Co způsobuje evoluci? Typy evoluce: historie vývoje a definice
Potomci živých bytostí jsou velmi podobní svým rodičům. Pokud se však změní prostředí živých organismů, mohou se i ony výrazně změnit. Pokud se například klima postupně ochlazuje, pak mohou některé druhy získávat z generace na generaci stále silnější vlasy. Tento proces se nazývá vývoj. Během milionů let evoluce mohou malé změny, hromadící se, vést ke vzniku nových druhů rostlin a živočichů, které se výrazně liší od svých předků.
Jak probíhá evoluce?
Evoluce je založena na přirozeném výběru. Stává se to takto. Všechna zvířata nebo rostliny patřící ke stejnému druhu se od sebe stále mírně liší. Některé z těchto rozdílů umožňují jejich majitelům lépe se přizpůsobit životním podmínkám než jejich příbuzní. Například některý jelen má obzvlášť rychlé nohy a pokaždé se mu podaří uniknout predátorovi. Takový jelen má větší šanci přežít a mít potomky a schopnost rychlého běhu může přenést na mláďata, nebo jak se říká, zdědit.
Evoluce vytvořila nespočet způsobů, jak se přizpůsobit obtížím a nebezpečím života na Zemi. Například semena jírovce postupem času získala skořápku pokrytou ostrými ostny. Ostny chrání semínko při pádu ze stromu na zem.
Jaká je rychlost evoluce?
Dříve měli tito motýli lehká křídla. Před nepřáteli se schovávali na kmenech stromů se stejnou světlou kůrou. Nicméně asi 1% těchto motýlů mělo tmavá křídla. Ptáci si jich samozřejmě okamžitě všimli a zpravidla je sežrali dříve než ostatní
Obvykle vývoj postupuje velmi pomalu. Existují však případy, kdy druh zvířete prochází rychlými změnami a nestráví na tom tisíce a miliony let, ale mnohem méně. Například někteří motýli během posledních dvou set let změnili svou barvu, aby se přizpůsobili novým životním podmínkám v oblastech Evropy, kde vzniklo mnoho průmyslových podniků.
Asi před dvěma sty lety se v západní Evropě začaly stavět uhelné továrny. Kouř z továrních komínů obsahoval saze, které se usazovaly na kmenech stromů a ty zčernaly. Nyní jsou světlejší motýli nápadnější. Ale jen málo motýlů s tmavými křídly přežilo, protože ptáci si jich už nevšímali. Od nich pocházeli další motýli se stejnými tmavými křídly. A nyní většina motýlů tohoto druhu žijících v průmyslových oblastech má tmavá křídla.
Proč některé druhy zvířat vyhynou?
Některé živé bytosti se nemohou vyvinout, když se jejich prostředí dramaticky změní, a v důsledku toho vymřou. Například obrovská chlupatá zvířata podobná slonům – mamutům, s největší pravděpodobností vyhynula proto, že se tehdejší klima na Zemi stalo kontrastnějším: v létě bylo příliš horko a v zimě příliš chladno. Jejich počet se navíc snížil v důsledku intenzivního lovu primitivním člověkem. A po mamutech vyhynuli i šavlozubí tygři - vždyť jejich obrovské tesáky byly přizpůsobeny k lovu jen velkých zvířat, jako jsou mamuti. Menší zvířata byla pro šavlozubé tygry nedostupná, a když zůstala bez kořisti, zmizela z povrchu naší planety.
Jak víme, že se také člověk vyvinul?
Většina vědců se domnívá, že lidé se vyvinuli ze zvířat žijících na stromech podobných moderním opicím. Důkazem této teorie jsou určité strukturální rysy našeho těla, které nám umožňují zejména předpokládat, že naši předkové byli kdysi vegetariány a jedli pouze plody, kořeny a stonky rostlin.
Na základně vaší páteře je kostní útvar zvaný ocasní kost. To je vše, co zbylo z ocasu. Většina vlasů pokrývajících vaše tělo je jen měkký chmýří, ale naši předkové měli vlasy mnohem hustší. Každý vlas je vybaven speciálním svalem a stojí na konci, když je vám zima. Je to stejné jako u všech savců s chlupatou kůží: zadržuje vzduch, který zabraňuje úniku tepla zvířete.
Mnoho dospělých má široké vnější zuby – říká se jim „zuby moudrosti“. Nyní tyto zuby nejsou potřeba, ale kdysi je naši předkové používali ke žvýkání tuhé rostlinné potravy, kterou jedli. Slepé střevo je malá trubice spojená se střevy. Naši vzdálení předkové jej používali k trávení rostlinné potravy, která byla pro tělo špatně stravitelná. Nyní již není potřeba a postupně je čím dál tím méně. U mnoha býložravců - například králíků - je slepé střevo velmi dobře vyvinuté.
Mohou lidé ovládat evoluci?
Lidé řídí evoluci některá zvířata existují již více než 10 000 let. Například mnoho moderních plemen psů se vší pravděpodobností pocházelo z vlků, jejichž smečky se potulovaly po táborech starověkých lidí. Postupně se ti z nich, kteří začali žít s lidmi, vyvinuli v nový druh zvířat, to znamená, že se z nich stali psi. Pak lidé začali speciálně chovat psy pro konkrétní účely. Tomu se říká výběr. Výsledkem je, že dnes na světě existuje více než 150 různých psích plemen.
- Psi, kteří se mohli naučit různé povely, jako tento anglický ovčák, byli vyšlechtěni k pasení dobytka.
- K pronásledování zvěře byli zvyklí psi, kteří uměli rychle běhat. Tento chrt má silné nohy a běhá obrovskými skoky.
- Psi s dobrým čichem byli vyšlechtěni speciálně pro sledování zvěře. Tento hladkosrstý jezevčík dokáže roztrhat králičí nory.
Přírodní výběr obvykle probíhá velmi pomalu. Selektivní výběr vám to umožní dramaticky urychlit.
Co je genetické inženýrství?
