר ודיג זיהום האוויר בגזי חממה וגזים רעילים, זיהום הימים בנפט, חומרי הדברה, פלסטיק ומוצרים בלתי מתכלים המפרים את המשובים של האיזון הטבעי, גורמים לזיהום הסביבתי ומביאים להרס שיטתי של חברות החי והצומח ועלולים לגרום להכחדה השביעית.
סקר משנת 1998 של המוזיאון האמריקאי להיסטוריה של הטבע, גילה כי 70% מהביולוגים רואים בתקופתנו כתקופה של הכחדות גדולות.
כמה מהם כמו א.א וילסון מאוניברסיטת הרווארד, חוזים כי ההרס שגורם האדם לביוספרה עלול לגרום להכחדת כמחצית המינים במאה השנים הבאות.
החוקרים וקבוצות המבצעות מאמצי שימור כמו הרשימה האדומה של ארגון IUCN של מינים בסכנת הכחדה וכולם מצביעים על תקופה מתמשכת של הכחדה מאסיבית בשל ההשפעה של האדם על כדור הארץ.
ארצות הברית של אמריקה נוסדה לאחר ששלוש עשרה מושבות בריטיות בצפון אמריקה הכריזו על עצמאותן מהאימפריה הבריטית ב-4 ביולי 1776. ב, שהתקבלה על ידי הקונגרס הקונטיננטלי השני יומיים קודם לכן, קבעו המושבות כי הן מדינות חופשיות ועצמאיות.
האיחוד הפך לרשמי עם תקנון הקונפדרציה, שנכנס לתוקף ב-1 במרץ 1781, לאחר שאושרר על ידי כל 13 המדינות.
עצמאותן הוכרה על ידי ממלכת בריטניה הגדולה בחוזה פריז של 1783, שסיים את מלחמת העצמאות האמריקאית.
הסכם זה הכפיל למעשה את גודל המושבות, שאז יכלו להתרחב מערבה מעבר לקו ההכרזה עד לנהר המיסיסיפי.
קרקע זו אורגנה לשטחים ולאחר מכן למדינות, אם כי נותרו כמה סכסוכים הקשורים ל"מענקי ים אל ים" שנטענו על ידי חלק מהמושבות המקוריות.
עם הזמן, שטחים אלה הועברו לממשל הפדרלי.
סיפוח רפובליקת טקסס בשנת 1845 הוביל ישירות למלחמת ארצות הברית–מקסיקו, שלאחר ניצחונה בה, קיבלה ארצות הברית את המחצית הצפונית של שטח מקסיקו, כולל מה שהפך במהירות למדינת קליפורניה.
כשהתפתחות המדינה התקדמה מערבה, סוגיית העבדות הפכה לחשובה יותר, עם ויכוחים נמרצים לגבי האם הטריטוריות החדשות יאפשרו עבדות ואירועים כמו פשרת מיזורי ו"קנזס המדממת".
הדבר הגיע לשיאו בשנים 1860 ו-1861, כאשר ממשלות מדינות הדרום הכריזו על פרישתן מהמדינה והקימו את קונפדרציית המדינות של אמריקה.
מלחמת האזרחים האמריקאית הובילה לתבוסת הקונפדרציה ב-1865 ולבסוף לחזרת המדינות לקונגרס של ארצות הברית.
המאמץ התרבותי והשאיפה ל"יעוד הגלוי" סיפקו דחף חזק להתרחבות מערבה במאה ה-19.
ארצות הברית החלה להתרחב מעבר לצפון אמריקה בשנת 1856 עם חקיקת חוק איי הגואנו, שגרם לכך שאיים קטנים ולא מיושבים אך חשובים כלכלית בים הקריבי ובאוקיינוס השקט ייתבעו.
רוב התביעות הללו ננטשו בסופו של דבר, בעיקר בגלל תביעות מתחרות ממדינות אחרות.
ההתרחבות באוקיינוס השקט הגיעה לשיאה בסיפוח הוואי בשנת 1898, לאחר הפלת ממשלתה חמש שנים קודם לכן.
אלסקה, הרכישה הגדולה האחרונה בצפון אמריקה, נרכשה מרוסיה בשנת 1867. תמיכה בעצמאות קובה מהאימפריה הספרדית וטביעת הספינה USS Maine הובילו למלחמת ארצות הברית-ספרד בשנת 1898, שבה זכתה ארצות הברית בפוארטו ריקו, גואם והפיליפינים, ותפסה את קובה למספר שנים.
סמואה האמריקאית נרכשה על ידי ארצות הברית בשנת 1900 לאחר סיום מלחמת האזרחים השנייה בסמואה.
