Ewolucjonizm

Ewolucjonizm

Lanmark:
Organizmy powstały z materii nieorganicznej, uległy komplikacji, na drodze tych komplikacji wyodrębniły się rośliny i zwierzęta.
Cechy nabyte przez osobnika w trakcie jego ontogenezy (rozwój osobniczy) od zapłodnienia, do śmierci ulegają dziedziczeniu.
Organy i narządy w trakcie życia ulegają doskonaleniu, czyli przechodzą z poziomu prostego do bardziej złożonego. Organy, których człowiek nie używa ulegają uwstecznieniu.
Darwin:
Walka o byt toczy się pomiędzy osobnikami osobnikami o dostęp o do ograniczonego zasobu środowiska skutkiem konkurencji i eliminacji osobników gorzej przystosowanych.
Dobór naturalny. W kolejnych pokoleniach faworyzowane są osobniki najlepiej przystosowane, których potomstwo dziedziczy ich najlepsze cechy, w kolejnych pokoleniach rośnie udział posiadacz najlepszych cech. Drobne zmiany są utrwalane i przekazywane z pokolenia na pokolenie. Jest to główny czynnik ewolucji
Dobór stabilizujący – polega na zachowaniu już osiągniętej w wyniku procesów ewolucyjnych normy. Umożliwia utrzymanie równowagi przystosowawczej i eliminacje odchyleń, najczęściej niekorzystnych nie korzystnych ustalonych warunkach środowiska naturalnego.

Dobór kierunkowy – Ujawnia się tam, gdzie zmieniają się warunki.
Dowody ewolucji:
DOWODY BEZPOŚREDNIE:
Skamieniałe szczątki (kości, zęby, skamieniałe części roślin)
Odciski i odlewy w skałach osadowych (archeopteryp – gado-ptak , zakonserwowane pyłki i szczątki roślin)
Inkluzja – zatopione zwierzęta, przeważnie owady w bursztynie.
Formy przejściowe, pośrednie. (seymuria, ichtiostega, archeopteryp, cynoganatus )
Chronologia względna – trzeba brać pod uwagę okres czasu życia i wyginięcia danego gatunku.
DOWODY POŚREDNIE:
Anatomia porównawcza – rozpatrywanie i porównawcze zestawienie odpowiadających sobie narządów lub układów w różnych grupach zwierzęcych, celem wykazania podobieństw lub pokrewieństw.]
Narządy homologiczne – narządy, które mają wspólny plan budowy (pochodzenie), ale w wyniku spełnianych funkcji mogą się te narządy od siebie bardzo różnić. (kopyto konia, ręka człowieka, płetwa wieloryba)
Cechy analogiczne – mają różne pochodzenie, ale w wyniku funkcji, które spełniają bardzo się od siebie upodobniły. (skrzydło ptaka i skrzydło owada, oko ośmiornicy z okiem kręgowca)
Występowanie organów zanikających – występowanie narządu, który w jednej grupie jest niezbędny do życia a w drugiej niepotrzebny.( u człowieka, kość ogonowa, ząb mądrości, wyrostek robaczkowy, który u gryzoni jest niezbędny do życia, metameria mięśni brzucha, mięśnie twarzy poruszające uszami)
Atawizm – organ lub narząd niegdyś niezbędny, a teraz nie potrzebny do życia…