V 70. letech XX století Vědci vynalezli způsob, jak změnit vlastnosti živých organismů zásahem do jejich genetického kódu. Tato technologie se nazývá genetické inženýrství. Geny nesou jakýsi biologický kód obsažený v každé živé buňce. Určuje velikost a vzhled každého živého tvora. Genetické inženýrství lze použít k vytvoření rostlin a živočichů, kteří, řekněme, rostou rychleji nebo jsou méně náchylní k nějaké nemoci
Existuje mnoho teorií, které navrhují různé způsoby, jak se lidské tělo v budoucnu vyvíjet. Vědci neustále hledají vodítka o tom, odkud jsme přišli a kam jdeme. Někteří odborníci tvrdí, že darwinovský přírodní výběr pokračuje, zatímco jiní se domnívají, že lidé již dosáhli svého vrcholu.
Například profesor Steve Jones z University College London říká, že hnací síly evoluce již nehrají v našich životech důležitou roli. Mezi lidmi, kteří žili před milionem let, šlo doslova o přežití nejschopnějších a nepřátelské prostředí mělo přímý dopad na lidskou podobu. V moderním světě s ústředním topením a dostatkem jídla jsou mutace mnohem méně pravděpodobné.
Existuje však možnost, že se naše těla budou dále vyvíjet. Lidé se mohou i nadále přizpůsobovat změnám probíhajícím na naší planetě, která je stále více znečištěná a závislá na technologiích. Zvířata se podle teorie vyvíjejí rychleji v izolovaných prostředích, zatímco lidé žijící v 21. století nejsou izolovaní vůbec. I tato otázka je však kontroverzní. S novými pokroky ve vědě a technologii si lidé mohli okamžitě vyměňovat informace, ale zároveň se stali izolovanějšími než kdykoli předtím.
Profesor z Yale University Stephen Stearns říká, že globalizace, imigrace, kulturní difúze a snadné cestování, to vše přispívá k postupné homogenizaci populace, která povede k homogenizaci rysů obličeje. Recesivní rysy u lidí, jako jsou pihy nebo modré oči, budou velmi vzácné.
V roce 2002 studie epidemiologů Marka Granta a Diane Lauderdale zjistila, že pouze 1 ze 6 nehispánských bílých Američanů měl modré oči, zatímco před 100 lety měla modré oči více než polovina bílé populace ve Spojených státech. Předpokládá se, že barva pleti a vlasů průměrného Američana ztmavne a zůstane jen velmi málo blondýn a lidí s velmi tmavou nebo velmi světlou pletí.
V některých částech planety (například v USA) dochází ke genetickému míchání aktivněji, v jiných - méně. Na některých místech mají unikátní fyzické vlastnosti přizpůsobené prostředí silnou evoluční výhodu, takže se jich lidé nebudou moci tak snadno vzdát. Imigrace v některých regionech je mnohem pomalejší, takže podle Stearnse nemusí nikdy dojít k úplné homogenizaci lidské rasy.
Celkově se však Země stále více podobá velkému tavícímu kotli a jeden vědec prohlásil, že za pár století se všichni staneme jako Brazilci. Je možné, že v budoucnu lidé získají schopnost vědomě měnit barvu své kůže díky umělému zavádění chromatoforů (buňky obsahující pigmenty přítomné u obojživelníků, ryb a plazů) do těla. Může existovat i jiný způsob, ale v každém případě poskytne určité výhody. Za prvé, mezirasové předsudky konečně zmizí. Za druhé, schopnost změny vám pomůže vyniknout v moderní společnosti.
Výška
Trend ke zvýšenému růstu byl spolehlivě stanoven. Předpokládá se, že primitivní lidé měli průměrnou výšku 160 cm a lidská výška se v posledních staletích neustále zvyšuje. Zvláště znatelný skok nastal v posledních desetiletích, kdy se výška člověka zvýšila v průměru o 10 cm.Tento trend může pokračovat i v budoucnu, protože do značné míry závisí na stravě a potraviny se stávají výživnějšími a dostupnějšími. Samozřejmě, že v současné době v některých regionech planety kvůli špatné výživě s nízkým obsahem minerálů, vitamínů a bílkovin tento trend není pozorován, ale ve většině zemí světa lidé nadále rostou. Například každý pátý obyvatel Itálie je vyšší než 180 centimetrů, zatímco po druhé světové válce bylo takových lidí v zemi jen 6 %.
krása
Vědci již dříve zjistili, že atraktivnější ženy mají více dětí než ženy méně atraktivní a že více dětí jsou dívky. Z jejich dcer vyrůstají atraktivní, zralé ženy a vzorec se opakuje. Vědci z Helsinské univerzity dospěli k závěru, že trend nárůstu počtu krásných žen se s každou novou generací zvyšuje. U mužů však trend neplatí. Osoba budoucnosti však bude pravděpodobně krásnější než nyní. Jeho stavba těla a rysy obličeje budou odrážet to, co dnes většina u partnera hledá. Bude mít jemnější rysy obličeje, atletickou postavu a dobrou postavu. Další nápad, který navrhl evoluční teoretik Oliver Curry z London School of Economics, se zdá být inspirován myšlenkami z klasické sci-fi. Podle jeho hypotézy se lidská rasa časem rozdělí na dva poddruhy: nižší třídu, tvořenou nízkými lidmi, kteří vypadají jako nedostatečně vyvinutí skřeti, a vyšší třídu vysokých, štíhlých, atraktivních a inteligentních nadlidí, zhýčkaných technikou. Podle Curryho předpovědí se tak nestane brzy – za 100 tisíc let.
Velké hlavy
Pokud se člověk nadále vyvíjí a mění se ve složitější a inteligentnější bytost, jeho mozek se bude zvětšovat a zvětšovat.