ארצות הברית רכשה את איי הבתולה של ארצות הברית מדנמרק בשנת 1917. פוארטו ריקו וגואם נותרו טריטוריות, והפיליפינים הפכו למדינה עצמאית בשנת 1946, לאחר שהיו זירה מרכזית של מלחמת העולם השנייה.
לאחר המלחמה הפקידו האומות המאוחדות איים רבים מתוך טריטוריות הנאמנות של האומות המאוחדות בידי ארצות הברית.
איי מריאנה הצפוניים הפכו לטריטוריה אמריקאית, איי מרשל, המדינות הפדרטיביות של מיקרונזיה ופלאו הפכו למדינות עצמאיות.
השינוי הבינלאומי המשמעותי האחרון היה רכישת אזור תעלת פנמה בשנת 1904, והחזרתו לפנמה בשנת 1979, אזור שהיה טריטוריה בלתי מאוגדת של ארצות הברית ששלטה על תעלת פנמה.
בשנת 1999 קיבלה פנמה את השליטה על התעלה באופן רשמי.
המדינות שמרו בדרך כלל על גבולותיהן הראשוניים לאחר שהוקמו.
רק שלוש מדינות (קנטקי, מיין ווירג'יניה המערבית) נוצרו ישירות משטח ששייך למדינה אחרת (אם כי בזמן הקבלה, ורמונט הסכימה לתשלום כספי לניו יורק כדי לוותר על תביעתה).
כל שאר המדינות נוצרו משטחים פדרליים או מרכישות.
ארבע מדינות (לואיזיאנה, מיזורי, נבדה ופנסילבניה) התרחבו באופן משמעותי על ידי רכישת שטח פדרלי נוסף לאחר קבלתן הראשונית לאיחוד.
בשנת 1912, אריזונה הייתה המדינה האחרונה שהוקמה בארצות הברית הרציפה, המכונה בדרך כלל "48 התחתונות".
בשנת 1959, הוואי הייתה המדינה ה-50 והאחרונה שהתקבלה.
אמנת בנקו משנת 1905 בין ארצות הברית למקסיקו אפשרה במקרה של שינויים פתאומיים בנהר הריו גראנדה (למשל שיטפון), לשנות את הגבול בהתאם למסלול החדש.
השינויים הפתאומיים יצרו לעיתים קרובות בנקוס (אדמה מוקפת בעיקולים בנהר שנפרדו משתי המדינות על ידי ניתוק, לעיתים קרובות עקב הצטברות מהירה או ספיגת ערוץ הסחף), במיוחד בעמק ריו גרנדה התחתון.
כאשר אזורים אלה נוצרים, ועדת הגבול והמים הבינלאומית חוקרת אם יש לשקול קרקע שהשתייכה בעבר לארצות הברית או למקסיקו בצד השני של הגבול.
בכל המקרים של ההתאמות הללו לאורך הריו גראנדה תחת אמנת 1905, שהתרחשה ב-37 תאריכים שונים מ-1910 עד 1976, הקרקע שהועברה הייתה זעירה (נע בין 1 ל-646 דונם) ולא מיושבת.
אבולוציה מולקולרית הוא תחום מחקר המתאר את תהליך השינוי בהרכב הרצף של מולקולות בתא לאורך דורות.
התחום מתאר כיצד DNA ו/או RNA תורשתי משתנים לאורך זמן אבולוציוני, ואת ההשלכות של דבר זה על חלבונים ורכיבים אחרים של תאים ואורגניזמים.
אבולוציה מולקולרית היא הבסיס לגישות פילוגנטיות לתיאור עץ החיים.
אבולוציה מולקולרית חופפת לגנטיקה של אוכלוסיות, במיוחד בטווחי זמן קצרים.
נושאים באבולוציה מולקולרית כוללים את מקורותיהם של גנים חדשים, האופי הגנטי של תכונות מורכבות , הבסיס הגנטי של הסתגלות אבולוציונית והִתְמַיְּנוּת מינים, ביולוגיה התפתחותית אבולוציונית ודפוסים ותהליכים העומדים בבסיס השינויים בגנום במהלך האבולוציה.
ההיסטוריה של האבולוציה המולקולרית מתחילה בתחילת המאה ה-20 עם ביוכימיה השוואתית, וחקר של שימוש בשיטות "טביעת אצבע" כגון מבחני חיסון, אלקטרופורזה של ג'ל וכרומטוגרפיה בנייר בשנות ה-50 כדי לחקור חלבונים הומולוגיים .
פיתוח שיטות של ריצוף חלבון אפשר לביולוגים מולקולריים ליצור פילוגניות המבוססות על השוואת רצפים, ולהשתמש בהבדלים בין רצפים הומולוגיים כשעון מולקולרי כדי להעריך את הזמן מאז האב הקדמון המשותף האחרון.
