Ewolucja biologiczna to proces stopniowych i nieodwracalnych zmian organizmów zachodzący od pojawienia się pierwszych form życia na Ziemi i prowadzący do powstawania nowych gatunków. Zajmuje się nią ewolucjonizm.
Za twórcę ewolucjonizmu, nauki badającej mechanizmy ewolucji oraz rozwój życia na Ziemi, uważa się Karola Darwina. Powstanie tej dziedziny wiedzy wiąże się z rokiem 1859, w którym zostało opublikowane dzieło Darwina pt. O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego, czyli o utrzymaniu się doskonalszych ras w walce o byt.
Poglądy Darwina były rozwijane i korygowane przez kolejnych badaczy, co doprowadziło do sformułowania syntetycznej teorii ewolucji. Uzupełnia ona koncepcję Darwina wiedzą z zakresu genetyki populacyjnej, biologii molekularnej, ekologii, paleontologii i systematyki.
Wśród filozofów i badaczy istniała rozbieżność co do natury świata, również w kwestii jego zmienności. Na kształtowanie współczesnych poglądów dotyczących rozwoju życia miały wpływ dokonania Arystotelesa, Karola Linneusza, Jeana‑Baptiste’a de Lamarcka, Georges’a Cuviera, Thomasa Malthusa, Alfreda Wallace’a i Charlesa Darwina.
RMAUBHztm9jHB
Na slajdzie pierwszym opisano życie Arystotelesa i jego wpływ na ewolucjonizm. Żył od trzysta osiemdziesiątego czwartego do trzysta dwudziestego drugiego roku przed naszą erą. Był uczonym i myślicielem starożytności o wszechstronnych zainteresowaniach. Porównując przebieg rozwoju zarodków różnych organizmów, wskazywał istniejące między nimi podobieństwa i różnice. Opisywał zależności między budową zwierząt a środowiskiem ich życia. Na podstawie obserwacji roślin i zwierząt sformułował zasadę korelacji, czyli współzależności narządów. Uważany jest za ojca embriologii, fizjologii oraz anatomii porównawczej. Arystoteles uważał, że wszystkie organizmy istnieją od stworzenia świata. Był kreacjonistą, uznając, że wszystkie gatunki zostały stworzone przez Boga i nie podlegały zmianom. Dają się jednak porządkować od najprostszych w budowie do tych najbardziej złożonych. Doskonałych.Zdjęcie przedstawia marmurowe popiersie Arystotelesa. Filozof miał duże oczy. Wydatny nos rzeźby jest uszkodzony. Miał też krótką brodę i włosy. Jego ramiona okrywa brązowa tunika w pasy. Popiersie stanowi w rzeźbie półpostać. Filozof został przedstawiony do linii ramion. Arystoteles jest obok Platona i Sokratesa jednym z najwybitniejszych filozofów starożytnej Grecji. Autor rzeźby jest nieznany. Slajd drugi przedstawia wkład uczonego w kształtowanie się współczesnych poglądów o rozwoju życia. Żył w latach tysiąc siedemset siedem do tysiąc siedemset siedemdziesiąt osiem. Dzięki Linneuszowi wszystkie organizmy porządkowane są zgodnie z wprowadzoną przez niego hierarchiczną klasyfikacją i mają dwuczłonowe nazwy. W jednym ze swoich dzieł zatytułowanym Systema naturae Linneusz uporządkował współczesną mu wiedzę o znanych gatunkach i stworzył klasyfikację trzech królestw natury. Zaliczając człowieka do zwierząt. Choć naukowiec przeszedł do historii jako kreacjonista, przyczynił się do zwycięstwa myśli ewolucyjnej. Współcześni mu i późniejsi biolodzy korzystali z jego dorobku i osiągnięć. Dokonania Linneusza dały naukowcom impuls do poszukiwania nowych gatunków. Zarówno współczesnych, jak i wymarłych. Niektórzy jego uczniowie zginęli na różnych wyprawach. Dzięki ofiarności innych powstały liczne muzea historii naturalnej.Portret przedstawia Karola Linneusza. Ma on charakterystyczną, półdługą, siwą perukę z licznymi lokami opadającymi na ramiona. Jest ubrany w elegancką, czerwoną marynarkę, kamizelkę i białą koszulę z żabotem. Uwagę zwracają okrągłe, ozdobne złote guziki na ubraniu uczonego. Twarz