S technologickým pokrokem budeme stále více záviset na intelektu a mozku a stále méně na našich ostatních orgánech. Paleontolog Peter Ward z Washingtonské univerzity v Seattlu však s touto teorií nesouhlasí. „Pokud jste někdy zažili nebo byli svědky porodu, pak víte, že s naší anatomickou strukturou stojíme na samém okraji – naše velké mozky už při porodu způsobují extrémní problémy, a pokud by byly větší a větší, pak by to způsobilo ještě větší problémy. úmrtnost matek během porodu a evoluce nepůjde touto cestou.“
Obezita
Nedávná studie vědců z Kolumbijské univerzity a Oxfordské univerzity předpovídá, že do roku 2030 bude polovina americké populace obézní. To znamená, že v zemi přibude 65 milionů dospělých s problematickou váhou. Pokud si myslíte, že Evropané budou štíhlí a elegantní, tak jste na omylu. Podle zprávy Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj se sídlem v Paříži se míra obezity ve většině členských států Evropské unie za poslední dvě desetiletí více než zdvojnásobila. Výsledkem je, že v průměru více než 15 % dospělých Evropanů a jedno ze sedmi dětí trpí obezitou a trendy jsou zklamáním.
Stanou se lidé budoucnosti obézní a líná stvoření, jako postavy z kresleného filmu "Wally"? Vše v našich rukou. Na tuto věc jsou i jiné úhly pohledu. Faktem je, že moderní diety mají vysoký obsah tuku a levné „prázdné kalorie“. K problému obezity se v současnosti staví dosti odmítavě, díky čemuž budou lidé v budoucnu lépe přizpůsobení a vybíraví jedlíci. S popularizací konceptu správné výživy, stejně jako s novými technologiemi „potravin budoucnosti“ vše zapadne. Když lidstvo konečně přijde na zdravé stravování, je pravděpodobné, že srdeční choroby a cukrovka, které v současnosti patří mezi hlavní příčiny úmrtí ve vyspělých zemích, zmizí.
Vlasová linie
Homo sapiens je často vtipně nazýván nahou opicí. Ale stejně jako všem savcům, i lidem rostou vlasy samozřejmě v mnohem menším množství než našim hominidním bratrancům a předkům. Darwin v The Descent of Man prohlásil, že vlasy na našem těle jsou pozůstatkem. Vzhledem k všudypřítomnosti topení a dostupného oblečení se předchozí účel ochlupení na těle stal zastaralým. Evoluční osud vlasů však není snadné přesně předpovědět, protože mohou fungovat jako jeden z indikátorů sexuálního výběru. Pokud je přítomnost ochlupení na těle i nadále atraktivním aspektem pro opačné pohlaví, pak gen, který je za něj zodpovědný, zůstane v populaci. Je ale pravděpodobné, že lidé v budoucnu budou mít mnohem méně vlasů než dnes.
Vliv technologie
Počítačové technologie, které se staly součástí našeho každodenního života, nepochybně ovlivní vývoj lidského těla. Neustálé používání klávesnic a dotykových obrazovek může způsobit, že naše ruce a prsty budou tenčí, delší a obratnější a počet nervových zakončení v nich dramaticky vzroste. S rostoucí potřebou používat technická rozhraní se priority změní. S dalším technickým pokrokem mohou rozhraní (samozřejmě ne bez chirurgického zásahu) migrovat do lidského těla. Proč by člověk budoucnosti neměl mít v dlani klávesnici a naučit se kývnutím hlavy mačkat konvenční tlačítko OK a odpovídat na příchozí hovor spojením ukazováčku a palce? Je pravděpodobné, že v tomto novém světě bude lidské tělo napěchováno stovkami malých senzorů přenášejících data do externích zařízení. Displej rozšířené reality lze zabudovat do sítnice lidského oka a uživatel bude rozhraní ovládat pohybem jazyka podél předních řezáků.
Zuby moudrosti a další základy
Zbytkové orgány, jako jsou zuby moudrosti, které jsou chirurgicky odstraněny, mohou také časem zmizet, protože již neplní svou funkci. Naši předkové měli větší čelisti s více zuby. Jak se jejich mozek začal zvětšovat a jejich jídelníček se začal měnit a jídlo bylo méně tvrdé a snáze stravitelné, jejich čelisti se začaly zmenšovat. Nedávno se odhadovalo, že asi 25 % lidí se dnes rodí bez základů zubů moudrosti, což může být důsledek přirozeného výběru. Toto procento bude v budoucnu pouze růst. Je možné, že se čelisti a zuby budou i nadále zmenšovat a dokonce mizet.
Špatná paměť a nízká inteligence
Zpochybnitelná je i teorie, že budoucí lidé budou mít vyšší intelektuální schopnosti. Studie z Kolumbijské univerzity ukazuje, že naše závislost na internetových vyhledávačích velmi poškozuje naši paměť. Internet nahrazuje schopnost našeho mozku pamatovat si informace, které můžeme kdykoli snadno najít na internetu. Mozek začal používat internet jako záložní paměť. "Lidé se méně pravděpodobně budou snažit něco si zapamatovat, když vědí, že tyto informace mohou vždy najít později," uvedli autoři studie.
Neurovědec a laureát Nobelovy ceny Eric Kandel ve svém článku také poukazuje na to, že internet dělá lidi hloupějšími. Hlavním problémem je, že nadměrné používání internetu vám neumožňuje soustředit se na jednu věc. Zvládnutí složitých pojmů vyžaduje věnovat vážnou pozornost novým informacím a pilně se je snažit spojit se znalostmi, které jsou již v paměti. Surfování na internetu tuto příležitost neposkytuje: uživatel je neustále rozptylován a vyrušován, a proto jeho mozek není schopen navázat silná neurální spojení.
Jak bylo uvedeno výše, evoluce jde cestou eliminace vlastností, které již nejsou potřeba. A jednou z nich může být fyzická síla. Pohodlná přeprava budoucnosti, exoskeletony a další stroje a nástroje naší vynalézavosti zachrání lidstvo od nutnosti chůze a jakékoli fyzické aktivity. Výzkumy ukazují, že jsme se již stali mnohem slabšími ve srovnání s našimi vzdálenými předky. Postupem času může pokrok v technologii vést ke změnám končetin. Svaly se začnou stahovat. Nohy se zkrátí a chodidla zmenší.
Podle nedávné studie je obyvatelstvo Spojených států chyceno v začarovaném kruhu neustálého stresu a depresí. Tři z deseti Američanů říkají, že jsou v depresi. Tyto příznaky jsou nejčastější u lidí ve věku 45 až 65 let. 43 % uvádí pravidelné výbuchy podrážděnosti a vzteku, 39 % uvádí nervozitu a úzkost. Dokonce i zubní lékaři vidí více pacientů s bolestmi čelistí a opotřebovanými zuby než před třiceti lety. Kvůli čemu?
