11.3: Ushahidi wa Mageuzi

Ushahidi wa mageuzi ni kulazimisha na wa kina. Kuangalia kila ngazi ya shirika katika mifumo ya maisha, wanabiolojia wanaona saini ya mageuzi ya zamani na ya sasa. Darwin kujitolea sehemu kubwa ya kitabu chake, On Asili ya Spishi, kutambua mifumo katika asili kwamba walikuwa sambamba na mageuzi na tangu Darwin uelewa wetu umekuwa wazi na pana.

Fossils

Fossils kutoa ushahidi imara kwamba viumbe kutoka zamani si sawa na wale kupatikana leo; fossils kuonyesha maendeleo ya mageuzi. Wanasayansi wanaamua umri wa fossils na kuwatenga ulimwenguni pote ili kuamua wakati viumbe viliishi jamaa kwa kila mmoja. Rekodi ya mafuta ya mafuta inaelezea hadithi ya zamani, na inaonyesha mageuzi ya fomu zaidi ya mamilioni ya miaka (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Kwa mfano, rekodi za kisukuku za kina sana zimepatikana kwa ajili ya utaratibu wa spishi katika mageuzi ya nyangumi na farasi wa kisasa. Rekodi ya kisukuku ya farasi katika Amerika ya Kaskazini ni matajiri hasa na wengi huwa na fossils za mpito: wale wanaoonyesha anatomia kati kati ya aina za awali na za baadaye. Rekodi ya kisukuku inaenea nyuma hadi babu kama mbwa miaka milioni 55 iliyopita ambayo ilitoa kupanda kwa aina ya kwanza ya farasi miaka milioni 55 hadi 42 iliyopita katika jenasi Eohippus. Mfululizo wa fossils hufuatilia mabadiliko katika anatomy kutokana na mwenendo wa kukausha taratibu uliobadilisha mazingira kutoka kwenye msitu hadi kwenye prairie. Fossils mfululizo zinaonyesha mageuzi ya maumbo ya meno na anatomy ya miguu na mguu kwa tabia ya malisho, na marekebisho ya kukimbia wadudu, kwa mfano katika spishi za Mesohippus zilizopatikana kutoka miaka milioni 40 hadi 30 iliyopita. Baadaye spishi zilionyesha faida kwa ukubwa, kama zile za Hipparion, ambazo zilikuwepo kutoka takriban miaka milioni 23 hadi 2 iliyopita. Rekodi ya visukuku inaonyesha mionzi kadhaa inayofaa katika ukoo wa farasi, ambayo sasa imepungua sana hadi jenasi moja tu, Equus, yenye spishi kadhaa.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Mfano huu unaonyesha utoaji wa msanii wa aina hizi inayotokana na fossils ya historia ya mabadiliko ya farasi na mababu zake. Aina zilizoonyeshwa ni nne tu kutoka kwa mstari tofauti sana ambao una matawi mengi, mwisho wa kufa, na mionzi inayofaa. Moja ya mwenendo, taswira hapa ni kufuatilia mageuzi ya kukausha hali ya hewa na kuongezeka kwa prairie dhidi makazi ya misitu yalijitokeza katika aina ambazo ni zaidi ilichukuliwa na malisho na predator kutoroka kwa njia ya mbio. Farasi wa Przewalski ni mojawapo ya aina chache za farasi.

