bg‑turquoise

Pośrednie dowody ewolucji

Dowody na istnienie ewolucji i mechanizmy nią rządzące pochodzą z różnych dziedzin nauki, np. paleontologii, anatomii porównawczej, biogeografii, biochemii czy genetyki. O dowodach bezpośrednich przeczytasz w e‑materiale: Bezpośrednie dowody ewolucjiPB5PeBZtWBezpośrednie dowody ewolucji.

Wybrane przykłady pośrednich dowodów ewolucji:

RqtZjz2sdmE2m1
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: pośrednie dowody ewolucji
    • Elementy należące do kategorii pośrednie dowody ewolucji
    • Nazwa kategorii: narządy (struktury) homologiczne
    • Nazwa kategorii: narządy (struktury) analogiczne
    • Nazwa kategorii: narządy (struktury) szczątkowe
    • Nazwa kategorii: atawizmy
    • Nazwa kategorii: uniwersalność kodu genetycznego
    • Nazwa kategorii: rozwój zarodkowy
    • Nazwa kategorii: replikacja DNA
    • Nazwa kategorii: podobieństwa i różnice kariotypu
    • Nazwa kategorii: budowa białek i DNA
    • Nazwa kategorii: obserwacje z zakresu biogeografii
    • Koniec elementów należących do kategorii pośrednie dowody ewolucji
1
Narządy homologiczne

Narządy homologiczne to narządy o wspólnym pochodzeniu, podobnym planie budowy lecz mogące różnić się pełnionymi funkcjami. Na przykład przednie kończyny kręgowców mają wspólne pochodzenie, ich szkielet wykazuje wiele podobieństw, a pełnione funkcje są bardzo odmienne. Homologie wynikają ze wspólnego pochodzenia, a różnice z dywergencji (ewolucji rozbieżnejewolucja rozbieżnaewolucji rozbieżnej), która doprowadziła do tego, że przednie kończyny wspólnego przodka kręgowców w toku ewolucji przekształciły się w tak różne narządy, jak skrzydła ptaka, płetwy wieloryba czy ręce człowieka. W świecie roślin przykładem homologii mogą być zmodyfikowane liście pełniące różne funkcje - cierń kaktusa chroni jego łodygę, a wąs czepny grochu odpowiada za stabilizację rośliny. Inne pary narządów homologicznych to: owocolistek sosny i słupek tulipana, bulwa ziemniaka i kłącze imbiru.

R5O8FDKDt4WLr
Przykłady narządów homologicznych. Na czerwono została zaznaczona kość łokciowa.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Narządy (struktury) analogiczne

Narządy lub inne struktury, które mimo różnego pochodzenia pełnią zbliżone funkcje, często wykazując także wspólne cechy budowy zewnętrznej. Podobieństwa te nie wynikają jednak ze wspólnego pochodzenia, ale z konwergencji (ewolucji zbieżnej), czyli niezależnego pojawienia się podobnych cech u przedstawicieli daleko spokrewnionych ze sobą grup systematycznych w wyniku działania doboru naturalnego, m.in. przystosowania do czynników środowiska albo trybu życia. Na przykład opływowy kształt ciała ryb, waleni i wymarłych ichtiozaurów (gadów) powstał w wyniku przystosowania się do aktywnego życia w wodzie. Inne przykłady ze świata zwierząt to skrzydło bociana i skrzydło ważki, oko ośmiornicy i oko konia czy odnóże owada i kończyna ssaka. Narządy analogiczne występują także u roślin - jest to np. wąs czepny grochu (będący przekształconym liściem) oraz kolec róży (również przekształcony liść).

RbGIkfAcdviOp
Porównanie kształtu ciała rekina (A), ichtiozaura (B) i delfina (C).
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.
Narządy (struktury) szczątkowe

Narządy lub struktury, które obecnie występują w formie szczątkowej, a u przodków były znacznie bardziej rozwinięte i funkcjonalne. U człowieka jest to m.in. wyrostek robaczkowy, mięśnie poruszające małżowiną uszną i szczątkowe owłosienie ciała, natomiast w świecie roślin przykładem narządu szczątkowego są zredukowane liście skrzypu (Equisetum).

RTVHNijRaSU1w
Grafika przedstawiająca mięśnie poruszające małżowiną uszną.
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.
Atawizmy

Cechy, które były obecne u przodków, a obecnie w zasadzie nie występują, choć mogą się czasem pojawiać u niektórych osobników, np. ogon u człowieka.