בסוף שנות ה-60, הכמות הגדולה להפתיע של סטייה מולקולרית בתוך ובין מינים שימשה השראה לפיתוח התאוריה הנייטרלית של אבולוציה מולקולרית.
התיאוריה הנייטרלית סיפקה גם בסיס תאורטי לשעון המולקולרי, אם כי אין בה צורך לתקפות השעון.
לאחר שנות ה-70, ריצוף חומצות גרעין אפשר לאבולוציה המולקולרית להגיע מעבר לחלבונים לרצפי רנ"א רִיבּוֹזוֹמִי שמורים מאוד, דבר שיצר בסיס להמשגה מחודשת של ההיסטוריה המוקדמת של החיים.
בשנת 1982, נוסדה החברה לביולוגיה מולקולרית ואבולוציה .
אבולוציה הוא ציור מאת הצייר ההולנדי פיט מונדריאן, שנוצר בשנת 1911, זמן קצר לאחר ביקורו בפריז.
זוהי אחת מיצירותיו המרכזיות מן התקופה הסמלית, ונחשבת לנקודת אמצע בהתפתחותו האמנותית של מונדריאן – בין ציור נופים ריאליסטיים לבין הפשטה רדיקלית.
מדובר גם ביצירה האחרונה שבה צייר דמות אנושית באופן ישיר.
הציור מציג שלוש דמויות אנושיות זהות כמעט לחלוטין, המופיעות בסמיכות סימטרית על רקע מופשט.
היצירה מייצגת שלושה שלבים בסיסיים באבולוציה הרוחנית של האדם.
אף שהדמויות עשויות להיתפס כנשיות, הן נטולות מאפיינים מגדריים מובהקים, ונועדו לייצג את המין האנושי בכללותו.
בעיני צופים ופרשנים מסוימים, הדמויות מזכירות ישויות שמימיות, ומזמינות הרהור על הקשר בין רוחניות לבין מגדר.
הקומפוזיציה של הציור מאורגנת באופן מאוזן וסימטרי.
תווי הפנים של הדמויות החיצוניות מוצגות בזווית "קיצור פרספקטיבי" (Foreshortening), היוצרת תחושת עומק ותנועה.
הצבעים הרכים, ובעיקר הגוונים הכחולים, מעניקים לדמויות תחושה אתרית.
הדמות המרכזית בולטת בעיניה הפעורות ובחיוכה, המעוררים תחושת סקרנות ושמחה.
אמנים עכשוויים מצאו ביצירה מקור השראה.
האמנית רות אוהייגן, לדוגמה, יצרה בשנת 2021 עיבוד אישי לציור תוך לימוד מעמיק של הקווים, הצבעים והבעות הפנים.
היא הדגישה את המבנה הסימטרי ואת תחושת האור הטבעי כמאפיינים מרכזיים.
זמן קצר לאחר השלמתה, הוצגה היצירה בתערוכה הראשונה של "Moderne Kunstring" (חוג האמנות המודרנית) במוזיאון סטדלייק שבאמסטרדם.
בשנת 1955 הושאלה היצירה למוזיאון קונסטמוזיאום (Kunstmuseum) שבהאג, ונרכשה רשמית לאוספיו בשנת 1971, כחלק מירושת סאל סלייפר – אחד מתומכיו המרכזיים של מונדריאן.
מצבה של היצירה כיום נחשב לשברירי במיוחד.
מחקרים טכניים העלו כי צבעי השמן, ובפרט הגוונים הצהובים על בסיס קדמיום, סובלים מתהליכי פירוק כימיים המכונים "zinc soap formation".
תהליך זה גורם להתנתקות שכבות צבע ולאובדן חומר מהציור.
אבולוציה של דגים היא תהליך ארוך ומורכב שהחל לפני למעלה מ-500 מיליון שנים, במהלכו התפתחו המיתרניים המוקדמים לצורות חיים מגוונות המאכלסות כיום כמעט כל סביבה מימית על פני כדור הארץ.
הדגים מהווים למעלה ממחצית מכלל החולייתנים החיים כיום, עם למעלה מ-32,000 מינים מתוארים, המציגים מגוון חסר תקדים במורפולוגיה, בפיזיולוגיה ובהתנהגות.
הדגים התפתחו מתוך קבוצת המיתרניים (Chordata), הכוללת כיום את המיתרנים הזנביים (Urochordata), מיתרני הראש (Cephalochordata) והחולייתנים (Craniata).
ממצאים מאובנים מתקופת הקמבריון המוקדם, לפני כ-530 עד 540 מיליון שנים, כגון Myllokunmingia ו-Haikouichthys שנמצאו בסין, חושפים את ראשיתם של המיתרנים המוקדמים ביותר הדומים לדגים.