Anatomy na Embriology

Aina nyingine ya ushahidi kwa mageuzi ni kuwepo kwa miundo katika viumbe ambavyo vinashiriki umbo moja la msingi. Kwa mfano, mifupa katika appendages ya mwanadamu, mbwa, ndege, na nyangumi wote hushiriki ujenzi huo wa jumla (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Ufanisi huo unatokana na asili yao katika appendages ya babu ya kawaida. Baada ya muda, mageuzi yalisababisha mabadiliko katika maumbo na ukubwa wa mifupa haya katika spishi mbalimbali, lakini wamedumisha mpangilio huo wa jumla, ushahidi wa ukoo kutoka kwa babu wa kawaida. Wanasayansi wito sehemu hizi sawa miundo homologous. Miundo mingine iko katika viumbe ambavyo hazina kazi dhahiri kabisa, na huonekana kuwa sehemu za mabaki kutoka kwa babu wa zamani. Kwa mfano nyoka wengine wana mifupa ya pelvic licha ya kuwa na miguu kwa sababu walishuka kutoka kwa viumbehai waliokuwa na miguu. Miundo hii isiyoyotumiwa bila kazi inaitwa miundo ya vestigial. Mifano mingine ya miundo ya vestigial ni mbawa kwenye ndege zisizo na ndege (ambazo zinaweza kuwa na kazi nyingine), majani kwenye cacti fulani, athari za mifupa ya pelvic katika nyangumi, na macho yasiyo na macho ya wanyama wa pango.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Ujenzi sawa wa appendages hizi unaonyesha kwamba viumbe hawa hushiriki babu wa kawaida.

Ushahidi mwingine wa mageuzi ni muunganiko wa umbo katika viumbe vinavyoshiriki mazingira sawa. Kwa mfano, spishi za wanyama wasiohusiana, kama vile mbweha wa Arctic na ptarmigan (ndege), wanaoishi katika eneo la Aktiki wana vifuniko vya muda nyeupe wakati wa majira ya baridi ili kuchanganya na theluji na barafu (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)). The similarity occurs not because of common ancestry, indeed one covering is of fur and the other of feathers, but because of similar selection pressures—the benefits of not being seen by predators.

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Kanzu nyeupe ya baridi ya (a) mbweha wa arctic na (b) manyoya ya ptarmigan ni marekebisho kwa mazingira yao. (mikopo a: muundo wa kazi na Keith Morehouse)

Embriology, utafiti wa maendeleo ya anatomy ya kiumbe kwa fomu yake ya watu wazima pia hutoa ushahidi wa uhusiano kati ya makundi ya sasa ya viumbe tofauti. Miundo ambayo haipo katika makundi mengine mara nyingi huonekana katika fomu zao za embryonic na kutoweka kwa wakati fomu ya watu wazima au vijana inapatikana. Kwa mfano, majani yote ya vertebrate, ikiwa ni pamoja na wanadamu, huonyesha slits ya gill wakati fulani katika maendeleo yao mapema. Hizi hupotea kwa watu wazima wa makundi ya duniani, lakini huhifadhiwa katika aina za watu wazima wa vikundi vya majini kama vile samaki na baadhi ya amfibia. Majusi makubwa ya sokwe, ikiwa ni pamoja na binadamu, yana muundo wa mkia wakati wa maendeleo yao ambayo hupotea na wakati wa kuzaliwa. Sababu majusi ya spishi zisizohusiana mara nyingi hufanana ni kwamba mabadiliko ya mutational yanayoathiri viumbe wakati wa maendeleo ya kiinitete yanaweza kusababisha tofauti zilizoimarishwa kwa watu wazima, hata wakati kufanana kwa kiinitete kuhifadhiwa.

Biogeografia

Usambazaji wa kijiografia wa viumbe kwenye sayari unafuata ruwaza ambazo zinaelezewa vizuri zaidi na mageuzi kwa kushirikiana na harakati za sahani za tectonic juu ya muda wa kijiolojia. Makundi mapana yaliyobadilika kabla ya kuvunjika kwa Bara la Pangaea (takriban miaka milioni 200 iliyopita) husambazwa duniani kote. Vikundi vilivyotokea tangu kuvunjika vinaonekana pekee katika mikoa ya sayari, kwa mfano mimea na wanyama wa kipekee wa mabara ya kaskazini yaliyoundwa kutoka Laurasia ya supercontinent na ya mabara ya kusini yaliyoundwa kutoka Gondwana ya bara kubwa. uwepo wa Proteaceae katika Australia, Afrika kusini, na Amerika ya Kusini ni bora alielezea na uwepo kupanda familia huko kabla ya kusini supercontinent Gondwana kuvunja (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Proteacea familia ya mimea tolewa kabla Gondwana supercontinent kuvunja up. Leo, wanachama wa familia hii ya mmea hupatikana katika ulimwengu wa kusini (umeonyeshwa kwa nyekundu). (mikopo “Maua ya Proteacea”: mabadiliko ya kazi na “dorofofoto” /Flickr)