starszego człowieka jest pogodna. Brązowe oczy są otoczone licznymi zmarszczkami. Karol Linneusz miał duży nos, małe usta i pomarszczone wysokie czoło. W butonierce, czyli niewielkim otworze w klapie marynarki ma umieszczone drobne białe kwiatki w kształcie dzwoneczków. Poniżej znajduje się złoto srebrna odznaka. Portret wykonano na szarym tle.Jean Baptiste de Lamarck żył w latach tysiąc siedemset czterdzieści cztery do tysiąc osiemset dwadzieścia dziewięć. Uważał, że organizmy powstały z materii nieożywionej, a następnie dzięki sile życiowej stopniowo doskonaliły się, przystosowując się do podlegającego nieustannym zmianom środowiska. Zmiany w budowie organizmów wynikały z ich potrzeb. Na przykład szyja pierwszych żyraf wydłużała się, ponieważ zwierzęta sięgały po wysoko rosnące liście. Cechy nabyte podczas życia były przekazywane następnym pokoleniom. To dziedziczenie cech nabytych. Według Lamarcka gatunki powstawały oddzielnie jako prymitywne organizmy, a następnie stopniowo zmieniały się w coraz doskonalsze formy. Takie linie rodowe organizmów nie rozgałęziały się. Z jednego gatunku nie mogły powstać dwa różne gatunki. Podsumowaniem poglądów Lamarcka są sformułowane przez niego dwa prawa ewolucji. Pierwsze z nich głosi, że ciągłe używanie narządu powoduje jego rozwój. Nieużywanie prowadzi do redukcji i zaniku. Drugie stanowi, że cechy nabyte przez organizm w ciągu życia przekazywane są potomstwu. Teoria francuskiego uczonego, zwana od jego nazwiska lamarkizmem, przeciwstawiła się kreacjonizmowi. Była to próba wyjaśnienia przyczyn ewolucji. Po raz pierwszy w historii wiązała też procesy ewolucyjne z wpływem środowiska.Czarnobiały rysunek przedstawia Jean Baptiste de Lamarck. Uczony ma poważny wyraz twarzy. Krótkie siwe włosy zaczesał do tyłu. Jest w średnim wieku. Mam niewielkie oczy, usta i nos. Rysunek przedstawia półpostać, sięga ramion. Ubrany jest w płaszcz ze stojącym kołnierzem, białą bluzkę z żabotem i kołnierzem. Zakrywa ona długą szyję naukowca.Na slajdzie czwartym opisano dokonania Georges Cuvier. Żył on w latach tysiąc siedemset sześćdziesiąt dziewięć do tysiąc osiemset trzydzieści dwa. Cuvier opisał wiele gatunków ryb oraz ptaków. Uważał, że organizm zwierzęcy charakteryzuje współzależność między narządami i częściami ciała. Podkreślał też zależność między gatunkami a środowiskiem, którą określał ekonomią natury. Jako pierwszy udowodnił zjawisko wymierania gatunków na przykładzie mamuta syberyjskiego, a następnie megaterium, pterodaktyla i mozazaura. Przeprowadził badania szczątków organizmów kopalnych, które skłoniły go do poglądu, że wiele gatunków wymarło w przeszłości w powtarzających się katastrofach geologicznych. Teorię tę nazywa się dziś katastrofizmem. Kataklizmy te miały mieć rozległy, ale nieglobalny zasięg. Gatunki występujące na obszarach, na których nie doszło do niekorzystnych zmian środowiska, miały zasiedlać te, gdzie inne gatunki wymarły.Obraz przedstawia rudowłosego uczonego Georges Cuvier. Ma krótkie kręcone włosy. Loki zasłaniają małe uszy. Na jego twarzy odznacza się wydatny nos. Pod rudymi brwiami znajdują się niewielkie zielone oczy. Ma duże usta. Ubrany jest w brązową sztruksową marynarkę z dużym kołnierzem. Pod spodem ma założoną białą zasłaniającą szyję koszulę z ozdobnym węzłem. Naukowiec siedzi na drewnianym krześle z zielonym obiciem. W tle obrazu znajduje się szara ściana.Na slajdzie przedstawiono Thomasa Malthusa. Żył w latach tysiąc siedemset sześćdziesiąt sześć do tysiąc osiemset trzydzieści cztery. Zauważył, że przyrost ludności na świecie przewyższa wzrost produkcji żywności. Uznał, że dostępne zasoby są czynnikiem ograniczającym liczebność populacji, i