חלק מהמאובנים הללו הציגו סימנים לאנטומיה רכה, הכוללת זימים חוטיים, מיומרים (שרירי גוף) בצורת V וסנפיר גב מובחן, המעידים על רמת התפתחות גבוהה מזו של מיתרניים פרימיטיביים יותר כגון המיקסינות.
מיתרני ראש מוקדמים, דוגמת ה-Pikaia שנמצאה בפצלי ברג'ס, הציגו מיתר גב (notochord) וצינור עצבים גבי, המהווים את התשתית המבנית להתפתחות עמוד השדרה העתידי.
גן עדן לדגים: ציר זמן גאולוגי
האבולוציה של הדגים נפרסת על פני עידנים גאולוגיים רבים, כאשר כל תקופה אופיינה בהופעת קבוצות חדשות ובהיכחדותן של אחרות:
הקמבריון (לפני 570 מיליון שנים): הופעת המיתרניים הראשונים ושברי העצם הקדומים ביותר.
האורדוביק (לפני 510 מיליון שנים): הופעת החולייתנים השלמים הראשונים (אוסטרקודרמים).
הסילור (לפני 440 מיליון שנים): הופעת בעלי הלסתות הראשונים (אקנתודים).
הדבון (לפני 408 מיליון שנים): מכונה "עידן הדגים".
בתקופה זו הופיעו הכרישים הראשונים, מקריני הסנפיר והפלקודרמים (דגים משוריינים), וכן בעלי הסנפיר הבשרני המוקדמים.
הקרבון (לפני 360 מיליון שנים): קרינה אבולוציונית (Adaptive Radiation) רחבה של כרישים והופעת הדו-חיים הראשונים מתוך דגים בעלי סנפיר בשרני.
המעבר ממיתרנים חסרי גולגולת לחולייתנים כלל התפתחות של גולגולת להגנה על המוח ואיברי החישה.
הקבוצה המכונה "חסרי לסתות" (Agnatha) היא פרפילטית, שכן חבריה מייצגים ענפים נפרדים ועוקבים של שושלת החולייתנים המוקדמת.
אחת הקבוצות המסקרנות ביותר היא הקונודונטים (Conodonts), יצורים דמויי צלופח זעירים בעלי מערך שיניים זרחתי מורכב, שחיו מהקמבריון המאוחר ועד הטריאס המאוחר.
אף שהיו חסרי שלד פנימי גרמי, מדענים רבים סבורים כי הקונודונטים היו קרובים לאבות הקדמונים של החולייתנים בעלי הגולגולת (Craniates) בשל הימצאותן של רקמות דמויות סחוס ועצם בשיניהם.
עלייתם ונפילתם של האבות המשוריינים
האוסטרקודרמים (Ostracoderms) היו דגים חסרי לסתות המכוסים בשריון גרמי חיצוני, והם מהווים את הממצאים הברורים הראשונים לחולייתנים שלמים.
Pteraspidomorphi (פטרספידומורפים): חיו מהאורדוביק ועד הדבון.
הם אופיינו בשריון המורכב מלוחות גביים וגחוניים גדולים, ובחוסר מוחלט בסנפירים זוגיים.
Thelodonti (תלודונטים): דגים אלו לא היו מכוסים בלוחות גדולים אלא בקשקשים זעירים דמויי שיני כריש (dermal denticles).
חלקם הציגו מאפיינים מתקדמים כמו קיבה וסנפירים זוגיים פרימיטיביים.
Osteostraci (אוסטאוסטרקים): נחשבים לקבוצה הקרובה ביותר לבעלי הלסתות.
הם הציגו מבנה ראש גרמי מפותח, עיניים קרובות זו לזו בחלק העליון של הראש, וסנפירים זוגיים בצדי הגוף שסייעו ליציבות בשחייה.
דגים אלו חיו בעיקר במים רדודים וסמוך לחוף, והשתמשו בצורתם ההידרודינמית כדי לנוע ביעילות בקרבת הקרקעית.
הופעת הלסתות הייתה אחת מנקודות המפנה המשמעותיות ביותר באבולוציה של החולייתנים.
הלסתות התפתחו משינוי מבני של קשתות הזימים הקדמיות.
התפתחות זו אפשרה לדגים לאחוז בטרף גדול יותר, לרסק מזון ולעבור מתזונה פסיבית של סינון לתזונה אקטיבית של טריפה.
החולייתנים בעלי הלסתות (Gnathostomata) כוללים גם תכונות חדשות נוספות:
סנפירים זוגיים (חזה ואגן) המופעלים על ידי שרירים פנימיים.
שלוש תעלות חצי-מעגליות באוזן הפנימית לשיווי משקל תלת-ממדי.
סיבי עצב עטופים במיאלין לשיפור המוליכות העצבית.