Kvůli stresu lidé pevně zatnou čelisti a ve spánku doslova skřípou zuby. Stres, jak ukazují experimenty na laboratorních potkanech, je jasným znakem toho, že zvíře se čím dál víc nehodí do světa, ve kterém žije. A jak před více než 150 lety bystře poznamenali Charles Darwin a Alfred Russell Wallace, když životní prostředí živého tvora přestalo být pohodlné, tento druh vyhyne.
Slabá imunita
Budoucí lidé mohou mít oslabený imunitní systém a být náchylnější k patogenům. Nové lékařské technologie a antibiotika výrazně zlepšily celkové zdraví a délku života, ale také učinily náš imunitní systém línějším. Stáváme se stále více závislými na lécích a postupem času může naše tělo přestat „myslet“ samo za sebe a místo toho se při provádění základních tělesných funkcí zcela spoléhat na léky. Lidé z budoucnosti se tak mohou skutečně stát otroky lékařské technologie.
Selektivní sluch
Lidstvo už má schopnost zaměřit svou pozornost na konkrétní věci, které slyší. Tato funkce je známá jako „koktejlový efekt“. Na hlučném večírku se mezi mnoha konverzacemi můžete dobře zaměřit na jednoho konkrétního řečníka, který z nějakého důvodu upoutal vaši pozornost. Lidské ucho na to nemá fyzikální mechanismus; všechno se děje v mozku.
Ale postupem času se tato schopnost může stát důležitější a užitečnější. S rozvojem médií a internetu se náš svět stává přeplněným různými zdroji informací. Muž budoucnosti se bude muset naučit efektivněji určovat, co je pro něj užitečné a co je jen hluk. V důsledku toho budou lidé méně náchylní ke stresu, což nepochybně prospěje jejich zdraví, a v důsledku toho se zakoření v jejich genech.
Umělec Nikolai Lamm a Dr. Alan Kwan představili svůj spekulativní pohled na to, jak bude vypadat osoba budoucnosti. Vědci své předpovědi zakládají na tom, jak bude lidské tělo ovlivňovat životní prostředí – tedy klima a technologický pokrok. Jedna z největších změn se podle jejich názoru dotkne čela, které se od 14. století stále více rozšiřovalo. Vědci také uvedli, že naše schopnost ovládat vlastní genom ovlivní evoluci. Genetické inženýrství se stane normou a vzhled obličeje bude stále více určován lidskými preferencemi. Mezitím se oči zvětší. Pokus o kolonizaci jiných planet bude mít za následek tmavší kůži, aby se snížilo vystavení škodlivému ultrafialovému záření mimo ozonovou vrstvu Země. Kwan také očekává, že lidé budou mít silnější oční víčka a výrazné vyvýšeniny obočí kvůli podmínkám nízké gravitace.
Post-genderová společnost
S rozvojem reprodukčních technologií může reprodukce tradičním způsobem zmizet v zapomnění. Klonování, partenogeneze a vytváření umělých děloh mohou výrazně rozšířit potenciál pro lidskou reprodukci, a to zase zcela smaže hranice mezi muži a ženami. Lidé budoucnosti nebudou připoutáni k určitému pohlaví a budou si užívat ty nejlepší stránky života jako obojí. Je pravděpodobné, že se lidstvo zcela promísí a vytvoří jedinou androgynní masu. Navíc v nové postgenderové společnosti nejenže nebudou existovat žádná fyzická pohlaví nebo jejich domnělé znaky, ale bude odstraněna samotná genderová identita a setře se hranice mezi vzory chování mužů a žen.
Mnoho tvorů, jako jsou ryby a žraloci, má ve svých kostech mnoho chrupavek. Lidské bytosti by mohly následovat stejnou vývojovou cestu, aby vyvinuly pružnější kosti. I když ne díky evoluci, ale pomocí genetického inženýrství by tato vlastnost poskytla spoustu výhod a ochránila člověka před zraněním. Ohebnější kostra by se evidentně při porodu nesmírně hodila, nemluvě o jejím potenciálu pro budoucí baletky.
Křídla
Jak píše sloupkař Dean Burnett z Guardianu, jednou mluvil s kolegou, který nevěří v evoluci. Když se zeptal proč, hlavním argumentem bylo, že lidé nemají křídla. Podle oponenta je „evoluce přežitím nejschopnějších“ a co by mohlo být pro přizpůsobení se jakémukoli prostředí pohodlnější než křídla. I když je Burnettova teorie v této věci založena na nezralých pozorováních a omezeném chápání toho, jak evoluce funguje, má také právo na existenci.
Život na Zemi se objevil před miliardami let a od té doby jsou živé organismy stále složitější a rozmanitější. Existuje dostatek důkazů, že veškerý život na naší planetě má společný původ. Ačkoli mechanismus evoluce není vědci dosud plně pochopen, jeho samotná skutečnost je mimo pochybnost. Tento příspěvek je o cestě, kterou se ubíral vývoj života na Zemi od nejjednodušších forem k lidem, jakými byli naši vzdálení předkové před mnoha miliony let. Od koho tedy přišel člověk?
Země vznikla před 4,6 miliardami let z oblaku plynu a prachu obklopujícího Slunce. V počátečním období existence naší planety na ní nebyly příliš pohodlné podmínky – v okolním kosmickém prostoru stále létalo množství trosek, které neustále bombardovaly Zemi. Předpokládá se, že před 4,5 miliardami let se Země srazila s jinou planetou, což vedlo ke vzniku Měsíce. Zpočátku byl Měsíc velmi blízko Zemi, ale postupně se vzdaloval. Kvůli častým srážkám v této době byl povrch Země v roztaveném stavu, měl velmi hustou atmosféru a povrchové teploty přesahovaly 200°C. Po nějaké době povrch ztvrdl, vytvořila se zemská kůra a objevily se první kontinenty a oceány. Nejstarší studované horniny jsou staré 4 miliardy let.
1) Nejstarší předek. Archaea.
