Evolúcia: definícia, dôkazy a význam v modernej biológii

Darwinova kniha O pôvode druhov má dve témy: dôkazy o evolúcii a jeho predstavy o tom, ako evolúcia prebiehala. Táto časť sa zaoberá druhou témou.

Variácia

Prvé dve kapitoly knihy Pôvod sa zaoberajú variabilitou domestikovaných rastlín a zvierat a variabilitou v prírode.

Všetky živé organizmy sa líšia. Každá populácia, ktorá bola skúmaná, ukazuje, že živočíchy a rastliny sa líšia rovnako ako ľudia. ^{str. 90} To je veľký fakt prírody a bez neho by k evolúcii nedošlo. Darwin povedal, že tak ako si človek vyberá to, čo chce u svojich hospodárskych zvierat, tak aj v prírode variácie umožňujú fungovanie prirodzeného výberu.

Vlastnosti jedinca sú ovplyvnené dvoma faktormi, dedičnosťou a prostredím. Po prvé, vývoj je riadený génmi zdedenými od rodičov. Po druhé, život prináša svoje vlastné vplyvy. Niektoré veci sa dedia úplne, iné čiastočne a niektoré sa nededia vôbec.

Farba očí je úplne dedičná, je to genetická vlastnosť. Výška alebo hmotnosť sú dedičné len čiastočne a jazyk nie je dedičný vôbec. Len aby bolo jasné: to, že ľudia vedia hovoriť, je dedičné, ale to, akým jazykom sa hovorí, závisí od toho, kde človek žije a čo sa učí. Ďalší príklad: človek zdedí mozog s trochu premenlivou kapacitou. To, čo sa stane po narodení, závisí od mnohých vecí, napríklad od domáceho prostredia, vzdelania a ďalších skúseností. Keď je človek dospelý, jeho mozog je taký, aký ho vytvorilo dedičstvo a životné skúsenosti.

Evolúcia sa týka len tých znakov, ktoré sa dajú úplne alebo čiastočne zdediť. Dedičné vlastnosti sa prenášajú z jednej generácie na druhú prostredníctvom génov. Gény človeka obsahujú všetky vlastnosti, ktoré zdedil po svojich rodičoch. Náhody života sa neprenášajú. Takisto, samozrejme, každý človek žije trochu iný život: to zväčšuje rozdiely.

Organizmy v každej populácii sa líšia v reprodukčnom úspechu. ^{str. 81} Z hľadiska evolúcie "reprodukčný úspech" znamená celkový počet potomkov, ktorí sa dožijú rozmnožovania a sami zanechajú potomstvo.

Zdedená variácia

Odchýlka môže ovplyvniť budúce generácie len vtedy, ak sa dedí. Vďaka práci Gregora Mendela vieme, že veľká časť variability sa dedí. Mendelove "faktory" sa dnes nazývajú gény. Výskum ukázal, že takmer každý jedinec pohlavne sa rozmnožujúceho druhu je geneticky jedinečný. ^{str. 204}

Genetická variabilita sa zvyšuje mutáciami génov. DNA sa nereprodukuje vždy presne. Dochádza k zriedkavým zmenám a tieto zmeny sa môžu dediť. Mnohé zmeny v DNA spôsobujú chyby; niektoré sú neutrálne alebo dokonca výhodné. Takto vzniká genetická variabilita, ktorá je zárodkom evolúcie. Pohlavným rozmnožovaním, krížením chromozómov počas meiózy, sa variabilita šíri v populácii. Iné udalosti, ako napríklad prirodzený výber a drift, znižujú variabilitu. Takže populácia vo voľnej prírode má vždy variabilitu, ale detaily sa vždy menia. ^{str. 90}

Prírodný výber

Evolúcia funguje najmä na základe prirodzeného výberu. Čo to znamená? Zvieratá a rastliny, ktoré sú najvhodnejšie pre svoje prostredie, v priemere lepšie prežijú. Prebieha boj o existenciu. Tí, ktorí prežijú, vytvoria ďalšiu generáciu. Ich gény sa budú odovzdávať ďalej a gény tých, ktorí sa nerozmnožili, sa nebudú rozmnožovať. Toto je základný mechanizmus, ktorý mení populáciu a spôsobuje evolúciu.

