Ewolucja zwierząt

Ewolucja, to proces ciągłych, nieustających stopniowych zmian prowadzących do coraz wyższego stadium rozwoju. Ewolucja organizmów, to stopniowo zachodzące przemiany budowy anatomicznej i cech fizjologicznych gatunków, prowadzące do powstania nowych form gatunkowych, lepiej przystosowanych do środowiska.
Dowody na ewolucję Ziemi i organizmów ją zamieszkujących można podzielić na dwa rodzaje:
1) Dowody bezpośrednie: to dowody, które jednoznacznie wskazują na to, że Ziemia przechodziła wiele różnych długotrwałych etapów ewolucji.
Do dowodów bezpośrednich zaliczamy:
 różnego rodzaju szczątki kopalne znalezione na terenie całego świata w mule, piasku i skałach. Są to przeważnie szczątki dinozaurów z okresu Jury, Kredy i Triasu, jednakże paleontologom zdarza się znajdywać wiele starsze formy, np. kambryjski Trylobit kopalny, Anomalocaris (Kambr), Konodonty, (Kambr – Trias) oraz szczątki roślin takie jak: Arborea (Kambr), szczątki prekambryjskiej plechy i wiele innych form. Szczątki są jedynymi bezpośrednimi dowodami na to, że w różnych okresach geologicznych Ziemi istniało na niej życie.
 Organizmy wykopane z wiecznej zmarzliny (Syberia, Tundra). Zwierzęta , które zachowały się do naszych czasów to m.in.: mamut (zakonserwowany w lodzie) ; nosorożec włochaty ( zakonserwowany w wosku ziemnym) i niedźwiedź jaskiniowy. Były na tyle dobrze zakonserwowane, że naukowcy zdołali zrekonstruować jego skórę, włosy i wnętrzności, łącznie z zawartością przewodu pokarmowego.
 Innym dowodem są organizmy zalane w żywicy. Wszelkiego rodzaju owady, robaki i drobne organizmy, które zostały zakonserwowane w bryłach bursztynu, żywicy, mają dzisiaj ogromną wartość i stanowią również niezbity dowód na ewolucję.
 Relikty – żywe skamieniałości. W naszych czasach takim reliktem jest m.in. Latimeria. Ryba ta żyje w płytkich wybrzeżach mórz ciepłych i jest zagrożona wyginięciem z powodu kutrów rybackich, łowiących ryby na płytkich wodach przybrzeżnych m.in. w Japonii. Latimeria Halumne, to ryba trzonopłetwa. Ryby te są potomkami licznej grupy żyjącej 75 milionów lat temu. Praktycznie ryba ta powinna już dawno zniknąć z powierzchni Ziemi. Latimeria ma zdolność wytwarzania wokół własnego ciała skorupy z mułu i własnych wydzielin, pozostawiając sobie jedynie otwór wentylacyjny. Zdaniem naukowców ta możliwość mogła być bardzo pomocna w przetrwaniu tej ryby do dzisiaj.
Inny wyjątek, ryba prapłetwiec, jest przedstawicielem grupy dwudysznych oddychających płucami. Innym reliktem jest ptak hoacyn, zamieszkujący obecnie Amerykę Łacińską. Jest to ptak, którego charakterystyczną cechą jest „nieptasi” głos, nieprzyjemna woń wytwarzana przez jego gruczoły oraz palce wyrastające mu ze skrzydeł. Innymi reliktami są ssaki jajorodne: dziobaki i kolczatki. Pomimo tego, że są one pod ochroną, jest ich coraz mniej.
 Metody określania wieku odcisków i skamieniałości również są bardzo silnym dowodem na ewolucję. Do tej pory naukowcy posługują się dwoma metodami datowania. Pierwsza z nich to metoda izotopowa – badania izotopów węgla C14 Niestety metoda ta sprawdza się tylko w przypadku szczątków lub odcisków nie starszych niż 30000 lat. Metoda ta jest jednak dokładnie sprawdzona i bardzo wiarygodna. Za pomocą tej metody można bardzo precyzyjnie określić wiek badanego organizmu czy skamieniałości.