DOWODY Z FIZJOLOGII I BIOCHEMII:
- wszystkie organizmy mają te same kwasy nukleinowe.
- wszystkie organizmy przechodzą tą samą mitozę.
- wszystkie organizmy przechodzą ten sam cykl Krebsa.
- uniwersalizm kodu genetycznego.
- te same enzymy katalizujące.
DOWODY Z EMBRIOLOGII:
Embriologia dostarcza nam dowodów na wspólne pochodzenie organizmów poprzez porównanie zarodków.
Wszystkie kręgowce we wczesnym stadium rozwoju embrionalnego są bardzo do siebie podobne, praktycznie nierozróżnialne.
Rozwój ontogenezy w pewnych swoich etapach jest powtórzeniem rozwoju rodowego, czyli filogenezy, ale w bardzo dużym skrócie. (dowiedziono już, iż ta teoria nie jest prawdziwa)
W bardzo wczesnym stadium embrion ludzki posiada cechy rybie, są to łuki skrzelowe, z których wykształca się później puszka krtani, gruczoł tarczycy i elementy nagłośni.
Heckl pogrupował cechy u zarodków na poligenetyczne i cenogenetyczne.
Cecha piligenetyczna – powtarza się u ludzkich zarodków a są cechami dorosłych przodków.
Cecha cenogenetyczna – cechy swoiste zarodków, są związane z różnymi etapami życia i zależą od warunków. Pojawienie się u zarodków błon płodowych gady posiadają tę cechę (przodek tego nie posiadł)
WNIOSEK:
Każda ontogeneza jest wypadkową tych dwóch cech.
SIEWIERCEW (1866- 1936) ROSJA:
Ogłosił on teorię filembriogenezy.
Zmiana zachodząca we wczesnym stadium zarodkowym – archalaksa. Już we wczesnym stadium zarodkowym, węże mają bardzo dużo kręgów (gady mają zazwyczaj mało kręgów). Jest to cecha swoista węży.
Zmiana zachodząca w stadium środkowym – dewiacja (odchył od normy). Odchylenie liniowości rozwoju zarodka - następuje odchył. U gadów w stadium środkowym pojawiają się łuski, które potem częściowo zanikają.
Zakłócenie końcowego stadium zarodkowego – anabolia. U ryby BELONA, szczęka w końcowym stadium zarodkowym wydłuża się. W stadium larwalnym górna szczęka też się wydłuża, w efekcie osobnik dorosły ma sztyletowaty pysk.
Wszystkie organizmy w stadium brustkowania i gastrulacji są takie same.
CZYNNIKI EWOLUCJI:
MUTACJA – jest to podstawowy czynnik ewolucji. Tylko niektóre mutacje się utrwalają.
Dobór naturalny – różnica w przeżywalności i zdolności do wydawania potomstwa, miedzy osobnikami, które różnią się od siebie jakimiś cechami. Kierunkowy, Stabilizujący, Różnicujący – polega na eliminowaniu cech średnich, prowadzi do pojawienia się dwóch populacji.
Izolacja – działa czynnik, który uniemożliwia swobodne krzyżowanie się w jednej populacji, np. odległość dla dżdżownicy.
Dryf genetyczny – polega na losowych zmianach, częstości występowania genów w populacji czyli na losowym łączeniu się gamet, które wyizolowane z dużej grupy.
Mieszanie na zasadzie przypadku niewielkiej puli genowej.
MECHANIZMY EWOLUCJI:
Specjacja – główny gatunek przetrwał w prawie niezmienionej formie, ale po drodze dał początek innemu gatunkowi.
Ewolucja filetyczna - polega na tym, że w drodze ewolucji z jednego gatunku, tworzy się inny.
Izolacja reprodukcyjna – jest to bariera, która istniej pomiędzy gatunkami, nie pozwala ona na przepływ genów od gatunku do gatunku.
Izolacja prezgotyczna – przed wytworzeniem zygoty.
- ekologiczna – osobniki zajmują różne misze ekologiczne i nie mają szans spotkania się.
- etologiczna – samica gatunku X nie wykazuje zainteresowania samcem gatunku Y. - mechaniczną – nawet jakby chciali, to nie mogą, bo mają inny okres rui.
- czasową – narządy kopulacyjne nie pasują do siebie.
Izolacja postzygotyczna – Wszystkie mieszańce poza gatunkowe, albo zygota obumiera, albo jak już młode przyjdzie na świat, to będzie bezpłodne.

PRAWIDŁOWOŚCI EWOLUCJI:
Tępo ewolucji – należy ustalić skale geologiczną, rozpatrywać czas powstania różnych gatunków. Każdy gatunek musi istnieć dłużej niż trwał jego czas powstawania. Nie można porównywać ze sobą rozpatrywanych gatunków.
Charakter postępowy ewolucji – zmiany ewolucyjne są nieodwracalne, każda zmiana, która wydaje nam się uwstecznieniem tak naprawdę jest czynnikiem przystosowawczym. Np. Zanik jelit u tasiemca.
Wymieszanie szczepów, gatunków – jest to wpisane w istnienie gatunku. Gatunek powstał, istniał i wymrze. Jest to uwarunkowane wpieraniem gatunków, walką między gatunkami, zmianami klimatycznymi, brakiem adaptacji (organizmy nie potrafią przystosować się do zmian jakie nastąpiły) Homo sapiens – człowiek jest głównym czynnikiem wymierania gatunków.
POJĘCIA:
AROMORFOZA – zmiana organizacji i funkcja organizmu żywego, mająca charakter przystosowawczy np. stałocieplność, błony płodowe. U roślin – pojawienie się tkanek, tkanka umożliwiła roślinie wyjście na ląd.
IDIOADAPTACJA – jest to dostosowanie się organizmu do środowiska . Organizm nie misi nic zyskać, powinien się tylko przystosować do środowiska. Każdy wykształcił takie cechy, które pomagają im się lepiej przystosować do otoczenia.
KONWERGENCJA – jest to schodzenie się cech. Każdy organizm, który chce żyć np. w wodzie, musi się przystosować do jej warunków. Niektóre zwierzęta żyjące w wodzie upodabniają się do siebie, chociaż nie mają ze sobą nic wspólnego. Np. taki sam narząd albo kształt, ryba i wieloryb.
Antropogeneza, filogeneza człowieka, pochodzenie człowieka, historia rodowa człowieka i człowiekowatych, procesy biologiczne, które doprowadziły do powstania gatunków dwunożnych istot o wyprostowanej sylwetce, poruszających się po ziemi. Początki antropogenezy sięgają prawdopodobnie połowy trzeciorzędu, kiedy nastąpiło przejście pierwszych istot człekokształtnych od nadrzewnego do naziemnego trybu życia, co umożliwiło wykorzystanie rąk, dotychczasowego narządu ruchu, do nowych czynności, m.in. używania narzędzi. Inną konsekwencją zmiany trybu życia były zmiany anatomiczne, m.in. dostosowanie stóp i szkieletu do postawy wyprostowanej oraz zmiany w uzębieniu.
Na podstawie odkryć 1959 w wąwozie Olduvai w Tanzanii (szczątki Homo habilis, istoty o dużym mózgu, wytwarzającej pierwsze znane prymitywne narzędzia) można zakładać, że proces tych przystosowań do nowego trybu życia dobiegł końca ok. 2 mln lat temu. Pierwszą znaną człowiekowatą istotą dwunożną, której kopalne szczątki pochodzą sprzed ok. 4,5 mln lat, jest odkryty w latach 70. XX w. w Aramis w Etiopii Ardipithecus ramidus, uznany początkowo za przedstawiciela australopiteków, których szczątki stanowią kolejne ogniwa antropogenezy.