że ludzkość czeka klęska głodu. Poglądy te przedstawił w dzieje pod tytułem Esej o zaludnieniu. To z tej lektury Karol Darwin wyciągnął wnioski dotyczące przyczyn selekcji w przyrodzie. Za które uznał między innymi niedostatek pokarmu, ataki drapieżników, choroby. Czarnobiały portret przedstawia naukowca Thomasa Malthusa. To starszy człowiek z wysokim czołem. Miał duży nos i usta. Oraz jasne oczy. Krótkie kędzierzawe włosy zaczesał do tyłu. Uszy uczonego są dość duże. Miał ubraną marynarkę z dużym kołnierzem, a także białą koszulę zakrywającą szyję przyozdobioną węzłem.Na slajdzie szóstym przedstawiono jego dokonania. Alfred R. Wallace żył w latach tysiąc osiemset dwadzieścia trzy do tysiąc dziewięćset trzynaście. Na podstawie obserwacji wysp Azji Południowo Wschodniej Alfred R. Wallace niezależnie od Karola Darwina sformułował teorię ewolucji bazującą na doborze naturalnym. Zawarł ją w pracy pod tytułem O dążności odmian do nieograniczonego odbiegania od typu pierwotnego. O recenzję poprosił Darwina. Darwin wprawdzie przedstawił szkic swojej teorii zaprzyjaźnionym przyrodnikom ponad dziesięć lat wcześniej, lecz nie opublikował swoich analiz. Obie prace zawierają zatem teorię ewolucji na podstawie doboru naturalnego. Wnioski z badań zostały po raz pierwszy przedstawione przez obu naukowców w tysiąc osiemset pięćdziesiątym ósmym roku na posiedzeniu Towarzystwa Linneuszowskiego w Londynie. Koncepcja ewolucji, którą omówili, bywa nazywana teorią Darwina Wallace. Zdjęcie przedstawia sędziwego naukowca w okularach Alfreda R. Wallace. Nos ma duży. A okulary mają okrągłe szkła w srebrnych oprawkach. Ten elegancko ubrany człowiek siedzi w fotelu. Jego twarz pokrywa siwa, sięgająca ramion broda. Ma krótkie włosy i krzaczaste brwi. Ma ubraną aksamitną czarną marynarkę na okrągłe guziki. W jej butonierce, czyli niewielkim otworze w klapie na piersi znajduje się biała chustka. Pod marynarką uczony ma zapiętą na guziki kamizelkę. Ma białą koszulę. Zawiązał również czarny krawat. Ubrany jest także w eleganckie szare spodnie. Rękę ułożył na oparciu fotela. Druga jest zgięta w łokciu i spoczywa na kolanie. To postawa swobodna. Obok fotela uchwycono na zdjęciu fragment niewielkiej liściastej rośliny. Zdjęcie jest czarnobiałe.Na slajdzie siódmym opisano dorobek Karola Darwina. Żył on w latach tysiąc osiemset dziewięć do tysiąc osiemset osiemdziesiąt dwa. W swoim dziele pod tytułem O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego opisał podstawowe zjawiska i procesy odpowiedzialne za ewolucję organizmów. Jego teoria, określana najczęściej jako darwinowska teoria ewolucji, bazuje przede wszystkim na procesie doboru naturalnego, w którym osobniki lepiej dostosowane przeżywają i rozmnażają się. Przekazują swe cechy potomstwu, a osobniki gorzej dostosowane giną bezpotomnie. Późniejsi badacze między innymi Ronald A. Fischer, John B. S. Haldane, Sewall Wright, Theodosius Dobzhansky, Ernst Mayr, uzupełnili teorię Darwina i Wallace o wnioski uzyskane z późniejszych badań. Między innymi matematycznych i genetycznych. Co pozwoliło na stworzenie nowoczesnej, syntetycznej teorii ewolucji.Zdjęcie przedstawia starszego człowieka z długą siwą brodą. Ten naukowiec to Karol Darwin. Jest ubrany w czarny płaszcz z kołnierzem, czarną marynarkę i białą koszulę. Spod gęstej brody widać jej kołnierz. Darwin ma poważny wyraz twarzy. Stoi bokiem do obiektywu aparatu fotograficznego. Ma duży nos, poważne niewielkie oczy przykryte krzaczastymi brwiami. Jest prawie łysy. Jego czoło jest bardzo pomarszczone. Gęsta broda i siwe włosy z tyłu głowy całkowicie przesłaniają mu uszy. Czarnobiałe zdjęcie zostało wykonane na czarnym tle.