Prírodný výber vysvetľuje, prečo sa živé organizmy v priebehu času menia a majú takú anatómiu, funkcie a správanie, aké majú. Funguje to takto:

1. Všetky živé organizmy majú takú plodnosť, že ich populácia by sa mohla neustále rýchlo zväčšovať.
2. Vidíme, že veľkosť populácií sa v takomto rozsahu nezvyšuje. Väčšinou zostávajú počty približne rovnaké.
3. Potraviny a iné zdroje sú obmedzené. Preto existuje konkurencia o potraviny a zdroje.
4. Žiadni dvaja ľudia nie sú rovnakí. Preto nemajú rovnaké šance na život a reprodukciu.
5. Veľká časť tejto variability môže byť dedičná. Rodičia odovzdávajú tieto vlastnosti deťom prostredníctvom svojich génov.
6. Ďalšia generácia môže pochádzať len z tých, ktorí prežijú a rozmnožia sa. Po mnohých takýchto generáciách bude mať populácia viac užitočných genetických rozdielov a menej škodlivých. Prírodný výber je vlastne proces eliminácie. ^s117 Eliminácia je spôsobená relatívnou vhodnosťou jedincov a prostredia, v ktorom žijú.

Výber v prírodných populáciách

V súčasnosti existuje mnoho prípadov, v ktorých sa dokázal prirodzený výber vo voľne žijúcich populáciách. Takmer každý skúmaný prípad maskovania, mimikry a polymorfizmu preukázal silný vplyv selekcie.

Sila selekcie môže byť oveľa silnejšia, než si mysleli prví populační genetici. Odolnosť voči pesticídom rýchlo narástla. Odolnosť voči warfarínu u nórskych potkanov (Rattus norvegicus) rýchlo rástla, pretože tí, ktorí prežili, tvorili čoraz väčšiu časť populácie. Výskum ukázal, že v neprítomnosti warfarínu bol rezistentný homozygot v 54 % nevýhode oproti normálnemu homozygotovi divokého typu. ^s182 Táto veľká nevýhoda bola rýchlo prekonaná selekciou na rezistenciu voči warfarínu.

Cicavce zvyčajne nemôžu piť mlieko v dospelosti, ale ľudia sú výnimkou. Mlieko sa trávi pomocou enzýmu laktáza, ktorý sa vypína, keď cicavce prestanú prijímať mlieko od matky. Schopnosť človeka piť mlieko v dospelosti je podporená mutáciou laktázy, ktorá tomuto vypnutiu zabraňuje. Ľudské populácie majú vysoký podiel tejto mutácie všade tam, kde je mlieko dôležité v strave. Rozšírenie tejto "tolerancie na mlieko" podporuje prirodzený výber, pretože pomáha ľuďom prežiť tam, kde je mlieko dostupné. Genetické štúdie naznačujú, že najstaršie mutácie spôsobujúce perzistenciu laktázy dosiahli v ľudských populáciách vysokú úroveň až v posledných desaťtisíc rokoch. Preto sa perzistencia laktázy často uvádza ako príklad nedávnej evolúcie človeka. Keďže perzistencia laktázy je genetická, ale chov zvierat je kultúrna vlastnosť, ide o koevolúciu génu a kultúry.

Adaptácia

Adaptácia je jedným zo základných fenoménov biológie. Prostredníctvom procesu adaptácie sa organizmus lepšie prispôsobuje svojmu životnému prostrediu.

Prispôsobenie je jedným z dvoch hlavných procesov, ktoré vysvetľujú rozmanitosť druhov, s ktorou sa stretávame v biológii. Druhým je speciácia (delenie druhov alebo kladogenéza). Obľúbeným príkladom, ktorý sa dnes používa na štúdium vzájomného pôsobenia adaptácie a speciácie, je evolúcia cichlíd v afrických riekach a jazerách.

Keď sa hovorí o adaptácii, často sa tým myslí niečo, čo pomáha živočíchom alebo rastlinám prežiť. Jednou z najrozšírenejších adaptácií u živočíchov je vývoj oka. Ďalším príkladom je adaptácia zubov koní na drvenie trávy. Ďalšou adaptáciou je kamufláž a mimikry. Lepšie prispôsobené živočíchy majú najväčšiu šancu prežiť a úspešne sa rozmnožovať (prírodný výber).