במהלך הדבון שלטו בימים שתי קבוצות מרכזיות של דגים בעלי לסתות שאינם קיימים עוד:
פלקודרמים (Placodermi): דגים "משוריינים" בעלי לוחות עצם המכסים את הראש והחלק הקדמי של הגוף.
הידוע שבהם הוא ה-Dunkleosteus, טורף על שהגיע לאורך של למעלה מ-6 מטרים והחזיק באחת מעוצמות הנשיכה החזקות ביותר הידועות בעולם החי.
חלק מהפלקודרמים הציגו עדות ראשונה להפריה פנימית באמצעות איברי מין זכריים חיצוניים (claspers).
אקנתודים (Acanthodii): מכונים "כרישים קוצניים" בשל הקוצים הגרמיים החזקים שהיו ממוקמים לפני כל סנפיר.
הם נחשבים לקבוצה פרפילטית המייצגת שלבי מעבר בין דגים פרימיטיביים לדגי גרם וסחוס.
דגי הסחוס (Chondrichthyes), הכוללים את הכרישים, הבטאים (חתולי ים) והכימרות, הופיעו בדבון המוקדם.
מאפיינם העיקרי הוא שלד סחוסי המחוזק בסידן פריזמטי, היעדר ריאות או שלפוחית ציפה, והחלפת שיניים סדרתית.
הכרישים הקדומים ביותר, כגון ה-Cladoselache, חיו לפני כ-370 מיליון שנים.
בניגוד לכרישים מודרניים, לסתותיהם היו מחוברות לגולגולת בנקודות רבות יותר, מה שהגביל את יכולת פתיחת הפה, אך הם היו שחיינים מהירים וטורפים יעילים.
קבוצת ההיבודונטים (Hybodontiformes) הייתה דומיננטית מאוד בעידן המזוזואיקון (תקופת הדינוזאורים) וחיה הן במים מלוחים והן במים מתוקים.
הבטאים (rays) התפתחו מאוחר יותר, ככל הנראה בתקופת היורה, מתוך שושלות של כרישים שפיתחו גוף שטוח המותאם לחיים על הקרקעית.
דגי גרם: מגוון רב ושינוי מועט
דגי הגרם (Osteichthyes) הם הקבוצה המצליחה ביותר של חולייתנים כיום.
הם מאופיינים בשלד גרמי (עצם אנדוכונדרלית), שלפוחית שתן או ריאות, ומכסה זימים (operculum).
מקריני סנפיר (Actinopterygii): זוהי הקבוצה הכוללת את הרוב המוחלט של הדגים המודרניים.
סנפיריהם נתמכים על ידי קרני סנפיר גמישות מעור.
קבוצת הכליל-גרמיים (Teleostei), שהופיעה בטריאס, מהווה כיום כ-96% מכלל מיני הדגים החיים, הודות להתאמות מורפולוגיות גמישות המאפשרות להם לאכלס כמעט כל בית גידול.
בעלי סנפיר בשרני (Sarcopterygii): קבוצה זו כוללת את הדגי ריאות, הלטימריה (Coelacanth) והחולייתנים בעלי ארבע רגליים (Tetrapods).
סנפיריהם מחוברים לגוף באמצעות עצם אחת חזקה (הומרוס או פמור), מה שהיווה את הבסיס להתפתחות הגפיים ביצורי היבשה.
דגים מחוץ למים: המעבר ליבשה
המעבר של חולייתנים מהמים ליבשה הוא אחד הפרקים המרתקים באבולוציה.
דגים בעלי סנפיר בשרני מתקופת הדבון המאוחרת, כגון Tiktaalik, הציגו מאפייני מעבר: גולגולת שטוחה, עיניים בחלק העליון של הראש, וסנפירים שהחלו להתפתח לגפיים עם אצבעות.
דגי הריאות המודרניים הם עדות חיה ליכולת ההסתגלות לסביבות דלות בחמצן או תקופות יובש.
הם מסוגלים לנשום אוויר אטמוספירי באמצעות ריאות מפותחות, וחלקם אף מתחפרים בבוץ במהלך עונות יבשות.
השפעת האדם ושימור מגוון הדגים
הדגים מהווים משאב חיוני לאנושות, הן כמקור מזון והן כמרכיב מרכזי במערכות אקולוגיות.
עם זאת, פעילות אנושית הכוללת דיג יתר, זיהום מקורות מים ושינויי אקלים (התחממות אוקיינוסים והחמצתם) מאיימת על אלפי מינים.
הבנת ההיסטוריה האבולוציונית של הדגים חיונית למאמצי השימור של המגוון הביולוגי המרהיב הזה בעידן המודרני.