Mseto mkubwa wa marsupials katika Australia na kutokuwepo kwa mamalia wengine huonyesha kwamba kisiwa bara kutengwa kwa muda mrefu. Australia ina wingi wa spishi endemic kupatikana mahali pengine-ambayo ni mfano wa visiwa ambao kutengwa kwa expanses ya maji kuzuia uhamiaji wa aina ya mikoa mingine. Baada ya muda, spishi hizi hugeukia mageuzi kuwa spishi mpya zinazoonekana tofauti sana na mababu zao ambazo zinaweza kuwepo bara. Marsupials ya Australia, finches juu ya Galápagos, na aina nyingi katika Visiwa vya Hawaiian wote hupatikana mahali pengine lakini katika kisiwa chao, bado kuonyesha uhusiano wa mbali na aina za mababu kwenye mabara.

Biolojia ya Masi

Kama miundo ya anatomiki, miundo ya molekuli ya maisha huonyesha asili na mabadiliko. Ushahidi wa babu wa kawaida kwa maisha yote unaonekana katika ulimwengu wa DNA kama nyenzo za maumbile na ya ulimwengu wa karibu wa kanuni za maumbile na mashine ya kuiga DNA na kujieleza. Mgawanyiko wa msingi katika maisha kati ya nyanja tatu hujitokeza katika tofauti kubwa za kimuundo katika miundo vinginevyo kihafidhina kama vile vipengele vya ribosomu na miundo ya utando. Kwa ujumla, uhusiano wa vikundi vya viumbe hujitokeza katika kufanana kwa mlolongo wao wa DNA-hasa mfano ambao utatarajiwa kutoka ukoo na mseto kutoka kwa babu wa kawaida.

Utaratibu wa DNA pia umetoa mwanga juu ya baadhi ya taratibu za mageuzi. Kwa mfano, ni wazi kwamba mageuzi ya kazi mpya kwa protini kawaida hutokea baada ya matukio ya kurudia jeni. Marudio haya ni aina ya mabadiliko ambayo jeni nzima huongezwa kama nakala ya ziada (au nakala nyingi) katika jenomu. Marudio haya huruhusu mabadiliko ya bure ya nakala moja kwa mutation, uteuzi, na drift, wakati nakala ya pili inaendelea kuzalisha protini ya kazi. Hii inaruhusu kazi ya awali kwa protini ihifadhiwe, wakati vikosi vya mageuzi vinapunguza nakala mpaka itafanya kazi kwa njia mpya.

Muhtasari wa sehemu

Ushahidi wa mageuzi hupatikana katika ngazi zote za shirika katika vitu vilivyo hai na katika aina za kutoweka tunazojua kuhusu kupitia fossils. Fossils hutoa ushahidi wa mabadiliko ya mageuko kwa njia ya aina zilizopo sasa zilizosababisha spishi za kisasa. Kwa mfano, kuna rekodi tajiri ya mafuta ambayo inaonyesha mabadiliko ya mabadiliko kutoka kwa mababu wa farasi hadi farasi wa kisasa ambao huandika fomu za kati na kukabiliana na taratibu kwa mabadiliko ya mazingira. Anatomy ya aina na maendeleo ya kiinitete ya anatomy hiyo hufunua miundo ya kawaida katika mistari tofauti ambayo yamebadilishwa baada ya muda na mageuzi. Usambazaji wa kijiografia wa spishi hai huonyesha asili ya spishi katika maeneo fulani ya kijiografia na historia ya harakati za bara. Miundo ya molekuli, kama miundo ya anatomiki, huonyesha mahusiano ya aina hai na mifumo ya mechi ya kufanana inavyotarajiwa kutoka kwa ukoo na muundo.

faharasa

muundo wa vestigial

muundo wa kimwili uliopo katika kiumbe, lakini hauna kazi inayoonekana na inaonekana kuwa kutoka kwa muundo wa kazi katika babu wa mbali;

Wachangiaji na Majina

• Template:ContribOpenStaxConcepts