Dobrým príkladom je vnútorný parazit (napr. hlísta): má veľmi jednoduchú telesnú stavbu, ale napriek tomu je organizmus veľmi dobre prispôsobený svojmu konkrétnemu prostrediu. Z toho vidíme, že adaptácia nie je len záležitosťou viditeľných znakov: u takýchto parazitov prebiehajú kritické adaptácie v životnom cykle, ktorý je často dosť zložitý.

Obmedzenia

Nie všetky vlastnosti organizmu sú adaptáciami. ^s251 Adaptácie zvyčajne odrážajú minulý život druhu. Ak druh nedávno zmenil svoj spôsob života, kedysi hodnotná adaptácia sa môže stať nepoužiteľnou a nakoniec sa stane ubúdajúcim pozostatkom.

Adaptácie nie sú nikdy dokonalé. Vždy existujú kompromisy medzi rôznymi funkciami a štruktúrami v tele. Organizmus ako celok žije a rozmnožuje sa, preto sa na ďalšie generácie prenáša kompletný súbor adaptácií.

Genetický drift a jeho vplyv

V populáciách existujú sily, ktoré pridávajú do populácie variabilitu (napríklad mutácie), a sily, ktoré ju odstraňujú. Genetický drift je názov pre náhodné zmeny, ktoré odstraňujú variabilitu z populácie. Genetický drift odstraňuje variabilitu rýchlosťou 1/(2N), kde N = veľkosť populácie. ^{s. 29} Je to teda "veľmi slabá evolučná sila vo veľkých populáciách". ^{s. 55}

Genetický drift vysvetľuje, ako môže náhoda prekvapivo výrazne ovplyvniť evolúciu, ale len vtedy, keď sú populácie pomerne malé. Celkovo pôsobí tak, že sa jedinci navzájom viac podobajú, a teda sú zraniteľnejší voči chorobám alebo náhodným udalostiam v ich prostredí.

1. Drift znižuje genetickú variabilitu populácií, čím sa potenciálne znižuje schopnosť populácie prežiť nové selekčné tlaky.
2. Genetický drift pôsobí rýchlejšie a má drastickejšie následky v menších populáciách. Malé populácie zvyčajne vymierajú.
3. Genetický drift môže prispieť k vzniku druhu, ak malá skupina prežije.
4. Bottleneck udalosti: keď sa veľká populácia náhle a drasticky zmenší v dôsledku nejakej udalosti, genetická rozmanitosť sa veľmi zníži. Častými príčinami sú infekcie a extrémne klimatické udalosti. Príležitostne môžu byť ničivé invázie konkurenčne silnejších druhov.
   ♦ V rokoch 1880/90 sa lovom znížil počet tuleňov
    sloních severných len na približne 20 jedincov. Hoci sa populácia obnovila, jej genetická variabilita je oveľa menšia ako u tuleňa južného.
   ♦ Gepardy majú veľmi malú variabilitu. Domnievame sa, že tento druh bol v nedávnej dobe zredukovaný na malý počet jedincov. Keďže mu chýba genetická variabilita, je ohrozený infekčnými chorobami.
5. Zakladateľské udalosti: k nim dochádza, keď sa z väčšej populácie vytvorí malá skupina. Táto malá skupina potom žije oddelene od hlavnej populácie. Často sa uvádza, že ľudský druh prešiel takýmito štádiami. Napríklad, keď skupiny opustili Afriku a usadili sa inde (pozri vývoj človeka). Zrejme máme menšiu variabilitu, než by sa očakávalo z nášho celosvetového rozšírenia.
   Dobrým príkladom sú aj skupiny, ktoré prišli na ostrovy vzdialené od pevniny. Tieto skupiny vzhľadom na svoju malú veľkosť nemôžu niesť celú škálu alel, ktoré sa nachádzajú v materskej populácii.

Druhy

To, ako sa druhy formujú, je hlavnou súčasťou evolučnej biológie. Darwin interpretoval "evolúciu" (slovo, ktoré spočiatku nepoužíval) ako evolúciu druhov. Preto svoju slávnu knihu nazval O pôvode druhov.

Darwin si myslel, že väčšina druhov vznikla priamo z už existujúcich druhov. Tento proces sa nazýva anagenéza: nové druhy vznikajú zmenou starších druhov. Teraz si myslíme, že väčšina druhov vzniká rozdelením predchádzajúcich druhov: kladogenéza.