אבולוציה של השפה היא התהליך בו התפתחה יכולת האדם להשתמש בשפה טבעית, כחלק מההתפתחות האבולוציונית של המין האנושי ממינים אחרים שלא היו בעלי יכולת לשונית.
תחום המחקר המדעי החוקר את האבולוציה של השפה נקרא גם בלשנות אבולוציונית.
הוא עוסק בסוגיות כמו: התשתית הביולוגית הנחוצה לשם הפקת שפה טבעית; אופן התפתחותה של תשתית זו במקביל לשלבים בהתפתחות האדם שמתארת תאוריית האבולוציה; היתרון האבולוציוני של השפה והתנאים הסביבתיים שעודדו את התפתחותה; זמן היווצרות התנאים הסביבתיים האלה וזמן התחלת הדיבור בשפה; והסיבה לדמיון בין השפות הטבעיות האנושיות.
הקשר שלה עם האבולוציה האנושית והשלכותיה היו נושאי מחקר במשך מאות שנים.
חוקרים המעוניינים לחקור את מקורות השפה מסיקים מסקנות מראיות כגון תיעוד מאובנים, וממצאים ארכאולוגיים, מגוון שפות עכשווי, מחקרים על רכישת שפה והשוואות בין שפה אנושית ומערכות תקשורת של בעלי חיים ובמיוחד פרימטים אחרים.
רבים טוענים לקשר ההדוק בין מקורות השפה למקורות ההתנהגות האנושית המודרנית, אך יש מעט הסכמה לגבי העובדות וההשלכות של קשר זה.
תחום המחקר הזה חדש יחסית, והוא התפתח כתחום ביניים בין בלשנות לביולוגיה.
המחקר נשען על עקרונות מתחום תאוריית האבולוציה בביולוגיה, הבלשנות הגנרטיבית, פלאונטולוגיה ותחומים נוספים כגון סמיוטיקה ואנתרופולוגיה.
התאוריות בתחום זה אינן מתיימרות לטעון כי היכולת השפתית מבוססת לגמרי על הקוד הגנטי, אלא על שילוב של תורשה גנטית ותהליכים אבולוציוניים אחרים, למשל אבולוציה חברתית ותרבותית.
האבולוציה של השפה נבדלת מבלשנות היסטורית, העוסקת בהיווצרותן והתפתחותן של שפות אנושיות שונות, ולא בהיווצרות היכולת האנושית להשתמש בשפה.
חוקרים מוסלמים מימי הביניים פיתחו תיאוריות על מקור השפה.
התיאוריות שלהם התחלקו לחמישה סוגים כלליים:
חקירת הטבע: קיים קשר טבעי בין ביטויים לדברים שהם מסמלים.
השפה יצאה אפוא מתוך נטייה אנושית טבעית לחקות את צלילי הטבע.
מוסכמה חברתית: שפה היא מוסכמה חברתית.
שמות הדברים הם המצאות שרירותיות של בני אדם.
התגלות אלוהית: השפה הוענקה לבני אדם על ידי אלוהים, ולכן אלוהים ולא בני האדם, הוא שקרא לכל דבר בשמו.
התגלות קונבנציונליסטית: אלוהים גילה לבני אדם בסיס ליבה של שפה ואפשר לבני האדם לתקשר זה עם זה, ואז בני האדם המציאו את שאר השפה.
לא מחויב: הדעה שתיאוריות קונבנציונליסטיות ותיאוריות ההתגלות סבירות באותה מידה.
ב-1861 פרסם הבלשן מקס מולר רשימה של תיאוריות ספקולטיביות הנוגעות למקורות השפה המדוברת.
החוקרים מחשיבים את כל התיאוריות הללו כלא שגויות בעיקרן.
תאוריות אלה מציעות מדי פעם תובנות כלליות.
תאוריית ה"קשת-וואו", או "הקוקייה", שמילר ייחס לפילוסוף הגרמני יוהאן גוטפריד הרדר, ראתה במילים מוקדמות חיקויים הזעקות של חיות וציפורים.
תאוריית ה"פו-פו" ראתה במילים הראשונות, קריאות רגשיות המופעלות על ידי כאב, עונג והפתעה
מולר הציע את תאוריית ה"דינג-דונג", הקובעת שלכל הדברים יש תהודה טבעית רוטטת, שהדהדה איכשהו בקרב בני האדם במילים המוקדמות ביותר שלהם.
תאוריית ה"יו-ה-הו" טוענת שהשפה צמחה מתוך עבודה קצבית קולקטיבית; כלומר, הניסיון לסנכרן מאמצים שריריים וכתוצאה מכך צלילים כגון "הרמה" מתחלפים עם צלילים כגון "הו".
תאוריית ה"טא-טה" לא הופיעה ברשימתו של מקס מולר.
