18.1: Kuelewa Mageuzi

Ujuzi wa Kuendeleza

• Eleza jinsi nadharia ya sasa ya mageuzi ilianzishwa
• Eleza marekebisho
• Eleza mageuzi ya kubadilika na tofauti
• Eleza miundo ya homologous na ya mawe
• Jadili mawazo potofu kuhusu nadharia ya mageuzi

Mageuzi kwa uteuzi wa asili inaelezea utaratibu wa jinsi spishi zinavyobadilika baada ya muda. Mabadiliko hayo ya spishi yalikuwa yamependekezwa na kujadiliwa vizuri kabla Darwin kuanza kuchunguza wazo hili. Mtazamo kwamba spishi zilikuwa tuli na zisizobadilika zilianzishwa katika maandishi ya Plato, lakini pia kulikuwa na Wagiriki wa kale ambao walionyesha mawazo ya mabadiliko. Katika karne ya kumi na nane, mawazo kuhusu mageuzi ya wanyama yalianzishwa upya na mwanasayansi Georges-Louis Leclerc Comte de Buffon ambaye aliona kuwa mikoa mbalimbali ya kijiografia ina idadi tofauti ya mimea na wanyama, hata wakati mazingira yanafanana. Ilikubaliwa pia kuwa kulikuwa na aina za kutoweka.

Wakati huu, James Hutton, mwanaasili wa Scotland, alipendekeza kuwa mabadiliko ya kijiolojia yalitokea hatua kwa hatua kwa mkusanyiko wa mabadiliko madogo kutoka kwa michakato inayofanya kazi kama ilivyo leo kwa muda mrefu. Hii ikilinganishwa na mtazamo mkubwa kwamba jiolojia ya sayari ilikuwa matokeo ya matukio mabaya yanayotokea wakati wa kipindi cha muda mfupi. Mtazamo wa Hutton ulikuwa maarufu katika karne ya kumi na tisa na mwanajiolojia Charles Lyell aliyekuwa rafiki wa Darwin. Mawazo ya Lyell yalikuwa na ushawishi mkubwa juu ya mawazo ya Darwin: Dhana ya Lyell ya umri mkubwa wa Dunia ilitoa muda mwingi wa mabadiliko ya taratibu katika spishi, na mchakato wa mabadiliko ulitoa mlinganisho kwa mabadiliko ya taratibu katika spishi. Mwanzoni mwa karne ya kumi na tisa, Jean-Baptiste Lamarck alichapisha kitabu kilichoelezea utaratibu wa mabadiliko ya mabadiliko. Utaratibu huu sasa unajulikana kama urithi wa sifa zilizopatikana ambazo marekebisho kwa mtu binafsi husababishwa na mazingira yake, au matumizi au kutumiwa kwa muundo wakati wa maisha yake, inaweza kurithi na watoto wake na hivyo kuleta mabadiliko katika aina. Wakati utaratibu huu wa mabadiliko ya mabadiliko ulipotoshwa, mawazo ya Lamarck yalikuwa na ushawishi muhimu juu ya mawazo ya mabadiliko.

Charles Darwin na Uchaguzi wa asili

Katikati ya karne ya kumi na tisa, utaratibu halisi wa mageuzi ulijitegemea mimba na kuelezewa na wananchi wawili wa asili: Charles Darwin na Alfred Russel Wallace. Muhimu, kila naturalist alitumia muda kuchunguza ulimwengu wa asili juu ya safari kwa kitropiki. Kuanzia mwaka wa 1831 hadi 1836, Darwin alisafiri kote duniani kwenye H.M.S. Beagle, ikiwa ni pamoja na vituo katika Amerika ya Kusini, Australia, na ncha ya kusini ya Afrika. Wallace alisafiri kwenda Brazil kukusanya wadudu katika msitu wa mvua wa Amazon kuanzia mwaka 1848 hadi 1852 na hadi Archipelago ya Malay kuanzia mwaka 1854 hadi 1862. Safari ya Darwin, kama safari za Wallace za baadaye kuelekea Archipelago ya Malay, zilijumuisha vituo katika minyororo kadhaa ya kisiwa, mwisho kuwa Visiwa vya Galápagos magharibi mwa Ecuador. Katika visiwa hivi, Darwin aliona spishi za viumbe kwenye visiwa mbalimbali ambazo zilikuwa sawa wazi, bado zilikuwa na tofauti tofauti. Kwa mfano, finches ya ardhi wanaoishi Visiwa vya Galápagos ilijumuisha aina kadhaa zilizo na sura ya pekee ya mdomo (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Spishi za visiwa zilikuwa na mfululizo wa daraja la ukubwa wa mdomo na maumbo yenye tofauti ndogo sana kati ya zile zinazofanana zaidi. Aliona kwamba finches hizi zilifanana kwa karibu na aina nyingine za finch kwenye bara la Amerika Kusini. Darwin alifikiri kwamba spishi za kisiwa huenda zikawa spishi zilizobadilishwa kutoka aina moja ya asili ya bara. Baada ya kujifunza zaidi, alitambua kwamba milipuko mbalimbali ya kila finch iliwasaidia ndege kupata aina maalum ya chakula. Kwa mfano, finchi za kula mbegu zilikuwa na nguvu, zenye nguvu zaidi kwa kuvunja mbegu, na finchi za kula wadudu zilikuwa na milipuko kama mkuki kwa kupiga mawindo yao.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Darwin aliona kuwa sura ya mdomo inatofautiana kati ya aina za finch. Alidhani kwamba mdomo wa aina ya mababu ulikuwa umebadilishwa kwa muda ili kuandaa finches kupata vyanzo tofauti vya chakula.

Wallace na Darwin wote waliona mifumo sawa katika viumbe vingine na walijitegemea kuendeleza maelezo sawa ya jinsi na kwa nini mabadiliko hayo yanaweza kutokea. Darwin aitwaye utaratibu huu uteuzi wa asili. Uchaguzi wa asili, pia unajulikana kama “maisha ya fittest,” ni uzazi mkubwa zaidi wa watu binafsi wenye sifa nzuri ambazo huishi mabadiliko ya mazingira kwa sababu ya sifa hizo; hii inasababisha mabadiliko ya mabadiliko.

Kwa mfano, idadi ya kobe kubwa zilizopatikana katika Archipelago ya Galapagos ilizingatiwa na Darwin kuwa na shingo ndefu kuliko zile zilizoishi kwenye visiwa vingine vilivyo na visiwa vya chini vya kavu. Kobe hizi “zilichaguliwa” kwa sababu ziliweza kufikia majani zaidi na kupata chakula zaidi kuliko wale walio na shingo fupi. Wakati wa ukame ambapo majani machache yangepatikana, wale walioweza kufikia majani zaidi walikuwa na nafasi nzuri ya kula na kuishi kuliko yale ambayo hayakuweza kufikia chanzo cha chakula. Kwa hiyo, tortoises ndefu za muda mrefu zitakuwa na uwezekano mkubwa wa kufanikiwa kwa uzazi na kupitisha sifa ya muda mrefu kwa watoto wao. Baada ya muda, tortoises tu za muda mrefu zingekuwapo katika idadi ya watu.

Uchaguzi wa asili, Darwin alisema, ulikuwa matokeo ya kuepukika ya kanuni tatu ambazo zinaendeshwa katika asili. Kwanza, sifa nyingi za viumbe zinarithi, au hupitishwa kutoka kwa mzazi hadi watoto. Ingawa hakuna mtu, ikiwa ni pamoja na Darwin na Wallace, alijua jinsi hii ilitokea wakati huo, ilikuwa uelewa wa kawaida. Pili, watoto zaidi huzalishwa kuliko uwezo wa kuishi, hivyo rasilimali za kuishi na uzazi ni mdogo. Uwezo wa uzazi katika viumbe vyote hupungua upatikanaji wa rasilimali ili kuunga mkono idadi yao. Hivyo, kuna ushindani wa rasilimali hizo katika kila kizazi. Wote ufahamu wa Darwin na Wallace wa kanuni hii ulitoka kwa kusoma insha na mwanauchumi Thomas Malthus aliyejadili kanuni hii kuhusiana na wanadamu. Tatu, watoto hutofautiana kati ya kila mmoja kuhusiana na sifa zao na tofauti hizo zinarithi. Darwin na Wallace walidai kuwa watoto wenye sifa za kurithi ambazo zinawawezesha kushindana vizuri kwa rasilimali ndogo zitaishi na kuwa na watoto zaidi kuliko wale watu walio na tofauti ambazo haziwezi kushindana. Kwa sababu sifa zimerithi, sifa hizi zitawakilishwa vizuri katika kizazi kijacho. Hii itasababisha mabadiliko katika idadi ya watu zaidi ya vizazi katika mchakato ambao Darwin aitwaye asili na muundo. Hatimaye, uteuzi wa asili husababisha kukabiliana na hali kubwa ya idadi ya watu kwa mazingira yake ya ndani; ni utaratibu pekee unaojulikana kwa mageuzi adaptive.

Papers na Darwin na Wallace (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)) kuwasilisha wazo la uteuzi wa asili walikuwa kusoma pamoja katika 1858 kabla ya Linnean Society katika London. Mwaka uliofuata kitabu cha Darwin, On the Origin of Species, kilichapishwa. Kitabu chake kilielezea kwa undani hoja zake za mageuzi na uteuzi wa asili.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Wote (a) Charles Darwin na (b) Alfred Wallace aliandika magazeti ya kisayansi juu ya uteuzi wa asili kwamba walikuwa iliyotolewa pamoja kabla ya Linnean Society katika 1858.

Maandamano ya mageuzi na uteuzi wa asili ni muda mwingi na vigumu kupata. Mojawapo ya mifano bora imeonyeshwa katika ndege sana ambazo zilisaidia kuhamasisha nadharia ya Darwin: finches ya Galápagos. Peter na Rosemary Grant na wenzao wamejifunza watu wa Galápagos finch kila mwaka tangu 1976 na wametoa maandamano muhimu ya uteuzi wa asili. Ruzuku ilipata mabadiliko kutoka kizazi kimoja hadi kijacho katika usambazaji wa maumbo ya mdomo na finch ya kati ya ardhi kwenye kisiwa cha Galápagos cha Daphne Meja. Ndege wamerithi tofauti katika sura ya muswada huku ndege wengine wakiwa na bili pana kirefu na wengine kuwa na bili nyepesi. Katika kipindi ambacho mvua ilikuwa kubwa kuliko kawaida kwa sababu ya El Niño, mbegu kubwa ngumu ambazo ndege wenye bili kubwa walikula zilipunguzwa kwa idadi; hata hivyo, kulikuwa na wingi wa mbegu ndogo za laini ambazo ndege wadogo walikula. Kwa hiyo, uhai na uzazi ulikuwa bora zaidi katika miaka ifuatayo kwa ndege ndogo za bili. Katika miaka iliyofuata El Niño hii, Ruzuku zilipima ukubwa wa mdomo kwa idadi ya watu na kugundua kuwa wastani wa ukubwa wa muswada ulikuwa mdogo. Kwa kuwa ukubwa wa muswada ni sifa ya kurithi, wazazi wenye bili ndogo walikuwa na watoto zaidi na ukubwa wa bili zilibadilika kuwa ndogo. Kama hali iliboresha mwaka 1987 na mbegu kubwa zikapatikana zaidi, mwenendo wa ukubwa mdogo wa muswada ulikoma.

Kazi Connection: Field Biolojia

Watu wengi kuongezeka, kuchunguza mapango, scuba dive, au kupanda milima kwa ajili ya burudani. Mara nyingi watu hushiriki katika shughuli hizi wakitumaini kuona wanyamapori. Kuona nje inaweza kuwa ya kufurahisha sana na yenye kukuza. Nini kama kazi yako ingekuwa nje jangwani? Wanabiolojia wa shamba kwa ufafanuzi hufanya kazi nje katika “shamba.” Shamba la neno katika kesi hii inahusu eneo lolote nje, hata chini ya maji. Mwanabiolojia wa shamba kawaida inalenga utafiti juu ya aina fulani, kikundi cha viumbe, au makazi moja (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Mwanabiolojia wa shamba hupunguza kubeba polar kwa ajili ya kujifunza. (mikopo: Karen Rhode)

Lengo moja la wanabiolojia wengi wa shamba ni pamoja na kugundua spishi mpya ambazo hazijawahi kurekodiwa. Sio tu matokeo hayo yanapanua ufahamu wetu wa ulimwengu wa asili, lakini pia husababisha ubunifu muhimu katika nyanja kama vile dawa na kilimo. Aina za mimea na microbial, hususan, zinaweza kufunua ujuzi mpya wa dawa na lishe. Viumbe vingine vinaweza kucheza majukumu muhimu katika mazingira au kuchukuliwa kuwa nadra na wanahitaji ulinzi. Inapogunduliwa, spishi hizi muhimu zinaweza kutumika kama ushahidi wa kanuni na sheria za mazingira.

Michakato na Sampuli za Mageuzi

Uchaguzi wa asili unaweza tu kufanyika ikiwa kuna tofauti, au tofauti, kati ya watu binafsi katika idadi ya watu. Muhimu, tofauti hizi lazima ziwe na msingi wa maumbile; vinginevyo, uteuzi hautaongoza mabadiliko katika kizazi kijacho. Hii ni muhimu kwa sababu tofauti kati ya watu binafsi husababishwa na sababu zisizo za maumbile kama vile mtu kuwa mrefu zaidi kwa sababu ya lishe bora badala ya jeni tofauti.

Tofauti za maumbile katika idadi ya watu hutoka kwa njia mbili kuu: mutation na uzazi wa ngono. Mabadiliko, mabadiliko katika DNA, ni chanzo cha mwisho cha aleli mpya, au tofauti mpya ya maumbile katika idadi yoyote ya watu. Mabadiliko ya maumbile yanayosababishwa na mabadiliko yanaweza kuwa na moja ya matokeo matatu kwenye phenotype. Mabadiliko huathiri phenotype ya viumbe kwa njia ambayo inatoa kupunguzwa fitness-uwezekano mdogo wa kuishi au watoto wachache. Mutation inaweza kuzalisha phenotype na athari ya manufaa juu ya fitness. Na, mabadiliko mengi pia hayatakuwa na athari juu ya fitness ya phenotype; haya huitwa mabadiliko ya neutral. Mabadiliko yanaweza pia kuwa na ukubwa mzima wa athari kwenye fitness ya viumbe inayowaonyesha katika phenotype yao, kutokana na athari ndogo hadi athari kubwa. Uzazi wa kijinsia pia husababisha utofauti wa maumbile: wakati wazazi wawili wanapozalisha, mchanganyiko wa kipekee wa aleli hukusanyika ili kuzalisha genotypes za kipekee na hivyo phenotypes katika kila kizazi.

Tabia ya urithi ambayo husaidia kuishi na uzazi wa viumbe katika mazingira yake ya sasa inaitwa mabadiliko. Wanasayansi wanaelezea makundi ya viumbe kuwa ilichukuliwa na mazingira yao wakati mabadiliko katika aina mbalimbali ya tofauti ya maumbile hutokea baada ya muda ambayo huongeza au inaendelea “fit” ya idadi ya watu kwa mazingira yake. Miguu ya webbed ya platypuses ni kukabiliana na kuogelea. Manyoya ya chui wa theluji ni mabadiliko ya kuishi katika baridi. Kasi ya haraka ya duma ni mabadiliko ya kuambukizwa mawindo.

Ikiwa tabia ni nzuri au sio inategemea hali ya mazingira wakati huo. Tabia hizo hazichaguliwa kila wakati kwa sababu hali ya mazingira inaweza kubadilika. Kwa mfano, fikiria aina ya mimea iliyokua katika hali ya hewa ya unyevu na haikuhitaji kuhifadhi maji. Majani makubwa yalichaguliwa kwa sababu waliruhusu mmea kupata nishati zaidi kutoka jua. Majani makubwa yanahitaji maji zaidi kudumisha kuliko majani madogo, na mazingira yenye unyevu hutoa hali nzuri ya kusaidia majani makubwa. Baada ya maelfu ya miaka, hali ya hewa ilibadilika, na eneo hilo halikuwa na maji ya ziada. Mwelekeo wa uteuzi wa asili ulibadilishwa ili mimea yenye majani madogo ilichaguliwa kwa sababu wakazi hao waliweza kuhifadhi maji ili kuishi mazingira mapya ya mazingira.

Mageuzi ya aina imesababisha tofauti kubwa katika fomu na kazi. Wakati mwingine, mageuzi yanatoa kupanda kwa makundi ya viumbe ambayo yanakuwa tofauti sana na kila mmoja. Wakati aina mbili zinageuka kwa njia tofauti kutoka kwa kawaida, inaitwa mageuzi tofauti. Kama mageuzi tofauti inaweza kuonekana katika aina ya viungo vya uzazi wa mimea maua ambayo kushiriki huo anatomies msingi; Hata hivyo, wanaweza kuangalia tofauti sana kutokana na uteuzi katika mazingira mbalimbali ya kimwili na kukabiliana na aina mbalimbali za pollinators (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Mimea ya maua ilibadilika kutoka kwa babu ya kawaida. Kumbuka kwamba (a) zenye mkali nyota (Liatrus spicata) na (b) zambarau coneflower (Echinacea purpurea) kutofautiana katika muonekano, lakini wote kushiriki sawa morphology msingi. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na Drew Avery; mikopo b: mabadiliko ya kazi na Cory Zanker)

Katika hali nyingine, fenotipu zinazofanana zinabadilika kwa kujitegemea katika aina zinazohusiana na mbali. Kwa mfano, ndege imebadilika katika popo na wadudu, na wote wawili wana miundo tunayotaja kama mbawa, ambazo ni marekebisho ya kukimbia. Hata hivyo, mabawa ya popo na wadudu yamebadilika kutoka miundo tofauti ya awali. Jambo hili linaitwa mageuzi ya kubadilika, ambapo sifa zinazofanana zinabadilika kwa kujitegemea katika aina ambazo hazishiriki asili ya kawaida ya hivi karibuni. Aina hizo mbili zilikuja kazi sawa, kuruka, lakini zilifanya hivyo tofauti na kila mmoja.

Mabadiliko haya ya kimwili hutokea juu ya muda mkubwa na kusaidia kueleza jinsi mageuzi hutokea. Uchaguzi wa asili hufanya viumbe binafsi, ambavyo vinaweza kuunda aina nzima. Ingawa uteuzi wa asili unaweza kufanya kazi katika kizazi kimoja juu ya mtu binafsi, inaweza kuchukua maelfu au hata mamilioni ya miaka kwa genotype ya aina nzima kufuka. Ni juu ya muda huu mkubwa kwamba maisha duniani yamebadilika na inaendelea kubadilika.

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 alijitolea sehemu kubwa ya kitabu chake, On The Origin of Species, kutambua mifumo katika asili ambayo ilikuwa sambamba na mageuzi, na tangu Darwin, ufahamu wetu umekuwa wazi na pana.

Fossils

Fossils kutoa ushahidi imara kwamba viumbe kutoka zamani si sawa na wale kupatikana leo, na fossils kuonyesha maendeleo ya mageuzi. Wanasayansi wanaamua umri wa fossils na kuwatenga kutoka duniani kote 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\(\PageIndex{5}\)). Kwa mfano, wanasayansi wamepata rekodi za kina sana zinazoonyesha mageuzi ya wanadamu na farasi (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)). Flipper ya nyangumi inashiriki morpholojia sawa na appendages ya ndege na wanyama (Kielelezo\(\PageIndex{6}\)) kuonyesha kwamba aina hizi hushiriki babu wa kawaida.

Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Katika maonyesho haya (a), hominids ya mafuta hupangwa kutoka kongwe (chini) hadi mpya zaidi (juu). Kama hominids ilivyobadilika, sura ya fuvu ilibadilika. Mchapishaji wa msanii wa (b) spishi zilizopotea za jenasi Equus unaonyesha kwamba spishi hizi za kale zilifanana na farasi wa kisasa (Equus ferus) lakini tofauti kwa ukubwa.

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\(\PageIndex{6}\)) kutokana 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. Wanasayansi wito sehemu hizi sawa miundo homologous.

Kielelezo\(\PageIndex{6}\): Ujenzi sawa wa appendages hizi unaonyesha kwamba viumbe hawa hushiriki babu wa kawaida.

Miundo mingine iko katika viumbe ambavyo hazina kazi dhahiri kabisa, na huonekana kuwa sehemu za mabaki kutoka kwa babu wa kawaida wa zamani. Miundo hii isiyoyotumiwa bila kazi inaitwa miundo ya vestigial. Mifano mingine ya miundo ya vestigial ni mbawa kwenye ndege zisizo na ndege, majani kwenye cacti fulani, na mifupa ya mguu wa nyuma katika nyangumi.

Unganisha na Kujifunza

Tembelea tovuti hii ya maingiliano ili nadhani ambayo mifupa miundo ni homologous na ambayo ni sawa, na kuona mifano ya marekebisho ya mabadiliko ili kuonyesha dhana hizi.

Ushahidi mwingine wa mageuzi ni muunganiko wa umbo katika viumbe vinavyoshiriki mazingira sawa. Kwa mfano, spishi za wanyama wasiohusiana, kama vile mbweha wa aktiki na ptarmigan, wanaoishi katika eneo la aktiki wamechaguliwa kwa fenotipu nyeupe za msimu wakati wa majira ya baridi ili kuchanganya na theluji na barafu (Kielelezo\(\PageIndex{7}\)). Kufanana hivi hutokea si kwa sababu ya mababu ya kawaida, bali kwa sababu ya shinikizo la uteuzi sawa—faida za kutoonekana na wadudu.

Kielelezo\(\PageIndex{7}\): 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. Tweaking mutational katika kiinitete inaweza kuwa na matokeo kama ukuzaji kwa watu wazima kwamba malezi ya kiinitete huelekea kuhifadhiwa. Matokeo yake, miundo ambayo haipo katika makundi mengine mara nyingi huonekana katika fomu zao za embryonic na kutoweka kwa wakati fomu ya watu wazima au vijana inafikia. Kwa mfano, majani yote ya vertebrate, ikiwa ni pamoja na wanadamu, huonyesha slits ya gill na mikia 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.

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 vilivyobadilika tangu kuvunjika vinaonekana pekee katika mikoa ya sayari, kama vile mimea na wanyama wa kipekee wa mabara ya kaskazini yaliyoundwa kutoka Laurasia ya bara kubwa na ya mabara ya kusini yaliyoundwa kutoka Gondwana ya bara kubwa. Uwepo wa wanachama wa Proteaceae ya familia ya mimea huko Australia, Afrika ya kusini, na Amerika ya Kusini ni bora kuelezewa na uwepo wao kabla ya kusini mwa bara la Gondwana kuvunja.

Mseto mkubwa wa marsupials nchini Australia na kutokuwepo kwa mamalia wengine huonyesha kutengwa kwa muda mrefu wa Australia. Australia ina wingi wa spishi endemic kupatikana mahali pengine - ambayo ni mfano wa visiwa ambao kutengwa kwa expanses ya maji kuzuia spishi kutoka kuhamia. 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 ni wa kipekee kwa hatua yao moja ya asili, lakini wao kuonyesha mahusiano ya mbali na aina ya mababu katika maeneo ya mainland.

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 katika 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 ambayo inaruhusu mabadiliko ya bure ya nakala moja kwa mutation, uteuzi, au drift (mabadiliko katika pool ya jeni ya idadi ya watu kutokana na nafasi), wakati nakala ya pili inaendelea kuzalisha kazi protini.

Potofu ya Mageuzi

Ingawa nadharia ya mageuzi ilizalisha utata fulani wakati ilipendekezwa mara ya kwanza, ilikuwa karibu ulimwenguni kukubaliwa na wanabiolojia, hasa wanabiolojia wadogo, ndani ya miaka 20 baada ya kuchapishwa kwa On The Origin of Species. Hata hivyo, nadharia ya mageuzi ni dhana ngumu na mawazo potofu kuhusu jinsi inavyofanya kazi kwa wingi

Unganisha na Kujifunza

Tovuti hii inashughulikia baadhi ya mawazo potofu kuu yanayohusiana na nadharia ya mageuzi.

Mageuzi ni nadharia tu

Wakosoaji wa nadharia ya mageuzi hufukuza umuhimu wake kwa kuchanganyikiwa kwa makusudi matumizi ya kila siku ya neno “nadharia” na jinsi wanasayansi wanavyotumia neno hilo. Katika sayansi, “nadharia” inaeleweka kuwa mwili wa maelezo yaliyojaribiwa na kuthibitishwa kwa seti ya uchunguzi wa ulimwengu wa asili. Wanasayansi wana nadharia ya atomi, nadharia ya mvuto, na nadharia ya relativity, ambayo kila mmoja inaelezea ukweli ulioeleweka kuhusu ulimwengu. Kwa njia hiyo hiyo, nadharia ya mageuzi inaelezea ukweli kuhusu ulimwengu ulio hai. Kwa hivyo, nadharia katika sayansi imeokoka jitihada kubwa za kuidharau na wanasayansi. Kinyume chake, “nadharia” katika lugha ya kawaida ni neno linalomaanisha nadhani au ufafanuzi uliopendekezwa; maana hii inafanana zaidi na dhana ya kisayansi ya “hypothesis.” Wakati wakosoaji wa mageuzi wanasema mageuzi ni “nadharia tu,” wanaashiria kuwa kuna ushahidi mdogo unaounga mkono na kwamba bado iko katika mchakato wa kupimwa kwa ukali. Hii ni mischaracterization.

Watu Kufuka

Mageuzi ni mabadiliko katika utungaji wa maumbile ya idadi ya watu kwa muda, hasa juu ya vizazi, kutokana na uzazi tofauti wa watu wenye aleli fulani. Watu hubadilika zaidi ya maisha yao, kwa wazi, lakini hii inaitwa maendeleo na inahusisha mabadiliko yaliyowekwa na seti ya jeni mtu aliyepatikana wakati wa kuzaliwa kwa uratibu na mazingira ya mtu binafsi. Wakati wa kufikiri juu ya mageuzi ya tabia, labda ni bora kufikiri juu ya mabadiliko ya thamani ya wastani ya tabia katika idadi ya watu kwa muda. Kwa mfano, wakati uteuzi wa asili unasababisha mabadiliko ya ukubwa wa muswada katika finches ya kati ya ardhi katika Galápagos, hii haimaanishi kwamba bili za kibinafsi kwenye finches zinabadilika. Ikiwa mtu hupima ukubwa wa muswada wa wastani kati ya watu wote katika idadi ya watu kwa wakati mmoja na kisha hupima ukubwa wa muswada wa wastani katika idadi ya watu miaka kadhaa baadaye, thamani hii ya wastani itakuwa tofauti kutokana na mageuzi. Ingawa baadhi ya watu wanaweza kuishi kutoka mara ya kwanza hadi ya pili, bado watakuwa na ukubwa sawa muswada; Hata hivyo, kutakuwa na watu wengi mpya ambayo kuchangia mabadiliko katika ukubwa wa wastani muswada.

Evolution Anaelezea Mwanzo wa Maisha

Ni kutokuelewana kwa kawaida kwamba mageuzi yanajumuisha maelezo ya asili ya maisha. Kinyume chake, baadhi ya wakosoaji wa nadharia huamini kwamba haiwezi kueleza asili ya maisha. Nadharia haina kujaribu kueleza asili ya maisha. Nadharia ya mageuzi inaelezea jinsi wakazi wanavyobadilika baada ya muda na jinsi maisha yanavyofafanua asili ya spishi. Haina mwanga juu ya mwanzo wa maisha ikiwa ni pamoja na asili ya seli za kwanza, ambayo ni jinsi maisha hufafanuliwa. Njia za asili ya maisha duniani ni tatizo ngumu hasa kwa sababu ilitokea muda mrefu sana uliopita, na labda lilitokea mara moja tu. Muhimu, wanabiolojia wanaamini kwamba uwepo wa maisha duniani huzuia uwezekano kwamba matukio yaliyosababisha uhai duniani yanaweza kurudiwa kwa sababu hatua za kati zingekuwa mara moja chakula cha vitu vilivyo hai vilivyopo.

Hata hivyo, mara tu utaratibu wa urithi ulipokuwapo katika mfumo wa molekuli kama DNA ama ndani ya seli au kabla ya seli, vyombo hivi vingekuwa chini ya kanuni ya uteuzi asilia. Wafanyabiashara wenye ufanisi zaidi wataongezeka kwa mzunguko kwa gharama ya wazalishaji wasio na ufanisi. Hivyo wakati mageuzi haina kueleza asili ya maisha, inaweza kuwa na kitu cha kusema kuhusu baadhi ya michakato ya kazi mara moja kabla ya kuishi vyombo alipata mali fulani.

Viumbe hubadilika kwa Kusudi

Taarifa kama vile “viumbe hubadilika katika kukabiliana na mabadiliko katika mazingira” ni ya kawaida kabisa, lakini kauli hizo zinaweza kusababisha aina mbili za kutoelewana. Kwanza, taarifa hiyo haipaswi kueleweka kwa maana kwamba viumbe binafsi hubadilika. Taarifa hiyo ni shorthand kwa ajili ya “idadi ya watu yanazidi kuongezeka katika kukabiliana na mazingira ya kubadilisha.” Hata hivyo, kutokuelewana kwa pili kunaweza kutokea kwa kutafsiri taarifa ili kumaanisha kuwa mageuzi ni kwa namna fulani kwa makusudi. Mazingira yaliyobadilika husababisha baadhi ya watu binafsi katika idadi ya watu, wale walio na fenotipu fulani, wanafaidika na hivyo huzalisha watoto wengi zaidi kuliko fenotypes nyingine. Hii inasababisha mabadiliko katika idadi ya watu ikiwa sifa ni vinasaba.

Pia ni muhimu kuelewa kwamba tofauti ambayo uteuzi wa asili hufanya kazi tayari iko katika idadi ya watu na haitoke kwa kukabiliana na mabadiliko ya mazingira. Kwa mfano, kutumia antibiotics kwa idadi ya bakteria itakuwa, baada ya muda, kuchagua idadi ya bakteria ambayo ni sugu kwa antibiotics. Upinzani, unaosababishwa na jeni, haukutokea kwa mutation kwa sababu ya matumizi ya antibiotic. Jeni la kupinga lilikuwa tayari katika bwawa la jeni la bakteria, labda kwa mzunguko wa chini. Antibiotic, ambayo inaua seli za bakteria bila gene ya upinzani, huchagua kwa nguvu watu ambao hawana sugu, kwani hawa ndio pekee ambao walinusurika na kugawanywa. Majaribio yameonyesha kuwa mabadiliko ya upinzani wa antibiotic hayatoke kama matokeo ya antibiotic.

Kwa maana kubwa, mageuzi si lengo moja kwa moja. Spishi hazizidi kuwa “bora” baada ya muda; zinafuatilia tu mazingira yao ya kubadilisha na marekebisho ambayo huongeza uzazi wao katika mazingira fulani kwa wakati fulani. Evolution haina lengo la kufanya haraka, kubwa, ngumu zaidi, au hata nadhifu aina, licha ya kawaida ya aina hii ya lugha katika majadiliano maarufu. Ni sifa gani zinazobadilika katika aina ni kazi ya tofauti ya sasa na mazingira, yote ambayo yanabadilika kwa njia isiyo ya mwelekeo. Ni sifa gani inayofaa katika mazingira moja kwa wakati mmoja inaweza kuwa mbaya wakati fulani baadaye. Hii inashikilia vizuri sawa kwa spishi ya wadudu kama inavyofanya spishi za binadamu.

Muhtasari

Evolution ni mchakato wa kukabiliana na mabadiliko kwa njia ya mutation ambayo inaruhusu sifa zaidi kuhitajika kupitishwa kwa kizazi kijacho. Baada ya muda, viumbe hubadilisha sifa zaidi ambazo zina manufaa kwa maisha yao. Kwa viumbe hai kukabiliana na mabadiliko ya shinikizo la mazingira, tofauti ya maumbile lazima iwepo. Kwa tofauti ya maumbile, watu binafsi wana tofauti katika fomu na kazi ambayo inaruhusu wengine kuishi hali fulani bora kuliko wengine. Viumbe hivi hupita sifa zao nzuri kwa watoto wao. Hatimaye, mazingira yanabadilika, na kile kilichokuwa kizuri, cha faida kinaweza kuwa tabia isiyofaa na viumbe vinaweza kubadilika zaidi. Evolution inaweza kuwa convergent na sifa kama hiyo kutoa katika aina mbalimbali au tofauti na sifa mbalimbali zinazobadilika katika aina mbalimbali waliotoka kwa babu wa kawaida. Ushahidi wa mageuzi unaweza kuzingatiwa kwa njia ya kanuni ya DNA na rekodi ya mafuta, na pia kwa kuwepo kwa miundo ya homologous na ya vestigial.

faharasa

marekebisho

tabia ya urithi au tabia katika kiumbe ambacho kinasaidia katika maisha yake na uzazi katika mazingira yake ya sasa

mageuzi ya kuungana

mchakato ambayo makundi ya viumbe kujitegemea kufuka kwa aina sawa

mageuzi tofauti

mchakato ambao makundi ya viumbe kufuka katika pande mbalimbali kutoka hatua ya kawaida

miundo ya homologous

sambamba miundo katika viumbe mbalimbali kuwa na babu ya kawaida

uteuzi wa asili

uzazi wa watu wenye sifa nzuri za maumbile ambazo huishi mabadiliko ya mazingira kwa sababu ya sifa hizo, na kusababisha mabadiliko ya mabadiliko

tofauti

tofauti za maumbile kati ya watu binafsi katika idadi ya watu

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.