Ewolucjoniści nie są w stanie powiedzieć kiedy pojawił się człowiek z „duszą”

Cechy hominizujące – cechy „człowieka” świadczące o wyrażaniu emocji.

AUSTRALOPITEK – Wykopano tą formę w Tanzanii. Forma nie znała ognia.
HOMO HABILIS – Człowiek zręczny, odkryty na terenie Tanzanii w latach 60 tych. Żył ok. 1,5 mln lat temu, miał narzędzia, okrywał się skórą, cechy społeczne.
HOMO EREKTUS – Żył ok. 1 mln lat temu, znał ogień, miał narzędzia, był mięsożerny, występował na 5-ciu kontynentach. Podobny do współczesnego człowieka.
HOMO NEANDERTALIN – ok. 250 tys. lat temu. Lekko pochylony do przodu. Krótka szyja, szczeka szeroka, wypchnięta do przodu.
CZŁOWIEK Z COMANION – Francja. Sprawniejszy od neandertalczyka, mózg się wysklepia.
HOMO SAPIENS – narzędzia, broń, technika…
HOMO SAPIENS SAPIENS – religia, kultura, różnicowanie języka…


Ewolucjonizm jest nauką, której przedmiotem badań jest ewolucja organiczna. Inaczej ewolucjonizm to nauka zajmująca się całokształtem zagadnień związanych z rozwojem życia na Ziemi. Przedmiotem badań ewolucjonizmu jest ewolucja, oznaczająca proces ciągłych zmian organizmu w kierunku coraz lepszego przystosowania się do środowiska.
Zadaniem ewolucjonizmu jest:
ustalanie drzew filogenetycznych dla poszczególnych gatunków (ustalanie drzew rodowych),
określanie pochodzenia organizmów,
ustalanie pokrewieństwa między organizmami,
badanie możliwych dróg powstawania życia.
Ewolucjoniści korzystają z dowodów w celu potwierdzenia dróg ewolucji.

Dowody ewolucji
Dowodami ewolucji nazywamy fakty z różnych dziedzin nauk biologicznych, przemawiające za słusznością ewolucji. Dowody ewolucji podzielono na dwie grupy: dowody bezpośrednie oraz dowody pośrednie.

Dowody bezpośrednie.
Są to dowody, które świadczą o przebiegu ewolucji bezpośrednio. Takimi dowodami są dane paleontologiczne (skamieniałości), analiza których wskazuje na kolejność pojawiania się w historii Ziemi form od najprostszych do coraz bardziej skomplikowanych. Dane paleontologiczne pozwalają śledzić drogi, jakimi przebiegał proces ewolucyjny.
Najcenniejszymi dowodami bezpośrednimi są:
szczątki kopalne – fragmenty organizmów występujących w poprzednich okresach geologicznych. Pozwalają ustalić wygląd oraz poziom rozwoju tych organizmów,
odciski – powstały jako ślady twardych elementów w miękkim podłożu,
odlewy – powstały jako “odlewo-formy” szkieletu, który z czasem był wymyty przez wodę,
ślady ruchu – ślady odcisku na podłożu piaszczystym lub mulistym, które uległy skamienieniu,
kaprolity – szczątki odchodów zwierząt,
inkuzje – zachowanie całych niezmienionych organizmów w bursztynie, lodowcu, iłach z woskiem ziemnym.
Do szczególnych dowodów bezpośrednich zaliczają ewolucjoniści organizmy lub ich szczątki stanowiące ogniwa pośrednie między gromadami.
Takimi formami pośrednimi są:
Ichtiostega – stanowi ogniwo pośrednie między rybami i płazami.
Seymuria – forma pośrednia między płazami i gadami.
Archeopteryx – praptak, posiadający cechy gadów i płazów.
Do dzisiaj żyją formy przejściowe lub występują pojedynczo, tworząc gatunki reliktowe, nazywane inaczej żywymi skamieniałościami.
Takimi gatunkami są:
Latimeria – występuje w Oceanie Indyjskim. Obecnie jedyny gatunek ryb trzonopłetwych.
Rogaząb – jeden z trzech przedstawicieli ryb dwudysznych, żyjących w wodach słodkich okresowo zanikających.
Hatterie – gady występujące w Nowej Zelandii.
Miłorząb dwuklapowy – gatunek liściasty wśród nagonasiennych.
Na podstawie dowodów bezpośrednich, ewolucjoniści ustalają “chronologię dziejów” wykorzystując:
metodę fluorową – badając zawartość fluoru w szczątkach organicznych,
metodę opartą na rozpadzie pierwiastków promieniotwórczych (izotopów). Ta metoda pozwala określić wiek bezwzględny.
Badany jest rozpad uranu 238, który trwa 4.51 mld lat;
potasu 40 – rozpad trwa 1,3 mld lat;
węgla 14 – rozpad trwa 5,73 tys. lat.
metodę opartą na paleomagnetyzmie. Pole magnetyczne Ziemi wielokrotnie ulegało zmianom wywołując zmiany w skałach zawierających żelazo,
metodę stratygraficzną pozwalającą ocenić wiek względny. Oparta jest na badaniu skamieniałości przewodnich. Są to organizmy, które żyły krótko na rozległych obszarach. Znajdowane są tylko w pewnych warstwach geologicznych, nie spotyka się tych organizmów w warstwach wyżej i niżej leżących.

Dowody pośrednie
Pozwalają określić przebieg ewolucji oraz wspólne pochodzenie form żywych na podstawie analizy podobieństw istniejących dzisiaj organizmów. Dane z zakresu różnych nauk pozwalają przedstawić dowody pośrednie ewolucji. Dziedziny nauk, z których ewolucjoniści czerpią dowody pośrednie to: biochemia, fizjologia, anatomia, embriologia, morfologia.

Teorie ewolucji
Idee ewolucyjne (transformistyczne) pojawiały się w czasach starożytnych (u Greków). Jednak do początku XIX wieku panował kreacjonizm. Chrześcijańska wizja pradziejów przyjmowała niezmienność gatunków, podając, że wszystkie formy życia zostały (wg Księgi Rodzaju) stworzone przed kilkoma tysiącami lat przez Boga w ciągu 6 dni.
Teoria ewolucji wg J. Lamarcka
Teoria J. B. Lamarcka (1744-1829) była pierwszą teorią ewolucji. Jednak nie wzbudziła dużego zainteresowania współczesnych mu przyrodników.
Teoria ta zakładała że:
prymitywne formy życia ciągle tworzą się z materii nieożywionej,
z organizmów prostych powstają bardziej złożone, które można uszeregować w tzw. drabinę jestestw żywych,
wszystkie organizmy są obdarzone siłą, która prowadzi je do coraz większej złożoności.
Teoria wyjaśniała powstawanie adaptacji u zwierząt podając dwa prawa.
Pierwsze prawo Lamarcka: narządy używane rozwijają się, a nie używane ulegają redukcji – jest to tendencją do postępu.
Drugie prawo określa dziedziczenie cech. Według Lamarcka cechy uzyskane poprzez używanie lub nieużywanie mogą być przekazane potomstwu, o ile wystąpią u obojga rodziców.
Teoria J. B. Lamarcka obecnie ma tylko historyczne znaczenie. Aktualna teza podana przez tego ewolucjonistę była stwierdzeniem, że organizmy kształtują się pod wpływem środowiska.
Teoria ewolucji K. Darwina
Nazywana jest teorią doboru naturalnego; została ogłoszona w 1859 roku. Podobne wnioski (pracujący niezależnie) w tym samym czasie wyciągnął A. Wallace. Dlatego teorię doboru naturalnego nazywamy teorią Darwina-Wallace’a. Teoria ta zakłada:
Gatunki wykazują zmienność osobniczą, czyli każdy osobnik różni się od pozostałych.
Zmienność jest przekazywana przez komórki rozrodcze osobnikom potomnym (również cechy nabyte w ciągu życia osobnika).
Organizmy charakteryzują się duża rozrodczością, jednak ogólna ilość osobników utrzymuje się na stałym poziomie, ponieważ działają czynniki (abiotyczne i biotyczne) ograniczające wzrost liczebności.
Dysproporcja między liczbą powstających w każdym pokoleniu osobników a liczbą tych, które mogą przeżyć i wydać potomstwo stwarza konkurencję nazywaną walką o byt.
W warunkach konkurencji zwyciężają te osobniki, które okazują się najlepiej przystosowane do danego środowiska. Jest to dobór naturalny (tzw. selekcja), czyli przetrwanie najstosowniejszego.
Zwycięstwo w walce o byt objawia się nie tylko możliwością przeżycia lecz pozostawieniem większej liczby potomstwa.
Dobór naturalny nadaje procesom ewolucyjnym kierunek zgodny z wymogami środowiska.
Teoria Darwina odrzuca pojęcie gatunku niezmiennego, zakłada istnienie gatunków dynamicznych, których powstanie można wyjaśnić istnieniem doboru naturalnego. Również proces ewolucji wg Darwina nie ma charakteru jednoliniowego, raczej ewolucję można przedstawić w formie drzewa, tzw. rodowego. Ogłoszenie tej teorii wywołało przewrót w naukach biologicznych oraz wpłynęło na światopogląd człowieka. Zwolenników teorii Darwina nazywamy darwinistami.
Syntetyczna teoria ewolucji (STE)
Wywodzi się z klasycznego darwinizmu. Powstała ok. 100 lat po teorii Darwina. Interpretuje zjawiska ewolucji zgodnie z założeniami genetyki populacyjnej. Za twórców STE uważa się wielu naukowców, który zapoczątkowali oraz rozwinęli ten kierunek ewolucjonizmu. Są to np. R. Fisher, S. Wright. J. Haldon, G. Simpson, J. Huxley, E. Mayr.
STE zakłada, że pierwotnym źródłem przemian ewolucyjnych są mutacje. Jednak większość z nich polega na drobnych zmianach, które poprzez rekombinacje genetyczne prowadzą do zgromadzenia dużej zmienności w populacjach. Oznacza to, że różnorodność genetyczna populacji wynika z gromadzenia się alleli powstających w wyniku mutacji. Zaś ewolucja polega na zmianach częstości alleli w kolejnych pokoleniach.
Według STE, jednostką dziedziczności jest gen, który jest nośnikiem innowacji (ulega mutacji). Natomiast obiektem ewolucji jest populacja (nie gen, ani osobnik), w której dobór naturalny powoduje zmiany w składzie genetycznym puli genowej.
Obecnie istnieje wiele teorii ewolucji. Są to: teorie neodarwinowskie (np. mutacjonizm, saltonizm) oraz niedarwinowskie (typostrofizm, katastroficzne).

Prawidłowości ewolucji
Ewolucja charakteryzuje się pewnymi cechami, które nazwano prawidłowościami. Nie można ich traktować na równi z prawami np. fizyki gdyż odnoszą się do procesów mniej regularnych i mają charakter opisowy pozwalający uchwycić pewne często powtarzające się tendencje ewolucyjne. Jednak prawidłowości te nie dają możliwości przewidywania przyszłej drogi ewolucyjnej danej linii rodowej.
Postępowość jest rozwojem prowadzącym do doskonalenia organizmu. Celem doskonalenia jest podwyższenie poziomu wydajności biologicznej organizmów, prowadzące do lepszego opanowania środowiska albo uniezależnienia się od jego wpływów.
Niektórzy ewolucjoniści za miarę postępowości grupy gatunku uważają:
występowanie licznych odmian w obrębie gatunku
dużą rozmaitość opanowanych środowisk,
obfitość gałęzi ewolucyjnych, jakie grupa ta wydała w historii Ziemi.
Postępowość to morfo-fizjologiczne zmiany prowadzące do komplikowania lub uwsteczniania budowy i funkcji narządów.
Nieodwracalność. W ewolucji nie występuje proces powrotu do form pierwotnych. Nawet jeśli zmieni się środowisko, przyjmując cechy pierwotnego, to i tak ewolucja ma charakter postępowy.
Kierunkowość. Kierunek ewolucji jest związany z postępowością. Ewolucja może być jednokierunkowa albo wielokierunkowa.
Tempo. Jest to szybkość przebiegu ewolucji. Na tempo ewolucji wpływa wiele czynników. Są to: częstość zachodzenia mutacji, długość życia osobników, rekombinacje genetyczne, wielkość populacji, wpływ innych organizmów na populacje, a przede wszystkim szybkość zmian w środowisku. Poszczególne grupy systematyczne pojawiły się w pewnym okresie historii Ziemi, jednak po jakimś czasie wymarły, inne trwają do dziś. Ta różnica wynika z umiejętności przystosowania się do zmian zachodzących w środowisku. Umiejętność oraz szybkość przystosowania grup systematycznych jest różna, dając szansę przeżycia lub wyginięcia.

Dobór naturalny
Dobór naturalny określany jest jako selekcja. Eliminuje z populacji osobniki o niepożądanych cechach, pozostawiając przy życiu osobniki najlepiej przystosowane. Prowadzenie selekcji przez człowieka nazywamy selekcją sztuczną. Warunkiem działania selekcji jest występowanie zmienności genetycznej w populacji. Selekcja bezpośrednio działa na fenotypy, ale pośrednio wpływa na genotyp.
Wyróżniamy trzy typy selekcji:
selekcja stabilizująca – nazywana normalizującą. Faworyzowane są cechy o wartościach średnich dla danej populacji, a eliminowane cechy skrajne
Ta selekcja działa w populacji, która:
żyje w nie zmieniających się warunkach,
osiągnęła wysoki poziom przystosowania,
w której zmienność genetyczna utrzymywana jest na stałym poziomie i nie prowadzi do zmian ewolucyjnych.
selekcja kierunkowa – faworyzuje cechy o wartościach odbiegających od aktualnej średniej dla danej populacji. Selekcja ta powoduje przesunięcie średniej wartości cechy w określonym kierunku. W czasie działania tej selekcji maleje zmienność genetyczna populacji.
selekcja rozdzielająca – nazywana różnicującą, faworyzuje równocześnie dwie różne wartości cechy, odbiegające od aktualnej średniej dla danej populacji. Następuje selekcja form pośrednich.
Taki typ selekcji działa w populacji zasiedlającej niejednorodne środowisko, powodując rozbicie populacji na jednostki dobrze przystosowane do poszczególnych siedlisk. Populacja charakteryzuje się wysoką zmiennością genetyczną.

Dryf genetyczny
Dryf genetyczny oznacza nieregularne wahania częstości występowania genów. Dotyczy małych populacji, w których może doprowadzić do całkowitej eliminacji jednego z alleli doprowadzając do homozygotyczności. Dryf powoduje przypadkowe zmiany rozkładu cech. Przykładem dryfu genetycznego jest efekt założyciela, który oznacza małą populację powstałą z osobników wyjściowych, tzw. założycieli. Powstała populacja odbiega pod względem składu genetycznego od populacji macierzystej, ponieważ osobniki wyjściowe (tzw. założyciele) zawierają tylko część puli genowej populacji.
Mutacje
W populacji wszystkie występujące osobniki tworzą pulę genową, czyli sumę wszystkich genów na wszystkie cechy populacji. Podłożem ewolucji są zmiany w puli genowej populacji. Zmiany te następują w wyniku:
mutacji, polegającej na nagłej zmianie materiału genetycznego (genie, chromosomie). Powstają nowe odmiany genu (allele), a w konsekwencji nowe gatunki tworzące się w wyniku działania selekcji faworyzującej mutacje korzystne,
w wyniku napływu nowych genów z innej populacji.
Zmiany w materiale genetycznym powodują tworzenie nowych odmian, gatunków. Są przyczyną ewolucji.
Izolacje
Odgrywają ważną rolę w ewolucji organizmów. Są warunkiem powstawania nowych gatunków. Izolacje ograniczają krzyżowanie się populacji uniemożliwiając przepływ genów między nimi. Istnieją różne typy izolacji:
Izolacja geograficzna – powoduje oddzielenie przestrzenne populacji barierami zewnętrznymi (morze, góry).
Izolacja rozrodcza – powoduje oddzielenie populacji barierami wewnętrznymi, wynikającymi z budowy, fizjologii oraz trybu życia. Istnieje szereg czynników izolacji rozrodczej działających na różnych etapach rozrodu. Są to:
izolacja siedliskowa – partnerzy są przystosowani do innych siedlisk,
izolacja sezonowa – partnerzy mają inną porę rozrodu,
izolacja mechaniczna – różnice w budowie narządów rozrodczych.

Drogi powstawania gatunków
Gatunek jest podstawową jednostką klasyfikacji organizmów, stanowi zbiór osobników podobnych do siebie (w takim stopniu, w jakim podobne jest potomstwo tych samych rodziców), swobodnie się krzyżujących, wydających na świat płodne potomstwo.
Osobniki tworzące gatunek podlegają ewolucji. Najczęściej różnicują się na jednostki podrzędne nazywane odmianami, rasami. Tworzenie nowych gatunków – specjacja odbywa się w wyniku specjacji właściwej, polegającej na zwiększaniu się liczby gatunków przez wyodrębnienie się jednego lub kilku gatunków z gatunku istniejącego. Gatunek wyjściowy istnieje nadal lub zanika.
Powstanie nowych gatunków w wyniku specjacji właściwej następuje pod wpływem izolacji geograficznej, a następnie rozrodczej. Proces ten dotyczy powstawania gatunków z populacji izolowanych przestrzennie, oddzielonych od siebie barierami takimi jak: łańcuchy górskie, morza, strefy klimatyczne. Izolacja może powstać również w wyniku migracji grupy osobników na nowe tereny (np. wyspa) lub wytworzenie barier na terenie zamieszkiwanym przez dany gatunek, powodując rozbicie go na populację. Każda z izolowanych populacji przystosowuje się na drodze selekcji (doboru naturalnego) do innych warunków środowiskowych, a ostatecznie doprowadzi do różnic genetycznych między populacjami i powstania nowego gatunku.
Specjacja filetyczna natomiast polega na przekształceniu się istniejącego gatunku w inny gatunek.
Zmiany zachodzą stopniowo w warunkach względnie stałego środowiska.

Powstanie wszechświata
Żyjemy w ciągle zmieniającym się wszechświecie złożonym z miliardów populacji gwiazd zwanych galaktykami. Obecnie istnieje kilka hipotez dotyczących powstania wszechświata.
Hipoteza wybuchu (opisana przez G. Gamowa) nazywana Big-Bang. Według tej hipotezy świat powstał ok. 15-20 miliardów lat temu w czasie nieprawdopodobnie wielkich eksplozji pierwotnego atomu. Ten jeden punkt rozszerzył się w cały wciąż rosnący wszechświat. Wówczas w miliardowej części sekundy powstały: przestrzeń, czas i materia, rządzące się określonymi prawami. W ułamku sekundy powstała materia pod postacią różnych izotopów wodoru (prot, deuter, tryt). Siły wzajemnego przyciągania atomów wodoru powodowały powstanie obłoków tego gazu (o średnicy miliardów kilometrów), które dzięki oziębianiu, kondensacji i siły przyciągania kurczyły się. Masa zapadających się obłoków powodowała powstanie w ich centrum wielkich ciśnień i wysokiej temperatury. Wyzwalało się dużo energii jądrowej pod postacią ciepła i światła, a gazowa kula tworzyła gwiazdę. Izotopy wodoru tworzyły hel, który w panujących warunkach ulegał dalszym przekształceniom tworząc: węgiel, neon, sód, magnez, glin. Powstałe pierwiastki łączyły się z obłokami wodorowego pyłu tworząc zaczyn dla nowych gwiazd i planet.
Hipoteza ekspansji – kontrakcji. Opisuje wszechświat jako twór pulsujący, który po okresie rozszerzania rozpocznie etap kurczenia.
Hipoteza statyczna – przedstawia wszechświat, w którym materia wciąż powstaje. Wszechświat przez cały czas rozszerza się, ale zagęszczenie w nim materii pozostaje takie samo.

Układ Słoneczny
Nasza galaktyka, nazywana Drogą Mleczną, składa się z około 100 miliardów gwiazd.
Układ słoneczny składa się ze Słońca oraz 9 planet (Merkury, Wenus, Ziemia, Mars, Jowisz, Saturn, Uran, Neptun, Pluton). Planety powstały przed 8 miliardami lat z obłoku wodoru z pewną domieszką cięższych pierwiastków tworzących pył międzygwiezdny, tzw. chmury pyłu. Skupiska cięższych pierwiastków stworzyły planety. Słońce znajduje się w fazie syntezy helu z wodoru oraz zawiera śladowe ilości pierwiastków.
Ziemia powstała ok. 5 miliardów lat temu. W wyniku sił przyciągania, rozpadu pierwiastków promieniotwórczych nastąpiło rozgrzanie wnętrza planety oraz uszeregowanie pierwiastków. W głębi planety są pierwiastki cięższe na powierzchni lekkie. W kolejnych miliardach lat planeta stygła, a nad powierzchnią powstawała pierwotna atmosfera. Pierwotna atmosfera składała się z pary wodnej, amoniaku, CO2, metanu, siarkowodoru, wodoru. Dalsze ochładzanie planety poniżej 100C powodowało skraplanie pary wodnej, która nieustannie obmywała powierzchnię Ziemi tworząc pierwotne oceany. W tym samym czasie powierzchnia planety zaczynała krzepnąć i tworzyła skorupę ziemską. Proces krzepnięcia nie został zakończony do dzisiaj. Objął tylko zewnętrzną warstwę o grubości: na kontynencie 32-40 km (średnica Ziemi wynosi 12 800 km), a pod dnem oceanów około 5 km. Skorupa ziemska zbudowana jest w większości ze skały nazywanej bazaltem, z której wynurzają się kontynenty (zbudowane z lekkiej skały granitowej). Tworzeniu się skorupy ziemskiej towarzyszyło fałdowanie, pękanie i przesuwanie warstw powierzchniowych. Procesy te jeszcze nie ustały. Początkowo przesuwaniu warstw powierzchniowych towarzyszyło powstawanie olbrzymich pęknięć, wypiętrzanie mas lądu i tworzenie gór. Obecnie wnętrze Ziemi pod skorupą ziemską wypełnia magma, nazywana płaszczem, a w samym środku planety znajduje się jądro (prawdopodobnie zbudowane z roztopionego żelaza i niklu w temperaturze 6000C).
Gromadzenie wody na powierzchni ziemi powodowało zmniejszanie grubych chmur. Zaczynało docierać do planety coraz więcej promieni słonecznych. Następowało zasolenie wody w wyniku rozpuszczenia związków mineralnych obecnych w skorupie ziemskiej. Zaczynały się tworzyć warunki umożliwiające powstawanie pierwotnych form życia.

Doświadczenie Millera
Już od dawna ludzie zastanawiali się, skąd pochodzi życie. Powstawały różne wyjaśnienia tego procesu:
Życie jest nadprzyrodzonym aktem stworzenia.
Powstaje nagle, spontanicznie z substancji nieożywionej – proces nazwano samorództwem.
Życie pochodzi z kosmosu, z którego w gotowej formie i postaci dostało się na Ziemię.
Dopiero pod koniec XIX wieku grupa chemików i przyrodników zaczęła zastanawiać się nad możliwością powstania związków organicznych z prostych nieorganicznych. Wcześniej uważano, że związki organiczne mogą być wytwarzane jedynie przez organizmy żywe. W tym czasie F. Wohler w warunkach laboratoryjnych wytworzył pierwszy związek organiczny (mocznik). Kolejnym etapem w wyjaśnianiu tworzenia życia była hipoteza A. J. Oparina (1922 r.), w której radziecki biochemik wyjaśnia tworzenie pierwszych związków organicznych na Ziemi z prostych związków węgla: CO2 i CH4 (metan). Ponieważ pierwotna atmosfera zawierała: CO2, amoniak, parę wodną oraz była pod wpływem promieniowania nadfioletowego, zaczęły się tworzyć różnorodne związki organiczne. Dużą rolę w przekształcaniu prostych związków organicznych w związki bardziej złożone odegrała energia słoneczna pod postacią promieniowania ultrafioletowego i ciepła. Podobne znaczenie miały wyładowania elektryczne, promieniowanie kosmiczne oraz energia pochodząca z rozpadu izotopów promieniotwórczych. Przeprowadzono w różnych laboratoriach doświadczenia symulujące warunki panujące w początkowych etapach istnienia planety (pierwsze takie doświadczenie wykonał Muller). Doświadczenia dowiodły powstanie około 100 związków (o różnym stopniu złożoności) organicznych z nieorganicznych. Takie pierwotne agregaty cząsteczek białka otoczone kroplami tłuszczu nazwano koacerwatami. Następnie tworzyły one mikroskopijne kulki tzw. mikrosfery, posiadające zdolność wchłaniania pewnych substancji ze środowiska. Wchłonięte substancje mogły następnie podlegać różnym reakcjom chemicznym. Powstały protobionty, pierwsze struktury ponadcząsteczkowe. Pierwsze żywe “organizmy” powstały jako jednokomórkowe heterotroficzne prokarionty około 3 miliardów lat temu (znaleziono skamieniałe organizmy podobne do bakterii na terenie Afryki Południowej). Kolejne zmiany polegały na wytworzeniu organizmów fotosyntetyzujących, które zaczęły wytwarzać tlen cząsteczkowy gromadzący się w atmosferze (około 2 miliardów lat temu). Prawdopodobnie około 1 miliarda lat temu powstały organizmy, które można uznać za komórki, ponieważ otoczone były błoną komórkową i zawierały jądro komórkowe.

Etapy antropogenezy
Ewolucja człowieka przebiegała w ciągu ostatniego miliona lat. Człowiek pochodzi od grupy lądowych nadrzewnych ssaków, żyjących na terenie Afryki.
Zwierzęta te żyły wśród drzew i poruszały się ruchem wahadłowym, przenosząc się z gałęzi na gałąź za pomocą rąk. W toku dalszej ewolucji potomkowie tych zwierząt, nazywani prokonsulami (osobnik wielkości pawiana), rozpoczęli życie na ziemi dając początek grupie organizmów o niezwykle powiększonym mózgu. Był to przodek człowieka, tzw. ramapitek. Występował na bardzo rozległych terenach ok. 8-10 milionów lat temu. Miał silnie umięśnione żuchwy, zredukowane kły. Żył na sawannach lub w laso-sawannach. Przednie kończyny wykorzystywał do polowań, obrony. Kolejnym osobnikiem w rozwoju człowieka był australopitek – żył ok. 2 milionów lat temu, prawdopodobnie w jaskiniach. Miał wyprostowaną postawę. Jego twarz była krótka, szeroka z cofniętym czołem. Przednie zęby drobne. Produkował prymitywne narzędzia z kości, kamieni. Homo habilis to tzw. człowiek zręczny. Dał początek homo erectusowi, nazywanemu pitekantropem. Miał całkowicie wyprostowaną postawę ciała. Jego twarz pozbawiona podbródka była wysunięta ku przodowi. Posiadał nad oczodołami ciężki wał kostny. Żył na terenach stepowo-leśnych. Zakładał obozowiska, rozniecał ogień. Posługiwał się mową artykułowaną. Następnie był homo sapiens neandertalens, tzw. neandertalczyk. Tworzył społeczeństwa składające się z małych grup rodzinnych. Miał postawę ciała wyprostowaną. Żył w jaskiniach. Korzystał z ognia. Wytwarzał urozmaicone narzędzia, zajmował się łowiectwem. Zauważalne były u niego zaczątki kultury oraz praktyk medycznych. Grzebał zwłoki bliskich. Około 300 tys. lat temu nagle wyginął. Kromańczyk żył współcześnie z neandertelczykami, prawdopodobnie przyczyniając się do ich wyginięcia. Charakteryzował się kształtem twarzy zbliżonym do współczesnego człowieka, długą czaszką bez łuków brwiowych, wysokim czołem. Tworzył narzędzia z kości, kamieni, liczne ozdoby oraz ubrania. Kromańczyk był bezpośrednim przodkiem homo sapiens sapiens (człowieka współczesnego).
Homo sapiens sapiens – człowiek współczesny żyjący od 45 tys. lat temu do dziś.
Cechy ludzkie
pionowa postawa ciała (kręgosłup ma wygięcie lędźwiowe, powodując ułożenie środka ciężkości nad miednicą)
rozwój mózgo- i trzewioczaszki, która tworzy twarzoczaszkę z żuchwą zawierającą brodę,
redukcja łuków brwiowych,
redukcja szczęk
ukształtowanie uzębienia umożliwiającego spożywanie pokarmu roślinnego i zwierzęcego
używanie rąk do pracy i manipulacji
korzystanie z mowy artykułowanej
myślenie abstrakcyjne pozwalające na pracę twórczą.
Powstały odmiany (rasy) gatunku homo sapiens.
Wyróżniamy:
rasę białą – ma skórę różowobiałą lub żółtawobiałą; włosy proste lub kręcone, jasne lub ciemne; wąski nos; silne rzeźbiony profil twarzy; usta wąskie.
rasę żółtą – ma skórę żółtawobiałą lub beżowożółtą; włosy proste, ciemne, grube; profil twarzy płaski; grubą podściółkę tłuszczową w pobliżu powiek, małe oczy,
rasę czarną – ma skórę ciemną; włosy wełniste czarne; nos szeroki, krótki o dużych nozdrzach; grube, mięsiste usta; w profilu twarzy wysunięte szczęki.

Etapy ewolucji organizmów na kuli ziemskiej
Życie na planecie mogło
powstać dopiero po zaistnieniu odpowiednich warunków. Organizmy
przeszły przemiany ewolucyjne od form najprostszych do wysoko
zorganizowanych oraz rozumnych (człowiek).
Dowody na istnienie kolejnych
etapów ewolucji organizmów można znaleźć wśród
skamieniałości oraz żyjących reliktów. Dzięki nim można
odtworzyć kolejne etapy rozwoju organizmów na Ziemi. Kolejne
etapy rozwoju organizmów podzielono na ery oraz okresy, w
których przedstawiono rozwój roślin i zwierząt. Rozwoje tych
grup nie pokrywają się ze sobą,
Etapy rozwoju świata roślin.
Pierwszą erą, w której
istniały rośliny była:
era eofityczna – trwała
od powstania życia do 415 milionów lat temu. Występowały
bakterie, sinice, glony,
era paleofityczna – od
415-220 mln lat temu; pierwsze rośliny lądowe, psylofity, mchy,
rozwój paprotników,
era mezofityczna – od
220-100 milionów lat temu; rozwój roślin nagonasiennych (od
nasiennych, paprotników do iglastych), pojawienie się roślin
kwiatowych,
era kenofityczna – od 100 milionów lat temu do
dzisiaj; rozwój okrytonasiennych
Etapy rozwoju świata
zwierząt
Era prekambryjska – 3,5
miliarda do 570 milionów lat temu; powstają organizmy jedno-,
wielokomórkowe, bezkręgowce.
Era paleozoiczna – od
570-225 mln lat temu; bezkręgowce, pierwsze ryby, płazy, owady,
gady.
Era mezozoiczna – od 225-65 milionów lat temu;
rozkwit gadów, pierwsze ssaki, ptaki.
Era kenozoiczna – od 65
mln lat temu do dnia dzisiejszego; rozwój ssaków, owadów,
małych gadów, rozwój człowieka.