Rozdelenie druhov

Dve skupiny, ktoré začínajú rovnako, sa môžu veľmi líšiť, ak žijú na rôznych miestach. Keď sa druh rozdelí na dve geografické oblasti, začne sa proces. Každý z nich sa prispôsobuje svojej vlastnej situácii. Po určitom čase sa jedinci z jednej skupiny už nemôžu rozmnožovať s druhou skupinou. Z jedného druhu sa vyvinuli dva dobré druhy.

Nemecký bádateľ Moritz Wagner počas svojho trojročného pobytu v Alžírsku v 30. rokoch 19. storočia skúmal nelietavé chrobáky. Každý druh je obmedzený na úsek severného pobrežia medzi riekami, ktoré klesajú z pohoria Atlas do Stredozemného mora. Hneď ako sa prekročí rieka, objaví sa iný, ale veľmi príbuzný druh. Neskôr napísal:

"... [nový] druh [vznikne] len vtedy, keď niekoľko jedincov [prekročí] hraničné hranice svojho areálu... vytvorenie novej rasy sa nikdy nepodarí... bez dlhého pokračujúceho oddeľovania kolonistov od ostatných príslušníkov ich druhu".

Toto bol prvý príklad dôležitosti geografického oddelenia. Ďalším biológom, ktorý považoval geografické oddelenie za rozhodujúce, bol Ernst Mayr.

Jedným z príkladov prirodzenej druhovej plemenitby je ostroretka trojpruhá, morská ryba, ktorá po poslednej dobe ľadovej prenikla do sladkých vôd a vytvorila kolónie v izolovaných jazerách a potokoch. V priebehu približne 10 000 generácií sa u sticklebackov objavili veľké rozdiely vrátane variácií plutiev, zmien v počte alebo veľkosti kostných platničiek, variabilnej štruktúry čeľustí a farebných rozdielov.

Austrálske vombaty sa delia na dve hlavné skupiny: vombaty obyčajné a vombaty chlpaté. Tieto dva druhy vyzerajú veľmi podobne, až na ochlpenie ich nosov. Sú však prispôsobené rôznym prostrediam. Vombaty obyčajné žijú v lesnatých oblastiach a živia sa prevažne zelenou potravou s dostatkom vlahy. Často sa kŕmia cez deň. Vombaty s chlpatým nosom žijú na horúcich suchých pláňach, kde sa živia suchou trávou s veľmi malým množstvom vody a dobrôt. Ich metabolický systém je pomalý a väčšinu dňa prespia pod zemou.

Keď sa dve skupiny, ktoré začali rovnako, dostatočne odlišujú, stávajú sa dvoma rôznymi druhmi. Súčasťou evolučnej teórie je, že všetky živé organizmy začali rovnako, ale potom sa počas miliárd rokov rozdelili na rôzne skupiny.

Išlo o významný smer v evolučnej biológii, ktorý sa začal v 30. rokoch 20. storočia a skončil v 50. rokoch 20. storočia. Odvtedy sa pravidelne aktualizuje. Syntéza vysvetľuje, ako sa myšlienky Charlesa Darwina zhodujú s objavmi Gregora Mendela, ktorý zistil, ako dedíme svoje gény. Moderná syntéza aktualizovala Darwinove myšlienky. Preklenula priepasť medzi rôznymi typmi biológov: genetikmi, prírodovedcami a paleontológmi.

Keď vznikla evolučná teória, nebolo jasné, či prirodzený výber a genetika fungujú spoločne. Ronald Fisher však dokázal, že prirodzený výber funguje tak, že mení druhy. Sewall Wright v roku 1931 vysvetlil genetický drift.

• Evolúcia a genetika: evolúciu možno vysvetliť na základe poznatkov o genetike a na základe toho, čo vidíme na zvieratách a rastlinách žijúcich vo voľnej prírode.
• Dôležité je myslieť skôr na populácie ako na jednotlivcov. Genetická rozmanitosť existujúca v prirodzených populáciách je kľúčovým faktorom evolúcie.
• Evolúcia a fosílie: tie isté faktory, ktoré pôsobia dnes, pôsobili aj v minulosti.
• Gradualizmus: evolúcia je postupná a zvyčajne prebieha po malých krokoch. Existujú určité výnimky, najmä polyploidia, najmä u rastlín.
• Prírodný výber: boj o existenciu živočíchov a rastlín vo voľnej prírode spôsobuje prírodný výber. Sila prírodného výberu vo voľnej prírode bola väčšia, ako očakával aj Darwin.
• Genetický drift môže byť dôležitý v malých populáciách.
• Rýchlosť vývoja sa môže líšiť. Fosílie veľmi dobre dokazujú, že rôzne skupiny sa môžu vyvíjať rôznou rýchlosťou a že rôzne časti živočíchov sa môžu vyvíjať rôznou rýchlosťou. ^{s. 292, 397}

Koevolúcia

Koevolúcia je situácia, keď je existencia jedného druhu úzko spätá so životom jedného alebo viacerých iných druhov.