Život na Zemi se podle moderních představ objevil před 3,8-4,1 miliardami let (nejstarší nalezené stopy bakterií jsou staré 3,5 miliardy let). Jak přesně život na Zemi vznikl, nebylo dosud spolehlivě zjištěno. Ale pravděpodobně již před 3,5 miliardami let existoval jednobuněčný organismus, který měl všechny rysy vlastní všem moderním živým organismům a byl pro všechny společným předkem. Od tohoto organismu zdědili všichni jeho potomci strukturní rysy (všechny se skládají z buněk obklopených membránou), způsob ukládání genetického kódu (v molekulách DNA stočených do dvoušroubovice), způsob ukládání energie (v molekulách ATP) , atd. Od tohoto společného předka Existovaly tři hlavní skupiny jednobuněčných organismů, které existují dodnes. Nejprve se mezi sebou rozdělily bakterie a archaea a poté se z archeí vyvinula eukaryota – organismy, jejichž buňky mají jádro.
Archaea se za miliardy let evoluce téměř nezměnila; nejstarší předkové lidí pravděpodobně vypadali přibližně stejně
Přestože archaea dala vzniknout evoluci, mnoho z nich přežilo dodnes téměř beze změny. A není se čemu divit – od pradávna si archaea zachovaly schopnost přežít v těch nejextrémnějších podmínkách – v nepřítomnosti kyslíku a slunečního záření, v agresivním – kyselém, slaném i zásaditém prostředí, při vysokých (některé druhy se cítí skvěle i ve vroucí vodou) a nízkými teplotami, vysokými tlaky, jsou také schopny živit se širokou škálou organických a anorganických látek. Jejich vzdálení, vysoce organizovaní potomci se tím vůbec nemohou pochlubit.
2) Eukaryota. Bičíkovci.
Extrémní podmínky na planetě dlouhou dobu bránily rozvoji složitých forem života a kralovaly bakterie a archaea. Asi před 3 miliardami let se na Zemi objevily sinice. Začínají využívat proces fotosyntézy k absorpci uhlíku z atmosféry, přičemž se uvolňuje kyslík. Uvolněný kyslík je nejprve spotřebován oxidací hornin a železa v oceánu a poté se začne hromadit v atmosféře. Před 2,4 miliardami let nastala „kyslíková katastrofa“ – prudký nárůst obsahu kyslíku v zemské atmosféře. To vede k velkým změnám. Pro mnoho organismů se kyslík ukazuje jako škodlivý a vymírají a jsou nahrazeny těmi, které kyslík naopak využívají k dýchání. Složení atmosféry a klimatu se mění, v důsledku poklesu skleníkových plynů je mnohem chladnější, ale objevuje se ozónová vrstva, která chrání Zemi před škodlivým ultrafialovým zářením.
Zhruba před 1,7 miliardami let se eukaryota vyvinula z archaea – jednobuněčných organismů, jejichž buňky měly složitější strukturu. Zejména jejich buňky obsahovaly jádro. Vznikající eukaryota však měla více než jednoho předchůdce. Například mitochondrie, základní součásti buněk všech složitých živých organismů, se vyvinuly z volně žijících bakterií zachycených starověkými eukaryoty.
Existuje mnoho odrůd jednobuněčných eukaryot. Předpokládá se, že všechna zvířata, a tedy i lidé, pocházejí z jednobuněčných organismů, které se naučily pohybovat pomocí bičíku umístěného v zadní části buňky. Bičíky také pomáhají filtrovat vodu při hledání potravy.
Choanoflagelláty pod mikroskopem, jak se vědci domnívají, z takových tvorů kdysi všechna zvířata sestoupila
Některé druhy bičíků žijí sjednoceně v koloniích, předpokládá se, že z takových kolonií prvoků bičíkovci kdysi vzešli první mnohobuněční živočichové.
3) Vývoj mnohobuněčných organismů. Bilaterální.
Přibližně před 1,2 miliardami let se objevily první mnohobuněčné organismy. Evoluce ale postupuje stále pomalu a navíc je brzděn rozvoj života. Před 850 miliony let tedy začalo globální zalednění. Planeta je pokryta ledem a sněhem více než 200 milionů let.
Přesné detaily evoluce mnohobuněčných organismů bohužel nejsou známy. Ale je známo, že po nějaké době se první mnohobuněční živočichové rozdělili do skupin. Houby a lamelární houby, které přežily dodnes bez zvláštních změn, nemají oddělené orgány a tkáně a filtrují živiny z vody. Koelenteráty nejsou o mnoho složitější, mají pouze jednu dutinu a primitivní nervový systém. Všichni ostatní vyvinutější živočichové, od červů až po savce, patří do skupiny bilaterií a jejich charakteristickým znakem je oboustranná symetrie těla. Kdy se objevila první bilaterie, není s jistotou známo, pravděpodobně se tak stalo krátce po skončení globálního zalednění. Ke vzniku bilaterální symetrie a výskytu prvních skupin bilaterálních zvířat došlo pravděpodobně mezi 620 a 545 miliony let. Nálezy fosilních otisků prvních bilaterií se datují do doby před 558 miliony let.
Kimberella (otisk, vzhled) - jeden z prvních objevených druhů Bilateria
Brzy po svém vzniku se bilaterie dělí na protostomy a deuterostomy. Téměř všichni bezobratlí živočichové pocházejí z prvoků – červi, měkkýši, členovci atd. Vývoj deuterostomů vede ke vzniku ostnokožců (jako jsou ježovky a hvězdy), polostrunatců a strunatců (včetně člověka).
Nedávno pozůstatky tvorů tzv Saccorhytus coronarius.Žili přibližně před 540 miliony let. Podle všech indicií byl tento malý (jen asi 1 mm velký) tvor předkem všech deuterostomických zvířat, a tedy i lidí.
Saccorhytus coronarius
4) Vzhled strunatců. První ryba.
Před 540 miliony let dochází k „kambrické explozi“ - ve velmi krátké době se objeví obrovské množství různých druhů mořských živočichů. Fauna tohoto období byla dobře prozkoumána díky Burgess Shale v Kanadě, kde se dochovaly pozůstatky obrovského množství organismů z tohoto období.