RAIqM91Of0NpI
Położenie kości ogonowej u człowieka.
Źródło: BodyParts3D is made by DBCLS, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 2.5.
Rozwój zarodkowy

Jego wczesne stadia mają podobny przebieg u wszystkich kręgowców. Występują w nim niektóre cechy, które były obecne u przodków, np. u człowieka pojawiają się struna grzbietowa, łuki i szczeliny skrzelowe. W 1866 r. Ernst Haeckel sformułował tzw. prawo biogenetyczne (rekapitulacji), według którego rozwój osobnika (ontogeneza) miał odzwierciedlać historię ewolucyjną (filogenezę) gatunku. Teoria ta była jednak zbytnim uogólnieniem.

R1825fXfRSZHW
Rozwój zarodkowy kręgowców.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Uniwersalność kodu genetycznego

Znaczenie kodonówkodonkodonów jest u wszystkich organizmów, poza nielicznymi wyjątkami, takie samo. Świadczy to o pochodzeniu wszystkich obecnie żyjących organizmów od jednego przodka.

Replikacja DNA

Jest u wszystkich organizmów semikonserwatywnareplikacja semikonserwatywnasemikonserwatywna.

R17iLq9LciQRu
Schemat replikacji DNA.
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.
Podobieństwa i różnice kariotypu

Organizmy bliżej spokrewnione mają zwykle bardziej podobne chromosomy (pod względem ich budowy i liczby) niż te mniej spokrewnione.

R1LkEeUvg3n9W
Kariotyp kobiety wyizolowany z limfocytu.
Źródło: Andreas Bolzer, Gregor Kreth, Irina Solovei, Daniela Koehler, Kaan Saracoglu, Christine Fauth, Stefan Müller, Roland Eils, Christoph Cremer, Michael R. Speicher, Thomas Cremer, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 2.5.
Budowa białek i DNA

U wielu organizmów możemy znaleźć białka o podobnej budowie, a jednak różniące się składem aminokwasów (np. cytochrom ccytochrom ccytochrom c), przy czym na ogół u dalej spokrewnionych organizmów różnice te są większe niż u bliżej spokrewnionych. Podobne zależności obserwuje się także na poziomie sekwencji DNA.

Obserwacje z zakresu biogeografii

Blisko spokrewnione ze sobą gatunki żyją zazwyczaj w nieodległych geograficznie rejonach. Odizolowane od siebie lądy mają swoistą florę i faunę i co ciekawe, często obserwuje się niezależne od siebie powstanie podobnych (pod względem wyglądu, trybu życia itd.) form (np. wilk w Europie i wilk workowaty w Australii).

R14a1k3hG0fRU
Wilk workowaty, wilk tasmański (Thylacinus cynocephalus) występował w Australii i Nowej Gwinei. Europejczycy uznali go za szkodnika i intensywnie tępili; ostatni przedstawiciel padł w 1936 roku w australijskim zoo.
Źródło: Baker; E.J. Keller., Wikimedia Commons, domena publiczna.

Słownik

biogeografia
biogeografia

dział biologii, a zarazem geografii zajmujący się badaniem rozmieszczenia zwierząt (zoogeografia) oraz roślin (fitogeografia) na Ziemi

cytochrom c
cytochrom c

proteina transportująca elektrony w łańcuchu oddechowym

ewolucja rozbieżna
ewolucja rozbieżna

proces ewolucji, w którym potomkowie jednego wspólnego przodka zajmują różne nisze i wytwarzają odmienne przystosowania

ewolucja zbieżna
ewolucja zbieżna

powstawanie morfologicznie i funkcjonalnie podobnych struktur w grupach organizmów odlegle spokrewnionych, w odpowiedzi na podobne wymagania środowiskowe (np. podobny typ pokarmu, wymagania lokomocyjne)

kodon
kodon

sekwencja trzech nukleotydów kodująca określony aminokwas. Wyjątek stanowią kodony nonsensowne (inaczej kodony stop); nie odpowiadają one aminokwasowi, tylko zakończeniu procesu translacji

replikacja semikonserwatywna
replikacja semikonserwatywna

sposób replikacji cząsteczki DNA polegający na tym, że jedna nić pochodzi ze starej cząsteczki DNA, a druga jest dobudowana na zasadzie komplementarności