Nové alebo "vylepšené" adaptácie, ktoré sa objavia u jedného druhu, sú často nasledované objavením a rozšírením príbuzných vlastností u iných druhov. Život a smrť živých organizmov sú úzko prepojené nielen s fyzickým prostredím, ale aj so životom iných druhov.

Tieto vzťahy môžu pretrvávať milióny rokov, podobne ako to bolo pri opeľovaní kvitnúcich rastlín hmyzom. Obsah čriev, štruktúry krídel a ústne orgány fosílnych chrobákov a múch naznačujú, že pôsobili ako skorí opeľovači. Spojenie medzi chrobákmi a mnohosemennými rastlinami v období spodnej kriedy viedlo k paralelnej radiácii mnohosemenných rastlín a hmyzu do neskorej kriedy. Vývoj nektárií v kvetoch vrchnej kriedy signalizuje začiatok vzájomného vzťahu medzi blanokrídlovcami a mnohosemennými rastlinami.

Strom života

Charles Darwin ako prvý použil túto metaforu v biológii. Evolučný strom znázorňuje vzťahy medzi rôznymi biologickými skupinami. Zahŕňa údaje z analýzy DNA, RNA a bielkovín. Práca so stromom života je výsledkom tradičnej porovnávacej anatómie a moderného výskumu molekulárnej evolúcie a molekulárnych hodín.

Hlavnou postavou tejto práce je Carl Woese, ktorý definoval Archaea, tretiu oblasť (alebo ríšu) života. Nižšie je uvedená zjednodušená verzia súčasného chápania.

Makroevolúcia

Makroevolúcia: štúdium zmien nad úrovňou druhu a ich priebehu. Základnými údajmi pre takéto štúdium sú fosílie (paleontológia) a rekonštrukcia dávnych prostredí. Niektoré predmety, ktorých štúdium spadá do oblasti makroevolúcie:

• Adaptívna radiácia, ako napríklad kambrická explózia.
• Zmeny biodiverzity v čase.
• Masové vymieranie.
• Špeciácia a miera vymierania.
• Diskusia medzi bodovou rovnováhou a gradualizmom.
• Úloha vývoja pri formovaní evolúcie: heterochrónia; hox gény.
• Pôvod hlavných kategórií: vajíčko cleidoic; pôvod vtákov.

Je to termín z pohodlnosti: pre väčšinu biológov nenaznačuje žiadnu zmenu v procese evolúcie. ^p87 Pre niektorých paleontológov sa to, čo vidia vo fosílnych záznamoch, nedá vysvetliť len gradualistickou evolučnou syntézou. Sú však v menšine.

Altruizmus a skupinový výber

Altruizmus - ochota niektorých ľudí obetovať sa pre iných - je u spoločenských zvierat veľmi rozšírený. Ako bolo vysvetlené vyššie, ďalšia generácia môže pochádzať len z tých, ktorí prežijú a rozmnožia sa. Niektorí biológovia si mysleli, že to znamená, že altruizmus sa nemôže vyvinúť bežným procesom selekcie. Namiesto toho bol navrhnutý proces nazývaný "skupinový výber". Skupinový výber sa vzťahuje na myšlienku, že alely sa môžu v populácii ustáliť alebo rozšíriť kvôli výhodám, ktoré poskytujú skupinám, bez ohľadu na vplyv alel na zdatnosť jedincov v danej skupine.

Kritici už niekoľko desaťročí vážne spochybňujú skupinový výber ako hlavný mechanizmus evolúcie.

V jednoduchých prípadoch je hneď vidieť, že tradičný výber postačuje. Ak sa napríklad jeden súrodenec obetuje za troch súrodencov, zvýši sa genetická dispozícia pre tento čin. Je to preto, že súrodenci majú v priemere 50 % spoločného genetického dedičstva a obetavý čin viedol k väčšiemu zastúpeniu génov v nasledujúcej generácii.