Některá z kambrických zvířat, jejichž pozůstatky byly nalezeny v Burgess Shale
V břidlici bylo nalezeno mnoho úžasných zvířat, bohužel dávno vyhynulých. Jedním z nejzajímavějších nálezů byl ale nález pozůstatků malého živočicha zvaného pikaia. Toto zvíře je nejstarším nalezeným zástupcem kmene strunatců.
Pikaya (ostatky, kresba)
Pikaia měl žábry, jednoduché střevo a oběhový systém, stejně jako malá chapadla poblíž úst. Toto malé zvířátko o velikosti asi 4 cm připomíná moderní lancelety.
Netrvalo dlouho a ryby se objevily. První nalezené zvíře, které lze klasifikovat jako ryba, je považováno za Haikouichthys. Byl ještě menší než Pikaiya (jen 2,5 cm), ale už měl oči a mozek.
Takhle vypadal Haykowihthys
Pikaia a Haikouihthys se objevily mezi 540 a 530 miliony let.
Po nich se brzy v mořích objevilo mnoho větších ryb.
První fosilní ryba
5) Evoluce ryb. Obrněné a rané kostnaté ryby.
Evoluce ryb trvala poměrně dlouho a zpočátku vůbec nebyly dominantní skupinou živých tvorů v mořích, jako je tomu dnes. Naopak museli uniknout před tak velkými predátory, jako jsou korýši. Objevily se ryby, u kterých byla hlava a část těla chráněna skořápkou (předpokládá se, že se z takové skořápky následně vyvinula lebka).
První ryby byly bez čelistí, pravděpodobně se živily malými organismy a organickými zbytky, nasávaly a filtrovaly vodu. Teprve asi před 430 miliony let se objevily první ryby s čelistmi - placoderms, neboli obrněné ryby. Jejich hlava a část trupu byly pokryty kostěnou schránkou pokrytou kůží.
Starověké skořápkové ryby
Některé z obrněných ryb se staly velkými a začaly vést dravý životní styl, ale další krok v evoluci byl učiněn díky vzhledu kostnatých ryb. Společný předek chrupavčitých a kostnatých ryb, které obývají moderní moře, pravděpodobně pocházel z obrněných ryb a obrněné ryby samotné, akantody, které se objevily přibližně ve stejnou dobu, stejně jako téměř všechny ryby bez čelistí následně vyhynuly.
Entelognathus primordialis - pravděpodobná přechodná forma mezi obrněnými a kostnatými rybami, žila před 419 miliony let
Za úplně první objevenou kostnatou rybu, a tedy za předka všech suchozemských obratlovců včetně člověka, je považován Guiyu Oneiros, který žil před 415 miliony let. Oproti dravým pancéřovým rybám, které dosahovaly délky 10 m, byla tato ryba malá – pouhých 33 cm.
Guiyu Oneiros
6) Ryby přicházejí na přistání.
Zatímco ryby se v moři dále vyvíjely, rostliny a živočichové jiných tříd se již dostali na pevninu (stopy po přítomnosti lišejníků a členovců na ní byly objeveny již před 480 miliony let). Nakonec ale začaly pozemky rozvíjet i ryby. Z prvních kostnatých ryb vznikly dvě třídy - paprskoploutvé a lalokoploutvé. Většina moderních ryb je paprskoploutvých a jsou dokonale přizpůsobeny životu ve vodě. Laločnaté ryby se naopak přizpůsobily životu v mělkých vodách a malých sladkovodních útvarech, v důsledku čehož se jejich ploutve prodloužily a plavecký měchýř se postupně proměnil v primitivní plíce. Díky tomu se tyto ryby naučily dýchat vzduch a plazit se po souši.
Eusthenopteron ( ) je jednou z fosilních laločnatých ryb, která je považována za předchůdce suchozemských obratlovců. Tyto ryby žily před 385 miliony let a dosahovaly délky 1,8 m.
Eusthenopteron (rekonstrukce)
- další lalokoploutvá ryba, která je považována za pravděpodobnou přechodnou formu evoluce ryb v obojživelníky. Už mohla dýchat plícemi a plazit se na zem.
Panderichthys (rekonstrukce)
Ještě blíže k obojživelníkům měl Tiktaalik, jehož pozůstatky byly nalezeny před 375 miliony let. Měl žebra a plíce, mohl otáčet hlavou odděleně od těla.
Tiktaalik (rekonstrukce)
Jedním z prvních zvířat, která již nebyla klasifikována jako ryby, ale jako obojživelníci, byli ichtyostegas. Žili asi před 365 miliony let. Tito drobní živočichové, asi metr dlouzí, i když už měli tlapky místo ploutví, se stále jen stěží pohybovali na souši a vedli polovodní životní styl.
Ichthyostega (rekonstrukce)
V době vzniku obratlovců na souši došlo k dalšímu hromadnému vymírání – devonu. Začalo to přibližně před 374 miliony let a vedlo k vyhynutí téměř všech bezčelisťových ryb, obrněných ryb, mnoha korálů a dalších skupin živých organismů. Přesto první obojživelníci přežili, i když jim trvalo více než jeden milion let, než se víceméně přizpůsobili životu na souši.
7) První plazi. Synapsidy.
Období karbonu, které začalo přibližně před 360 miliony let a trvalo 60 milionů let, bylo pro obojživelníky velmi příznivé. Značná část země byla pokryta bažinami, klima bylo teplé a vlhké. Za takových podmínek mnoho obojživelníků nadále žilo ve vodě nebo v její blízkosti. Ale přibližně před 340-330 miliony let se někteří obojživelníci rozhodli prozkoumat sušší místa. Vyvinuly se jim silnější končetiny, vyvinutější plíce a kůže se jim naopak vysušila, aby neztrácela vlhkost. Aby ale žili daleko od vody opravdu dlouho, byla potřeba ještě jedna důležitá změna, protože obojživelníci se stejně jako ryby třeli a jejich potomci se museli vyvíjet ve vodním prostředí. A asi před 330 miliony let se objevili první amnioti, tedy zvířata schopná klást vajíčka. Skořápka prvních vajíček byla ještě měkká a ne tvrdá, nicméně již mohla být snesena na souši, což znamená, že se potomci již mohli objevit mimo nádrž a obejít stádium pulce.