תאוריה זו הוצעה עוד ב-1930 על ידי סר ריצ'רד פאג'ט על פי תאוריה זו, בני האדם יצרו את המילים המוקדמות ביותר על ידי תנועות לשון כחיקוי למחוות ידיים והפכו אותן לאקוסטיות.
כאשר חתול מגרגר, האות מהווה עדות ישירה למצב מרוצה של החיה.
האות הוא מהימן, לא בגלל שהחתול נוטה להיות כנה, אלא בגלל שהוא פשוט לא יכול לזייף את הצליל הזה.
קריאות וקוליות פרימטיות יכולות להיות ניתנות למניפולציה מעט יותר אבל הן נשארות אמינות מאותה סיבה, כי קשה לזייף אותן.
אינטליגנציה חברתית ראשונית היא מקיאווליאנית לפי הפילוסופיה של ניקולו מקיאוולי; כלומר, משרתים את עצמם, ולא מוגבלים על ידי הקפדות מוסריות.
קופים, קופי-אדם ובמיוחד בני-אדם, מנסים לעיתים קרובות לרמות זה את זה, ובו בזמן נשארים כל הזמן על המשמר מפני נפילת קורבן להונאה על ידי אחרים.
השפה נשללת מכיוון שהדרך הטובה ביותר להתגונן מפני הונאה היא להתעלם מכל האותות, מלבד אלו שניתנים לאימות מידית.
אם יתבררו כשקרים, המאזינים יסתגלו על ידי התעלמות מהן לטובת מדדים או רמזים שקשה לזייף, כגון שפת גוף, או השוואה לידע מוקדם.
כדי שהשפה תעבוד, המאזינים חייבים להיות בטוחים שסביר להניח שמי שהם נמצאים איתם ביחסי דיבור יהיו כנים.
מאפיין מיוחד בשפה הוא , שמשמעותה התייחסות לנושאים מחוץ למצב באותו הזמן.
תכונה זו מונעת אישור אמירות של ה"כאן" וה"עכשיו" המידיים.
מסיבה זו, השפה מניחה רמות גבוהות יחסית של אמון הדדי כדי להתבסס עם הזמן כאסטרטגיה יציבה אבולוציונית.
יציבות זו נולדה מאמון הדדי רב-שנים והיא המעניקה לשפה את סמכותה.
תיאוריה של מקורות השפה חייבת להסביר מדוע בני אדם יכולים להתחיל לסמוך על אותות בדרכים שבעלי חיים אחרים כנראה לא יכולים.
המחסור בממצאים גרם לחוקרים רבים לראות בכל הנושא כבלתי מתאים למחקר רציני.
בשנת 1866, האגודה הבלשנית של פריז אסרה על כל ויכוח קיים או עתידי בנושא, איסור שהשפיע על רוב העולם המערבי עד סוף המאה העשרים.
השערות שונות פותחו על הופעת השפה.
בעוד שתאוריית האבולוציה של צ'ארלס דרווין עוררה גל של הנחות יסוד על מקור השפה אשר לא הביאו להסכמה מדעית עד 1996. למרות זאת, העניין האקדמי לנושא חזר בתחילת שנות ה-90. באותה עת, חוקרים שונים, בלשנים, ארכאולוגים, פסיכולוגים ואנתרופולוגים חידשו את המחקר על מקור השפה בשיטות מודרניות.
האבולוציה של השפה היא נושא מחקר בין-תחומי.
מחקר זה מניח כי השפה היא יכולת קוגניטיבית, שיש לה בסיס פיזיולוגי אשר מעניק יתרון הישרדותי לאדם.
כיוון שכך, היא התפתחה בהתאם לכללים שמתווה תאוריית האבולוציה על הסתעפויותיה והתפתחויותיה המודרניות.
השאלות שמציב תחום המחקר והאמצעים שבהם הוא משתמש כדי להשיב עליהן מתבססות על מספר הנחות, מן התאוריה הנאו-דרוויניסטית בביולוגיה ומן התאוריה הגנרטיבית בבלשנות.
חלק מההנחות האלה שנויות במחלוקת בין האסכולות השונות בבלשנות ופסיכולוגיה, בייחוד אלה המבוססות על הבלשנות הגנרטיבית, למשל, ההנחה כי כל השפות הטבעיות מצייתות לאותם עקרונות דקדוקיים.
מתבססות על הרעיון שהשפה מפגינה מורכבות כה רבה עד שאי אפשר לדמיין אותה מופיעה יש מאין בצורתה הסופית; לכן היא חייבת הייתה להתפתח ממערכות קדם-לשוניות בקרב אבותיהם הפרימטים של בני האדם.