Altruizmus sa v súčasnosti všeobecne považuje za výsledok štandardného výberu. Varovanie Ernsta Mayra a práca Williama Hamiltona sú pre túto diskusiu dôležité.

Hamiltonova rovnica

Hamiltonova rovnica opisuje, či sa gén pre altruistické správanie v populácii rozšíri alebo nie. Gén sa rozšíri, ak je rxb väčšie ako c:

r b > c {\displaystyle rb>c\ }

kde:

• c {\displaystyle c\ } sú reprodukčné náklady altruistu,
• b {\displaystyle b\ } je reprodukčný prínos pre príjemcu altruistického správania a
• r {\displaystyle r\ } je pravdepodobnosť, že jedinci zdieľajú altruistický gén - "stupeň príbuznosti".

Pohlavné rozmnožovanie

Na prvý pohľad sa môže zdať, že pohlavné rozmnožovanie je v porovnaní s nepohlavným rozmnožovaním nevýhodné. Aby bolo pohlavné rozmnožovanie výhodné (krížové oplodnenie), musí prekonať dvojnásobnú nevýhodu (na rozmnožovanie sú potrební dvaja) a navyše ťažkosti pri hľadaní partnera. Prečo je teda pohlavné rozmnožovanie medzi eukaryotami také univerzálne? To je jedna z najstarších otázok v biológii.

Odpoveď je známa už od Darwinových čias: pretože sexuálne populácie sa lepšie prispôsobujú meniacim sa podmienkam. Nedávny laboratórny experiment naznačuje, že je to skutočne správne vysvetlenie.

"Pri krížení populácií dochádza ku genetickej rekombinácii medzi rôznymi rodičovskými genómami. To umožňuje prospešným mutáciám uniknúť škodlivým alelám na pôvodnom pozadí a spojiť sa s inými prospešnými alelami, ktoré vznikajú inde v populácii. V samoopelených populáciách sú jedinci zväčša homozygotní a rekombinácia nemá žiadny účinok".

V hlavnom experimente boli háďatká rozdelené do dvoch skupín. Jedna skupina bola úplne outcrossingová, druhá bola úplne selfingová. Skupiny boli vystavené členitému terénu a opakovane vystavené mutagénu. Po 50 generáciách sa u samokrížiacej populácie prejavil výrazný pokles fitness (= prežitie), zatiaľ čo u nekrížiacej populácie sa neprejavil žiadny pokles. Toto je jedna z mnohých štúdií, ktoré dokazujú, že pohlavnosť má skutočné výhody oproti nepohlavným typom rozmnožovania.

Dôležitou činnosťou je umelý výber na domestikáciu. Pri nej si ľudia vyberajú zvieratá, ktoré chcú chovať, na základe ich vlastností. Ľudia to využívajú už tisíce rokov na domestikáciu rastlín a zvierat.

V poslednom čase je možné využívať genetické inžinierstvo. V súčasnosti sú k dispozícii nové techniky, ako napríklad "cielenie génov". Ich cieľom je vložiť nové gény alebo vyradiť staré gény z genómu rastliny alebo živočícha. Za túto prácu už bolo udelených niekoľko Nobelových cien.

Skutočným cieľom štúdia evolúcie je však vysvetliť a pomôcť nám pochopiť biológiu. Koniec koncov, je to prvé dobré vysvetlenie toho, ako živé organizmy vznikli tak, ako sú. To je veľký úspech. Praktické veci pochádzajú najmä z genetiky, vedy, ktorú začal Gregor Mendel, a z molekulárnej a bunkovej biológie.

V roku 2010 vybral časopis Nature 15 tém ako "klenoty evolúcie". Boli to:

Skvosty z fosílneho záznamu

1. Suchozemskí predkovia veľrýb
2. Z vody na súš (pozri tetrapod)
3. Pôvod peria (pozri pôvod vtákov)
4. Evolučná história zubov
5. Pôvod kostry stavovcov

Drahokamy z biotopov

1. Prírodný výber pri vzniku druhov
2. Prírodný výber u jašteríc
3. Prípad spoločnej adaptácie
4. Diferenciálny rozptyl u voľne žijúcich vtákov
5. Selektívne prežívanie u voľne žijúcich gupiek
6. Dôležitá je evolučná história

Drahokamy z molekulárnych procesov

1. Darwinove galapágske pinky
2. Mikroevolúcia sa stretáva s makroevolúciou
3. Odolnosť hadov a lastúrnikov voči toxínom
4. Variabilita verzus stabilita

• Nature je najstarší vedecký týždenník. Odkaz sa stiahne ako bezplatný textový súbor s odkazmi. Cieľom je sprístupniť informácie učiteľom.

Diskusie o skutočnosti evolúcie

Myšlienka, že všetok život sa vyvinul, sa objavila ešte pred tým, ako Charles Darwin publikoval dielo O pôvode druhov. Niektorí ľudia ešte aj dnes diskutujú o koncepcii evolúcie a o tom, čo pre nich znamená, o ich filozofii a náboženstve. Evolúcia skutočne vysvetľuje niektoré veci týkajúce sa našej ľudskej povahy. Ľudia hovoria aj o sociálnych dôsledkoch evolúcie, napríklad v sociobiológii.

Niektorí ľudia veria, že život na Zemi stvoril boh. Aby sa myšlienka evolúcie prispôsobila tejto viere, ľudia používajú myšlienky ako riadená evolúcia alebo teistická evolúcia. Tvrdia, že evolúcia je skutočná, ale je určitým spôsobom riadená.

Existuje mnoho rôznych koncepcií teistickej evolúcie. Mnohí kreacionisti veria, že mýtus o stvorení, ktorý sa nachádza v ich náboženstve, je v rozpore s myšlienkou evolúcie. Ako si uvedomil Darwin, najkontroverznejšou časťou evolučnej myšlienky je to, čo znamená pre pôvod človeka.

V niektorých krajinách, najmä v Spojených štátoch, existuje napätie medzi ľuďmi, ktorí uznávajú myšlienku evolúcie, a tými, ktorí ju neuznávajú. Diskusia sa vedie najmä o tom, či sa má evolúcia vyučovať v školách a akým spôsobom.

Aj iné oblasti, ako napríklad kozmológia a vedy o Zemi, sa nezhodujú s pôvodnými textami mnohých náboženských textov. Aj tieto myšlienky boli kedysi predmetom ostrého odporu. Smrť za kacírstvo hrozila tým, ktorí písali proti myšlienke, že Zem je stredom vesmíru.

Evolučná biológia je novšia myšlienka. Niektoré náboženské skupiny sa stavajú proti myšlienke evolúcie viac ako iné náboženské skupiny. Napríklad rímskokatolícka cirkev má v súčasnosti k evolúcii nasledovné stanovisko: Pápež Pius XII. vo svojej encyklike Humani Generis uverejnenej v 50. rokoch 20. storočia uviedol: "V súčasnosti je evolúcia na Slovensku veľmi rozšírená:

"Cirkev nezakazuje, aby sa (...) uskutočňovali výskumy a diskusie (...) v súvislosti s náukou o evolúcii, pokiaľ sa skúma pôvod ľudského tela ako pochádzajúceho z predexistujúcej a živej hmoty," Pius XII Humani Generis

Pápež Ján Pavol II. aktualizoval tento postoj v roku 1996. Povedal, že evolúcia je "viac ako hypotéza":

"Už môj predchodca Pius XII. vo svojej encyklike Humani Generis povedal, že medzi evolúciou a učením viery o človeku a jeho povolaní nie je žiadny rozpor. (...) Dnes, viac ako polstoročie po (...) tejto encyklike, nás niektoré nové poznatky vedú k uznaniu evolúcie ako niečoho viac než hypotézy. V skutočnosti je pozoruhodné, že táto teória má po sérii objavov v rôznych vedeckých disciplínach postupne väčší vplyv na ducha bádateľov," povedal pápež Ján Pavol II. v príhovore k Pápežskej akadémii vied

Anglikánske spoločenstvo sa tiež nestavia proti vedeckému chápaniu evolúcie.

Využitie evolúcie na iné účely

Mnohí z tých, ktorí prijali evolúciu, sa o biológiu príliš nezaujímali. Zaujímali sa o využitie teórie na podporu svojich vlastných názorov na spoločnosť.