Vědci jsou stále zmatení ohledně klasifikace obojživelníků z období karbonu a zda by některé fosilní druhy měly být považovány za rané plazy nebo stále obojživelníky, kteří získali pouze některé plazí znaky. Tak či onak, tito první plazi nebo plazí obojživelníci vypadali nějak takto:
Westlotiana je malé zvíře dlouhé asi 20 cm, kombinující znaky plazů a obojživelníků. Žil přibližně před 338 miliony let.
A pak se první plazi rozdělili a vznikly tři velké skupiny zvířat. Paleontologové rozlišují tyto skupiny podle stavby lebky – podle počtu otvorů, kterými mohou svaly projít. Na obrázku shora dolů jsou lebky anapsid, synapsid A diapsida:
Anapsidy a diapsidy se přitom často spojují do skupiny sauropsidy. Zdálo by se, že rozdíl je zcela nepatrný, nicméně další vývoj těchto skupin se ubíral zcela jinými cestami.
Sauropsidy daly vzniknout pokročilejším plazům, včetně dinosaurů, a pak ptákům. Synapsidy daly vzniknout větvi zvířecích ještěrek a poté savcům.
Před 300 miliony let začalo období permu. Klima se stávalo sušším a chladnějším a na souši začaly dominovat rané synapsidy – pelykosauři. Jedním z pelykosaurů byl Dimetrodon, který byl až 4 metry dlouhý. Na zádech měl velkou „plachtu“, která pomáhala regulovat tělesnou teplotu: při přehřátí se rychle ochladit nebo naopak rychle zahřát vystavením záda slunci.
Předpokládá se, že obrovský Dimetrodon je předkem všech savců, a tedy i lidí.
8) Cynodonti. První savci.
V polovině permského období se z pelykosaurů vyvinuli therapsidi, kteří se více podobali zvířatům než ještěrkám. Therapsids vypadal asi takto:
Typický terapeut permského období
V období permu vzniklo mnoho druhů therapsidů, velkých i malých. Ale před 250 miliony let došlo k silné kataklyzmatu. V důsledku prudkého nárůstu vulkanické činnosti se teplota zvyšuje, klima se stává velmi suchým a horkým, velké plochy země jsou vyplněny lávou a atmosféra je naplněna škodlivými sopečnými plyny. Dochází k velkému vymírání permu, největšímu hromadnému vymírání druhů v historii Země, vyhyne až 95 % mořských a asi 70 % suchozemských druhů. Ze všech terapeutů přežije jen jedna skupina - cynodonti.
Cynodonti byli převážně malá zvířata, od několika centimetrů do 1-2 metrů. Byli mezi nimi jak predátoři, tak býložravci.
Cynognathus je druh dravého cynodonta, který žil asi před 240 miliony let. Byl asi 1,2 metru dlouhý, jeden z možných předků savců.
Po zlepšení klimatu však cynodontům nebylo souzeno ovládnout planetu. Iniciativy se chopili diapsidi – dinosauři se vyvinuli z malých plazů, kteří brzy obsadili většinu ekologických nik. Cynodonti jim nemohli konkurovat, drtili je, museli se schovávat do děr a čekat. Trvalo dlouho, než se pomstil.
Cynodonti však přežili, jak nejlépe mohli, a pokračovali ve vývoji a stále více se podobali savcům:
Evoluce cynodontů
Nakonec se první savci vyvinuli z cynodontů. Byli malí a pravděpodobně noční. Nebezpečná existence mezi velkým množstvím predátorů přispěla k silnému rozvoji všech smyslů.
Megazostrodon je považován za jednoho z prvních skutečných savců.
Megazostrodon žil přibližně před 200 miliony let. Jeho délka byla jen asi 10 cm. Megazostrodon se živil hmyzem, červy a dalšími drobnými živočichy. Pravděpodobně on nebo jiné podobné zvíře byl předkem všech moderních savců.
Další evoluci – od prvních savců k lidem – budeme uvažovat v.
Evoluce je přirozený proces vývoje živé přírody, při kterém se postupně mění genetické složení populací, což má za následek přeměnu biosféry. Takové mechanismy vysvětluje několik teorií, z nichž nejznámější je Darwinova teorie přirozeného výběru.
Dnes je evoluce jako přirozený proces považována za dobře prokázaný vědecký fakt. Jde však o poměrně široký pojem, který umožňuje kolem sebe poměrně hodně výkladů a mylných představ. Proto existují mýty, které potřebují vysvětlení.
Evoluční teorie je o vzniku života. Ve skutečnosti tato vědecká doktrína hovoří o tom, jak se život vyvíjel po svém vzniku. Nelze popřít, že evoluce má zájem také o jasné pochopení toho, jak se na planetě objevil život. To však není pro toto učení to nejdůležitější.
V procesu evoluce získávají organismy vždy lepší vlastnosti. Je známo, že v důsledku přirozeného výběru přežili ti nejsilnější. Příroda nás ale odměnila mnoha příklady, kdy to zdaleka nebyly nejdokonalejší organismy. Patří sem například mechy, raci, žraloci a houby. Tyto organismy zůstaly nezměněny po poměrně dlouhou dobu. Dokázali se přizpůsobit měnícímu se prostředí takovým způsobem, že mohli dále žít bez zlepšení. Jiné organismy prošly velkými změnami, ale ne vždy to byl skok vpřed. Se změnami prostředí se ani vyvinuté organismy nemohly vždy přizpůsobit novým podmínkám.
Během evoluce se život náhodně změnil. Přirozenou recenzi nelze považovat za nějaký náhodný proces. Aby přežili a rozmnožili se, mnoho tvorů žijících ve vodním prostředí se muselo pohybovat rychleji. V důsledku toho přežili ti, kteří se s tímto úkolem vyrovnali lépe. Potomstvo těchto tvorů již získalo tyto užitečné vlastnosti a pokračovalo v cyklu. Neměli byste tedy předpokládat, že evoluce je náhodný proces; takový názor nemá žádný základ.