Druga metoda opiera się na badaniu izotopów uranu 438, który rozkłada się do ołowiu 206 . Okres połowicznego rozkładu tego pierwiastka wynosi 3,5 miliarda lat. Naukowcy pobierają próbkę a następnie obserwują, w jakim stanie rozkładu znajduje się uran. Znając okres połowicznego rozkładu uranu, oraz proporcję między uranem i ołowiem w próbce, można bardzo precyzyjnie określić wiek badanego egzemplarza. Trzecia metoda opiera się na analizie pyłkowej. Stosuje się ją przy badaniu m.in. torfowisk. Badaniu poddaje się pyłek kwiatowy oraz zarodniki. Badając warstwę pyłów i zarodników, można określić wiek oraz gatunki żyjących tam roślin. Obserwując pod mikroskopem rozmaite kształty, faktury i kolory tych pyłków, można określić ich wiek.

2) Dowody pośrednie: to takie dowody, dzięki którym można się jedynie domyślać, że taki proces jak ewolucja, miał w ogóle miejsce.
Do dowodów bezpośrednich zaliczamy:
 Dowody z zakresu taksonomii. Taksonomia to nauka zajmująca się klasyfikowaniem i porządkowaniem wszystkich występujących na Ziemi gatunków roślin i zwierząt. Pod uwagę bierze się sposób rozmnażania, symetrię ciała, typ rozwoju zarodkowego. Im bardziej odległe są od siebie obserwowane formy, tym trudniej zauważyć w nich cechy elementów wspólnych. Jeśli bierzemy pod uwagę coraz bliższe formy w systemie klasyfikacyjnym, zauważamy coraz większe podobieństwa w coraz drobniejszych elementach.
 Narządy homologiczne. Są to narządy tego samego pochodzenia, które w skutek różnego zastosowania i środowiska uległy rozmaitym przekształceniom. Ich plan budowy jest jednak taki sam, z czego wnioskujemy ich wspólne pochodzenie. Doskonałym przykładem są kończyny u kręgowców. Płetwa wieloryba, skrzydło nietoperza, skrzydło ptaka, przednia kończyna konia i ręka człowieka, pełnią inne funkcje. Są jednak zbudowane z tych samych elementów, różnie przekształconych.
Inne przykłady tych narządów, to pokrycie ciała u zwierząt: kopyta, paznokcie, pazury, sierść, łuski, pióra powstałe ze zmutowanych łusek. Ptaki do dzisiaj na tylnych kończynach mają jeszcze łuski. Narządami homologicznymi u roślin są różne rodzaje liści, przybierające formę płatków, wąsów, kolców, cierni. Różnice w wyglądzie narządów homologicznych są skutkiem ewolucji i przystosowań do różnych warunków środowiskowych. Wspólny plan budowy jest dowodem na pokrewieństwo genetyczne i wspólne pochodzenie.
 Narządy analogiczne. Analogia – to podobieństwa narządów powstałe w wyniku całkowicie niezależnych procesów ewolucyjnych. Skrzydła motyla i ptaka pomimo, że pełnią tą samą funkcję, mają całkiem inne pochodzenie i plan budowy. Oko ryby i oko ośmiornicy ma bardzo podobną budowę, powstały jednak w skutek oddzielnych dróg ewolucyjnych. Czasami podobieństwo jest tak wielkie, że trudno jest odróżnić podobieństwa rzeczywiste od pozornych. Oczywiście, że narządy analogiczne nie mogą być żadną wskazówką w badaniu ewolucyjnym i są tylko przykładem, jak zasadniczo różne narządy niespokrewnionych ze sobą form mogą być przystosowane do wykonywania tej samej czynności. W pewnym sensie jednak i narządy analogiczne mogą być przykładem zmian ewolucyjnych.