Rasizmus

Niektorí ľudia sa snažili využiť evolúciu na podporu rasizmu. Ľudia, ktorí chceli ospravedlniť rasizmus, tvrdili, že niektoré skupiny, napríklad černosi, sú menejcenné. V prírode niektoré zvieratá prežívajú lepšie ako iné, a to vedie k tomu, že zvieratá sú lepšie prispôsobené svojim podmienkam. V prípade skupín ľudí z rôznych častí sveta môže evolúcia povedať len to, že každá skupina je pravdepodobne dobre prispôsobená svojej pôvodnej situácii. Evolúcia nevynáša žiadne súdy o tom, či sú lepšie alebo horšie. Nehovorí, že niektorá ľudská skupina je lepšia ako iná.

Eugenika

Táto úžasná myšlienka eugeniky bola dosť odlišná. Už v 18. storočí si všimli dve veci. Jednou z nich bol veľký úspech poľnohospodárov pri šľachtení dobytka a plodín. Robili to tak, že vyberali, z ktorých zvierat alebo rastlín sa bude rodiť ďalšia generácia (umelý výber). Druhým zistením bolo, že ľudia z nižších vrstiev mali viac detí ako ľudia z vyšších vrstiev. Ak (a to je veľké "ak") boli vyššie triedy tam, kde boli zásluhou, potom ich nedostatok detí bol presným opakom toho, čo by sa malo diať. Rýchlejšie rozmnožovanie v nižších triedach by viedlo k tomu, že spoločnosť by sa zhoršovala.

Myšlienka zlepšiť ľudský druh selektívnym šľachtením sa nazýva eugenika. Názov navrhol Francis Galton, bystrý vedec, ktorý chcel konať dobro. Tvrdil, že ľudský kmeň (genofond) by sa mal zlepšiť politikou selektívneho šľachtenia. To by znamenalo, že tí, ktorí boli považovaní za "dobrý kmeň", by dostali odmenu, ak by sa rozmnožovali. Iní ľudia však navrhovali, aby sa tí, ktorí sa považujú za "zlú populáciu", museli podrobiť povinnej sterilizácii, prenatálnym testom a kontrole pôrodnosti. Nemecká nacistická vláda (1933 - 1945) používala eugeniku ako zásterku pre svoju extrémnu rasovú politiku, čo malo hrozné výsledky.

Problémom Galtonovej myšlienky je, ako sa rozhodnúť, ktoré vlastnosti vybrať. Ľudia by mohli mať toľko rôznych schopností, že by ste sa nedokázali dohodnúť, kto je "dobrý kmeň" a kto "zlý kmeň". Oveľa väčšia zhoda bola v tom, kto by sa nemal šľachtiť. Niekoľko krajín prijalo zákony o povinnej sterilizácii nežiaducich skupín. Väčšina týchto zákonov bola prijatá v rokoch 1900 až 1940. Po druhej svetovej vojne znechutenie z toho, čo urobili nacisti, potlačilo ďalšie pokusy o eugeniku.

Návrh algoritmu

Niektoré rovnice možno riešiť pomocou algoritmov, ktoré simulujú vývoj. Takto fungujú evolučné algoritmy.

Sociálny darvinizmus

Ďalším príkladom využitia myšlienok o evolúcii na podporu sociálnych opatrení je sociálny darvinizmus. Sociálny darvinizmus je termín, ktorým sa označujú myšlienky sociálneho filozofa 19. storočia Herberta Spencera. Spencer veril, že princíp prežitia najsilnejšieho by sa mohol a mal by sa uplatňovať na obchod a ľudské spoločnosti ako celok.

Niektorí ľudia opäť využili tieto myšlienky na tvrdenie, že rasizmus a bezohľadná hospodárska politika sú oprávnené. Dnes väčšina biológov a filozofov tvrdí, že evolučná teória by sa nemala uplatňovať v sociálnej politike.

Kontroverzia

Niektorí ľudia nesúhlasia s myšlienkou evolúcie. Nesúhlasia s ňou z viacerých dôvodov. Najčastejšie sú tieto dôvody ovplyvnené ich náboženským presvedčením alebo z neho vychádzajú. Ľudia, ktorí nesúhlasia s evolúciou, zvyčajne veria v kreacionizmus alebo inteligentný dizajn.

Napriek tomu je evolúcia jednou z najúspešnejších vedeckých teórií. Ľudia zistili, že je užitočná pre rôzne druhy výskumu. Žiadny z ostatných návrhov nevysvetľuje veci, ako napríklad fosílne nálezy, tak dobre. Takmer pre všetkých vedcov teda evolúcia nie je spochybniteľná.

• Vývoj človeka