נוקטות בגישה הפוכה, וקובעות ששפה, כתכונה ייחודית שלא ניתן להשוות אותה לשום תכונה שנמצאת בקרב לא-בני אדם, חייבת הייתה להופיע באופן פתאומי למדי במהלך האבולוציה האנושית .
נועם חומסקי, חסיד של תאוריית אי-ההמשכיות, טוען ששינוי יחיד התרחש בבני-האדם לפני שעזבו את אפריקה לפני כ-100,000 שנה, שבו התפתחה יכולת לשפה שהייתה משותפת לקבוצה של בני-אדם וצאצאיהם.
חומסקי מבסס את הטיעון שלו על העובדה שכל תינוק אנושי מכל תרבות יכול לגדול בתרבות אחרת והוא יטמיע לחלוטין את השפה וההתנהגות של התרבות החדשה שבה גדל.
זה מרמז על כך שלא חל שינוי משמעותי ביכולות הלמידה והשימוש בשפה האנושית מאז שבני האדם עזבו את אפריקה.
תיאוריות מסוימות מחשיבות את השפה בעיקר כאל תכונה מולדת – בעיקר מקודדת גנטית.
תיאוריות אחרות מתייחסות לשפה כמערכת תרבותית בעיקרה הנלמדת באמצעות אינטראקציה חברתית.
אלה הרואים בשפה נלמדת מבחינה חברתית, כגון, החוקר מייקל טומסלו מחשיבים אותה מתפתחת מיכולות קוגניטיביות של תקשורת המצויה בפרימטים, בעיקר תנועתיות של שפת גוף ולאו דווקא קולית.
בכל הנוגע למבשרים קוליים, תאורטיקנים רבים של המשכיות רואים בשפה התפתחות מהיכולות האנושיות המוקדמות לשירה.
מעבר לפער של תאורית "ההמשכיות" מול "אי-ההמשכיות", חלק מהחוקרים רואים בהופעתה של השפה תוצאה של שינוי חברתי אשר, על ידי יצירת רמות חסרות תקדים של אמון בזולת, שחררה פוטנציאל גנטי ליצירתיות לשונית שהיה רדום.
"תאוריית אבולוציה טקסית/דיבור" מדגימה גישה זו.
חוקרים במחנה האינטלקטואלי הזה מצביעים על העובדה שאפילו לשימפנזים ולבונובו יש יכולות סמליות סמויות שהם רק לעיתים רחוקות משתמשים בהם טבע.
בהתנגדות לרעיון המוטציה הפתאומית, המחברים הללו טוענים שגם אם מוטציה מקרית תתקין איבר שפה בפרימאט דו-פדאלי מתפתח, היא תהיה חסרת תועלת בהסתגלות בכל התנאים החברתיים של הפרימטים הידועים.
מבנה חברתי מאוד ספציפי שמסוגל לשמור על רמות גבוהות מהרגיל של אחריות ציבורית ואמון חייב היה להתפתח לפני או במקביל לשפה, כדי להפוך את ההסתמכות על "אותות פשוטים" כגון מילים, לאסטרטגיה יציבה אבולוציונית ESS.
שאלת מוצא השפה הייתה נושא שעורר התעניינות רבה וספקולציות רבות במשך זמן רב.
תאוריית האבולוציה של צ'ארלס דרווין שכללה גם את מוצא האדם, נראתה כיוון מחקר מבטיח גם בנושא זה.
טווח הזמן לאבולוציה של השפה או התנאים המוקדמים האנטומיים שלה משתרע, לפחות באופן עקרוני, מההתבדרות הפילוגנטית של הומו (לפני 2.3 עד 2.4 מיליון שנים) משימפנזה (לפני 5 עד 6 מיליון שנים) ועד להופעתה של מודרניות התנהגותית מלאה.
מעטים חולקים על כך שכנראה לאוסטרלופיתקוס הייתה חסרה תקשורת קולית מתוחכמת משמעותית מזו של קופים גדולים, אך הדעות המדעיות משתנות באשר להתפתחויות מאז הופעתו של הומו לפני כ-2.5 מיליון שנה.
היעדר ממצאים ישירים, מלבד ההיסטוריה הקצרה יחסית של השימוש בכתב, בייחוד השימוש באלפבית הפונטי.
צורות תקשורת אינן משאירות אחריהן ממצאים ארכאולוגיים כלשהם.
הממצאים הפלאונטולוגיים של שלדים ומאובנים מספקים רמזים עקיפים בלבד בנוגע ליכולת לדבר או לתקשר בדרך אחרת.
לדוגמה, למשל הקושי שהיה ליוצרי הסרט "פארק היורה" ליצור שחזור אמיתי לגמרי של עולם הדינוזאורים, משום שלא הייתה להם כל דרך לדעת אילו קולות השמיעו.
הגדרת המונח "שפה" או "שפה טבעית".