Jeżeli bowiem wśród owadów i ptaków widzimy formy uskrzydlone i bezskrzydłe, dostrzegamy że formy uskrzydlone obu tych grup mogą mieć skrzydła zbudowane w rozmaity sposób. Różnic tych nie da się wytłumaczyć w inny sposób, jak tylko zmianami, którym ten narząd podlegał w biegu ewolucji .
 Narządy szczątkowe. To narządy, które u jednych przedstawicieli gatunku są normalnie rozwinięte i wykorzystywane, u drugich natomiast są w zaniku.
Dobrym przykładem może być rozwój oczu, jaki spotykamy u rożnych przedstawicieli ssaków należących do rzędu owadożernych. W tym rzędzie ssaków są stosunkowo małe, u tych zaś gatunków, które żyją w ziemi, oczy wykazują różny stopień uwstecznienia. U naszego kreta oczy są małe, powieki bardzo zgrubiałe, a otwór między nimi ma postać wąskiej szpary. U innych gatunków otwór jest zredukowany do prawie mikroskopijnej szczeliny. W ten sposób oczy są stale pokryte skórą i nie funkcjonują. Mimo to znajdujemy w oku jego główne części, jak: zredukowaną tęczówkę, soczewkę i siatkówkę, która jest dobrze rozwinięta. U kretów amerykańskich redukcja postępuje dalej (japoński jeszcze dalej). U zwierząt żyjących w głębi jaskiń występuje silnie zaznaczony zanik oczu, podczas gdy zwierzęta żyjące w półmroku blisko od wejścia do jaskini mają oczy nadmiernie rozwinięte, owady żyjące na wyspie Maderze i na Kergulach są przeważnie bezskrzydłe. Dla nich obecność skrzydeł byłaby bezużyteczna, a nawet poważnym minusem z powodu burz i wiatrów, które mogłyby porwać owady .
Do narządów szczątkowych zwierząt zalicza się także: włosy na skórze słoni, szczątkową miednicę i kończyny wieloryba, szczątkowe kości pasa miedniczego i kończyn tylnych u węży dusicieli, skrzydła u ptaka kiwi żyjącego w Nowej Zelandii, które zanikły prawie całkowicie (nie pełnią żadnych funkcji).
U jednych osobników narządy szczątkowe mogą być silniej rozwinięte niż u drugich, a czasem może ich zupełnie brakować. Tak np. zęby mądrości mogą czasem dobrze jeszcze funkcjonować, czasem zaś pozostają w głębi dziąseł i nie rozwijają się. Lub np. mięśnie poruszające małżowiną uszną. Także u małp człekokształtnych mięśnie te są uwstecznione. U innych małp natomiast są one w pełni funkcjonujące. Wiadomo, że niektórzy ludzie po odpowiednim ćwiczeniu mogą poruszać małżowiną, czyli że mięśnie mogą być niekiedy silniej wykształcone i podatne na wpływ ćwiczenia.
Przykładem może być również kątnica – wyrostek robaczkowy u człowieka. Nie pełni ono w ciele człowieka żadnej funkcji, natomiast u ssaków roślinożernych i odżywiających się pokarmem bogatym w celulozę np. u królików, jest to bardzo rozbudowany organ stanowiący magazyn dla przetrawionego przez jelito cienkie pokarmu oraz enzymów trawiennych. Inne narządy szczątkowe u człowieka: resztkowe mięśnie uszne, kość ogonowa. U węży i wielorybów zachowały się pozostałości pasa biodrowego. U konia występują jeszcze zupełnie nieużywane kości drugiego i czwartego palca. Występowanie narządów szczątkowych ( jest ich ok. 70) jednoznacznie wskazuje na to, że organizmy nie istniały bezzmiennie od milionów lat, lecz ich aktualne formy są wynikiem długotrwałego procesu ewolucji .