Přírodní výběr je pokus organismů přizpůsobit se novým životním podmínkám. Ve skutečnosti se během přirozeného výběru organismy vůbec nesnažily adaptovat. Tento proces umožnil různým tvorům rozmnožovat se a přežít. Samotný vyvíjející se organismus není schopen zapojit se do genetické adaptace na nové podmínky.
Přírodní výběr dává organismům to, co potřebují. Tento přirozený proces nemá žádnou inteligenci, přirozený výběr nedokáže jasně naznačit, který druh co potřebuje. Jde jen o to, že pokud v populaci existují genetické variace, které pomáhají přežít v přirozeném prostředí, pak tyto vlastnosti budou zděděny následujícími generacemi. Populace sama o sobě poroste. A pokud genetická variace neexistuje, pak se buď časem objeví, nebo samotná populace bude dál žít bez výrazných změn.
Evoluce je jen teorie. Ve vědeckém jazyce je teorie myšlenka dobře prokázaná fakty, která může pomocí logiky určit některé vlastnosti přírody. Ale jiné definice pojmu „teorie“, zejména ty, které implikují „hádání“ nebo „předpoklad“, vnášejí do nevědeckého světa ještě větší zmatek. Ti, kteří se vědou zabývají, ale nerozumí jejím základům, si pletou dva různé pojmy.
Evoluce je teorie krize. Ve vědě není pochyb o tom, zda k evoluci skutečně došlo nebo ne. Existují určité pochybnosti o tom, jak se to skutečně stalo. Pozornost je věnována každému detailu tohoto složitého procesu. Několik nuancí vede antievolucionisty k předpokladu, že evoluční teorie je teorií krize. Ve skutečnosti je toto učení hlásnou troubou vědy, které naslouchají vědci z celého světa.
Ve fosilním záznamu jsou určité mezery, které vyvracejí evoluci. Mezi fosilními záznamy je mnoho důkazů o přechodných formách. Některé z nich naznačují přeměnu dinosaurů v moderní ptáky, jiné naznačují evoluci velryb a jejich předků v suchozemské savce. Bohužel se mnoho přechodných forem ztratilo. Nedochovaly se však jen proto, že existovaly v podmínkách, které neumožňovaly přežití fosilií. Věda naznačuje, že mezi evolučními změnami existuje poměrně málo mezer. To však nevyvrací samotnou evoluční teorii.
Evoluční teorie je ve skutečnosti neúplná. Tato věda je stále ve vývoji. Nový výzkum neustále doplňuje teorii o pozměňovací návrhy a nová fakta, která mohou i trochu změnit představu o evoluci. V tomto případě je tato teorie podobná všem ostatním v podobném ohledu. A pouze evoluce je jediným možným věrohodným vysvětlením veškeré existující rozmanitosti života na planetě.
Evoluční teorie obsahuje mnoho nepřesností. Věda je poměrně konkurenční obor. V případě evoluční teorie byly všechny zjištěné nedostatky rychle opraveny a výuka byla upravena tak, aby je zohledňovala. Kreacionisté uvedli mnoho argumentů proti evoluci. Vědci je studovali, takové teze prostě neobstály v kritice. Ve skutečnosti se všechny tyto „nepřesnosti“ objevily v důsledku nepochopení samotné teorie nebo zkreslení jejích konceptů.
Evoluce není věda, protože ji nelze pozorovat. Tento názor je chybný, protože evoluci lze testovat i pozorovat. Mylná představa spočívá v tom, že pro mnohé jsou věda experimenty v laboratoři, kterou provádějí vědci v bílých pláštích. Ale velké množství vědeckých informací lze shromáždit z reálného světa. Astronomové například nemohou fyzicky kontaktovat objekty svého výzkumu – hvězdy a galaxie. Informace ale získávají pozorováním a experimenty. Podobná situace nastala v případě evoluce.
Téměř všichni biologové odmítají darwinismus. Vědci Darwinovo učení nevyvracejí, tato teorie se prostě neustále mění díky získávání nových dat a poznatků. Velký vědec věřil, že evoluce probíhá pomalu a odměřeně. Dnes však existují důkazy, že za určitých okolností se tento proces může urychlit. Ale nikdy nebyly předloženy žádné vážné vědecké problémy principům Darwinovy teorie. Vědci ale dokázali jeho doktrínu přírodního výběru prohloubit a dokonce vylepšit. Biologové tedy darwinismus neodmítají, ale jednoduše jej upravují.
Evoluce zahrnuje nemorální chování. Všechna zvířata mají nějaký druh chování, který je sdílen s ostatními zástupci stejného druhu. Psi se chovají jako psi, červi mají svůj život, lidé mají svůj. Jak se může dítě chovat jako jiné stvoření? To je důvod, proč nemá smysl spojovat evoluci s jakýmkoli nepřirozeným nebo nemorálním chováním.
Evoluce podporuje koncept správné spravedlnosti. Asi před sto lety se ve filozofii společnosti objevil takový směr jako sociální darwinismus. Doktrína se stala tak populární, že byly učiněny dokonce pokusy aplikovat teorii biologické evoluce na společenské normy. Věřilo se, že společnost by měla pomáhat slabším umírat. Navíc to bude nejen dokonalé potvrzení teorie výběru, ale také správné z morálního hlediska. Tato myšlenka byla dokonce nějakým způsobem vědecky potvrzena s odkazem na biologickou evoluci, díky čemuž byl tento přístup velmi racionální. Ale to byla doba pokusů využít vědu v jiných záležitostech. Je dobře, že lidstvo včas odmítlo sociální darwinismus.
Vědci by měli věnovat pozornost nejen evoluční teorii, ale i dalším možnostem stvoření života. O stvoření našeho světa existuje poměrně dost teorií, většinou náboženského charakteru. Je prostě nemožné si je všechny představit. Žádný z nich ale není založen na vědeckém výzkumu. Není proto třeba školáky učit takové antivědecké teorie. Školáci a studenti totiž studují přírodní vědy a pokusy o jejich nahrazení náboženskou vírou mohou mladé lidi vést jiným směrem.
Start: svět RNA organismů
Rekombinace
DNA
společenství
1. patro:
2. patro:
3. patro:
