Biologisk evolution innebär den naturliga utvecklingen av levande organismer, som åtföljs av förändringar i den genetiska sammansättningen av populationer, såväl som en ökning av adaptiva egenskaper, uppkomsten av nya arter och utrotning av gamla. Alla dessa faktorer förändrar både ekosystemet och biosfären som helhet över tiden.
Grundläggande teori
Det finns flera versioner som förklarar mekanismerna som den evolutionära processen bygger på. De flesta forskare är nu engagerade i den syntetiska evolutionsteorin (STE), baserad på sammansmältningen av populationsgenetik och darwinism. Syntetisk teori förklarar förhållandet mellan genetiska mutationer, det vill säga evolutionens material, och naturligt urval (evolutionens mekanism). Den evolutionära processen inom ramen för denna teori är processen att ändra frekvensen av alleler av olika gener i artpopulationer under flera generationer.
Evolutionens mönster och regler
Evolution är en oåterkallelig process. Varje organism som, genom ackumulering av positiva mutationer, kunde anpassa sig till nya förhållanden, när de återvänder till sin tidigare miljö, kommer att behöva gå igenom anpassningens väg igen. Dessutom kan ingen biologisk art fastställas helt,Charles Darwin skrev att även om livsmiljön blir densamma som tidigare, kommer den utvecklade arten inte att kunna återgå till sitt tidigare tillstånd. Det vill säga att djuren kommer att kunna anpassa sig till de gamla förhållandenas återkomst, men inte på de "gamla" sätten.
Detta kan lätt ses när det gäller delfiner. Den inre strukturen hos deras fenor (tillsammans med valar) behåller egenskaperna hos däggdjurens lemmar. Mutationer uppdaterar genpoolen för en generation, så att de aldrig upprepas. Trots att delfiner och valar har ändrat sin livsmiljö och femfingrade lemmar har ändrats till fenor, är de fortfarande däggdjur. Precis som reptiler utvecklats från groddjur vid ett visst stadium, men även när de återvänder till sin tidigare miljö, kommer de inte att kunna ge upphov till groddjur.
Ännu ett exempel på denna evolutionära regel: den vintergröna busken Ruscus. På dess stjälk finns glänsande, stora och tjocka blad, som egentligen är modifierade grenar. Äkta löv är fjällande och ligger i mitten av dessa "stammar". En blomma dyker upp från sinus av skalan tidigt på våren, från vilken frukten kommer att utvecklas senare. Slaktarens nål gjorde sig av med löv i evolutionsprocessen, som ett resultat av vilket den kunde anpassa sig till torkan, men sedan föll den igen i vattenmiljön, men istället för riktigt löv dök det upp modifierade stjälkar.
Heterogenitet
Evolutionens regler säger att processen är mycket heterogen och inte bestäms av astronomisk tid. Det finns till exempel djur som har funnits ioförändrad i hundratals miljoner år. Dessa är lobfenade fiskar, tuatara och sabelsvans är levande fossiler. Men det händer att artbildning och modifiering sker väldigt snabbt. Under de senaste 800 tusen åren har nya arter av gnagare uppstått i Australien och Filippinerna, och Baikalsjön har under de senaste 20 miljoner åren berikat sig med 240 arter av kräftor, som är uppdelade i 34 nya släkten. Uppkomsten eller förändringen av en art beror inte på tiden som sådan, utan bestäms av bristen på kondition och antalet generationer. Det vill säga, ju snabbare en art förökar sig, desto högre evolution.
Stängda system
Processer som evolution, naturligt urval och mutation kan gå mycket snabbare. Detta händer när miljöförhållandena är instabila. Men i djupa hav, grottvatten, öar och andra isolerade områden är evolutionen, det naturliga urvalet och artbildningen mycket långsam. Detta förklarar det faktum att lobfenad fisk förblir oförändrad i så många miljoner år.
Spåra evolutionens beroende av graden av naturligt urval är ganska enkelt på insekter. På trettiotalet av förra seklet började giftiga droger användas från skadedjur, men efter några år dök det upp arter som anpassade sig till läkemedlets verkan. Dessa former har tagit en dominerande ställning och sprids snabbt över hela planeten.
För behandling av många sjukdomar användes ofta starka antibiotika - penicillin, streptomycin, gramicidin. Evolutionens regler trädde i kraft: redan på fyrtiotaletforskare har noterat uppkomsten av mikroorganismer som är resistenta mot dessa läkemedel.
Patterns
Det finns tre huvudriktningar av evolution: konvergens, divergens och parallellism. Under divergens observeras en gradvis divergens av intraspecifika karaktärer, vilket så småningom leder till nya grupperingar av individer. När skillnaderna i struktur och metod för att få mat blir mer uttalade börjar grupperingarna att skingras till andra territorier. Om ett område är ockuperat av djur med samma födobehov, måste de med tiden, när födotillgången blir mindre, lämna området och anpassa sig till olika förhållanden. Om det i samma territorium finns arter med olika behov är konkurrensen mellan dem mycket mindre.
Ett levande exempel på hur den evolutionära processen för divergens uppstår är 7 arter av hjort besläktade med varandra: dessa är renar, maral, älg, sikahjort, dovhjort, myskhjort och rådjur.
Arter med hög grad av divergens har förmågan att lämna stora avkommor och tävla mindre med varandra. När divergensen av egenskaper förstärks delas populationen in i underarter, som på grund av naturligt urval så småningom kan förvandlas till separata arter.
Community
Konvergens kallas också evolutionen av levande system, som ett resultat av vilka obesläktade arter har gemensamma drag. Ett exempel på konvergens är likheten mellan kroppsformen idelfiner (däggdjur), hajar (fiskar) och ichthyosaurier (reptiler). Detta är resultatet av tillvaron i samma livsmiljö och samma livsvillkor. Klätteragaman och kameleonten är också obesläktade, men väldigt lika till utseendet. Vingar är också ett exempel på konvergens. Hos fladdermöss och fåglar uppstod de genom att byta framben, men hos en fjäril är dessa utväxter av kroppen. Konvergens är mycket vanligt bland arternas mångfald på planeten.
Parallellism
Denna term kommer från grekiskan "parallelos" som betyder "gå bredvid" och denna översättning gör ett bra jobb med att förklara dess innebörd. Parallelism är processen för oberoende förvärv av liknande strukturella egenskaper bland närbesläktade genetiska grupper, vilket uppstår på grund av närvaron av egenskaper som ärvts från gemensamma förfäder. Denna typ av evolution är utbredd i naturen. Ett exempel på detta är simfötters utseende som anpassningar till vattenmiljön, som hos valrossar, öronsälar och äkta sälar bildas parallellt. Bland många bevingade insekter fanns det också en övergång av framvingarna till elytran. De lobfenade fiskarna har tecken på groddjur, och djurtandade ödlor har tecken på däggdjur. Närvaron av parallellism vittnar inte bara om enheten i arternas ursprung, utan också om liknande existensvillkor.