 Rozwój zarodkowy. Bardzo ważnych danych wskazujących na wspólne pochodzenie organizmów dostarcza embriologia. Badając wczesne stadia rozwojowe różnych zarodków grup pokrewnych można zauważyć, że są one bardziej podobne, niż późniejsze stadia rozwojowe. Dawniej sądzono, że kolejne stadia, przez które zarodek przechodzi w trakcie ontogenezy, są rekapitulacją – powtórzeniem stadiów rozwoju ewolucyjnego grupy systematycznej, do której należał ten organizm.

Według takiego stwierdzenia zarodek człowieka posiadałby najpierw cechy ryb, gadów a na końcu ssaków. Pogląd ten był jednak niezgodny z prawdą. Czasami zdarza się, że cechy innych grup systematycznych mogą ujawniać się w rozwoju zarodkowym organizmów z innych grup.
U ssaków w pewnym okresie rozwoju zarodkowego pojawiają się pochewki i łuki skrzelowe, które w późniejszych stadiach przekształcają się w trąbki Eustachiusza, gruczoły przytarczyczne czy aparat nagłośni i fragmenty krtani. To tylko jeden z przykładów przejściowych stadiów embrionalnych. Wskazują one, że rozmaite formy współczesnych organizmów miały kiedyś wspólnego przodka.
 Podobieństwo biochemiczne. Jednym z niezbitych dowodów na wspólne pochodzenie organizmów, jest identyczna budowa podstawowych makrocząsteczek biologicznych. U wszystkich organizmów żywych, białka zbudowane są z takich samych aminokwasów. Również sekwencja aminokwasów budujących te białka jest taka sama. Dzieje się tak dzięki zdegenerowanemu kodowi genetycznemu. Podobieństwo biochemiczne dotyczy też innych związków i procesów. Większość komórek posiada podobne typy związków budujących błony, ma cykl Krepsa. Mitochondria we wszystkich komórkach eukariota są identycznie zbudowane i pełnią te same funkcje. Bardzo podobny lub identyczny jest także cykl mitozy.
Pierwszym stadium ewolucji było powstanie żywych komórek, a następnie rozwój różnorodnych jednokomórkowych organizmów. Większość z nich jest jeszcze dzisiaj bogato reprezentowana. Żyjącymi obecnie potomkami tych organizmów są bakterie, jednokomórkowe glony i pierwotniaki

Dowody pośrednie łącznie z bezpośrednimi, uzupełniają się dając możliwie pełny obraz ewolucji świata żywego. Przedmiotem badań anatomii porównawczej jest porównywanie układów (np. oddechowego, krążenia, nerwowego) i narządów (np. serca, mózgu, kończyn), jak też szczątkowych organów w różnych grupach roślinnych lub zwierzęcych celem wykrycia pokrewieństwa między nimi i ustalenia kierunku rozwoju w przyszłości. Pozwalają jednocześnie stwierdzić, że wszystkie te organizmy miały kiedyś wspólnego przodka.
Ewolucja jest procesem zachodzącym na Ziemi od początku jej powstania. Ulegała jej sama planeta, jak i wszystkie pierwotne formy, które się na niej pojawiły. Ewolucji jednak nie podlega tylko świat ożywiony. Proces ten dotyczy również ukształtowania terenu, w tym łańcuchów górskich. Bez przyjęcia, że ewolucja miała miejsce, nie bylibyśmy w stanie wyjaśnić wielu dzisiejszych zjawisk biologicznych.
Szczątki kopalne są świadectwem na istnienie rozmaitych form, z których rozwinęły się dzisiejsze organizmy, a metody datowania pozwalają określić ich wiek.
Ewolucja Ziemi, ukształtowania jej terenu oraz całego świata ożywionego jest procesem niezauważalnym. Naukowcy twierdzą, że grupą systematyczną, jaka przetrwała prawie niezmiennie od milionów lat są owady. Jedynie owady będą w stanie przetrwać w niezmiennej formie kolejne lata, ponieważ jest ich najwięcej i posiadają zdolność szybkiego masowego rozmnażania się.