Źródło: Julia Margaret Cameron, Christie', London Stereoscopic & Photographic Company, Nationalmuseum press photo, domena publiczna.
Badania Darwina i rozwój myśli ewolucyjnej stanowiły podstawę kolejnych badań w nurcie ewolucjonizmu. Istotnym osiągnięciem było wprowadzenie przez niemieckiego biologa Augusta Weismanna teorii plazmy zarodkowejteoria plazmy zarodkowejteorii plazmy zarodkowej do nauki w II połowie lat 60. XIX w. Weismann zaproponował klasyfikację komórek organizmu na komórki somatyczne i komórki płciowe. Według jego teorii każdy organizm bierze początek od pojedynczej komórki, z której kształtuje się jako dojrzały i zbudowany z komórek somatycznych. Komórki płciowe odpowiadają zaś za dziedziczenie cech.
Weismann, prowadząc badania dziedziczenia u myszy, którym odcinał ogony w kilku kolejnych pokoleniach, a mimo to zwierzęta nadal rodziły się z ogonami, podważył teorię Lamarcka o przekazywaniu potomstwu cech organizmów nabytych w trakcie ich życia (przez czynniki środowiskowe).
W latach 40. i 50. XX w. opracowano syntetyczną teorię ewolucji uwzględniającą odkrycia z dziedziny biologii molekularnej, genetyki, systematyki i paleontologii. Główne założenia syntetycznej teorii ewolucji to:
Jednostką dziedziczenia jest gen. Cechy nabyte nie podlegają dziedziczeniu.
Genotypy przejawiające się fenotypowo podlegają selekcji naturalnej.
Podstawą działania doboru naturalnego jest zmienność dziedziczna pod postacią mutacji i rekombinacji materiału genetycznego.
Informacje o teorii doboru naturalnego w e‑materiale pt. Teoria doboru naturalnego Karola Darwina.
Informacje o syntetycznej teorii ewolucji w e‑materiale pt. Syntetyczna teoria ewolucjiPQYSE1wS5Syntetyczna teoria ewolucji.
Słownik
dobór naturalny
dobór naturalny
mechanizm doboru naturalnego polega na wewnątrzpopulacyjnym zróżnicowaniu rozrodczości i przeżywania osobników obdarzonych dziedziczną zmiennością cech determinujących ich stopień dopasowania się do środowiska. Osobniki lepiej przystosowane mają większe szanse na pozostawienie po sobie większej liczby potomstwa, które dożyje do wieku dojrzałego i będzie się dalej rozmnażać
gatunek
gatunek
podstawowa kategoria organizacji świata ożywionego; zasadnicza jednostka ewolucji organizmów, a zarazem podstawowa jednostka formalna systematyki organizmów
ewolucja
ewolucja
(łac. evolutio – rozwinięcie, rozwój) proces prowadzący na przestrzeni wielu pokoleń do zmian w strukturze świata ożywionego; zmiana składu genetycznego populacji zachodząca z pokolenia na pokolenie
lamarkizm
lamarkizm
pierwsza z teorii ewolucji organizmów autorstwa Jeana Baptiste de Lamarcka, tłumacząca nabywanie nowych, dziedzicznych cech pod wpływem środowiska
populacja
populacja
grupa osobników jednego gatunku na określonym terenie, krzyżujących się między sobą (a zatem mających wspólną pulę genową), lecz z reguły izolowanych od innych populacji tego samego gatunku
rozmnażanie
rozmnażanie
wytwarzanie nowych osobników tego samego gatunku; powiększanie liczby osobników tego samego gatunku
teoria plazmy zarodkowej
teoria plazmy zarodkowej
teoria zaproponowana przez Augusta Weismanna, według której hipotetyczna substancja przekazywana z pokolenia na pokolenie, zawarta w komórkach linii płciowej, odpowiedzialna jest za dziedziczenie cech